Двойной шарнир рамы сельскохозяйственного рабочего оборудования - RU2557001C2

Чертежи

Показать все 13 чертежа(ей)

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к почвообрабатывающему и посевному оборудованию, конкретнее к шарниру для многосекционного сельскохозяйственного рабочего оборудования.

Уровень техники

Многосекционное почвообрабатывающее и посевное оборудование, применяемое в настоящее время, оснащено шарнирами. Шарниры позволяют смежным секциям оборудования складываться относительно друг друга для транспортировки оборудования по дорогам и для постановки на хранение. Благодаря шарнирам смежные секции рамы могут прогибаться при проведении полевых работ. Секции рамы должны прогибаться относительно друг друга при проведении полевых работ, в связи с тем, что обрабатываемая почва имеет бугры и неровности. Однако при транспортировке оборудования по дорогам и постановке на хранение прогиб смежных секций рамы является нежелательным.

В некоторых конструкциях определенные секции могут складываться в вертикальном направлении или в горизонтальном направлении относительно стационарной смежной секции рамы. Однако в конкретных ситуациях обе смежные секции рамы должны складываться относительно друг друга. В таком случае желательно, чтобы смежные секции рамы могли компактно и надежно накладываться друг на друга, а затем раскладываться для проведения полевых работ и прогибаться относительно друг друга.

При проведении полевых работ на контактирующие с землей устройства воздействуют боковые силы, что вызывает продольный изгиб рамы. Кроме того, поскольку между смежными поворотными секциями установлен шарнир, под воздействием указанных боковых сил изменяется интервал между дисковыми ножами на смежных секциях рамы, что является нежелательным. Имеет большое значение местоположение центра вращения шарнира, от которого зависит уменьшение продольного изгиба и поддержание интервала между контактирующими с землей устройствами, смежных секций рамы.

Таким образом, для пары смежных секций складывающейся рамы необходим шарнир с несколькими осями поворота, позволяющий секциям компактно складываться, а также позволяющий смежным секциям рамы прогибаться относительно друг друга при проведении полевых работ, чтобы контактирующие с землей устройства, к примеру дисковые ножи, поддерживались на надлежащем расстоянии.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - перспективное изображение слева многосекционной рамы сельскохозяйственного рабочего оборудования, в основе конструкции которой лежат принципы настоящего изобретения.

Фиг.2 - вид сзади и сверху многосекционного сельскохозяйственного рабочего оборудования, представленного на фиг.1, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - перспективное изображение снизу двойного шарнира согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения при разложенном положении секций представленного на фиг.1 оборудования.

Фиг.4 - перспективное изображение сзади двойного шарнира согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения при сложенном положении секций представленного на фиг.1 оборудования.

Фиг.5 - перспективное изображение снизу двойного шарнира согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения при разложенном положении секций, причем концевой участок секции крыла не показан.

Фиг.6 - перспективное изображение сзади концевого участка внутренней секции рамы, с которым соединяется двойной шарнир согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.7 - перспективное изображение сзади концевого участка наружной секции рамы, с которым соединяется двойной шарнир согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.8 - перспективное изображение сзади двойного шарнира согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг.9 - изображение в разобранном виде шарнира, представленного на фиг.8.

Фиг.10 - изображение в разобранном виде двойного шарнира, применяемого для соединения концевых участков внутренней и наружной секций рамы.

Фиг.11 и 12 - положение осей поворота двойного шарнира, соответственно, при разложенном и сложенном положении секций рамы.

Фиг.13 - вид сбоку двойного шарнира, соединенного с наружной секцией крыла, которая согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения прогибается ниже горизонтальной линии соответствующей внутренней секции крыла (концевой участок наружной секции не показан).

Осуществление изобретения

Существует много различных вариантов осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что для раскрытия изобретения используются определенные предпочтительные варианты его осуществления, которые описываются исключительно в качестве примера, и прилагаемые чертежи являются иллюстративными. Конкретные описанные варианты осуществления изобретения не предназначены ограничивать существо и объем настоящего изобретения. Следует отметить, что используемые далее определения, связанные с направлением, такие как «передний», «задний», «левый» и «правый», характеризуют относительное расположение деталей при рассмотрении оборудования по направлению от задней части к передней части.

