CN105247985B - 一种机液混合驱动式原位转向变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机液混合驱动式原位转向变速箱，主要由可变换档位动力输出部分和机械直联及静液压无级变速混合驱动部分组成，其中可变换档位动力输出部分通过换挡拨叉滑动调节动力输出轴在高‑空‑低3个档位，作为农具动力驱动其进行工作；机械及液压无级变速混合驱动部分，可分为采用集泵‑阀‑马达为一体静液压驱动器和直接通过机械直联方式两种方式，其均可将动力通过123档输出轴同时传递给中央转向轴，同时中央转向轴反向齿轮和驱动轴正转齿轮与驱动轴齿轮常啮合，通过拨动中央转向轴上的牙嵌式齿轮啮合正转或反转齿轮从而带动驱动轮齿轮转动，将动力分别传递给左右侧驱动轮，驱动轮与半轴齿轮常啮合，实现前进、后退、原位转向动作。

Description

一种机液混合驱动式原位转向变速箱

技术领域

本发明涉及农机领域，尤其是一种农用履带式拖拉机变速箱。

背景技术

为适应特殊农业作业需要，农用履带式拖拉机通常需要具备原位转向功能，这样可以减少农田拐角处的漏耕面积。目前，市场上的履带拖拉机变速箱不具备原位转向功能，或者采用加装一个专门用于原位转向的液压马达，这样既增加了成本，也使得变速箱的故障率更高；市场上目前的变速箱使用摩擦片嵌入转向齿中采用弹簧将转向齿轮和中央齿轮啮合，采用沿边转向，转弯过程中单边分离转向齿轮会容易造成减速齿和半轴齿轮打齿，故障率高维修性差；无法实现原位转向同时对农田造成碾压，尤其在小面积不规则农田中，转向困难。

另一方面静液压驱动装置中无级变速器工作效率损耗大，达到25%左右，会造成连续作业中液压油高温碳化，内泄增大，高温连续作业效率降低，静态液压装置寿命短，行走效率降低；特别是在起浆、平整过程中，农田环境稳定，使用机械直联可以恒速运转，工作效率高，机体负荷降低，达到快递、稳定的作业效果，减少液压装置的使用，降低液压装置温度，使静态液压驱动装置寿命更长，液压油保养周期延长等优点；机械直联作为传动驱动动力的方案之一，也是液压装置出现故障的防错运行方案。

在实际农田耕作过程中，在特殊农田作业或转向时，通常需要提起农具操作，客户在提起农具时通常不按使用要求关闭旋耕输出，此时由于农具和传动轴提升位置的原因，使旋耕输出轴由于和传动轴角度偏大，会造成动力输出轴或传动轴十字节损坏，此时提供一种在提升过程时联动切断旋耕输出的方案，既可解决此次故障问题，又从根本上避免了因客户误操作引起的故障；通过旋耕输出联动拨叉装置，在提升过程中控制牙嵌式齿轮离合动力输出尾端的齿轮套，达到提升自动断开农机动力输出的目的。而且农具提起时高速空转可能卷入其他人或物，自动断开可降低因不小心发生的事故风险。

发明内容

本发明提供一种既实现沿边转向，又能使左右驱动轮同时相反方向转动的原位换向，同时能使牵引效率无损耗，降低液压工作温度，增加无级变速寿命的机液混合驱动式原位转向变速箱。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种机液混合驱动式原位转向变速箱，包括动力输入轴总成、动力输出轴总成、机液输入轴总成、机液输出轴总成、直联反转轴总成、123档输入轴总成、123档输出轴总成、中央转向轴总成、左右反转换向轴总成、驱动轴总成、左右半轴总成以及控制装置；动力输入轴总成分别与动力输出轴总成、机液输入轴总成连接，机液输入轴总成、直联反转轴总成、机液输出轴总成分别连接至123档输入轴总成，并经123档输出轴总成、中央转向轴总成、驱动轴总成、左右反转换向轴总成、左右半轴总成连接至行走半轴；

