專利名稱：拖掛在拖拉機前方的工程掛車的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種工程機械，涉及一種利用四輪拖拉機拖掛工程機械的裝置，更具體講，是一種可拖掛在拖拉機前方的作業機械。
背景技術：
目前，拖拉機牽引拖掛的作業機械，例如用于農業的耕耘、播種，用于農田基本建設的鏟運、平地、開溝及用于運輸的自卸拖車等，都是拖掛在拖拉機后方，而一些需要在機體及操作者前方作業的機械，例如用于農業的收割及用于工程上的裝載、挖掘、起重等，一般都是和單獨的車輛設計為一體，成為各種自行式專用的機械設備。也有采用將工作裝置懸掛在拖拉機前方的方式，例如懸掛的收割機和履帶拖拉機懸掛的推土機等，這種懸掛式機械，存在著作業范圍受限制以及裝拆不便等缺點，因而很少應用。現有技術尚無一種可在拖拉機前方拖掛的作業機械。
發明內容
本發明的目的旨在彌補現有技術的不足，提供一種拖掛在拖拉機前方的工程掛車，它是由四輪拖拉機牽引拖掛并在拖拉機前方運行的作業機械。它可根據所配備的不同工作裝置，分別完成收割、裝載、挖掘、叉運、鑿鉆、起重等不同的工程作業，不僅大大擴展了拖拉機的使用范圍，而且可替代價格昂貴的專用工程機械，具有十分顯著的經濟效益和社會效益。另外，這種工程掛車裝拆方便，拆卸后拖拉機和掛車都能保持其完整性和獨立性。
本發明的上述目的是利用這樣一種工程掛車實現的一種拖掛在拖拉機前方的工程掛車，它是由四輪拖拉機牽引拖掛并在拖拉機前方運行、作業的掛車。它由拖掛橫梁、左右側臂、車體、轉向機構、工作裝置、液壓及控制系統六大部分組成。
所述的工作裝置可采用包括用于收割、裝載、挖掘、叉運、鑿鉆、起重等作業的現有技術，其結構類似現有相應專用工程機械的工作機構部分。
工程掛車的具體構造為由一個拖掛橫梁與拖拉機尾部的牽引鉸座聯接，在拖掛橫梁兩側分別聯接左側臂、右側臂，左右側臂的前端又與車體固接，車體上部通過聯接座與所述的工作裝置的底座聯接，在車體下部設置轉向機構并支承在兩個車輪上，工作裝置由液壓及控制系統傳動的液壓缸或液壓馬達驅動。四輪拖拉機位于由拖掛橫梁、左右側臂、車體構成的架體中間，利用拖拉機的動力，并由拖拉機司機在駕駛位操作，可以根據所配備的工作裝置不同，分別完成收割、裝載、挖掘、叉運、鑿鉆、起重等不同工程作業。
所述的轉向機構，由與拖拉機頭部聯接并含有兩個撥銷的撥銷轉換裝置，與車體通過銷軸鉸接的擺臂，與擺臂前端分別鉸接的兩個連桿，分別與兩個連桿另一端聯接的兩個轉向節構成。擺臂上位于銷軸的前后開有前滑槽、后滑槽，撥銷轉換裝置的前撥銷、后撥銷可分別插入前滑槽、后滑槽內上下轉換。
所述的撥銷轉換裝置，由撥銷座、前撥銷、后撥銷以及帶動撥銷上下滑動的曲柄杠桿組成。撥銷座與固接在拖拉機頭部的底座通過螺栓聯接，曲柄杠桿與固定在撥銷座中部的支承鉸接，曲柄杠桿由設置在司機操作位置的手柄，經拉桿桿系及彈簧帶動。
所述的轉向機構的兩個轉向節，其各有一個垂直鉸軸分別與車體前部的兩個轉向節鉸座聯接，每個轉向節還有兩個水平肢臂，一個肢臂通過連桿與擺臂聯接，另一個肢臂上安裝車輪。
所述的液壓及控制系統，由液壓泵、液壓閥、管路(包括硬管、軟管及快速接頭)以及附件(油箱、濾油器等)組成，液壓泵可利用拖拉機的液壓泵，用軟管及快速接頭與系統連接，也可在工程掛車的相應位置，設置液壓泵和油箱，用撓性聯軸器與拖拉機動力輸出軸相聯。液壓閥可為手動多路換向閥，置于司機便于操作的一個支架上。
所述的拖掛橫梁的中部有一鉸座，通過插銷與拖拉機尾部的牽引鉸座聯結，拖掛橫梁兩側為耳軸，左右側臂后端分別設有卡座可套掛在耳軸上，并用螺栓將卡座與側臂聯接。拖掛橫梁上可附加重量不同的配重，以平衡工作裝置的重心。
