底盘调平系统、底盘和农用机械的制作方法

1.本发明涉及农业机械设备技术领域，具体地涉及一种底盘调平系统、底盘和农用机械。


背景技术：

2.随着科学技术的发展，农业机械越来越普及。然而，一方面，农作物品种繁多，常见的就有水稻、小麦、玉米、土豆、棉花、苹果、梨、橙子等，且很多农作物从耕作、种植、生长期的处理(施肥、浇灌等)到最后的收获，作业周期短，均需操作人员及时完成相关作业；另一方面，农业机械作业环境复杂，经常处于凹凸不平或坡地环境作业，这不仅没法保证操作人员的安全性，而且其舒适性更是没法满足需求。因此解决农业机械作业平台的安全性和舒适性是一项重要的任务。在作业时为了保证操作人员的安全性、舒适性以及达到相对理想的作业效果，需要即使在坡地等环境作业也能保证作业平台的水平状态，为了满足上述要求，亟需设计一种底盘调平系统、底盘和农用机械，可以根据地形变化调节底盘倾斜角度。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了提供一种底盘调平系统、底盘和农用机械，该底盘调平系统、底盘和农用机械具有结构简单，能够在复杂地形环境下调节车架保持水平状态的优点。
4.为了实现上述目的，本发明一方面提供一种底盘调平系统，该底盘调平系统包括：
5.第一车架连接结构，用于连接底盘的车架；
6.连杆组件，连杆组件包括第一连架杆和第二连架杆，第一连架杆和第二连架杆分别分布于第一车架连接结构的左右两侧且各自的第一端与第一车架连接结构枢转连接，第一连架杆和第二连架杆的第二端与车桥枢转连接；和
7.第一伸缩驱动机构，用于驱动连杆组件围绕车桥枢转连接端枢转，使得连杆组件能够带动第一车架连接结构升降移动。
8.在本发明的实施例中，车架具有枢转中心，底盘调平系统还包括设置在第一车架连接结构左侧和/或右侧的第二伸缩驱动机构，用于驱动车架围绕枢转中心枢转。
9.在本发明的实施例中，底盘调平系统还包括和车架固定连接的第二车架连接结构和中间连接轴，中间连接轴穿过第二车架连接结构和第一车架连接结构并使第二车架连接结构和第一车架连接结构枢转连接。
10.在本发明的实施例中，第一车架连接结构上设有第一枢转轴，车架的底部设有第二枢转轴，第二伸缩驱动机构的下端和第一枢转轴枢转连接，第二伸缩驱动机构的上端和第二枢转轴枢转连接。
11.在本发明的实施例中，底盘调平系统还包括均设置在车桥上并分别与第一连架杆、第二连架杆的一端枢转连接的第一铰接座和第二铰接座。
12.在本发明的实施例中，连杆组件还包括连接在第一车架连接结构和车桥之间并分别与第一连架杆、第二连架杆运动状态一致的第三连架杆和第四连架杆。
13.本发明第二发明提供一种底盘，该底盘包括车架和车桥，车架和车桥之间安装有上述的底盘调平系统。
14.在本发明的实施例中，第一伸缩驱动机构和第二伸缩驱动机构均为液压缸，底盘还包括用于驱动第一伸缩驱动机构和第二伸缩驱动机构进行伸缩的液压站。
15.在本发明的实施例中，液压站包括用于分别调节第一伸缩驱动机构、第二伸缩驱动机构负负载平衡的单向平衡阀和双向平衡阀。
16.本发明第三发明提供一种农用机械，农用机械包括上述的底盘。
17.通过上述技术方案，设置了连接车架的第一车架连接结构，设置了两端分别和车架、车桥枢转连接的连杆组件，还设置了第一伸缩驱动机构驱动连杆组件围绕车桥枢转连接端枢转，使得连杆组件能够带动第一车架连接结构升降移动，能够调节底盘中车架在竖直方向上的高度，使得底盘中的车架的前后两端即使在凹凸不平的地形环境中也能保持水平状态；此外，该底盘调平系统还能承受工作过程中车架及以上部分的载荷，支撑能力良好。
附图说明
18.附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
19.图1是本发明实施例中底盘第一视角结构示意图；
20.图2是本发明实施例中底盘第二视角结构示意图；
21.图3是本发明实施例中底盘第三视角结构示意图；
22.图4是本发明实施例中底盘第四视角结构示意图；
23.图5是本发明实施例中第一车架连接结构示意图；
24.图6是本发明实施例中第二车架连接结构示意图；
25.图7是本发明实施例中后调平系统结构示意图；
26.图8是本发明实施例中液压站组成示意图；
27.图9是本发明实施例中车架横向调平状态示意图；
28.图10是本发明实施例中车架纵向调平状态示意图；
29.附图标记说明
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第一车架连接结构
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角耳板
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基板
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103
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加强套筒
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耳板
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肋板
[0033]
106
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加强圆筒
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车架
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连杆组件
