ГУСЕНИЧНАЯ ХОДОВАЯ ЧАСТЬ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ РАБОЧЕЙ МАШИНЫ
TRACKED RUNNING PART FOR AGRICULTURAL WORKING MACHINE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к гусеничной ходовой части сельскохозяйственной рабочей машины согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, а также к сельскохозяйственной рабочей машине согласно пункту 12 формулы изобретения.
Уровень техники
Конструкции сельскохозяйственных рабочих машин, в частности, тракторов или самоходных уборочных машин, становятся все более крупногабаритными и мощными для того, чтобы обеспечивать эффективную обработку сельскохозяйственных площадей. При этом наряду с собственным весом рабочих машин возрастает также предельно допустимый общий вес, который должен быть приложен к грунту. При этом высокий общий вес часто позволяет также использовать высокую балластировку сельскохозяйственной рабочей машины, которая должна быть предусмотрена на рабочей машине, и которая может изменяться в зависимости от вида выполняемых работ, например, чтобы оказывать влияние на смещение центра тяжести рабочей машины. Для того чтобы, по возможности, исключить при этом нежелательное уплотнение грунта, приходится увеличивать площадь контакта с грунтом, при этом в случае колес, наполненных воздухом, при увеличении площади контакта возрастает также диаметр колес, в результате чего, в свою очередь, возрастает конструкционное пространство, необходимое для установки колес.
Для того чтобы получать увеличение площади контакта без этих недостатков, все более широко применяют машины с гусеничной ходовой частью, которые имеют большую площадь контакта и, кроме того, могут обеспечивать повышенную силу тяги на мягком грунте. При этом применяемые ходовые части часто содержат на тележке ходовой части, или шасси, неподвижно установленные отклоняющие и опорные ролики, чтобы прикладывать к упругой гусеничной ленте необходимые высокие усилия предварительного натяжения. При этом недостатком такого неподвижного расположения является очень ограниченная комфортабельность езды, особенно по асфальтированным дорогам. Кроме того, вследствие неподвижного расположения гусеничной ходовой части могут возникать колебания машины, которые могут нарушать безопасность езды.
Ходовая часть с упругими ременными лентами для сельскохозяйственных машин известна, например, из WO 2011/154533 А1, при этом указанная ходовая часть с ременными лентами содержит по меньшей мере два наружных отклоняющих ролика и один ведущий ролик, расположенный выше и между указанными отклоняющими роликами, по контуру которых проходит бесконечная ременная лента, а также по меньшей мере один подпружиненный и/или навешенный амортизированным образом опорный ролик, расположенный под ведущим роликом, для опирания на грунт участка ременной ленты, расположенного между двумя отклоняющими роликами. При этом наружные отклоняющие ролики и указанный по меньшей мере один опорный ролик сопряжены с расположенной с возможностью поворота ходовой тележкой, которая расположена на качающейся раме, в свою очередь, соединенной с подпружиниванием с основной рамой сельскохозяйственной машины. Подвески опорных роликов на ходовой тележке и/или несущей раме ходовой части с ременными лентами и/или общей качающейся рамы подпружинены и/или амортизированы независимо друг от друга, при этом несущая рама через моментный рычаг опирается на рамный компонент машины. Эта сложная конструкция гусеничной ходовой части требует больших затрат на согласование отдельных подпружинивающих и/или амортизирующих элементов, так что адаптация подпружинивания/амортизации гусеничной ходовой части, например, для изменяющегося состояния грунта, возможна только с большими затратами.
Раскрытие сущности изобретения
Таким образом, задачей изобретения является обеспечение гусеничной ходовой части для сельскохозяйственной рабочей машины, которая позволит повысить комфортабельность и безопасность езды.
Указанная задача решена согласно изобретению отличительными признаками пункта 1 формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения представлены предпочтительные варианты осуществления.
Гусеничная ходовая часть для сельскохозяйственной рабочей машины содержит по меньшей мере один первый и один второй отклоняющие ролики, при этом первый отклоняющий ролик установлен на первом несущем рычаге, а второй отклоняющий ролик установлен на втором несущем рычаге, по меньшей мере один опорный ролик, расположенный между отклоняющими роликами, а также гусеничную ленту, охватывающую указанные отклоняющие ролики и по меньшей мере один опорный ролик, при этом по меньшей мере с одним отклоняющим роликом и/или с одним опорным роликом сопряжен, в частности гидропневматический, амортизирующий элемент. Согласно изобретению предусмотрено по меньшей мере одно регулируемое дроссельное устройство, сопряженное с амортизирующим элементом и выполненное с возможностью регулирования его сопротивления потоку, в частности, во время эксплуатации гусеничной ходовой части.
