專利名稱：車架可擴展的作業(yè)車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及一種車架可擴展的車輛，更具體地說，涉及在各種建筑物、景觀美 化、住宅、農(nóng)業(yè)以及工業(yè)等方面能夠使性能增強的車架可擴展的作業(yè)車。
背景技術：
在最近幾十年，由于有了各種專門的機械和車輛，施工設備的性能大幅度增強，對 人們在不同的工地進行施工很有幫助。為了完成很多項目，這類專門的車輛必須用大卡車 或拖車運送到特定的工地。這些車輛也許包括滑移裝載機、前端裝載機、挖掘機、不平地用 的鏟車、或大量卡車類中的任何一種及類似裝置。獲取及運送這類設備很困難且費用昂貴。 再說，大家都知道，對這些不同種類車輛的很多操縱和控制系統(tǒng)的操控是很艱難的工作。人 們常常會想，例如，最好能減少特定工作所需的機械數(shù)量，尤其是在不影響各種機械性能的 情況下能達成減少機械數(shù)量的目的。組合了從以往個別車輛精選出來的有用特征，甚至使 這些特征更加有用和多用途的車輛是本行業(yè)人士特別需要和重視的。高機動性的短軸距作業(yè)車，例如滑移轉(zhuǎn)向車，已被證明在廣范圍的農(nóng)業(yè)、建筑和工 業(yè)項目內(nèi)非常有用，并被視為是多用途作業(yè)車中最有用的。這種車通常包括剛性車架，獨 立驅(qū)動的左右車輪組，駕駛室，發(fā)動機，液壓系統(tǒng)，以及可接合不同附具(如鏟斗、挖溝器、 等)的升降臂。這些滑移轉(zhuǎn)向車之所以取得圓滿的成功，很大程度上是基于轉(zhuǎn)向及控制機 動性、速度、不同環(huán)境的適應性、附具的互換性以及一般高低不平的設計。盡管這些車輛有很多優(yōu)點，但它們的構(gòu)型或設計仍然有局限性，還有安全性問題 的考慮。例如，當滑移轉(zhuǎn)向車用吊臂、鏟斗或其它附具提升物品時，可安全移動的負載物載 量可能會被常規(guī)的滑移轉(zhuǎn)向車的相當短軸距連累。短軸距通常不能提供足夠的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)或 平衡物來防止傾翻或其它不想要的移動。同樣，具有這種短軸距的車輛在橫越險地時，尤其 在負載的情況下可能會出問題。盡管以前因應不同的作業(yè)已使用具有較長軸距的不同卡車 和車輛，但這些車輛的機動性和操作靈活性通常都很低。有人曾提議在卡車和建筑車輛上 使用可擴展的軸距或本體構(gòu)件，然而，這些車輛的轉(zhuǎn)彎半徑一般比滑移轉(zhuǎn)向車的轉(zhuǎn)彎半徑 長，而且不容易操作，因此限制了這類機械的有效性。傳統(tǒng)的滑移轉(zhuǎn)向系統(tǒng)也有涉及在施工現(xiàn)場發(fā)生磨損的缺點。標準操作可能會導致 車輪陷入地下，尤其是在地面為軟草地的情況?？紤]到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和設計，使其適合多樣性的 操作環(huán)境，并與操作所在的表面兼容。由于作業(yè)車必須在很多潛在的情況下作業(yè)，而且某些建筑環(huán)境中本身存在危險， 因此很需要能夠克服這些危險的車輛。例如，大家所知類型的作業(yè)車的操作者，在試圖穿過 可能很陡峭的斜坡、提升可能很重的負載物情況下，由缺乏經(jīng)驗者駕駛車輛是很難控制的， 或是很難在能見度有限或弱的區(qū)域進行操作，而且可能陷入不安全的處境。能夠感知和避 免邊界或不安全位置對作業(yè)車操作者來說非常重要。一般來說，目前的設計不能夠應付這 些危險，大部分目前的作業(yè)車較少能夠適應或調(diào)整車輛以解決這樣的危險。例如，如果前端 裝載機因為提升的負載物太重而變得不穩(wěn)定，操作者幾乎沒有選擇，只能依靠他或她的快速反映，及時地釋放負載物來防止車輛傾翻。因此，仍然需要一種能提供更強多功能性、有效性及安全性的作業(yè)車。改進的作業(yè)車需要能克服過往方法和裝置存在的問題和局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供多功能性、安全性和有效性加強的可擴展車架的作業(yè)車。該車包括可 調(diào)節(jié)軸距，多個轉(zhuǎn)向模式以及獨立驅(qū)動的車輪。該作業(yè)車還具有可變重量分布系統(tǒng)，該系統(tǒng) 可用于補償車輛以由各種作業(yè)附具和地形條件所規(guī)定的不同高度和角度所提升的不同重 量。最后，配置電動液壓系統(tǒng)，其包括傳感響應微處理控制器，多個傳感器，至少一個液壓 泵，至少一臺液力驅(qū)動馬達，以及閥門網(wǎng)絡。電動液壓系統(tǒng)能夠改變軸距的擴展和縮進、驅(qū) 動和以不同模式使車輪轉(zhuǎn)向、以及使用不同的朝前和朝后的附具，這一切都是為了提高安 全性。本發(fā)明還設想了多種作業(yè)車實施方案以及車輛和附具組合，它們能夠安全地提升 更重的負載物，并在涉及斜坡和其它不合常規(guī)的變異地形條件中提供安全的操作。實施方 案包括那些配備有可調(diào)節(jié)吊臂、具有監(jiān)測和確定作業(yè)地點用的附具的GPS系統(tǒng)。應該認識到，本發(fā)明的重要方面是用單臺車輛通過替換附具或輔助系統(tǒng)就能夠完 成需要不同工具的多種作業(yè)。另外，如所述，本發(fā)明針對多種作業(yè)拓展了車輛的安全性能。


圖1為本發(fā)明作業(yè)車的實施例的立體圖，圖中示出作業(yè)車呈緊湊或完全縮進構(gòu) 型；圖2為圖1所示的作業(yè)車的側(cè)視圖；圖3為圖1所示的作業(yè)車在輔助擴展展開時的側(cè)視圖；圖4為圖1所示的作業(yè)車在主擴展展開時的側(cè)視圖；圖5為圖1所示的作業(yè)車在主和輔助擴展展開時的側(cè)視圖；圖6為圖1所示的作業(yè)車呈完全縮進構(gòu)型的底視圖；圖7為圖1所示的作業(yè)車在輔助擴展展開時的底視圖；圖8為圖1所示的作業(yè)車在主擴展展開時的底視圖；圖9為圖1所示的作業(yè)車在主和輔助擴展展開時的底視圖；圖10為作業(yè)車在主和輔助擴展展開時包括展開多節(jié)的舉升臂的立體圖；圖11為圖10所示實施例的側(cè)視圖，其中局部剖視了舉升臂展開時的作業(yè)車；圖12為圖1所示作業(yè)車的駕駛室的局部圖，其中公開了 IXD屏幕和GPS屏幕的后 視圖；圖13為圖1所示作業(yè)車的立體圖，其中公開了攝像機的后視圖；圖14為圖10所示呈擴展構(gòu)型的包括高空作業(yè)控制箱附具的作業(yè)車的立體圖；圖15為呈縮進構(gòu)型的帶有叉式升降裝置附具的作業(yè)車的立體圖；圖16為圖15所示的呈縮進構(gòu)型的帶有叉式升降裝置的作業(yè)車的側(cè)視圖圖17為圖15所示的作業(yè)車處于擴展提升狀態(tài)時的立體圖；圖18為作業(yè)車呈縮進構(gòu)型且?guī)в锌苫瑒硬媸缴笛b置附具的局部剖視側(cè)視圖19為作業(yè)車處于擴展構(gòu)型且?guī)в刑幱谔嵘隣顟B(tài)中的可滑動叉式升降裝置附具的立體圖；圖20為作業(yè)車完全縮進并帶有降下的可伸展叉式升降裝置附具的立體圖；圖21為作業(yè)車處于擴展狀態(tài)并帶有呈展開及升高構(gòu)型的可伸展叉式升降裝置附具的立體圖；圖22-26所示為作業(yè)車的不同備選附具配置的視圖；圖27為作業(yè)車處于縮進狀態(tài)時的一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設計方法的底視圖；圖28為作業(yè)車的一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設計方法的底視圖，圖中示出該作業(yè)車前輪轉(zhuǎn)向且軸距擴展；圖29為作業(yè)車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設計的底視圖，圖中示出該作業(yè)車后車輪正轉(zhuǎn)向且軸 距已擴展；圖30為作業(yè)車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設計的底視圖，圖中示出該作業(yè)車正蟹形轉(zhuǎn)向且軸距 已擴展；圖31為作業(yè)車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設計的底視圖，圖中示出該作業(yè)車正雙向轉(zhuǎn)向且軸距 已擴展；圖32為作業(yè)車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設計的示意性控制設計圖；圖33為作業(yè)車的驅(qū)動系統(tǒng)和車架擴展系統(tǒng)的示意性控制設計圖；圖34為設定作業(yè)車的傳感器的示意性側(cè)視圖；圖35為作業(yè)車的提升機械系統(tǒng)的示意性控制設計圖；圖36為作業(yè)車的電動液壓設計的部件的底視圖；圖37為作業(yè)車的電動液壓設計的部件的立體圖；圖38為作業(yè)車負載調(diào)平裝置的局部剖視圖；圖39為圖38中用圓圈標示部分的放大圖，圖中示出作業(yè)車負載調(diào)平裝置；圖40為作業(yè)車的后視圖，圖中示出該作業(yè)車的負載調(diào)平裝置以及地形；圖41為作業(yè)車的底視圖，圖中示出該作業(yè)車的負載調(diào)平裝置；圖42為類似于圖40所示作業(yè)車的后視圖，該作業(yè)車負載調(diào)平裝置在圖中用圓圈 標不；圖43為圖42所示的標示部分的放大圖；圖44為一輪作業(yè)車上的負載調(diào)平裝置的底視圖，圖中所示車輛的擴展車架；圖45為圖44中標示的部件放大圖；圖46為本發(fā)明的作業(yè)車呈縮進構(gòu)型時其可擴展車架上的三點連接裝置及動力輸 出裝置(PTO)的側(cè)視圖；圖47為作業(yè)車的PTO和三點連接裝置的立體圖；圖48為作業(yè)車的PTO系統(tǒng)的示意性控制設計圖；圖49a為作業(yè)車的PTO的三點連接裝置的局部剖視側(cè)視圖；圖49b為作業(yè)車的三點連接裝置和PTO組件的單獨內(nèi)部視圖；圖50為作業(yè)車的三點連接裝置及動力輸出裝置(PTO)的遙控裝置的立體圖；圖51為一級延伸擴展的作業(yè)車上的三點連接裝置和PTO的側(cè)視圖；圖52為作業(yè)車上的三點連接裝置和PTO的側(cè)視圖，其中，該作業(yè)車的鏟斗升起且部分擴展，且主和輔助擴展均已展開；圖53為作業(yè)車上的三點連接裝置和PTO的側(cè)視圖，其中，PTO和連接裝置與一延 輾機附具連接；圖54為作業(yè)車上的三點連接裝置和PTO的立體圖，其中，PTO和連接裝置與一延輾機附具連接；圖55為作業(yè)車上的三點連接裝置和PTO的側(cè)視圖，其中，PTO和連接裝置與一哈 里耙型附具連接；圖56為圖55所示構(gòu)型的立體圖，其中PTO和連接裝置與一哈里耙型附具連接；圖57為作業(yè)車的三點連接裝置系統(tǒng)的示意性控制設計圖；圖58為配備有垂直惰輪履帶配置且呈縮進構(gòu)型的作業(yè)車的一個實施例的側(cè)視 圖；圖59為圖58中所示呈縮進構(gòu)型的帶垂直惰輪履帶配置的作業(yè)車的立體圖；圖60為圖58所示帶垂直惰輪履帶配置的作業(yè)車呈擴展構(gòu)型時的側(cè)視圖；圖61為帶垂直惰輪履帶配置的作業(yè)車呈擴展構(gòu)型時的立體圖；圖62為帶轉(zhuǎn)矩惰輪臂履帶配置的作業(yè)車呈縮進構(gòu)型時的一個實施例的側(cè)視圖；圖63為圖62所示的帶轉(zhuǎn)矩惰輪臂履帶配置的作業(yè)車呈縮進構(gòu)型時的立體圖；圖64為圖62所示的帶轉(zhuǎn)矩惰輪臂履帶配置的作業(yè)車呈擴展構(gòu)型時的側(cè)視圖；圖65為圖62所示的帶轉(zhuǎn)矩惰輪臂履帶配置的作業(yè)車呈擴展構(gòu)型時的立體圖；圖66為帶轉(zhuǎn)矩惰輪臂履帶配置的作業(yè)車呈縮進構(gòu)型時的一個實施例的側(cè)視圖；圖67為圖66所示的帶轉(zhuǎn)矩惰輪臂履帶配置的作業(yè)車呈縮進構(gòu)型時的立體圖；圖68為圖66所示的帶雙轉(zhuǎn)矩惰輪臂履帶配置的作業(yè)車呈擴展構(gòu)型時的側(cè)視圖；圖69為圖66所示的帶雙轉(zhuǎn)矩惰輪臂履帶配置的作業(yè)車呈擴展構(gòu)型時的立體圖；圖70為采用個體橡膠履帶輪部件的作業(yè)車的立體圖；以及圖71為作業(yè)車系統(tǒng)的整體控制設計框圖。
