СОЧЛЕНЕННЫЙ ВАЛ КАЧАНИЯ, ЧАСТИ КОТОРОГО ИМЕЮТ ВОЗМОЖНОСТЬ УГЛОВОЙ РЕГУЛИРОВКИ Российский патент 2010 года по МПК A01B73/04 

Изобретение относится по существу к валу качания орудия труда и, более конкретно, к валу качания, имеющему две или более части, соединенные шарниром для обеспечения гибкости.

Гибкость рамы орудия труда необходима для обеспечения правильной рабочей глубины и правильной закладки семян по всей ширине широкозахватной сеялки. В таких орудиях труда часто используют многосекционную раму сельскохозяйственного орудия с разделенным на части и сочлененным валом качания. Привод, прикрепленный к одной из частей, вращает части вала для подъема и опускания инструментов, соединенных с рамой. Во многих выпускающихся в настоящее время сеялках и почвообрабатывающих орудиях вал качания соединен с узлами подъемных колес, которые вращаются относительно рамы при движении приводного устройства для изменения высоты рамы. Шарниры, соединяющие части вала качания, передают вращение вала и облегчают качание частей вала, когда встречаются неровности поверхности или когда рама сельскохозяйственного орудия складывается и раскладывается между рабочим и транспортным положениями. Нагрузки на шарниры могут достигать существенных величин, в частности, когда вал качания является частью подъемной системы на больших почвообрабатывающих орудиях или сеялках.

Для регулировки рабочей глубины почвообрабатывающих или высевающих инструментов на одной секции рамы относительно инструментов на другой секции в некоторых орудиях используется кулисы регулируемой длины, расположенные между валом качания и опорными колесами. Другие регулировочные структуры включают регулировочные стяжные муфты между главной рамой и валами качания внешней секции. Если с теми частям вала качания, которые расположены снаружи от внутренней его секции, соединены дополнительные колесные узлы, чтобы изменить относительную рабочую глубину может потребоваться индивидуальная регулировка на каждом внешнем колесном узле. В таких узлах валов качания возможность удобной, правильной и точной регулировки колесного узла является постоянным источником проблем.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание устройства сгибающегося вала качания для орудия труда. Другой целью настоящего изобретения является создание такого устройства вала качания, в котором устранены большинство или все вышеуказанные проблемы.

Другой целью настоящего изобретения является создание улучшенного устройства сгибающегося вала качания, которое облегчает регулировку рабочей глубины почвообрабатывающих или высевающих инструментов на одной секции рамы относительно подобных инструментов на другой секции. Еще одной целью настоящего изобретения является создание такого вала качания, который обеспечивает возможность правильной, повторяемой и точной регулировки высоты.

Разделенный на части и сочлененный вал качания содержит шарнирную структуру, облегчающую угловую регулировку секций вала качания относительно друг друга. Между частью вала качания и сгибающимся элементом вала вставлено дополнительное звено. Дополнительное звено вращается на той же или параллельной цапфе, что и смежная часть вала качания. Вращательное положение дополнительного звена относительно части вала качания регулируется соединительным механизмом. В показанном варианте регулировочные прокладки, установленные на дополнительном звене, селективно зажаты между резьбовым упором и интегральным резьбовым звеном. Количество регулировочных прокладок может меняться для изменения углового положения одной части вала качания относительно примыкающей части. Таким образом, достигается удобство угловой регулировки частей вала качания. Один регулировочный механизм управляет рабочей высотой всех секций рамы, расположенных на внешних сторонах от этого механизма, тем самым давая экономию времени и трудозатрат. Регулировочные прокладки обеспечивают дискретные шаги регулировки, что делает повторную наладку более правильной и предсказуемой.

В альтернативной конструкции простой резьбовой элемент, расположенный на дополнительном звене, содержит установочные гайки, позволяющие осуществлять угловую регулировку без больших затрат.

В соответствии с заявленным изобретением предложено устройство вала качания для подъемной системы многосекционного орудия труда, содержащее первую часть вала качания, вторую часть вала качания, сгибающийся шарнир, соединяющий первую и вторую части вала качания и облегчающий перемещение секций орудия относительно друг друга, при этом сгибающийся шарнир содержит средство для регулировки углового положения первой части вала качания относительно второй части вала качания.

Предпочтительно средство для регулировки углового положения содержит элемент регулируемой длины.

Предпочтительно средство для регулировки углового положения содержит индексирующую структуру, обеспечивающую возможность пошаговой регулировки углового положения первой части вала качания относительно второй части вала качания.

