CN104565247B - 一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置，针对现有的张紧轮定位技术增加了遥控技术，通过对液压油缸和步进电机的控制，对张紧轮实现远程定位，且定位精度高，环境适应性好；包括箱体支架、拉簧张紧轮杠杆机构，液压缸驱动机构、转动轴自锁机构和电机齿轮驱动机构；本发明结构简单紧凑，制造成本低；采用液压油缸和步进电机的控制，利用两者的控制信号进行控制，可实现张紧轮位置控制与皮带张紧力的精确控制；由于油缸行程和钩子的位置固定，因此可以保证皮带张紧的行程可靠定位，定位钩子可实现液压系统压力释放后的张紧轮设定最佳工作位置自锁，机构具有较高的工作可靠性。

Description

一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置
技术领域
本发明涉及机电控制领域，更具体的说，涉及一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置。
背景技术
皮带传动是农业用拖拉机上作为行走和动力输出等常用的传动方式，而皮带张紧轮是皮带传动控制部件，张紧轮定位装置是带传动的张紧装置，同时也是拖拉机动力切换机构的核心部件之一，张紧轮主要由固定壳体、张紧臂、轮体、扭簧、滚动轴承和弹簧轴套等组成，能根据皮带不同的松紧程度，调整张紧力，从而更好的实现档位的切换，其性能好坏直接影响带传动工作的可靠性。
然而，现有的农用拖拉机皮带张紧轮基本采用手动连杆系统进行控制或弹簧阻尼结构进行皮带张紧，皮带轮上方到操作杆的空间有限，导致皮带张紧轮及其附属部件没有充足的可动空间，现有的张紧轮操作机构及装置无法满足拖拉机皮带传动的动力传递自适应调节及动作自动执行控制的要求。
为了满足农用拖拉机的操作自动化需要，减轻操作人员的劳动强度和系统动力传递的进一步智能化控制需求，将电子技术与机械技术相结合而研制出一种新型电控皮带张紧装置。它不仅可以在机构上实现张紧轮的位置控制及定位自锁，还可以通过液压油缸和电机控制实现张紧轮的动作控制，从而实现拖拉机皮带传动的的张紧与动力传递控制。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置，针对现有的张紧轮定位技术增加了遥控技术，通过对液压油缸和步进电机的控制，对张紧轮实现远程定位，且定位精度高，环境适应性好。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置，包括箱体支架、拉簧张紧轮杠杆机构，液压缸驱动机构、转动轴自锁机构和电机齿轮驱动机构；
所述拉簧张紧轮杠杆机构包括杠杆、杠杆支点和拉簧，杠杆的一端连接张紧轮，杠杆的另一端连接拉簧；
所述液压缸驱动机构包括液压油缸、油缸配件、滑动阶梯轴、套筒、弹簧垫圈、销和法兰螺母，箱体支架的两侧设有两条直线轨道，滑动阶梯轴的两端分别穿过两条直线轨道，滑动阶梯轴的中部固接油缸配件，油缸配件连接液压油缸，液压油缸通过法兰螺母固定在箱体支架的底部，所述液压油缸驱动所述油缸配件直线运动从而带动滑动阶梯轴沿着两条直线轨道滑动；所述滑动阶梯轴两端分别设有套筒和销轴，所述套筒和销轴设在所述箱体支架的外部；
所述滑动阶梯轴上还设有连接拉簧的拉簧槽口，箱体支架底部设有通孔，拉簧穿过通孔并连接到滑动阶梯轴的拉簧槽口上；所述滑动阶梯轴上还设有与所述拉簧槽口关于中部对称的弹簧槽口，短弹簧的两端分别连接在弹簧槽口和与箱体支架底部固定的角钢上，短弹簧与拉簧的共同作用实现滑动阶梯轴的外力平衡；