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301
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第一连架杆
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302
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第二连架杆
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303
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第三连架杆
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304
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第四连架杆
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第一伸缩驱动机构
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第二伸缩驱动机构
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第二车架连接结构
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第一侧板
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602
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第二侧板
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603
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中间加强圆筒
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604
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中心枢转圆筒
[0040]
605
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连接板
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中间连接轴
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第一枢转轴
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第二枢转轴
[0042]
10
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车桥
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11
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第一铰接座
[0043]
12
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第二铰接座
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第三车架连接结构
[0044]
14
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液压站
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1401
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单向平衡阀
[0045]
1402
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双向平衡阀
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1403
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油箱
[0046]
1404
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出油管路
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1405
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回油管路
[0047]
1406
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连接管路
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1407
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第一驱动连接管路
[0048]
1408
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第二驱动连接管路
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1409
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齿轮泵
[0049]
1410
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调速阀
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1411
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三位四通电磁阀
[0050]
1412
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单向阀
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1413
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散热器
[0051]
1414
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回油过滤器
具体实施方式
[0052]
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0053]
本发明的一个实施例中提供一种新型的底盘调平系统，本实施例中该底盘调平系统应用于农用机械(如收获机)的底盘，如图1-7所示，其应用于底盘时需要在底盘中车架2的前后两端均设置底盘调平系统，即前调平系统和后调平系统。具体地，该底盘调平系统包括第一车架连接结构1、连杆组件3和第一伸缩驱动机构4，其中第一车架连接结构1用于连接底盘的车架2；连杆组件3包括第一连架杆301和第二连架杆302，第一连架杆301和第二连架杆302分别分布于第一车架连接结构1的左右两侧且各自的第一端与第一车架连接结构1枢转连接，即第一连架杆301、第二连架杆302的第一端和第一车架连接结构1的连接位置处均设有销轴，以此实现第一连架杆301、第二连架杆302和第一车架连接结构1之间的转动；第一连架杆301和第二连架杆302的第二端与车桥枢转连接(即第一连架杆301和第二连架杆302的第二端均为车桥枢转连接端)，同理，第一连架杆301、第二连架杆302的第二端和车桥的连接位置处也均设有销轴，以此实现第一连架杆301、第二连架杆302和车桥之间的转动，使得第一连架杆301和第二连架杆302能起到在车架2和车桥10之间传递力的作用，还能相对车架2和车桥10发生枢转，增强了底盘调平系统的灵活性；第一伸缩驱动机构4用于驱动连杆组件3围绕车桥枢转连接端枢转，使得连杆组件3能够带动第一车架连接结构1升降移动，在本实施例中，前调平系统和后调平系统中的第一伸缩驱动机构4均有两个，两个第一伸缩驱动机构4分别设置在第一车架连接结构1和车桥10之间且分布于第一车架连接结构1的左右两侧，第一伸缩驱动机构4的一端和车桥10枢转连接，另一端和第一车架连接结构1枢转连接。当第一伸缩驱动机构4伸长时，第一伸缩驱动机构4伸长的一端驱动连杆组件3围绕车桥枢转连接端向上枢转，进而带动第一车架连接结构1向上运动，第一车架连接结构1再带动与其连接在一起的车架2向上运动；当第一伸缩驱动机构4回缩时，第一伸缩驱动机构4回缩的一端驱动连杆组件3围绕车桥枢转连接端向下枢转，进而带动第一车架连接结构1向下运动，第一车架连接结构1再带动与其连接在一起的车架2向下运动。
[0054]
因此，本实施例中提供的底盘调平系统能够调节底盘中车架2在竖直方向上的高
度，使得底盘中的车架2的前后两端即使在凹凸不平的地形环境中也能保持水平状态；此外，该底盘调平系统还能承受工作过程中车架2及以上部分的载荷，对农用机械的车身起到支撑作用。
[0055]
在本发明的一个实施例中，车架2具有枢转中心，底盘调平系统还包括设置在第一车架连接结构1左侧和/或右侧的第二伸缩驱动机构5，用于驱动车架2围绕枢转中心枢转，以便调节底盘中车架2在左右两侧方向上保持水平。
[0056]
在本发明的一个实施例中，如图5所示，第一车架连接结构1包括角耳板101、基板102、第一加强圆筒103、耳板104、肋板105和第二加强圆筒106，其中，肋板105呈凹槽状，该凹槽具有开口方向朝向基板102的第一开口端，该第一开口端与基板102固定连接，一个或多个第二加强圆筒106设置在基板102和肋板105之间，以加强第一车架连接结构1的结构强度；角耳板101呈l形并分布于肋板105的左右两侧，角耳板101同时与肋板105和基板102固定连接；耳板104呈凹槽状并设置于基板102的左下角或右下角，该凹槽具有开口方向朝向基板102的第二开口端，第二开口端和基板102固定连接，一个或多个第一加强圆筒103设置在基板102和耳板104之间，以进一步加强第一车架连接结构1的结构强度。
[0057]
在本发明的一个实施例中，底盘调平系统还包括和车架2固定连接的第二车架连接结构6和中间连接轴7，中间连接轴7穿过第二车架连接结构6和第一车架连接结构1并使第二车架连接结构6和第一车架连接结构1枢转连接。具体地，底盘调平系统还包括和第一车架连接结构1的左右两侧连接的第三车架连接结构13，第一车架连接结构1和第三车架连接结构13之间形成有容纳空间；底盘还包括中间连接轴7和设置在车架2底部并伸入容纳空间中的第二车架连接结构6。如图6所示，第二车架连接结构6包括第一侧板601、第二侧板602、中间加强圆筒603、中心枢转圆筒604和连接板605，其中，第一侧板601和第二侧板602间隔设置，连接板605设置在第一侧板601和第二侧板602的侧边之间以将两者固定连接，车架2的横梁卡入第一侧板601、第二侧板602之间并与第一侧板601、第二侧板602固定连接在一起；一个或多个中间加强圆筒603设置在第一侧板601、第二侧板602之间以加强第二车架连接结构6的结构强度；中心枢转圆筒604也设置在第一侧板601、第二侧板602之间，中间连接轴7穿设在中心枢转圆筒604中。