动力由动力输入轴总成传至动力输出轴总成，带动农机作业；动力由动力输入轴总成传至机液输入轴总成，带动机液输入轴运转，在此形成二种传动方案，一种为经过液压装置泵马达传递到123档输入轴总成，另一种为通过拨叉脱开液压泵马达输出齿轮，将自机液输入轴上的动力通过机液输出轴齿轮或直联反转齿轮啮合，通过正、空、反三个档位传递到123档输入轴总成，动力再传至123档输出轴总成、中央转向总成、驱动轴总成、左右反转换向轴总成、左右半轴总成，最后到达行走半轴上，形成履带拖拉机前进或后退过程中的动力传递路线，实现既有恒速无功率损耗，又有变速的前进、后退行进功能。

其中，动力输入轴总成包括输入轴、高低换挡双联齿轮，过渡双联齿轮、动力输入锥齿轮，动力输出轴总成包括第一输出轴、传入齿轮；控制装置包括旋耕输出换挡拨叉总成做为农机驱动的动力控制装置；动力由输入轴输入，随后通过高低档双联换挡齿轮将动力传至输出轴三联齿轮并由旋耕输出换挡拨叉总成可调整高、空、低三档，三联齿轮减速传到输入轴上的过渡双联齿轮，然后传至输出轴传入齿轮带动第一输出轴，输出轴花键套转动过程中，通过第二输出轴上的牙嵌式离合器套带动第三输出轴花键套同步转动，从而带动农机工作，通过提升旋耕联动拨叉控制二个花键套之间的啮合，达到预防因农机提升过高，使传动轴或输出轴损坏的目的。

其中，机液输入轴总成包括机液输入锥齿轮、直联输入齿轮、机液输入轴，直联反转轴总成包括直联反转齿轮、直联反转轴，123档输入轴总成包括123档输入轴、三联换档齿轮、液压动力传入齿轮和机械动力传入齿轮，123档输出轴总成包括123档输出轴、三档齿轮，中央转向轴总成包括中央齿轮，驱动轴总成包括左驱动齿轮，左右反转换向轴总成包括换向齿轮，左右半轴总成包括半轴齿轮；控制装置包括机液转换拨叉总成做为泵马达不工作状态的机械传递动力控制装置、行走换挡拨叉总成做为变速箱行走动力速度及空档驻车控制装置；动力由输入轴通过动力输入锥齿轮传至机液输入轴锥齿轮从而带动此轴运转，此次二种传动方案，一种变速方案为经过液压装置泵马达传递到123档输入轴上的液压动力传入齿轮带动三联换挡齿轮旋转，另一种机械传动方案为通过机液转换拨叉拨动HST滑动齿轮脱离HST输出齿轮同时将直联滑动齿轮啮合直联反转齿轮或直联输入齿轮，通过机液输入轴上的直联滑动齿轮将动力分正、空、反三档传递到123档输入轴上的机械动力传入齿轮带动带动三联换挡齿轮旋转；此时由行走换挡拨叉调整档位一、空、三、空、二5个档位，动力传递到123档输出轴，经过三档齿轮、中央齿轮、正转齿轮、牙嵌式啮合齿轮、驱动齿轮、半轴齿轮，动力最后到达行走半轴上，形成履带拖拉机前进过程中的动力传递路线。

其中，控制装置包括转向拨叉总成做为控制牙嵌式齿轮分别啮合正转齿轮或反转齿轮实现原位转向、前进、后退的控制装置；在动力传递到中央齿轮时，动力通过中央转向轴上的牙嵌式啮合齿轮带动正转齿轮与驱动轮齿轮啮合转动,此时正转；通过转向拨叉总成控制牙嵌式啮合齿轮带动反转齿轮转向，此时反向齿轮与反转换向齿轮啮合，再次传递至驱动轮齿轮后实现反转；当左右2个牙嵌式齿轮嵌入正转齿轮同时与驱动齿轮啮合时，驱动履带式拖拉机前进；当左右2个牙嵌式齿轮嵌入反转齿轮同时与驱动齿轮啮合时，驱动履带式拖拉机后退；当左(右)牙嵌式齿轮分别嵌入正（反）转齿轮同时与驱动轮齿轮啮合时，驱动履带式拖拉机原位转向。

