CN111395426B - 具有浮动功能的下压犁系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于车辆的具有浮动功能的下压犁系统。该犁系统包括犁框架组件和由犁框架组件承载的犁片。致动器构造成使犁片上下运动。下压力联动件联接到犁框架组件。当致动致动器以使犁片运动时，下压力联结件将向下力施加到犁片，并且同时当向上力被施加到犁片时，允许犁片向上运动。

Description

具有浮动功能的下压犁系统

技术领域

本发明涉及一种犁系统，并且更具体地，涉及一种用于车辆的具有浮动功能的下压犁系统。

背景技术

这个部分提供与本发明相关的背景信息，但并不一定是现有技术。

用于车辆的犁，特别是用于多用途车辆的雪犁，在本领域中是已知的。这些犁中的许多犁通过联接在推动框架组件与提升臂组件之间的液压缸活塞而升高和降低。提升臂组件可以包括从提升臂组件连接到犁的柔性带。该组件允许液压缸柱塞通过柔性带升高和降低犁。

这种犁系统仅依靠犁的重量和重力来向待犁的雪或其它碎屑施加向下力。由于带的柔性性质，柔性带不提供任何向下力。遗憾的是，根据雪的类型、诸如湿的、重的雪，犁的重量和重力产生的向下力可能不足以从下面的路面上除去所有的雪。此外，堆积的雪和冰的累积可能简单地使犁在该层上漂浮，而路面仍然被覆盖。

此外，有时可能希望使用犁将雪从诸如车库门前面的区域拖走，有时称为向后拖动。然而，这里再次，对于重雪，典型的犁往往浮在雪上，而不是将雪从期望区域拖走。因此，希望提供一种犁，所述犁能够提供足够的下压力，具有向上浮动功能，以克服现有犁的所述缺陷。

发明内容

该部分提供了本发明的总体概述，并且不是对其全部范围或其所有特征的全面公开。

公开了一种用于车辆上的犁系统。该犁系统包括犁框架组件和由犁框架组件承载的犁片。致动器使犁片上下运动。下压力联结件联接到犁框架组件上。当致动致动器以使犁片向下运动时，下压力联结件将向下力施加到犁片，并且同时当向上力被施加到犁片时，允许犁片向上运动。

用于车辆的犁系统包括犁框架组件和由犁框架组件承载的犁片液压缸使犁片上下运动。一个套有螺旋弹簧的气体减振器组件(气震组件)联接到犁框架组件上。该套有螺旋弹簧的气体减振器组件在犁片接合表面时将向下力施加到犁片，同时在接合表面并且将向上力施加到犁片时，允许犁片向上运动。

用于车辆的犁系统包括犁缓冲件。推动框架可枢转地联接到犁缓冲件，并且提升臂组件可枢转地联接到犁缓冲件。犁片由推动框架承载。致动器可枢转地联接在提升臂组件与推动框架之间，以使犁片上下运动。下压力联结件可枢转地联接在提升臂组件与推动框架之间。下压力联结件在犁片接合表面时将向下力施加到犁片，与此同时，在施加向下力的情况下，在向上力从表面施加到犁片时，允许犁片向上运动。

