本發(fā)明整體涉及輪式耙機。更具體地，本發(fā)明涉及用于耙機的改進(jìn)的懸掛系統(tǒng)，該耙機具有一個或多個浮置耙機輪，其中懸掛液壓缸還用來提升以進(jìn)行運輸。

背景技術(shù)：
某些現(xiàn)有技術(shù)的輪式耙機使用張緊的螺旋彈簧，以將提升力施加到每個耙機輪上，試圖使得每個耙機輪“浮置”。在本說明書中，術(shù)語地面作用力用來描述等于單獨耙機輪的重量減去提升力所得到的力。如果提升力等于耙機輪的重量，那么地面作用力將等于零。如果提升力超過耙機輪的重量，如同動態(tài)條件下可能發(fā)生的，那么地面作用力將會是負(fù)的，使得耙機輪加速向上。如果提升力為零，那么地面作用力等于耙機輪的重量。現(xiàn)有技術(shù)的布置產(chǎn)生的情況是，當(dāng)每個耙機輪被向上提升時，地面作用力顯著地變化，這是因為其相應(yīng)的彈簧在伸展時力是完全線性的。通常，地面作用力在6到8英寸的行程范圍內(nèi)從零變化到耙機輪的整個重量。當(dāng)然，每個耙機輪對地面施加不均勻的力是不期望的?，F(xiàn)有技術(shù)的輪式耙機還采用推管系統(tǒng)或者推管或拉管，以將耙機輪從操作位置移動到運輸位置。這些系統(tǒng)還總是眾所周知地易于彎曲、撓曲，并且經(jīng)常導(dǎo)致故障，這也是個問題。與大而寬的耙機相關(guān)的另一個問題在于，它們自身中并不具有撓曲接頭。從而，當(dāng)輪在存在不規(guī)則地形的區(qū)域中越過低的地點時，這些大型耙機將仍然錯過拾取農(nóng)作物，原因是一個或多個耙機輪在現(xiàn)場的洼地中將不會下降得足夠低。在使用鏈條以限制每個單獨耙機輪的上下極限的現(xiàn)有技術(shù)耙機中，機器上的鏈條聯(lián)接件的每個單獨的鏈條聯(lián)接件需要在耙過程開始時單獨地調(diào)節(jié)，并且如果在使用期間調(diào)節(jié)不是最佳的，那么每個鏈條聯(lián)接件需要在精調(diào)過程中再次調(diào)節(jié)。當(dāng)條件改變時，可能需要在其它時間重復(fù)該過程。使用鏈條以限制每個單獨耙機輪的上下極限的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)的另一個問題在于，部件是松弛的，使得在從一個地方運輸?shù)搅硪粋€地方的運輸期間產(chǎn)生咔嗒噪聲，甚至在耙過程期間，噪聲也會到達(dá)一定程度。因此，需要提供改進(jìn)的用于耙設(shè)備上輪式耙機的懸掛系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供用于耙機輪的懸掛系統(tǒng)，耙機輪附接到耙機的工具桿，該懸掛系統(tǒng)將允許浮置耙機輪以合適的力接觸地面。本發(fā)明的另一個目的在于提供使用相同的液壓缸以用來提升耙機輪的懸掛。本發(fā)明提供一種耙機設(shè)備，其包括：多個耙機輪；工具桿；多個臂，每個臂具有第一端部和第二端部，每個臂的第一端部操作地、可樞轉(zhuǎn)地附接到工具桿，每個耙機輪操作地、可旋轉(zhuǎn)地附接到對應(yīng)臂的第二端部；閉環(huán)液壓提升/浮置回路，該閉環(huán)液壓提升/浮置回路包括：液壓蓄力器；以及多個液壓提升/浮置缸，每個液壓提升/浮置缸的第一部分操作地、可樞轉(zhuǎn)地附接到工具桿，并且每個液壓提升/浮置缸的第二部分操作地、可樞轉(zhuǎn)地附接到臂，以承載耙機輪的一部分重量，每個液壓提升/浮置缸具有端口，液壓蓄力器通過該端口流體地連接到每個液壓提升/浮置缸，液壓提升/浮置缸、端口和液壓蓄力器被布置成在液壓流體從液壓蓄力器流動到端口和液壓提升/浮置缸的情況下提升耙機輪。