一种车辆底盘高度调节装置及应用该装置的车辆的制作方法
【专利摘要】本发明属于车辆行走领域，公开了一种车辆底盘高度调节装置。包括：与车辆底盘固定连接的车架、车轮、在车架上固定连接有曲柄双滑块机构，车架与车轮之间连接有滑块摇杆机构，两个机构共用同一滑块；其中，车辆底盘高度调节装置除曲柄双滑块机构外，两组滑块摇杆机构以车辆轴距垂直平分线为中心线对称布置。本装置可主动调整车辆底盘高度且调整范围超过车轮轮胎直径，在调整高度的过程中能够保证车辆轴距不变。本发明还提供了一种应用该装置的车辆。升高车辆底盘高度，提高车辆通过性，以适应作物生长中后期及高秆作物的田间管理作业要求；降低车辆底盘高度，以适应作物生长初期及低矮作物的田间管理作业要求。
【专利说明】一种车辆底盘高度调节装置及应用该装置的车辆
【技术领域】
[0001]本发明属于车辆行走领域，特别涉及一种车辆底盘高度调节装置及应用该装置的车辆。以满足作物生长期田间管理的作业要求。
【背景技术】
[0002]我国的农业机械发展迅速，在田间管理作业中，喷药、除草、施肥、中耕是重要的环节，因此人们对农业机械尤其是植保机械提出了更高的要求。由于底盘高度越高，通过性越好。因此迫切的需要大幅度无级调整车辆底盘高度以提高车辆的通过性以适应作物田间管理要求。随着作物生长过程中高度的增加及高杆作物田间管理的作业，通常调整范围需要超过轮胎直径。
[0003]为了解决上述问题，研究人员设计开发了很多装置提升底盘高度。目前有很多方式来实现对车辆底盘高度的调整，例如，申请号为201110457954.1的发明专利包括了一种车辆底盘高度调节悬架和具有该悬架的车辆，通过调整车架和车轮间的平行四边形机构，使得车架相对于车轮位置在竖直方向上的高度可调，能够大幅度提升高度，但是通过平行四边形机构调节高度的同时，改变了车辆轴距，为动力传递和转向问题增加了难度。故研究开发在保持轴距、轮距都不变的情况下能够大范围调节高度的底盘具有广阔的应用前景。
【发明内容】
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种车辆底盘高度调节装置，实现底盘高度的大幅度变化，在高度调节的同时能够保证轴距、轮距不变且调节方式便捷可靠，以适应各种高度作物的田间作业要求。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:提供了一种车辆底盘高度调节装置，包括:与车辆底盘固定连接的车架、车轮、在车架上设置的曲柄双滑块机构、车架与车轮之间连接有滑块摇杆机构，两个机构共用同一滑块，车架相对于车轮位置在竖直方向上的高度可调；
[0008]其中，车架包括与其固定连接的直线轨道，直线轨道上设置有可沿其水平移动的两个滑块；
[0009]所述曲柄双滑块机构包括:中点铰接于车架上的曲柄、两个长度相等的连杆各自一端分别与曲柄两端点铰接、另一端分别与在同一直线轨道上两滑块铰接，连杆长度大于1/2曲柄的长度；
[0010]所述滑块摇杆机构包括:上端与直线轨道上的一个滑块铰接、下端与车轮铰接的支撑杆，上端与车架铰接、下端与支撑杆中点铰接的摇杆，支撑杆长度为摇杆长度的两倍，滑块在车架的直线轨道上移动时，车轮相对车架始终沿竖直方向同一直线运动；
[0011]其中，车辆底盘高度调节装置中除曲柄双滑块机构外，两组滑块摇杆机构以车辆轴距垂直平分线为中心线对称布置，驱动力驱动曲柄转动，实现车架相对于两车轮位置在竖直方向上的高度调整，车架在升降过程中保持车轮轴距不变。
[0012]其中，驱动力为液压马达，设置有液压控制阀为曲柄位置锁定机构，用于锁定曲柄与车架的夹角α，则车架在升降后的行走、作业过程中高度固定。
[0013]本发明还提供了一种应用车辆底盘高度调节装置的车辆，包括:车辆的底盘上固定安装两组上述的车辆底盘高度调节装置，车辆底盘高度调节装置以车辆前进方向中央平面对称、按给定轮距安装在车辆底盘的左右两侧，两组车辆底盘高度调节装置上曲柄与车架的夹角α相等。
