CN104691321A - 大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，包括由发动机驱动的静液压系统、机械变速系统、液压制动系统和驱动桥控制操纵系统等部件。液压变量泵设置有变量控制器，通过变量泵的变量摆臂移动实现液压变量泵的变量控制；机械变速系统设置有换挡控制操纵器，包括换挡控制手柄与换档啮合套连接，由换挡控制手柄操纵换挡啮合套实现档位的变换。通过机械变速系统的换挡啮合套进行转场档和收割档两个档位选择，装配此种液压驱动桥总成的收割机因此实现前进、后退和转向及无级变速等动作，可以完成各种行走作业。此驱动桥换挡操作简单、变速箱齿轮故障率低。
Description
技术领域
本发明专利涉及大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成技术领域和及静液压技术领域。
背景技术
近几年，大型自走式谷物联合收割机年产量和市场需求都得到了成倍的增长。此类大型自走式谷物联合收割机一直配套传统的1000系列机械式无级变速驱动桥总成，其传动原理如图1所示。
该机械式驱动桥总成通过滑移齿轮和啮合套的移动，实现四个前进档和一个倒档变换。此驱动桥换挡操作复杂、驾驶员长久开车体能消耗高，变速箱齿轮容易早期损坏。为了解决这些问题，有人尝试在1000系列驱动桥总成的变速箱上取消无极增扭总成和离合器，直接加装液压泵和液压马达等静液压系统，变成前进4档或3档的液压驱动桥总成，但是，没有解决换挡操作复杂，制动不安全，速度匹配不合理等驱动桥性能的关键技术问题。市场急需一种新型的两档液压无级变速驱动桥总成。
发明内容
针对目前产品存在的问题，本发明专利内容主要是发明一种由静液压系统、机械变速系统、差速系统、制动系统、轮边减速系统等组成的大型自走式谷物联合收割机用两档液压无级变速驱动桥总成。
大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，包括提供动力的发动机，由发动机驱动的静液压系统，静液压系统包括液压变量泵和定量液压马达，液压变量泵与定量液压马达经液压管路连接，定量液压马达通过联轴器与变速箱和输入齿轮轴连接，轮边减速器驱动轴经差速器总成和液压行车制动器总成与输入齿轮轴连接，其特征在于：液压变量泵设置有变量控制器，通过变量泵的变量摆臂移动实现液压变量泵的变量控制；变速箱设置有换挡控制操纵器，所述变速箱换挡控制操纵器包括，换挡控制手柄，变速箱设置的换档啮合套与换挡控制手柄连接，由换挡控制手柄操纵换挡啮合套实现档位的变换。
所述档位设置为收割档和转场档2个档位，两个档位中间为空置档。
变量控制器和换挡控制操纵器集成设置在换挡控制手柄内。
所述集成是通过变量泵的变量摆臂和变速箱设置的换挡杆分别连接软轴后，集成设置在换挡控制手柄内实现的，可通过换挡控制手柄的移动同时控制变量泵的输出和变速箱啮合套的移动。
所述连接变量泵变量摆臂和变速箱换挡杆的软轴，成90度夹角连接在换挡控制手柄上。
所述换挡控制手柄的转场档档位后移被锁死。
还包括与行车液压刹车总成和静液压系统连接的电控模块。
所述液压变量泵固定在收割机机架上。
所述定量液压马达、变速箱组装后固定在大型谷物收割机的前桥梁上。
这种装置是建立在静液压技术、机电一体化技术等近几年研究成果基础上发明的。
本发明专利的传动原理如图2所示：本发明专利所述的液压驱动桥总成，主要由液压变量泵提供高能液压油，驱动液压定量马达变速旋转，通过机械变速箱的换挡啮合套进行转场档和收割档两个档位选择，装配此种液压驱动桥总成的收割机因此实现前进、后退和转向及无级变速等动作，可以完成各种行走作业。
本发明专利是通过以下技术方案实现的：液压驱动桥总成由收割机的发动机驱动液压变量泵高速旋转，输出高能液压油，经过液压管路将高能液压油输送至定量液压马达。定量液压马达通过联轴器与机械变速箱总成输入齿轮轴连接。通过换挡控制手柄操纵换挡啮合套实现收割档、转场档等2个档位的变换，实现机械变速。然后动力输出经差速器总成和液压行车制动器总成传至轮边减速器驱动轴，驱动收割机轮胎转动。当换挡控制手柄处于空置时，液压驱动桥总成没有动力输出；通过液压变量泵排量控制手柄可以改变液压变量泵的输出排量及液压油输出方向，实现驱动桥总成的无级变速和双向驱动。配备此种两档液压无级变速驱动桥总成的收割机因此实现前进、后退和转向及无级变速等动作，可以完成各种行走作业。此驱动桥换挡操作简单、变速箱齿轮故障率低。
附图说明
图1为1000系列机械式驱动桥总成传动原理图；
图2为两档液压无级变速驱动桥总成传动原理图图；
图3为驱动桥总成静液压系统原理图；
图4为 液压泵变量控制及变速箱换挡控制操纵器示意图图；
图5为驱动桥总成的档位和无级变速控制原理图；
图中：1，发动机；2，轮边减速器驱动轴；3，差速器半轴；4，滑移齿轮轴；5，啮合套齿轮轴；6，输入齿轮轴；7，行车制动器；8，驻车制动器；9，滑移齿轮；10，啮合套；11，离合器；12，无级增扭总成；13，差速器；14，从动齿轮轴；15，差速器总成；16，换档啮合套；17，定量液压马达；18，液压变量泵；19，液压行车制动器总成；20，电控模块；21，静液压系统；22，换挡控制手柄；23，球铰座；24，换挡软轴；25，变量软轴；26，空置档；27，转场档；28，收割档；29，前进无级变速区；30，后退无级变速区。
具体实施方式
