[发明专利]可变轴距的车辆

说明书

本发明涉及一种机动车辆，特别是(但不是唯一的)能进行重载作业(例如装载作业)的车辆，更具体地说，是有关这种车辆的结构，操作和稳定性的改进。更具体地说，本发明涉及一种几何结构可变的车辆，其中，至少轴距能延伸而对装载提供一个平衡力(否则车辆将会不平衡)。而本发明将主要参照滑动转向车辆进行描述，可以理解，本发明将不限于能进行装载作业的车辆，而可以适用于能进行除装载外的各种作业的车辆。

目前有许多各种形式的装载机，用于提升和装载作业。现有装载机的结构很大取决于其各自作业的机能。这种现有的装载机例如有滑动转向装载机，叉车，前端装载机和具有前端装载功能的反向铲等等。

滑动转向装载机通常包括承载式结构的车体，具有装在车体上的驱动装置，装在车体上并支承车体的两组车轮，和作业机械，例如装在车体上的前端装载组件。滑动转向装载机已被设计成一非常小型的、较轻的和很有机动性的车辆。所以，其能在一小翻斗中运输到建筑和作业现场，并能在一有限的区域内提供非常有用的推土或装载作业。一种这样的有很短轴距的滑动转向装载机已经证明是成功的，其作为便于运输的推土机能可拆卸地安装各种作业机具，并且可以由此而代替更大和更昂贵的机械，例如反向铲，挖掘机等。但是，除了这些优点之外，这种滑动转向装载机在使用中有固有的不稳定性。因为其是短轴距车辆，其操作稳定性在一定程度上依赖于驱动装置的重量，特别是马达，其通常安装在后部以对前端的作业机具提供平衡力，并且由于机械的整个几何形状，其必须采取一平衡补偿。于是，如果为了能提升大装载量的挖斗而使机器后部过重，在克服小的坡度或障碍时(特别是当铲斗是空的时)，机器就会暴跳。另一方面，如果机器后部太轻，其就不能提升大的负载并且容易绕前轮向前转动。

以前，滑动转向装载机需要后部加重以提升重物，并且(虽然没有为此目的进行特殊设计)必要时要求机器能向后爬陡坡，并且每次提升时使铲斗能提升很大的重载物。对于很短轴距的机器，已证明后部加重是最可能的补偿方法。于是，当克服陡坡时，为了安全，现有的短轴距滑动转向装载机最好反向上坡，当向前进行，并当铲斗是空的特别当铲斗是在空中时，实际上其只限于中等的坡度。

在使用中，分布于机器上的动态力是相当复杂的，并且其与短的轴距一同增加了机器固有的不稳定性。在现有机器上的动态负载根据一些单独的或相互结合的因素变化，包括作业时机器的驱动速度，装载铲斗中携带的负载，铲斗提升的高度，装载机行进路面的不平度，轮胎的充气程度，加速或减速(或制动)的猛烈程度，机器工作的表面坡度和起伏，和机器左右转向时引起的侧向负载等。

一个不熟练的司机有时容易产生不稳定的问题，而使机器容易翻倾。一个熟练的司机应能持续地和快速地补偿在现有短轴距滑动转向装载车辆中固有的不稳定性问题。这使其工作性能大大低于能更稳定工件的机器。

在一些使用操作和结构中，现有的滑动转向车辆确实是危险的。例如，当负载升高时，机器翻倾的可能性很大，并且这种可能性能由突然的减速而增大。当相同的负载降低携带时，仍有向前翻倾的可能性，然而，在翻倾发生前，装载机的铲斗将会与地面接触。于是，当一操作者在铲斗中携带负载时，应使携带的负载靠近地面，使机器处于侧向更稳定和反抗翻倾可能性的状态。

当装载一载重车时，已知滑动转向装载机能通过一平地。在一中等或陡的坡上，在装载特别是卸载时，由于平衡分布的变化，装载机可以单纯地向后滚动。这需要恒定地使铲斗处于低位，从而改进几何关系以增加装载和卸载时的循环时间。在现有滑动转向装载机上的发动机朝后安装，以提供恢复力矩，平衡机器中由装载的铲斗引起的翻倾力矩的作用。当操作者在一向前的或侧向的斜坡上工作时，上述的情况被加大了。并且，不平的地带对操作者的安全操作很危险，因为机器有向前，向后或侧向的翻倾的增加的可能性，

当其他的工作机具(例如一挖沟机具)连接于上述滑动转向装载机上时，仍然具有稳定性问题。当然，如果作业机具的重量少于上述的铲斗，稳定性问题就加重了。

对于不稳定性敏感的其他车辆是普通的叉车。这种普通使用的装载机通常包括位于车体上的驱动组件，车体位于车轮组件上或底盘上，或在另一方面，其为一承载式结构。底盘包括一车轮组件，其形成一较短的轴距(虽然比典型的滑动转向装载机的长)，并且典型地在车辆前部有一大致垂直的架，其支承一组能在垂直和水平方向移动的提升叉斗。