Трактор
Изобретение относится к тракторам с передней подвеской, а именно к трактору с подвеской переднего колеса и механическим приводом переднего колеса, в котором кожух (26) дифференциала привода переднего колесо включает поддон для масла двигателя, устраняющий необходимость использовать отдельный масляный насос, и в котором управляющие рычаги (42, 62) подвески установлены на кожухе (26) дифференциала через монтажные устройства, совместно сформованные на кожухе (26) дифференциала. Эти монтажные устройства уменьшают количество деталей на передней стороне, улучшая, таким образом, конструктивную компоновку подвески рулевого управления и привода переднего колеса. Исключение масляного поддона позволяет увеличить клиренс передней оси с грунтом, улучшая обзор поверхности земли перед трактором поверх капота. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее изобретение относится к трактору с передней подвеской.
Для улучшения рабочих характеристик трактора все чаще применяются системы подвески передней оси. Передняя подвеска обеспечивает улучшенный комфорт для оператора, снижая, таким образом, усталость оператора. Кроме того, рама трактора подвергается меньшим воздействиям ударных нагрузок при работе. Применение оси с передней подвеской, однако, повышает сложность конструкции и требует использования дополнительных компонентов в узлах передней оси.
Для дополнительного улучшения рабочих характеристик сельскохозяйственных тракторов на многих машинах устанавливают механический привод переднего колеса. Хотя передние колеса и шины тракторов обычно меньше, чем задние колеса, одновременный привод задних и передних колес повышает эффективность тяги. Применение механического привода переднего колеса требует использовать в узлах оси с передним приводом значительно большего количества компонентов по сравнению с конструкцией передней оси без привода на передние колеса.
Множество конкурирующих требований к конструкции делают трудным выполнение привода переднего колеса и подвеску передней оси в тракторе. Такие требования к конструкции должны включать: обеспечение видимости поверхности земли поверх капота; обеспечение клиренса выше верхнего уровня посевов, малый радиус поворота. Эти требования накладывают существенные ограничения к доступному пространству в области передней оси, в частности, при приводе на переднее колесо и подвеске переднего колеса.
Предметом настоящего изобретения является трактор, в котором преодолеваются указанные проблемы и удовлетворяются предъявляемые требования. В частности, предметом настоящего изобретения является трактор с подвеской оси, в которой применяется относительно малое количество комплектующих изделий и которая обеспечивает хорошую видимость грунта, высокий клиренс над верхним уровнем посевов и малый радиус поворота.
Эти и другие задачи достигаются с помощью настоящего изобретения, в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Другие предпочтительные конструкции и усовершенствование настоящего изобретения будут очевидны из прилагаемой формулы изобретения.
Трактор, в соответствии с настоящим изобретением, позволяет преодолеть трудности, описанные выше, и обеспечить выполнение указанных требований.
В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения поддон картера двигателя выполнен как единая деталь с кожухом дифференциала механического привода переднего колеса, и втулки установки подвески объединены с отливкой кожуха дифференциала. Объединение масляного поддона картера с кожухом дифференциала устраняет необходимость использовать отдельный поддон картера и освобождает пространство по вертикали, обычно занимаемое поддоном. Это позволяет одновременно обеспечить клиренс над верхним уровнем посевов и улучшить обзор поверхности земли спереди поверх капота.
Сам корпус дифференциала составляет часть рамы трактора. При этом в конструкции отсутствуют элементы рамы, проходящие продольно вдоль трактора или под двигателем. Кожух дифференциала выполняет функцию части рамы. В то время как поддон картера двигателя ранее объединяли с рамой трактора, передняя ось привода имела структуру балки, в которой передний дифференциал составлял часть шарнирной балки моста. Такая передняя балка моста шарнирно устанавливается на раму относительно продольной оси, но не вывешивается на раме. Компоненты передней подвески устанавливают непосредственно на кожух дифференциала механического привода переднего колеса.
