МЕХАНИЗМ НАВЕСКИ ДЛЯ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ Российский патент 2013 года по МПК A01B59/06 

Область техники

Настоящее изобретение относится к механизму навески для рабочей машины в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Из патентного документа WO 2004/056168 известен механизм навески рабочей машины, выполненной в виде трактора, соединительная система которого опирается на несущую раму трактора сверху с помощью установленного на ней сверху так называемого подъемного вала. С помощью систем подъемных рычагов, которые состоят из одного или нескольких компонентов, подъемный вал связан с двумя подъемными цилиндрами, которые шарнирно укреплены на несущей раме трактора. Спереди на системе подъемных рычагов установлены два парных изменяемых по длине соединительных звена, которые проходят в вертикальном направлении и в данном случае выполнены в виде гидравлических подъемных цилиндров. Нижние свободные концы этих соединительных звеньев шарнирно соединены с попарно расположенными нижними соединительными звеньями. Нижние соединительные звенья шарнирно прикреплены к несущей раме трактора в области под ходовой осью машины. Посредством подачи или сброса давления в подъемных цилиндрах, связанных с подъемным валом, монтажная рама и связанный с ней механизм навески могут быть подняты или опущены в вертикальном направлении. Одновременно посредством подачи или сброса давления в расположенных почти вертикально подъемных цилиндрах может производиться юстировка или тонкая регулировка для получения специального положения монтажной рамы и, соответственно, навесного рабочего аппарата. Вследствие того, что вертикально проходящие подъемные цилиндры соединены с нижними соединительными звеньями в их средней области, в особенности при несимметричном приложении нагрузки к механизму навески, происходит изгиб нижних соединительных звеньев, скручивание подъемного вала и передача давления на крепления на свободных концах нижних соединительных звеньев.

Для оптимизации распределения нагрузок, действующих на механизм навески, а также в аспекте гибкости использования такого механизма навески среди прочих решений из патентного документа ЕР 1360886 известна концепция механизма навески без подъемного вала. В зависимости от желаемого количества степеней свободы такой механизм навески, состоящий из шести соединительных звеньев, имеет до шести изменяемых по длине соединительных звеньев или два изменяемых по длине соединительных звена и несколько жестких соединительных звеньев, с помощью которых навесной аппарат опирается и направляется на рабочей машине, например на тракторе. Вследствие того, что соединительные звенья укреплены непосредственно на тракторе и на монтажной раме или непосредственно на рабочем аппарате, в соединительных звеньях действуют только нагрузки растяжения и давления. Однако правосторонние и левосторонние соединительные звенья гидравлически связаны друг с другом, так что при несимметричном приложении нагрузки к механизму навески, как этом имеет место при работе с плугом или при работе с косилками боковой навески, имеет место несимметричная нагрузка механизма навески. Поэтому во избежание повреждения соединительных звеньев, как правило выполненных в виде подъемных цилиндров, они должны иметь значительно завышенные размеры. Кроме того, соединение навесного аппарата с трактором исключительно посредством соединительных звеньев требует сложного затратного управления соединительными звеньями для того, чтобы навесной аппарат совершал точное перемещение по высоте.

Раскрытие изобретения

Соответственно, задача изобретения заключается в устранении недостатков известных решений уровня техники и в особенности в создании механизма навески, который даже при несимметричном приложении нагрузки обеспечивает равномерное распределение нагрузки на соединительные звенья, образующие механизм навески.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается за счет отличительных признаков по пункту 1 формулы изобретения.

Согласно изобретению механизм навески для рабочей машины для агрегатирования рабочего аппарата с рабочей машиной содержит узел подъемного вала, установленный на несущей раме рабочей машины, и кинематически связанную с ним соединительную систему, а соединительная система содержит первые шарнирно укрепленные на несущей раме верхние соединительные звенья, вторые шарнирно укрепленные на несущей раме нижние соединительные звенья и шарнирно укрепленные на подъемных рычагах подъемного вала соединительные элементы, причем, по меньшей мере, один из соединительных элементов выполнен жестким. За счет данного решения обеспечивается то, что расположенные на левой и на правой сторонах соединительные звенья и соединительные элементы механически связаны посредством подъемного вала, так что при несимметричном приложении нагрузки к механизму навески достигается по существу равномерное распределение нагрузки внутри соединительной системы. При этом отпадает необходимость в завышенных размерах соединительных звеньев для обеспечения восприятия несимметричных нагрузок. Кроме того, за счет включения в соединительную систему узла подъемного вала и, по меньшей мере, одного жесткого соединительного элемента обеспечивается возможность эксплуатации механизма навески в так называемом пассивном плавающем положении, в котором ни одно из изменяемых по длине соединительных звеньев не нуждается в активном управлении. Так называемое плавающее положение позволяет механизму навески компенсировать неровности почвы только за счет собственного веса рабочих аппаратов без использования гидросистемы. При таком плавающем положении рабочий аппарат, предпочтительно аппарат для обработки почвы, удерживается на механизме навески с автоматическим направлением только под действием сил рабочего процесса.

Большая гибкость в отношении затрат, возможных для реализации степеней свободы и использования механизма навески для самых различных задач эксплуатации, создается в том случае, когда избирательным образом одно или несколько соединительных звеньев и один или несколько соединительных элементов выполнены жесткими, а остальные соединительные звенья и соединительные элементы выполнены изменяемыми по длине.

