用于自动平地机的牵引杆组件

文档序号:1917725 发布日期:2021-12-03 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 用于自动平地机的牵引杆组件 (Drawbar assembly for motor grader ) 是由 D·R·雷昂 D·L·考克斯 B·J·科瓦里克 于 2021-05-21 设计创作,主要内容包括:提供了一种用于自动平地机的牵引杆组件。所述牵引杆组件限定纵向轴线并且包括第一框架构件和第二框架构件。所述第一框架构件适于可移动地联接到所述自动平地机的主框架。所述第一框架构件包括沿着纵向轴线延伸的第一基部构件和相对于第一基部构件弯曲离开以相对于纵向轴线横向延伸的第一配合部分。所述第二框架构件包括沿着纵向轴线延伸的第二基部构件和相对于第二基部构件弯曲离开以相对于纵向轴线横向延伸的第二配合部分。所述第二配合部分被构造成与第一配合部分配合以在其间形成连接接头,从而促进所述第一框架构件和第二框架构件结合以一起支撑在其下方的所述自动平地机的转盘组件。(A tow bar assembly for a motor grader is provided. The drawbar assembly defines a longitudinal axis and includes a first frame member and a second frame member. The first frame member is adapted to be movably coupled to a main frame of the motor grader. The first frame member includes a first base member extending along a longitudinal axis and a first mating portion bent away relative to the first base member to extend transversely relative to the longitudinal axis. The second frame member includes a second base member extending along the longitudinal axis and a second mating portion bent away relative to the second base member to extend transversely relative to the longitudinal axis. The second mating portion is configured to mate with the first mating portion to form a connection joint therebetween to facilitate the first and second frame members to combine to together support a turntable assembly of the motor grader therebelow.)

用于自动平地机的牵引杆组件

技术领域

本公开总体上涉及自动平地机。更具体地,本公开涉及一种用于自动平地机的牵引杆组件。

背景技术

已知自动平地机非常普遍地用于各种土方移动操作,例如道路维护、表面成型、沟渠作业等。通常,自动平地机包括具有可转向前框架和从动后框架的主框架。前框架支撑牵引杆-转盘-刀片(DCB)装置以执行一个或多个平地操作。DCB装置包括牵引杆组件、转盘组件和刀片组件,其中的每一个与另一个协同作用以执行一个或多个平地操作。刀片组件安装到转盘组件上,该转盘组件继而可旋转地安装到牵引杆组件以用于使刀片组件相对于牵引杆组件旋转。

通常,牵引杆组件包括通过球和插座连接连接到自动平地机的前框架的前端,以及由一个或多个流体致动器悬挂的后部部分,以促进牵引杆组件的向上和向下移动。转盘组件和刀片组件还连接到牵引杆组件的后端。通常,这些牵引杆组件的设计在所有型号的自动平地机中都保持不变,然而,对于不同的型号,它们的大小(例如长度)可能不同。因此,制造每种型号的牵引杆价格昂贵并且增加了库存,这是不期望的。此外,由于牵引杆组件在各种平地操作期间遭受重应力,因此即使对于小的损坏或问题,也可能需要更换整个牵引杆组件,这可能是昂贵的且因此是不期望的。

美国专利号4,064,947(下文称为’947专利)提出,自动平地机具有纵向主框架,该纵向主框架具有圆形安装杆,该圆形安装杆在连接端处在水平轴线上枢转,并且具有远离其连接端的承载部分。转盘在安装杆承载部分上在竖直轴线上旋转,并且平地机刀片安装在转盘上。’947专利的转盘安装杆是具有内部竖直腹板的箱状梁,并且梁从其连接端朝向箱状横截面的承载部分的宽度增加,所述承载部分是一体地焊接到梁的单独部分。平面图中的梁的形状介于等腰三角形(其顶点在连接端处)与抛物线(其顶点在所述端处)之间,以便在整个安装杆的长度上赋予垂直力和侧向力两者的最佳应力均匀性。