具體實施例方式從上述附圖可易于理解本發(fā)明，下文為本發(fā)明的詳細說明及某些實施例。應意識 至IJ，詳細描述的實施例僅只是作為范例，并非旨在以任何形式限制本發(fā)明構(gòu)思的保護范圍。圖1所示為呈縮進構(gòu)型時的作業(yè)車的基本組件。一般來說，車輛的整體外觀可能 類似于處于縮進狀態(tài)時的典型的滑移轉(zhuǎn)向車設計。盡管在此縮進布置中車輛的很多特征被 遮住了，但作業(yè)車的某些基本構(gòu)造從圖1的立體圖和圖2的側(cè)視圖可以清楚見到?？汕宄姷?，作業(yè)車10—般包括具有前部14和后部16的車架。車架的前部14支 承升降臂組件21 (圖2)、駕駛室22、側(cè)殼體件23、以及該車前段部分的很多實體構(gòu)造。包括 車輪18和20(圖6)的車輪組支承車架的前部。在本說明書全文中所使用的“車輪組”也 可以指任何合適數(shù)量的車輪，例如，一或多個車輪。升降臂組件21包括一對升降臂24和一個附加的鏟斗26。盡管一對升降臂是本申 請的實施例中所示的主要類型的升降機構(gòu)，應意識到，還可以采用其它公知的升降構(gòu)件，包 括吊臂、起重機、或其它構(gòu)件。同樣，當所用的升降機構(gòu)包括一對升降臂24時，應意識到， 各種各樣的工業(yè)標準工具(并不是圖26所示的鏟斗)可以裝到升降臂24上與車輛一同使用。升降臂以公知方式繞其底部轉(zhuǎn)動，使用一對致動器(如液壓汽缸28)來提升工具。在 作業(yè)車的左和右側(cè)可以見到這些汽缸28。通過使用另一個致動器(如液壓汽缸30)，工具 (如鏟斗26)同樣可以在升降臂24的前端轉(zhuǎn)動一定角度。這種角形調(diào)整對于從鏟斗26 傾倒物料或者調(diào)整其所容之物是有用的。在某些設計中，也有可能使升降臂24本身以例如 圖10所示的伸縮方式擴展。具有多節(jié)伸縮段的可擴展升降臂能夠使裝置到達較高的高度。 下面將詳細論述可擴展升降臂。作業(yè)車10配備加固的駕駛室22，該駕駛室構(gòu)造成充分保障車輛使用者的安全。駕 駛室22包括翻車防護罩32，翻車防護罩32包括左和右側(cè)支架以及頂板34，頂板34設有用 于天窗36的可伸縮蓋35。天窗36提供更大的能見度，而可伸縮蓋35可以為駕駛者遮擋落 下的碎物。為了安全起見，還可以在天窗上設置紗窗。大型前窗和后窗38在前進和后退方 向中提供良好的能見度，并有助于駕駛者發(fā)現(xiàn)潛在的危險。這些窗口 38設計成在大部分情 況下保持不受車輛部件阻礙。側(cè)殼體件23為作業(yè)車的左右兩側(cè)提供剛性結(jié)構(gòu)支架。在駕駛室22后部可見到這 些部件，它們?yōu)樯当?4和升降臂汽缸28的樞軸式結(jié)合提供支承位置。側(cè)殼體件23裝在 車架的前部14上，這樣不會在擴展或縮進操作時相對于前部14移動。其它的部件，包括圖1和圖2中見不到的內(nèi)部部件和下殼體件，也裝在車架的前部 14上。這些將在下面連同其它附圖作詳細論述。車架的后部16由包括車輪40和42 (圖6)的車輪組支承。后部16包括后部多 面殼體44，由作業(yè)車的中后部結(jié)構(gòu)構(gòu)成的內(nèi)部組件46，以及一些其它殼體和工作部件。從附圖可見到，后部多面殼體44是作業(yè)車最后面的部件。該多面殼體的向外突出 部分的寬度變窄，以提供縮窄的尾部，該尾部具有很深的凹槽，而不是向外突出的可能妨礙 操作的部件。應該理解，后部多面殼體44可以為散熱器的適當通風裝置提供一定量的氣 流。后部多面殼體44內(nèi)建立的隔室和凹槽成形為接收可選擇性提供的獨特三點連接裝置 和動力輸出裝置(例如，圖26所示)。三點連接裝置和動力輸出裝置可以在制造時加入或 者在稍后時段更新。利用后部多面殼體44的隔室和凹槽來加入三點連接裝置和動力輸出 裝置的實施例將在本文稍后描述。將會更明顯，后部16的內(nèi)部組件46包括很多內(nèi)部部件，它們能夠驅(qū)動、轉(zhuǎn)向以及 起其它電動-液壓系統(tǒng)功能。這些部件可以包括馬達48(圖中未示)、液壓泵以及其它液壓 部件。后部16所攜帶的內(nèi)部組件46的部件的重量能夠有效地用作對車輛升降臂24承受 的負載物的平衡物。車架的前部14和后部16以可移動關系相互結(jié)合在一起。更具體地說，通過中心 安裝的稱為伸縮裝置50的液壓致動器，該兩部分一般可以相互相對移動。本發(fā)明能夠使車架以不同的構(gòu)型擴展。參見圖3至5可以完全明白基本的三種擴 展構(gòu)型。作業(yè)車的操作者經(jīng)常需要升起負載物或傾倒負載物，因此，當車輛處于矩軸距縮進 狀態(tài)時，可能會導致車輛變得不穩(wěn)定。因此，本發(fā)明允許操作者從車輛后面以一種構(gòu)型快速 地擴展或展開平衡物，以另一種構(gòu)型擴展軸距，或以第三種構(gòu)型將它們組合，從而抵消潛在 的不穩(wěn)定性。操作者或自動控制裝置都能夠進行這種擴展。圖3公開了本發(fā)明的作業(yè)車，其中，作業(yè)車的輔助擴展組件或輔助平衡物52已經(jīng) 以向后的方式展開。輔助擴展組件或輔助平衡物52在某些實施例中可稱為車架的分離部分。輔助平衡物52包括在后部16的后端所見到的部件。最重要的部件是后部多面殼體44 及其下部的平衡物緩沖器54，該平衡物緩沖器裝在殼體44的范圍內(nèi)。緩沖器54可以占輔 助平衡物52的大部分重量。
在擴展時，輔助平衡物從后部內(nèi)殼體組件46突出。內(nèi)殼體組件46保持固定，不會 在此構(gòu)型或模式中與輔助擴展組件52 —起移動。通過啟動一對設置在裝置后部底側(cè)的下 部液壓可擴展致動器支承件56和上部可擴展致動器，輔助平衡物52能夠進行這種移動。例 如，見圖53。從車輛的外部看不到支承件56，因為它們被波紋狀覆蓋件58遮住了。波紋狀 覆蓋件58的寬度稍小于車輛的底部，其高度與內(nèi)部殼體46配合。容納在波紋狀覆蓋件內(nèi) 的主要是一組可擴展致動器支承件56 (見圖11和36)。兩個致動器組件概括地示于本申請 的附圖中，這樣一組致動器支承件56的數(shù)量按照此擴展需要可以是一個或多個。在紋狀覆 蓋件58上面，較窄的、居中設置的波紋狀覆蓋件60橫跨作業(yè)車內(nèi)部組件46和后部多面殼 體44之間的區(qū)域。兩個覆蓋件58和60都可擴展和可縮進，并包括多個孔62，這些孔容許 大量氣流環(huán)繞覆蓋的部件。除了致動器支承件56之外，后部多面殼體44也由一組連接汽缸64支承。這些連 接汽缸64每一個都是在內(nèi)部組件46的側(cè)部支承件66和多面殼體44之間延伸的雙作用多 級汽缸。這樣的一組可包括一或多個這樣的汽缸。如本申請附圖中所示的一組連接汽缸64 一般包括車輛左右兩側(cè)的一對連接汽缸。這些額外的支承件64有助于支承輔助平衡物52 的重量。而且，連接汽缸64在其端部采用卵形轉(zhuǎn)環(huán)端連接件68(見圖4)。當系統(tǒng)感測到升 降臂上的負載物和/或工具太重或過于向上時，這些連接件68連同傳感器系統(tǒng)可使連接件 鎖定在適當位置，并將倒塌力施加到連接件上。如果需要，后部擴展平衡物將被鎖定在適當 位置，以使平衡力最大或使其保持在位。一般來說，輔助擴展平衡物52稍微重一些，主要是因為下緩沖器54。當擴展時，輔 助擴展組件向后移動會使車輛前方提升的負載物的向后平衡力增加。因此，當操作者將負 載物升高或者在車輛后部需要施加更大力的地形上操作時，操作者可以在駕駛室內(nèi)簡單地 啟動致動器56，使輔助平衡物52從駕駛室22內(nèi)展開。這些致動器的啟動同樣可以基于傳 感器和擴展控制系統(tǒng)以自動方式進行，這將在下文中論述。當主擴展件70(圖5)展開時，產(chǎn)生本發(fā)明的作業(yè)車的另一種構(gòu)型，見圖4。在此 模式中，整個后部16 (包括車輪40和42)、內(nèi)部殼體46以及后部多面殼體44 一起向后移 位。后部16基于居中設置在組件底部的伸縮裝置50的啟動1而移動到這個位置。如圖4 所示，伸縮裝置50包括裝在殼體前部14上的第一液壓汽缸或柱體72。伸縮裝置50還包括 與后部16連接的可移動分段件74。當操作者利用車輛的電動-液壓組件使分段件74自汽 缸72向外擴展時可達成主擴展模式，車輛的電動-液壓組件包括液壓泵和組件內(nèi)的閥門網(wǎng) 絡。當分段件74完全展開時，該車獲得完全不同的結(jié)構(gòu)和性能。車輛后部16的擴展是由連接汽缸組76輔助的。其中一個連接汽缸設置在車輛的 右側(cè)，另一個連接汽缸設置在車輛的左側(cè)。這些連接汽缸，如同連接汽缸64，都是雙作用汽 缸，它們一般隨車輛的擴展或縮進而擴展和縮進。連接汽缸76被連接到殼體件23內(nèi)以及 內(nèi)部組件46的側(cè)支承件66上。連接汽缸76的擴展長度可以超出下部的伸縮裝置50，使伸 縮裝置的后端在很多應用中變成自由浮動。雙作用連接汽缸76能夠作出調(diào)整，使得車架部 分能夠適當?shù)乇３帧Ｒ话銇碚f，當車輛后部(例如在三點連接裝置上)承受負荷時，使用傳感器來檢測該負荷，并基于傳感器數(shù)據(jù)使連接汽缸76縮進或擴展。以此方法，連接汽缸有 助于保持車輛的結(jié)構(gòu)完整性，尤其是在軸距擴展的情況下。仍參見圖4，圖中示出波紋形覆蓋件78。該波紋形覆蓋件遮掩駕駛室22和內(nèi)部組 件46的側(cè)支承件66之間的區(qū)域和內(nèi)部部件。該覆蓋件(如覆蓋件58和60)可擴展和可 縮進，并包括多個孔62。當車輛擴展時，由較長軸距獲得穩(wěn)定性加上藉由平衡物再定位而能 夠處理更重的負載物，從而提供一種效率大為增加的車輛構(gòu)型。