В предпочтительном примере осуществления изобретения оптимизированный ввод нагрузки в соединительную систему и в конечном счете в механизм навески обеспечивается за счет того, что верхние и нижние соединительные звенья и соединительные элементы соединительной системы расположены попарно.

В предпочтительном решении по развитию изобретения соединительные звенья и соединительные элементы выполнены жесткими, а посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра узла подъемного вала навешенный на соединительную систему рабочий аппарат совершает вертикальное поворотное перемещение. За счет этого создается экономичная базовая конфигурация механизма навески по изобретению, которая достаточна во многих случаях эксплуатации трактора.

В другом предпочтительном решении по развитию изобретения верхние соединительные звенья выполнены изменяемыми по длине, а соединительные элементы и нижние соединительные звенья выполнены жесткими, так что посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра узла подъемного вала и/или изменяемых по длине верхних соединительных звеньев навешенный на соединительную систему рабочий аппарат совершает поступательное перемещение вдоль вертикальной оси поворота, поворотное перемещение вокруг поперечной оси и/или управляемое боковое перемещение, которое состоит из поворота вокруг вертикальной оси и совмещенного с ним поступательного перемещения вдоль поперечной оси. Помимо экономичного использования нескольких одинаковых конструктивных компонентов такое решение механизма навески имеет то особенное преимущество, что механизм навески особенно пригоден для агрегатирования с рабочими аппаратами, требующими вертикального плавающего положения, такими как аппараты для обработки почвы.

В том случае, когда в следующем предпочтительном примере осуществления изобретения верхние соединительные звенья и один соединительный элемент выполнены изменяемыми по длине, а другой соединительный элемент и нижние соединительные звенья выполнены жесткими, посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра узла подъемного вала и/или изменяемых по длине соединительных звеньев и/или изменяемого по длине соединительного элемента навешенный на соединительную систему рабочий аппарат может совершать поступательное перемещение вдоль вертикальной оси, поворотное перемещение вокруг поперечной оси, поворотное перемещение вокруг продольной оси машины и/или управляемое боковое перемещение, которое состоит из поворота вокруг вертикальной оси и совмещенного с ним поступательного перемещения вдоль поперечной оси. Помимо простого выравнивания поперечного уклона в рабочих машинах с большой шириной захвата с помощью такой конфигурации механизма навески может существенно сокращаться время на установку плуга, поскольку управление изменяемыми по длине соединительными звеньями осуществляется проще и удобнее по сравнению с известными системами.

В следующем предпочтительном примере осуществления изобретения рабочая машина содержит шарнирно укрепленные ходовые оси, которые обеспечивают возможность функции хода с боковым смещением колес, причем одно из нижних и одно из верхних соединительных звеньев и один соединительный элемент из расположенных попарно соединительные звеньев и соединительных элементов выполнен жестким, а другой из этих элементов выполнен изменяемым по длине, при этом посредством активизации, по меньшей мере, изменяемых по длине верхних и нижних соединительных звеньев и изменяемого по длине соединительного элемента перемещение навешенного на соединительную систему рабочего аппарата может быть связано с поворотным перемещением рулевого управления ходовых осей. За счет такого решения при работе в режиме так называемой функции хода с боковым смещением колес рабочий аппарат постоянно удерживается в положении почти точной ориентации относительно направления движения. Кроме того, устраняется риск наезда навешенного рабочего аппарата, например, на ходовые колеса.

Многофункциональность такого выполнения дополнительно повышается за счет того, что посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра узла подъемного вала и/или изменяемых по длине верхнего и нижнего соединительных звеньев, а также изменяемого по длине соединительного элемента навешенный на соединительную систему рабочий аппарат может совершать поступательное перемещение в вертикальном направлении и поворотное перемещение вокруг продольной оси.

Оптимальное маневрирование различными процессами перемещения соединительной системы достигается в том случае, когда согласно предпочтительному примеру выполнения изменяемые по длине соединительные звенья и соединительные элементы и жесткие соединительные звенья и соединительные элементы относятся каждый соответственно к правой или левой стороне механизма навески.

Аналогичные эффекты достигаются в следующем примере выполнения изобретения, в котором рабочая машина также содержит шарнирно укрепленные ходовые оси, которые обеспечивают возможность функции хода с боковым смещением колес, причем одно из верхних и одно из нижних соединительных звеньев и один соединительный элемент из расположенных попарно соединительные звеньев и соединительных элементов выполнен изменяемым по длине, а другой из этих элементов выполнен жестким, при этом посредством активизации изменяемых по длине верхних и нижних соединительных звеньев и изменяемого по длине соединительного элемента перемещение навешенного на соединительную систему рабочего аппарата может быть связано с поворотным перемещением рулевого управления ходовых осей.

Кроме того, при такой конструкции механизма навески посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра узла подъемного вала и/или изменяемых по длине верхнего и нижнего соединительных звеньев и изменяемого по длине соединительного элемента навешенный на соединительную систему рабочий аппарат может совершать поступательное перемещение в вертикальном направлении, поворотное перемещение вокруг поперечной оси, поворотное перемещение вокруг продольной оси машины и/или управляемое боковое перемещение. Кроме уже описанных эффектов здесь дополнительно повышается число возможных для реализации степеней свободы в отношении перемещения механизма навески.