发明内容

在一个方面,提供了一种用于自动平地机的牵引杆组件。所述牵引杆组件限定纵向轴线并且包括第一框架构件和第二框架构件。所述第一框架构件适于可移动地联接到所述自动平地机的主框架。所述第一框架构件包括沿着纵向轴线延伸的第一基部构件和相对于第一基部构件弯曲离开以相对于纵向轴线横向延伸的第一配合部分。所述第二框架构件包括沿着纵向轴线延伸的第二基部构件和相对于第二基部构件弯曲离开以相对于纵向轴线横向延伸的第二配合部分。所述第二配合部分被构造成与第一配合部分配合以在其间形成连接接头,从而促进所述第一框架构件和第二框架构件结合以一起支撑在其下方的所述自动平地机的转盘组件。

在另一个方面,提供了一种制造用于自动平地机的牵引杆组件的方法。所述方法包括提供第一框架构件和第二框架构件。所述第一框架构件用于可移动地联接到所述自动平地机的主框架。所述第一框架构件包括沿着第一纵向轴线延伸的第一基部构件和相对于所述第一基部构件弯曲离开以相对于所述第一纵向轴线横向延伸的第一配合部分。所述第二框架构件包括沿着第二纵向轴线延伸的第二基部构件和相对于所述第二基部构件弯曲离开以相对于所述第二纵向轴线横向延伸的第二配合部分。所述方法还包括使所述第一框架构件的第一配合部分和所述第二框架构件的第二配合部分对准,使得所述第一纵向轴线与所述第二纵向轴线对准以限定所述牵引杆组件的纵向轴线。此外,所述方法包括将所述第一配合部分结合到所述第二配合部分以在其间形成连接接头,从而促进第一框架构件和第二框架构件一起支撑在其下方的所述自动平地机的转盘组件。

在又一个方面,提供了一种自动平地机。所述自动平地机包括主框架、转盘组件和牵引杆组件。所述转盘组件支撑所述自动平地机的器具。所述牵引杆组件支撑且设置在所述主框架下方。所述牵引杆组件限定纵向轴线并且包括第一框架构件和第二框架构件。所述第一框架构件可移动地联接到所述主框架。所述第一框架构件包括沿着所述纵向轴线延伸的第一基部构件和相对于所述第一基部构件弯曲离开以相对于所述纵向轴线横向延伸的第一配合部分。所述第二框架构件包括沿着所述纵向轴线延伸的第二基部构件和相对于所述第二基部构件弯曲离开以相对于所述纵向轴线横向延伸的第二配合部分。所述第二配合部分结合到所述第一配合部分以在其间形成连接接头。所述牵引杆组件还包括安装构件,所述安装构件联接到所述转盘组件并且附接在结合的第一框架构件和第二框架构件下方。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的示例性平地机;

图2示出了根据本公开的实施例的平地机的示例性牵引杆-转盘-刀片(DCB)组件;

图3示出了根据本公开的实施例的牵引杆组件的示例性第一框架构件和第二框架构件;

图4示出了根据本公开的实施例的在连接接头处具有结合的第一框架构件和第二框架构件的示例性牵引杆组件;

图5示出了根据本公开的实施例的牵引杆组件的仰视图;以及

图6示出了根据本公开的实施例的制造牵引杆组件的示例性方法。

具体实施方式

本公开涉及一种用于平地机的牵引杆组件。图1示出了根据本公开的各种实施例的示例性平地机100。在本公开的实施例中,平地机100(下文称为机器100)体现为自动平地机。平地机100可以用于在工作表面104上移位、铺展、分配、校平和平整材料102(例如土壤)。通常,在机器移动期间执行平地操作,为此,机器100可以包括牵引装置,该牵引装置便于在工作表面104上移动。例如,牵引装置包括朝向机器100的前端108布置的一组前轮106(仅显示一侧)和朝向机器100的后端112布置的一组后轮110。如本文所使用的,术语“前”和“后”相对于机器100的行进方向,如图1中的箭头T所示,所述行进方向示例性地从后端112朝向前端108限定。牵引装置的移动(即,一组前轮106和一组后轮110的旋转)可以由容纳在机器100的动力室114中的动力源例如发动机(未示出)驱动。