Предпочтительно индексирующая структура содержит регулировочные прокладки.

Предпочтительно регулировочные прокладки установлены подвижно, в частности с возможностью поворота, на сгибающемся шарнире.

Предпочтительно элемент регулируемой длины содержит резьбовой вал, установленный на сгибающемся шарнире.

Предпочтительно элемент регулируемой длины содержит телескопический элемент.

Предпочтительно устройство содержит множество регулировочных прокладок, выполненных подвижными относительно телескопического элемента для регулировки длины телескопического элемента.

Предпочтительно сгибающийся шарнир содержит петлю, соединяющую части, при этом средство для регулировки углового положения содержит регулирующий элемент, соединенный для качания с одной из частей относительно другой части.

Предпочтительно регулировочный элемент содержит укладываемые в стопку регулировочные прокладки, соединенные со сгибающимся шарниром.

Предпочтительно сгибающийся шарнир содержит поворотную ось и выполнен с возможностью вращения вокруг оси, проходящей параллельно оси первой части вала качания, и средство для регулировки углового положения поворачивается со второй частью вала качания вокруг оси поворота.

Предпочтительно средство для регулировки углового положения содержит регулировочные прокладки, соединенные для поворота относительно второй части вала качания.

Предпочтительно средство для регулировки углового положения содержит регулировочные прокладки, соединенные для поворота относительно второй части вала качания.

Предпочтительно по меньшей мере одна из частей вала качания определяет часть секции рамы орудия, при этом средство для регулировки углового положения расположено рядом с областью соединения между секциями орудия для уменьшения нагрузок на средство для регулировки углового положения.

Предпочтительно первая и вторая части вала качания управляют высотой по меньшей мере двух секций рамы орудия, где изменение углового положения первой части вала качания относительно второй части вала качания изменяет высоту одной из секций рамы относительно высоты другой секции рамы.

Предпочтительно первая и вторая части вала качания содержат часть структуры рамы орудия.

Предпочтительно регулировочные прокладки выполнены с возможностью поворота между рабочим положением и положением хранения, и устройство также содержит один рычажный элемент для запирания регулировочных прокладок в любом их этих положений.

Также заявлено сельскохозяйственное орудие, имеющее множество секций, при этом орудие содержит вышеуказанное устройство вала качания.

Признаки и преимущества настоящего изобретения будут поясняться в нижеследующем подробном описании со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 представляет вид в перспективе правой части многосекционного сельскохозяйственного орудия в сложенном положении и имеющего вал качания в секциях орудия.

Фиг.2 - вид в перспективе части орудия на фиг.1 в рабочем положении, где некоторые детали сняты для лучшей иллюстрации соединений передних подъемных колес со сгибающимся валом качания.

Фиг.3 - увеличенный вид в перспективе части орудия на фиг.1 в рабочем положении.

Фиг.4 - увеличенный вид в перспективе одного из сгибающихся шарниров между секциями орудия.

Фиг.5 - вид альтернативного варианта сгибающегося шарнира.

На фиг.1-3 показана правая часть многосекционного сгибающегося орудия 10, имеющего главную раму 12, с множеством секций рамы орудия, включая секции 12а, 12b и 12с. Рама 12 для транспортировки поддерживается передним и задним узлами 14 и 16 наземных колес. Устройство 20 сгибающегося вала качания, имеющее части 20а, 20b, 20c, поддерживается задней частью секций 12а, 12b, 12с главной рамы и соединено с узлами 16 наземных колес. Звенья, например, показанные позициями 18а, 18b, 18с, соединяют устройство 20 сгибающегося вала качания с узлами 14а, 14b, 14с передних наземных колес. Между секциями 12 главной рамы и частью 20а вала качания установлены цилиндры 22. При срабатывании цилиндра для поворота устройства 20 сгибающегося вала качания в направлении по часовой стрелке приводит к повороту узлов 14 и 16 колес вверх для опускания главной рамы 12 в рабочее положение. Задние колесные узлы 16 поднимаются над землей, и управление глубиной осуществляется передними колесными узлами 14 через устройство 20 сгибающегося вала качания и звенья 18а-18с. Для подъема рамы 12 для транспортировки по дороге устройство 20 сгибающегося вала качания поворачивают в противоположном направлении так, что колесные узлы 14, 16 поворачиваются вниз относительно рамы 12. Для транспортировки в поле задние колесные узлы 16 остаются поднятыми с земли, а передние колесные узлы 14 опускают так, чтобы создать достаточный зазор между инструментом и землей. Левая часть орудия 10 по существу является зеркальным отображением правой части.