Наибольшее число степеней свободы достигается в предпочтительном решении по развитию изобретения, в котором верхние и нижние соединительные звенья и один соединительный элемент выполнены изменяемыми по длине, а другой соединительный элемент выполнен жестким, при этом посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра узла подъемного вала и изменяемых по длине соединительных звеньев и изменяемого по длине соединительного элемента навешенный на соединительную систему рабочий аппарат совершает поступательные перемещения вдоль и поворотные перемещения вокруг оси перемещения, ориентированной в продольном направлении машины, в направлении, поперечном продольному направлению машины, и в вертикальном направлении.

В предпочтительном примере выполнения изобретения поступательное перемещение в обоих направлениях вдоль оси перемещения, ориентированной в продольном направлении машины, может привлекаться для компенсации раскачивания между рабочей машиной и навешенным рабочим аппаратом. Это представляет особенный интерес в том случае, когда рабочим аппаратом является поршневой пресс, и перемещение соединительной системы в обоих направлениях вдоль продольного направления машины используется для компенсации колебаний раскачивания, вызываемых прессовальным поршнем.

В предпочтительном решении по развитию изобретения изменение длины изменяемых по длине соединительных звеньев и соединительных элементов производится гидравлическим, механическим и/или электрическим путем. В связи с этим особенное преимущество создает также решение, при котором жесткое соединительное звено или звенья или, по меньшей мере, один жесткий соединительный элемент содержит средство для ручного изменения длины. При этом обеспечивается возможность приводить базовые размеры соединительной системы, а следовательно, и механизма навески в соответствие с конкретным случаем использования.

Низкие усилия реакции в опорах подъемного вала обеспечиваются за счет того, что опоры установки подъемного вала и опоры установки нижних соединительных звеньев на несущей раме рабочей машины расположены близко друг к другу.

Универсальность использования механизма навески дополнительно увеличивается за счет того, что дальние от рабочей машины свободные концы соединительных звеньев и соединительных элементов могут быть адаптированы непосредственно на соответствующем рабочем аппарате или на монтажной раме. Быстрой установке рабочего аппарата на механизме навески способствует решение, при котором монтажная рама выполнена по существу по типу однофазной сцепки, а свободные концы соединительных звеньев и соединительных элементов захватываются на ней. Технически испытанное решение выполнения точек шарнирного соединения обеспечивается, когда точки шарнирного крепления соединительных звеньев и соединительных элементов на стороне рабочего аппарата выполнены в виде соединительных крюков и образуют единое шарнирное соединение с соответствующими точками шарнирного крепления рабочего аппарата или монтажной рамы.

В предпочтительном решении по развитию изобретения точки шарнирного крепления попарно расположенных нижних и верхних соединительных звеньев и соединительных элементов на стороне рабочей машины отстоят друг от друга на соответствующих расстояниях, что обеспечивает возможность размещения между ними, по меньшей мере, коробки отбора мощности и/или тягового устройства.

В следующем предпочтительном примере осуществления точки шарнирного крепления соединительных звеньев и соединительных элементов на стороне рабочей машины и на стороне рабочего аппарата содержат опорные места с двумя или тремя степенями свободы. В предпочтительном примере выполнения они могут быть выполнены в виде шаровых шарниров. Снижение числа требуемых мест соединения может достигаться также за счет того, что соединительное звено и соответствующий соединительный элемент на стороне рабочей машины и/или на стороне рабочего аппарата имеют одну общую точку шарнирного крепления, выполненную в виде шарового шарнира.

Благодаря тому, что соединительная система содержит, по меньшей мере, один жесткий соединительный элемент, дополнительно обеспечивается возможность эксплуатации механизма навески в пассивном плавающем положении.

Точное и быстрое осуществление бокового маятникового перемещения механизма навески по изобретению достигается в предпочтительном примере выполнения, в котором попарно расположенные верхние соединительные звенья выполнены в виде подъемных цилиндров двухстороннего действия, причем штоковые и поршневые полости подъемных цилиндров связаны друг с другом соответствующим образом для обмена средой под давлением.

Снижение действующего на подъемный вал крутящего момента при равной нагрузке достигается при меньшем расстоянии между точками шарнирного крепления нижних соединительных звеньев на стороне рабочей машины. Поэтому выгодно, чтобы точки шарнирного крепления нижних соединительных звеньев на стороне рабочей машины отстояли друг от друга на горизонтальном расстоянии раздвижки, причем это расстояние раздвижки было бы регулируемым.

В зависимости от случая использования в предпочтительном решении по развитию изобретения механизм навески может быть предназначен для передней и/или задней стороны рабочей машины.

В предпочтительном примере выполнения изобретения соединительная система в зависимости от положения соединительных звеньев образует в пространстве горизонтальный и вертикальный мгновенные центры вращения, причем положение мгновенных центров вращения является регулируемым. Таким образом, процессы перемещения и пути перемещения компонентов соединительной системы могут быть самыми различными и могут быть приведены в соответствие с условиями эксплуатации.

Кроме того, механизм навески по изобретению выполнен таким образом, что перемещение соединительной системы в вертикальном направлении производится исключительно подачей и сбросом давления в подъемных цилиндрах привода узла подъемного вала. За счет этого в простейшем примере выполнения соединительная система допускает, по меньшей мере, подъем и опускание установленного на ней рабочего аппарата.

Дальнейшие предпочтительные примеры осуществления являются предметом защиты в зависимых пунктах.