所述电机齿轮驱动机构包括步进电机、联轴器和驱动齿轮，所述步进电机装在箱体支架顶部，且与箱体支架顶部通过螺栓固定，所述步进电机通过联轴器连接驱动齿轮；
所述转动轴自锁装置包括转动阶梯轴、轴承、轴承座、钩子、从动齿轮和轴用弹簧垫圈，所述转动阶梯轴通过固定在箱体支架左右两个侧面上的轴承座平行于滑动阶梯轴设置在滑动阶梯轴的上方，转动阶梯轴上设有一对钩子和从动齿轮，从动齿轮设置在转动阶梯轴的中部，钩子对称分布在从动齿轮的两侧；箱体支架的顶部开有一齿轮槽口，从动齿轮穿过齿轮槽口与驱动齿轮相啮合；步进电机通过驱动齿轮带动从动齿轮，再通过从动齿轮带动转动阶梯轴，从而实现对转动阶梯轴的正反转。
作为优选，所述法兰螺母通过弹簧垫圈固定在箱体支架上。
作为优选，所述转动阶梯轴通过轴承连接两侧的轴承座。
作为优选，所述转动阶梯轴与钩子、从动齿轮均通过平键连接。
本发明的有益效果在于：本发明结构简单紧凑，制造成本低；采用液压油缸和步进电机的控制，利用对两者的控制信号进行控制，可实现张紧轮位置控制与皮带张紧力的精确控制；由于油缸行程和钩子的位置固定，因此可以保证皮带张紧的行程可靠定位，定位钩子可实现液压系统压力释放后的张紧轮设定最佳工作位置自锁，机构具有较高的工作可靠性。
附图说明
图1是本发明所述一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置，包括箱体支架1、拉簧张紧轮杠杆机构，液压缸驱动机构、转动轴自锁机构和电机齿轮驱动机构；
拉簧张紧轮杠杆机构包括杠杆11、杠杆支点12和拉簧13，杠杆11的一端连接张紧轮，杠杆11的另一端连接拉簧13；
液压缸驱动机构包括液压油缸9、油缸配件7、滑动阶梯轴3、套筒4、弹簧垫圈、销和法兰螺母6，箱体支架1的两侧设有两条直线轨道，滑动阶梯轴3的两端分别穿过两条直线轨道，滑动阶梯轴3的中部固接油缸配件7，油缸配件7连接液压油缸9，液压油缸9通过法兰螺母6固定在箱体支架1的底部，液压油缸9驱动油缸配件7直线运动从而带动滑动阶梯轴3沿着两条直线轨道滑动；滑动阶梯轴两端分别设有套筒4和销轴，套筒4和销轴设在箱体支架1的外部；
滑动阶梯轴3上还设有连接拉簧13的拉簧槽口，箱体支架1底部设有通孔，拉簧13穿过通孔并连接到滑动阶梯轴3的拉簧槽口上；滑动阶梯轴3上还设有与拉簧槽口关于中部对称的弹簧槽口，短弹簧的两端分别连接在弹簧槽口和与箱体支架1底部固定的角钢16上，短弹簧与拉簧13的共同作用实现滑动阶梯轴3的外力平衡；
电机齿轮驱动机构包括步进电机17、联轴器和驱动齿轮18，步进电机17装在箱体支架1顶部，且与箱体支架1顶部通过螺栓固定，步进电机17通过联轴器连接驱动齿轮18；
转动轴自锁装置包括转动阶梯轴15、轴承、轴承座14、钩子2、从动齿轮19和轴用弹簧垫圈，转动阶梯轴15通过固定在箱体支架1左右两个侧面上的轴承座14平行于滑动阶梯轴3设置在滑动阶梯轴3的上方，转动阶梯轴15上设有一对钩子2和从动齿轮19，从动齿轮19设置在转动阶梯轴15的中部，钩子2对称分布在从动齿轮19的两侧；箱体支架1的顶部开有一齿轮槽口，从动齿轮19穿过齿轮槽口与驱动齿轮18相啮合；步进电机17通过驱动齿轮18带动从动齿轮19，再通过从动齿轮19带动转动阶梯轴15，从而实现对转动阶梯轴15的正反转。
法兰螺母6通过弹簧垫圈固定在箱体支架1上。
转动阶梯轴15通过轴承连接两侧的轴承座14。
转动阶梯轴15与钩子2、从动齿轮19均通过平键连接。
本发明的具体工作流程为：