[0058]
第三车架连接结构13为开设有销轴孔的金属板，同理，第一车架连接结构1、第二车架连接结构6上也开设有销轴孔，中间连接轴7依次通过第一车架连接结构1、第二车架连接结构6和第三车架连接结构13将上述三个部件连接起来，使得车架2可围绕中间连接轴7枢转(即中间连接轴7为车架2的枢转中心)，进而使得车架可相对中间连接轴7进行左右方向上的偏转调整，进一步增加了底盘调平系统的运动灵活性；第三车架连接结构13上还开设有多个螺栓孔，用于使第一车架连接结构1与第三车架连接结构13之间通过螺栓实现加强连接。
[0059]
第二伸缩驱动机构5设置在第一车架连接结构1左侧和/或右侧，第二伸缩驱动机构5的一端和第一车架连接结构1连接，另一端和车架2连接。当第二伸缩驱动机构5伸长或回缩时，第二伸缩驱动机构5驱动车架2围绕中间连接轴7向左侧或右侧进行枢转，底盘调平系统能够调节底盘中车架2在水平方向上的偏转角度，使得底盘中的车架2的左右两侧即使在凹凸不平的地形环境中也能保持水平状态。本实施例中进一步优选地，第二伸缩驱动机构5设置在第一车架连接结构1的一侧(即左侧或右侧)，使得该底盘调平系统既能实现底盘
车架2左右方向上的调平功能，还能减少第二伸缩驱动机构5的使用数量，减少成本。
[0060]
在本发明的一个实施例中，第一车架连接结构1上设有第一枢转轴8，即第一枢转轴8穿设在第一加强圆筒103中，车架2的底部设有第二枢转轴9，第二伸缩驱动机构5的下端和第一枢转轴8枢转连接，第二伸缩驱动机构5的上端和第二枢转轴9枢转连接。具体地，第二伸缩驱动机构5的底部设有第一枢转孔，第二伸缩驱动机构5的顶部设有第二枢转孔，第二伸缩驱动机构5通过第一枢转孔和第一枢转轴8枢转连接，通过第二枢转孔和第二枢转轴9枢转连接，进一步增强了第二伸缩驱动机构5的运动灵活性，使得第二伸缩驱动机构5既能向车架2施加驱动力，也能随着车架2的偏转而进行适应性的偏转，提升了底盘调平系统和车架2之间的运动协调性。
[0061]
在本发明的一个实施例中，底盘调平系统还包括均设置在车桥10上并分别与第一连架杆301、第二连架杆302的车桥枢转连接端连接的第一铰接座11和第二铰接座12。具体地，第一铰接座11和第二铰接座12分部在车桥10的左右两侧，其中，第一铰接座11呈三角状，第一铰接座11的后端和车桥10固定连接，第一铰接座11的上端和第一连架杆301的车桥枢转连接端枢转连接；第二铰接座12呈三角状，第二铰接座12的后端和车桥10固定连接，第二铰接座12的上端和第二连架杆302的车桥枢转连接端枢转连接；两个第一伸缩驱动机构4的一端分别和第一铰接座11、第二铰接座12的下端枢转连接，两个第一伸缩驱动机构4的另一端分别和第一连架杆301、第二连架杆302远离车桥枢转连接端的一端枢转连接，使得第一铰接座11、第一连架杆301和一个第一伸缩驱动机构4之间形成三角形结构，第二铰接座12、第二连架杆302和一个第一伸缩驱动机构4之间也形成三角形结构，提升了第一车架连接结构1和车桥10之间的结构稳固性，增强了底盘调平系统对车架2及以上部分的支撑能力。
[0062]
在本发明的一个实施例中，连杆组件3还包括连接在第一车架连接结构1和车桥10之间并分别与第一连架杆301、第二连架杆302运动状态一致的第三连架杆303和第四连架杆304。具体地，第三连架杆303位于第一伸缩驱动机构4的下方并与第一连架杆301平行设置，第三连架杆303的一端和第一车架连接结构1枢转连接，另一端和第一伸缩驱动机构4的下端、第一铰接座11的下端枢转连接；第四连架杆304位于第一伸缩驱动机构4的下方并与第二连架杆302平行设置，第四连架杆304的一端和第一车架连接结构1枢转连接，另一端和第一伸缩驱动机构4的下端、第二铰接座12的下端枢转连接，使得第一铰接座11、第一连架杆301、第一车架连接结构1和第三连架杆303之间围成平行四边形结构，第二铰接座12、第二连架杆302、第一车架连接结构1和第四连架杆304之间也围成平行四边形结构，当第一伸缩驱动机构4伸长时，第三连架杆303和第四连架杆304会围绕各自与铰接座连接的一端向上枢转；当第一伸缩驱动机构4回缩时，第三连架杆303和第四连架杆304会围绕各自与铰接座连接的一端向下枢转，使得本实施例中的底盘调平系统在保证运动灵活性和协调性的同时进一步增强了支撑能力。此外，上述两个平行四边形结构的四角部位均是通过销轴实现了枢转连接。
[0063]
本发明的另一个实施例中提供一种新型的底盘，应用于农用机械，该底盘包括车架2和车桥10，车架2和车桥10之间安装有上述实施例提供的底盘调平系统，其中，车桥10包括分别设置在车架2下方前、后两端的前桥和后桥，前桥和后桥分别通过一个底盘调平系统和车架2的前后两端连接在一起，使得底盘同时具有竖直方向和水平方向的调平功能，能够
保证底盘能根据地形变化调整车架2前后和/或左右的倾斜角度，使得车架2始终处于水平的状态；此外，该底盘还具有足有的承载能力，对农用机械的车身起到支撑作用。
[0064]