此外,机器100包括主框架116,该主框架包括在机器100的前端108处的可转向前区段118和在后端112处的从动后区段119。操作员室120支撑在主框架116上,并且容纳机器100的电源和各种器具的控件。

参考图1和图2,为了平整和校平材料102,机器100包括牵引杆-转盘-刀片(DCB)布置122,也称为平地机组122。如图所示,平地机组122由主框架116支撑并且在该主框架下方,并且连接到主框架116的前区段118。在一些替代实施例中,平地机组122可以由机器100的另一部分,例如由主框架116的后区段119或由前区段118的另一部分支撑。平地机组122可包括牵引杆组件124、转盘组件126和诸如刀片组件128的器具组件,其中的每一个都可以协同作用以在工作表面104上执行平地操作。

牵引杆组件124限定纵向轴线125,并且包括沿着纵向轴线125限定的牵引杆组件124的第一端130和第二端132。牵引杆组件124的第一端130可旋转地将转盘组件126和刀片组件128支撑到该第一端。此外,牵引杆组件124的第一端130由主框架116的中间区段117(例如,经由一个或多个提升机构,诸如液压致动器134)可移动地支撑。液压致动器134可以被致动以相对于主框架116升高或降低牵引杆组件124的第一端130,进而允许平地机组122相对于工作表面104升高或降低。

此外,牵引杆组件124支撑在主框架116下方,使得牵引杆组件124的第二端132枢转地连接到主框架116的前区段118。例如,牵引杆组件124的第二端132经由铰接球接头136(图2中示出)连接到主框架116。铰接球接头136可被构造成促进平地机组122围绕牵引杆组件124的纵向轴线125侧向摆动,该侧向摆动继而限定铰接球接头136的摆动轴线(未示出)。如图2中所示,一个或多个摆动致动器137可被配置成被致动以促进牵引杆组件124围绕铰接球接头136的摆动轴线侧向摆动。

转盘组件126包括转盘构件138和一对臂140-1、140-2(下文统称为一对臂140)。转盘构件138被构造成相对于牵引杆124围绕穿过转盘构件138的中心的旋转轴线141旋转。例如,转盘构件138包括具有多个齿144(图2中示出)的环形齿轮部分142,所述多个齿被构造成与牵引杆组件124上的驱动齿轮146接合以促进转盘组件126围绕旋转轴线141旋转。

此外,一对臂140从转盘构件138延伸,并且被构造成将刀片组件128可倾斜地支撑到该对臂。刀片组件128包括安装到转盘组件126以围绕旋转轴线141旋转的模具板129。例如,转盘组件126可包括一个或多个倾斜致动器148,该一个或多个倾斜致动器联接到模具板129以促进刀片组件128相对于转盘组件126倾斜。

图3到图5示出了根据本公开的实施例的示例性牵引杆组件124。在本公开的实施例中,牵引杆组件124包括两个框架构件,例如第一框架构件302和第二框架构件304,所述两个框架构件在连接接头305(图4中示出)处结合在一起以形成牵引杆组件124。如图3中所示,第一框架构件302可沿着第一纵向轴线306延伸,而第二框架构件304可沿着第二纵向轴线308延伸,使得第一纵向轴线306和第二纵向轴线308中的每一个彼此平行并且对准以在两个框架构件结合在一起时限定牵引杆组件124的纵向轴线125。

第一框架构件302限定沿着第一纵向轴线306的第一纵向端310和第二纵向端312。第二纵向端312被构造成经由球形接头136可移动地联接到主框架116。第一框架构件302还包括沿着第一纵向轴线306在第一纵向端310与第二纵向端312之间延伸的第一基部构件314。在示例性实施例中,第一基部构件314是Y形结构,该Y形结构朝向第一纵向端310变宽且朝向第二纵向端312会聚并且限定顶表面316和底表面318。可以设想,第一基部构件314的形状仅仅是示例性的,并且可以在不偏离本公开的范围的情况下变化以实现类似结果。

