CN102369798B - 一种四轮驱动多功能机耕船 - Google Patents

Abstract

本发明属于农用机械技术领域，具体涉及一种水旱通用四轮驱动多功能机耕船。技术方案包括船体(1)，在船体(1)上安装有提供动力源的大功率发动机(3)，主离合器(5)，变速箱(6)，带有联动的前驱动桥(9)和后驱动桥(18)的传动系统，带有相对位置可调的四驱动轮的行走装置，转向系统，制动系统，动力输出装置，悬挂装置和液压系统。通过左右联组V带或齿轮或链条传动实现双桥四轮驱动；方向盘操控下的转向离合装置与附加制动的差速装置联动实现原地转向；驱动轮相对船体位置可调。本机功率大、能耗低、工效高、质量轻，广泛适用南方水旱连作区和东北稻作区，满足平原、丘陵、滨湖等地需要。

Description

一种四轮驱动多功能机耕船

技术领域

本发明属于农用机械技术领域，具体涉及一种水旱通用可提高水田保护性耕作质量的四轮驱动多功能机耕船。

背景技术

机耕船是我国上世纪70年代的一项发明创造，以“浮式原理”为特征的核心技术虽然至今仍在南方水稻产区广为应用，但其技术进步极其缓慢。现有产品仍属“简易机耕船”，配套功率一般为12马力-18马力单缸柴油机；一级二级传动均为单根组合皮带传动，机械效率低；无换挡变速装置，最佳作业速度无法选择，且无倒车条件，机动性差；船体支承、两轮(叶片铁轮)驱动的传动形态，只适用于水田耕整，且适应水田土壤泥脚深度为25cm以下，根本无法进行旱地耕整作业；两级皮带张紧轮式离合装置和外包带式制动装置技术简陋，且防水防泥效果有限；末端固定速比齿轮减速箱主体置于船体两边内侧，其输出轴及法兰套管贯穿船体侧板伸出船体外侧后与驱动轮固连，致使驱动铁轮叶片入土深度调整时，需要侧板提供一定调节范围的弧形孔，为防止船体进水进泥导致弧形孔密封要求非常严格；驱动叶轮入土深度调整、作业机具升降、动力离合与驱动轮制动、甚至发动机启动均靠人力操作，致使劳动强度大，驱动叶轮入土深度还需停机调整，影响作业工效；两轮驱动导致田间转移、过沟过埂、上坡下坡等越障性能不甚理想，安全性较差；配套作业机具小型单一，工作幅宽一般60cm左右，生产效率低；缺少专门的动力输出装置，制约了驱动型配套作业机具的应用与发展。总之，简易机耕船的技术含量及动力性、通用性、操纵性、可靠性、安全性亟待提高。

近年来出现了配套功率有所增加的机型，作业速度及工效相应有所提高，但上述技术尚未得到实质性突破，新技术的应用仍然十分缺乏，机耕船的区域适应性、作业质量和技术经济效果亟待提高。因此，大功率、多功能、高性能机耕船技术已成为南方水旱连作地区乃至北方水稻产区广大农民的迫切期待。

发明内容

本发明的目的在于克服现有机耕船的诸多技术缺陷及不足，提供一种大功率、水旱通用、结构合理、优质高效的四轮驱动多功能机耕船。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括：船体1，在船体1上安装有提供动力源的大功率发动机3，主离合器5，变速箱6，带有联动的前驱动桥9和后驱动桥18的传动系统，带有相对位置可调的四驱动轮的行走装置，转向系统，制动系统，动力输出装置，悬挂装置和液压系统。

上述的四轮驱动多功能机耕船中，所述的传动系统中，前驱动桥9通过万向节7与动力源相连接，前驱动桥9和后驱动桥18通过左右对称布置的联组V带或多级齿轮或链条相连接，实现联动；前驱动桥9左右对称设置有前桥最终传动箱，后驱动桥左右对称设置有后桥最终传动箱，分别与前桥最终传动箱和后桥最终传动箱的输出轴相连接的是前桥驱动轮和后桥驱动轮；其中：

1)所述前驱动桥9包括位于桥中央的圆锥齿轮传动箱29，据此左右对称设置转向离合装置，前桥V带轮，前桥制动盘，前桥制动钳，它们安装在前桥主轴28上，且转向离合装置，前桥V带轮，前桥制动盘依次轴向联接，前桥制动钳的支架固定在船体1内的相应位置，所述的万向节7与圆锥齿轮传动箱29中的圆锥齿轮传动输入轴联接，圆锥齿轮传动箱29上左右凸缘与船体1上固定的前桥支架构成铰接，用于支撑前桥；

