CN102077741A - 联合收割机用零半径转向行走变速箱 - Google Patents

联合收割机用零半径转向行走变速箱 Download PDF

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Abstract

本发明公开了联合收割机用零半径转向行走变速箱，包括变速箱体内的变速机构、转向机构和减速机构，变速机构驱动转向机构，转向机构通过减速机构实现联合收割机行走，转向机构包括转向轴，转向轴上设有两侧带牙嵌中央传动齿轮，两侧带牙嵌中央传动齿轮左右两侧分别设有对称的牙嵌齿轮、拨叉、压盘、张紧弹簧、转向离合器以及转向离合器齿轮，牙嵌齿轮在拨叉的带动下活动连接中央传动齿轮，拨叉推动压盘使转向离合器结合实现动力传递，张紧弹簧一端抵住压盘，另一端抵住转向离合器，转向离合器齿轮通过转向离合器的结合，实现对牙嵌齿轮的传动。本发明可以实现联合收割机的原地转向，提高联合收割机的机动性，减少空行程和能耗。

Description

联合收割机用零半径转向行走变速箱
技术领域
本发明涉及谷物收获机械，应用于半喂入和全喂入稻麦联合收割机及其他作物收获机械和工程机械。
背景技术
行走机构是联合收割机的主要功能部件，它影响机器的通过性和作业质量。半喂入稻麦联合收割机均采用橡胶履带式行走机构，其核心是行走变速箱。转向性能是评判行走变速箱优劣的主要标志之一。该型变速箱的转向机构由牙嵌式离合器、摩擦片式转向离合器和操纵装置组成，以切断单侧牙嵌式离合器动力或使转向离合器制动的方式来实现转向：机器直行时，牙嵌式离合器结合，转向离合器分离；转向时，操纵拨叉让转向侧牙嵌离合器切断动力使该侧履带减速，两侧履带一快一慢转大弯，但转大弯空行程大不适应南方小田块作业；继续操纵拨叉让该侧转向离合器结合，使该侧履带制动停转，两侧履带一走一停转小弯，但转小弯时停转履带括土破坏土壤，深泥田尤其明显。制动时还增加了功率损失。因此，有必要开发能消除以上弊端，两侧履带正、反同速行走，理论转向半径为零的原地转向行走变速箱。
发明内容
本发明的目的在于提供联合收割机用零半径转向行走变速箱，可以有效地解决现有联合收割机或者两侧履带一快一慢转大弯，增加联合收割机的空行程和能耗；或者两侧履带一走一停转小弯，破坏土壤的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
联合收割机用零半径转向行走变速箱，包括变速箱体，其特征在于：变速箱体内设有变速机构，变速机构依次连接有转向机构和减速机构，变速机构驱动转向机构，转向机构通过减速机构实现联合收割机行走。
进一步，变速机构包括动力输入轴、副变速轴和从动变速轴，动力输入轴上设有驱动齿轮，副变速轴上设有与驱动齿轮常啮合的行走部驱动齿轮，副变速轴上还设有数个主动齿轮，从动变速轴上设有对应的数个被动齿轮，驱动齿轮通过行走部驱动齿轮带动副变速轴转动，副变速轴带动主动齿轮从而实现对被动齿轮的变速传动，变速机构结构简单、可靠。
进一步，动力输入轴上的驱动齿轮还与联合收割机的收割部驱动齿轮常啮合，使收割动作和行走动作同步进行。
进一步，转向机构包括转向轴，转向轴上设有两侧带牙嵌中央传动齿轮，两侧带牙嵌中央传动齿轮左右两侧分别设有对称的牙嵌齿轮、拨叉、压盘、张紧弹簧、转向离合器以及转向离合器齿轮，牙嵌齿轮在拨叉的带动下活动连接中央传动齿轮，拨叉推动压盘使转向离合器结合实现动力传递，张紧弹簧一端抵住压盘，张紧弹簧另一端抵住转向离合器，实现压盘的回复运动，转向离合器齿轮通过转向离合器的结合，实现对牙嵌齿轮的传动。
进一步，中央传动齿轮与被动齿轮常啮合，从动变速轴通过中央传动齿轮驱动转向机构。
进一步，转向轴左右两侧前方设有对称的换向轴，换向轴上设有换向齿轮，从动变速轴上设有与换向齿轮对应的转向驱动齿轮，换向齿轮同时与转向驱动齿轮和转向离合器齿轮常啮合。
进一步，转向驱动齿轮的齿数与同中央传动齿轮常啮合的被动齿轮的齿数相等，转向离合器齿轮的齿数与中央传动齿轮的齿数相等，以实现理论转向半径为零的原地转向。
进一步，转向离合器内间隔排列有活动的钢片和活动的摩擦片，摩擦片贴合钢片实现动力传递。摩擦片与钢片的贴合由拨叉压紧压盘实现，此时张紧弹簧被压缩；摩擦片与钢片的分离由张紧弹簧的回复力实现。