装置工作时，控制液压油缸9向上推动，通过油缸配件7带动滑动阶梯轴3向上滑动，滑动阶梯轴3带动拉簧13上升，拉簧13拉动杠杆11使张紧轮一端下降压紧皮带轮从而实现张紧。当液压油缸9达到最大行程时，保持液压油缸9位置，控制步进电机17正转，通过齿轮传动使两边的钩子2转过一定角度达到可以钩住滑动阶梯轴3的垂直位置，再将液压油缸9卸油向下移动从而架在钩子2上形成自锁。
工作状态结束，则先控制液压油缸9上升到最大行程位置，然后控制步进电机17反转使钩子2从滑动阶梯轴3底部转出，最后使液压油缸9下移回归到起始状态，如此循环进行工作。
上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置，其特征在于：包括箱体支架(1)、拉簧张紧轮杠杆机构，液压缸驱动机构、转动轴自锁机构和电机齿轮驱动机构；
所述拉簧张紧轮杠杆机构包括杠杆(11)、杠杆支点(12)和拉簧(13)，杠杆(11)的一端连接张紧轮，杠杆(11)的另一端连接拉簧(13)；
所述液压缸驱动机构包括液压油缸(9)、油缸配件(7)、滑动阶梯轴(3)、套筒(4)、弹簧垫圈、销和法兰螺母(6)，箱体支架(1)的两侧设有两条直线轨道，滑动阶梯轴(3)的两端分别穿过两条直线轨道，滑动阶梯轴(3)的中部固接油缸配件(7)，油缸配件(7)连接液压油缸(9)，液压油缸(9)通过法兰螺母(6)固定在箱体支架(1)的底部，所述液压油缸(9)驱动所述油缸配件(7)直线运动从而带动滑动阶梯轴(3)沿着两条直线轨道滑动；所述滑动阶梯轴两端分别设有套筒(4)和销轴，所述套筒(4)和销轴设在所述箱体支架(1)的外部；
所述滑动阶梯轴(3)上还设有连接拉簧(13)的拉簧槽口，箱体支架(1)底部设有通孔，拉簧(13)穿过通孔并连接到滑动阶梯轴(3)的拉簧槽口上；所述滑动阶梯轴(3)上还设有与所述拉簧槽口关于中部对称的弹簧槽口，短弹簧的两端分别连接在弹簧槽口和与箱体支架(1)底部固定的角钢上，短弹簧与拉簧(13)的共同作用实现滑动阶梯轴(3)的外力平衡；
所述电机齿轮驱动机构包括步进电机(17)、联轴器和驱动齿轮(18)，所述步进电机(17)装在箱体支架(1)顶部，且与箱体支架(1)顶部通过螺栓固定，所述步进电机(17)通过联轴器连接驱动齿轮(18)；
所述转动轴自锁装置包括转动阶梯轴(15)、轴承、轴承座(14)、钩子(2)、从动齿轮(19)和轴用弹簧垫圈，所述转动阶梯轴(15)通过固定在箱体支架(1)左右两个侧面上的轴承座(14)平行于滑动阶梯轴(3)设置在滑动阶梯轴(3)的上方，转动阶梯轴(15)上设有一对钩子(2)和从动齿轮(19)，从动齿轮(19)设置在转动阶梯轴(15)的中部，钩子(2)对称分布在从动齿轮(19)的两侧；箱体支架(1)的顶部开有一齿轮槽口，从动齿轮(19)穿过齿轮槽口与驱动齿轮(18)相啮合；步进电机(17)通过驱动齿轮(18)带动从动齿轮(19)，再通过从动齿轮(19)带动转动阶梯轴(15)，从而实现对转动阶梯轴(15)的正反转。
2.根据权利要求1所述的一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置，其特征在于：所述法兰螺母(6)通过弹簧垫圈固定在箱体支架(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置，其特征在于：所述转动阶梯轴(15)通过轴承连接两侧的轴承座(14)。
4.根据权利要求1所述的一种拖拉机液压驱动皮带张紧轮控制装置，其特征在于：所述转动阶梯轴(15)与钩子(2)、从动齿轮(19)均通过平键连接。
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