Краткий перечень чертежей

Далее со ссылками на прилагаемые чертежи будут подробно описаны примеры осуществления изобретения. На чертежах:

фиг.1 изображает в перспективе механизм навески в первом примере выполнения,

фиг.2 изображает в перспективе механизм навески в другом примере выполнения на рабочей машине с функцией хода с боковым смещением колес,

фиг.3 изображает в перспективе механизм навески в следующем примере выполнения,

фиг.4 изображает в перспективе механизм навески в следующем примере выполнения,

фиг.5 изображает в перспективе механизм навески исключительно с жесткими соединительными звеньями,

фиг.6 изображает в перспективе часть механизма навески.

Осуществление изобретения

На фиг.1 показана рабочая машина 1, выполненная в виде трактора 2, с задним механизмом 3 навески, который будет подробно описан далее. В рамках изобретения возможны варианты выполнения, в которых механизмы 3, 3' навески могут быть предусмотрены на тракторе 2 сзади и спереди, альтернативно или одновременно. Известным образом трактор 2 оснащен ходовыми колесами 4, 5 на передней ходовой оси 6 и задней ходовой оси 7. В представленном примере выполнения задняя ходовая ось 7 установлена на несущей раме 8 рабочей машины 1, выполненной в виде трактора 2. В области под задней ходовой осью 7 на несущей раме 8 образованы опорные проушины 9, в которые входят опоры 10 подъемного вала 11 таким образом, что ось 12 поворота подъемного вала 11 проходит примерно перпендикулярно продольной оси 13 трактора 2. В области опорных шеек 10 на подъемном валу 11 образованы подъемные рычаги 14. В верхней части подъемных рычагов 14 на стороне задней ходовой оси 7 на них образованы удерживающие проушины 15, с которыми шарнирно соединены концы 16 поршневых штоков подъемных цилиндров 18. Концы 17 корпусов цилиндров также шарнирно соединены с несущей рамой 8. При подаче или сбросе давления в подъемных цилиндрах 18 подъемные рычаги 14, а вместе с ними и подъемный вал 11 поворачиваются в направлениях по стрелке 19 вокруг оси 12 поворота подъемного вала 11.

Для шарнирного крепления соединительной системы 20, которая будет подробно описана далее, на несущей раме 8 трактора 2 в области ее верхней стороны на одном горизонтальном уровне образованы удерживающие проушины 21 для шарнирного крепления первых верхних попарно расположенных соединительных звеньев 22. На нижней стороне несущей рамы 8, предпочтительно в области опорных проушин 9 подъемного вала 11 на одном горизонтальном уровне, расположены удерживающие проушины 23 для шарнирного крепления вторых нижних попарно расположенных соединительных звеньев 24. Кроме того, на верхней стороне подъемных рычагов 14 подъемного вала 11 в их дальней от задней ходовой оси 7 области расположены следующие удерживающие проушины 25 для шарнирного крепления попарно расположенных соединительных элементов 26. На удаленных от задней ходовой оси 7 свободных концах верхних соединительных звеньев 22, нижних соединительных звеньев 24 и соединительных элементов 26 предусмотрены точки 27 шарнирного крепления, которые будут подробно описаны далее и предназначены для шарнирного соединения с соединительными точками 28 монтажной рамы 29 или непосредственно с соединительными устройствами 30 (фиг.1, справа) навешиваемого на рабочую машину 1 рабочего аппарата 31, такого как плуг.

В целях упрощения другие особенности изобретения будут описаны на примере выполнения с монтажной рамой 29, хотя они в такой же мере относятся к механизму 3 навески, который соединяется непосредственно с рабочем аппаратом 31 без монтажной рамы 29. На фиг.1 показана соединительная система 20, при которой механизм 3 навески может работать с шестью степенями свободы. Для этого необходимо, чтобы верхние и нижние соединительные звенья 22, 24, а также один из соединительных элементов 26, которые соединяют подъемный вал 11 с монтажной рамой 29, были выполнены изменяемыми по длине, - в простейшем случае в виде гидроцилиндров. Согласно изобретению другой соединительный элемент 26 этой пары соединительных элементов выполнен в виде жесткой соединительной тяги 32.

Посредством либо раздельной, либо скоординированной подачи и сброса давления в подъемных гидроцилиндрах 18 узла 33 подъемного вала или в верхних и нижних соединительных звеньях 22, 24, а также в изменяемом по длине соединительном элементе 26 монтажная рама 29, а следовательно, и навешенный на нее рабочий аппарат 31 могут совершать поступательные перемещения (стрелки 36-38), а также поворотные перемещения (стрелки 39-41) вокруг продольного направления 13 машины, вокруг направления 35, поперечного продольному направлению, и вокруг вертикальной оси 34. Помимо полностью свободного пространственного перемещения монтажной рамы 29 поступательное перемещение 36 монтажной рамы 29 вдоль продольной оси 13 машины может использоваться для компенсации раскачивания между навешенным рабочим аппаратом 31 рабочей машиной 1. Такое использование особенно полезно в том случае, когда навешенный рабочий аппарат 31 выполнен в виде известного и не показанного здесь поршневого пресса, поршень которого совершает круговые движения с рабочим и порожним ходом и при обычных механизмах навески передает на рабочую машину 1 значительные колебания раскачивания.

За счет того, что один из соединительных элементов 26 выполнен в виде жесткой соединительной тяги 32, соединительная система 20 одновременно имеет такую конструкцию, что механизм 3 навески может работать в так называемом плавающем положении, в котором навешенный на механизм 3 навески рабочий аппарат 31 может скользить по земле без активного управления соединительными звеньями 22, 24 и изменяемым по длине соединительным элементом 26.