优选的，摩擦片的数目为5～6片，钢片比摩擦片多1片。
进一步，减速机构包括减速轴，减速轴上左右两侧分别依次设有对称的传动齿轮和减速齿轮，转向机构的牙嵌齿轮驱动传动齿轮，减速齿轮与联合收割机的履带驱动齿轮啮合，传动齿轮带动减速轴上的减速齿轮转动，实现对联合收割机的履带驱动齿轮的传动。
本发明由于采用了上述技术方案，可以实现联合收割机的原地转向，也可以实现联合收割机的常规转向，提高了联合收割机的机动性，减少了联合收割机的空行程和能耗，同时不会对土壤产生破坏。本发明结构紧凑、工作可靠，能耗小，实用性强。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明联合收割机用零半径转向行走变速箱的结构示意图。
附图标记：1.变速箱体、2.动力输入轴、3.副变速轴、4.从动变速轴、5，21.右，左换向轴、6，22.右，左拨叉、7，20.右，左摩擦片、8.转向轴、9，19.右，左张紧弹簧、10，18.右，左转向离合器、11，17.右，左钢片、12，16.右，左压盘、13.减速轴、14，15.右，左驱动轴、23.制动器、24.收割部驱动轴、25.驱动齿轮、26.收割部驱动齿轮、27.行走部驱动齿轮、28.III档主动齿轮、29.II档主动齿轮、30.I档主动齿轮、31.右转向驱动齿轮、32.III档被动齿轮、33.II档被动齿轮、34.I档被动齿轮、35.左转向驱动齿轮、36.左换向齿轮、37.左转向离合器齿轮、38.左牙嵌齿轮、39.中央传动齿轮、40.右牙嵌齿轮、41.右转向离合器齿轮、42.右换向齿轮、43.左传动齿轮、44.右传动齿轮、45.左减速齿轮、46.右减速齿轮、47.左履带驱动齿轮、48.右履带驱动齿轮
具体实施方式
如图1所示，为本发明联合收割机用零半径转向行走变速箱，包括变速箱体1，变速箱体1内设有变速机构，变速机构依次连接有转向机构和减速机构，变速机构驱动转向机构，转向机构通过减速机构实现联合收割机行走。
变速机构包括动力输入轴2、副变速轴3和从动变速轴4，动力输入轴2上设有驱动齿轮25，驱动齿轮25与联合收割机的收割部驱动齿轮26常啮合，带动收割部驱动轴24运转，副变速轴3上设有与驱动齿轮25常啮合的行走部驱动齿轮27，副变速轴3上还设有I挡主动齿轮30、II挡主动齿轮29、III挡主动齿轮28，从动变速轴4上设有对应的I挡被动齿轮34、II挡被动齿轮33、III挡被动齿轮32，驱动齿轮25通过行走部驱动齿轮27带动副变速轴3转动，副变速轴3带动I挡主动齿轮30，或者II挡主动齿轮29，或者III挡主动齿轮28，从而实现相应对I挡被动齿轮34，或者II挡被动齿轮33，或者III挡被动齿轮32的传动。
转向机构包括转向轴8，转向轴8上设有中央传动齿轮39，中央传动齿轮39与II挡被动齿轮33常啮合，从动变速轴4通过中央传动齿轮39驱动转向机构。中央传动齿轮39左右两侧分别依次设有对称的左牙嵌齿轮38、右牙嵌齿轮40，左拨叉22、右拨叉6，左压盘16、右压盘12，左张紧弹簧19、右张紧弹簧9、左转向离合器18、左转向离合器齿轮37、右转向离合器10以及右转向离合器齿轮41，转向离合器齿轮与转向离合器为一体结构，左、右牙嵌齿轮38、40分别在左、右拨叉22、6的带动下活动连接中央传动齿轮39，左、右拨叉22、6分别推动左、右压盘16、12与左、右转向离合器18、10结合实现动力传递，左、右转向离合器18、10内分别设有间隔排列的左钢片17、左摩擦片20、右钢片11和右摩擦片7，左、右钢片17、11分别活动连接在左、右转向离合器18、10内，左、右摩擦片20、7分别活动连接在左、右转向离合器18、10内，左、右摩擦片20、7的数目均为5～6片，左、右钢片17、11分别比左、右摩擦片20、7多1片。左、右转向离合器齿轮37、41分别通过左、右压盘16、12，使左、右转向离合器18、10内的左钢片17和左摩擦片20、右钢片11和右摩擦片7贴合，分别实现对左、右牙嵌齿轮38、40的传动。左、右张紧弹簧19、9一端分别抵住左、右压盘16、12，左、右张紧弹簧19、9另一端分别抵住左、右转向离合器18、10，分别实现左、右压盘16、12的回复运动，使左、右摩擦片20、7分别脱离左、右钢片17、11。