其中，所述动力输入轴总成还包括动力输入轴油封、动力输入轴第一轴承、动力输入锥齿轮，输入轴通过动力输入轴油封和动力输入轴第一轴承、动力输入轴第二轴承定位在箱体上并能自由转动，在输入轴上有外花键，高低换挡双联齿轮上内花键，装配后能通过旋耕输出换挡拨叉实现换挡，过渡双联齿轮在轴上能自由转动，动力输入锥齿轮通过花键连接固定在输入轴上；所述动力输出轴总成还包括动力输出轴第一轴承、高低档三联齿轮、滚针轴承、动力输出轴第二轴承、动力输出轴第三轴承、套管、第二输出轴、牙嵌式齿轮、弹簧、动力输出轴第四、五轴承、第三输出轴、输出轴花键套、动力输出轴第六轴承、动力输出轴油封，第一输出轴通过动力输出轴第一轴承、动力输出轴第二轴承定位在箱体上并能自由转动，高低档三联齿轮在第一输出轴上能自由转动，传入齿轮通过花键连接固定在第一输出轴上，传入齿轮与过渡双联齿轮中的小齿圈常啮合，三联齿轮最小齿与过渡双联齿轮中的大齿圈常啮合，三联齿轮的其他2个齿圈可与高低档换挡双联齿轮其中一个啮合，输出高低2种速度，或者都不与2个齿圈啮合，空档无输出。套管通过内花键套入第一输出轴和第二输出轴上，从而使第二输出轴能随第一输出轴同步转动，将农具输出动力传递下去。

其中，所述的动力输出轴总成包括第二动力输出轴、弹簧、牙嵌式齿轮、动力输出第四轴承、动力输出第五轴承、第三动力输出轴、动力输出花键套、动力输出第六轴承、动力输出端油封，通过旋耕输出拨叉控制第二输出轴上的牙嵌式齿轮同第三输出轴上的动力输出花键套，从而带动第三输出轴同步转动，当农具提升或下降时，通过旋耕输出拨叉与农具提升或下降的位置控制牙嵌式齿轮是否与第三输出轴上的花键套啮合，起到联动控制农具动力的作用。

其中，所述机液输入轴总成还包括HST定位套油封、机液输入轴第一轴承、直联输入齿轮、机液动力输入锥齿轮、机液输入轴、机液输入轴第二轴承、HST定位套，机液输入轴通过机液输入轴第一轴承、机液输入轴第二轴承定位在箱体上，与动力输出轴垂直安装，机液输入轴锥齿轮与动力输入锥齿轮常捏合，机液输入轴与HST之间花键连接，将动力传递到泵马达。

其中，所述直联反转轴总成还包括直联反转轴、直联反向双联齿轮，直联反向双联齿轮与机液输入轴上的直联输入齿轮常啮合；所述的机液输出轴总成还包括机液输出轴、直联滑动齿轮、滑动齿轮套、滚针轴承、直联输出齿轮、机液输出轴第一轴承，通过机液滑动拨叉控制机液滑动齿轮和HST滑动齿轮，控制脱落HST输出齿轮和HST滑动齿轮之间的啮合，此时将机液滑动齿轮啮合直联反向双联齿或直联输入齿轮，将正转、反转、空档三个档位的机械直联动力传动至123档输出轴。