В следующем примере выполнения по фиг.2 рабочая машина 1 дополнительно имеет так называемую функцию хода с боковым смещением колес или перекосом. Это означает, что ходовые колеса 4, 5 передней и задней ходовых осей 6, 7 управляются либо индивидуально, либо по ходовым осям. За счет этого обеспечивается возможность движения рабочей машины 1 по поверхности 42 земли таким образом, что каждое ходовое колесо 4, 5 следует по отдельной колее, что предотвращает повреждение почвы путем многократного прохода колес. В этом примере выполнения соединительная система 20 механизма 3 навески содержит изменяемые по длине верхние соединительные звенья 22, одно изменяемое по длине нижнее соединительное звено 24 и изменяемую по длине соединительную тягу 26 из попарно расположенных соединительных звеньев 22, 24 и соединительных тяг 26. При этом в простейшем случае возможность изменения длины обеспечивается использованием подъемных цилиндров. Оставшаяся соединительная тяга 26 и одно из нижних соединительных звеньев 24 выполнены в виде жестких соединительных тяг 32.

Посредством подачи и сброса давления в выполненных в виде подъемных гидроцилиндров соединительных звеньях 22, 24, а также в изменяемом по длине соединительном элементе 26 перемещение монтажной рамы 29, а следовательно, и навешенного на нее рабочего аппарата 31 может быть связано с управляемым поворотным перемещением 43 ходовых колес 4, 5 таким образом, что ориентация рабочего аппарата 31 остается почти неизменной относительно ориентации ходовых колес 4, 5, а следовательно, относительно направления FR движения рабочей машины 1. В предпочтительном примере осуществления измеряется угол поворота ходовых колес 4, 5 при рулевом управлении и в устройстве 44 обработки данных он пересчитывается в поворотное перемещение соединительной системы 20. Затем в соединительных звеньях 22, 24, а также в изменяемом по длине соединительном элементе 26 производится подача или сброс давления таким образом, что соединительная система 20 выполняет заданное поворотное перемещение 45.

Посредством раздельной или скоординированной подачи и сброса давления в подъемных гидроцилиндрах 18 узла 33 подъемного вала или в верхних и нижних соединительных звеньях 22, 24, а также в изменяемой по длине соединительной тяге 26 монтажная рама 29, а следовательно, и навешенный на нее рабочий аппарат 31 могут совершать поступательное перемещение 38 в вертикальном направлении 34, поворотное перемещение 40 вокруг поперечной оси 35, поворотное перемещение 39 вокруг продольной оси 13 и/или управляемое боковое перемещение, при этом управляемое боковое перемещение содержит поворот 41 вокруг вертикальной оси 34 и поступательное перемещение 37 вдоль поперечной оси 35. В данном примере выполнения отпадает поступательное перемещение монтажной рамы 29 вдоль продольной оси 13 машины.

Ведение рабочего аппарата 31 рабочей машиной 1 в режиме бокового смещения колес может производиться также в том случае, когда, например, по экономическим соображениям только одно из попарно расположенных верхних и нижних соединительных звеньев 22, 24 и одна соединительная тяга 26 выполнены изменяемыми по длине, при этом верхнее и нижнее изменяемое по длине соединительное звено 22, 24 и соединительная изменяемая по длине тяга 26 расположены либо на левой, либо на правой стороне механизма 3 навески и соединительной системы 20. Однако в этом случае число возможных степеней свободы снижается еще больше. В данном случае отпадает поворотное перемещение вокруг поперечной оси 35 и боковое маятниковое перемещение за счет блокировки поворотного перемещения 41 вокруг вертикальной оси 34.

В следующем примере выполнения изобретения по фиг.3 верхние соединительные звенья 22 и один соединительный элемент 26 выполнены изменяемыми по длине, а другой соединительный элемент 26 и нижние соединительные звенья 24 - в виде жестких соединительных тяг 32. Посредством активизации подъемного цилиндра 18 узла 33 подъемного вала и/или изменяемых по длине соединительных звеньев 22 и/или изменяемого по длине соединительного элемента 26 навешенный на соединительную систему 20 рабочий аппарат 31 может совершать поступательное перемещение 38 вдоль вертикальной оси 34, поворотное перемещение 40 вокруг поперечной оси 35, поворотное перемещение 39 вокруг продольной оси 13 и/или управляемое боковое перемещение, а именно поворот 41 вокруг вертикальной оси 34 и поступательное перемещение 37 вдоль поперечной оси 35.

В примере выполнения по фиг.4 верхние соединительные звенья 22 выполнены изменяемыми по длине, а соединительные элементы 26 и нижние соединительные звенья 24 - в виде жестких соединительных тяг 32. За счет этого дополнительно снижены затраты на изготовление соединительной системы 20 и механизма 3 навески. При такой конструкции механизма 3 навески дополнительно снижаются его степени свободы. Посредством активизации подъемного цилиндра 18 узла 33 подъемного вала и/или изменяемых по длине верхних соединительных звеньев 22 навешенный на соединительную систему 20 рабочий аппарат 31 совершает поступательное перемещение 38 вдоль вертикальной оси 34, поворотное перемещение 40 вокруг поперечной оси 35 и/или управляемое боковое перемещение, которое, как уже было описано, заключается в повороте 41 вокруг вертикальной оси 34 и совмещенном с ним поступательном перемещении 37 вдоль поперечной оси 35.