2)所述后驱动桥18的桥中央设有差速装置35，据此左右对称设置轴承座，后桥V带轮，双万向节，与后桥最终传动箱的输入轴联接的法兰盘；所述的差速装置35的半轴齿轮，轴承座，后桥V带轮依次安装在左右半轴上，且差速装置35壳体左边或/和右边固联了控制其壳体转动的后桥制动盘，并在相应位置设置了后桥制动钳，所述双万向节分别联接后桥V带轮和后桥最终传动箱的输入轴上的法兰盘，后桥通过轴承座支承在船体后桥支架49上。

上述的四轮驱动多功能机耕船中，所述的行走装置包括船体1，相对于船体1的位置可调的两个前桥驱动轮和两个后桥驱动轮；与所述四个驱动轮对应设置有四个油缸，这四个油缸分别位于船体1的左右侧，它们的活塞杆端分别通过连接杆与相应的前后驱动桥上的四个最终传动箱的壳体连接，所述连接杆与所述活塞杆一端铰接，所述连接杆的另一端与所述最终传动箱壳体上端固接，液压力迫使最终传动箱壳体绕其输入轴转动，实现驱动轮相对船体1的位置调整。

上述的四轮驱动多功能机耕船中，所述的转向系统包括方向机10，与方向机10相配合的所述的左右对称安装在前驱动桥9上的转向离合装置，安装在后驱动桥18中央的差速装置35，所述的后桥制动盘，与后桥制动盘相配合的后桥制动钳；所述方向机10的下端设有可分离转向离合装置的杠杆机构，所述后桥制动钳与方向机控制的液压制动泵II58联通，方向机10的方向盘向某一边转动，通过方向机10下端杠杆机构分离该边转向离合装置，整机随即向该边转向，方向盘转动角度越大，转向离合装置分离越显著，整机转向半径越小，若在转向离合装置彻底分离的情况下，同时通过液压力的作用启用后桥差速装置35上的制动装置，则差速装置35中的行星齿轮只有自转而无公转，两边驱动轮等速反向转动，实现原地转向。

上述的四轮驱动多功能机耕船中，所述的液压系统包括油箱52，过滤器63，液压泵4，溢流阀66，与液压泵4的输出端管路相连接的分流阀11，该分流阀11的出口分出四条分别通往控制四个驱动轮的油缸的支路，每条支路上分别顺序连接有电磁球阀和三位四通电磁换向阀，所述三位四通电磁换向阀的另一端通过液控双向锁与控制驱动轮的相应油缸相连接；该液压系统还包括卸荷用的二位二通电磁换向阀。

上述的四轮驱动多功能机耕船中，所述液压系统还包括与液压泵4的输出端管路相连接的一个三位四通电磁换向阀，该三位四通电磁换向阀的另一端通过液控双向锁与控制作业机具悬挂机构的作业机具升降油缸相连接。

上述的四轮驱动多功能机耕船中，所述的制动系统包括前驱动桥9上对称设置的制动盘和与所述制动盘相配合的制动钳，该制动钳与刹车踏板控制的液压制动泵I57联通，通过液压力的作用，实现整机的可靠制动。

上述的四轮驱动多功能机耕船中，所述的动力输出装置包括变速箱6上的动力输出接口22，位于船尾中部的具有多个档位和离合装置的动力输出传动箱16，将动力输出接口22与动力输出传动箱16的输入轴连接起来的万向节传动轴19，动力输出传动箱16的输出轴将与驱动型作业机具联接，所述动力输出传动箱16固连在船体固定架47上。

上述的四轮驱动多功能机耕船中，所述两前桥最终传动箱内侧有轴套与船体左右侧板上的左右前桥支承座构成密封配合；两后驱动桥最终传动箱内侧有轴套与船体左右侧板上的左右后桥支承座构成密封配合。

上述的四轮驱动多功能机耕船中，至少还包括一项以下结构特征：

1)船体1的侧板呈槽钢型，在其内侧固定有网格状加强筋，在其内侧还固定有立柱，在其上沿固定有由所述立柱支撑的槽型钢上横梁；

2)船体1的两头上翘呈弧形，以利于减小滑行阻力和提高越障性能；

3)所述的前桥驱动轮和后桥驱动轮为水田作业时的叶片铁轮或套胶叶片铁轮，或为旱地作业时的充气胶轮，或为湿软旱地作业时的套胶叶片铁轮；所述套胶叶片铁轮是在叶片铁轮的叶片端部胶接耐磨损、耐冲击的橡胶块，以减轻脉冲振动和避免破坏道路。

为了简洁起见，下文中的“前驱动桥”可简称为“前桥”，“后驱动桥”可简称为“后桥”，“前桥驱动轮”可简称为“前轮”，“后桥驱动轮”可简称为“后轮”，“前桥左驱动轮”可简称为“左前轮”，“前桥右驱动轮”可简称为“右前轮”，“后桥左驱动轮”可简称为“左后轮”，“后桥右驱动轮”可简称为“右后轮”。且由于多处结构的对称性，我们也可在附图中用一个标号来标示左右对称设置的两个零部件。有时为了描述的清晰，我们用不带“′”和带“′”的标号来区分对称设置的左、右零部件。