其中，所述123档输入轴总成还包括123档输入轴左右相同轴承、机械动力传入齿轮、123档滑动三联齿轮、液压动力传入齿轮，123档输入轴通过123档输入轴左右相同轴承定位在箱体上，机械动力传入齿轮和液压动力传入齿轮通过花键套入123档输入轴连接，分别固定安装在123档输入轴左右端，液压动力传入齿轮与泵马达的输出齿轮常啮合，机械动力传入齿轮与机液输出轴直联输出齿轮常啮合，三联换档齿轮通过花键与123档输入轴连接，可在123档输入轴滑动，通过行走换挡拨叉总成控制换挡；所述123档输出轴总成还包括123档输出轴左右相同轴承、二档齿轮、短隔套、长隔套、一档齿轮，123档输出轴通过123档输出轴左右相同轴承各一个定位在箱体上，123档输出轴上的3个齿轮都是通过花键与其连接并同步转动，3个齿轮之间都通过轴肩或者隔套相互固定位置，其中一档齿轮、二档齿轮、三档齿轮中的一个齿轮可与三联换档齿轮中的一个齿圈啮合，或者都不啮合。

其中，所述中央转向轴总成还包括左内轴承、左外轴承、中央齿轮、中央转向轴、左右正转齿轮、左右牙嵌式齿轮套、左右弹簧、左右反转齿轮、右外轴承、右内轴承，中央转向轴通过左内轴承、右内轴承定位二端的左右反转齿轮上，左右反转齿轮通过左外轴承和右外轴承定位在箱体上，中央齿轮通过花键与中央转向轴固定连接，左右正转齿轮分别通过滚针轴承套入中央齿轮上，并通过卡簧固定在轴中位置，所述中央转向轴总成还包括牙嵌式齿轮套、弹簧安装在中央换向轴花键上，反转齿轮通过轴承安装在箱体上，内部用轴承安装在轴上，左右安装对称分布，以左端为例，通过左内轴承使轴定位在反转齿轮上，通过左外轴承使反转齿轮定位在箱体上，反转齿轮由于轴承及轴承关系能自由转动，正转齿轮通过滚针轴承套入中央齿轮上，牙嵌式齿轮套通过花键套在中央转向轴上随中央齿轮传递的动力同步转动，内部使用弹簧啮合正转齿轮，当转向拨叉压紧弹簧式啮合反转齿轮。右端同左端相同的原理及连接方式。

其中，所述左右反向轴总成包括左右反向轴双联齿轮、左右反向轴、左右反向轴轴承，左右反向轴轴承隔套，左右反向轴双联齿轮通过左右反向轴相同双轴承、左右反向轴隔套定位在左右反向轴上，左右反向轴直接安装在箱体上；以左端为例，左反向双联齿轮通过轴承安装在反向轴上，与反转齿轮和驱动齿轮常啮合，通过转向拨叉装置当牙嵌式齿轮套嵌入反转齿轮时，可实现反转齿轮、反向双联齿轮、驱动齿轮转动，由于此时多一级齿轮传动则为反转；右端同左端呈对称分布，实现原理和控制方式均一致。

其中，所述的左右驱动轴总成包括驱动中间轴、左右驱动齿轮、左右驱动轴第一轴承、左右驱动轴第二轴承、左右驱动轴油封、左驱动齿轮第一固定轴承、左驱动齿轮第二固定轴承、右驱动齿轮第一固定轴承、右驱动齿轮第二固定轴承、左右制动器、左右驱动连接轴、左右驱动连接轴二端固定的二个驱动连接轴端固定轴承，左右驱动齿轮通过固定轴承连接在驱动中间轴上，左右驱动连接轴通过左右驱动轴第一轴承连接固定在箱体上，一端花键插入左右驱动齿轮，另外一端连接制动器，制动器可控制左右驱动轴的转动，达到控制左右驱动齿轮转动的目的，以左端为例，驱动齿轮通过左驱动齿轮第一固定轴承及左驱动齿轮第二固定轴承固定在驱动中间轴左端，左端驱动连接轴通过花键插入左驱动齿轮中，驱动齿轮通过左右驱动轴第一轴承定位在箱体上，左制动器安装在左端驱动连接轴上；右端同左端呈对称分布，实现原理和控制方式均一致。