Множество инструментов, показанных на фиг.2, таких как лапы 24 культиватора, установлены на раме 12 для вскрытия борозд и укладки материала, например семян. Буксируемые дисковые катки 30а, 30b, 30c включают тяговые стержни 32а, 32b, 32c, шарнирно соединенные с примыкающими спереди секциями 12а-12с рамы для уплотнения почвы над материалом, внесенным в борозды. Структуры 32а-32с тяговых стержней соединены с устройством 20 сгибающегося вала качания через структуры подвижных траверс 36а-36с, чтобы обеспечивать подъем и поддержку катков. Орудие 10 имеет относительно большие габариты, и устройство 20 сгибающегося вала качания подвергается высоким нагрузкам. Как показано на чертежах, по меньшей мере внешние части устройства 20 сгибающегося вала качания также действуют как секционные балки, которые еще больше увеличивают нагрузки и изгибающие силы на устройстве 20.

Для облегчения складывания и раскладывания секций 12а-12с рамы относительно друг друга и изгиба рамы 12 во время полевых работ части устройства 20 сгибающегося вала качания соединяет сгибающийся шарнир 40. Сгибающийся шарнир 40 содержит регулировочную структуру 42 для селективного изменения углового положения смежных секций вала качания, тем самым облегчая выравнивание орудия и относительной высоты секций рамы.

Как лучше всего видно на фиг.4, сгибающийся шарнир 40 содержит первый элемент 50 петли, прикрепленный к внешнему концу части 20а вала качания. Регулировочный элемент 52 петли соединен шарниром 54 с первым элементом 50 петли для качания относительно части 20а вала качания вокруг оси 56 шарнира, проходящей по существу в направлении вперед-назад. Элемент 52 петли отходит вниз и наружу от шарнира 54 до соединения с вертикальной пластиной 58. Вторая пластина 60 шарнирно установлена на переднем конце пластины 58 на шарнирном пальце 62 для качания вокруг оси 66, проходящей по существу параллельно продольной оси части b вала качания. Внутренний конец части 20b вала качания прикреплен к внешней грани пластины 60. Кронштейн 68, прикрепленный к внутреннему концу части 20b вала качания, выступает назад к шарнирному соединению 70 с нижней частью элемента регулируемой длины или цапфы 72. Верхний конец элемента 72 соединяется выступающим наружу кронштейном 74, прикрепленным к внешней грани пластины 58. Изменяя длину элемента 72, можно регулировать угловое положение части 20b вала качания относительно пластины 58 и, таким образом, относительный угол между частями 20а, 20b.

Элемент 72 регулируемой длины, показанный на фиг.4, содержит нижний цилиндрический участок 82, а шарнирное соединение 70 содержит болт с втулкой, проходящей сквозь расположенные на одной оси отверстия в пластине 60 и кронштейне 68. Болт проходит сквозь шайбу 84 и сквозь участок 82, и болт и втулка выступают сквозь прорезь 86 в пластине 58. Гайка 87 на болте затянута, поэтому болт, втулка и шайбы и гайка образуют эквивалент двухголового пальца, который имеет возможность скользить в прорези 86.

Резьбовой вал установлен с возможностью вращения в кронштейне 74 и содержит резьбовой конец, входящий в резьбовое отверстие цилиндрической части 82. Верхний конец вала выполнен шестигранным, и при надевании на вал инструмента и при его вращении, шарнир 70 сдвигается относительно прорези 86 для поворота пластины 68 и части 20b вала качания вокруг оси 66 поворота и меняет угол части 20b относительно части 20а.

Для создания прочного, но регулируемого соединительного звена между пластинами 58 и 68 и визуального индикатора угловой регулировки между смежными частями 20а и 20b вала качания сгибающийся шарнир 40 содержит индексирующую структуру 100. Индексирующая структура 100 содержит регулировочные прокладки 102 и 104, по существу соответствующие формам цапфы и кронштейна. Отдельные регулировочные прокладки 104 шарнирно соединены со сгибающимся шарниром 40 и облегчают оператору ступенчатую регулировку углового положения первого элемента 20а вала качания относительно второй части 20b вала качания. Набор установленных на предприятии-изготовителе регулировочных прокладок 102 (показанный смещенным от элемента 72 на фиг.4) имеет форму крюка с отверстиями 103 и поддерживается болтами 106, проходящими сквозь отверстия. Набор регулировочных прокладок 102, установленных вокруг элемента 72, обеспечивает начальную регулировку длины элемента 72. Общая толщина набора установленных на предприятии-изготовителе прокладок 102 выбирается такой, чтобы компенсировать производственные допуски и по существу устанавливает минимальную длину диапазона регулировки части 20b вала качания относительно части 20а.