本发明将发动机的运动和动力首先通过万向节及圆锥齿轮传动传递给前驱动桥，接着通过联组V带或齿轮传递给后驱动桥，最后通过两桥最终传动箱，直至传递给前后左右四个驱动轮，实现整机直线前进或后退；通过方向机、前桥的转向离合装置、后桥的差速装置及其制动装置配合联动，实现整机转向或原地转向；通过与前桥转向离合装置关联的前桥制动装置，实现整机有效制动；通过驱动轮液压调节系统，调整前后驱动轮或左右驱动轮或单个驱动轮相对船体的位置，实现驱动轮轴距、整机离地间隙和重心、水田铁轮叶片入土深度的合理调整，保证不同工况下的最佳动力性、机动性、越障性和安全性；通过调整控制船底接地比压，减少船体滑行阻力，实现水田作业时的节能性；通过水田作业时船底对前茬残留秸秆的有序推压，有助于实现水田适度耕整前提下的秸秆更好埋覆还田和保护生态环境；通过变速箱动力输出接口、万向节传动轴和变速动力输出传动箱，实现驱动型作业机具所需的不同转速和动力；通过液压系统及悬挂机构的配合，实现作业机具的升降。

具体地说，本四轮驱动多功能机耕船包括船体、发动机、主离合器、变速箱、万向节、带有联动的前驱动桥和后驱动桥的传动系统、转向系统、制动系统、行走装置、动力输出装置、悬挂装置和液压系统。所述船体是其它所有装置和系统的安装平台，且船头左右两侧分别设有工具箱和液压油箱，可与船体制成一体。所述发动机为多缸大功率四行程柴油机。所述主离合器为摩擦片常压式离合器。所述变速箱为多档(含倒档)齿轮变速箱，并附设动力输出接口。所述万向节用于联接变速箱输出轴和圆锥齿轮传动箱输入轴。所述前驱动桥包括圆锥齿轮传动箱；左右对称布置的转向离合装置、多槽的前桥V带轮、浮钳盘式前桥制动装置和法兰盘依次轴向联接并固连在前桥主轴上；所述前驱动桥上还设有左右法兰盘与左右前桥最终传动箱输入轴的联接，左右前桥最终传动箱输出轴与前桥驱动轮固连。所述后驱动桥中部设置差速装置，在差速装置左右对称布置轴承座、多槽的后桥V带轮、双万向节和法兰盘依次沿后桥轴线安装；差速装置壳体左边或/和右边固连浮钳盘式制动装置；所述后驱动桥法兰盘还与后桥最终传动箱的输入轴联接，后桥最终传动箱的输出轴与后桥驱动轮固连。所述传动系统分为两路：一路由变速箱输出轴出发，将运动和动力依次传递给万向节、圆锥齿轮传动、转向离合装置、前桥V带轮、前桥最终传动箱及前桥驱动轮，前桥V带轮同时通过联组V带将运动和动力依次传递给后桥V带轮、双万向节、后桥最终传动箱及后桥驱动轮，实现两桥联动、四轮驱动；另一路由变速箱动力输出接口出发，将运动和动力依次传递给万向节传动轴、动力输出传动箱，最终为驱动型作业机具提供动力。所述转向系统包括方向机、前桥的转向离合装置、后桥差速装置、后桥浮钳盘式制动装置。左右转向离合装置同时结合时，左右驱动轮同向等速转动，整机呈直线前进或后退；若方向机尚未使某一边转向离合装置彻底分离时，则整机以较大转弯半径向该边转向；若方向机使该边转向离合装置彻底分离，又同时启用后桥浮钳盘式制动装置，则该边驱动轮与另一边驱动轮等速反向转动，整机则向该边原地转向。所述制动系统包括前桥上的左右对称的前桥制动盘和前桥制动钳，借助液压力实现整机可靠制动。所述行走装置包括船体、两个前桥驱动轮和两个后桥驱动轮，它们可以是充气胶轮和叶片铁轮，充气胶轮用于道路行驶或旱地作业，叶片铁轮主要用于水田作业，胶接橡胶块的叶片铁轮可用于水田、湿软旱地作业或短距离道路转移，四个驱动轮分别配有液压油路，可按前后轮、左右轮分组调节其与船体的相对位置，亦可分别调节每个轮子的相对位置，以满足不同作业机具、不同工况、轮子更换的要求。所述动力输出装置已在上文中描述。所述悬挂装置包括三点悬挂机构所属零部件，用于作业机具的挂接、升降及作业机具状态调节。所述液压系统包括液压油箱、液压泵、单向阀、分流阀、电磁球阀、电磁换向阀、液控双向锁、油缸、溢流阀等，形成的多条油路分别为驱动轮相对船体位置的调节、悬挂机构及作业机具升降提供液压力。