其中，所述的驱动齿轮通过中央转向轴正转齿轮或反转齿轮通过转向拨叉使其啮合牙嵌式齿轮套实现动力传递；其中所述左右半轴总成还包括半轴、左右半轴第一油封、左右半轴第二油封、左右半轴第一轴承、左右半轴第二轴承、半轴外套管、左右半轴第三轴承，半轴是变速箱的2根相同的行走动力输出轴的其中一根，半轴通过左右半轴第一轴承、左右半轴第二轴承定位在箱体上，半轴齿轮通过花键与半轴连接，左右半轴驱动齿轮和半轴齿轮啮合实现动力传递；左右半轴安装呈对称分布，实现原理和控制方式均一致。

本发明的有益效果是：

本发明在原有静液压无极变速驱动系统的基础上改进而来，技术成熟可靠，既实现原位换向，又通过在静态液压装置中增加机械传动互补液压功率损耗，降低连续作业中无级变速器的使用，增加无级变速的寿命，降低系统油温；使变速箱同时具备无级变速快慢驱动和低速作业时恒定驱动的作用。同时可在农具提升到一定高度时联动切断旋耕输出，避免了客户误操作造成的因农具提升过高传动轴和旋耕输出轴角度大而损坏传动轴十字节和旋耕输出轴的故障，降低了因农具提升过高，空转中卷入其他物品的其他风险因素。

附图说明

图1A为本发明实施例装配后的主视图。

图1B为本发明实施例装配后的俯视图。

图1C为本发明实施例旋耕输出换挡拨叉总成的示意图。

图1D为本发明实施例机液转换拨叉总成的示意图。

图1E为本发明实施例行走换挡拨叉总成的示意图。

图1F为本发明实施例转向拨叉总成的示意图。

图1G为本发明实施例旋耕输出联动拨叉总成的示意图。

图2为本发明实施例的原理图。

图3为本发明实施例中动力输入轴总成的剖视图。

图4为本发明实施例中动力输出轴总成的剖视图。

图5为本发明实施例中机液输入轴总成的剖视图。

图6为本发明实施例中机液输出轴总成的剖视图。

图7为本发明实施例中直联反转轴总成的剖视图。

图8为本发明实施例中123档输入轴总成的剖视图。

图9为本发明实施例中123档输出轴总成的剖视图。

图10为本发明实施例中中央转向轴总成的剖视图。

图11为本发明实施例中驱动轴总成的剖视图。

图12为本发明实施例中左右反转换向轴总成的剖视图。

图13为本发明实施例中左右半轴总成的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及实例，对本发明做进一步说明。

本实施例中，模块1为动力输入轴总成：如图3所示，由输入轴19，动力输入轴油封21，动力输入轴第一轴承22，高低换挡双联齿轮23，过渡双联齿轮24、滚针轴承25、动力输入轴第二轴承27、动力输入锥齿轮28组成，输入轴19通过动力输入轴油封21和动力输入轴第一轴承22、动力输入轴第二轴承27定位在箱体上并能自由转动，在输入轴19上有外花键，高低换挡双联齿轮23上内花键，装配后能通过旋耕输出换挡拨叉2实现换挡，过渡双联齿轮24在轴上能自由转动，动力输入锥齿轮28通过花键连接固定在输入轴19上。