圖5所示的車輛構(gòu)型公開了自車輛展開的主擴展70和輔助擴展52。通過拉長車 輛，而且車輛的軸距具有兩種擴展，優(yōu)化了車輛的穩(wěn)定性，以致于升降臂24和車輛前部的 鏟斗26可以處理更重的負載物。這些擴展每一個的展開都完全可以由作業(yè)車駕駛室內(nèi)的 操作者控制。一或多個擴展也能夠自動展開。圖6至9所示為作業(yè)車在四種構(gòu)型模式中的底視圖。這些構(gòu)型分別為車輛的縮 進模式，輔助擴展模式，主擴展模式以及主和輔助擴展模式組合。從這些圖可以更容易明白 使車架的操作。在圖6中，作業(yè)車的前下體部件80和后下體部件82是相互靠在一起的。前輪18和20從前下體部件80的相對側(cè)延伸，而后輪40和42則從后下體部件82 的相對側(cè)延伸。鏟斗工具26位于作業(yè)車的前面，多面殼體44位于作業(yè)車的后部。圖中所 示的縮進模式的短軸距使作業(yè)車能夠以滑移轉(zhuǎn)向模式進行操作。圖7所示的輔助擴展組件或平衡物52是展開的。如前所述，在波紋覆蓋件58下 面的下部液壓可擴展支承件56 (圖中未示)已經(jīng)擴展，使多面殼體44和后部緩沖器54移 離作業(yè)車的后體。作業(yè)車的軸距在此模式中沒有擴展，而體部件80和82保持相互靠在一 起。在圖8中，主擴展70已經(jīng)展開。前體部件80與后體部件82藉可伸縮致動器50 分離開。可以手控或自動方式使主擴展展開。圖9所示為完全擴展的主擴展70和輔助擴展組件52兩者的底視圖。圖中示出兩 個擴展的軸距和擴展的平衡負載。該模式為作業(yè)車前面的工具提升的負載物提供最大值的 穩(wěn)定性和后平衡力。圖10和11公開了使用伸縮升降臂84來達到車輛的更大距離的目標，以及達到更 高的高度。如圖所見，車輛操作時擴展完全展開。這些升降臂84的伸縮設計能夠達到很高 的高度，而且當處于縮進模式時只占據(jù)最小的空間。盡管本文公開了一對三倍或三級式升 降臂，也可預想到單級或雙級式升降臂組。在任一種情況下，這些吊臂設計都必須有足夠剛 性，以能推/拉挖掘操作并同步地從一邊到另一邊地液壓移動?？缮炜s臂84，如同標準的裝載臂24，利用液壓致動器28能夠樞軸式升高和降低。 而且，裝在伸縮臂84的伸展端上的工具的傾斜是由液壓致動器30控制的。致動器30具有 例如自動調(diào)平鏟斗或工具的功能。該致動器的液壓脈沖調(diào)制也為鏟斗提供晃動功能。升降 臂84能夠以伸縮方式擴展。這些可擴展臂具有矩形截面并建構(gòu)成可支承很大的負載。液 壓管路86沿至少一條作業(yè)車升降臂固定，為液壓致動器30提供動力。液壓管路86保持在 下面，使得它們可以隨三倍長度的升降臂84的擴展和縮進而延伸和縮回。該方法由建立在 其中一個側(cè)殼體件23中的機構(gòu)88輔助。該機構(gòu)88在需要時由帶槽的卷筒件卷起或放出 液壓管線86。該機構(gòu)的細節(jié)在圖37中可見到。
圖11公開了三倍式升降臂84的局部剖視圖，可見到其結(jié)構(gòu)。更具體地說是三倍式升降臂84的局部剖視以及作業(yè)車下后端的局部剖視。三件式伸縮件容納在較大的外部 三倍式擴展件84內(nèi)的汽缸90，92和94。這些液壓汽缸能夠由升降臂84精確、平滑以及逐 件地移動和操作。圖11還示出作業(yè)車的下后端剖視圖，圖中示出主擴展和輔助擴展都已展開。其中 一個致動器支承件56和平衡物緩沖器54也可以在圖中見到。本實施例的第二致動器支承 件56未在圖中示出，但它與圖中示出的支承件56相同并與之平行。圖12和13公開了本發(fā)明使用的GPS系統(tǒng)和后視攝像機。圖12中，從駕駛室和車 輛的截面可見到，在駕駛室22的左上角有一個后視LCD屏幕96。作業(yè)車的操作者透過該屏 幕能夠直接看清楚車后面的障礙區(qū)。顯示在LCD屏幕96上的影像由裝在作業(yè)車后部的攝 像機98提供，見圖13。當?shù)管嚂r或是操作者后方視野受到限制時，該屏幕96對操作者特別 有用。圖12中還可見到全球定位衛(wèi)星(GPS)屏幕100。該屏幕100位于駕駛室的右上 角，操作者易于見到的地方。GPS屏幕100及其顯示的信息能夠讓操作者準確地查明車輛所 處的位置。即是按照眾所周知的方法，在車內(nèi)安裝接收器，以獲得由多個衛(wèi)星廣播位置信息 發(fā)出的信號。當然，GPS信息的使用范圍很廣泛。例如，操作者希望知道特殊的農(nóng)產(chǎn)品(如， 肥料)是否已經(jīng)施放到特定區(qū)域，故定位信息在農(nóng)業(yè)或草坪應用方面是有用的。GPS系統(tǒng)的另一種應用可能包括使用與地勢和地形信息相關的位置信息。這種應 用可能被用于確保埋纜入地的作業(yè)車能夠等深度地進行操作。利用輔助轉(zhuǎn)換器來傳輸深度 信息，可使這種操作成為可能。這些以及類似的應用也可使用地理信息系統(tǒng)(GIS)來繪制 緩和曲線、地界線及其它地理數(shù)據(jù)圖。通過使用這樣一種系統(tǒng)，操作者在不離開車輛駕駛室 的情況下進行建筑作業(yè)，也可以獲得確定的位置信息，否則會延遲作業(yè)，以確保工作是在適 當?shù)膮^(qū)位完成。如圖12所示的GPS系統(tǒng)也使用在眾多其它的應用方面，包括用作為丟失、盜竊或 操縱失靈的車輛的定位機構(gòu)。在更多一般的應用中，GPS部件接收的信息將會供給車輛的 傳感響應微處理控制器，以便控制包含轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)以及升降臂系統(tǒng)的作業(yè)車移動。 控制器上的軟件運行能夠使作業(yè)車利用地理信息來進行”醒目”操作。圖14所示的作業(yè)車具有附連到升降臂84上的高空作業(yè)控制箱102。該高空作業(yè) 控制箱102可用于舉起工人，進行各式各樣的建筑、維修、工業(yè)或普通作業(yè)。建立在高空作 業(yè)控制箱102內(nèi)的控制允許在該高空作業(yè)控制箱內(nèi)操作車輛，而不是在駕駛室內(nèi)22進行操 作。高空作業(yè)控制箱102只有在主擴展70展開時才能使用。建議這樣一種構(gòu)型，是因為擴 展的軸距有助于確保操作者足夠穩(wěn)定，而且車輛傾翻的危險性小。本構(gòu)思可用于標準叉式升降機構(gòu)型，叉式升降機構(gòu)件104裝設成為作業(yè)車升降臂 84前端的附具103的一部分。該構(gòu)型示于圖15-17中。附具103—般由兩個標準叉式升降 機構(gòu)件104組成，叉式升降機構(gòu)件自車輛的工具板105向外突出。這樣一種附具在眾所周 知的托盤和物資包裝的升降工業(yè)應用方面極為有用。特別的是，如圖中所見，附連到車輛上 的該裝置具有伸縮升降臂84。圖18和19所示為標準叉式升降機構(gòu)型的另一種設計。這里，適應性叉式升降機構(gòu) 件106可以在帶槽的附具108上從一邊移到另一邊。這種橫向移動對于車輛的叉件與例如托盤中的孔對準極為有用。常規(guī)的作業(yè)車需要整個車身移動，才能使叉件重新對準托盤的孔口。然而，當使用附具108時，操作者所需做的事僅只是用電力或液壓馬達開關啟動橫向 工具移動附具而已。能夠使用這種附具是這種裝置的多功能性增強的一個例子。因此，操 作者還能快速和輕易地將負載物由一邊移位到另一邊，并能準確和靈敏地放置升降物。而 且，由圖18可見到，局部剖視的升降臂84示出縮進的伸縮汽缸的細節(jié)。這種伸縮設計較不 具有這種特征的車輛大大節(jié)省了空間。圖20和21所示為另一種可擴展叉式升降機組件110方式的附具機構(gòu)。該裝置利用附具左右兩側(cè)上的交叉形擴展支承件112來擴展和縮進叉式升降機附具板114和叉構(gòu)件 116。通過繞交叉鏈接件的中點和每一構(gòu)件112的端部鏈接點轉(zhuǎn)動，能夠使支承件112加長 其到達范圍。因此，展開擴展和縮進是可行的。具有這種可調(diào)節(jié)和可操縱的叉構(gòu)件，能夠更 容易地對位，而且在難于到達的區(qū)域放置提升物時，可額外延伸提升物。圖22至26公開了作業(yè)車的不同附具配置。圖22示出一種抓斗機附具118。在滑 移轉(zhuǎn)向型鏟斗的調(diào)平和裝載性能方面，抓斗機118為使用者帶來便利，而且還可使用多個 液壓抓斗協(xié)助抓料。收集和處理各種規(guī)模和類型的廢料、垃圾、物品以及碎片都是可能的。圖23示出一種檢石機附具120。檢石機附具120在商業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和景觀美化 等各種行業(yè)中非常有用。將其特別設計成用來檢取石頭、磚塊、碎片、原木以及類似的材料。 再說，檢石機120能夠快速和安全地將材料直接排卸到鏟斗內(nèi)或希望的區(qū)域中。圖24示出一種草捆堆垛機附具122。圖24的草捆堆垛機安裝在作業(yè)車的前端。 該附具是用來謹慎搬運草垛、圓形草捆以及預先包裝的方形或圓形草捆。該工具的移動是 由一或多個液壓汽缸完成的。圖25示出一種樹樁研磨機附具124。樹樁研磨機124能夠快速及有效地除掉樹樁 等。擴展的軸距構(gòu)型和可擴展臂84對于使用這種附具配置特別有用，就算很難接近的樹樁 也能找到其位置并到達那里，然后將其除掉。因為升降臂的擴展設置，因此在操作者和工具 切割表面之間有相當長一段距離。這樣一種配置較過往的設計為操作者提供了更大的安全 性。圖26示出一種挖溝機附具126。挖溝機附具件126提供強化溝渠挖掘工具。對于 靠近建筑物、路邊或其它物體的溝渠，這種挖溝機能夠很好地控制并具有很高的穩(wěn)定性，尤 其是在使用擴展軸距特征的情況下。在此，挖溝機配置為使用者提供了安全性，是因為操作 者的位置遠離潛在的危險，即工具的挖掘部位。圖27至31分別公開了作業(yè)車在五種不同的轉(zhuǎn)向模式中的其中一種轉(zhuǎn)向分量方法 的底視圖。為清楚起見，阻礙視覺的殼體部件和很多其它部件都從圖中除去了。如圖27所 示，作業(yè)車處于縮進構(gòu)型，其中，滑移模式的轉(zhuǎn)向是最合適的。這種轉(zhuǎn)向模式可以同樣的方 式用于標準的滑移車輛。在此，車輪本身是不會轉(zhuǎn)向，但只要改變與各個車輪相關的驅(qū)動件 的功率值就能夠使車輛轉(zhuǎn)向。這會導致車輛左側(cè)或右側(cè)的車輪轉(zhuǎn)向較另一側(cè)的車輪轉(zhuǎn)向快 或慢。因此，圖27所示的致動器126被鎖定在適當位置，不允許車輪本身樞轉(zhuǎn)。使用這種 滑動模式和設計有很多好處。當需要增加速度、控制和機動性時，在某些應用中這種模式特 別有用。由于使用這種轉(zhuǎn)向類型，窄軸距以及按自己的軌道轉(zhuǎn)向的能力，使車輛能夠在工地 四周快速操作。在某些情況下，即使當車輛處于縮進構(gòu)型時，也可能需要使用不同于滑移模式的轉(zhuǎn)向模式。雖然下面的討論沒有特別提到當車輛處于縮進構(gòu)型時使用其它轉(zhuǎn)向模式，但在某些情況下也可將其它轉(zhuǎn)向模式的啟示用于縮進構(gòu)型。一般來說，主擴展的展開需要除典型滑移轉(zhuǎn)向控制以外的另外轉(zhuǎn)向，以達到理想的機動性。