在一個實施例中，每個液壓提升/浮置缸的第一部分操作地、可樞轉(zhuǎn)地附接到工具桿，并且每個液壓提升/浮置缸的第二部分操作地、可樞轉(zhuǎn)地附接到臂，以在以下位置之間承載耙機輪的一部分重量：耙機輪第一位置，其中耙機輪處于最低操作位置，以便以第一接地力接觸地面；耙機輪第二位置，其中耙機輪處于耙機輪第一位置上方十英寸處，以便以第二接地力接觸地面，第一接地力和第二接地力之間的差小于30lbs。在一個實施例中，每個液壓提升/浮置缸的第一部分操作地、可樞轉(zhuǎn)地附接到工具桿，并且每個液壓提升/浮置缸的第二部分操作地、可樞轉(zhuǎn)地附接到臂，以在第三運輸位置中承載耙機輪的一部分重量。在一個實施例中，每個液壓提升/浮置缸是樞軸安裝的。在一個實施例中，所述耙機設(shè)備還包括：(a)第一閥，該第一閥用于控制來自加壓液壓流體源的液壓流體的流動；以及(b)第二閥，該第二閥用于將液壓蓄力器與加壓液壓流體源隔離。在一個實施例中，每個液壓提升/浮置缸流體地串聯(lián)連接到第一閥。在一個實施例中，第二位置受限于液壓提升/浮置缸的完全延伸。在一個實施例中，閉環(huán)液壓提升/浮置回路還包括提起缸，以控制通過提升和降低耙機輪而移動的液壓提升/浮置回路的油體積。在一個實施例中，該設(shè)備包括單個向上阻擋件，該向上阻擋件構(gòu)建到液壓提升/浮置回路中。在一個實施例中，該液壓提升/浮置缸是單向液壓提升/浮置缸。在一個實施例中，所述耙機設(shè)備還包括：耙機框架，該耙機框架附接到工具桿；以及舌狀物，該舌狀物附接到耙機框架，以用于拖曳該耙機設(shè)備。液壓蓄力器用來允許在操作期間液壓缸的延伸的改變。提起缸與用于每個耙機輪的提升/浮置缸以及液壓蓄力器結(jié)合，以升高和降低耙機輪。當(dāng)提起缸完全縮回時，液壓蓄力器和提升/浮置缸已經(jīng)達(dá)到其最大壓力，并且當(dāng)耙機輪完全升高時，提升/浮置缸已經(jīng)達(dá)到其完全延伸。然后，閥稍稍打開，以允許液壓蓄力器降壓，并且允許提起缸與耙機輪一起在重力作用下延伸一定程度。當(dāng)在液壓蓄力器中達(dá)到預(yù)定壓力時，閥再次關(guān)閉。在該預(yù)定壓力下，單獨的耙機輪將以期望的力支承在地面上。本發(fā)明涉及用于每個單獨耙機輪的懸掛系統(tǒng)，其使用用于每個耙機輪的液壓缸以及共用的蓄力器結(jié)構(gòu)，以提供耙機輪的可調(diào)節(jié)的地面作用力。雖然在現(xiàn)有技術(shù)中，這通常利用機械彈簧來實現(xiàn)，但是本發(fā)明允許在耙機輪的整個行程范圍內(nèi)具有更加均勻的浮置力。優(yōu)選的實施例采用的懸掛系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)和機械聯(lián)接件。液壓系統(tǒng)包括共用蓄力器、共用提起缸和用于每個耙機輪的單獨的缸。機械聯(lián)接件提供的幾何形狀將單獨液壓缸定向到用于每個耙機輪的安裝臂，以最小化浮置力的變化。