На фиг.1 представлено почвообрабатывающее рабочее оборудование 10, являющееся одним из множества примеров машин, для которых может применяться настоящее изобретение. В иллюстративном варианте осуществления изобретения рабочее оборудование 10 представляет собой пятисекционное складывающееся рабочее оборудование, содержащее центральную секцию 12, две внутренние секции 14 и 16 крыла, шарнирно соединенные с центральной секцией 12 с противоположных сторон, и две наружные секции 18 и 20 крыла, шарнирно, соединенные с соответствующими наружными концевыми участками внутренних секций 14, 16 крыла. На фиг.2 показано, что внутренние секции 14, 16 в сложенном положении подняты, а наружные секции 18, 20 в сложенном положении накладываются на внутренние секции 14, 16 крыла.

Каждая из секций 12, 14, 16, 18 и 20 крыла может нести контактирующие с землей устройства, например, почвообрабатывающие или посевные инструменты. К примеру, может быть установлен комплект дисков 26, обрабатывающих почву при продвижении рабочего оборудования 10 по полю. Из центральной секции 12 рабочего оборудования 10 выступает направленная вперед скоба 28, предназначенная для сцепления оборудования с буксирующим транспортным средством. Каждая секция 12, 14, 16, 18 и 20 крыла имеет свою собственную раму или шасси для закрепления почвообрабатывающих инструментов указанной секции. Каждая из указанных секций 12, 14, 16, 18 и 20 крыла имеет собственную ходовую часть, служащую опорой для шасси во время полевых работ; что касается ходовой части центральной секции 12, то она служит опорой для всего оборудования 10 во время транспортировки, когда секции 14, 16, 18 и 20 крыла сложены. Каждая секция 12, 14, 16, 18 и 20 крыла также несет колесный узел, предпочтительно, с обычной подвижной траверсой.

Соединение центральной секции 12 с каждой из внутренних секций 14, 16 крыла может обеспечиваться посредством обычных шарниров 32, в таком случае, при складывании любой из внутренних секций 14, 16 крыла угол поворота составляет примерно от 90° до 110°, но не более. Однако двойной шарнир 40 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения обеспечивает больший угол поворота и компактность при складывании смежных секций крыла, а также при проведении полевых работ обеспечивает прогиб смежных секций крыла и смещение на требуемое расстояние относительно друг друга контактирующих с землей устройств. Таким образом, посредством двойного шарнира 40 может осуществляться соединение внутренних секций 14, 16 крыла и наружных секций 18, 20 крыла. Кроме того, двойной шарнир 40 может использоваться для соединения центральной секции 12 с внутренними секциями 14, 16 крыла, когда при складывании требуется угол поворота, превышающий, примерно, 110°.

На фиг.2 представлено рабочее оборудование 10, сложенное для транспортировки оборудования по дорогам и для постановки на хранение. При складывании две наружные секции 18, 20 крыла, по существу, накладываются соответственно на две внутренние секции 14, 16 крыла. В сложенном положении каждая из двух внутренних секций 14, 16 крыла повернута, по существу, вертикально относительно центральной секции 12, и угол поворота составляет от 90° до 110°. Угол поворота наружных секций 18, 20 крыла в сложенном положении составляет примерно от 170° до 180°. Складывание двух наружных секций 18, 20 крыла может называться складыванием наружу и складывание двух внутренних секций 14, 16 крыла может называться складыванием вовнутрь. Тем не менее, при использовании двойного шарнира 40 могут быть предусмотрены другие схемы складывания.

На фиг.3-5 представлен двойной шарнир 40, соединяющий концевой участок 52 первой секции, в данном случае внутренней секции 16 крыла, и концевой участок 54 второй секции, в данном случае наружной секции 20 крыла. Как правило, концы смежных секций соединены вместе шарнирами. Следует отметить, что для упрощения понимания принципов настоящего изобретения на чертежах в качестве основного примера показан только один конец каждой смежной секции. На фиг.3 представлены секции 16, 20 крыла в разложенном положении для проведения полевых работ, а фиг.4, представлены секции 16, 20 крыла в сложенном положении для транспортировки рабочего оборудования по дорогам и для постановки на хранение. На фиг.5 представлен двойной шарнир 40 при разложенном положении секций крыла, причем для упрощения изображения двойного шарнира 40 концевой участок 54 секции 20 крыла не показан.