圖28至31示出當主擴展與擴展軸距一起展開時作業(yè)車的全部轉(zhuǎn)向模式選擇方 案。通常想要一種與典型滑移轉(zhuǎn)向模式不同的轉(zhuǎn)向模式，因為車輛一旦擴展，如果車輪被鎖 定在合適的位置時，較長軸距將不允許車輛急轉(zhuǎn)彎。在圖28中公開了前轉(zhuǎn)向模式。在前輪轉(zhuǎn)向時，后車輪組40和42不會轉(zhuǎn)向，如希 望的那樣，前車輪組18和20轉(zhuǎn)向來導引車輛。轉(zhuǎn)向部件包括四個液壓致動器126。每個致 動器126對應四個車輪18，20，40或42中的一個。這些致動器的移動受車輛控制器142和 閥門網(wǎng)絡的支配，而閥門網(wǎng)絡調(diào)節(jié)供給各自致動器的液壓。在前輪轉(zhuǎn)向時，液壓致動器126 與轉(zhuǎn)向臂128樞軸式結(jié)合。每條轉(zhuǎn)向臂128繞軸銷130轉(zhuǎn)動，并控制各自車輪的輪軸132。 由于每個液壓致動器126是單獨受控制，因此，用所述的轉(zhuǎn)向鏈接可以單獨控制每個車輪。 在圖28所示的前輪轉(zhuǎn)向鏈接中，對支配車輪18和20的致動器126供給液壓動力以指引轉(zhuǎn) 向，而后輪40和42由它們對應的致動器126保持在合適的位置上。操作者可在駕駛室內(nèi)的控制板上選擇前輪轉(zhuǎn)向模式。在此模式中，前輪軸可以響 應駕駛者在駕駛室內(nèi)以操縱桿發(fā)出的指令轉(zhuǎn)向。在前輪轉(zhuǎn)向模式中，持續(xù)監(jiān)控后車軸的位 置并由系統(tǒng)作微調(diào)，以確保車輪保持直向。操作者可以在實地隨時轉(zhuǎn)換到該位置，不管前車 輪組的位置如何，后車輪組都會自動打直。前車輪驅(qū)動轉(zhuǎn)向?qū)ψ鳂I(yè)所涉及的不同工作具有很多優(yōu)點。這種轉(zhuǎn)向模式通?？捎?于景觀美化工程或者在車輛拖掛車時使用。例如，在車輛前面連接一耙子，在車輛后面連接 一播種機，當車輛移動時，耙子耕作播種的土壤，而播種機則撒種。在圖29中，可見到作業(yè)車處于后輪轉(zhuǎn)向模式。在后輪轉(zhuǎn)向時，前輪18和20不轉(zhuǎn) 向，但后輪40和42轉(zhuǎn)向，以使車輛轉(zhuǎn)向。在此情況下，使用對應于后輪40和42的致動器 126。操作者或傳感器控制裝置利用系統(tǒng)控制器和相應的閥門來指引供給液壓液體，以使車 輪致動器移動理想。這些控制還防止對應于車輪18和20的致動器126移動。在后輪轉(zhuǎn)向 模式中，后車輪40和42可以手控轉(zhuǎn)向并獨立于前車輪。當作業(yè)車處于該模式時，手控轉(zhuǎn)向 控制可用于操縱后車輪。這對于急轉(zhuǎn)彎是有用的，而且當在懸崖邊上工作時對稍微偏移后 車輪也是有用的，有助于防止作業(yè)車下滑。例如，使用作業(yè)車裝載托盤到卡車或掛車上或從 卡車或掛車上卸除托盤時，可能會用到后車輪轉(zhuǎn)向。圖30為蟹形車輪轉(zhuǎn)向的作業(yè)車的底視圖。所有車輪都以相同方向轉(zhuǎn)向，以允許車 輛機動。這種機動是通過調(diào)整支配四個車輪的全部四個致動器126的操作來實現(xiàn)的。方位 轉(zhuǎn)向有時也稱為橫行轉(zhuǎn)向或蟹形轉(zhuǎn)向，可使車輛斜向一邊。當操作是在建筑物中進行或是 在實地處于困境時，有時可能會用到這種類型的轉(zhuǎn)向。后車輪40和42是電子監(jiān)控和定位， 以與前車輪18和20同步。當車輛在竣工的坡度和草坪或新灌注的混凝土或浙青上進行操 作時也可使用這種轉(zhuǎn)向，使得車輛不會損壞其在上面進行操作的表面。圖31示出作業(yè)車處于第五種轉(zhuǎn)向模式-雙向轉(zhuǎn)向。在此模式，前車輪能夠在一個 方向上轉(zhuǎn)向，而后車輪在另一個方向上轉(zhuǎn)向。如在蟹形轉(zhuǎn)向中那樣，車輪的轉(zhuǎn)向是通過調(diào)整 支配四個車輪的全部四個致動器的操作來實現(xiàn)的。在雙向轉(zhuǎn)向模式(也稱為“全車輪轉(zhuǎn)向 模式”)，后車輪會跟隨前車輪，以提供最大可能的緊急回轉(zhuǎn)彎。無論各車輪的當前位置如何，控制器/傳感器的識別方法以及轉(zhuǎn)向模式之間的易推鍵調(diào)整使車輪能夠自動對齊。因為四個轉(zhuǎn)向軸132的平滑轉(zhuǎn)向，對草坪或其它表面的損害減至最小，減少了松散物料溢出， 也減小了輪胎的磨損。這些優(yōu)點可以降低、甚至免除地面重整，同時延長了輪胎的使用壽 命。對于雙向轉(zhuǎn)向模式而言，控制前車輪18和20的軸132與后車輪40和42的軸132 同步，以當處于雙向轉(zhuǎn)向模式時達到相同的轉(zhuǎn)向角度。此外，控制器142調(diào)整車輪軸至中心 位置，并在轉(zhuǎn)換至該模式時將它們鎖定在合適位置。為了通過每個車輪的致動器126達到 同步轉(zhuǎn)向，在每個車輪或致動器上提供電子位置反饋。雙向轉(zhuǎn)向經(jīng)常用于重運載以及必須 使車輛在困境中行駛。一般來說，本發(fā)明的作業(yè)車的操作是由精密的液壓電子組件支配的。液壓電子組 件包括傳感響應微處理控制器，多個傳感器，一或多個液壓泵，一或多個液壓驅(qū)動馬達，以 及由多條液壓軟管、閥門和閥門與泵傳感器組成的閥門網(wǎng)絡。液壓電子組件組合了其它系 統(tǒng)和部件中的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)、驅(qū)動控制系統(tǒng)、升降機構(gòu)系統(tǒng)，為車輛提供粗放式調(diào)整、傳感 響應以及軟件驅(qū)動等性能。從圖32的轉(zhuǎn)向控制設計圖可以明白轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)133的總體情況。一般來說，該 系統(tǒng)基于由電動液壓控制閥控制的致動器允許每個車輪可以單獨轉(zhuǎn)向。在圖32中，見到車 輪18，20，40和42在四個分隔的區(qū)域中。每個車輪都與驅(qū)動馬達134和液壓轉(zhuǎn)向致動器 126連接，各致動器定位成支配各自車輪的轉(zhuǎn)向?？梢砸姷洁徑總€車輪的轉(zhuǎn)向角度傳感器 136，它們用于檢測每個車輪的位置。當從駕駛室的控制桿/手控控制器138、轉(zhuǎn)向角度傳感器136、以及GPS系統(tǒng)140 發(fā)送信號輸入到傳感響應微處理控制器142時，由此可實現(xiàn)車輪的轉(zhuǎn)向?？刂破?42所含 的軟件基于該輸入能夠確定調(diào)整理想轉(zhuǎn)向移動所需要的液壓?？刂破?42與支配泵146操 作的泵壓力控制器144連接。該控制器142也與CAN(局域網(wǎng)絡控制)雙滑閥組件148連 接。CAN雙滑閥組件148是車輛整個閥門網(wǎng)絡的一部分，由每個都含有雙滑閥151的多個 閥門區(qū)150形成。每個閥門區(qū)150的每個工作口處都設有壓力轉(zhuǎn)換器154以及公共的P和 T轉(zhuǎn)換器154。LVDT轉(zhuǎn)換器156為每個滑閥提供位置反饋。這些滑閥是導向操作和雙作用 的。該導向閥為40HZ音圈的低功率3位4通型比例閥。為每個閥門區(qū)150配置嵌入式高 速處理器158?？煽刂苹y位置來保持閉環(huán)規(guī)則系統(tǒng)內(nèi)的流量或壓力，因為處理器158知道 滑閥位置以及滑閥兩端的壓差。因此，圖32所示的利用CAN雙滑閥組件的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設計讓使用者能夠單獨和明智 地操作四個工作車輪18，20，40和42中的每一個。這種設計所提供的技術當與所述高機動 性作業(yè)車結(jié)構(gòu)組合時，能夠使作業(yè)車發(fā)揮巨大的潛能和多功能性，完成建筑和工業(yè)作業(yè)。圖33中示出合適的作業(yè)車的馬達驅(qū)動系統(tǒng)160。該系統(tǒng)依賴于機械閥裝置，該機 械閥裝置集傳感器、電子控制器以及先進軟件于一體。這樣得到的設計是一種用于控制車 輛驅(qū)動的完全由軟件驅(qū)動的電動液壓系統(tǒng)。單獨的4輪式驅(qū)動設計包括四個液壓驅(qū)動馬達134，它們控制各自對應的車輪18， 20，40和42。例如，馬達可以具有12-15CU. in./rev的位移值范圍以及雙速馬達選項，使馬 達能夠經(jīng)由外部操作者下指令切換成下位移。1.5 1或2 1是典型的比率。雙速的設 計使機器在其工作模式期間具有高轉(zhuǎn)矩，以及在特定驅(qū)動模式期間具有高速度。該驅(qū)動馬達134為車輪馬達，輪胎輪殼或驅(qū)動輪殼直接裝在該馬達的錐形軸上。如圖33的示意性設計圖所示，這些驅(qū)動馬達是由雙滑閥驅(qū)動系統(tǒng)液壓傳動的。系統(tǒng)中各式各樣的輸入設備將車輛數(shù)據(jù)提供給傳感響應微處理控制器142。鄰近 每個驅(qū)動馬達134的馬達速度傳感器164用于測度每個車輪18，20，40和42的速度。鄰近 每個車輪18，20,40和42的轉(zhuǎn)向角度傳感器136用于檢測車輪的位置。裝在駕駛室22上 的GPS系統(tǒng)140監(jiān)控整部車的位置。駕駛室內(nèi)的控制桿/手控控制器138指示理想的轉(zhuǎn)向 模式、速度和馬達驅(qū)動方向。另外，車架附近的傳感器161，162和163發(fā)送改變車架擴展件 的位置的數(shù)據(jù)。因此，當從駕駛室的控制桿/手控控制器138、從車上的GPS系統(tǒng)140、從裝在驅(qū)動 馬達134附近的馬達速度傳感器164、從車架附近位于車架擴展汽缸上的傳感器161，162和 163，以及從裝在每個車輪旁邊的轉(zhuǎn)向角度傳感器136發(fā)送輸入信號到驅(qū)動系統(tǒng)微處理控 制器142時，驅(qū)動系統(tǒng)操縱驅(qū)動馬達134。如此操作時，控制器142監(jiān)控速度、轉(zhuǎn)向角度以及 每個車輪的其它要素。一旦操作者選擇轉(zhuǎn)向模式(滑移、雙向驅(qū)動、蟹形轉(zhuǎn)向、前車輪或后 車輪)以及驅(qū)動模式(全車輪驅(qū)動、前車輪驅(qū)動或后車輪驅(qū)動)時，控制器142將會下載合 適的軟件算法來執(zhí)行理想的功能?？刂破?42接著向支配泵168功能的泵壓控制器166以及包含在驅(qū)動系統(tǒng)的CAN 雙滑閥組件174的每個閥門區(qū)172內(nèi)的處理器170提供信號。控制器142及其軟件也支配 主和輔助擴展汽缸175的移動。擴展汽缸175具有它們自己的雙滑閥174的閥門區(qū)172。 應當注意到，泵168最好可以與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車泵146相同。如同轉(zhuǎn)向驅(qū)動系統(tǒng)133那樣，CAN雙滑閥組件174是由多個閥門區(qū)174形成的，閥 門區(qū)174包含有滑閥177、每個工作口處的壓力轉(zhuǎn)換器178以及公共的P和T轉(zhuǎn)換器180。 