CN113923972A - 安装式可转换耕作设备 - Google Patents

Abstract

安装式可转换耕作设备包括用于附接到拖拉机的附接构件、绕翻转轴线铰链式连接到附接构件的翻转装置、附接构件和翻转装置之间的翻转致动器、以及承载框架。框架通过铰接臂和框架本身的线性化致动器固定到翻转装置。框架承载了双系列的耕作元件，这些耕作元件根据翻转装置绕翻转轴线的位置交替地操作。此外，框架包括针对耕作元件的作业宽度的调整致动器，以便改变相邻耕作元件之间的作业宽度。铰接臂在其第一端部处绕框架的线性化轴线铰链式连接到框架，并且在其第二相反端部处绕铰接轴线铰链式连接到翻转装置。线性化致动器由加压流体致动，该加压流体的流可以通过阀被截断，从而在框架被致动以绕翻转轴线旋转时限制框架由线性化致动器控制的线性化。阀是根据铰接臂相对于翻转轴线的相对角位置来致动的。

Description

安装式可转换耕作设备

本发明涉及一种安装式可转换(reversible：可逆、可翻转)耕作设备，其包括在主权利要求的前序部分中提到的特征。

EP3427559中描述了安装式可转换耕作设备的示例。通常在安装式可转换耕作设备中设置了具有液压致动的翻转(inversion：反转、逆转、倒转)组，其用于使耕作设备的框架绕翻转轴线旋转180°，以便使相应行的耕作元件根据翻转块绕翻转轴线的位置在待被耕作的地面上进行交替操作。通常还规定，耕作元件的作业宽度是可调整的。当这种调整变化时，承载耕作组的框架相对于耕作设备的翻转轴线的倾斜度也发生变化。然而，这会带来一些问题，因为翻转组是通过框架绕翻转轴线旋转180°来致动的。例如，当作业宽度较大时，耕作设备的旋转部分的重心会阻碍旋转的完成，或者耕作设备的部分可能以不期望的方式撞击地面。

为了防止这种缺点，提供了一种作用在铰接式四边形上的线性化系统，利用该系统将耕作设备的框架固定到翻转装置，经由具有液压致动的线性化致动器将耕作设备的框架相对于翻转轴线“矫直”，其行程由限制装置限制。

从WO2014/067508已知通过机械止动件限制该行程，该机械止动件在线性化致动器的液压致动系统中引起了压力峰值，使得当线性化致动器已经引起期望的线性化动作时激活翻转致动器。

然而，机械限制器具有不同的缺点，通过使用截流阀来克服这些缺点，该截流阀的控制方式如EP3427559中所述。在这种情况下，使用截流阀，用于作用在线性化致动器上的加压流体流。该阀安装在耕作设备的框架上并通过杆致动，该杆又连接到支点，线性化致动器通过该支点铰链式连接到翻转装置。以这种方式，可以有利地通过相对于线性化装置的轴线来测量耕作设备的框架相对于翻转装置的位置，从而执行框架的线性化。

以这种方式，截流阀的致动考虑到了为了改变耕作设备的拖曳(trailing：拖尾，牵引)即耕作设备和拖拉机之间的相对位置而提供的对杆的调整。另一方面，这种结构涉及到用于致动截流阀的杆被危险地暴露于可使其产生变形的意外敲击，并且还涉及到使用对可能发生的机械游隙极其敏感的大量杠杆组件，因此必须加以解决。最后，阀及其致动杠杆的布置暴露于异物，诸如岩石、木材等，这可能会影响其操作。