期望的是，在操作條件下，通過預(yù)期的行程范圍，將地面作用力的變化減小到大約五到十磅。液壓系統(tǒng)的設(shè)計額外提供的能力允許操作者通過改變系統(tǒng)中的液壓壓力來調(diào)節(jié)地面作用力。這是對利用螺旋彈簧而不是液壓缸的現(xiàn)有技術(shù)耙機的改進(jìn)，原因是拉伸彈簧隨著其變長而增大越多，而不是從耙機輪的最低位置到耙機輪的最高位置，能夠在每個單獨的耙機輪上保持基本上相同的力，如本發(fā)明中可能的情況。與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)使用推管或推拉管相比，本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，隨著耙機輪在管內(nèi)滑動而提升耙機輪。這些管易于彎曲、撓曲，并且通常甚至斷裂，但是相反，本發(fā)明具有液壓軟管，其僅僅撓曲而避免了這個問題。本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于，當(dāng)液壓缸盡可能遠(yuǎn)地延伸時，具有內(nèi)建的“向上阻擋件”，如圖6B所示，當(dāng)液壓缸盡可能短地延伸時，具有內(nèi)建的“向下阻擋件”，如圖7A-7C所示，而在現(xiàn)有技術(shù)的鏈條系統(tǒng)中，存在許多發(fā)出咔嗒聲的元件，原因是這些部件不是如同具有液壓缸的本發(fā)明那樣緊密地保持在一起。因此，在本發(fā)明中，缸自身內(nèi)在地操作為緊密向上阻擋件和緊密向下阻擋件。大多數(shù)非常大的輪式耙機存在的一個問題在于，由于它們自身不具有撓曲接頭，所以它們將會錯過在某些位置中拾取農(nóng)作物。相比之下，在本發(fā)明中，這不是問題，原因是每個耙機輪都可以單獨地調(diào)節(jié)而向上和向下，以貼合地面的輪廓。本發(fā)明在舌狀物的前部上具有調(diào)節(jié)針閥，以調(diào)節(jié)壓力。采用這種布置，當(dāng)牽引機運行時，所有的耙機輪都可以同時進(jìn)行調(diào)節(jié)。為此，針閥打開，以填充整個系統(tǒng)。之后，針閥關(guān)閉，牽引機停止或置于“浮置”狀態(tài)。之后，流體緩慢流出，以使得耙機輪緩慢向下移動。當(dāng)在這個過程期間耙機輪剛剛接觸地面時，調(diào)節(jié)針閥關(guān)閉。此時，輪式耙機準(zhǔn)備進(jìn)行使用。如果期望的是使得每個耙機輪以較小的向下壓力進(jìn)行浮置，那么較少流體流出，而如果期望的是使得每個耙機輪具有較大的向下壓力，那么較多的油流出，從而與每個耙機輪懸掛需要單獨調(diào)節(jié)的現(xiàn)有技術(shù)輪式耙機相比，展示出如何容易地利用一個裝置調(diào)節(jié)整個耙機。參考附圖，從本發(fā)明的以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其它目的、優(yōu)點和新穎特征將變得明顯。