[0014]其中，曲柄与车架的夹角a =0或2π时，曲柄和连杆重叠共线，此时曲柄双滑块机构具有反向自锁功能，同时车架与车轮之间的距离最小，为应用车辆底盘高度调节装置的车辆公路高速行驶状态。
[0015]同时等量改变两组车辆底盘高度调节装置中曲柄与车架的夹角α，进而改变滑块与摇杆上端点之间的距离S，从而改变车轮与车架的垂直距离，实现车辆底盘高度调节。
[0016](三)有益效果
[0017]上述的车辆底盘高度调节装置及应用该装置的车辆，可主动调整车辆底盘高度且调整范围超过车轮轮胎直径，在底盘高度的调整过程中能够保证车辆轴距、轮距不变。通过升高车辆底盘高度，可以提高车辆通过性，以适应作物生长中后期及高杆作物的田间管理作业要求；通过降低车辆底盘高度，以适应作物生长初期及低矮作物的田间管理作业要求，同时提高车辆高速行驶稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1车辆底盘高度调节装置机构简图；
[0019]图2应用车辆底盘高度调节装置的车辆工作原理图；
[0020]图3增大车辆底盘高度的工作原理图；
[0021]图4降低车辆底盘高度的工作原理图；
[0022]其中，1:车架；2:摇杆；3:滑块；4:支撑杆；5:车轮；6:连杆；7:曲柄；11:直线轨道;2，:摇杆;3，:滑块;4，:支撑杆;5，:车轮;6，:连杆。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0024]图1为车辆底盘高度调节装置机构简图，本发明实施例提供的一种车辆底盘高度调节装置，包括:与车辆底盘固定连接的车架1、车轮5、在车架I上设置的曲柄双滑块机构、车架I与车轮5之间连接有滑块摇杆机构，两个机构共用同一滑块3，车架I相对于车轮5位置在竖直方向上的高度可调。
[0025]其中，车架I包括与其固定连接的直线轨道11，直线轨道11上设置有可沿其水平移动的两个滑块3和3 ’ ；曲柄双滑块机构包括:中点铰接于车架I上F点的曲柄7，两个长度相等的连杆6和6’各自一端分别铰接于曲柄7两端点E和Ε’，另一端分别与在同一直线轨道11上两滑块3和3’铰接于点A和Α’，连杆6长度大于1/2曲柄7的长度，满足曲柄存在条件、即Lae > Lef = 0.5LEE，，使曲柄7能够进行整周的回转运动；滑块摇杆机构包括:上端与直线轨道11上的滑块3铰接于点A、下端与车轮5铰接于点C的支撑杆4，上端铰接于车架I上D点、下端与支撑杆4中点B铰接的摇杆2，支撑杆4长度为摇杆2长度的两倍，此时满足Lac = 2Lbd, Lab = Lbc, Z ADB = Z DAB = β ,点 C 与 D 的水平距离 Lcd = 2LbdCos β -LacCos β=O,则滑块3在车架I的直线轨道11上移动时，车轮5相对车架I始终沿竖直方向同一直线运动。
[0026]车辆底盘高度调节装置中除曲柄双滑块机构外，两组滑块摇杆机构以车辆轴距垂直平分线MN为中心线对称布置，车架I上点D、F、D’共线并位于直线轨道11所在水平面内，且Lfd = Lfd，，轴距=Ldd,;驱动力驱动曲柄7转动，实现车架I相对于两车轮5和5’位置在竖直方向上的高度调整，车架I在升降过程中保持车轮轴距不变。为实现对车辆底盘高度调节装置的控制，驱动力为液压马达，设置有液压控制阀为曲柄7位置锁定机构，用于锁定曲柄7与车架I的夹角α，则车架I在升降后的行走、作业过程中高度固定。
[0027]图2为应用车辆底盘高度调节装置的车辆工作原理图，车辆的底盘上固定安装两组车辆底盘高度调节装置，车辆底盘高度调节装置以车辆前进方向中央平面对称、按给定轮距安装在车辆底盘的左右两侧，两组车辆底盘高度调节装置上曲柄7与车架I的夹角α相等，组成应用车辆底盘高度调节装置的车辆。同时等量改变两组车辆底盘高度调节装置中曲柄与车架的夹角α，进而改变滑块与摇杆上端点之间的距离S、S’，从而改变车轮与车架的垂直距离，即改变车架I相对于地面的高度h，实现车辆底盘高度调节。
