一种丘陵山地拖拉机悬挂装置自适应机构的制作方法

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及拖拉机悬挂装置的组成部分，具体为一种丘陵山地拖拉机悬挂装置自适应机构。

背景技术：

丘陵山区作业环境多为倾斜角度较大的斜坡与高低不平的山地，传统农机装备在丘陵山区作业时效率低、乘坐舒适性差，甚至会出现侧倾、翻车等严重的安全事故。因此，丘陵山地拖拉机需要具备良好的机身自动平衡功能来适应崎岖的地形，以此提高其作业效率和安全性。

具有机身自动平衡功能的丘陵山地拖拉机在倾斜地面作业时，拖拉机轮胎不在同一水平面但是机身仍然能够保持水平，然而拖拉机的悬挂装置与机身固定，无论是在水平地面作业还是在倾斜地面作业，所挂接的作业农具都会和机身一样始终保持水平，作业农具在幅宽范围内靠坡高处可以接触到地面，但是随着坡面下移，作业农具距离地面的间隙会越来越大，这样农具就不能很好地“贴合”地面，从而影响整个机组的作业效率和作业质量。

技术实现要素：

本发明为了解决现有农具在丘陵山区作业时存在与地面贴合度较差影响作业效率和作业质量的问题，提供了一种丘陵山地拖拉机悬挂装置自适应机构。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种丘陵山地拖拉机悬挂装置自适应机构，包括机身，机身的左右两侧均设置有驱动轮，驱动轮与机身之间设置有驱动轮转臂，且机身的前端设置有下端与其铰接的悬挂杆，悬挂杆的前方设置有农具，机身上设置有机身调节机构、联动机构和悬挂杆调节机构；机身调节机构包括机身调节油缸，驱动轮转臂是由内外设置且相互平行的两根驱动杆和与两根驱动杆相邻一端连接的连接杆组成的，机身调节油缸的两端分别与机身顶部和连接杆中部铰接；联动机构包括设置在机身上方的联动油缸，联动油缸的后端设置有上端与其铰接的联动油缸转臂，联动油缸的下端与任一驱动轮转臂位于内侧的驱动杆内端固定，联动油缸的前端与机身铰接；悬挂杆调节机构包括设置在机身上方的悬挂控制油缸，悬挂控制油缸的一端与悬挂杆上端铰接，悬挂控制油缸的另一端与机身铰接；悬挂控制油缸和联动油缸的型号相同，且悬挂控制油缸的有杆腔和联动油缸的有杆腔连通，悬挂控制油缸的无杆腔和联动油缸的无杆腔连通。

在丘陵山地作业时，机身调节油缸进行伸缩动作带动驱动轮转臂偏转，进而带动驱动轮的抬升或下降来对机身姿态进行调节，以此来适应不同的作业地面并且保证机身一直处于水平状态；驱动轮转臂偏转时，带动联动油缸转臂同步偏转，进而带动联动油缸的伸缩；联动油缸在伸缩过程中，将液压油压力和流量传递给悬挂控制油缸，联动油缸和悬挂控制油缸的伸缩量大小相等方向相反，悬挂控制油缸的伸缩带动拖拉机悬挂杆偏转；实现了丘陵山地拖拉机不管是在水平地面还是倾斜地面作业，拖拉机车身始终保持水平情况下，拖拉机悬挂杆能够不断调整，使挂接的农具始终能够与地面保持平行，在作业时能够很好的“贴合”地面，以此来保证良好的作业效率和作业质量。

克服了现有农具在丘陵山区作业时存在与地面贴合度较差影响作业效率和作业质量的问题。

联动油缸转臂与驱动轮转臂的夹角为72°，偏转量为逆时针27°；机身调节油缸的行程为500mm，伸长量为216mm，收缩量为252mm，升降量均为250mm，左右两侧的机身调节油缸间距为770mm，且左右两侧的机身调节油缸的下端相对高度构成的横向可调节坡度β=arctan770/h，h为机身调节油缸竖直高度的变化量；联动油缸的行程为163mm，伸长量和收缩量均为81mm；联动油缸和悬挂控制油缸的行程均为162mm，外径为60mm；悬挂杆的高度为260mm，偏转量为顺时针18°。

上述参数的选取，进一步保证了拖拉机在丘陵山地作业时的作业效率和作业质量，使得具有机身自动平衡功能的丘陵山地拖拉机可在0°-18°的倾斜地面上正常作业。

机身调节油缸的缸体底端朝上与机身顶部铰接，机身调节油缸的活塞杆末端朝下与连接杆中部铰接；联动油缸的缸体底端与联动油缸转臂铰接，联动油缸的活塞杆末端与机身铰接；悬挂控制油缸的缸体底端朝上与悬挂杆上端铰接，悬挂控制油缸的活塞杆末端与机身铰接；悬挂杆的偏转量与作业地面倾斜度成反比例关系，且比例系数为-1。

本发明结构设计合理可靠，使得拖拉机在倾斜地面作业时机车保持水平的情况下，悬挂杆仍能够自动保证合适的偏转量，进而使挂接的作业农具与作业地面保持平行，实现了作业农具更好的“贴合”地面，提高作业效率和作业质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中联动机构的原理示意图；