附圖說明圖1為具有耙機輪的拖曳式農(nóng)業(yè)耙機的第一側(cè)正視圖，其具有液壓懸掛缸，該圖示出了耙機輪如何貼合使用的場地中一個地方的頂部輪廓；圖2為具有耙機輪的拖曳式農(nóng)業(yè)耙機的第二側(cè)正視圖，其具有液壓懸掛缸，該圖示出了耙機輪如何貼合使用的場地中第二個地方的頂部輪廓；圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施例的液壓系統(tǒng)的示意圖；圖4A為處于圖4B所示的提升升高位置中的耙機輪之一的俯視圖，示出了其如何通過液壓缸懸掛附接到工具桿；圖4B為處于圖4A所示的“中間浮置”位置的耙機輪的側(cè)正視圖，示出了耙機輪和安裝臂和液壓缸如何利用液壓缸連接到工具桿；圖4C為具有處于圖4A和4B所示的升高位置的耙機輪的結(jié)構(gòu)與耙機輪所處的平面垂直地看的視圖；圖5A為處于圖5B所示的提升升高位置中的耙機輪之一的俯視圖，示出了其如何通過液壓缸懸掛附接到工具桿；圖5B為處于圖5A所示的升高“高浮置”位置的耙機輪的側(cè)正視圖，示出了耙機輪和安裝臂和液壓缸如何利用液壓缸連接到工具桿；圖5C為與耙機輪所處的平面垂直地看的結(jié)構(gòu)視圖，示出了耙機輪和安裝臂和液壓缸如何利用液壓缸連接到工具桿，其中耙機輪處于圖5A和5B所示的升高位置；圖6A為處于圖6B所示的提升升高位置中的耙機輪之一的俯視圖，示出了其如何通過液壓缸懸掛附接到工具桿；圖6B為處于升高“運輸”位置的耙機輪的側(cè)正視圖，其中液壓缸盡可能遠(yuǎn)地延伸，以形成自動“向上阻擋”，并且示出了耙機輪和安裝臂和液壓缸如何利用液壓缸連接到工具桿；圖6C為具有處于圖6A和6B所示的升高位置的耙機輪的結(jié)構(gòu)與耙機輪所處的平面垂直地看的視圖；圖7A為處于圖7B所示的提升升高位置中的耙機輪之一的俯視圖，示出了其如何通過液壓缸懸掛附接到工具桿；圖7B為處于最低位置的耙機輪的側(cè)正視圖，其中液壓缸盡可能短地延伸，以形成圖7A所示的內(nèi)在的“向下阻擋”，并且示出了耙機輪和安裝臂和液壓缸如何利用液壓缸連接到工具桿；圖7C為具有處于圖7A和7B所示的升高位置的耙機輪的結(jié)構(gòu)與耙機輪所處的平面垂直地看的視圖；圖8A為處于圖8B所示的提升升高位置中的耙機輪之一的俯視圖，示出了其如何通過液壓缸懸掛附接到工具桿；圖8B為處于比圖4B低而比圖7B所示位置高的“浮置”位置的耙機輪的側(cè)正視圖，示出了耙機輪和安裝臂和液壓缸如何利用液壓缸連接到工具桿；以及圖8C為具有處于圖8A和8B所示的升高位置的耙機輪的結(jié)構(gòu)與耙機輪所處的平面垂直地看的視圖。具體實施方式現(xiàn)在參考附圖，其中在整個附圖中，相同的附圖標(biāo)記對應(yīng)于相同的或類似的部件，本發(fā)明包括用于利用液壓缸14和蓄力器40從工具桿7懸掛耙機輪6的系統(tǒng)。在圖1和2中，固定框架拖曳式耙機1裝備有單向液壓懸掛缸14，該單向液壓懸掛缸位于框架10的外邊緣處，并且經(jīng)由樞轉(zhuǎn)聯(lián)接件13支撐耙機輪6。液壓缸14控制耙機輪6相對于地面的取向。工具桿7附接到耙機框架10，耙機框架的前端部上具有舌狀物11，但是工具桿7如何附接到框架10的細(xì)節(jié)不屬于本發(fā)明的一部分。圖3示出了包括牽引機遠(yuǎn)程閥87的液壓回路，和用于控制液壓懸掛缸14的回路。通過水力氣動蓄力器40提供浮置，水力氣動蓄力器40用來交換液壓流體與提升/浮置缸14的體積。當(dāng)耙機輪6下降時，這種功能是必要的，以允許耙機輪6跟隨地形，這是在與蓄力器40配合的提升/浮置缸14“浮置”時發(fā)生的。水力氣動蓄力器40的上部加壓氣體腔室處于壓力之下。