转向轴8左右两侧前方设有对称的左换向轴21、右换向轴5，左、右换向轴21、5上分别设有左换向齿轮36、右换向齿轮42，从动变速轴4上设有分别与左、右换向齿轮36、42常啮合的左转向驱动齿轮35、右转向驱动齿轮31，左换向齿轮36同时与左转向驱动齿轮35和左转向离合器齿轮37常啮合，右换向齿轮42同时与右转向驱动齿轮31和右转向离合器齿轮41常啮合。左、右转向驱动齿轮35、31的齿数与常啮合的II挡被动齿轮33的齿数相等，左、右转向离合器齿轮37、41的齿数与中央传动齿轮39的齿数相等。
减速机构包括减速轴13，减速轴13上左右两侧分别依次设有对称的左传动齿轮43、右传动齿轮44和左减速齿轮45、右减速齿轮46，转向机构驱动左、右传动齿轮43、44，左、右减速齿轮45、46分别与联合收割机的履带驱动齿轮47、48啮合，转向机构驱动左、右传动齿轮43、44，左、右传动齿轮43、44分别带动减速轴13上的左、右减速齿轮45、46转动，分别实现对联合收割机的左履带驱动齿轮47、右履带驱动齿轮48的传动。
左、右转向驱动齿轮35、31分别与对应的左、右换向齿轮36、42常啮合；左、右换向齿轮36、42又分别与左、右转向离合器上的齿轮37、41常啮合。左、右牙嵌齿轮38、40分别与左、右传动齿轮43、44常啮合；左、右减速齿轮45、46分别与左、右履带驱动齿轮47、48常啮合。
作业时，液压马达动力输入轴2的动力经驱动齿轮25传给固定在副变速轴3上的行走部驱动齿轮27，使副变速轴3处于常运转状态。通过不同传动路线，可实现以下功能(以II挡为例进行说明)：
一、直行前进：
副变速轴的动力经II挡主动齿轮29→II挡被动齿轮33→中央传动齿轮39→左、右牙嵌齿轮38、40→左、右传动齿轮43、44→左、右减速齿轮45、46→左、右履带驱动齿轮47、48→左、右驱动轴15、14，驱动联合收割机的左右履带等速前进。
二、直行后退：
通过改变液压马达动力输入轴2的转动方向，驱动联合收割机的左右履带与直行前进相同传动的路线等速后退。
三、常规转向：
以右转向为例：操纵右拨叉6右移，使右牙嵌齿轮40与中央传动齿轮39的牙嵌分离，右侧动力切断，右侧履带靠惯性前行，速度下降。左侧履带仍然按照上述直行前进时的传动路线传递动力：II挡主动齿轮29→II挡被动齿轮33→中央传动齿轮39→左牙嵌齿轮38→左传动齿轮43→左减速齿轮45→左履带驱动齿轮47→左驱动轴15，即左侧履带继续前行。由于左、右履带的速度差使联合收割机向右转向。
向左转向的原理与之相同。
四、原地转向
以原地右转向为例：操纵右拨叉6右移，使右牙嵌齿轮40与中央传动齿轮39的牙嵌分离，切断动力。操纵右拨叉6继续右移，施压于右压盘12，右压盘12推动右钢片11和右摩擦片7右移，消除右转向离合器10中的右摩擦片7与右钢片11之间间隙，使右摩擦片7与右钢片11贴合传递动力，此时右张紧弹簧9被压缩。
右侧动力传递路线为：II挡主动齿轮29→II挡被动齿轮33→右转向驱动齿轮31→右换向齿轮42→右转向离合器齿轮41→右牙嵌齿轮40→右传动齿轮44→右减速齿轮46→右履带驱动齿轮48→右驱动轴14。
由于右换向齿轮42，使右履带驱动齿轮48与机器前进时转向方向相反，而左侧履带仍然按照上述直行前进时的传动路线传递动力；且左、右转向驱动齿轮35、31的齿数与II挡被动齿轮33的齿数相等，左、右转向离合器齿轮37、41与中央传动齿轮39的齿数相等。因此右侧履带与左侧履带将以相同的理论速度反向运转，实现联合收割机原地转向。
原地左转向原理与之相同。
五、前进速度变换：
驱动齿轮25与固定在副变速轴3上的行走部驱动齿轮27常啮合，因此副变速轴3处于常运转状态。
挂I挡时，移动I挡主动齿轮30，使之与I挡被动齿轮34啮合，从而使从动变速轴4运转，动力经I挡被动齿轮34和II挡被动齿轮33传给中央传动齿轮39。
挂II挡时，移动II挡主动齿轮29与II挡被动齿轮33啮合，动力经II挡被动齿轮33传给中央传动齿轮39，如图1所示。
挂III挡时，移动II挡主动齿轮29，使附于其上的内齿轮与附在III挡主动齿轮28的小齿轮啮合，动力经III挡被动齿轮32经II挡被动齿轮33传递给中央传动齿轮39。
六、停车制动：
联合收割机停止作业或者在坡地停车时，通过操纵制动器23实施制动。