Как показано на фиг.6, концевой участок 52 внутренней секции 16 крыла содержит две параллельные, располагаемые на расстоянии и продолжающиеся наружу пластины 62 и 64, причем двойной шарнир 40 установлен между пластинами 62, 64. В каждой из пластин 62, 64 выполнено отверстие 66, причем указанные отверстия расположены соосно друг с другом. Также на фиг.8 показано, что двойной шарнир 40 содержит первую пару отверстий 68, которые расположены соосно друг с другом. Двойной шарнир 40 установлен на концевом участке 52 между пластинами 62 и 64 таким образом, чтобы отверстия 68 двойного шарнира 40 и отверстия 66 концевого участка 52 были выровнены и согласованы между собой, при этом двойной шарнир 40 и концевой участок 52 могут поворачиваться относительно друг друга вокруг общей оси или оси вращения.

Как показано на фиг.7, концевой участок 54 наружной секции 20 содержит две параллельные, располагаемые на расстоянии и продолжающиеся наружу пластины 72, 74. На фиг.8 и 9 показано, что двойной шарнир 40 содержит вторую пару отверстий 78, которые также расположены соосно друг с другом. В каждой из пластин 72, 74 выполнено отверстие 76, причем указанные отверстия расположены соосно друг с другом. Двойной шарнир 40 установлен на концевом участке 54 между пластинами 72 и 74 таким образом, чтобы отверстия 78 двойного шарнира 40 и отверстия 76 концевого участка 54 были выровнены и согласованы между собой, при этом двойной шарнир 40 и концевой участок 54 могут поворачиваться относительно друг друга вокруг общей оси или оси вращения.

Как показано на фиг.8 и 9, двойной шарнир 40 представляет собой узел, содержащий параллельные и располагаемые на расстоянии друг от друга боковые пластины 82 и 84. Между смежными боковыми пластинами 82, 84 предусмотрен один или несколько элементов жесткости, к примеру, поперечины 86, 88. В отверстиях 76 боковых пластин 82, 84 устанавливается поворотная втулка 92 шарнира, а в отверстиях 86 боковых пластин 82, 84 устанавливается поворотная втулка 94 шарнира. На фиг.9 показано, что поворотная втулка 92 шарнира содержит упорный выступ 96.

В каждой из боковых пластин 82, 84 двойного шарнира 40 выполнено продолговатое щелевое отверстие 110. Щелевые отверстия 110, выполненные в пластинах, соответствуют друг другу и содержат первый участок 112 и второй участок 114, при этом ширина участка 112 больше ширины участка 114, как показано на фиг.8 и 9. Предпочтительно, каждый из первых участков 112 имеет форму треугольника, при этом вершина треугольника стыкуется с концом соответствующего второго участка 114, имеющего, как правило, форму прямоугольника с закругленными краями. Первый и второй участки 112, 114 соединяются друг с другом, определяя каждое из щелевых отверстий 110. Для каждого из щелевых отверстий 110 предусмотрена усиливающая накладка 116, расположенная снаружи боковых пластин 82 и 84. В каждой усиливающей накладке 116 выполнено отверстие, форма которого соответствует форме выполненного в каждой боковой пластине щелевого отверстия 110, таким образом, усиливающие накладки 116, по существу, охватывают периферию каждого щелевого отверстия 110.

На фиг.7 показаны пластины 72, 74 концевого участка 54, в каждой из которых выполнено щелевое отверстие 120, указанные щелевые отверстия соответствуют друг другу (на чертеже показано только одно щелевое отверстие). Предпочтительно, чтобы на внутренней стороне каждой пластины 72, 74 была предусмотрена усиливающая накладка 118 (показана только одна), форма отверстия которой соответствует форме щелевого отверстия 120. Каждое щелевое отверстие 120, в общем, представляет собой прямоугольное отверстие со скругленными углами и, предпочтительно, соответствует по длине щелевым отверстиям 110 двойного шарнира 40, установленного на концевом участке 54. К тому же, вторые участки 114 щелевых отверстий 110 двойного шарнира, предпочтительно, имеют такую же ширину, что и соответствующий конец щелевых отверстий 120, выполненных в боковых пластинах. Однако противоположные концы щелевых отверстий 120, практически, являются более узкими по сравнению с первыми участками 112 щелевых отверстий ПО двойного шарнира, поскольку концевой участок щелевых отверстий 110 имеет форму треугольника. Поэтому щелевые отверстия 120 только частично соответствуют щелевым отверстиям 110.