本发明的有益效果是：

1.四个驱动轮相对船体的位置可以前后或左右分组无级调节，也可以单轮单独无级调节，从而使整机驱动轮轴距、离地间隙、重心，水田作业时的船底接地比压及滑行阻力，铁轮叶片入土深度及驱动力等技术参数得到合理调整，使整机动力性、稳定性、通过性、节能性、安全性等综合技术性能得到充分发挥，满足多种作业机具、作业工况、作业质量、环境条件、胶轮与铁轮互换的客观需要。液压系统的配套使用，使所述调整快捷准确、省力轻便，能优质高效地实现多种功能及性能。

2.采用左右对称的联组V带实现前驱动桥和后驱动桥的联动，直至四轮驱动，联组V带并非普通单根V带的拼用，能保证应有的成倍传动能力和同等寿命。采用联组V带的双桥联动，与通过万向节传动轴和两桥上的圆锥齿轮传动装置使两桥联动的方式相比，本发明传动系统结构简约、质量轻、技术性能可靠、制造和使用成本低、能耗低、装拆与维护方便，两桥及其所属装置用船体面板覆盖在舱内，防水防泥和使用安全性得到保证，能较好地适应农田特别是水田作业的恶劣环境。

3.方向机操控下的前驱动桥转向离合装置与后驱动桥差速装置及其液力制动装置的配合，能实现左右驱动轮等速反向回转的整机原地转向，其机动性能优越，减少了作业残留，提高了作业效率，尤其梭形作业灵便，不会产生刨坑、集堆等破坏土壤结构的不良现象。

4.变速箱输出轴与前桥圆锥齿轮传动输入轴采用万向节联接，圆锥齿轮传动箱体与船体前桥支架构成铰接，其结构简单，相互适应性强，装拆维护方便，显著降低了变速箱输出轴线与前后桥水平线交角的精度要求及相关制造装配成本，能够很好地适应机耕船的恶劣工作环境，避免了工作中因发动机振动给前桥乃至整机造成的不良影响。

5.后驱动桥两端对称采用双万向节联接，显著降低了后桥轴线上零部件同心度精度要求及相关制造装配成本，且使联组V带装拆及张紧度调节方便，双万向节的利用，也使相关结构简单，关联装置相互适应性强，装拆维护方便。

6.船体与最终传动箱的配合结构设置合理，提高了密封性能，解决了现有技术中为了调整驱动铁轮叶片入土深度，侧板设置弧形孔而导致的密封难问题。

7.在保证船底有效承压面积及合适接地面比压的前提下，船头弧形上翘、船尾圆弧过渡，不仅能显著减小船体滑行阻力，节约功耗，降低油耗，而且前行和倒车时过沟过埂、上坡下坡等越障性能好。

8.叶片端部胶接橡胶块的叶片铁轮构成的驱动轮，能减缓多边形滚动固有的脉动冲击振动效应，适应水田、湿软旱地和短距离道路行驶的需要，拓展了常规叶片铁轮的通用性。

9.通过双桥联动、四轮驱动、大功率配套、作业速度可选，能与现有工作幅宽1.8m左右的多种大中型作业机具配套，实现水田、旱地通用，完成犁耕、旋耕、整地、开沟、起垄、旱地秸秆粉碎还田、水田秸秆埋覆还田等驱动型或牵引型作业机具移动式作业；利用动力输出装置，还可完成排灌、脱粒、加工等固定式作业。整机结构紧凑、操作方便灵活、作业效率高、劳动强度低，不仅广泛适用于南方水旱连作区，而且适用于东北大面积稻作区。尤其水田耕整时，利用船体和作业机具的协同作用，不仅实现适度耕整，还能将前茬秸秆一并埋覆还田，有利于改善生态环境，实现稻田保护性耕作。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图；

图2是前驱动桥结构示意图；

图3是后驱动桥结构示意图；

图4是船体结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是驱动轮调节示意图；

图7是驱动轮和作业机具悬挂机构液压控制原理图；

图8是制动系统结构示意图。

以上图中序号注释如下：1.船体，2.发动机罩壳，3.发动机，4.液压泵，5.主离合器，6.变速箱，7.万向节，8.仪表盘，9.前驱动桥，10.方向机，11.分流阀，12.左后轮油缸，12′.右后轮油缸，13.燃油箱，14.挡泥板，15.悬挂机构，16.动力输出传动箱，17.后桥左驱动轮，17′.后桥右驱动轮，18.后驱动桥，19.万向节传动轴，20.联组V带，21.前桥左驱动轮，21′.前桥右驱动轮，22.动力输出接口，23.前桥最终传动箱，24.前桥制动盘，25.前桥制动钳，26.前桥V带轮，27.转向离合装置，28.前桥主轴，29.圆锥齿轮传动箱，30.后桥最终传动箱，31.双万向节，32.后桥V带轮，33.轴承座，34.半轴，35.差速装置，36.后桥制动盘，37.后桥制动钳，38.围板，39.船头，40.底板，41.发动机机架，42.侧板，43.前桥支架，44.立柱，45.上横梁，46.后桥支承座，47.固定架，48.挡泥罩壳，49.后桥支架，50.翼板，51.工具箱，52.液压油箱，53.连接杆I，54.后桥法兰盘，55.刹车踏板，56.油门踏板，57.液压制动泵I，58.液压制动泵Ⅱ，59.前桥法兰盘，60.前桥支承座，61.左前轮油缸，61′.右前轮油缸，62.作业机具升降油缸，63.过滤器，64.压力表，65.单向阀，66.溢流阀，67.连接杆II。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