在US 4207951或FR 2517506中描述了耕作设备的其他示例。

本发明解决的技术问题是提供一种安装式可转换耕作设备，其在结构和功能上的配置克服了参考所引用的现有技术而提出的至少一个缺点。

通过根据所附权利要求中的一项或更多项而构造的安装式可转换耕作设备，本发明至少部分地解决了该问题。

在本发明中，用于供应到阀致动器的加压流体流的截流阀是根据铰接臂相对于铰接轴线的相对角位置和根据框架的位置来致动的。从而可以在铰接臂中的受保护位置上接收阀，并且优选地通过凸轮轮廓和触探器或凸轮从动件来控制它。优选地，凸轮轮廓和触探器或凸轮从动件分别被承载在绕铰接轴线的翻转装置上以及被承载在铰接臂上，或反之亦然。该系统解决了装配游隙的问题，并提供了一种非常简单、保护良好且有效的阀控制结构。

本发明通过调整加压流体向线性化致动器的供应，允许当框架由于翻转装置的效用而必须旋转180°时铰接臂和框架的旋转轴线之间的角度保持恒定并等于期望值(可以是可调的)。实际上，截流阀通过根据对所施加的作业宽度进行调整来改变其行程，从而阻止加压流体流至线性化致动器。

然而，拖曳的调整影响该角度的调整，因此在拖曳变化的情况下必须修改该角度。

根据本发明的另一方面，铰接臂和线性化致动器形成铰接式四边形的相对侧，该铰接式四边形的其余侧优选地由下述形成：在铰接轴线和与线性化致动器的第一端部的可旋转固定相关的轴线之间的翻转装置，其位于指向翻转装置并远离处在线性化轴线和与线性化致动器的第二相反端部的可旋转固定相关的轴线之间的框架的一侧处。

铰接臂优选地至少部分地被封围，并且截流阀至少部分地被臂的封围件所接收和遮蔽。

本发明的特征和优点将从其优选实施方式的详细描述中较好地理解，该优选实施方式参考附图通过非限制性示例的方式示出，其中：

-图1是可转换耕作设备的总体视图；

-图2是图1的耕作设备的细节图；

-图3A和图3B是图1的耕作设备的总体视图，其中耕作元件之间的作业宽度分别为最小和最大；

-图4是图1中耕作设备的细节的平面图；

-图5是沿图4的细节的线V-V的立体截面图；

-图6a、图6b、图6c和图6d是沿图4的细节的线VI-VI的截面，对应于前述图中耕作设备的铰接臂的不同角位置；

-图7是图4的细节的立体图；

-图8是图1的耕作设备的细节的平面图；

-图9是图8的细节的分解图；

-图10是图8细节的立体图；

-图11是沿图8的细节的线XI-XI的截面。

在附图中，通常用1指示安装式可转换耕作设备。耕作设备1设置有相对于拖拉机的附接构件2，例如具有三点的类型的附接构件，该附接构件具有承载主销3的安装件8，主销的轴线X限定了耕作设备的翻转轴线。

在销3上安装有翻转装置4，在一些实施方式中，翻转装置包括衬套5，在翻转致动器6致动的情况下，例如使用液压千斤顶，该衬套可以绕翻转轴线自由旋转。

翻转装置4包括翻转臂7和致动臂9，它们彼此相反并且从衬套5沿基本上径向方向延伸，即在与翻转轴线X基本上垂直的方向上延伸。

优选地，翻转致动器6的一端部铰链式连接到致动臂9，在一些实施方式中，其相反端部以枢转方式固定至销22，该销固定地接合至安装件8。

在优选实施方式中，翻转臂7构成铰接式四边形的一侧，该铰接式四边形通常被指示为10，并且该铰接式四边形的其余三侧优选地由铰接臂11、线性化致动器12和耕作设备的框架的一部分构成，该框架通常指示为13。

有利地，框架13的一部分被包含在线性化轴线15与线性化致动器12的和翻转臂7相反的第二端部的可旋转固定轴线之间。

在一些实施方式中，铰接臂11和线性化致动器12分别在衬套5附近和在其远侧位置上铰链式连接到翻转臂7。铰接臂11的铰链式连接轴线被称为铰接轴线14并且由销14a形成。铰接臂11的相反端部优选地通过销15a铰链式连接到框架13，销的轴线15在下文中被称为框架13的线性化轴线。