Объединение втулок установки подвески с литым кожухом дифференциала уменьшает количество деталей, требуемых для монтажа управляющих рычагов системы подвески, на структуре транспортного средства, в данном случае на кожухе дифференциала. Благодаря исключению этих деталей, освобождается больше пространства для рычагов подвески, вала привода, рулевого цилиндра и тяговых штанг.
Система подвески представляет собой независимую подвеску, содержащую верхний и нижний управляющие рычаги, установленные с каждой стороны кожуха дифференциала, проходящие наружу к поворотным кулакам, на которых подвешены конечные узлы привода. Левая и правая стороны системы подвески выполнены механически независимыми друг от друга. Левая и правая стороны соединены через общий аккумулятор газа, обеспечивающий давление текучей среды в гидравлических цилиндрах с каждой стороны подвески.
Цилиндр рулевого управления также установлен на кожухе дифференциала и содержит шток цилиндра, выходящий с обеих сторон кожуха дифференциала, на котором закреплены тяговые штанги, проходящие к поворотным кулакам. Внутренний конец верхнего управляющего рычага соединен с установленной втулкой, расположенной поперечно наружу от кожуха дифференциала. Внутренний конец верхнего управляющего рычага выполнен раздвоенным так, что он содержит две отдельные лапки, которые устанавливают с противоположных сторон монтажной втулки. Единая шарнирная шпилька проходит через обе лапки верхнего управляющего рычага и через установочную втулку для шарнирного соединения верхнего управляющего рычага с кожухом дифференциала. Нижний управляющий рычаг имеет два отдельных крепления на кожухе дифференциала. Переднее ответвление управляющего рычага выполнено раздвоенным, аналогично верхнему управляющему рычагу, так, что шарнирная шпилька проходит через две разделенные лапки вилки и через установочную втулку, расположенную поперечно по отношению к кожуху дифференциала. Через заднее ответвление нижнего управляющего рычага проходит задняя шарнирная втулка, которая закреплена болтами непосредственно на боковой стороне кожуха дифференциала. Для крепления управляющих рычагов к кожуху дифференциала не используются какие-либо отдельные монтажные скобы.
Кроме управляющих рычагов, подвеска включает гидравлический цилиндр, который функционирует как пружина. Гидравлический цилиндр на одном торце соединен болтами с установочной втулкой на кожухе дифференциала и его выдвигающийся шток соединен болтом с нижним управляющим рычагом для поддержки подвешенной массы трактора. Благодаря объединению креплений подвески с кожухом дифференциала, требуется использовать меньшее количество деталей для подвески, таким образом, для конструктора обеспечивается большая гибкость при размещении деталей вала. Кроме того, обеспечивается лучший обзор поверхности земли через ось между шинами и капотом трактора.
Настоящее изобретение и дополнительные предпочтительные варианты конструкции и компоновки настоящего изобретения описаны ниже и более подробно поясняются на примере со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1 - вид с левой стороны трактора в соответствии с настоящим изобретением,
Фиг.2 - вид в перспективе двигателя трактора, кожуха дифференциала переднего колеса и правой передней оси,
Фиг.3 - вид в перспективе спереди справа кожуха дифференциала переднего колеса,
Фиг.4 - вид в перспективе спереди снизу кожуха дифференциала переднего колеса и подвески с правой стороны, и
Фиг.5 - вид в перспективе спереди сверху кожуха дифференциала привода переднего колеса и подвески с правой стороны.
На фиг.1 показан трактор 10 с передней подвеской в соответствии с настоящим изобретением. Трактор 10 включает задние колеса 12 и передние колеса 14. Передние колеса 14 представляют собой управляемые колеса и установлены с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, как описано ниже, для управления транспортным средством. Переднее и заднее колеса установлены на шасси 16. В приведенном ниже описании и на чертежах показана только правая сторона подвески. Обе стороны выполнены, по существу, идентичными по структуре.