Привод гусеничной ленты осуществляется с фрикционным и/или геометрическим замыканием при помощи по меньшей мере одного приводного отклоняющего ролика. При этом гусеничная лента может представлять собой упругую гусеничную или цепную ленту, которая может натягиваться, например, при помощи натяжного устройства. Амортизирующий элемент может быть выполнен в виде гидравлического, пневматического или гидропневматического цилиндра. По меньшей мере с одним амортизирующим элементом гусеничной ходовой части может быть сопряжено регулируемое дроссельное устройство, которое выполнено таким образом, чтобы его сопротивление потоку можно было изменять и/или устанавливать на определенную величину. Регулирование или настройку дроссельного устройства можно осуществлять, в частности, при эксплуатации рабочей машины, т.е. во время остановки или во время движения гусеничной ходовой части. Это позволяет изменять амортизирующее действие соответствующего сопряженного амортизирующего элемента, в частности, во время эксплуатации рабочей машины, благодаря чему можно с малыми затратами адаптировать амортизацию, например, качания конструкции гусеничной ходовой части, к соответствующему режиму движения, различным скоростям движения и/или степени загруженности. Возможна также непрерывная настройка амортизации, что позволяет дополнительно повысить комфортабельность и безопасность езды сельскохозяйственной рабочей машины.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере с одним отклоняющим роликом сопряжен первый амортизирующий элемент, а по меньшей мере с одним опорным роликом сопряжен второй амортизирующий элемент, при этом указанные первый и второй амортизирующие элементы соединены по текучей среде. Благодаря соединению первого и второго амортизирующего элемента, можно улучшить амортизацию гусеничной ходовой части особенно на неровном грунте. Для первой текучей среды предпочтительно предусмотрен аккумулятор давления, который соединен по текучей среде по меньшей мере с одним, в частности, с первым амортизирующим элементом. Аккумулятор давления может быть выполнен, например, в виде мембранного аккумулятора и соединен, в частности, с первым амортизирующим элементом.
В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения регулируемое дроссельное устройство расположено между первым и вторым амортизирующими элементами, в частности, в соединяющем их соединительном трубопроводе. Таким образом, оказывается, в частности, влияние на амортизацию второго амортизирующего элемента, который может быть сопряжен, например, по меньшей мере с одним опорным роликом. При этом дроссельное устройство может быть установлено в соединительном трубопроводе, по которому подается текучая среда, что позволяет оптимизировать конструктивное расположение дроссельного устройства независимо от амортизирующих элементов. Возможно также расположение дроссельного устройства непосредственно на амортизирующем элементе или встраивание дроссельного устройства в амортизирующий элемент. Преимуществом этого является отсутствие увеличения расходов на монтаж, связанных с дроссельным устройством и, кроме того, встроенное дроссельное устройство лучше защищено от влияния окружающей среды.
Регулируемое дроссельное устройство предпочтительно расположено между одним, в частности первым, амортизирующим элементом и аккумулятором давления. При этом указанный, в частности первый амортизирующий элемент может быть выполнен в виде цилиндра, поршень которого установлен с возможностью перемещения между кольцевой камерой и поршневой полостью, заполненных, в частности, одной и той же текучей средой. При этом аккумулятор давления может иметь соединение с кольцевой камерой, в частности, первого амортизирующего элемента, проницаемое для текучей среды. Благодаря расположению регулируемого дроссельного устройства между аккумулятором давления и первым амортизирующим элементом, его регулирование может воздействовать на все установленные далее элементы, в частности, на первый и второй амортизирующие элементы.
Особенно предпочтительно, чтобы с амортизирующим элементом и/или дроссельным устройством был сопряжен по меньшей мере один обратный клапан. При этом указанный обратный клапан и дроссельное устройство могут быть расположены параллельно и подключены к дроссельному обратному клапану. Это представляет собой схему переменного, зависимого от направления сопротивления потоку. Она позволяет отдельно регулировать скорости движения амортизирующего элемента в двух направлениях, таким образом, чтобы в зависимости от направления можно было устанавливать различные характеристики амортизации. Преимущество этого заключается в том, что, например, в одном, в частности во втором, амортизирующем элементе опорных роликов движение вверх - через дроссельное устройство - сильнее амортизируется, чем, возвратное движение вниз, при котором текучая среда может проходить через обратный клапан. Этим обеспечивается предпочтительное ускоренное возвратное движение опорных роликов после неровности грунта.