模块2为动力输出轴总成：如图4所示，由第一输出轴31，轴承29，高低档三联齿轮30，滚针轴承32，传入齿轮33，轴承34，轴承35，花键套管36，第二输出轴37，轴承40，牙嵌式齿轮39，花键套41，轴承，动力输出轴油封42组成，第一输出轴31通过轴承29、轴承34定位在箱体上并能自由转动，高低档三联齿轮30在第一输出轴31上能自由转动，传入齿轮33通过花键连接固定在第一输出轴31上，传入齿轮33通过花键连接固定在第一输出轴31上，传入齿轮33与过渡双联齿轮24中的小齿圈常啮合，三联齿轮30最小齿与过渡双联齿轮24中的大齿圈常啮合，三联齿轮30的其他2个齿圈可与高低档换挡双联齿轮23其中一个啮合，输出高低2种速度，或者都不与2个齿圈啮合，空档无输出。套管36通过内花键套入第一输出轴31和第二输出轴37上，从而使第二输出轴37能随第一输出轴31同步转动，通过旋耕输出拨叉控制第二输出轴上的牙嵌式齿轮同第三输出轴上的动力输出花键套，从而带动第三输出轴同步转动

模块3为机液输入轴总成：如图5所示，由HST定位套油封49、机液输入轴第一轴承44、直联输入齿轮45、机液动力输入锥齿轮46、机液输入轴47、机液输入轴第二轴承48、HST定位套50，机液输入轴47通过机液输入轴第一轴承44、机液输入轴第二轴承48定位在箱体上，与动力输出轴19垂直安装，机液输入轴锥齿轮46与动力输入锥齿轮28常捏合，机液输入轴47与HST之间花键连接，将动力传递到泵马达18。

模块4为直联反转轴总成：如图6所示，由直联反转轴65、直联反向双联齿轮64、轴承62、隔套63组成，直联反向双联齿轮64与机液输入轴上的直联输入齿轮45常啮合，此轴作为机械直联传动的反方向传递动力。

模块5为机液输入轴总成：如图7所示，由机液输出轴56、直联滑动齿轮54、滑动齿轮套53、滚针轴承55、直联输出齿轮52、机液输出轴第一轴承51，通过机液滑动拨叉5控制机液滑动齿轮54和HST滑动齿轮57，控制脱落HST输出齿轮58和HST滑动齿轮57之间的啮合，此时将机液滑动齿轮啮合直联反向双联齿64或直联输入齿轮45，将正转、反转、空档三个档位的机械直联动力传动至123档输出轴77。

模块6 为123档输入轴总成：如图8所示，由123档输入轴左右相同轴承66、机械动力传入齿轮67、123档滑动三联齿轮68、液压动力传入齿轮70，123档输入轴69通过123档输入轴左右相同轴承66定位在箱体上，机械动力传入齿轮67和液压动力传入齿轮70通过花键套入123档输入轴69连接，分别固定安装在123档输入轴69左右端，液压动力传入齿轮70与泵马达13的输出齿轮58常啮合，机械动力传入齿轮67与机液输出轴直联输出齿轮52常啮合，三联换档齿轮68通过花键与123档输入轴69连接，可在123档输入轴滑动。

模块7为123档输出轴总成：如图9所示，由123档输出轴左右相同轴承71、二档齿轮73、短隔套75、长隔套72、一档齿轮76，123档输出轴77通过123档输出轴左右相同轴承71各一个定位在箱体上，123档输出轴77上的3个齿轮都是通过花键与其连接并同步转动，3个齿轮之间都通过轴肩或者隔套75、72相互固定位置，其中一档齿轮76、二档齿轮73、三档齿轮74中的一个齿轮可与三联换档齿轮68中的一个齿圈啮合，或者都不啮合。

模块8为中央转向轴总成：如图10所示，左内轴承78、左外轴承79、中央齿轮85、中央转向轴84、左右正转齿轮83、86、左右牙嵌式齿轮套82、87、左右弹簧81、87、左右反转齿轮80、89、右外轴承90、右内轴承91，中央转向轴84通过左内轴承78、右内轴承91定位二端的左右反转齿轮上，左右反转齿轮通过左外轴承79和右外轴承90定位在箱体上，中央齿轮85通过花键与中央转向轴84固定连接，左右正转齿轮分别通过滚针轴承套入中央齿轮上，并通过卡簧固定在轴中位置，所述中央转向轴总成还包括牙嵌式齿轮套、弹簧安装在中央换向轴花键上，反转齿轮通过轴承安装在箱体上，内部用轴承安装在轴上；以左端为例，通过左内轴承78使轴定位在反转齿轮80上，通过左外轴承79使反转齿轮80定位在箱体上，反转齿轮由于轴承及轴承关系能自由转动，正转齿轮通过滚针轴承套入中央齿轮上，牙嵌式齿轮套82通过花键套在中央转向轴上随中央齿轮传递的动力同步转动，内部使用弹簧81啮合正转齿轮83，当转向拨叉压紧弹簧式啮合反转齿轮80。右端同左端相同的原理及连接方式。