可应用的其它领域将从本文提供的说明中变得明显。本概述中的描述和具体示例意在用于说明的目的，而不意在限制本发明的范围。

附图

本文所描述的附图仅用于说明所选实施例的目的，而不是所有可能的实施方式，且不意在限制本发明的范围。

图1是具有本发明的犁组件的越野车或多功能车的前立体图；

图2是图1的车辆的另一个立体图；

图3是图1和2的车辆的侧视图，其中犁组件被示出处于升起位置；

图4是俯视图1的车辆的俯视图，其中犁组件处于降低位置并且示出了从路面犁雪；

图5是本发明的犁组件的立体图；

图6是图5的犁组件的一部分的分解立体图；

图7A是附连到犁组件的提升臂上的套有螺旋弹簧的气体减振器组件的放大立体图；

图7B是附连到犁组件的推动框架上的套有螺旋弹簧的气体减振器组件的另一端的放大立体图；

图8A是犁组件的侧视图，示出了处于升起位置并且没有示出车辆；

图8B是处于中间位置的犁组件的侧视图；

图8C是犁组件处于向下位置的侧视图；以及

图8D是犁组件处于向下位置的侧视图，示出了处于基本完全压缩位置的下压力联结件。

在附图中的多个视图中，对应的附图标记标示对应的部件。

具体实施方式

现将参照附图来更全面地描述示例性实施例。

图1示出了与越野车或多功能车12相关联的犁组件或系统10。尽管所示的越野车12可以是Polaris

的多功能车，有时也称为方向盘式全地形车(SSV)，但是任何类型的车辆都可以利用犁系统10。例如，与Polaris

全地型车车(ATV)相关联的犁系统或其他多功能车也可以利用本发明的犁系统10。另外，下面的犁框架和犁可以结合了本发明的教导的由明尼苏达州麦地那市的北极星工业公司(Polaris Industries ofMedina,Minnesota)提供的Polaris

HD系统。

如图1-4所示，犁系统10可拆卸地联接到车辆12上，如本领域公知和在此讨论的。通常，犁系统10包括由犁框架组件15承载的犁片14。犁框架组件15包括推动框架16和提升臂组件18。犁片14和推动框架16由提升臂组件18和致动器或液压缸柱塞20升高和降低。定位在提升臂组件18与推动框架16之间的是偏置构件、下压力联结件或下压力/浮动组件22，在此进一步讨论。

如图3所示，车辆12被示出为犁组件10处于升高的中间位置。在该位置，犁片14被升高到路面24上方，以便不与路面24接触。在犁片14移动雪26之前，一层雪26被示出为在路面24的顶上。参考图4，车辆12被示出为犁组件10处于向下位置并与路面24接触。在该视图中，犁片14被示出为从路面24上除去或推动雪26，留下一条畅通的路径28，在该处雪26基本上完全从路面24上除去。这种结果由于下压力/浮动组件22被实现，在此进一步讨论。

现在参照图5-图7B，更详细地示出了犁系统10。如上所述，犁系统10包括犁片14以及具有推动框架16和提升臂组件18的犁框架组件15。致动器或液压缸柱塞20和下压力/浮动组件22定位在提升臂组件18与推动框架16之间。犁系统10借助于第一对联接臂30和第二对联接臂32可拆卸地附连到车辆12上。第一对联接臂30与固定到车辆12上的第一对下部销(未示出)接合，第二对联接臂32与固定到车辆12上的上部杆(未示出)接合。在这方面，第一对臂30位于销上以可旋转地接合销。联接到第一对联接臂30和第二对联接臂32的犁缓冲件34围绕销沿枢转方向36向上枢转，直到第二对联接臂32可枢转地锁定到车辆12。所示的联接类似于明尼苏达州麦地那市的北极星工业公司(Polaris Industries of Medina,Minnesota)提供的

HD犁。然而，还应当注意，犁系统10可以以任何传统方式附连到车辆12上，并且可以设计为快速连接或联接犁或者永久附连的犁系统。

如图6所示，推动框架16通过成对的快速连接销38可枢转地附连到犁缓冲件34上，该对销附连到成对的联接凸缘40上。每个联接凸缘40包括容纳相应的销38的联接孔42。犁片14利用枢轴销44可枢转地附连到推动框架16上，如图6所示。该对快速连接销38使得推动框架16能够上下运动或者相对于附连到犁缓冲件34上的快速连接销38枢转。犁片14可以围绕枢轴销44右左枢转，以相对于车辆12向右、向左或者笔直地引导雪，如图4中的虚线所示。为了使犁片14向右或者向左转向，辅助致动器液压缸46附连在推动框架16与犁片14之间。该液压缸46可以延伸或者缩回以移动犁片14，从而相对于车辆12向右枢转或者围绕枢轴销44向左枢转。作为液压缸46的替代，也可以采用手动转向机构。

提升臂组件18可枢转地联接到犁缓冲件34。换言之，提升臂组件18在枢转点联接到犁缓冲件34。提升臂组件18包括在枢轴管50与附连管52之间延伸的提升臂48。枢轴管50包括成对的衬套54，所述衬套54通过附连凸缘60中的成对的孔58接纳螺栓组件56。

为了升高或降低犁片14，液压缸柱塞20定位在提升臂组件18与犁框架组件15的推动框架16之间。液压缸柱塞20的下部借助于螺栓或销64可枢转地附连到成对凸缘62，该凸缘附连到推动框架16。液压缸柱塞20的上部在联接凸缘66处通过螺栓或销68可枢转地附连到提升臂组件18。液压缸柱塞20是电动液压缸柱塞。在这方面，由车辆电池和交流发电机驱动的电动机驱动液压泵，以使液压缸在伸出位置与缩回位置之间运动。为了升高犁片14，液压缸柱塞20被致动到其延伸位置，从而当提升臂组件18围绕螺栓组件56枢转时使该提升臂组件运动。