Claims (10)

1.联合收割机用零半径转向行走变速箱，包括变速箱体(1)，其特征在于：所述变速箱体(1)内设有变速机构，所述变速机构依次连接有转向机构和减速机构，所述变速机构驱动所述转向机构，所述转向机构通过所述减速机构实现联合收割机行走。
2.根据权利要求1所述的联合收割机用零半径转向行走变速箱，其特征在于：所述变速机构包括动力输入轴(2)、副变速轴(3)和从动变速轴(4)，所述动力输入轴(2)上设有驱动齿轮(25)，所述副变速轴(3)上设有与所述驱动齿轮(25)常啮合的行走部驱动齿轮(27)，所述副变速轴(3)上还设有主动齿轮(30、29、28)，所述从动变速轴(4)上设有对应的被动齿轮(34、33、32)，所述驱动齿轮(25)通过行走部驱动齿轮(27)带动副变速轴(3)转动，所述副变速轴(3)带动所述主动齿轮(30、29、28)从而实现对所述被动齿轮(34、33、32)的变速传动。
3.根据权利要求1所述的联合收割机用零半径转向行走变速箱，其特征在于：所述动力输入轴(2)上的驱动齿轮(25)与联合收割机的收割部驱动齿轮(26)常啮合。
4.根据权利要求1所述的联合收割机用零半径转向行走变速箱，其特征在于：所述转向机构包括转向轴(8)，所述转向轴(8)上设有中央传动齿轮(39)，所述中央传动齿轮(39)左右两侧分别依次设有对称的牙嵌齿轮(38、40)、拨叉(22、6)、压盘(16、12)、张紧弹簧(19、9)、转向离合器(18、10)以及转向离合器齿轮(37、41)，所述牙嵌齿轮(38、40)在所述拨叉(22、6)的带动下活动连接中央传动齿轮(39)，所述拨叉(22、6)推动压盘(16、12)使所述转向离合器(18、10)结合实现动力传递，所述张紧弹簧(19、9)一端抵住压盘(16、12)，所述张紧弹簧另一端抵住转向离合器(18、10)，实现所述压盘(16、12)的回复运动，所述转向离合器齿轮(37、41)通过转向离合器(18、10)的结合，实现对所述牙嵌齿轮(38、40)的传动。
5.根据权利要求4所述的联合收割机用零半径转向行走变速箱，其特征在于：所述中央传动齿轮(39)与被动齿轮(33)常啮合，所述从动变速轴(4)通过所述中央传动齿轮(39)驱动转向机构。
6.根据权利要求4所述的联合收割机用零半径转向行走变速箱，其特征在于：所述转向轴(8)左右两侧前方设有对称的换向轴(21、5)，所述换向轴(21、5)上设有换向齿轮(36、42)，所述从动变速轴(4)上设有与所述换向齿轮(36、42)对应的转向驱动齿轮(35、31)，所述换向齿轮(36、42)同时与所述转向驱动齿轮(35、31)和转向离合器齿轮(37、41)常啮合。
7.根据权利要求6所述的联合收割机用零半径转向行走变速箱，其特征在于：所述转向驱动齿轮(35、31)的齿数与被动齿轮(33)的齿数相等，所述转向离合器齿轮(37、41)的齿数与中央传动齿轮(39)的齿数相等。
8.根据权利要求4所述的联合收割机用零半径转向行走变速箱，其特征在于：所述转向离合器(18、10)内间隔排列有活动的钢片(17、11)和活动的摩擦片(20、7)，所述摩擦片(20、7)贴合钢片(17、11)实现动力传递。
9.根据权利要求8所述的联合收割机用零半径转向行走变速箱，其特征在于：所述摩擦片(20、7)的数目为5～6片，所述的钢片(17、11)比所述的摩擦片(20、7)多1片。
10.根据权利要求1所述的联合收割机用零半径转向行走变速箱，其特征在于：所述减速机构包括减速轴(13)，所述减速轴(13)上左右两侧分别依次设有对称的传动齿轮(43、44)和减速齿轮(45、46)，所述转向机构驱动所述传动齿轮(43、44)，所述减速齿轮(45、46)与联合收割机的履带驱动齿轮(47、48)啮合，所述转向机构驱动传动齿轮(43、44)，所述传动齿轮(43、44)带动减速轴(13)上的减速齿轮(45、46)转动，实现对联合收割机的履带驱动齿轮(47、48)的传动。
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