[0028]图3为增大车辆底盘高度的工作原理图，外驱动力驱动曲柄7转动，改变曲柄7与车架I的夹角α，当α从O变化至时,距离s = S，数值减小，h增大,车辆底盘高度增大；当a = Ji时，曲柄7与连杆6拉直共线，此时车架I相对于地面高度h最大，此种情况作为应用车辆底盘高度调节装置的车辆具有高通过性作业状态。
[0029]图4为降低车辆底盘高度的工作原理图，外驱动力驱动曲柄7转动，改变曲柄7与车架I的夹角α，当α从Ji变化至2 π或当α从Ji变化至O时,距离s = s’数值增大，h减小，车辆底盘高度减小；当α =0或2π时，曲柄7与连杆6重叠共线，曲柄双滑块机构具有反向自锁功能，此时车辆底盘高度最小、稳定性好，此种情况作为应用车辆底盘高度调节装置的车辆公路高速行驶状态。
[0030]以下列举一个实施例的设计参数:应用于轴距2680mm、轮距1550mm、车轮直径800mm的SPAPPERI意大利多功能米叶机底盘上,设定曲柄长度1200mm、连杆长度800mm、摇杆长度800_、支撑杆长度1600_。则应用该车辆底盘高度调节装置的车辆能满足高度范围在1280mm-2000mm的作业要求,实现车辆底盘高度的调节,增大通过性,满足玉米、烟草等高杆作物的植保、收获、运输等作业要求。
[0031]上述方案所提供的一种车辆底盘高度调节装置，可主动调整车辆底盘高度且调整范围超过车轮轮胎直径，在调整高度的过程中能够保证车辆轴距、轮距不变。通过升高车辆底盘高度，可以提高车辆通过性，以适应作物生长中后期及高杆作物的田间管理作业对农业机械的要求；通过降低车辆底盘高度，以适应作物生长初期及低矮作物的田间管理作业队农业机械的要求，同时提高车辆高速行驶稳定性。
【权利要求】
1.一种车辆底盘高度调节装置，其特征在于，包括:与车辆底盘固定连接的车架、车轮、在车架上设置的曲柄双滑块机构、车架与车轮之间连接有滑块摇杆机构，两个机构共用同一滑块，车架相对于车轮位置在竖直方向上的高度可调； 其中，车架包括与其固定连接的直线轨道，直线轨道上设置有可沿其水平移动的两个滑块； 所述曲柄双滑块机构包括:中点铰接于车架上的曲柄、两个长度相等的连杆各自一端分别与曲柄两端点铰接、另一端分别与在同一直线轨道上两滑块铰接，连杆长度大于1/2曲柄的长度； 所述滑块摇杆机构包括:上端与直线轨道上的一个滑块铰接、下端与车轮铰接的支撑杆，上端与车架铰接、下端与支撑杆中点铰接的摇杆，支撑杆长度为摇杆长度的两倍，滑块在车架的直线轨道上移动时，车轮相对车架始终沿竖直方向同一直线运动； 其中，车辆底盘高度调节装置中除曲柄双滑块机构外，两组滑块摇杆机构以车辆轴距垂直平分线为中心线对称布置，驱动力驱动曲柄转动，实现车架相对于两车轮位置在竖直方向上的高度调整，车架在升降过程中保持车轮轴距不变。
2.根据权利要求1所述的车辆底盘高度调节装置，其特征在于，驱动力为液压马达，设置有液压控制阀为曲柄位置锁定机构，用于锁定曲柄与车架的夹角α，则车架在升降后的行走、作业过程中高度固定。
3.应用车辆底盘高度调节装置的车辆，包括:车辆的底盘上固定安装两组上述的车辆底盘高度调节装置，车辆底盘高度调节装置以车辆前进方向中央平面对称、按给定轮距安装在车辆底盘的左右两侧，两组车辆底盘高度调节装置上曲柄与车架的夹角α相等。
4.根据权利要求3所述的应用车辆底盘高度调节装置的车辆，其特征在于，曲柄与车架的夹角a =O时，曲柄和连杆重叠共线，为应用车辆底盘高度调节装置的车辆公路高速行驶状态。
【文档编号】B60G17/00GK104070958SQ201410319860
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】魏文军, 车玉秋, 李海涛, 刘平义, 张绍英, 王振杰 申请人:中国农业大学