一般來說，閥組件174是作業(yè)車的較大閥門網(wǎng)絡的一部分。LVDT轉(zhuǎn)換器182為滑閥組件的 每個導向操作和雙作用的滑閥提供位置反饋。可控制滑閥位置來保持閉環(huán)規(guī)則系統(tǒng)內(nèi)的流 量或壓力，因為處理器170知道滑閥位置以及滑閥兩端的壓差。因此，該驅(qū)動系統(tǒng)設計160 使用雙滑閥組件174，為作業(yè)車的四個車輪提供明智的驅(qū)動。由驅(qū)動系統(tǒng)160控制的每個車輪是單獨驅(qū)動的，而且液壓流受到準確控制?？梢?為車輛編程以用外輪驅(qū)動駛過彎位較用內(nèi)輪快與轉(zhuǎn)彎半徑成比例。即使探測到每個車輪相 互平行，閉環(huán)控制也能提供卓越的牽引控制，而且不會使車輪自旋以及搶奪其它車輪的動 力。在全車輪驅(qū)動模式中，全時保持正牽引。如果車輪不與地面接觸，該系統(tǒng)將會感測到， 因為驅(qū)動馬達134兩端的壓差將會接近零值。由于雙滑閥能夠保持恒定閉環(huán)流，馬達將會 與其它馬達同速地持續(xù)轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的作業(yè)車設計的一個重要方面是車架擴展特征。如所述，藉由主擴展件70 和/或輔助擴展件或平衡物52的展開來擴展軸距，操作者可以實現(xiàn)另外的穩(wěn)定性和升降性 能。當車輛暫停、向前驅(qū)動或倒退時可以擴展這種車架。重要的是，支配車架擴展特征的軟 件最好可以寫成為當識別到車輛處于不理想或不安全的情況時可執(zhí)行車架擴展。因此，在 車架擴展或縮進操作時保持了安全性和機器完整性。當選擇主車架擴展且車輛固定時，微處理控制器142輸送液流到后車輪驅(qū)動馬 達，且后車輪驅(qū)動速度與汽缸驅(qū)動的主擴展速度配合。當車輛在車架擴展期間向前行駛時， 控制器142將會減小后車輪的驅(qū)動速度，以配合汽缸驅(qū)動的車架擴展速度。當車輛倒退行駛時，控制器142將會減小前車輪的驅(qū)動速度，以配合汽缸驅(qū)動的車架擴展速度。這些操作是由發(fā)送汽缸位置信息給控制器142的汽缸位置傳感器161，162和163 協(xié)助完成的。傳感器161負責檢測車架的完全縮進位置，傳感器162感測輔助擴展組件52 的位置，而傳感器163感測主擴展70的位置。在某些實施例中，藉由閥門驅(qū)動系統(tǒng)可以不需要車架擴展伸縮致動器50。在此實施例中，可以用液壓致動的車架鎖定機構(gòu)來保持車架處于理想的縮進或擴展位置。當需要 擴展或縮進時，可以解鎖，并且如前述那樣驅(qū)動車輪?？蓴U展車架的作業(yè)車的升降臂24也利用電動液壓閥技術和傳感響應微處理控制 器142。一般來說，使用比例式移動方向控制閥和低階電子控制桿來控制升降臂和附具功 能。電動液壓系統(tǒng)控制調(diào)平部件，例如，使用本行業(yè)常見的自平閥的鏟斗調(diào)平裝置。由系統(tǒng) 支配的其它部件包括可擴展升降臂，該升降臂包含單級式擴展吊臂或多級式擴展吊臂。(見 圖 11)。含有擴展吊臂裝置的實施例包含至少一個安裝在左右兩側(cè)升降臂結(jié)構(gòu)84每一個 中的雙作用汽缸。閥門系統(tǒng)將液流供入每個汽缸，它不僅是可變的，而且流量相等，以便同 步運動。一旦操作者通過控制桿發(fā)出指令，每個閥門區(qū)被指示處于閉環(huán)流控制模式，以提供 比例流液到控制桿位置。閥門的性能限定超前或落后的汽缸行程。另一個實施例利用伸縮吊臂設計。用于這些設計的伸縮汽缸由連貫的直徑相繼減 小的套接式不銹鋼管段構(gòu)成。最大直徑段為主體或套筒，可移動的直徑較小段稱為“節(jié)段”。 在圖11所示的可伸縮設計中，段90為套筒，而段92和94為相繼的各節(jié)段。一般情況下，伸縮汽缸將從最大的節(jié)段擴展到最小的節(jié)段。最大的節(jié)段(較小的 節(jié)段嵌套在其中)將會先移動并在下一節(jié)段移動之前完成其行程。重復這種過程直至最小 直徑的節(jié)段也完全擴展為止。反過來，最小直徑的節(jié)段將會在下一節(jié)段開始移動之前完全 縮進。這會持續(xù)直到所有的節(jié)段都嵌套回主體中為止。用于本設計的伸縮汽缸既可以是單作用汽缸，也可以是雙作用汽缸。單作用汽缸 在液壓下擴展并依靠重力或某些外部的機械力縮進。雙作用伸縮汽缸在雙向上均為液力傳 動。通常，雙作用伸縮汽缸在某種方式下產(chǎn)生的擴展與單作用伸縮汽缸的相同。雙作 用伸縮汽缸的縮進有可能通過以下方式達成將每節(jié)移動節(jié)段的活塞區(qū)外徑部分與下一較 大節(jié)段的內(nèi)徑部分密封并建構(gòu)通向每節(jié)移動節(jié)段的內(nèi)部油輸送孔?？s進端口通常位于最小 節(jié)段的頂部。雙作用伸縮汽缸的設計可選擇性地將兩個液體端口定位在最小節(jié)段內(nèi)或柱塞 內(nèi)。雙作用伸縮汽缸上的活塞密封件用硬質(zhì)物(如鑄鐵、延性鐵、或玻璃增強尼龍) 制成，以限制油輸送孔和它們必經(jīng)的端口之間的磨損。也可使用公知作為恒定推力/等速 汽缸類型的伸縮汽缸。典型地，雙作用汽缸通常是連續(xù)地擴展，即第一節(jié)段完全擴展后，第 二節(jié)段接著擴展。但是，在低壓(低負荷)情況下，伸縮汽缸可以以不連續(xù)方式擴展。安全和自動化特征是本作業(yè)車設計的重要方面。通過車架擴展和感測性能可以實 現(xiàn)良好的操作安全性和作業(yè)穩(wěn)定性。這種車連續(xù)地將各種有關操作和負載條件的反饋內(nèi)容 發(fā)送到傳感響應微處理控制器142。輸入項包括鏟斗負載、叉式升降機負載、附具重量、吊 臂角度、吊臂擴展、鏟斗/叉式裝置角度、車輛角度(前輪至后輪)、車輛角度(一邊至另一邊)、以及附具馬力消耗。因此，自動化有可能控制特征，如自動鏟斗搖動，負載轉(zhuǎn)矩指示和移動限制，叉式升降機橫向移動以及路線跟蹤。該車通過測定汽缸的封閉端口或套筒端口的壓力以及計算基于加壓區(qū)域的合力 能夠感測吊臂的有效載荷。用于作業(yè)車的雙芯比例閥具有建構(gòu)在每個端口內(nèi)的壓力傳感 器。在汽缸啟動期間可用該傳感器。盡管在緊急情況下需要安全負載保持閥和/或速溢器， 但在閥門設計中對重平衡功能是固有的。這些閥門不會干擾汽缸的正常操作，因此，通過與 閥門整體構(gòu)成的壓力傳感器可感測吊臂的升降壓力。如圖34所示，各種傳感器可用于測定與升降臂操作相關的角度、斜率以及位置。 這些傳感器的位置選擇成預防損壞或失效。圖34所示為鏟斗汽缸位置傳感器202和裝在升 降臂24上的I-軸吊臂傾斜計204。在車輛的可擴展部分可見到車架擴展位置傳感器206， 圖中示出雙軸底盤傾斜計208鄰近駕駛室22。從圖35所示的示意性控制設計圖可以明白升降臂系統(tǒng)200的全面操作。該升降 臂系統(tǒng)是車輛的較全面的電動液壓組件的一部分。在該系統(tǒng)中，控制工具傾斜的致動器30 與第一閥門區(qū)210連接。用于提升升降臂24的第二致動器汽缸組28與第二閥門區(qū)212連 接。兩個閥門區(qū)210和212都有一對滑閥213。設計圖中示出剩下的兩個致動器汽缸，即 左吊臂汽缸214和右吊臂汽缸216，它們控制擴展吊臂構(gòu)件的擴展。這些汽缸與第三閥門區(qū) 215連接，而且它們是與左右兩汽缸的流量配合的閉環(huán)流量控制器的一部分。因此，當來自控制桿/手控控制器138、鏟斗汽缸位置傳感器202、單軸傾斜計吊臂 裝配204、雙軸傾斜計底盤裝配208、車架擴展位置傳感器206、以及GPS系統(tǒng)140的輸入發(fā) 送到傳感_響應微處理控制器142時，升降臂系統(tǒng)200開始運作?？刂破?42執(zhí)行軟件演 算，該軟件演算提供想要的輸出信號到雙滑閥組件218以及其余的車輛閥門網(wǎng)絡。更特別 的是，這些信號被發(fā)送到控制泵222的泵壓控制器220和控制閥門部分210，212和215的 功能的閥門控制器224。如同在先前的驅(qū)動和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中那樣，泵222可以選擇為相同的泵 或另外的泵146和168。每個閥在每個工作口都有壓力傳感器226以及公共的P和T壓力傳感器228。LVDT 線性轉(zhuǎn)換器230為每個導向操作和雙作用滑閥提供位置反饋。可控制滑閥位置來保持閉環(huán) 規(guī)則系統(tǒng)內(nèi)的流量或壓力，因為閥門控制器224知道滑閥位置以及滑閥兩端的壓差。獨立 的出入口節(jié)流容量促使整體壓力和滑閥位置傳感器以及車載電子系統(tǒng)改變。機載處理和確 定控制固件促進高速閉環(huán)控制。可以使用閉環(huán)流量入控制或量出控制、閉環(huán)壓力以及組合 式壓力和超馳控制。軟件驅(qū)動液壓功能可能包括電子負載感測，電子對重平衡，流程共享， 電子HP限制以及電子脈沖調(diào)制(即，鏟斗搖動，等)。為了以本申請中論述的不同轉(zhuǎn)向模式操作新的作業(yè)車，提供左和右手控桿。駕駛 室22中的操作者控制板的介面屏幕上配置有開關或“軟件開關”。這些軟件開關允許選擇 想要的轉(zhuǎn)向模式，并允許左和右控制桿及按鈕的個性化控制模式。有可能對作業(yè)車系統(tǒng)的控制桿作不同的控制。例如，在“H”式樣的模式中，左控制 桿控制左邊的驅(qū)動功能和升降功能，而右控制桿則控制右邊的驅(qū)動功能和傾斜功能。當操 作者將左手控桿向前推時，四個車輪全部轉(zhuǎn)動。如果手控桿繼續(xù)向前推并移到左邊，作業(yè)車 就會轉(zhuǎn)左。車輛通過放慢左邊的兩個車輪的速度或使其停轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。操作者越向左推手控 桿，左邊車輪的移動就越慢。當反向移動時，情況則正好相反。如果操作者將手控桿一直向后拉，作業(yè)車會直向后退，但當操作者將手控桿移向左時，右車輪或右履帶將會慢下來，導致作業(yè)車向右轉(zhuǎn)。如果操作者將手控桿擺放在中間后再向左推，左車輪將會向后移動，而右 車輪或右履帶會向前移動。這使作業(yè)車能夠在最小可能的范圍內(nèi)打轉(zhuǎn)。右手控桿控制裝載 臂和鏟斗。向后拉手控桿可提升裝載臂，向前推手控桿則使它們下降。將手控桿移向左會 使鏟斗向上斜移，將手控桿移向右則使鏟斗傾倒。通過典型地裝在右手控桿上的控制桿開 關能夠控制輔助功能?？梢赃x擇一種控制桿“S”式樣。當處于滑移模式時，操作者將左手控桿向前推，作 業(yè)車將向前行駛。當操作者將該手控桿向后拉時，作業(yè)車將會向后行駛。如要左轉(zhuǎn)同時向 前行駛，操作者可將控制桿向前推然后再向左推。如要向右轉(zhuǎn)，可將控制桿向前推然后再向 右推。如要倒退同時向左轉(zhuǎn)，可將控制桿向后拉然后再向佐拉。如要倒退同時向右轉(zhuǎn)，可將 控制桿向后拉然后再向右拉。