另外，为了升高附连到推动框架16上的犁片14，还采用下压力/浮动组件22。下压力联结件或下压力/浮动组件22能够向犁片14的切割边缘70提供或施加向下力或压力，而且同时允许向上的运动或浮动，将在这里进一步讨论。如图所示，下压力/浮动组件22是套有螺旋弹簧的气体减振器组件72，包括减振器74和安装在其上的螺旋弹簧76。减振器74包括圆柱形加压壳体78，该壳体具有往复和运动轴80。在该组件上定位的是螺旋弹簧76，所述螺旋弹簧76可以可调节地提供一个变化水平的向下力，在此进一步讨论。在套有螺旋弹簧的气体减振套有螺旋弹簧的气体减振器组件72的顶部的轴80借助于螺栓或销82和衬套84附连到附连管52。套有螺旋弹簧的气体减振器组件72的下部或壳体78借助于螺栓或销88附连到一对凸缘86上。尽管示出了螺栓82、88，但是快速连接销可以代替所述的螺栓，以便于犁系统10的组装和拆卸。

套有螺旋弹簧的气体减振器组件72可以是用于已知车辆悬架系统的传统车辆套有螺旋弹簧的气体减振器组件、诸如明尼苏达州麦地那市的北极星工业公司(PolarisIndustries of Medina,Minnesota)提供的PolarisYouthATV气体减振器(减振器)，并且可以借助于可调节地围绕减振器74预加载螺旋弹簧76来调节，如本领域所公知的。在这方面，一个独立的轴环相对于压缩/解压缩弹簧76的减振器74的主体运动。这又调节了克服弹簧76所需的力，并允许减振器77运动。这对弹簧76预加载，使得它在相同的下垂或静止重量下更硬。如图所示，套有螺旋弹簧的气体减振器组件(套有螺旋弹簧的气体减振组件)72相对于提升臂组件18和推动框架16围绕其两个安装点枢转，以便升高和降低犁片14。

简言之，为了升高犁片14，液压缸柱塞20被加压以延伸液压缸20，从而向上枢转提升臂组件18，导致下压力/浮动组件22的半刚性下压力联结件在推动框架16上向上拉动，从而升高犁片14。在该运动期间，通过下压力联结件22向犁片14提供向上力或行程90.为了降低犁片14，液压缸柱塞20缩回，从而向下枢转提升臂组件18，并且导致下压力/浮动组件22向推动框架16和犁片14提供向下力92。

通过在提升臂组件18与推动框架16之间提供具有浮动功能的基本上或半刚性的联结件，与简单地依靠犁片14的重量和重力相比，可以向犁片14提供更大的向下力92。换言之，通过缩回液压缸20，提升臂组件18被向下拉，导致在套有螺旋弹簧的气体减振器组件72上通过向下力92在向下方向上推动推动框架16，使得犁片14能够更有效地犁路面24。通过附加地提供包括浮动选项的下压力联结件22，这使得向上力90能够在犁片14撞击或接合障碍物时被下压力联结件22吸收，从而允许向上力90克服向下力92以压缩在气体减振器组件上的弹簧，而不损坏犁系统10。通过提供这种回弹特征，增加了犁片14和犁系统10的寿命。而且，如果向上力或运动太大而不能克服减振器74的行程，则接合边缘机构94将接管以保护犁系统10。

这种构造也使得车辆12的基本全部重量能够放置在犁片14上。例如，在当车辆12处于停止或静止位置，当犁片14接合路面24时，液压缸柱塞20几乎能够升高车辆12的前轮，从而向犁片14提供显著的向下力92，以提供清洁的犁耕和除去雪和冰，以准备畅通的路径28。

犁系统10还通过具有接合边缘机构94而允许犁像传统犁一样起作用，以确保如果犁片14碰到障碍物、诸如岩石、路缘或其它碎屑，犁系统10不会损坏。在这方面，接合边缘机构94包括一对解扣弹簧(弹回安全器)96和允许犁片14围绕方向100枢转的扭簧98。换言之，在切割边缘70接合碎屑或障碍物时，切割边缘70可以枢转靠近车辆12，而犁片14的顶部边缘102枢转远离车辆12。这拉伸解扣弹簧96，并在撞击碎片时在扭簧98上提供旋转扭矩。这种功能不会通过下压力/浮动组件22而被抑制或改变，从而进一步确保犁系统10的有效操作。