За счет того, что в примере выполнения по фиг.5 верхние соединительные звенья 22 выполнены в виде жестких соединительных тяг 32, создается соединительная система 20, состоящая исключительно из жестких соединительных тяг 32. При такой конструкции посредством подачи или сброса давления в подъемных гидроцилиндрах 18, соединенных с узлом 33 подъемного вала, выполняется только вертикальное поворотное перемещение механизма 3 навески по стрелке 46. Боковое маятниковое перемещение механизма 3 навески по стрелке 47 зависит от зазоров в опорах различных точек 27 шарнирного крепления и не может подвергаться целенаправленному воздействию.

Далее в рамках изобретения предусмотрено, что изменяемые по длине верхние и нижние соединительные звенья 22, 24 и изменяемый по длине соединительный элемент 26 выполнены с возможностью регулирования их длины гидравлическим, механическим или электрическим путем. Кроме того, жесткие соединительные тяги 32 могут быть снабжены средствами 48 по фиг.4, например, в виде винтовых стяжек или талрепов для ручного изменения длины соответствующих соединительных тяг 32. Независимо от того, выполнены ли отдельные соединительные звенья и соединительные тяги 22, 24, 26 изменяемыми по длине или жесткими, оптимизированное по нагрузке исполнение механизма 3 навески создается в том случае, когда точки 27 шарнирного крепления нижних соединительных звеньев 24 на стороне ходовой оси машины расположены на несущей раме 8 вблизи опорных шеек 10 подъемного вала 11, установленного на несущей раме 8.

Согласно фиг.6 монтажная рама 29 может быть выполнена в виде так называемой однофазной сцепки. При этом точки 27 шарнирного крепления на монтажной раме 29 выполнены в виде стержней в форме цапф 49. Свободные концы соединительных звеньев 22, 24 и соединительных элементов 26 на стороне монтажной рамы снабжены самозапирающимися соединительными крюками 50, которые могут самозапирающимся образом захватывать цапфы 29. На стороне рабочего аппарата монтажная рама 29 снабжена приемными крюками, которые могут зацепляться с соответствующими соединительными устройствами 30 рабочего аппарата 31. В рамках изобретения соединительные элементы 22, 24, 26 могут соединяться непосредственно с рабочим аппаратом 31 без промежуточного включения монтажной рамы 29. Кроме того, точки 27 шарнирного крепления попарно расположенных нижних и верхних соединительных звеньев 22, 24 и соединительных элементов 26 могут отстоять друг от друга на расстояниях S1-S3, что позволяет разместить между ними, по меньшей мере, не представленную коробку отбора мощности и/или также не представленное тяговое устройство. Кроме того, расстояние S1 между точками 27 шарнирного крепления нижних соединительных звеньев 24, называемое также расстоянием раздвижки, может быть регулируемым, так что действующие на механизм 3 навески нагрузки могут быть дополнительно оптимизированы. В зависимости от характера опор для соединительных звеньев 22, 24 и соединительных элементов 26 в точках 27 шарнирного крепления на стороне рабочей машины и на стороне рабочего аппарата опорные места 51 могут обладать двумя или тремя степенями свободы. В рамках изобретения возможно выполнение точек 27 шарнирного крепления в виде шаровых шарниров 52, а при определенных условиях точки 27 шарнирного крепления различных соединительных звеньев 22, 24 и соединительных элементов 26 могут объединяться общим шаровым шарниром 52.

В том случае, когда согласно фиг.4 попарно расположенные верхние соединительные звенья 22 выполнены в виде подъемных цилиндров, горизонтальное маятниковое перемещение механизма 3 навески и рабочего аппарата может осуществляться простым образом посредством того, что штоковые и поршневые полости подъемных цилиндров соединены друг с другом с возможностью обмена средой с помощью проводящих линий и соответствующих клапанов 53 переключения.

Известным образом соединительные звенья 22, 24, шарнирно встроенные в соединительную систему 20 для поворота соединительной системы 20 в горизонтальной и вертикальной плоскостях по фиг.1, создают так называемые горизонтальный и вертикальный мгновенные центры М1, М2 вращения, которые могут изменять свое положение в зависимости от регулируемой геометрии соединительной системы.

Изобретение относится к механизму навески для рабочей машины для агрегатирования рабочего аппарата с рабочей машиной. Механизм навески содержит узел подъемного вала, установленный на несущей раме рабочей машины, и кинематически связанную с ним соединительную систему. Узел подъемного вала содержит подъемный вал, по меньшей мере, один жестко соединенный с подъемным валом подъемный рычаг и, по меньшей мере, один подъемный цилиндр, шарнирно соединенный с подъемным рычагом. Соединительная система содержит первые шарнирно укрепленные на несущей раме верхние соединительные звенья, вторые шарнирно укрепленные на несущей раме нижние соединительные звенья и шарнирно укрепленные на подъемных рычагах подъемного вала соединительные элементы, причем, по меньшей мере, один из соединительных элементов выполнен жестким. В механизме при несимметричном приложении нагрузки обеспечивается равномерное распределение нагрузки на соединительные звенья. 28 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Механизм навески для рабочей машины для агрегатирования рабочего аппарата с рабочей машиной, содержащий узел подъемного вала, установленный на несущей раме рабочей машины, и кинематически связанную с ним соединительную систему, причем узел подъемного вала содержит подъемный вал, по меньшей мере, один жестко соединенный с подъемным валом подъемный рычаг и, по меньшей мере, один подъемный цилиндр, шарнирно соединенный с подъемным рычагом, отличающийся тем, что соединительная система (20) содержит первые шарнирно укрепленные на несущей раме (8) верхние соединительные звенья (22), вторые шарнирно укрепленные на несущей раме (8) нижние соединительные звенья (24) и шарнирно укрепленные на подъемных рычагах (14) подъемного вала (11) соединительные элементы (26), причем, по меньшей мере, один из соединительных элементов (26) выполнен жестким.