Двигатель 18 (фиг.2) представляет собой часть шасси и установлен под капотом 20. Двигатель 18 содержит блок 22 цилиндров с нижней стороной 24. Вместо дополнительного крепления к нижней стороне блока 22 обычного масляного поддона, на нижней стороне блока 22 установлен на кожух 26 дифференциала привода переднего колеса. Кожух 26 дифференциала выполнен с большой полостью 28 с верхней стороны, которая образует поддон 30 (фиг.3) для масла, необходимого для смазки двигателя. По верхней фаске 32 кожух 26 дифференциала окружает поддон 30 и соединяется с нижней поверхностью блока 22 цилиндров и привинчен к нему болтами, проходящими через отверстия 34 в верхней части кожуха 26 дифференциала. Стрелкой 17 обозначено переднее продольное направление или ориентация кожуха 26 дифференциала.
Кожух 26 дифференциала представляет собой литую деталь, которая формуется с верхними установочными втулками 36, проходящими поперечно с каждой стороны кожуха дифференциала. В верхней монтажной втулке 36 выполнено центральное отверстие 38, проходящее через нее, ось 40 которого проходит, в общем, вдоль корпуса трактора, но не обязательно горизонтально.
Верхняя монтажная втулка 36 используется для установки верхнего управляющего рычага 42 подвески, который показан на фигурах 2, 4 и 5. Верхний управляющий рычаг 42 содержит часть 44 внутреннего конца, которая выполнена раздвоенной так, что она имеет форму двух отдельных лапок 46 и 48. Лапки 46, 48 располагаются с противоположных сторон монтажной втулки 36, и верхняя шарнирная шпилька 50 проходит через эти две лапки 46, 48 верхнего управляющего рычага 42 и через отверстие 38 в верхней монтажной втулке для шарнирного крепления верхнего управляющего рычага 42. Верхний управляющий рычаг 42, таким образом, поворачивается вокруг оси 40 при подъеме и опускании внешнего конца 52 верхнего управляющего рычага 42.
Проходящий в поперечном направлении фланец 56, выполненный на переднем торце 54 кожуха 26 дифференциала, содержит переднюю нижнюю монтажную втулку 58, в которой выполнено сквозное отверстие 60. Нижний управляющий рычаг 62 шарнирно установлен на передней втулке 58. Нижний управляющий рычаг 62 имеет переднее ответвление 64 и заднее ответвление 66. Переднее ответвление 64 на внутреннем конце имеет раздвоенную часть 68. Раздвоенное переднее ответвление 64 содержит лапки 70, 72, которые располагаются с противоположных сторон монтажной втулки 58. Передняя нижняя шарнирная шпилька 74 проходит через лапки 70, 72 и отверстие 60 в монтажной втулке 58 для шарнирной установки нижнего управляющего рычага 62.
Задняя нижняя шарнирная шпилька 76 проходит через отверстие во внутреннем конце заднего ответвления 66 и привинчена к кожуху дифференциала с помощью пары болтов 80, 82. Болты 80, 82 установлены на резьбе в отверстия 83, 85, соответственно, в кожухе дифференциала. Передняя нижняя шарнирная шпилька 78 и задняя нижняя шарнирная шпилька 76 образуют нижнюю шарнирную ось 84 (фиг.4), вокруг которой поворачивается нижний управляющий рычаг 62 при подъеме и опускании внешнего конца 86 нижнего управляющего рычага.
Внешние концы 52, 86 верхнего и нижнего управляющих рычагов 42, 62 соединены с поворотным кулаком 88 через шаровые шарнирные соединения так, что поворотный кулак 88 может вращаться вокруг осей 90 (фиг.2) для поворота передних шин 14. Поворотный кулак 88 поддерживает конечный узел 92 привода, имеющий фланец 94 колеса, на котором крепятся колеса с установленными на них колесами 14. Вал 96 привода (фиг.2) проходит от кожуха 26 дифференциала к конечному узлу 92 привода для вращения конечного узла 92 привода. Шаровые шарнирные соединения, соединяющие поворотный кулак 88 с управляющими рычагами 42, 62, подробно описаны в совместно находящейся на рассмотрении заявке на американский патент порядковый номер 09/662609 (регистрационный номер патентного поверенного 15286-US) или в совместно находящейся на рассмотрении заявке на европейский патент, поданной в тот же день, что и настоящая заявка (регистрационный номер патентного реестра 15286 ЕР), которые, таким образом, приводятся здесь в качестве ссылки.