在本公开的实施例中,第一框架构件302包括第一配合部分320,所述第一配合部分相对于第一基部构件314弯曲离开以相对于第一框架构件302的第一纵向轴线306横向延伸并且因此相对于牵引杆组件124的纵向轴线125横向延伸。例如,第一配合部分320设置在第一框架构件302的第一纵向端310处,并且远离第一基部构件314的顶部表面316垂直地弯曲。在一个实例中,第一配合部分320是矩形板状部分,其包括限定宽度W1的第一侧向端317和第二侧向端319。第一配合部分320还限定配合面321(下文称为第一配合面321)和与第一配合面321相对的内面323,使得第一配合面321和内面323沿着宽度W1延伸,即在第一配合部分320的第一侧向端317与第二侧向端319之间延伸。可以设想,第一配合部分320的形状仅仅是示例性的,并且可以在脱离所要求保护的主题的范围的情况下变化以实现类似结果。

第一框架构件302还包括沿着第一纵向轴线306延伸并且附接到第一基部构件314的顶表面316的一对杆构件322、324。如图所示,一对杆构件322、324被构造成在第一框架构件302的第一纵向端310处间隔开且附接到第一配合部分320的内面323并且在第二纵向端312处会聚,从而形成该对杆构件322、324的V形构造。例如,第一杆构件322邻近第一配合部分320的第一侧向端317附接到内面323,而第二杆构件324邻近第二侧向端319附接到内面323。此外,杆构件322、324被构造成在第一框架构件302的第二纵向端312处会聚并附接到盖构件325。在示例性实施例中,球形接头136在第一框架构件302的第二纵向端308处附接到盖构件325,其继而被构造成联接到机器100的主框架116,以促进牵引杆组件124相对于机器100的铰接移动。

此外,第二框架构件304沿着第二纵向轴线308限定两个纵向端,即第三端326和第四端328。如图所示,第二框架构件304包括第二基部构件330,该第二基部构件沿着第二纵向轴线308并且因此沿着牵引杆组件124的纵向轴线125延伸。第二基部构件330在第三端326与第四端328之间延伸,并且限定顶表面332和底表面334。在本公开的示例性实施例中,第二基部构件330限定U形结构,该U形结构包括第一臂构件333、第二臂构件335以及在第一臂构件333与第二臂构件335之间延伸的第二配合部分336。

在本公开的实施例中,第二配合部分相对于第二基部构件330弯曲离开以相对于第二纵向轴线308横向延伸,并且因此相对于牵引杆组件124的纵向轴线125横向延伸。例如,第二配合部分336在第三端326处远离第二基部构件330的顶表面332垂直地弯曲。在一些实例中,第二配合部分336与第一配合部分320相似或相同,而在一些其它实例中,可以不同。如图所示,第二配合部分336是矩形板状结构(类似于第一配合部分320),其具有限定第二配合部分336的宽度W2的第一侧向端337和第二侧向端339。可以设想,第二配合部分336的形状仅仅是示例性的,并且可以在不脱离所要求保护的主题的范围的情况下变化以实现类似结果。在一个实例中,第一框架构件302的第二配合部分336的宽度W2等于第一配合部分320的宽度W1。在一些替代实施例中,第一配合部分320和第二配合部分336的宽度可以变化为彼此不同,以在不偏离本公开的范围的情况下获得相似结果。第二配合部分336还限定沿着宽度W2延伸,即在第一侧向端337与第二侧向端339之间延伸的第二配合面338。

在本公开的实施例中,第二配合部分336被构造成与第一配合部分320配合以在其间形成连接接头305。例如,第一配合部分320的第一配合面321与第二配合部分336的第二配合面338相接以在其间形成连接接头305,其中连接接头305在第一配合部分320和第二配合部分336的整个宽度W1和/或W2上延伸。第一框架构件302和第二框架构件304被构造成在连接接头305处结合在一起,以协作地支撑在其下方的转盘组件126。在示例性实施例中,第一框架构件302和第二框架构件304可通过例如焊接的永久性紧固机制在连接接头305处结合。然而,可以设想,在不偏离所要求保护的主题的范围的情况下,也可以使用半永久性或在一些情况下甚至非永久性紧固机制将两个框架构件结合在一起以实现类似结果。