2. Механизм навески для рабочей машины по п.1, отличающийся тем, что избирательным образом одно или несколько соединительных звеньев (22, 24) и один или несколько соединительных элементов (26) выполнены жесткими, а остальные соединительные звенья (22, 24) и соединительные элементы (26) выполнены изменяемыми по длине.

3. Механизм навески для рабочей машины по п.1, отличающийся тем, что верхние и нижние соединительные звенья (22, 24) и соединительные элементы (26) соединительной системы (20) расположены попарно.

4. Механизм навески для рабочей машины по п.3, отличающийся тем, что соединительные звенья и соединительные элементы (22, 24, 26) выполнены жесткими, а посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра (18) узла (33) подъемного вала навешенный на соединительную систему (20) рабочий аппарат (31) совершает вертикальное поворотное перемещение.

5. Механизм навески для рабочей машины по п.3, отличающийся тем, что верхние соединительные звенья (22) выполнены изменяемыми по длине, а соединительные элементы (26) и нижние соединительные звенья (24) выполнены жесткими, при этом посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра (18) узла (33) подъемного вала и/или изменяемых по длине верхних соединительных звеньев (22) навешенный на соединительную систему (20) рабочий аппарат (31) совершает поступательное перемещение (38) в направлении вертикальной оси (34) поворота, поворотное перемещение (40) вокруг поперечной оси (35) и/или управляемое боковое перемещение, которое состоит из поворота (41) вокруг вертикальной оси (34) поворота и совмещенного с ним поступательного перемещения (37) вдоль поперечной оси (35).

6. Механизм навески для рабочей машины по п.3, отличающийся тем, что верхние соединительные звенья (22) и один соединительный элемент (26) выполнены изменяемыми по длине, а другой соединительный элемент (26) и нижние соединительные звенья (24) выполнены жесткими, при этом посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра (18) узла (33) подъемного вала и/или изменяемых по длине соединительных звеньев (22) и/или изменяемого по длине соединительного элемента (26) навешенный на соединительную систему (20) рабочий аппарат (31) совершает поступательное перемещение (38) вдоль вертикальной оси (34), поворотное перемещение (40) вокруг поперечной оси (35), поворотное перемещение (39) вокруг продольной оси (13) машины и/или управляемое боковое перемещение, которое состоит из поворота (41) вокруг вертикальной оси (34) поворота и совмещенного с ним поступательного перемещения (37) вдоль поперечной оси (35).

7. Механизм навески для рабочей машины по п.3, отличающийся тем, что рабочая машина (1) содержит шарнирно укрепленные ходовые оси (6, 7), которые обеспечивают возможность функции хода с боковым смещением колес, причем одно из нижних и одно из верхних соединительных звеньев (22, 24) и один соединительный элемент (26) из расположенных попарно соединительных звеньев и соединительных элементов (22, 24, 26) выполнен жестким, а другой из этих элементов выполнен изменяемым по длине, при этом посредством активизации, по меньшей мере, изменяемых по длине верхних и нижних соединительных звеньев (22, 24) и изменяемого по длине соединительного элемента (26) перемещение навешенного на соединительную систему (20) рабочего аппарата (31) может быть связано с поворотным перемещением рулевого управления ходовых осей (6, 7).

8. Механизм навески для рабочей машины по п.7, отличающийся тем, что посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра (18) узла (33) подъемного вала и/или изменяемых по длине верхнего и нижнего соединительных звеньев (22, 24), а также изменяемого по длине соединительного элемента (26) навешенный на соединительную систему (20) рабочий аппарат (31) совершает поступательное перемещение (38) в вертикальном направлении (34) и поворотное перемещение (39) вокруг продольной оси (13) машины.

9. Механизм навески для рабочей машины по п.7 или 8, отличающийся тем, что изменяемые по длине соединительные звенья и соединительные элементы (22, 24, 26) и жесткие соединительные звенья и соединительные элементы (22, 24, 26) относятся каждый соответственно к правой или левой стороне механизма (3) навески.

10. Механизм навески для рабочей машины по п.3, отличающийся тем, что рабочая машина (1) содержит шарнирно укрепленные ходовые оси (6, 7), которые обеспечивают возможность функции хода с боковым смещением колес, причем одно из верхних и одно из нижних соединительных звеньев (22, 24) и один соединительный элемент (26) из расположенных попарно соединительных звеньев и соединительных элементов (22, 24, 26) выполнен изменяемым по длине, а другой из этих элементов выполнен жестким, при этом посредством активизации изменяемых по длине верхних и нижних соединительных звеньев (22, 24) и изменяемого по длине соединительного элемента (26) перемещение навешенного на соединительную систему (20) рабочего аппарата (31) может быть связано с поворотным перемещением рулевого управления ходовых осей (6, 7).