На кожухе 26 дифференциала также установлен цилиндр 98 рулевого управления, имеющий выдвижной шток 100 цилиндра. Шток 100 проходит поперечно наружу с обеих сторон кожуха 26 дифференциала. Цилиндр 98 рулевого управления соединен через тяговые штанги 102 с каждой стороной поворотного кулака 88, благодаря чему выдвижение и втягивание штока 100 приводит к повороту поворотных кулаков 88 вокруг оси 90 поворота. Цилиндр рулевого управления подробно описан в совместно находящейся на рассмотрении заявке на американский патент, порядковый номер 09/661832 (регистрационный номер патентного реестра, 15450-US) или в совместно находящейся на рассмотрении заявке на патент РСТ, поданной в тот же день в Европейский патентный офис, что и настоящая заявка (регистрационный номер патентного реестра 15450 WO), которые, таким образом, приводятся здесь в качестве ссылки.
Как показано на фиг.3, кожух 26 дифференциала дополнительно сформован с втулкой 104 установки пружины, которая расположена поперечно с каждой стороны кожуха дифференциала. Монтажная втулка 104 выполнена с отверстием 106. Часть 110 торца гидравлического цилиндра 108 закреплена на втулке 104 установки пружины с помощью крепления 112. Цилиндр 108 имеет выдвижной шток 114, который соединен с нижним управляющим рычагом 62 через крепление 116. В цилиндр 108 поступает текучая среда из гидравлической системы через выходные отверстия 118. Гидравлическая система содержит один или несколько заполненных газом аккумуляторов, благодаря которым цилиндр 108 функционирует как пружина для подвески.
Кожух 26 дифференциала усилен с помощью распорок 120, проходящих через масляный поддон 30 между левой и правой верхними монтажными втулками 36. Вторая распорка 122 проходит через поддон между втулками 104 установки пружины с каждой стороны. Распорки 120, 122 обеспечивают улучшенную структурную прочность кожуха дифференциала.
Управляющие рычаги 42, 62 передней подвески и элемент 108 пружины установлены на кожух дифференциала 26 через совместно формованные монтажные втулки 36, 56, 104, расположенные с каждой стороны кожуха 26 дифференциала. Это уменьшает количество используемых деталей для крепления системы подвески и предотвращает необходимость использования отдельных частей, соединенных болтами с кожухом дифференциала, к которым затем крепят управляющие рычаги и элемент пружины. Это обеспечивает улучшенный обзор через область оси, позволяя оператору видеть поверхность земли и ряд посевов между передними колесами 14 и капотом 20 трактора. Кроме того, исключение дополнительных компонентов обеспечивает свободное пространство для установки других деталей, при необходимости. Использование кожуха 26 дифференциала в качестве поддона для масла, необходимого для смазки двигателя, устраняет необходимость использования отдельного масляного поддона, уменьшая, таким образом, высоту по вертикали капота 20 трактора и/или позволяя увеличить клиренс передней оси над верхним уровнем посевов.
Настоящее изобретение не ограничивается вышеописанным вариантом воплощения, а исключительно прилагаемой формулой изобретения.