本發明的優點和有益效果1、由于本發明所稱的工程掛車，是一種由四輪拖拉機牽引拖掛并在拖拉機前方運行的掛車。它只需給拖拉機拖掛一套根據需要配置工作裝置的掛車，便可完成專用機械設備的工程作業。它利用拖拉機的動力，并由拖拉機司機在駕駛位操作，根據所配備的工作裝置不同，分別完成收割、裝載、挖掘、叉運、鑿鉆、起重等不同作業。因此，本發明不僅大大地擴展了拖拉機的使用范圍，而且可替代價格昂貴的專用工程機械，彌補了現有技術尚無一種可在拖拉機前方拖掛的作業機械的不足，具有十分顯著的經濟效益和社會效益。
2、由于本發明的結構設計合理，掛車與拖拉機的聯接方式簡單，因此，工程掛車裝拆十分簡便，拆卸后拖拉機和工程掛車都能保持其完整性和獨立性，便于推廣應用。
下面將通過實施例結合附圖，對本發明作進一步的說明。
圖1為一種拖掛在拖拉機前方的工程掛車的結構示意圖(正視圖)；圖2為圖1的俯視圖；圖3為工程掛車的車體結構示意圖；圖4為工程掛車的轉向機構示意圖；圖5為圖4的A-A剖視圖(撥銷轉換裝置示意圖)；圖6為工程掛車前進時轉向原理圖；圖7為工程掛車后退時轉向原理圖；圖8為工程掛車應用方式示意圖；圖9為工程掛車的液壓及控制系統示意圖。
具體實施例方式如圖1、圖2所示(參看圖3)，一種拖掛在拖拉機前方的工程掛車，由拖掛橫梁1、側臂2、車體3、轉向機構4、工作裝置(以裝載機械為例)5、液壓及控制系統6組成。
工程掛車的具體構造為由一個拖掛橫梁1與拖拉機7的尾部牽引鉸座聯接，在拖掛橫梁兩側分別聯接左側臂2.1、右側臂2.2，左右側臂的前端又與車體3固接，車體上部通過聯接座3.1與所述的工作裝置的底座5.1用螺栓(可互換)聯接，在車體下部設置轉向機構4并支承在兩個車輪4.5上，工作裝置5由液壓及控制系統6傳動的液壓缸或液壓馬達5.2驅動，通過傳動機械5.3帶動作業裝置(鏟斗)5.4。根據工程作業需要可更換工作裝置。
所述的拖掛橫梁1，其中部有一鉸座1.1，通過插銷與拖拉機尾部的牽引鉸座聯結。拖掛橫梁兩端為耳軸1.2，左右側臂后端分別設有卡座2.3，卡座可便捷地套掛上或卸開拖掛橫梁的軸耳1.2，并用螺栓將卡座與側臂聯接。拖拉橫梁1上可附加重量不同的配重1.3，以平衡工作裝置的重心。
如圖4所示，所述的轉向機構4，由與拖拉機頭部聯接并含有兩個撥銷的撥銷轉換裝置4.1，與車體3通過銷軸4.6鉸接的擺臂4.2，與擺臂前端分別鉸接的兩個連桿4.3，分別與兩個連桿另一端聯接的兩個轉向節4.4構成。擺臂上位于銷軸4.6的前后位置開有前滑槽4.2.2、后滑槽4.2.1，撥銷轉換裝置的前撥銷4.1.2可插入前滑槽4.2.2，同時后撥銷4.1.1抽出后滑槽4.2.1；或后撥銷4.1.1可插入后滑槽4.2.1，同時前撥銷4.1.2抽出前滑槽4.2.2，互相轉換。
如圖5所示，所述的撥銷轉換裝置4.1，由撥銷座4.1.3、前撥銷4.1.2、后撥銷4.1.1以及帶動撥銷上下滑動的曲柄杠桿4.1.4組成。撥銷座4.1.3與預先固接在拖拉機頭部的底座4.1.5通過螺栓聯接，曲柄杠桿4.1.4與固定在撥銷座4.1.3中部的支承4.1.6鉸接，曲柄杠桿4.1.4由設置在司機操作位置的手柄4.1.7，經拉桿桿系4.1.8及彈黌4.1.9帶動。當板動手柄4.1.7時，通過拉桿桿系4.1.8及彈簧4.1.9可帶動曲柄杠桿4.1.4來回擺動，可使兩個撥銷從擺臂4.2的前滑槽4.2.2或后滑槽4.2.1中插入或抽出，互相轉換。