如图1、图2、图3所示，本发明包括船体1、发动机3、主离合器5、变速箱6、万向节7、前驱动桥9、后驱动桥18，左右对称布置的联组V带20、最终传动箱23和30、左后轮17、右后轮17′、左前轮21、右前轮21′、万向节传动轴19、动力输出传动箱16、悬挂机构15、转向系统、制动系统、液压系统等，当然，本机还包括常规的电源装置。

选用50马力及以上多缸四行程水冷柴油发动机3、摩擦片常压式主离合器5、多档(含倒档)齿轮变速箱6依次联接集成动力源，并固定安装在船体1内发动机机架41上，其运动和动力经一个万向节7，传递给前驱动桥9上的圆锥齿轮传动箱29；圆锥齿轮传动箱29位于前桥主轴28的中央，其壳体左右凸缘与船体前桥支架43构成铰接，以防止动力源振动给前桥及整机造成负面影响，且对前桥提供有效支撑；在前桥主轴28上左右对称安装了摩擦片常压式转向离合装置27，并在两转向离合装置27外端面对称固连了前桥V带轮26，两前桥V带轮26外端面对称固连了前桥法兰盘59及前桥制动盘24；所述前桥端部左右对称布置的前桥最终传动箱23位于船体外侧，前桥最终传动箱23的输入轴及轴套穿过船体侧板42上的前桥支承座60(见图4、图5)，且该输入轴与前桥法兰盘59(见图2)联接，该轴套与前桥支承座60联接并密封配合；所述前桥最终传动箱23的输出轴与左右前桥驱动轮21和21′(叶片铁轮或充气胶轮)固连，至此前桥驱动轮便可获得运动与动力；如图3所示，后驱动桥的中央设置了行星齿轮和半轴齿轮构成的差速装置35，左右两半轴34以差速装置35为基准对称安装，且差速装置35的壳体左右侧对称固定连接了后桥制动盘36，并对应设置了后桥制动钳37，同时在左右两半轴34上对称安装了轴承座33，并使其与后桥支架49固连，不仅能保证后桥可靠支承，而且方便联组V带20的拆装和张紧度调节，接着在两半轴34上对称安装了后桥V带轮32；所述双万向节31即是后桥两端分别成对使用的万向节，一节伸进后桥V带轮32的内孔并联接，另一节与固连在后桥最终传动箱30输入轴上的后桥法兰盘54联接，后桥最终传动箱30的输出轴则与左右后桥驱动轮17和17′(叶片铁轮或充气胶轮)固连，双万向节31的使用不仅能有效维持后桥半轴的同轴度，而且通过与固定轴承座33及后桥支架49的配合，方便联组V带的装拆和张紧度的调整；所述后桥端部左右对称布置的后桥最终传动箱30位于船体外侧，后桥最终传动箱30的输入轴及轴套穿过船体侧板42上的后桥支承座46，且该输入轴与后桥法兰盘54联接，该轴套与后桥支承座46联接并密封；所述前驱动桥与后驱动桥联动，即是通过两桥对称安装的联组V带传动，直至实现整机四轮驱动。在实际生产中，本实施例中的联组V带传动也可以由链条传动或多级齿轮传动代替。在本实施例中，在差速装置35的壳体左右侧对称固定连接了后桥制动盘36，在实际生产中，只要单侧的后桥制动钳37的控制力足够大，也可以只在差速装置35壳体的一侧(左侧或右侧)固定连接后桥制动盘36。

图6为左侧前后驱动轮相对于船体位置调节的示意图，调节左前轮21的左前轮油缸61和调节左后轮17的左后轮油缸12位于船体左边翼板50上。调节左前轮21的左前轮油缸61的活塞杆端与连接杆I 53的一端铰接，该连接杆I 53的另一端与左侧的前桥最终传动箱壳体上端固接；相对应的，调节左后轮17的左后轮油缸12的活塞杆端与连接杆II67的一端铰接，该连接杆II67的另一端与左侧的后桥最终传动箱壳体上端固接。同理，调节右前轮21′的右前轮油缸61′和调节右后轮17′的右后轮油缸12′位于船体右边翼板上，两活塞杆的联接方式也与上述方式相同。液压力迫使最终传动箱壳体绕其输入轴转动，使驱动轮相对船体的位置可调。如图6所示，当左前轮油缸61的活塞杆在液压力的作用下伸长时，该活塞杆通过连接杆I 53使左侧的前桥最终传动箱绕其输入轴顺时针转动，则与左侧的前桥最终传动箱的输出轴相连接的左前轮21相对于船体1的位置下降，相反，当左前轮油缸61的活塞杆在液压力的作用下回缩时，该活塞杆通过连接杆I 53使左侧的前桥最终传动箱绕其输入轴逆时针转动，则与左侧的前桥最终传动箱的输出轴相连接的左前轮21相对于船体1的位置上升。同理，左后轮17相对于船体1的位置也会随着左后轮油缸12的活塞的伸缩而下降上升。