Регулировочные прокладки 104, содержащие концы в форме крюка с язычками 106, облегчающими их перемещение, шарнирно соединены на противоположных концах с пластиной 58 петли вертикальным пальцем. Регулировочные прокладки 104 поворачиваются вокруг пальца между положением хранения (верхние регулировочные прокладки 104 на фиг.4), отведенном от элемента 72 регулируемой длины, и рабочим положением (нижние регулировочные прокладки 104 на фиг.4), где имеющая форму крюка часть по существу охватывает вал между верхним концом цилиндрического элемента 72 и нижней частью кронштейна 74.

Подпружиненный рычаг 112 взаимодействует с пазами 114 удержания хранящихся регулировочных прокладок в положении хранения. Тот же рычаг 112 взаимодействует с подобным пазом (не показан), смещенным в угловом направлении от паза 114, когда регулировочная прокладка 114 повернута к элементу 72 регулируемой длины для запирания регулировочной прокладки в рабочем положении.

Для осуществления регулировки на месте оператор вращает вал для раздвигания элемента 72 регулируемой длины и подъема кронштейна 74 с регулировочных прокладок. Рычаг 112 вытягивается против действия пружины для освобождения прокладок 104, чтобы они могли поворачиваться к элементу 72 или от него, после чего оператор отпускает рычаг 112 и рычаг зацепляется с пазом на каждой регулировочной прокладке 104 для запирания прокладок 104 в их соответствующих рабочем или нерабочем положении. Затем оператор вращает резьбовой вал для того, чтобы плотно зажать регулировочные прокладки 104 между установленным на предприятии-изготовителе пакетом регулировочных прокладок 102 и нижней частью кронштейна 74, обеспечивая необходимую длину элемента для получения нужного угла между частями 20а и 20b вала качания. Сгибающийся шарнир вала качания, описанный выше, обеспечивает прочный и надежный шарнир вала качания, который является сгибающимся и регулируемым и идеально подходит для тяжелых работ, таких как на многосекционном сельскохозяйственном орудии для уплотнения почвы.

В альтернативном варианте (фиг.5) сгибающегося шарнира 40 первый элемент 150 петли соединен с внешним концом части 20b вала качания. Регулируемый элемент 152 петли соединен через шарнир 154 с первым элементом 150 петли для качания относительно части 20b вала качания вокруг оси 156, проходящей по существу в направлении вперед-назад. Элемент 152 петли проходит вниз и наружу от шарнира 154 до соединения с вертикальной пластиной 158, в которой выполнены прорези. Параллельная или вторая пластина 160 шарнирно установлена на переднем конце первой пластины 158 на шарнирном пальце 162 для качания вокруг оси 166 проходящей по существу параллельно продольной оси части 20с вала качания. Внутренний конец части 20с вала качания прикреплен к внешней грани пластины 160. Кронштейн 168, прикрепленный к внутренней грани пластины 160, выступает назад для шарнирного соединения 170 с нижней частью рым-болта или элемента 172 регулируемой длины. Элемент 172 имеет верхний резьбовой конец 173, проходящий в отверстие в выступающем наружу кронштейне 174, прикрепленном к внешней грани пластины 158. Гайки 180 и 182 навинчены на конец 173 с противоположных концов кронштейна 174 и зафиксированы в положении контргайками 184 и 186. Меняя положение гаек 180 и 182 на резьбовом конце 173, можно менять угловое положение части 20b вала качания относительно пластины 158 и, следовательно, менять угол между частями 20b и 20с. Шарнирное соединение 170 содержит болт и втулку, проходящие сквозь расположенные на одной оси отверстия в кронштейне 168 и пластине 160 и сквозь прорезь 186 в пластине 158. Шарнирное соединение 170 и его работа подобны тем, что были описаны выше в связи с соединением 70 на фиг.4.

Из вышеприведенного описания предпочтительного варианта очевидно, что в него могут быть внесены различные изменения, не выходящие из объема изобретения, определенного прилагаемой формулой. Например, хотя конкретно показаны рым-болт и цапфа, следует понимать, что можно в настоящем изобретении использовать и другие типы механизмов регулируемой длины, включая цилиндры и другие структуры с дистанционным управлением, позволяющие регулировать угол автоматически и на ходу.