如圖4所示(參看圖3)，所述的轉向機構的兩個轉向節4.4，其各有一個垂直鉸軸4.4.3分別與車體前部的兩個轉向節鉸座3.2聯接，每個轉向節有兩個水平肢臂，一個肢臂4.4.1通過連桿4.3與擺臂4.2聯接，另一個肢臂4.4.2上安裝車輪4.5。
如圖3所示(參看圖1、4、5)，車體為一鋼結構，上部為一聯結座3.1與工作裝置的底座5.1用螺栓聯結；前部兩側為轉向節鉸座3.2，用于安裝轉向機構的轉向節4.4的垂直鉸軸4.4.3c，通過它掛車支承在兩個車輪4.5上；車體下部中間有一擺臂鉸軸座3.3，用于安裝轉向機構的擺臂4.2及其鉸軸4.6；后部兩側分別與左側臂2.1和右側臂2.2固定連接，通過拖掛橫梁1拖掛在拖拉機尾部。
如圖9所示(參看圖1、2)，所述的液壓及控制系統6，用于傳動工作裝置的液壓缸或液壓馬達5.2，可采用現有技術(以裝載機械為例)，系統包括液壓泵6.2、液壓閥(多路換向閥)6.3、管路(包括硬管、軟管及快速接頭)6.4、和附件(油箱、濾油器等)6.5。液壓泵可利用拖拉機的液壓泵，用軟管及快速接頭與工程掛車上的液壓系統聯接，也可將液壓泵和油箱設在工程掛車相應位置，用撓性聯軸器與拖拉機動力輸出軸相聯接。液壓系統的手動多路換向閥組裝在一個支架6.1上，手動閥的控制手柄置于司機便于操作處。支架6.1可以固定在工程掛車上，也可采用便于拆裝的方式裝在拖拉機上，與工程掛車用液壓軟管聯接。
如圖6、7所示，拖拉機行走轉向時，它與工程掛車產生一個偏角α，聯接在拖拉機機頭的撥銷轉換裝置4.1，通過撥銷撥動工程掛車的擺臂4.2偏轉，通過連桿4.3帶動轉向節4.4轉動，從而帶動車輪4.5轉向。由于拖拉機前進或后退時機頭偏轉方向不同，通過司機操作撥銷轉換裝置，撥銷插入擺臂的位置如圖所示，前進時，后撥銷4.1.1可插入后滑槽4.2.1中，后退時，前撥銷4.1.2可插入前滑槽4.2.2中，使無論前進或后退時工程掛車的車輪與拖拉機的轉向輪都能按相同方向偏轉。以工程掛車和拖拉機的轉彎中心重合為條件，通過計算所確定的擺臂、連桿和轉向節的幾何尺寸，可以使拖拉機在行走(前進或后退)轉向時，只要與工程掛車偏轉一個很小角度α，便可通過撥動擺臂帶動工程掛車車輪隨同行走轉向。
如圖8所示，工作裝置5隨工程作業不同而異，其結構可采用現有技術，即類似現有專用工程機械的工作機構部分。如完成收割、裝載、挖掘、叉運、鑿鉆、起重不同工程作業，則配置相應的工作機構，形成如圖中的a-收割掛車、b-裝載掛車、c-叉運掛車、d-挖掘掛車、e-鑿鉆掛車、f-升降臺掛車，g-起重掛車。
利用拖拉機拖掛工程掛車的步驟如下1.松開工程掛車側臂尾部卡座2.3的螺栓，卸下卡座，將工程掛車的拖掛橫梁1與側臂2摘開；2.將拖拉機7駛入工程掛車兩側臂間；3.將拖掛橫梁中部的鉸座1.1與拖拉機尾部牽引座銷接；4.將拖掛橫梁兩端耳軸1.2置于左右側臂的耳軸槽2.4內，將卡座2.3套在耳軸上，并用螺栓固定在側臂上；5.將撥銷轉換裝置4.1與搖臂4.2對位，并將撥銷座4.1.3用螺栓固定在拖拉機頭部預先焊好的底座4.1.5上；6.將拖拉機的液壓系統與工程掛車的液壓系統，用軟管和快速接頭聯接，或將拖拉機的動力輸出軸與工程掛車的液壓泵軸，用撓性聯軸器聯接。
按上述相反步驟即可將拖拉機脫開工程掛車。
權利要求
1.一種拖掛在拖拉機前方的工程掛車，包括分別用于收割、裝載、挖掘、叉運、鑿鉆、起重作業的工作裝置(5)，其特征在于所述的工程掛車的構造為由一個拖掛橫梁(1)與拖拉機尾部牽引鉸座聯接，在拖掛橫梁兩側分別聯接左側臂(2.1)、右側臂(2.2)，左右側臂的前端又與車體(3)固接，車體上部通過聯接座(3.1)與所述的工作裝置的底座(5.1)聯接，在車體下部設置轉向機構(4)并支承在兩個車輪(4.5)上，工作裝置(5)由液壓及控制系統(6)傳動的液壓缸或液壓馬達(5.2)驅動。