圖36至37所示為作業(yè)車的局部視圖，圖中示出作業(yè)車的一種可能的液壓設計。 圖中示出，液壓泵230居中地位于車輛后部16，一般介于后車輪40和42之間。泵230可 選擇為用于車輛不同系統(tǒng)中的所有類型的液壓泵，包括標注為146，168，222，532和590的 泵。對于本發(fā)明轉(zhuǎn)佳的這些和潛在的其它液壓泵，如果系統(tǒng)需要，可以包括一個單系統(tǒng)泵或 者多個泵。軟管網(wǎng)絡232將這些泵與前閥組234或者后閥組236連接。一系列的軟管232 也將這些閥組連接到整臺車的不同液壓傳動部件上。這些軟管中有一些是特別的環(huán)路，其 長度很長，以致于可適應車架、升降臂等的主和輔助擴展。液壓蓄積器238設置在車輛的前 部，負責提供液體到整個系統(tǒng)。圖37中見到的一些部件包括滾筒形機構(gòu)88，其將液壓管路供應給可擴展升降臂， 例如，三倍長度的升降臂84。圖中還局部示出其中一個下液壓擴展支承件。圖中所示的可 擴展連接汽缸64和76位于車輛的兩側(cè)上。圖38至45公開了本發(fā)明作業(yè)車的一個實施例，其具有調(diào)平裝置400和相關的性 能。本申請所述的作業(yè)車，經(jīng)常需要在粗糙地形的環(huán)境中作業(yè)，或是在挖掘和建筑設備留下 的嚴重起伏的地面上作業(yè)。在典型的車輛中，這種地形會實質(zhì)性地破壞車輛的穩(wěn)定性和機 動性，因為當車輪通過不平路面時，車輛的重力中心可能會徹底地移位。在很多實例中，涉 及裝在車輛上的升降臂24和附具26的操作是不可行的。進一步說，當在不平坦路面上行 駛時，車輛中垂直坐姿的操作者會不舒適。本發(fā)明通過提供可選的調(diào)平裝置400解決了路面不平坦所引發(fā)的問題。在此調(diào)平 裝置中，作業(yè)車利用了與迄今所公開的作業(yè)車兼容的可調(diào)節(jié)車架組件。因此，可將這樣一種 組件描述為一般地包括相對彼此可擴展和縮進的第一部分(如前部14)和第二部分(如后 部16)。第一部分14和第二部分16均包括調(diào)平裝置內(nèi)的安裝件402。與前部和后部每個都相關的是支承組件404和406。每個支承組件404包括橫向軸 構(gòu)件408，該構(gòu)件408與大約位于其中心部位的安裝件402樞轉(zhuǎn)式結(jié)合。在圖38至45中， 可以見到橫向軸構(gòu)件408橫跨車輛底部寬度。進一步說，至少一個車輪與橫向軸構(gòu)件408 的每一端可操作地結(jié)合。這種操作式結(jié)合通常為與每個車輪相關的獨立軸410和橫向軸構(gòu) 件408之間的樞軸式結(jié)合。除了擴展和縮進所述車架的第一部分14和第二部分16的液壓致動器(如伸縮 式致動器構(gòu)件50)之外，另外的致動器也可與每個支承組件404和406相關。至少一個液壓致動器412相對于與第一部分相關的支承組件404繞第一部分轉(zhuǎn)動。而且，至少一個致 動器412也相對于與后部相關的支承組件406繞第二部分轉(zhuǎn)動。因此，每個橫向軸構(gòu)件408均可樞轉(zhuǎn)式安裝到作業(yè)車上，以致于橫向軸構(gòu)件408的 端部和對應的車輪利用液壓致動器412可以改變它們的長度。因此，不論路面是否傾斜，操 作者都可以操縱橫向軸構(gòu)件408的長度，以調(diào)平駕駛室和車架。車輛的整個駕駛室22和主體部分因此能夠在整個操作過程中保持直立和水平。 該系統(tǒng)用裝有傾斜計414(圖中未示)的雙軸車架以及一或多個液壓致動器412實現(xiàn)調(diào)平 功能。更特別的是，將傳感響應微處理控制器142編程為提供致動器的閉環(huán)位置，以致于利 用傾斜計反饋能夠調(diào)平機器。圖38公開了車輛的剖視圖，圖中可見后車輪416和418以及周圍的調(diào)平裝置。車 輛左邊的后車輪416比右邊的后車輪418的高度低很多。可以見到兩車輪之間的傾斜的橫 向軸構(gòu)件408。該橫向軸構(gòu)件408在較低的中心位置處繞安裝件402的中心支點轉(zhuǎn)動。圖 中所示的單個致動器412直立式地安裝到車輛的側(cè)邊上。該液壓致動器412從車輛側(cè)邊上 的固定支點位置420延伸至車輛殼體和車輪內(nèi)側(cè)之間的橫向軸構(gòu)件408的側(cè)邊的位置。圖 中示出，在該橫向軸構(gòu)件408上只有一個致動器412，可以預料到，本發(fā)明的負載調(diào)平特征 還可以包括在車輛另一側(cè)(即是在車輪418的內(nèi)側(cè))上安裝的第二液壓致動器。在多個液 壓致動器412的情況下，這些致動器以協(xié)作方式操作，以使車輛的穩(wěn)定性和車輪的平滑移 動優(yōu)化。圖39所示為車輪416周圍的負載調(diào)平裝置的詳細視圖。此外，液壓致動器412處 于擴展構(gòu)型，它使橫向軸構(gòu)件408繞車輛安裝件402的中心支點轉(zhuǎn)動?？梢?，車輪416并非 硬性地安裝到橫向軸構(gòu)件408上，而是車輪軸410與橫向軸構(gòu)件408在支點422樞軸式結(jié) 合。該樞軸式結(jié)合不僅能夠如前所述地調(diào)節(jié)車輪轉(zhuǎn)向，而且能夠調(diào)節(jié)車輪的外傾角。通過 拱形連接臂424和其它聯(lián)動裝置有可能調(diào)節(jié)車輪416的外傾角。圖中可見，拱形連接臂424 在橫向軸構(gòu)件408下面，并能夠由車輛的操作者調(diào)節(jié)外傾角。在四個車輪416，418，426和 428處都能見到類似的裝置。圖40公開了作業(yè)車的后視圖，圖中示出車輛正使用負載調(diào)平特征。液壓致動器 412隱藏在該圖中。圖41所示為具有負載調(diào)平構(gòu)型的作業(yè)車的底視圖。該圖公開了總體布 置，橫向軸構(gòu)件408，安裝件402，轉(zhuǎn)向拉桿430以及拱形連接臂424。圖42至45所示為作業(yè)車的各視圖，圖中示出作業(yè)車的主擴展已展開以及車輪正 在轉(zhuǎn)向。圖42為作業(yè)車的后視圖。圖43所示為車輪416周圍部件的近視圖，而圖44為車 輛的底視圖。圖45所示為車輪418的附具裝置的底視近視圖。圖46至57公開了起三點連接裝置及動力輸出裝置(PTO)組件500作用的實施例。 通過提供PTO軸512和三點式連接裝置514，這種配置對可擴展車架的車輛提供額外的實用 性和多功能性?！銇碚f，很多車輛(例如，拖拉機)和其它建筑設備都可能使用PTO或三點式連 接裝置。事實上，三點式連接裝置可能是農(nóng)場和發(fā)電設備中用于液壓致動地連接機械聯(lián)動 裝置的最普通機械裝置。此外，有各種不同的附具設計成適合于該類型的連接裝置和/或 從PTO吸取能量。PTO是典型的機械裝置，它使用含有凸紋(或花鍵)的驅(qū)動軸以從作業(yè)車的發(fā)動機吸取能量，并將該能量供給附具、第二機械或其它輔助設備。PTO可裝在主或輔助傳動件上。PTO也可以安裝在傳動件或發(fā)動機上。對于裝在傳動件上的ΡΤ0，它位于傳動件的側(cè)邊、底 部或后部。對于手控傳動件而言，PTO是由副軸齒輪或倒擋中間齒輪驅(qū)動。而對于自動的 傳動件，PTO是在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換以及受轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換滑動影響之前被驅(qū)動。裝在發(fā)動機上的PTO位 于發(fā)動機的后部，能夠由定時齒輪或?qū)ｉT的齒輪系驅(qū)動。本發(fā)明最好用液壓驅(qū)動ΡΤ0。本發(fā)明對有效實現(xiàn)三點式連接和/或PTO提出了很多挑戰(zhàn)。這主要是由于車輛的 輔助擴展516的移動，輔助擴展516包括車輛后部的多面殼體518，可能會有人希望PTO和 三點式連接部件設在該多面殼體上。如果可擴展車架的車輛使用PTO和連接裝置，輔助擴展如516就必須支承三點式 連接所需要的重量，而且該裝置應不影響使用和轉(zhuǎn)動PTO軸的性能。進一步說，這些裝置的 很多向外突出的部件必須不能使車輛操作中斷。因此，理想的是有這樣一種附具裝置，它也 具有三點式連接裝置和PTO裝置的優(yōu)點，能夠與為操作者提供更佳多功能性、有效性以及 安全性的可擴展車架的車輛以及車輛周圍的部件一起使用。參照圖46至57可以更容易明白本發(fā)明。附具裝置500 —般包括PTO軸512和三 點式連接裝置514。這兩個部件都集成到可擴展作業(yè)車518的多面殼體518中。首先，對于PTO軸512，具有很多重要的設計特征。PTO軸512設置在作業(yè)車520的 殼體下面的驅(qū)動軸的端部上。圖中可見，PTO軸512的一部分稍微突出于車輛。PTO軸512 是帶花鍵的軸，它從車輛后部較下位置的中心突出。PTO軸512被向外突出的矩形蓋件524 圍住.以防御其周圍物。該蓋件524對于保護軸不受到損害是很重要的。由于本發(fā)明的雙車架擴展，可能不適合由發(fā)動機522驅(qū)使PTO軸。因此，液壓馬達 526可替用來發(fā)動ΡΤ0。圖48可以見到這種PTO系統(tǒng)裝置528。利用專用泵/馬達組合可 以實現(xiàn)這種構(gòu)型。背馱式固定的位移泵530受主泵532驅(qū)使。該泵作用于冷卻器534和過 濾器536回路以及可選擇的液壓驅(qū)動PTO 538。如果使用可選擇的液壓驅(qū)動PTO 538，可在 電路中加入電磁控制換向閥540，當通電時，可以驅(qū)動PTO馬達。一般來說，當使用控制桿/手控控制器138來發(fā)送移動輸入數(shù)據(jù)到控制器142時， 有可能使PTO工作?？刂破?42的編程演算開始后，將輸出指令發(fā)送到電磁控制換向閥540 以及支配主泵532工作的泵壓控制器542。因此，圖48所示的系統(tǒng)能夠操作，迅速地使PTO 軸轉(zhuǎn)動并對車輛上的附具供能。即使車輛的輔助擴展件正在使用中，也不會有問題，。圍繞PTO的是本發(fā)明的另一個重要特征，S卩，三點式連接裝置514。該三點式連接 裝置514有助于傳遞附具的重量和應力到作業(yè)車的后車輪。三點式連接裝置一般由三條移 動臂組成。這些移動臂包括稱為上連桿544的液壓汽缸臂和包含四桿機構(gòu)的兩條單獨升降 臂組件546。這些臂件每條都有自己的連接點，以將工具連接到三點式連接裝置514上。本發(fā)明設計的另一個優(yōu)點是可將三條臂件收藏起來。當不使用時，這些臂件可以 縮進或拆下并收容在多面殼體518上設置的隔間內(nèi)。一個這樣的收藏部件是沿殼體518的 上邊緣設置的上隔間547，上連桿544拆下后可以放置在該隔間內(nèi)。兩個直立式隔間549按 升降臂組件546的長度設置，升降臂組件546可縮進和收容在這兩個隔間內(nèi)?？烧{(diào)節(jié)的上連桿544(有時稱為“中心連桿”或“上臂”)是液壓汽缸，其一端與可 擴展車架部分連接，所述車架部分與鏟斗548樞軸式結(jié)合。連接點550在上連桿544的另 一向外突出端上，該連接點含有用于連接工具的孔。