现在转到图8A-图8D，进一步详细讨论了具有下压力联结件或下压力/浮动组件22的犁系统10的使用。这里，下压力/浮动组件22也是套有螺旋弹簧的气体减振器组件72，所述套有螺旋弹簧的气体减振器组件72允许犁系统10向犁片14的切割边缘70施加向下力或压力，但是仍然允许对于地形或路面24中看不见的变化或障碍物作竖直运动或回弹(即向上力90)。所提供的压力与所使用的系统的尺寸成比例。例如，并排构造将比ATV构造产生更大的向下力。换言之，向下力或压力取决于所使用的系统/车辆的尺寸/重量。向下力还取决于所使用的组件72，因为这些组件都根据每个车辆而被额定用于特定强度和负载。同样地，通过提供联接在提升臂组件18上的第一枢转点102与推动框架16上的第二枢转点104之间的套有螺旋弹簧的气体减振器组件72，实现了该向下力或压力92。

如图8A所示，犁系统10被示出为犁片14处于其完全竖直位置。在该位置，套有螺旋弹簧的气体减振器组件72处于其完全延伸位置(即，基本上扩展到其最大长度)，同时提升臂组件18向上枢转，还承载推动框架16和犁片14也向上。在该位置，液压缸柱塞20也处于其完全伸出位置，并且螺旋弹簧76基本上未被压缩。在该位置，第一长度106存在于第一枢转点102与第二枢转点104之间。

当犁系统10降低到中间位置时，如图8B所示，液压缸柱塞20开始缩回，从而降低提升臂组件18、推动框架16和犁片14。如图8C所示，犁片14被示出为最初与路面24接合，同时液压缸柱塞20几乎到达其完全缩回位置。在该初始接合位置，小于第一长度106的第二长度108存在于下压力联结件22的第一枢转点102与第二枢转点104之间。在切割边缘70与路面24初始接触时，液压缸柱塞20仍然能够进一步缩回，以将向下力92提供到犁片14上，从而将冲击组件72上的弹簧压缩到小于第一长度106和第二长度108的最终长度110，如图8D所示。

在该位置，如图所示，由于来自提升臂48和液压缸柱塞20的向下力以及路面24在犁片14上的向上力，螺旋弹簧76和减振器74被压缩。这向切割边缘70提供向下力，以允许去除重的雪和冰并刮擦路面24，而不像传统的犁那样浮在雪和冰上。由于套有螺旋弹簧的气体减振器组件72包括在最终长度110处的进一步缩回间隙，因此，如果切割边缘70接合障碍物或碎屑，则可获得进一步向上的间隙、回弹或浮动。在这方面，假设提升臂组件18是固定的并且不进一步向上或向下运动，则套有螺旋弹簧的气体减振器组件72允许额外的向上行程112，同时提供向下力，以使得犁系统10能够平稳且有效地操作，而也不影响接合边缘机构94。这还允许犁片14提供雪的有效向后拖动，因为犁片14将再次不浮在重的雪或冰上。另外，如上所述，通过简单地相对于减振器74压缩螺旋弹簧72，套有螺旋弹簧的气体减振器组件72可以被调节成类似于其他套有螺旋弹簧的气体减振器组件，以提供用于操作犁系统10的向下力的可调节范围。这种向下力不能通过提升臂48与推动框架16之间的传统的带或链获得。

以上对实施例的描述是为了说明和描述的目的而提供的。这不意在穷尽的或用以限制本发明。即使未明确地表示或描述，但特定实施例的个别元件或特征大体上并不限于该特定实施例，而是在能够应用时，是可互换的且可用于所选实施例中。这些元件或特征还可以许多方式改变。这种变化不应被认为脱离了本发明，而是所有这些修改意在包括于本发明的范围内。

Claims (19)