2.按照權利要求1所述的工程掛車，其特征在于所述的轉向機構(4)，由與拖拉機頭部聯接并含有兩個撥銷的撥銷轉換裝置(4.1)，與車體(3)通過銷軸(4.6)鉸接的擺臂(4.2)，與擺臂前端分別鉸接的兩個連桿(4.3)，分別與兩個連桿另一端聯接的兩個轉向節(4.4)構成，擺臂上位于銷軸(4.6)的前后開有前滑槽(4.2.2)、后滑槽(4.2.1)，撥銷轉換裝置的前撥銷(4.1.2)、后撥銷(4.1.1)可分別插入前滑槽(4.2.2)、后滑槽(4.2.1)內上下轉換。
3.按照權利要求2所述的工程掛車，其特征在于所述的撥銷轉換裝置(4.1)，由撥銷座(4.1.3)、前撥銷(4.1.2)、后撥銷(4.1.1)以及帶動撥銷上下滑動的曲柄杠桿(4.1.4)組成，撥銷座(4.1.3)與預先固接在拖拉機頭部的底座(4.1.5)通過螺栓聯接，曲柄杠桿(4.1.4)與固定在撥銷座(4.1.3)中部的支承(4.1.6)鉸接，曲柄杠桿(4.1.4)由設置在司機操作位置的手柄(4.1.7)，經拉桿桿系(4.1.8)及彈簧(4.1.9)帶動。
4.按照權利要求2所述的工程掛車，其特征在于所述的轉向機構的兩個轉向節(4.4)，其各有一個垂直鉸軸(4.4.3)分別與車體前部的兩個轉向節鉸座(3.2)聯接，每個轉向節還有兩個水平肢臂，一個肢臂(4.4.1)通過連桿(4.3)與擺臂(4.2)聯接，另一個肢臂(4.4.2)上安裝車輪(4.5)。
5.按照權利要求1所述的工程掛車，其特征在于所述的液壓及控制系統(6)由液壓泵(6.2)、液壓閥(6.3)、管路(6.4)以及附件(6.5)組成，液壓泵(6.2)可利用拖拉機的液壓泵，用軟管及快速接頭與系統連接，液壓閥(6.3)可為手動多路換向閥，置于司機便于操作的一個支架(6.1)上。
6.按照權利要求5所述的工程掛車，其特征在于所述的液壓泵(6.2)，可將液壓泵和油箱設置在掛車的相應位置，用撓性聯軸器與拖拉機的動力輸出軸相聯。
7.按照權利要求1所述的工程掛車，其特征在于所述的拖掛橫梁(1)的中部有一鉸座(1.1)，通過插銷與拖拉機尾部的牽引鉸座聯結，拖掛橫梁(1)兩側為耳軸(1.2)，左右側臂后端分別設有卡座(2.3)可套掛在耳軸(1.2)上，并用螺栓將卡座與側臂聯接，拖掛橫梁(1)上可附加重量不同的配重(1.3)。
全文摘要
拖掛在拖拉機前方的工程掛車，涉及一種利用四輪拖拉機拖掛工程機械的裝置。目前，拖拉機牽引拖掛的作業機械，都是拖掛在拖拉機后方，而一些需要在機體及操作者前方作業的機械，一般都是自行式專用設備。本發明彌補現有技術的不足，提供一種拖掛在拖拉機前方的工程掛車，它由拖掛橫梁、左右側臂、車體、轉向機構、工作裝置、液壓及控制系統組成。它可根據所配備的不同工作裝置，分別完成收割、裝載、挖掘、叉運、鑿鉆、起重等作業，不僅大大擴展了拖拉機的使用范圍，而且可替代價格昂貴的專用機械，具有十分顯著的經濟效益和社會效益。這種工程掛車裝拆方便，拆卸后拖拉機和掛車都能保持其完整性和獨立性。
文檔編號B62D53/00GK1546346SQ20031011734
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月11日 優先權日2003年12月11日
發明者唐葆仁, 徐鑑培 申請人:唐葆仁