工具通常具有可適配地穿過連接點550的柱。一般是在柱端上設置銷來固定這樣一種工具。上連桿544是聯(lián)動裝置的樞軸支點，而且是調(diào)節(jié)工具的重要部分。上連桿544可以由作業(yè)車的液壓系統(tǒng)選擇性地傳動。兩條升降臂組件546也是三點式連接裝置的關鍵性部件。這些升降臂組件每條都 包含有與致動器連接的四桿機構(gòu)，并包括連接點558。更特別的是，四桿機構(gòu)中有三條桿包 括便于連接用的樞軸式接合的三個構(gòu)件。四桿機構(gòu)的這些構(gòu)件包括上橫向構(gòu)件552，下橫向 構(gòu)件554以來直立構(gòu)件556。構(gòu)件552和554從樞軸連接點大致水平地向后突出于車輛的 后部多面殼體518。每個構(gòu)件552和554的向外延伸的端部都有孔558，這些孔用作附具的 連接點。直立構(gòu)件556與橫向構(gòu)件552和554樞軸式接合，以提供進一步的支承。如前所 述，下構(gòu)件552樞軸式連接到后部多面殼體518上。但是，這種樞軸式連接一般不是在下構(gòu) 件552的端部，而是在其長度上?？梢砸姷较聵?gòu)件554的端部是在多面殼體518內(nèi)，它們在 該殼體內(nèi)樞軸式裝到左和右液壓致動器560和561上。致動器560和561是由車輛操作者 導向地液壓式上下移動，而且便于豎向調(diào)節(jié)三點式連接裝置組件。使用這種配置，可為升降 臂組件546提供充足的擺動彈性，便于工具對準和連接。盡管在很多三點式連接裝置中上連桿544通常為簡易套筒螺母，但本發(fā)明打算使 用液壓汽缸545作為上連桿。這很有用，因為套筒螺母通常很硬，在負載時難于轉(zhuǎn)向，當臂 件或螺紋生銹、弄臟或弄彎時，就更難移動了。液壓汽缸545連接到牽引機的帶有小直徑短 軟管的液壓傳動裝置上，使操作者在駕駛室就能夠不費力地改變連接裝置的角度。改變連 接裝置的角度可以非常容易地套住或卸下工具，而且更易于使用快速連接。對于在實地調(diào) 節(jié)附具的角度也是有用的。附具的角度對于很多應用是很重要的，因為駕駛者通常不愿離 開拖拉機去調(diào)節(jié)上連桿。利用本發(fā)明的液壓汽缸545，只需推動按鈕就可簡單地實現(xiàn)調(diào)節(jié)， 由于這種調(diào)節(jié)只需小量勞力，因此更有可能作出調(diào)節(jié)。圖50為本發(fā)明的三點連接裝置及動力輸出裝置(PTO)的遙控裝置562的立體圖。 當車輛操作者在駕駛室外時，這種遙控裝置562是特別有用的。在某些情況下，操作者可在 較佳位置進行后部附具的連接或執(zhí)行PTO操作。而且，以遙控方式操作PTO可使操作者在 使用期間以及需要到駕駛室外連接或斷開PTO時能夠與移動部件保持安全的距離。遙控裝 置562上設有分別用于提升或降低三點式連接組件的按鈕564和566。也設置按鈕568來 啟動ΡΤ0。為執(zhí)行PTO和三點式連接而設置的遙控裝置可包含更多按鈕或控制。此外，這種 遙控裝置有可能用于進行擴展和縮進該車的車架。例如，高空作業(yè)控制箱102也可使用這 樣一種遙控裝置。圖51所示為主擴展展開的可擴展車架作業(yè)車上的三點式連接裝置和PTO附具配 置的側(cè)視圖。圖52所示為主擴展和輔助擴展都展開的附具配置的側(cè)視圖。當主或輔助擴 展展開時，這些配置允許限制性使用PTO和三點式連接部件。這種性能使得各種附具配置 在以前不可行的構(gòu)型現(xiàn)在變成可行。圖53至56公開了使用三點式連接裝置和PTO組件500的更可能的附具配置。特 別的是，圖53至54示出了附具配置的側(cè)視圖和立體圖，其中，除了前部附具割草機570之 夕卜，肥料撒播機附具572也正使用PTO和三點式連接裝置。圖55至56所示為附具配置的 側(cè)視圖和立體圖，其中，除了撿石機574之外，PTO和三點式連接裝置正用于哈里耙型附具 576。這些圖只是使用三點式連接裝置和PTO組件500的眾多附具構(gòu)型中的幾個例子。通過圖57所示的設計圖可以更明白三點式連接控制系統(tǒng)578的操作。圖中示出使用四個汽缸的三點式連接裝置。這些汽缸包括駕駛室傾斜汽缸580，上連桿汽缸545，右 致動器560以及左致動器561。每個汽缸都單獨連接到該汽缸的雙滑閥584的閥門區(qū)582。整數(shù)線性位置傳感器 586也分別單獨地連接到上連桿液壓汽缸545、右致動器561和左致動器561上。因此，當來自控制桿/手控控制器138 (包括控制桿上或操作者介面屏幕上的按鈕)、雙軸式傾斜計底盤安裝件208、車架擴展位置傳感器206以及GPS系統(tǒng)140的輸入發(fā) 送到控制器142時，三點式連接控制系統(tǒng)578進行操作?？刂破?42執(zhí)行軟件演算，該軟件 演算將想要的輸出信號提供給CAN雙滑閥584。更特別的是，信號發(fā)送到泵壓控制器588， 該泵壓控制器588控制泵590和閥控制器592，而閥控制器592控制閥區(qū)582的功能。每個閥的每個工作口都設有薄膜壓力轉(zhuǎn)換器594以及公共的P和T轉(zhuǎn)換器596。 LVDT轉(zhuǎn)換器598為每次操作提供位置反饋及雙作用滑閥。因此，將三點式連接自動化也是可能的。薄膜壓力轉(zhuǎn)換器594監(jiān)控三點式連接裝 置的桿端口和蓋端口中的壓力。計算該數(shù)據(jù)以取得負載和提升力。操作者能夠支配三點式 連接裝置在預定負載時“浮動”。通過對控制三點式連接裝置的CAN雙滑閥584下達桿端口 壓力控制的指令，汽缸可以擴展或縮進，同時對車輛下面的草地保持恒定負載。因此，經(jīng)CAN總線接收來自機器控制器142的指令，由電子控制閥控制汽缸。這樣 能夠能夠快速和準確地控制所有附具，便于操作者在駕駛室22內(nèi)作出導引、調(diào)節(jié)和固定。藉控制上連桿液壓汽缸，操作者有多個操作類型的選擇。操作者可以選擇位置控 制，改變影響升降高度的長度或使用不同的提升、降低或浮動等特征。這樣允許自動急傾斜 和平行地提升附具。最后，控制提升汽缸可以提供準確的附具位置，甚至接收直接來自附具 的控制指令，且提升裝置可以設定平衡力或浮動位置。圖58至70涉及本發(fā)明利用另一種以履帶配置600方式的帶輪車輛的實施例。該 作業(yè)車包括含有可以相對彼此擴展或縮進的前部和后部的可調(diào)節(jié)車架，具有設置在車輛相 對兩側(cè)上的第一和第二履帶的可變底部長度的履帶組件，以及調(diào)節(jié)臂，該調(diào)節(jié)臂攜帶設置 在第一和第二可調(diào)節(jié)長度履帶每一個中的惰輪，其基于車架的擴展和縮進而修正履帶的路 徑。該作業(yè)車還包括位于第一和第二履帶每一個中的下履帶輪組，安裝在車架后部上的發(fā) 動機，以及控制器，該控制器通過致動可調(diào)節(jié)車架的擴展和縮進來接收車輛數(shù)據(jù)和反饋。特別的是，圖58至61示出了垂直惰輪臂構(gòu)型600。在圖58至59中，作業(yè)車處于 縮進構(gòu)型。遵照本發(fā)明的基本作業(yè)車結(jié)構(gòu)，作業(yè)車602 —般包括相對于第二后部606可擴 展和可縮進的第一前部604。該作業(yè)車具有可變底部長度的履帶組件610，該履帶組件包 括設置在作業(yè)車本體左右兩側(cè)上的第一和第二履帶構(gòu)件612和614。每個履帶構(gòu)件612和 614各自包括履帶616、前驅(qū)動輪618以及后驅(qū)動輪620。驅(qū)動輪618和620由設置在車輛 每條內(nèi)輪軸處的液壓驅(qū)動馬達(圖中未示)驅(qū)動。這些驅(qū)動馬達相互以一致的速度和方向 驅(qū)動，以提供順滑轉(zhuǎn)動。因此，履帶616的速度受驅(qū)動輪的速度支配。在第二履帶構(gòu)件614 內(nèi)單獨設置有驅(qū)動輪和驅(qū)動馬達。因此，兩履帶構(gòu)件612和614的方向和轉(zhuǎn)速的操縱使車 輛能夠按照需要轉(zhuǎn)動和操作。 這些驅(qū)動輪618和620之間的間隔內(nèi)設置有多個下履帶輪622。這些下履帶輪622 裝在由短金屬連接件625制成的可擴展組件623上，所述短金屬連接件相互繞它們的端部 和中點轉(zhuǎn)動。以此方式鏈接下履帶輪622，這些輪能夠擴展并拉長履帶或者以等間隔方式沿履帶構(gòu)件616的底部縮進。攜帶惰輪626的可調(diào)節(jié)臂設置在每個履帶構(gòu)件612中，以支配履帶構(gòu)件的路徑。在 圖58至61中，調(diào)節(jié)臂是垂直惰輪臂組件624的一部分。垂直惰輪臂組件624居中位于下 履帶輪622上面。垂直惰輪臂組件624包括上履帶張緊輪或惰輪626以及可調(diào)節(jié)垂直惰輪 臂628。垂直惰輪臂628在底部630內(nèi)或外以滑動方式移動。底部630固定到居中地設置 在履帶構(gòu)件612內(nèi)的支承架631上。履帶構(gòu)件616因此環(huán)繞驅(qū)動輪618和620、下履帶輪 622以及上履帶張緊輪626。圖60和61公開了垂直惰輪臂構(gòu)型600，其中，車輛的多面殼體擴展632已經(jīng)向后 展開。這種擴展的展開與上述的輔助擴展構(gòu)件或平衡物52的展開有點類似。殼體件632以 此方式的移動能夠?qū)⒏蟮闹亓哭D(zhuǎn)移到作業(yè)車的后部，以平衡車輛前部的鏟斗或附具634 所提升的負載物。另外，這種擴展包括擱置車輛的履帶的擴展。驅(qū)動輪620與殼體構(gòu)件632 一起向后移位，形成較長的履帶底部。下履帶輪622在可擴展組件623的協(xié)助下伸展分離。 垂直惰輪臂組件624的垂直惰輪628已下降到底部630內(nèi)。這可以更改履帶路徑，以在履 帶構(gòu)件616中提供必要的松弛，從而適應后驅(qū)動輪620向后的移動。負責攜帶惰輪的調(diào)節(jié) 臂(如，垂直惰輪臂)位于每組履帶中。惰輪臂利用幾個不同的方式可以調(diào)整其位置。在 某些實施例中，調(diào)節(jié)臂可以是偏置的彈簧，以致于車架的前部及后部的擴展和縮進利用履 帶可使惰輪和調(diào)節(jié)臂受力向下。在另一種方案中，調(diào)節(jié)臂可以對應于車架的擴展和縮進以 液壓方式致動和控制。無論是否使用機構(gòu)，結(jié)果是，具有擴展履帶底部的車輛能夠在其前部 穩(wěn)當?shù)靥嵘^重的負載物。圖62至65公開了本發(fā)明的幾個視圖，其中，轉(zhuǎn)矩惰輪臂組件636用于放置垂直惰 輪臂組件624。這種轉(zhuǎn)矩惰輪臂組件636包括履帶張緊輪638，該張緊輪與稱為轉(zhuǎn)矩惰輪臂 640的調(diào)節(jié)臂結(jié)合。轉(zhuǎn)矩惰輪臂640與旋轉(zhuǎn)地接到支承架631上，以致使惰輪臂640能夠自 垂直位置以履帶張緊輪638為中心旋轉(zhuǎn)(如圖62和63所示)轉(zhuǎn)動到水平位置(如圖64 和65所示)。如前，這可以在履帶抵壓偏置彈簧的情況下做到，或者可以基于液壓致動做 至IJ。當多面殼體632向后移動時進行這種操作。履帶長度因此擴展，并使得車輛更加穩(wěn)當。 下履帶輪622有助于支承驅(qū)動輪618和620之間的履帶。下履帶輪622沿著帶槽構(gòu)件642 保持平行間隔關系。圖66至69公開了本發(fā)明利用一對雙轉(zhuǎn)矩惰輪臂644和646的作業(yè)車的幾個側(cè)視 和立體圖。圖66和67示出處于垂直位置的轉(zhuǎn)矩惰輪臂，而圖68至69示出處于水平位置 且履帶616呈最大擴展狀態(tài)的轉(zhuǎn)矩惰輪臂。轉(zhuǎn)矩惰輪臂藉樞軸式移動操作類似于圖62至 65所示的轉(zhuǎn)矩惰輪臂640的移動。利用兩條惰輪臂，可以使用更多數(shù)量的履帶。這仍然能 夠在車輛處于擴展構(gòu)型時實現(xiàn)較長的履帶底部。圖70所示為本發(fā)明使用橡膠履帶構(gòu)件675的作業(yè)車的視圖。這些履帶輪構(gòu)件可 以是由 Track Division of National Transmission 公司制造的商標為 MATTRACKS 的構(gòu) 件，或者是其它制造商的類似產(chǎn)品。這種履帶輪可以適用于與現(xiàn)有的作業(yè)車車輪安裝件結(jié) 合。這樣做的話，履帶輪可以取代本申請全文所述的驅(qū)動輪類型。使用這種橡膠履帶構(gòu)件 675為本發(fā)明的作業(yè)車提供另外的在不同工地表面上操作的性能。利用這些專用履帶輪構(gòu) 件為車輛提供某些結(jié)合了履帶構(gòu)件優(yōu)點的表面，同時仍具有專用輪的某些操縱性優(yōu)點。