該壓力與通向液壓系統(tǒng)的水力氣動蓄力器40的下部腔室共享。耙機輪回路還包括提起缸41和閥39。提起缸41控制移動的油體積，以用于提升和降低耙機輪。閥39可以是手動地操作的球閥，其能夠打開以允許流動或者關(guān)閉以阻止流動?；蛘?，閥39可以是螺線管操作的閥，其能夠在螺線管通電時允許流動，并且在螺線管斷電時阻止流動。然而，本發(fā)明并不限于這些類型的閥。從圖中可以看出，缸14串聯(lián)布置。這意味著，通過相應(yīng)缸14的相應(yīng)耙機輪6的懸掛系統(tǒng)是串聯(lián)布置的。以下描述閥39的功能。在操作中，拖曳式耙機1經(jīng)由閥87液壓地連接到牽引機(未示出)，該閥提供油源，并且用來將油泵送到圖3的液壓系統(tǒng)中，以執(zhí)行各種功能，這些功能包括：1)控制耙機輪6相對于地面的位置，牽引機遠(yuǎn)程閥87運動到一個極端位置，將使得耙機輪6提升，當(dāng)運動到另一個極端位置時，將使得耙機輪6降低，當(dāng)留在中間位置時，將保持耙機輪6處于設(shè)定位置；以及2)填充提升/浮置回路。為了確保提起缸41、液壓系統(tǒng)的部件(不嚴(yán)格來說，是懸掛系統(tǒng)的一部分)正確地填充油，圖3的提升/浮置回路的填充是必要的。提升/浮置缸14和牽引機遠(yuǎn)程閥87可以利用閥39直接連接或者隔絕。如圖3所示，閥39設(shè)置在提起缸41的基部處的歧管中。填充是這樣完成的，即通過允許油流過閥39，當(dāng)閥打開時，通過管線流到提起缸41，同時首先允許空氣在提起缸41處逸出，然后使缸41完全延伸，同時還將空氣排到閥39和提升/浮置缸14之間的管線之外。牽引機遠(yuǎn)程閥87保持就位，以使得油進(jìn)入回路，直到提升/浮置缸14處于延伸位置，并且耙機輪6被提升到圖6B所示的運輸位置。在填充過程的該第一個步驟之后，閥39被鎖定，將提升/浮置缸14與牽引機液壓的直接連接斷開。在本實施例中，對于圖1和2所示的固定框架耙機1，蓄力器40被偏置，以通過使其借助管連接到提升/浮置缸14的延伸端口而如同壓縮彈簧一樣起作用，如圖3中最清楚地所示。因此，在填充過程的該第一個步驟期間，牽引機提升耙機輪6并且使蓄力器40加壓。為了完成填充過程，牽引機遠(yuǎn)程閥87通向牽引機液壓流體貯存器，從而其不能夠使得油通過遠(yuǎn)程閥87。這允許油從提起缸41流到牽引機液壓貯存器。然后，閥39由操作者手動地或電動地打開，以允許重力對蓄力器40做功，而使耙機輪6降低到地面。液壓系統(tǒng)壓力可以在壓力計(未示出)上觀察到，從而操作者可以使閥39排出流體，以允許耙機輪6以合適的壓力壓靠地面。這是通過用于液壓系統(tǒng)壓力的預(yù)定耙機模型指定值而實現(xiàn)的，操作者可以關(guān)閉閥39以維持該液壓系統(tǒng)壓力。蓄力器40偏置以提升耙機輪6，使得耙機輪6保持不會挖掘到地面中，并且還足夠小以允許重力作用將耙機輪6壓靠著表面并且維持持續(xù)的接觸。耙機輪能夠自由地行進(jìn)通過一行程范圍，該行程范圍通常始于地面作用力被調(diào)節(jié)到通常為大約20磅的期望力的正常操作位置。耙機輪通常能夠從該位置向下運動大約4英寸，向上運動大約8到12英寸。耙機液壓系統(tǒng)中的油將不斷地試圖占據(jù)體積，以便在整個系統(tǒng)中獲得平衡的壓力。