В одном предпочтительном варианте осуществления предусмотрено, в частности, предварительно установленное зависимое от направления сопротивление потоку. При этом указанное предварительно установленное зависимое от направления сопротивление потоку имеет жестко заданное нерегулируемое сопротивление потоку, которое может иметь разную величину в двух направлениях. Предварительно установленное зависимое от направления сопротивление потоку может состоять из нескольких частей. Зависимое от направления сопротивление потоку может быть установлено между первым и вторым амортизирующим элементом. При этом сопротивление потоку может быть встроено в амортизирующий элемент или расположено в одном из соединяющих их трубопроводов. Благодаря такому предварительно установленному зависимому от направления сопротивлению потоку, можно, например, осуществлять основную настройку амортизации для уменьшения качаний, особенно при пульсирующей нагрузке.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения регулируемое дроссельное устройство выполнено в виде регулируемой заслонки и/или дроссельного клапана с регулируемым поперечным сечением потока. Кроме того, в зависимости от конструкции амортизирующих элементов регулируемое дроссельное устройство может быть выполнено в виде игольчатого дросселя, дросселя с продольным пазом, щелевого дросселя и/или в виде шлицевого дросселя. Путем выбора соответствующего подходящего регулируемого дроссельного устройства можно обеспечить надежное управляемое дросселирование.
Предпочтительно также, чтобы дроссельное устройство, в частности, предварительно установленное зависимое от направления сопротивление потоку и/или обратный клапан были встроены в амортизирующий элемент, в частности, в его поршень. Указанное дроссельное устройство, в частности, предварительно установленное зависимое от направления сопротивление потоку или обратный клапан, могут быть встроены, например, в амортизирующий поршень амортизирующего элемента или в амортизирующий элемент в виде подвижных пластин, так называемых шим-пластин. Преимуществом такой конструкции являются отсутствие необходимости дополнительного конструкционного пространства и улучшенная защита от влияния окружающей среды, которое может приводить к повреждению дроссельного устройства и/или обратного клапана.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения предусмотрено управляющее устройство для ручной и/или автоматической настройки по меньшей мере одного регулируемого дроссельного устройства, в частности, во время эксплуатации гусеничной ходовой части. Это позволяет непрерывно изменять амортизирующее действие соответствующего сопряженного амортизирующего элемента, в частности, во время эксплуатации рабочей машины, в результате чего можно с малыми затратами адаптировать амортизацию, например, качания конструкции гусеничной ходовой части, к соответствующему режиму движения, различным скоростям движения и/или степени загруженности. При этом предпочтительно, чтобы регулируемое дроссельное устройство обеспечивало возможность управления и/или регулирования в зависимости по меньшей мере от одного рабочего параметра. При этом рабочие параметры могут представлять собой, например, скорость рабочей машины, балластировку и/или характеристики грунта, в частности, дороги или поля.
Изобретение относится также к сельскохозяйственной рабочей машине, в частности, к трактору или к самоходной уборочной машине, содержащей по меньшей мере одну вышеописанную гусеничную ходовую часть.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено более подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны:
фиг. 1 - схематический вид сбоку приводного колеса гусеничной ходовой части сельскохозяйственной рабочей машины с резиновой гусеничной лентой;
фиг. 2 - схематическое изображение первого и второго амортизирующих элементов с расположенным между ними регулируемым дроссельным устройством;
фиг. 3 - схематическое изображение двух амортизирующих элементов с дроссельным обратным клапаном, установленным между первым амортизирующим элементом и аккумулятором давления;
фиг. 4 - схематическое изображение амортизирующих элементов с фиг. 3 с дополнительным, зависимым от направления сопротивлением потоку; и
фиг. 5 - схематическое изображение амортизирующих элементов с фиг. 3 с дополнительным дроссельным обратным клапаном.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 представлена гусеничная ходовая часть 10 сельскохозяйственной рабочей машины, в частности, трактора или самоходной уборочной машины (не показаны). На конструкции трактора или самоходной уборочной машины не стоит останавливаться, поскольку она является известной специалистам в данной области техники. Рабочая машина в контексте настоящего изобретения может представлять собой также строительную машину с гусеничной ходовой частью 10.