Устройство содержит первую часть вала качания, вторую часть вала качания; сгибающийся шарнир, соединяющий первую и вторую части вала качания и облегчающий перемещение секций орудия относительно друг друга. Сгибающийся шарнир содержит средство для регулировки углового положения первой части вала качания. Сельскохозяйственное орудие имеет множество секций, при этом орудие содержит устройство вала качания. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство (20) вала качания для подъемной системы многосекционного орудия (10) труда, содержащее первую часть (20а, 20b, 20с) вала качания, вторую часть (20а, 20b, 20с) вала качания; сгибающийся шарнир (40), соединяющий первую и вторую части вала качания (20а, 20b, 20с) и облегчающий перемещение секций (12а, 12b, 12с) орудия относительно друг друга, при этом сгибающийся шарнир (40) содержит средство (42) для регулировки углового положения первой части (20а, 20b, 20с) вала качания относительно второй части (20а, 20b, 20с) вала качания.

2. Устройство по п.1, в котором средство (42) для регулировки углового положения содержит элемент (72, 172) регулируемой длины.

3. Устройство по п.1, в котором средство (42) для регулировки углового положения содержит индексирующую структуру (100), обеспечивающую возможность пошаговой регулировки углового положения первой части (20а, 20b, 20с) вала качания относительно второй части (20а, 20b, 20с) вала качания.

4. Устройство по п.3, в котором индексирующая структура (100) содержит регулировочные прокладки (102, 104).

5. Устройство по п.4, в котором регулировочные прокладки (102, 104) установлены подвижно, в частности, с возможностью поворота на сгибающемся шарнире (40).

6. Устройство по п.2, в котором элемент (172) регулируемой длины содержит резьбовой вал (173), установленный на сгибающемся шарнире (140).

7. Устройство по п.2, в котором элемент регулируемой длины (72) содержит телескопический элемент.

8. Устройство по п.7, также содержащее множество регулировочных прокладок (102, 104), выполненных подвижными относительно телескопического элемента для регулировки длины телескопического элемента.

9. Устройство по п.1, в котором сгибающийся шарнир (40) содержит петлю (50, 52, 150, 152), соединяющую части (20а, 20b, 20с), при этом средство (42) для регулировки углового положения содержит регулирующий элемент (72), соединенный для качания с одной из частей (20а, 20b, 20с) относительно другой части (20а, 20b, 20с).

10. Устройство по п.9, в котором регулировочный элемент (72) содержит укладываемые в стопку регулировочные прокладки (102, 104), соединенные со сгибающимся шарниром (40).

11. Устройство по п.1, в котором сгибающийся шарнир (40) содержит поворотную ось (56, 156), и выполнен с возможностью вращения вокруг оси (66, 166), проходящей параллельно оси первой части вала качания, и средство для регулировки углового положения поворачивается со второй частью (20а, 20b, 20с) вала качания вокруг оси поворота.

12. Устройство по п.1, в котором средство (42,) для регулировки углового положения содержит регулировочные прокладки (102, 104), соединенные для поворота относительно второй части (20а, 20b, 20с) вала качания.

13. Устройство по п.11, в котором средство (42,) для регулировки углового положения содержит регулировочные прокладки (102, 104), соединенные для поворота относительно второй части (20а, 20b, 20с) вала качания.

14. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна из частей (20а, 20b, 20с) вала качания определяет часть секции рамы (12а, 12b, 12с) орудия, при этом средство (42,) для регулировки углового положения, расположено рядом с областью соединения между секциями (12а, 12b, 12с) орудия для уменьшения нагрузок на средство (42,) для регулировки углового положения.

15. Устройство по п.1, в котором первая и вторая части (20а, 20b, 20с) вала качания управляют высотой по меньшей мере двух секций (12а, 12b, 12с) рамы орудия, и где изменение углового положения первой части (20а, 20b, 20с) вала качания относительно второй части (20а, 20b, 20с) вала качания изменяет высоту одной из секций (12а, 12b, 12с) рамы относительно высоты другой секции (12а, 12b, 12с) рамы.

16. Устройство по п.15, в котором первая и вторая части (20а, 20b, 20с) вала качания содержат часть структуры рамы (12) орудия (10).

17. Устройство по пп.4, 5, 8, 12 или 13, в котором регулировочные прокладки (102, 104) выполнены с возможностью поворота между рабочим положением и положением хранения, и также содержащее один рычажный элемент (112) для запирания регулировочных прокладок в любом из этих положений.

18. Сельскохозяйственное орудие, имеющее множество секций (12а, 12b, 12с), при этом орудие (10) содержит устройство вала качания по любому из пп.1-16.