目前大型自走式谷物联合收割机的驱动桥总成，如图1所示，通常包括，发动机1、轮边减速器驱动轴2、差速器半轴3、滑移齿轮轴4、啮合套齿轮轴5、输入齿轮轴6、行车制动器7、驻车制动器8、滑移齿轮9、啮合套10、离合器11和无级增扭总成12等；本发明专利的传动原理如图2所示：本发明的大大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，包括提供动力的发动机1，由发动机1驱动的静液压系统21，静液压系统21包括液压变量泵18和定量液压马达17，液压变量泵18与定量液压马达17经液压管路连接，定量液压马达17通过联轴器与变速箱和输入齿轮轴6连接，轮边减速器驱动轴经差速器总成15和液压行车制动器总成19与输入齿轮轴6连接，液压变量泵18设置有变量控制器，通过液压变量泵18的变量摆臂移动实现变量控制；变速箱设置有换挡控制操纵器，所述变速箱换挡控制操纵器包括，换挡控制手柄22，变速箱设置的换档啮合套16与换挡控制手柄22连接，由换挡控制手柄22操纵换挡啮合套实现档位的变换。
液压变量泵18和定量液压马达17、油箱、油散等组成静液压系统21，其液压原理如图3所示。将图2中的液压变量泵18、油箱、油散等固定在收割机机架上，定量液压马达17与驱动桥变速箱连接。液压泵输入轴与发动机1输出轴用皮带及皮带轮连接，由发动机1驱动液压变量泵18高速旋转，输出高能液压油。
将液压马达、驱动桥变速箱和轮边减速器等组装后固定在大型谷物收割机的前桥梁上，定量液压马达17与收割机上的变量液压泵通过高压管路连接。
在收割机驾驶室内设置驱动桥总成的换挡控制装置、液压变量泵18排量控制装置及静液压系统21和液压刹车互锁电控装置的液压刹车系统。
如图4所示，将液压变量泵18变量控制器及变速箱换挡控制操纵器（共用）球铰座23固定在驾驶室内，内置的控制手柄1（兼用变量泵控制和变速箱换挡控制）可以在球铰座23内旋转。变量泵变量摆臂和变速箱换挡杆通过软轴和软轴与控制手柄1成90度连接。
将控制手柄放在空置区，起动发动机1，液压变量泵18高速旋转。根据作业要求选择驱动桥档位，详见图5。
当控制手柄向图5所示左侧移动时，通过换挡软轴24使变速箱啮合套C处于收割档28。此时，改变控制手柄的位置，通过换挡软轴25改变变量泵F的高压油输出状态，此时驱动桥可以驱动实现收割机前后两个方向的行驶和无级变速，即：前进无级变速区29和后退无级变速区30。当控制手柄居中时，处于换挡控制手柄空置档26，收割机停止运动。
同样，当控制手柄向图5所示右侧移动时，驱动桥选择为转场档27，此时，收割机只能向前方运动。改变控制手柄的位置，收割机实现无级变速。当控制手柄处于空置状态时，收割机停止运动。为了安全起见，收割机在转场档27行走时，控制手柄后移被锁死，禁止收割机高速后退行驶。
为了保证行车制动时的安全，液压行车刹车系统和静液压系统21实行电控互锁。静液压系统的原理图请参见图3。
当液压刹车系统工作时，系统产生的压力信号同时反馈给电控模块20，电控模块20识别压力信号后，转换成电信号，控制液压变量泵18的电磁阀工作，改变液压变量泵18的输出排量，保证行车制动安全、有效。
Claims (9)
1.大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，包括提供动力的发动机，由发动机驱动的静液压系统，静液压系统包括液压变量泵和定量液压马达，液压变量泵与定量液压马达经液压管路连接，定量液压马达通过联轴器与变速箱和输入齿轮轴连接，轮边减速器驱动轴经差速器总成和液压行车制动器总成与输入齿轮轴连接，其特征在于：液压变量泵设置有变量控制器，通过变量泵的变量摆臂移动实现液压变量泵的变量控制；变速箱设置有换挡控制操纵器，所述变速箱换挡控制操纵器包括，换挡控制手柄，变速箱设置的换档啮合套与换挡控制手柄连接，由换挡控制手柄操纵换挡啮合套实现档位的变换。
2.如权利要求1所述的大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，其特征在于：所述档位设置为收割档和转场档两个档位，两个档位中间为空置档。
3.如权利要求1所述的大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，其特征在于：变量控制器和换挡控制操纵器集成设置在换挡控制手柄内。
4.如权利要求3所述的大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，其特征在于：所述集成是通过变量泵的变量摆臂和变速箱设置的换挡杆分别连接软轴后，集成设置在换挡控制手柄内实现的，可通过换挡控制手柄的移动同时控制变量泵的输出和变速箱啮合套的移动。
5.如权利要求4所述的大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，其特征在于：所述与变量泵的变量摆臂和变速箱设置的换挡杆分别连接的软轴，形成90度夹角。
6.如权利要求1和/或权利要求4所述的大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，其特征在于：所述换挡控制手柄的转场档档位后移被锁死。
7.如权利要求1所述的大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，其特征在于：还包括与行车液压刹车总成和静液压系统连接的电控模块。
8.如权利要求1所述的大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，其特征在于：所述液压变量泵固定在收割机机架上。
9.如权利要求1所述的大型谷物联合收割机用两档液压驱动桥总成，其特征在于：所述定量液压马达、变速箱组装后固定在大型谷物收割机的前桥梁上。
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