11. Механизм навески для рабочей машины по п.10, отличающийся тем, что посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра (18) узла (33) подъемного вала и/или изменяемых по длине верхнего и нижнего соединительных звеньев (22, 24) и изменяемого по длине соединительного элемента (26) навешенный на соединительную систему (20) рабочий аппарат (31) совершает поступательное перемещение (38) в вертикальном направлении (34), поворотное перемещение (40) вокруг поперечной оси (35), поворотное перемещение (39) вокруг продольной оси (13) машины и/или управляемое боковое перемещение, которое состоит из поворота (41) вокруг вертикальной оси (34) и совмещенного с ним поступательного перемещения (37) вдоль поперечной оси (35).

12. Механизм навески для рабочей машины по п.3, отличающийся тем, что верхние и нижние соединительные звенья (22, 24) и один соединительный элемент (26) выполнены изменяемыми по длине, а другой соединительный элемент (26) выполнен жестким, при этом посредством активизации, по меньшей мере, одного подъемного цилиндра (18) узла (33) подъемного вала и изменяемых по длине соединительных звеньев (22, 24) и изменяемого по длине соединительного элемента (26) навешенный на соединительную систему (20) рабочий аппарат (31) совершает поступательные перемещения (36, 37, 38) вдоль и поворотные перемещения (39, 40, 41) вокруг оси перемещения, ориентированной в продольном направлении машины, в направлении, поперечном продольному направлению машины, и в вертикальном направлении (13, 34, 35).

13. Механизм навески для рабочей машины по п.12, отличающийся тем, что поступательное перемещение (36) в обоих направлениях вдоль оси (13) перемещения, ориентированной в продольном направлении машины, привлекается для компенсации раскачивания между рабочей машиной (1) и навешенным рабочим аппаратом (31).

14. Механизм навески для рабочей машины по п.13, отличающийся тем, что рабочий аппарат (31) представляет собой поршневой пресс, а относительное перемещение соединительной системы (20) в обоих направлениях вдоль продольного направления (13) машины используется для компенсации колебаний раскачивания, вызываемых прессовальным поршнем.

15. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, отличающийся тем, что изменение длины изменяемых по длине соединительных звеньев и соединительных элементов (22, 24, 26) производится гидравлическим, механическим и/или электрическим путем.

16. Механизм навески для рабочей машины по п.15, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно жесткое соединительное звено (22, 24) и/или один жесткий соединительный элемент (26) содержит средство (48) для ручного изменения длины.

17. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что опоры (10) установки подъемного вала (11) и опоры (23, 27) установки нижних соединительных звеньев (24) на несущей раме рабочей машины (1) расположены близко друг к другу.

18. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что дальние от рабочей машины (1) свободные концы соединительных звеньев и соединительных элементов (22, 24, 26) адаптированы непосредственно на соответствующем рабочем аппарате (31) или на монтажной раме (29).

19. Механизм навески для рабочей машины по п.12, отличающийся тем, что монтажная рама (29) выполнена, по существу, по типу однофазной сцепки, а свободные концы соединительных звеньев и соединительных элементов (22, 24, 26) захватываются на ней.

20. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что точки (27) шарнирного крепления соединительных звеньев (22, 24) и соединительных элементов (26) на стороне рабочего аппарата выполнены в виде соединительных крюков (50) и образуют единое шарнирное соединение с соответствующими точками (27) шарнирного крепления рабочего аппарата (31) или монтажной рамы (29).

21. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что точки (27) шарнирного крепления попарно расположенных нижних и верхних соединительных звеньев (22, 24) и соединительных элементов (26) на стороне рабочей машины отстоят друг от друга соответственно на расстояниях (S1-S3), что обеспечивает возможность размещения между ними, по меньшей мере, коробки отбора мощности и/или тягового устройства.

22. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что точки (27) шарнирного крепления соединительных звеньев и соединительных элементов (22, 24, 26) на стороне рабочей машины и на стороне рабочего аппарата содержат опорные места (51) с двумя или тремя степенями свободы.

23. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что соединительное звено (22, 24) и соответствующий соединительный элемент (26) на стороне рабочей машины и/или на стороне рабочего аппарата имеют одну общую точку (27) шарнирного крепления, выполненную в виде шарового шарнира (52).

24. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что соединительная система (20) выполнена с возможностью эксплуатации в пассивном плавающем положении с помощью подъемного вала (11).

25. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что попарно расположенные верхние соединительные звенья (22) выполнены в виде подъемных цилиндров двухстороннего действия, причем штоковые и поршневые полости подъемных цилиндров связаны друг с другом соответствующим образом для обмена средой под давлением.

26. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что точки (27) шарнирного крепления нижних соединительных звеньев (24) на стороне рабочей машины отстоят друг от друга на горизонтальном расстоянии (S3) раздвижки, причем расстояние (S3) раздвижки является регулируемым.

27. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что механизм (3) навески предназначен для передней и/или задней стороны рабочей машины (1).

28. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что соединительная система (20) в зависимости от положения соединительных звеньев (22, 24) образует в пространстве горизонтальный и вертикальный мгновенные центры (M1, М2) вращения, причем положение мгновенных центров (M1, М2) вращения является регулируемым.

29. Механизм навески для рабочей машины по любому из пп.1-8, 10-14, 16, отличающийся тем, что перемещение соединительной системы (20) в вертикальном направлении (34, 38) производится исключительно подачей и сбросом давления в подъемных цилиндрах привода узла (33) подъемного вала.