采用液压技术实现本发明多种优越性能。所述液压系统包括三个部分，一是调节驱动轮和配套作业机具与船体相对位置的液压系统；二是协助转向的差速器壳体液力制动系统；三是整机液力制动系统。

如图4、图5、图7所示，所述调节驱动轮的液压系统包括液压油箱52(位于船头39)及过滤器63，与发动机连接的液压泵4，单向阀65，溢流阀66，压力表64，与液压泵4的输出端管路相连接的分流阀11，分流阀11的出口分出四条支路，每条支路上分别连接有四个电磁球阀DT3、DT6、DT9和DT12，然后分别和四个三位四通电磁换向阀(DT1，DT2)、(DT4，DT5)、(DT7，DT8)、(DT10，DT11)连接，这四个三位四通电磁换向阀的另一端分别通过四个液控双向锁与控制驱动轮的相应油缸(左前轮油缸61、右后轮油缸12′、右前轮油缸61′、左后轮油缸12)相连接；DT0为卸荷用的二位二通电磁换向阀。

图7中还显示了控制作业机具悬挂机构升降的液压油路：液压泵4的输出端管路相连接了一个三位四通电磁换向阀(DT13，DT14)，该三位四通电磁换向阀的另一端通过液控双向锁与作业机具升降油缸62连接。

上述的液控双向锁由两个液控单向阀组成，其作用是三位四通电磁换向阀中位时各油缸处于锁紧状态。分流阀的作用是保证前后桥的驱动轮油缸供油稳定和同步控制。四个电磁球阀的作用是分别切换和控制工况9～16的同步动作，选择双向球阀的目的是流量通流能力强，从结构上保证流量的稳定性。

液压系统电磁铁通断表                        表1

表1描述了图7所示液压系统的电磁铁通断情况，可实现19个工况的调节：

工况0是四驱动轮位置高度保持不变，

工况1是左前轮21下降，

工况2是左前轮21上升，

工况3是右前轮21′下降，

工况4是右前轮21′上升

工况5是左后轮17下降；

工况6是左后轮17上升；

工况7是右后轮17′下降；

工况8是右后轮17′上升；

工况9是前桥驱动轮21和21′同步下降；

工况10是前桥驱动轮21和21′同步上升；

工况11是后桥驱动轮17和17′同步下降；

工况12是后桥驱动轮17和17′同步上升；

工况13是左侧驱动轮21和17同步下降；

工况14是左侧驱动轮21和17同步上升；

工况15是右侧驱动轮21′和17′同步下降；

工况16是右侧驱动轮21′和17′同步上升；

工况17是配套作业机具下降；

工况18是配套作业机具提升。

以下是几种工况的举例说明：

1、工况0：所有轮子高度保持不变；液压泵通过二位二通电磁换向阀DT0卸荷。

2、工况1：左前轮下降；控制左前轮油缸61的三位四通电磁换向阀切换到右端，即DT2得电，液控双向锁解锁。其工作油路是：液压泵4→单向阀65→三位四通电磁换向阀右端DT2→液控双向锁→左前轮油缸61右腔形成进油路，活塞杆伸出；回油路是：左前轮油缸61左腔→液控双向锁→三位四通电磁换向阀右端DT2→油箱52。

3、工况2：左前轮上升；控制左前轮油缸61的三位四通电磁换向阀切换到左端DT1，双向锁解锁。其工作油路是：液压泵4→单向阀65→三位四通电磁换向阀右端DT1→液控双向锁→左前轮油缸61左腔形成进油路，活塞杆缩回；回油路是：左前轮油缸61右腔→液控双向锁→三位四通电磁换向阀左端DT1→油箱52。

4、工况9：前桥驱动轮同步下降；由分流阀11通过两个支路同步控制前桥下降。其中一个经过油路1，到左前轮油缸61，另外一路到右前轮油缸61′。具体的工作油路1是：液压泵4→单向阀65→分流阀11→电磁球阀DT3左端→控制左前轮油缸61的三位四通电磁换向阀右端DT2→液控双向锁→左前轮油缸61右腔形成进油路，活塞杆伸出；回油路1是：左前轮油缸61左腔→液压双向锁→三位四通电磁换向阀右端DT2→油箱52。