根据另一方面，在铰接臂11和框架13之间还设置有杆27，该杆例如被构造为机械旋拧耦接件或类似的装置，其可以是液压的并且被设置用于调整耕作设备的拖曳。

在优选实施方式中，在框架13上安装有两行相反的耕作元件26，其作业宽度L能够通过调整致动器16调整，该调整致动器用于在最小位置(图3A)和最大位置(图3B)之间连续地改变相邻耕作元件26之间的作业宽度L。致动器16优选地为液压千斤顶类型的，但规定它能够以不同方式例如机电方式被致动。

线性化致动器12由加压流体致动，该加压流体的流可以通过阀17被截断，从而在该框架绕翻转轴线X旋转时限制框架由线性化致动器控制的线性化。

优选地，该阀17是根据铰接臂11相对于铰接轴线14的相对角位置来致动的。在图2的实施方式中，截流阀17被描述为处于两个替代性位置：阀关闭(阀布置在顶部并以实线例示)和阀打开(阀布置在底部并以虚线例示)。

阀17优选地包括用触探器18致动，该触探器连接到凸轮轮廓19，使得阀根据触探器18沿着凸轮轮廓19的位置来关闭或打开。下面，还将提到作为凸轮从动件18的触探器18。

凸轮轮廓19有利地被接收在围绕铰接轴线14的翻转臂7上的轮廓表面20上。

然而，在一些实施方式中，具有相关触探器18的阀17安装在铰接臂11的凹部21中，该铰接臂为此目的而被封围并且将阀17保护在免受意外冲击和异物影响的位置。凸轮轮廓19和截流阀17相对于该凸轮轮廓的位置被选择，换言之，被配置成使得铰接臂11相对于翻转轴线7的角是恒定的(但可选地是可调整的)并且与对相邻耕作元件26之间的作业宽度L的调整无关。

该系统使得在使框架13旋转的步骤期间，通过对调整致动器16进行调整的方式使相邻耕作元件之间的作业宽度L变化，而铰接臂11的位置保持不变。这是因为在铰接臂11和翻转轴线X之间形成的角A保持不变，由于阀17截断了供应到线性化致动器12的加压油的流，根据由调整致动器16施加的相邻耕作元件之间的作业宽度来改变其行程。

特别参考图8至图11，在一些实施方式中，截流阀17能够远离和朝向凸轮轮廓19移动。优选地，截流阀17能够在铰接臂11的主尺寸的方向上移动。优选地，截流阀17使用固定装置(例如，旋拧件)固定到至少一个固定槽24——并且优选地一对这样的槽24、31，该固定槽形成在铰接臂11中，该铰接臂在阀17远离和朝向凸轮轮廓19的平移方向上伸长。阀17远离和朝向凸轮轮廓19的移动允许角A的变化。以这种方式，用户可以根据作业状况来调整阀17的位置，换言之，根据需要来解决在线性化杠杆组件中的装配和耕作设备的翻转方面出现的任何机械游隙。

特别参考图8至图11，在一些实施方式中，截流阀17优选地通过辅助凸轮28远离和朝向凸轮轮廓19移动。优选地，辅助凸轮28可旋转地连接到铰接臂11。辅助凸轮28的可旋转连接使得辅助凸轮28的旋转允许截流阀17相对于铰接臂11远离和朝向凸轮轮廓19的平移移动。优选地，辅助凸轮28沿着固定槽24限定了截流阀17所固定的位置。优选地，辅助凸轮28包括多孔板23，该多孔板呈扁平柱形盘的形状并且具有成行的孔25，该成行的孔被布置成螺旋状以便具有相互不同的相对于板23的轴线的径向间距，这些孔25能够各自限定阀17相对于凸轮轮廓19的不同位置。优选地，辅助凸轮28还包括座部29，该座部形成在铰接臂11中并且该座部由外周圆形边缘30以相对于铰接臂11的连续表面凸起的方式界定，外周圆形边缘30允许板23相对于该外周圆形边缘30的与板23的轴线一致的轴线旋转。板23可以在从相对于板23的轴线具有不同径向间距的成行的孔25中所选择的任何孔处固定(优选地使用单个固定装置)到固定槽24和截流阀17。在没有外周圆形边缘30的另一配置中，板23是偏心圆形板，其没有绕该个体的几何中心旋转，以便将个体的旋转移动变换成阀17远离和朝向凸轮轮廓19的平移移动。在该配置中，板23可以可旋转地固定到铰接臂11或截流阀17。