Гусеничная ходовая часть 10 содержит первый отклоняющий ролик 12 и второй отклоняющий ролик 14, вокруг которых для опоры сельскохозяйственной рабочей машины на грунт бесконечно проходит упругая гусеничная лента 16, выполненная, например, из резины. При этом гусеничная лента 16 приводится в движение, например, вторым отклоняющим роликом 14. Привод гусеничной ленты 16 осуществляется при помощи соединения с силовым замыканием, в частности, с фрикционным замыканием, образующегося радиально с наружной стороны между отклоняющим роликом 14 и внутренней поверхностью гусеничной ленты 16. Для перемещения в боковом направлении гусеничная лента 16 содержит расположенные на внутренней стороне направляющие блоки (не показаны), которые могут быть расположены, по существу, посредине гусеничной ленты 16, и которые взаимодействуют с соответствующими внутренними поверхностями отклоняющих роликов 12, 14.
Первый отклоняющий ролик 12, который расположен спереди по направлению движения, установлен с возможностью вращения на первом несущем рычаге 18, при этом первый несущий рычаг 18 опирается на ось 22 рабочей машины с возможностью поворота на ней. Второй отклоняющий ролик 14 установлен с возможностью вращения на втором несущем рычаге 20, при этом второй несущий рычаг 20, в свою очередь, установлен на первом несущем рычаге 18 с возможностью поворота вокруг первой поворотной оси 24. На первом несущем рычаге 18 расположено натяжное устройство 26 в виде гидравлического цилиндра, который может прикладывать усилие для натяжения гусеничной ленты 16 к лентонатяжному качающемуся рычагу 28, также установленному на первом несущем рычаге 18. Для улучшения опоры рабочей машины на грунт между отклоняющими роликами 12, 14 на маятниковой опоре 30 расположены с возможностью вращения два опорных ролика 32. Маятниковая опора 30 с опорными роликами 32 посредством качающегося рычага 34 установлена на первом несущем рычаге 18 с возможностью поворота вокруг второй поворотной оси 58 относительно первого несущего рычага 18. При этом опорные ролики 32 прилегают к внутренней стороне гусеничной ленты 16.
Первый амортизирующий элемент 36 расположен между первым и вторым несущими рычагами 18, 20 и своими концами соединяется с ними. При этом первый амортизирующий элемент 36 обеспечивает амортизацию направленного вверх поворотного движения вокруг оси 22 машины переднего по направлению FR движения первого несущего рычага 18, например, при переезде через неровности грунта. Амортизация движения опорных роликов 32, установленных на маятниковой опоре 30, осуществляется при помощи второго амортизирующего элемента 38. Указанный второй амортизирующий элемент 38 расположен между первым несущим рычагом 20 и качающимся рычагом 34 и соединен с ними своими концами. Указанные амортизирующие элементы 36, 38 могут быть выполнены в виде гидравлических и/или гидропневматических цилиндров. При помощи второго амортизирующего элемента 38 можно обеспечить упор и амортизировать поворотное движение качающегося рычага 34, на конце которого установлена маятниковая опора 30 с опорными роликами 32, вокруг второй поворотной оси 58 относительно первого несущего рычага 20. При этом первый и второй амортизирующие элементы 36, 38 через соединительный трубопровод 44 соединены по текучей среде. Таким образом, например, при отклонении вверх первого несущего рычага 20 текучая среда от первого амортизирующего элемента 36 по соединительному трубопроводу 44 поступает ко второму амортизирующему элементу 38, в результате чего давление текучей среды в нем повышается и усиливается упор опорных роликов 32 на грунт. Первый амортизирующий элемент 36 соединен подводящим трубопроводом 42 с аккумулятором 40 давления, который может быть выполнен, например, в виде мембранного аккумулятора.
Согласно изобретению предусмотрено регулируемое дроссельное устройство 46, которое установлено между первым и вторым амортизирующими элементами 36, 38. При этом дроссельное устройство 46 выполнено таким образом, чтобы его сопротивление потоку можно было регулировать, в частности, во время эксплуатации гусеничной ходовой части 10. Дроссельное устройство 46 может быть сопряжено, в частности, со вторым амортизирующим элементом 38, чтобы регулировать его амортизационные характеристики, при этом дроссельное устройство 46 может быть расположено, например, в соединительном трубопроводе 44. Регулируемое дроссельное устройство 46 может управляться и регулироваться при помощи управляющего устройства 62, которое расположено в рабочей машине или может быть встроено в управляющее устройство (не показано) рабочей машины.