与上步骤同步进行的工作油路2是：液压泵4→单向阀65→分流阀11电磁球阀DT9左端→控制右前轮油缸61′的三位四通电磁换向阀右端DT8→液控双向锁→右前轮油缸61′右腔形成进油路，活塞杆伸出；回油路2是：右前轮油缸61′左腔→液压双向锁→三位四通电磁换向阀右端DT8→油箱52。

5、工况17：作业机具下降；控制作业机具油缸62的三位四通电磁换向阀切换到左端DT13，双向锁解锁。其工作油路是：液压泵4→单向阀65→三位四通电磁换向阀左端DT13→液控双向锁→作业机具升降油缸62左腔形成进油路，活塞杆收回，作业机具提升；回油路是：作业机具升降油缸62右腔→液压双向锁→三位四通电磁换向阀左端DT13→油箱52。

由上述工况可知，本液压系统能调整驱动轮轴距、整机离地间隙和重心、前后驱动轮或左右驱动轮相对位置高度、每个驱动轮相对位置高度、水田铁轮叶片入土深度和船底接地比压，且操作快捷、省力轻便，能满足不同配套作业机具、作业工况、作业质量、转运条件和叶片铁轮与充气胶轮的快速互换等客观需求，优质高效地实现本发明的多功能。

如图8所示，所述差速器壳体液力制动系统包括与差速器壳体固连的后桥制动盘36、后桥制动钳37、液压制动泵II58，它与方向机10操纵的转向离合装置27联动，即方向机下端杠杆使转向离合装置彻底分离的同时，方向机操控的液压制动泵II58通过后桥制动钳37中的制动分泵，给后桥制动盘36施加液压力，使差速装置35中的行星齿轮只有自转而无公转，亦使左右驱动轮等速反向运动，实现整机原地转向，它不仅极大地提高了整机机动性，而且转向时不破坏土壤结构，若单一使用未彻底分离的转向离合装置27，只能实现整机转大弯。

如图8所示，所述整机液力制动系统包括左右对称安装在前桥上的前桥制动盘24，与其对应设置的前桥制动钳25，液压制动泵I 57，它与刹车踏板55联动，即踩下刹车踏板55的同时，液压制动泵I 57通过前桥制动钳25中的制动分泵，给前桥制动盘24施加液压力，保证整机的有效制动。

所述动力输出系统依次包括源于变速箱的动力输出接口22，万向节传动轴19，固连在船体尾部固定架47上的可变速动力输出传动箱16，其输出转速分档选用，能满足不同作业机具对转速的需求。

所述四个驱动轮除上述叶片铁轮或充气胶轮外，还推出了一种胶接橡胶块的叶片铁轮，即在铁轮叶片端部胶接附着性好且耐磨损、耐冲击的橡胶块，能显著减缓因叶片铁轮多边形滚动效应引起的冲击振动，提高其水旱作业和道路转移的通用性。

所述船体1主要包括加厚底板40，加厚侧板42呈槽钢型，并在其内侧焊接有网格状加强筋，侧板和底板焊合后，在其上沿焊接有由立柱44支撑的槽型钢上横梁45，底板上固定发动机机架41和固定轴承座的后桥支架49，船体尾部居中固定有联结动力输出传动箱16的固定架47，侧板42的上沿对称焊接翼板50，驱动轮的挡泥罩壳48与翼板50螺栓联结，驾驶座后安装挡泥板14，这些结构特点保证船体强度和刚度可靠，船内装置装拆方便、定位准确。船头上翘、船尾呈弧形，不仅整机进退通过性能好，而且具有减少滑行阻力的节能效果。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种四轮驱动多功能机耕船，包括船体（1），其特征在于，在船体（1）上安装有提供动力源的大功率发动机（3），主离合器（5），变速箱（6），带有联动的前驱动桥（9）和后驱动桥（18）的传动系统，带有相对位置可调的四驱动轮的行走装置，转向系统，制动系统，动力输出装置，悬挂装置和液压系统；所述的传动系统中，前驱动桥（9）通过万向节（7）与动力源相连接，前驱动桥（9）和后驱动桥（18）通过左右对称布置的联组V带或多级齿轮或链条相连接，实现联动；前驱动桥（9）左右对称设置有前桥最终传动箱，后驱动桥左右对称设置有后桥最终传动箱，分别与前桥最终传动箱和后桥最终传动箱的输出轴相连接的是前桥驱动轮和后桥驱动轮；其中：

1）所述前驱动桥（9）包括位于桥中央的圆锥齿轮传动箱（29），据此左右对称设置转向离合装置，前桥V带轮，前桥制动盘，前桥制动钳，它们安装在前桥主轴（28）上，且转向离合装置，前桥V带轮，前桥制动盘依次轴向联接，前桥制动钳的支架固定在船体（1）内的相应位置，所述的万向节（7）与圆锥齿轮传动箱（29）中的圆锥齿轮传动输入轴联接；