1.一种用于车辆上的犁系统，包括：

犁框架组件，所述犁框架组件包括提升臂组件和推动框架；

犁片，所述犁片由所述犁框架组件承载；

致动器，所述致动器构造成使所述犁片上下运动；以及

下压力联结件，所述下压力联结件联接到所述犁框架组件；

其中所述下压力联结件直接连接到所述提升臂组件并直接联接到所述推动框架；

其中，在致动所述致动器以使所述犁片向下运动时，所述下压力联结件将向下力施加到所述犁片；

其中，在向上力施加到所述犁片时，所述下压力联结件同时允许所述犁片向上运动。

2.如权利要求1所述的犁系统，其特征在于，所述致动器是联接在所述提升臂组件与所述推动框架之间的液压缸。

3.如权利要求2所述的犁系统，其特征在于，所述下压力联结件联接在所述提升臂组件与所述推动框架之间。

4.如权利要求3所述的犁系统，其特征在于，所述下压力联结件是套有螺旋弹簧的气体减振器组件。

5.如权利要求1所述的犁系统，其特征在于，所述下压力联结件在第一枢转点与第二枢转点之间可枢转地联接到所述犁框架组件。

6.如权利要求5所述的犁系统，其特征在于，当所述犁处于升高状态时，所述下压力联结件具有在所述第一枢转点与所述第二枢转点之间的第一长度，并且其中，当所述犁片处于降低状态时，所述下压力联结件具有在所述第一枢转点与所述第二枢转点之间的第二长度，所述第一长度大于所述第二长度。

7.如权利要求6所述的犁系统，其特征在于，在所述犁片接合障碍物时，所述下压力联结件具有在所述第一枢转点与所述第二枢转点之间的第三长度，所述第二长度大于所述第三长度。

8.如权利要求1所述的犁系统，其特征在于，所述下压力联结件提供向下偏置力。

9.一种用于车辆上的犁系统，包括：

犁框架组件，所述犁框架组件包括提升臂组件和推动框架；

犁片，所述犁片由所述犁框架组件承载；

液压缸，所述液压缸构造成使所述犁片上下运动；以及

套有螺旋弹簧的气体减振器组件，所述套有螺旋弹簧的气体减振器组件直接联接到所述提升臂组件并直接联接到所述推动框架，

其中，所述套有螺旋弹簧的气体减振器组件在所述犁片接合表面时将向下力施加到所述犁片，同时在接合所述表面并且将向上力施加到所述犁片时，允许所述犁片向上运动。

10.如权利要求9所述的犁系统，其特征在于，在将所述套有螺旋弹簧的气体减振器组件从第一长度压缩到第二长度时产生所述向下力，所述第一长度大于所述第二长度。

11.如权利要求9所述的犁系统，其特征在于，所述套有螺旋弹簧的气体减振器组件向所述犁片提供向下偏置力。

12.如权利要求9所述的犁系统，其特征在于，所述液压缸可枢转地联接在所述提升臂组件与所述推动框架之间。

13.如权利要求12所述的犁系统，其特征在于，还包括犁缓冲件、所述提升臂组件、以及所述推动框架，各自被可枢转地联接到所述犁缓冲件。

14.如权利要求10所述的犁系统，其特征在于，在所述犁片接合所述表面上的障碍物时，所述套有螺旋弹簧的气体减振器组件被进一步压缩到第三长度，所述第二长度比所述第三长度长。

15.一种用于车辆上的犁系统，包括：

犁缓冲件；

推动框架，所述推动框架可枢转地联接到所述犁缓冲件；

提升臂组件，所述提升臂组件可枢转地联接到所述犁缓冲件；

犁片，所述犁片由所述推动框架承载；

致动器，所述致动器可枢转地联接在所述提升臂组件与所述推动框架之间，所述致动器构造成使所述犁片上下运动；以及

下压力联结件，所述下压力联结件可枢转地联接在所述提升臂组件与所述推动框架之间，

其中，所述下压力联结件在所述犁片接合表面时将向下力施加到所述犁片，与此同时在施加所述向下力的情况下，在向上力从所述表面施加到所述犁片时，允许所述犁片向上运动。

16.如权利要求15所述的犁系统，其特征在于，所述致动器是液压缸。

17.如权利要求15所述的犁系统，其特征在于，所述下压力联结件是套有螺旋弹簧的气体减振器组件。

18.如权利要求15所述的犁系统，其特征在于，所述下压力联结件在所述犁片接触所述表面时具有第一长度，并且在向所述犁片施加所述向下力时具有第二长度，所述第一长度大于所述第二长度。

19.如权利要求18所述的犁系统，其特征在于，在所述下压力联结件回弹时所述下压力联结件具有第三长度，所述第三长度小于第二长度。

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