從設計圖71可以明白作業(yè)車的全面操作和功能。圖中示出作業(yè)車系統(tǒng)700的基本概觀。如此圖所示，中央控制器142負責控制作業(yè)車的整體作業(yè)。這樣一種控制器可以 與車輛內(nèi)相關的安全控制線路組成傳感響應微處理器。控制器142還能夠藉以不同的操作 者輸入702和傳感器輸入704的方式接收數(shù)據(jù)來操作車輛。這些輸入中有一些被定向傳輸 到控制器，有一些經(jīng)由無線接收器706傳輸。微處理控制器142加載廣泛和先進的軟件，該 軟件能夠使控制器142運行與一或多個液壓泵708連接的閥門網(wǎng)絡。該閥門網(wǎng)絡由大量的 閥門組件、軟管、輔助控制器、傳感器以及其它電動液壓部件構(gòu)成。大部分實施例的閥門包 括不同的雙滑閥，不使用變排量泵。所述泵708可以是一個或多個泵。在大部分實施例中，本申請中以標號146，168， 222，532和590稱謂的所有的液壓泵都配備在一個或兩個主泵內(nèi)。那些標號的泵可以是一 個單泵或是很多另外的泵，但都必須為每個系統(tǒng)執(zhí)行泵功能。操作作業(yè)車的主系統(tǒng)可以包 括轉(zhuǎn)向系統(tǒng)710，驅(qū)動系統(tǒng)712，車架擴展系統(tǒng)714，升降機構(gòu)系統(tǒng)716，負載調(diào)平系統(tǒng)718， 后部附具系統(tǒng)720，以及履帶系統(tǒng)722。本領域的技術人員應該認識到，本發(fā)明的作業(yè)車可以制造成不同的形狀和大小， 以適應不同規(guī)模和類型的包括不同建筑項目的作業(yè)。部件可以由許多合適的材料構(gòu)成。而 且，本發(fā)明的設計也不應局限為只應用于建筑業(yè)、工業(yè)或住宅方面的應用應該認識到，本發(fā)明的任何液壓系統(tǒng)，尤其是受制于連接、分離或改變的部件，可以配置專門的易于連接或快速連接的轉(zhuǎn)接器、配件及軟管。這些部件能夠使很多液壓連接 快速和輕易地實現(xiàn)觸控式連接。它們對于本發(fā)明車輛的不同實施例特別有用，可以具有很 多液壓部件，這些液壓部件限制在小空間內(nèi)或者在改變或附加輔助液壓系統(tǒng)內(nèi)。這種產(chǎn)品 的一個例子是Aeroquip公司的STC (快速連接)液壓軟管以及可從美國明尼蘇達州伊甸普 雷里(Eden Prairie, MN)的Eaton公司買到的配件連接系統(tǒng)。因此，整輛車的液壓部件和 軟管可以與這些采用特別形狀的陰陽式連接件的專門配件連接。在此已對本發(fā)明作了詳盡的描述，以符合專利法規(guī)，并為本領域的技術人員提供 了應用新原理以及按需要建構(gòu)和使用這些專門部件所需的信息。但是，應該理解，本發(fā)明可 以由特定的不同設備和裝置實現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明保護范圍的情況下可以實現(xiàn)各種改型、 設備和操作程序。
權利要求
一種作業(yè)車，其包括(a)可調(diào)節(jié)車架，所述車架包括可相互相對縱向移動的前部和后部；(b)支承所述前部的第一車輪組，以及支承所述后部的第二車輛組，支承所述前部和所述后部的每個車輪能夠被單獨驅(qū)動及單獨轉(zhuǎn)向；(c)移動升降機構(gòu)；以及(d)電動液壓組件，所述電動液壓組件包括使所述前部和所述后部相互相對縱向移動的第一致動器，驅(qū)動所述車輪的第二致動器組，使所述車輪轉(zhuǎn)向的第三致動器組，使所述升降機構(gòu)移動的第四致動器組，與驅(qū)動馬達結(jié)合的至少一個液壓泵，包含與所述至少一個液壓泵以及每個所述致動器結(jié)合的多個閥門的閥門網(wǎng)絡，感測車輛操作狀況的多個傳感器，一組操作者控制裝置，以及微處理基控制器，所述微處理基控制器(i)從所述傳感器和所述操作者控制裝置接收信號；以及(ii)響應所述信號以編程方式控制所述閥門網(wǎng)絡的閥門的操作，以控制所述可調(diào)節(jié)車架的前部和后部之間的距離、車輛的速度和方向，以及所述升降機構(gòu)的移動。
2.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述多個傳感器中的至少一個為檢測由 所述升降機構(gòu)提升的負載物的負載傳感器。
3.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述多個傳感器中的至少一個檢測所述 升降機構(gòu)的位置。
4.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述多個傳感器中的至少一個檢測置于 車架上的負載。
5.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述多個傳感器中的至少一個檢測其中 一個所述車輪在轉(zhuǎn)向時的速度。
6.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述多個傳感器供應所述微處理器所用 的負載和調(diào)平數(shù)據(jù)。
7.如權利要求6所述的作業(yè)車，其特征在于，所述多個傳感器中的至少一個為雙軸傾 斜計。
8.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，車輛具有至少兩個可選轉(zhuǎn)向模式，所述 轉(zhuǎn)向模式選自前輪轉(zhuǎn)向模式，后輪轉(zhuǎn)向模式，蟹形轉(zhuǎn)向模式，雙向轉(zhuǎn)向模式以及滑移轉(zhuǎn)向模 式。
9.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，使所述車輛轉(zhuǎn)向的所述第三致動器組包 括與車輛每個車輪結(jié)合的單獨轉(zhuǎn)向連接件。
10.如權利要求9所述的作業(yè)車，其特征在于，所述第三致動器的每個單獨轉(zhuǎn)向連接的 操作由所述閥門網(wǎng)絡的多個雙滑閥控制。
11.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述第二致動器組包括與每個所述車輪 結(jié)合的單獨車輪馬達。
12.如權利要求11所述的作業(yè)車，其特征在于，所述每個單獨車輪馬達的操作由所述 閥門網(wǎng)絡的多個雙滑閥控制。
13.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述第一致動器的操作由所述閥門網(wǎng)絡 的多個雙滑閥控制。
14.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述閥門網(wǎng)絡的多個雙滑閥中的至少一個為具有至少一個工作端口的雙滑閥，所述多個傳感器中的至少一個為設在所述雙滑閥的 工作端口的壓力轉(zhuǎn)換器。
15.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述液壓泵為比例排量控制的靜液力泵。
16.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述微處理基控制器為CAN基移動機械 控制器。
17.如權利要求4所述的作業(yè)車，其特征在于，所述作業(yè)車還包括(a)由所述車架的后部攜帶的輔助平衡物；(b)第五致動器，所述第五致動器與所述閥門網(wǎng)絡結(jié)合，所述閥門網(wǎng)絡使所述輔助平衡 物在縮進位置和擴展位置之間移動，以響應置于所述車架上的負載而控制所述車架的后部 和所述輔助平衡物之間的距離。
18.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述移動升降機構(gòu)包括一對樞軸式接 合到所述可調(diào)節(jié)車架上的升降臂，每條所述升降臂包括可對升降臂長度作出調(diào)節(jié)的伸縮部 分，其中，所述傳感器組包括至少一個檢測所述升降臂的樞軸位置的傳感器，至少一個檢測 所述升降臂長度的傳感器，以及至少一個檢測升降臂攜帶的負載物的傳感器。
19.如權利要求1所述的作業(yè)車，其特征在于，所述作業(yè)車還包括由所述升降機構(gòu)攜帶 的叉式升降附具，所述叉式升降附具包括可相對于所述升降機構(gòu)傾斜、相對于所述升降機 構(gòu)擴展和縮進，并可相對于所述升降機構(gòu)由一邊移到另一邊的叉件。
全文摘要
一種多功能性、安全性以及有效性增強的可擴展車架的作業(yè)車。該車包括具有可相互相對擴展和縮進的前部和后部的可調(diào)節(jié)臂。前部由第一對車輪支承，后部由第二對車輪支承。每個車輪單獨地驅(qū)動和轉(zhuǎn)向。該車還包括裝在車架后部的發(fā)動機。能夠使可調(diào)節(jié)車架擴展和縮進的電動液壓組件加入到該車中。所述組件包括傳感響應微處理控制器，至少一個液壓泵，至少一個液壓驅(qū)動馬達，以及至少一個閥門網(wǎng)絡。
文檔編號B60P3/34GK101808849SQ200880110376
公開日2010年8月18日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權日2007年8月6日
發(fā)明者A·薩佛蘭斯, C·奧斯瓦爾德, D·R·保爾, J·A·威爾斯啟克, J·A·萊茲, J·D·格薩爾, K·保爾特, M·F·達克, T·E·普萊斯, W·A·奧斯瓦爾德 申請人:伊克斯坦德奎普有限公司