在耕作设备1的翻转步骤，即利用该翻转步骤使两行耕作元件26中的一行或另一行变到可操作的耕作位置，之前是线性化步骤，在该线性化步骤中，线性化致动器12按压在框架13上，使得铰接臂11绕铰接轴线14旋转。因此，使阀17的触探器18在翻转臂7的凸轮轮廓19上平移。因此明显的是，触探器18有利地充当了凸轮从动件。

铰接臂11绕铰接轴线14旋转，直到阀17完全关闭并中断加压油向线性化致动器12的流。此时，线性化致动器12已经引起期望的线性化动作，由截流阀17的关闭而生成的压力峰值将以已知方式控制翻转装置4。在实践中，加压油的流激活了按压在致动臂9上的翻转致动器6。翻转致动器6以可枢转的方式固定到销22，该销固定地接合到安装件8，翻转致动器6的致动引起耕作设备的框架13绕翻转轴线X旋转，直到完成180°翻转，以便使相应行的耕作元件26在待被耕作的地面上交替地操作。

由此，本发明通过实现许多优点来解决了所提出的问题，包括：

·消除连接到阀的所有可移动元件，消除由于可能有损耕作设备的结构完整性的部分损坏而引起的可能的磨损和可能的故障，

·保护阀的位置，通过防止在旋转期间受到异物(例如，岩石、地面)撞击而可能造成对阀的损坏，确保长时间的耐久操作，

·可以调整阀的运动学操作系统，减少或增加耕作设备开始旋转时的角A。以这种方式，用户可以根据作业状况来调整阀的位置，换言之，根据需要来解决在线性化杠杆组件中的装配和耕作设备的翻转方面出现的可能的机械游隙，

·仍然使用相同的部件，可以调整阀的运动学操作系统，使其在耕作设备的不同配置的基础上正确运行。

Claims (19)

1.一种安装式可转换耕作设备(1)，包括：用于附接到拖拉机的附接构件(2)；绕翻转轴线(X)铰链式连接到所述附接构件(2)的翻转装置(4)；在所述附接构件(2)和所述翻转装置(4)之间的翻转致动器(6)；框架(13)，所述框架承载双系列的耕作元件(26)，所述双系列的耕作元件根据所述翻转装置(4)绕操作轴线(X)的位置交替地操作，所述框架(13)通过铰接臂(11)和所述框架(13)的线性化致动器(12)固定到所述翻转装置(4)，并且所述框架包括所述耕作元件(26)的作业宽度(L)的调整致动器(16)，以便改变相邻耕作元件(26)之间的所述作业宽度(L)，其中，所述铰接臂(11)在所述铰接臂的第一端部处绕所述框架(13)的线性化轴线(15)铰链式连接至所述框架(13)，并且所述铰接臂在所述铰接臂的相反第二端部处绕铰接轴线(14)铰链式连接至所述翻转装置(4)，并且其中，所述线性化致动器(12)由加压流体致动，所述加压流体的流能够通过阀(17)被截断，以便在所述框架(13)被致动以绕所述翻转轴线(X)旋转时限制所述框架(13)由所述线性化致动器(12)控制的线性化，其特征在于，所述阀(17)根据所述铰接臂(11)相对于所述翻转轴线(X)的角位置(A)被致动。

2.根据权利要求1所述的耕作设备(1)，其中，所述阀(17)由凸轮轮廓(19)和触探器(18)致动，所述凸轮轮廓(19)和所述触探器(18)分别承载在所述翻转装置(6)上以及所述铰接臂(11)上，或者反之亦然。