На фиг. 2 представлено подробное изображение конструкции первого и второго амортизирующего элемента 36, 38 с регулируемым дроссельным устройством 46, которое установлено в соединительном трубопроводе 44. Первый амортизирующий элемент 36 соединен концами с первым несущим рычагом 18 и вторым несущим рычагом 20, в то время как второй амортизирующий элемент 38 соединен концами с первым несущим рычагом 18 и качающимся рычагом 34 опорных роликов. Первый амортизирующий элемент 36 через подводящий трубопровод 42 соединен по текучей среде с аккумулятором 40 давления, при этом подводящий трубопровод 42 соединен с кольцевой камерой 48 первого амортизирующего элемента 36. Первый амортизирующий элемент 36 содержит также поршневую полость 50, которая отделена от кольцевой камеры 48 подвижным поршнем 60. Из аккумулятора 40 давления в поршневую полость 50 поступает первая текучая среда 52, которая по соединительному трубопроводу 44 проходит также в поршневую полость 50 второго амортизирующего элемента 38. Второй амортизирующий элемент 38 выполнен в виде гидропневматического амортизатора и содержит в замкнутом объеме сжимаемую вторую текучую среду 54. Регулируемое дроссельное устройство 46 выполнено в виде дроссельного клапана 68 и может настраиваться и/или регулироваться при помощи управляющего устройства 62 также во время эксплуатации рабочей машины или гусеничной ходовой части 10.
В одном альтернативном варианте осуществления (фиг. 3) регулируемое дроссельное устройство 46, сопряженное с первым амортизирующим элементом 36, расположено в подводящем трубопроводе 42 между аккумулятором 40 давления и кольцевой камерой 48 первого амортизирующего элемента 36. При этом регулируемое дроссельное устройство 46 кроме дроссельного клапана 68 содержит расположенный параллельно ему обратный клапан 64. Таким образом, регулируемое дроссельное устройство 46 подключено к регулируемому дроссельному обратному клапану 66, который в зависимости от направления создает разные сопротивления потоку и, таким образом, обеспечивает различную амортизацию. Это позволяет получать, например, амортизированное отклоняющее движение первого несущего рычага 20 и через обратный клапан 64 - по существу, неамортизированное, более быстрое возвратное движение. Преимущество этого заключается в том, что отклоняющие ролики 12, 14 и опорные ролики 32 могут точнее следовать за контуром грунта, что позволяет улучшить ходовые качества рабочей машины.
Конструкция первого и второго амортизирующего элемента 36, 38, показанная на фиг.4, кроме регулируемого дроссельного устройства 46 в подводящем трубопроводе 42 содержит зависимое от направления сопротивление 56 потоку, расположенное между первым и вторым амортизирующими элементами 36, 38. Зависимое от направления сопротивление 56 потоку встроено в поршневую полость второго амортизирующего элемента 38 и обеспечивает зависимую от направления амортизацию. При этом зависимое от направления сопротивление 56 потоку можно регулировать или, например, предварительно устанавливать определенную величину сопротивления потоку в зависимости от его направления. На фиг. 5 в отличие от фиг. 3 между двумя амортизирующими элементами 36, 38 расположено еще одно дроссельное устройство 46 в виде дроссельного обратного клапана 66 с параллельно включенными обратным клапаном 64 и дроссельным клапаном 68.
Регулируемые дроссельные устройства 46 и/или зависимые от направления сопротивления 56 потоку могут быть встроены в один или несколько амортизирующих элементов 36, 38, например, в виде поршней амортизаторов и/или пластинчатых обратных клапанов, так называемых шим-пластин.
Специалисты в данной области техники могут вносить не указанные здесь изменения в описанные варианты осуществления изобретения или использовать их в других системах машин, чтобы достичь описанных эффектов, не выходя при этом за рамки объема изобретения.
Перечень ссылочных обозначений
10 Гусеничная ходовая часть
12 Первый отклоняющий ролик
14 Второй отклоняющий ролик
16 Гусеничная лента
18 Первый несущий рычаг
20 Второй несущий рычаг
22 Ось машины
24 Первая поворотная ось
26 Натяжное устройство
28 Лентонатяжной качающийся рычаг
30 Маятниковая опора
32 Опорный ролик
34 Качающийся рычаг
36 Первый амортизирующий элемент
38 Второй амортизирующий элемент
40 Аккумулятор давления
42 Подводящий трубопровод
44 Соединительный трубопровод
46 Регулируемое дроссельное устройство
48 Кольцевая камера
50 Поршневая полость
52 Первая текучая среда
54 Вторая текучая среда
56 Сопротивление потоку
58 Вторая поворотная ось
60 Поршень
62 Управляющее устройство
64 Обратный клапан
66 Дроссельный обратный клапан
68 Дроссельный клапан
FR Направление движения