1. Трактор, содержащий задние колеса (12), передние колеса (14), шасси (16), на котором установлены передние и задние колеса (14,12), левые и правые верхние и нижние управляющие рычаги (42, 62), внутренние концы (44, 68) которых установлены на шасси (16) для обеспечения возможности шарнирного движения вокруг верхней и нижней осей (40, 84) соответственно для движения вверх и вниз внешних концов (52, 86) управляющих рычагов (42, 62), и левый и правый поворотные кулаки (88), шарнирно закрепленные на внешних концах (52, 86) верхнего и нижнего управляющих рычагов (42, 62) соответственно для обеспечения возможности шарнирного движения вокруг осей (90) поворота, отличающийся тем, что шасси (16) включает литой кожух (26) дифференциала привода переднего колеса с левым и правым валами (96) переднего привода, проходящими поперечно от него к левому и правому конечному узлам (92) привода, которые установлены на поворотных кулаках (88) и соединены с левым и правым передними колесами (14) для привода передних колес (14), кожух (26) дифференциала выполнен в виде единой литой детали с верхней монтажной втулкой (36), к которой крепится верхний управляющий рычаг (42), и кожух (26) дифференциала выполнен в виде единой литой детали с нижней монтажной втулкой (58), к которой крепится нижний управляющий рычаг (62).
2. Трактор по п. 1, отличающийся тем, что содержит цилиндр (98) рулевого управления, имеющий выдвижной шток (100), соединенный с поворотными кулаками (88) через тяговые штанги (102).
3. Трактор по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит цилиндр (98) рулевого управления, установленный на шасси (16) или на кожухе (26) дифференциала, соответственно, и шток (100) которого проходит поперечно от цилиндра (98) рулевого управления с обеих сторон, причем шток (100) с каждой стороны соединен с поворотными кулаками (88) через тяговые штанги (102), благодаря чему поперечное движение выдвижного штока (100) цилиндра рулевого управления поворачивает поворотные кулаки (88).
4. Трактор по одному или нескольким предыдущим пунктам, отличающийся тем, что шасси (16) включает двигатель (18), содержащий блок (22) цилиндров и литой кожух (26) дифференциала переднего привода, закрепленный с нижней стороны блока (22) цилиндров, причем в кожухе (26) дифференциала с верхней его стороны выполнен масляный поддон для масла, необходимого для смазки двигателя.
5. Трактор по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что в верхней и нижней монтажных втулках (36, 58) выполнены сквозные отверстия (38, 60), в которых установлены шарнирные шпильки (50, 74, 76, 78), соединяющие верхний и нижний управляющие рычаги (42, 62) с кожухом (26) дифференциала для обеспечения возможности шарнирного движения.
6. Трактор по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что верхний управляющий рычаг (42) имеет раздвоенный внутренний конец (44) с двумя раздельными лапками (46, 48), установленными с противоположных сторон верхней монтажной втулки (36) на кожухе (26) дифференциала, с единой шарнирной шпилькой (50), проходящей через верхний управляющий рычаг (42) и верхнюю монтажную втулку (36).
7. Трактор по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что нижний управляющий рычаг (62) имеет переднее и заднее крепежные ответвления (64, 66) на его внутреннем конце (68), причем переднее ответвление (64) выполнено с раздвоенным концом (68) с двумя раздельными лапками (70, 72), которые установлены с противоположных сторон нижней монтажной втулки (58), и единая шарнирная шпилька (74) проходит через переднее ответвление (64) нижнего управляющего рычага (62) и через нижнюю монтажную втулку (58).
8. Трактор по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что нижняя монтажная втулка (58) выполнена в проходящем поперечно фланце (56) на переднем торце (54) кожуха (26) дифференциала.
9. Трактор по п.7 или 8, отличающийся тем, что заднее ответвление (66) крепления нижнего управляющего рычага (62) выполнено с отверстием, в котором установлена шарнирная шпилька (74, 76), которая привинчена к кожуху (26) дифференциала.
10. Трактор по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит втулку (104) установки пружины, сформованную совместно при отливке кожуха (26) дифференциала, и гидравлический цилиндр (108), один из торцов которого соединен с кожухом (26) дифференциала через втулку (104) установки пружины и второй торец соединен с нижним управляющим рычагом (62).
11. Трактор по одному или нескольким предыдущим пунктам, отличающийся тем, что в кожухе (26) дифференциала, соответственно, выполнена пара отверстий (83, 85) для болтов, в которые устанавливаются болты (80, 82) для крепления задней шарнирной шпильки (76) для установки на ней нижнего управляющего рычага (62).