如果提起缸閥39被鎖定，那么油流動受到限制，而不能在懸掛缸14和蓄力器40之間流動。從而，在閥39被鎖定的情況下，耙機輪6不能夠通過牽引機液壓系統(tǒng)而提升或降低，而是僅僅能夠通過缸14和蓄力器40之間的油交換而提升或降低，其中缸14和蓄力器40之間的油交換是在耙過程中由于地面不平度(如圖1和2所示)而由地面施加在耙機輪6上的力的變化所引起的。當(dāng)耙機1通過不均勻的地面時，地面在耙機輪6上施加變化的力。油可以在缸14和蓄力器40之間流動，以恒定地維持系統(tǒng)壓力，從而保持耙機輪6與地面之間的良好接觸。圖4A到8C示出了單獨的耙機輪，和處于各個位置中的浮置系統(tǒng)。圖8A-8C為在靜態(tài)情形下，在水平地面上可以在操作位置中觀察到的代表性位置。這是操作者將用來估計和調(diào)節(jié)浮置的最有可能的位置。一旦設(shè)定，圖4A-4C和5A-5C表示在操作期間當(dāng)輪遇到地形的升高位置時可能遇到的位置。耙機輪可以升高例如大約6英寸，如圖4A-4C所示，可以升高大約10英寸，如圖5A-5C所示。本發(fā)明的優(yōu)點在于，與現(xiàn)有技術(shù)的耙機輪懸掛相比，地面作用力的變化將極大地降低。期望的是，最小化這樣的變化。與如圖8A-8C所示的在正常操作位置中設(shè)定的地面作用力相比，所示的優(yōu)選實施例在最高操作位置中提供的地面作用力最多多20％，如圖5A-5C所示。通過允許耙機輪向下運動，如圖7A-7C所示，同時保持相當(dāng)一致的浮置力，本發(fā)明提供了額外的優(yōu)點。所示的優(yōu)選實施例允許耙機輪向下運動大約4英寸，而地面作用力將處于操作位置中的地面作用力的60％以內(nèi)。優(yōu)選實施例還依靠浮置缸來用作向下阻擋件，當(dāng)缸完全延伸時，輪的向下運動停止。在操作中，這種懸掛系統(tǒng)提供與耙機輪的耐久性相關(guān)的優(yōu)點。每個耙機輪都包括多個耙齒，耙齒通常包括線材桿。這些桿通過各種方式連接在一起，但是在所有已知的情況下，耙齒的連接已知是可能導(dǎo)致故障的源頭。當(dāng)耙機輪受到改變的地面作用力時，各個耙齒也受到變化的彎曲載荷。彎曲載荷的變化有助于導(dǎo)致耙齒的故障，從而，地面作用的改變最小化的系統(tǒng)在耙齒的耐久性方面具有有益效果。除了改進(jìn)耙齒耐久性之外，在整個展開的行程范圍內(nèi)提供一致的地面作用力的能力將產(chǎn)生改進(jìn)的耙動作。單獨耙機輪上的地面作用力影響耙齒與農(nóng)作物和地面接合的方式。較高的地面作用力往往會導(dǎo)致農(nóng)作物材料的污染增多，原因是耙齒還會沿著農(nóng)作物材料承載某些污垢。從而，較為一致的地面作用力將提供改進(jìn)的耙功能。以下的圖表繪制了估計的大致地面作用力對豎向輪壓力的關(guān)系，以便比較采用液壓缸的本發(fā)明與采用用于耙機輪的彈簧的輪式耙機。彈簧缸最大重量，lbs47.221.8最小重量，lbs09差(最大-最小)47.212.8從最大重量改變％100％27％上述實施例是當(dāng)前優(yōu)選的實施例，但是本發(fā)明顯然并不限于此。因此，根據(jù)上述教導(dǎo)，顯然能夠?qū)Ρ景l(fā)明做出許多修改和變化。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以以除了具體描述的以外的方式實施。