2）所述后驱动桥（18）的桥中央设有差速装置（35），据此左右对称设置轴承座，后桥V带轮，双万向节，与后桥最终传动箱的输入轴联接的法兰盘；所述的差速装置（35）的半轴齿轮，轴承座，后桥V带轮依次安装在左右半轴上，且差速装置（35）壳体左边或/和右边固联了控制其壳体转动的后桥制动盘，并在相应位置设置了后桥制动钳，所述双万向节分别联接后桥V带轮和后桥最终传动箱的输入轴上的法兰盘，后驱动桥通过轴承座支承在船体后桥支架上。

2.如权利要求1所述的四轮驱动多功能机耕船，其特征在于，所述的行走装置包括船体（1），相对于船体（1）的位置可调的两个前桥驱动轮和两个后桥驱动轮；与所述四个驱动轮对应设置有四个油缸，这四个油缸分别位于船体（1）的左右侧，它们的活塞杆端分别通过连接杆与相应的前后驱动桥上的四个最终传动箱的壳体连接，所述连接杆与所述活塞杆一端铰接，所述连接杆的另一端与所述最终传动箱壳体上端固接，液压力迫使最终传动箱壳体绕其输入轴转动，实现驱动轮相对船体（1）的位置调整。

3.如权利要求1或2所述的四轮驱动多功能机耕船，其特征在于，所述的转向系统包括方向机（10），与方向机（10）相配合的所述的左右对称安装在前驱动桥（9）上的转向离合装置，安装在后驱动桥（18）中央的差速装置（35），所述的后桥制动盘，与后桥制动盘相配合的后桥制动钳；所述方向机（10）的下端设有可分离转向离合装置的杠杆机构，所述后桥制动钳与方向机控制的液压制动泵Ⅱ（58）联通，方向机（10）的方向盘向某一边转动，通过方向机（10）下端杠杆机构分离该边转向离合装置，整机随即向该边转向，若在转向离合装置彻底分离的情况下，同时通过液压力的作用启用后桥差速装置（35）上的制动装置，则差速装置（35）中的行星齿轮只有自转而无公转，两边驱动轮等速反向转动，实现原地转向。

4.如权利要求1或2所述的四轮驱动多功能机耕船，其特征在于，所述的液压系统包括油箱（52），过滤器（63），液压泵（4），溢流阀（66），与液压泵（4）的输出端管路相连接的分流阀（11），该分流阀（11）的出口分出四条分别通往控制四个驱动轮的油缸的支路，每条支路上分别顺序连接有电磁球阀和三位四通电磁换向阀，所述三位四通电磁换向阀的另一端通过液控双向锁与控制驱动轮的相应油缸相连接；该液压系统还包括卸荷用的二位二通电磁换向阀。

5.如权利要求4所述的四轮驱动多功能机耕船，其特征在于，所述液压系统还包括与液压泵（4）的输出端管路相连接的一个三位四通电磁换向阀，该三位四通电磁换向阀的另一端通过液控双向锁与控制作业机具悬挂机构的作业机具升降油缸连接。

6.如权利要求1或2所述的四轮驱动多功能机耕船，其特征在于，所述的制动系统包括前驱动桥（9）上对称设置的制动盘和与所述制动盘相配合的制动钳，该制动钳与刹车踏板控制的液压制动泵Ⅰ（57）联通，通过液压力的作用，实现整机的可靠制动。

7.如权利要求1或2所述的四轮驱动多功能机耕船，其特征在于，所述的动力输出装置包括变速箱（6）上的动力输出接口（22），位于船尾中部的具有多个档位和离合装置的动力输出传动箱（16），将动力输出接口（22）与动力输出传动箱（16）的输入轴连接起来的万向节传动轴（19），动力输出传动箱（16）的输出轴将与驱动型作业机具联接，所述动力输出传动箱（16）固连在船体固定架上。

8.如权利要求1或2所述的四轮驱动多功能机耕船，其特征在于，所述两前桥最终传动箱内侧有轴套与船体左右侧板上的左右前桥支承座构成密封配合；两后驱动桥最终传动箱内侧有轴套与船体左右侧板上的左右后桥支承座构成密封配合。

9.如权利要求1或2所述的四轮驱动多功能机耕船，其特征在于，至少还包括一项以下结构特征：

1）船体（1）的侧板呈槽钢型，在其内侧固定有网格状加强筋，在其内侧还固定有立柱，在其上沿固定有由所述立柱支撑的槽型钢上横梁；

2）船体（1）的两头上翘呈弧形，以利于减小滑行阻力和提高越障性能；

3）所述的前桥驱动轮和后桥驱动轮为水田作业时的叶片铁轮或套胶叶片铁轮，或为旱地作业时的充气胶轮，或为湿软旱地作业时的套胶叶片铁轮；所述套胶叶片铁轮是在叶片铁轮的叶片端部胶接耐磨损、耐冲击的橡胶块，以减轻脉冲振动和避免破坏道路。

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