图3为图1中联动油缸和悬挂控制油缸的液压原理示意图；

图4为图2中悬挂杆调节机构的原理示意图；

图5为图1的第一工作示意图；

图6为图1的第二工作示意图；

图7为图1的第三工作示意图；

图8为图1的第四工作示意图；

图9为图1中悬挂控制油缸、联动油缸及机身调节油缸与作业地面倾斜度的关系图；

图10为图1中机身调节油缸竖直高度变化量与作业地面倾斜度的关系图；

图11为图1中驱动轮转臂、联动油缸转臂及悬挂杆与作业地面倾斜度的关系图；

图12为图1的第一工况示意图；

图13为图1的第二工况示意图。

图中：1-机身，2-驱动轮，3-驱动轮转臂，4-悬挂杆，5-农具，6-机身调节油缸，7-联动油缸，8-联动油缸转臂，9-悬挂控制油缸。

具体实施方式

一种丘陵山地拖拉机悬挂装置自适应机构，包括机身1，机身1的左右两侧均设置有驱动轮2，驱动轮2与机身1之间设置有驱动轮转臂3，且机身1的前端设置有下端与其铰接的悬挂杆4，悬挂杆4的前方设置有农具5，机身1上设置有机身调节机构、联动机构和悬挂杆调节机构；

机身调节机构包括机身调节油缸6，驱动轮转臂3是由内外设置且相互平行的两根驱动杆和与两根驱动杆相邻一端连接的连接杆组成的，机身调节油缸6的两端分别与机身1顶部和连接杆中部铰接；

联动机构包括设置在机身1上方的联动油缸7，联动油缸7的后端设置有上端与其铰接的联动油缸转臂8，联动油缸7的下端与任一驱动轮转臂3位于内侧的驱动杆内端固定，联动油缸7的前端与机身1铰接；

悬挂杆调节机构包括设置在机身1上方的悬挂控制油缸9，悬挂控制油缸9的一端与悬挂杆4上端铰接，悬挂控制油缸9的另一端与机身1铰接；悬挂控制油缸9和联动油缸7的型号相同，且悬挂控制油缸9的有杆腔和联动油缸7的有杆腔连通，悬挂控制油缸9的无杆腔和联动油缸7的无杆腔连通。

联动油缸转臂8与驱动轮转臂3的夹角为72°，偏转量为逆时针27°；机身调节油缸6的行程为500mm，伸长量为216mm，收缩量为252mm，升降量均为250mm，左右两侧的机身调节油缸6间距为770mm，且左右两侧的机身调节油缸6的下端相对高度构成的横向可调节坡度β=arctan770/h，h为机身调节油缸6竖直高度的变化量；联动油缸7的行程为163mm，伸长量和收缩量均为81mm；联动油缸7和悬挂控制油缸9的行程均为162mm，外径为60mm；悬挂杆4的高度为260mm，偏转量为顺时针18°。

机身调节油缸6的缸体底端朝上与机身1顶部铰接，机身调节油缸6的活塞杆末端朝下与连接杆中部铰接；联动油缸7的缸体底端与联动油缸转臂8铰接，联动油缸7的活塞杆末端与机身1铰接；悬挂控制油缸9的缸体底端朝上与悬挂杆4上端铰接，悬挂控制油缸9的活塞杆末端与机身1铰接；悬挂杆4的偏转量与作业地面倾斜度成反比例关系，且比例系数为-1。

具体实施过程中，当拖拉机在水平地面时，机身调节油缸6的活塞处于离缸体底端252mm处，联动油缸7的活塞处于油缸行程的中间位置；当拖拉机处于左低右高的作业地面时，机身调节油缸6收缩，驱动轮转臂3向上偏转，联动油缸转臂8向后偏转，此时，联动油缸7受拉力伸长；当拖拉机处于左高右低的作业地面时，机身调节油缸6伸长，驱动轮转臂3向下偏转，联动油缸转臂8向前偏转，此时，联动油缸7受压力收缩。

悬挂控制油缸9的动力都由联动油缸7提供，联动油缸7伸长，悬挂控制油缸9收缩；联动油缸7收缩，悬挂控制油缸9伸长。

当拖拉机在水平地面作业时，悬挂控制油缸9的活塞处于缸体中位，悬挂杆4处于竖直状态；当悬挂控制油缸9伸长时，带动悬挂杆4绕固定铰接点顺时针偏转，反之同理。

机身调节油缸6的伸缩量与悬挂控制油缸9的伸缩量成正比，与联动油缸7伸缩量成反比；联动油缸7伸缩量与悬挂控制油缸9伸缩量成反比，且变化量相等，作业地面的倾斜度与三个油缸的伸缩量都成线性关系。

机身调节油缸6在竖直高度抬升和降低量与作业地面倾斜度呈线性关系；机身调节油缸6活塞杆末端高低相对构成横向可调节坡度β与左右两侧驱动轮高低相对构成横向可调坡度和地面倾斜度相等。