此外,第一配合部分320和第二配合部分336中的每一个分别包括一个或多个紧固孔,例如紧固孔340、342。例如,第一配合部分320包括两个紧固孔,例如第一紧固孔340-1和第二紧固孔340-2,而第二配合部分336包括一个紧固孔,即第三紧固孔342。如图3和图4中所示,第一紧固孔340-1形成在第一配合部分320的第一侧向端317上,且第二紧固孔340-2形成在第二侧向端319上。第三紧固孔342仅在第二配合部分336的第二侧向端339上形成。第一配合部分320上的紧固孔340-1、340-2被构造成将相应的安装螺柱(例如,第一安装螺柱344-1和第二安装螺柱344-2)接合到该紧固孔,所述相应的安装螺柱继而将提升机构(即,液压致动器134)安装到所述相应的安装螺柱(如图2中所示)。第二配合部分336上的第三紧固孔342被构造成将第三安装螺柱346接合到第三紧固孔,该第三安装螺柱继而将摆动致动器137安装到第三安装螺柱(图2中所示)。当第一框架构件302和第二框架构件304结合在一起时,第一配合部分320上的紧固孔340-2与第二配合部分336上的紧固孔342对准。可以设想,紧固孔的数目及其在每个配合部分上的定位仅仅是示例性的,并且可以变化以实现类似结果。

牵引杆组件124还包括一对支撑板,例如第一支撑板348和第二支撑板350,其中的每一个联接到结合的第一框架构件302和第二框架构件304的第一基部构件314和第二基部构件330中的每一个的底表面318、334。例如,第一支撑板348和第二支撑板350中的每一个是弯曲板构件。如图5中所示,当第一框架构件302和第二框架构件304结合时,第一支撑板348在第二臂335处附接到第二基部构件330的底表面334,并且朝向第一纵向端310附接到第一基部构件314的底表面318的一部分。类似地,第二支撑板350在第一臂构件333处附接到第二基部构件330的底表面334,并且朝向第一纵向端310附接到第一基部构件314的底表面318的一部分。在一些实施例中,支撑板348、350可以使用非永久性紧固件(例如螺栓)紧固到底表面318、334,而在一些替代实施例中,可以使用其它类型的非永久性、半永久性或永久性紧固机构紧固。一对支撑板348、350被构造成向结合的第一框架构件302和第二框架构件304提供额外强度,且便于将转盘组件126安装到牵引杆组件124。

在实施例中,牵引杆组件124还包括被构造成将转盘组件126支撑至其的安装构件352,该安装构件包括第一安装轨354和第二安装轨356。如图所示,第一安装轨354安装到第一支撑板348上,而第二安装轨356安装到第二支撑板350上。例如,第一安装轨354和第二安装轨356可以布置成圆形阵列以与设置在转盘组件126上的对应圆形瓦块组件(未示出)接合,以将转盘组件126联接到牵引杆组件124。

工业适用性

参考图6,描述了根据本公开的实施例的制造牵引杆组件124的示例性方法600。将结合图3到图5中所示的牵引杆组件124另外描述方法600。最初,在步骤602处,提供第一框架构件,例如第一框架构件302。如前面所解释的,第一框架构件302限定其纵向轴线,被称为第一纵向轴线306,并且包括第一纵向端310和第二纵向端312。第一框架构件302包括沿着第一纵向轴线306延伸并限定顶表面316和底表面318的Y形第一基部构件314。在本公开的实施例中,第一框架构件302包括布置在第一纵向端310处的第一配合部分320。第一配合部分320垂直地弯曲离开以从顶表面316突出并且横向于第一纵向轴线306延伸。另外,第一框架构件302包括一对杆构件322、324,该对杆构件布置成V形构造以在第一纵向端310处间隔开并连接到第一配合部分320,并且在第二纵向端312处会聚。