Складывание наружной секции 20 крыла осуществляется при выдвижении штока 134, соединенного с элементом 132 секции 16 гидравлического цилиндра 130. Шток 134 соединен с рычагом 140. В рычаге 140 выполнены отверстия 146, посредством которых рычаг 140 соединяется с двойным шарниром 40. Двойной шарнир 40 содержит ряд соответствующих отверстий 150 для обеспечения шарнирного соединения с рычагом 140. Когда шток 134 цилиндра 130 выдвигается и втягивается, рычаг 140 поворачивается вокруг оси отверстия 146, которая проходит между отверстиями 150 двойного шарнира 40. Когда при складывании крыла наружная секция 20 поворачивается примерно на 110°, т.е. переходит через среднее положение, упорный выступ 96 двойного шарнира 40 упирается в край рычага 140, вследствие чего, предотвращается дальнейший поворот рычага 140 относительно двойного шарнира 40, вызываемый весом секции 20. При этом сила сжатия, действующая на шток 134 цилиндра 130, сменяется силой растяжения. В сложенном состоянии секции упорный выступ остается в контакте с рычагом 140, при этом угол поворота секции превышает примерно 110°. Для облегчения процесса складывания секций может использоваться известное специалистам в данной области техники сочетание штока 134 гидравлического цилиндра 130 с роликами и направляющей внутри канала.

Когда шток 134 цилиндра 130 выдвинут, рычаг 140 поворачивается вокруг своей оси поворота и двойной шарнир 40 поворачивает вокруг оси Р1 поворота, определяемой отверстиями 68 двойного шарнира 40 и соответствующими отверстиями 66 концевого участка 52. Когда шток 134 полностью выдвинут, как показано на фиг.4, двойной шарнир 40 поворачивается вверх вокруг оси Р1 поворота. Когда шток 134 цилиндра 130 втягивается, двойной шарнир 40 поворачивается вниз вокруг оси Р1 поворота. Чтобы секция 20 крыла складывалась и раскладывалась, шток 134, соответственно, выдвигается и втягивается, при этом, предпочтительно, чтобы двойной шарнир 40 поворачивался только вокруг оси Р1 поворота. Предпочтительно, чтобы ось Р1 поворота всегда являлась активной, независимо от положения рабочего оборудования 10, т.е. как в сложенном положении, так и в разложенном положении секций крыла.

Ось Р2 поворота определяется отверстиями 76 концевого участка 54 секции 20 крыла и отверстиями 78 двойного шарнира 40. Секции 16 и 20 крыла должны свободно прогибаться относительно друг друга, когда секции 16, 20 крыла раскладываются для полевых работ как показано на фиг.3 и 5. В таком случае ось Р2 поворота является активной, чтобы обеспечить возможность прогиба. Однако при складывании и раскладывании секций 16, 20 двойной шарнир 40 и секция 20 могут быть заблокированы относительно друг друга, чтобы предотвращался их поворот вокруг оси Р2 поворота. В таком случае ось Р2 поворота является неактивной или заблокированной.