在本发明的一个实施例中，第一伸缩驱动机构4和第二伸缩驱动机构5均为液压缸，底盘还包括用于驱动第一伸缩驱动机构4和第二伸缩驱动机构5进行伸缩的液压站14。具体地，如图8所示，液压站14包括油箱1403、出油管路1404、回油管路1405和连接管路1406，连接管路1406具有多条连接支路，连接支路中设有第一伸缩驱动机构4或第二伸缩驱动机构5，其中，由于底盘中包括前调平系统和后调平系统，前调平系统和后调平系统中均包括两个第一伸缩驱动机构4和一个第二伸缩驱动机构5，因此本实施例中液压站14包括有六条连接支路，具体地，本实施例中第一伸缩驱动机构4或第二伸缩驱动机构5均为双作用液压缸，每条连接支路又包括第一驱动连接管路1407和第二驱动连接管路1408，第一驱动连接管路1407和第一伸缩驱动机构4或第二伸缩驱动机构5中的第一油腔连通，第二驱动连接管路1408和第一伸缩驱动机构4或第二伸缩驱动机构5中的第二油腔连通；出油管路1404的第一端和油箱1403的出油口连接，多条连接支路的第一端均和出油管路1404的第二端连接，多条连接支路的第二端均和回油管路1405的第一端连接，回油管路1405的第二端和油箱1403的出回油口连接。油箱1403中的液压油经出油口流出后，依次流经出油管路1404、连接管路1406和回油管路1405再从回油口流回油箱中，液压油在流经连接管路1406时进入第一伸缩驱动机构4或第二伸缩驱动机构5内部以驱动其进行运动。
[0065]
进一步地，液压站14还包括齿轮泵1409、调速阀1410、三位四通电磁阀1411、单向阀1412、散热器1413和回油过滤器1414，其中，齿轮泵1409设置在出油管路1404上，用于对出油管路1404中的液压油进行增压；调速阀1410设置在出油管路1404上，用于调节出油管路1404中液压油的压力；三位四通电磁阀1411具有相互连通的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，第一端口和出油管路1404的第二端连接，第二端口和第一驱动连接管路1407的第一端连接(第一驱动连接管路1407的第二端和第一伸缩驱动机构4或第二伸缩驱动机构5中的第一油腔连通)，第三端口和第二驱动连接管路1408的第一端连接(第二驱动连接管路1408的第二端和第一伸缩驱动机构4或第二伸缩驱动机构5中的第二油腔连通)，第四端口和回油管路1405的第一端连接，用于输送并控制连接管路1406中液压油的流向；单向阀1412设置在回油管路1405上，用于使回油管路1405中液压油单向流动；散热器1413设置在回油管路1405上，用于散发回油管路1405中液压油的热量；回油过滤器1414也设置在回油管路1405上，用于过滤掉液压油中的杂质，避免将杂质带入油箱1403中。
[0066]
具体地，在本实施例中，当底盘中车架2处于水平状态时(即当农用机械的车身处于水平状态时)，则第一伸缩驱动机构4、第二伸缩驱动机构5均无需动作；或者，第一伸缩驱动机构4、第二伸缩驱动机构5同时伸长或缩短可以调节底盘中车架2的离地间隙；
[0067]
当底盘中车架2向左倾斜时，控制第二伸缩驱动机构5缩短(本实施例中第二伸缩驱动机构5设置在第一车架连接结构1的右侧)，此时车架2绕中间连接轴7顺时针枢转，以此实现车架2的横向调平功能，使得车架2在左右方向上保持水平；
[0068]
如图9所示，当底盘中车架2向右倾斜时，控制第二伸缩驱动机构5伸长(本实施例中第二伸缩驱动机构5设置在第一车架连接结构1的右侧)，此时车架2绕中间连接轴7逆时针枢转，以此实现车架2的横向调平功能，使得车架2在左右方向上保持水平；
[0069]
当底盘中车架2向前倾斜时，前调平系统中的第一伸缩驱动机构4伸长，推动前调
平系统中的各个连架杆绕车桥枢转连接端顺时针枢转(即向上枢转)，使得前调平系统中的平行四边形结构伸长，以便将车架2前端抬起使其与车架2后端保持水平；
[0070]
如图10所示，当底盘中车架2向后倾斜时，后调平系统中的第一伸缩驱动机构4伸长，推动后调平系统中的各个连架杆绕车桥枢转连接端逆时针枢转(即向上枢转)，使得后调平系统中的平行四边形结构伸长，以便将车架2后端抬起使其与车架2前端保持水平。
[0071]
在本发明的一个实施例中，液压站14还包括用于分别调节第一伸缩驱动机构4、第二伸缩驱动机构5负负载平衡的单向平衡阀1401和双向平衡阀1402。在本实施例中，负负载是指第一伸缩驱动机构4、第二伸缩驱动机构5的受力方向与其运动方向一致。在底盘进行纵向调平过程中，农用机械车身的重力方向始终是沿竖直方向向下，即第一伸缩驱动机构4的负载方向始终是竖直向下的，第一伸缩驱动机构4回缩时才会出现其负载方向与运动方向一致的情况，因此只需在第一伸缩驱动机构4所在的连接管路1406中设置单向平衡阀1401即可实现其负负载平衡的调节；而在底盘进行横向调平过程中，车身向左或向右倾斜均会引起车身重心会发生变化(即重心在左右方向上的位置不确定)，进而引起横向调平时第二伸缩驱动机构5负载方向的变化，导致第二伸缩驱动机构5在伸出和回缩过程均可能存在负负载的情况，因此此时需要设置双向平衡阀1402来调节第二伸缩驱动机构5负负载的平衡。
[0072]
本发明的另一个实施例中提供一种新型的农用机械，该农用机械包括上述实施例中提供的底盘，使得农用机械的底盘结构简单紧凑，且可以根据地形变化控制液压站14以调节底盘的倾斜角度，使得农用机械的作业平台始终处于水平状态，还使得农户更易接受轮式农用机械，提升农户使用农用机械时的安全感和舒适感。
[0073]
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
[0074]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0075]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0076]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。