3.根据权利要求1或2所述的耕作设备(1)，其中，所述凸轮轮廓(19)或所述触探器(18)在所述铰接轴线(14)处被承载在所述翻转装置上。

4.根据前述权利要求中任一项所述的耕作设备(1)，其中，所述铰接臂(11)和所述线性化致动器(12)形成铰接式四边形(10)的相对侧。

5.根据权利要求3所述的耕作设备(1)，其中，所述四边形(10)的其余侧由下述形成：在所述铰接轴线(14)和在指向所述翻转装置(6)的一侧处与所述线性化致动器(12)的第一端部的可旋转固定相关的轴线之间的所述翻转装置(6)；以及在所述线性化轴线(15)和与所述线性化致动器(12)的第二相反端部的可旋转固定相关的轴线之间的所述框架(13)。

6.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的耕作设备(1)，其中，所述铰接臂(11)至少部分地被封围并且所述阀(17)至少部分地被所述臂的封围件接收和遮蔽。

7.根据权利要求2至5中的一项或更多项所述的耕作设备(1)，其中，所述凸轮轮廓(19)和所述阀(17)相对于所述凸轮轮廓的位置被选择成使得所述铰接臂(11)相对于所述翻转轴线(X)的角(A)是恒定的并且与相邻耕作元件(26)之间的所述作业宽度(L)的调整无关。

8.根据权利要求2至6中的一项或更多项所述的耕作设备(1)，其中，所述截流阀(17)以能够朝向和远离所述凸轮轮廓(19)移动的方式固定到所述铰接臂(11)。

9.根据权利要求7所述的耕作设备(1)，其中，设置有辅助凸轮(28)，所述辅助凸轮置于所述铰接臂(11)和所述截流阀(17)之间以便调整所述截流阀(17)沿所述铰接臂(11)的位置。

10.根据权利要求9所述的耕作设备(1)，其中，所述辅助凸轮(28)以可旋转的方式固定到所述铰接臂(11)。

11.根据权利要求9所述的耕作设备(1)，其中，所述辅助凸轮(28)以可旋转的方式固定到所述截流阀(17)。

12.根据权利要求9至11中的一项或更多项所述的耕作设备(1)，其中，所述辅助凸轮(28)包括多孔板(23)，所述多孔板具有成行的孔(25)，所述成行的孔被布置成具有相互不同的相对于板(23)的轴线的径向间距，所述孔(25)能够各自限定所述阀(17)相对于所述凸轮轮廓(19)的不同位置。

13.根据权利要求12所述的耕作设备(1)，其中，所述孔(25)被布置成螺旋状。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的耕作设备(1)，其中，所述板(23)呈扁平柱形盘的形状。

15.根据权利要求12至14中的一项或更多项所述的耕作设备(1)，其中，所述辅助凸轮(28)包括座部(29)，所述座部形成在所述铰接臂(11)中并且所述座部由圆形外周边缘(30)以相对于所述铰接臂(11)的连续表面凸起的方式界定，所述圆形外周边缘(30)允许所述板(23)相对于所述圆形外周边缘(30)的轴线旋转。

16.根据权利要求12所述的耕作设备(1)，其中，所述圆形外周边缘(30)的轴线与所述板(23)的轴线一致。

17.根据权利要求12至16中的一项或更多项所述的耕作设备(1)，其中，所述板(23)在从所述成行的孔(25)中选择的孔处被固定到固定槽(24)和所述截流阀(17)。

18.根据权利要求12至14中的一项或更多项所述的耕作设备(1)，其中，所述板(23)相对于所述板的几何中心是偏心的，以便将个体的旋转移动变换成所述阀(17)远离和朝向所述凸轮轮廓(19)的平移移动。

19.根据权利要求12至18中的一项或更多项所述的耕作设备(1)，其中，所述板(23)可旋转地固定到所述铰接臂(11)或所述截流阀(17)。

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