Блокировка и разблокировка оси Р2 поворота может осуществляться посредством подвижного или скользящего стопорного штифта 160, который установлен в щелевых отверстиях 110 и 120, соответственно, двойного шарнира 40 и концевого участка 54 секции 20. Когда стопорный штифт 160, установленный в сквозных щелевых отверстиях 110, 120, перемещается к одному из концов отверстий, как показано на фиг.3 и 5, ось Р2 поворота разблокируется, в результате чего, двойной шарнир 40 и секция 20 освобождаются и секция может прогибаться при проведении полевых работ. Первые участки 112 щелевых отверстий 110 являются более широкими, по сравнению со щелевыми отверстиями 120 концевого участка 54, при этом стопорный штифт 160 обеспечивает величину прогиба, которая соответствует ширине первых участков 112 щелевых отверстий 110, и наружная секция 20 крыла поворачивается вокруг нижней оси Р2 поворота. Допустимая степень прогиба определяется расширенными концами щелевых отверстий 110. Предпочтительно, чтобы секция 20 прогибалась вверх и вниз на угол, составляющий примерно 10°. На фиг.13 показано, что при активной оси поворота Р2 наружная секция 20 крыла может прогибаться ниже горизонтальной линии, соответствующей внутренней секции 16 крыла, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.4, когда стопорный штифт 160 перемещен к противоположному концу щелевых отверстий 110, 120, где ширина вторых участков щелевого отверстия 110 соответствует ширине щелевых отверстий 120, блокируется поворот двойного шарнира 40 и секции 20 крыла вокруг оси Р2 поворота. Стопорный штифт 160 может перемещаться в щелевых отверстиях 110, 112 посредством гидравлического цилиндра 170. Цилиндр 170 работает во взаимодействии с обратным клапаном 174 для того, чтобы приводить в действие или блокировать ось Р2 поворота. Обратный клапан 174 предотвращает непреднамеренное выдвижение штока цилиндра 170 и разблокирование поворота двойного шарнира 40 вокруг оси Р2, связанное с колебанием давления и реверсированием в процессе складывания и раскладывания секций. Между боковыми пластинами 82, 84 двойного шарнира 40 предусмотрен держатель 176, который вмещает и поддерживает обратный клапан 174. Плунжер 178 обратного клапана 174 сцепляется с зубом 180 рычага 140, когда секция 20 раскладывается для проведения полевых работ. При этом шток 182 цилиндра 170 выдвигается, оттягивая стопорный штифт 160, который перемещается до конца щелевых отверстий 110, 120, т.е. до конца первого участка 112 щелевых отверстий 110. Когда положение секций отличается от разложенного положения, т.е. при складывании и раскладывании секций, шток 182 цилиндра 170 втянут и блокируется поворот двойного шарнира 40 вокруг оси Р2. Плунжер 178 расцепляется с зубом 180 рычага 140 и стопорный штифт 160 перемещается назад к противоположному концу щелевых отверстий 110, 112, где ширина щелевых отверстий 110, 120, в общем, является одинаковой.

Однако обратный клапан 174 не является единственным типом клапанов, с которым может взаимодействовать цилиндр 170 для выполнения блокировки. Также могут применяться клапаны других типов, например, предохранительные клапаны, обеспечивающие подсоединение цилиндра 170 для выполнения блокировки соответствующей оси перед складыванием секции.

Как показано на фиг.11 и 12, когда секция 20 разложена для проведения полевых работ, ось Р1 поворота расположена выше, чем ось поворота Р2. Однако, когда секция 20 сложена относительно секции 16, ось Р1 поворота расположена ниже, чем ось Р2 поворота. Оси поворота Р1 и Р2 достаточно удалены друг от друга для обеспечения промежутка, необходимого для складывания. Однако предпочтительно, чтобы ось Р2 поворота была расположена насколько это возможно близко к земле, чтобы предотвращался продольный изгиб, и поддерживался достаточный интервал между смежными дисками.

Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения вместо гидравлических цилиндров могут использоваться другие разнообразные устройства, такие как натяжная муфта или исполнительный механизм, подобно, линейному исполнительному механизму с электроприводом.

Выше были подробно описаны некоторые характерные аспекты и признаки настоящего изобретения. Они являются лишь иллюстративными и используются для пояснения конструктивных особенностей и применений изобретения. На основании представленной информации могут быть предложены другие способы или измененные варианты осуществления изобретения. Само собой разумеется, что подробное описание иллюстративных вариантов осуществления изобретения, сопровождаемых чертежами, может использоваться в качестве ссылки для всевозможных модификаций и изменений в рамках объема изобретения, определенного формулой изобретения.

Реферат

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности многосекционному сельскохозяйственному рабочему оборудованию, а именно к шарниру для складывания секций. Двойной шарнир содержит две оси поворота и устанавливается между секциями многосекционного сельскохозяйственного рабочего оборудования. Одна ось поворота является активной как при складывании секций, так и при проведении полевых работ. Другая ось поворота является активной при проведении полевых работ, однако блокируется при складывании секций для транспортировки оборудования по дорогам. Такое конструктивное решение направлено на обеспечение прогиба секций при проведении полевых работ. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил.

Формула