在步骤604处,提供第二框架构件,例如第二框架构件304。第二框架构件304限定其纵向轴线,被称为第二纵向轴线308,并且包括第三端326和第四端328。第二框架构件304包括C形第二基部构件330,该C形第二基部构件包括两个臂构件333、335,并且限定顶表面332和底表面334。在本公开的实施例中,第二框架构件304包括设置在第三端326处的第二配合部分336。第二配合部分336垂直地弯曲离开以从顶表面332突出并且横向于第二纵向轴线308延伸。

在步骤606处,第一配合部分320与第二配合部分336对准,使得第一框架构件302的第一纵向轴线306与第二框架构件304的第二纵向轴线308对准。一旦第一配合部分320和第二配合部分336对准,它们就结合在一起以在其间形成连接接头305,在步骤608处,由此将第一框架构件302和第二框架构件304结合以一起支撑在其下方的转盘组件126。在示例性实施例中,第一配合部分320通过焊接结合到第二配合部分336。

结合的第一框架构件302和第二框架构件304获得本公开的所得牵引杆组件124。因此,对准的第一纵向轴线306和第二纵向轴线308限定牵引杆组件124的纵向轴线125。因此,在所得牵引杆组件124中,第一配合部分320和第二配合部分336横向于牵引杆组件124的纵向轴线125延伸。此外,第一框架构件302的第二纵向端312成为牵引杆组件124的第二端132,其继而经由铰接接头136连接到机器100的主框架116。

此外,一旦第一框架构件302和第二框架构件304结合,一个或多个支撑板,例如第一支撑板348和第二支撑板350分别附接到第一基部构件314和第二基部构件330中的每一个的底部表面318、334。如图5中所示,支撑板348、350在第二框架构件304的臂构件333、335处附接到整个底表面334,并且朝向第一框架构件302的第一纵向端310附接到底表面318的一部分。在一些实施例中,支撑板348、350可以使用非永久性紧固件(例如螺栓)紧固到底表面318、334,而在一些替代实施例中,可以使用其它类型的非永久性、半永久性或永久性紧固机构紧固。

此外,包括安装轨354、356的安装构件352附接到支撑板348、350。安装轨354、356布置成圆形阵列,并且被构造成与设置在转盘组件126上的对应圆形瓦块组件(未示出)接合,以将转盘组件126联接到牵引杆组件124。

根据本文中呈现的实施例的牵引杆组件124是两件式牵引杆组件,其通过在形成在第一框架构件302和第二框架构件304中的每一个上的相应配合部分320、336之间的连接接头305处将两个框架构件(即,第一框架构件302和第二框架构件304)结合而形成。此类两件式牵引杆组件124在制造用于不同型号的自动平地机的牵引杆组件124时提供灵活性并降低成本。例如,对于两个型号的自动平地机,第二框架构件304可以保持相同,而第一框架构件302可以是不同的。通常,对于不同型号,第一框架构件302的长度可以不同。类似地,对于不同型号的自动平地机,紧固孔340-1、340-2的定位以及因此提升致动器134的定位可基于第一框架构件302的长度变化而不同。因此,通过使第二框架构件304保持相同,仅第一框架构件302需要针对不同型号的自动平地机100单独地制造,而不是针对每个型号制造整个牵引杆组件124。

此外,第一配合部分320和第二配合部分336的整个宽度通过焊接结合在一起,从而提供对抗牵引杆组件124在自动平地机100的平地操作期间所承受的重应力的强应力保护。此外,常规牵引杆组件包括用于将提升致动器和摆动致动器安装至其的横杆。这些致动器到横杆的安装通常通过在横杆上的致动器安装位置附近焊接角撑板来加强,以防止在高应力操作条件下损坏横杆和牵引杆组件。然而,根据本公开的实施例的连接接头305消除了复杂焊接接头,例如角撑板到牵引杆组件上的横杆的焊接接头,因为结合的配合部分320、336满足传统横杆的要求。

在不偏离本公开的范围的情况下,可以对所公开的系统进行各种修改和更改,这对本领域技术人员将是显而易见的。考虑到本文公开的系统的说明和实践,其它实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。说明书和实例应被视为仅是示例性的,本公开的真实范围由下文的权利要求及其等同物指出。

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