模块9为左右反转换向轴总成：如图11所示，由左右反向轴双联齿轮108、左右反向轴111、左右反向轴轴承109，左右反向轴轴承隔套110，左右反向轴双联齿轮108通过左右反向轴相同双轴承109、左右反向轴隔套110定位在左右反向轴111上，左右反向轴直接安装在箱体上；以左端为例，左反向双联齿轮 108通过轴承安装在反向轴111上，与反转齿轮80和驱动齿轮96常啮合，通过转向拨叉装置7当牙嵌式齿轮套82嵌入反转齿轮80时，可实现反转齿轮、反向双联齿轮、驱动齿轮转动，由于此时多一级齿轮传动则为反转；右端同左端呈对称分布，实现原理和控制方式均一致。

模块10为驱动轴总成：如图12所示，由驱动中间轴 99、左右驱动齿轮96、102、左右驱动轴第一轴承95、左右驱动轴第二轴承103、左右驱动轴油封94、105、左驱动齿轮第一固定轴承97、左驱动齿轮第二固定轴承98、右驱动齿轮第一固定轴承100、右驱动齿轮第二固定轴承101、左右制动器92、107、左右驱动连接轴93、106、左右驱动连接轴二端固定的二个驱动连接轴端固定轴承104，左右驱动齿轮通过固定轴承连接在驱动中间轴上，驱动连接轴通过驱动轴第一轴承连接固定在箱体上，一端花键插入左右驱动齿轮，另外一端连接制动器，制动器可控制左右驱动轴的转动，达到控制左右驱动齿轮转动的目的，以左端为例，左驱动齿轮96通过左驱动齿轮第一固定轴承97及左驱动齿轮第二固定轴承98固定在驱动中间轴99左端，左端驱动连接轴93通过花键插入左驱动齿轮96中，左驱动齿轮通过左右驱动轴第一轴承95定位在箱体上，左制动器92安装在左端驱动连接轴93上；右端同左端呈对称分布，实现原理和控制方式均一致；

模块11为左右半轴总成：如图13所示，由半轴 114、左右半轴第一油封113、左右半轴第二油封117、左右半轴第一轴承110、左右半轴第二轴承112、半轴外套管115、左右半轴第三轴承116，半轴 114是变速箱的2根相同的行走动力输出轴的其中一根，半轴114通过左右半轴第一轴承110、左右半轴第二轴承112定位在箱体上，半轴齿轮 111通过花键与半轴114连接，左右半轴驱动齿轮102和半轴齿轮111啮合实现动力传递;左右半轴安装呈对称分布，实现原理和控制方式均一致。

控制装置如图1C、1D、1E、1F、1G所示，由旋耕输出换挡拨叉总成2、机液转换拨叉总成5、行走换挡拨叉总成6、转向拨叉总成7、旋耕输出联动拨叉8组成。旋耕输出换挡拨叉总成2和旋耕输出联动拨叉8做为农机驱动的动力控制装置；机液转换拨叉总成5做为泵马达及机械传递动力互相转换的控制装置；行走换挡拨叉总成6做为变速箱行走动力速度及空档驻车控制装置；转向拨叉总成7做为同时控制驱动齿轮和反向齿轮实现原位转向、前进、后退的控制装置。

如图1A-1G、图2，并结合图3至图13所示，运行工作为：

1、动力由输入轴19输入，随后通过高低档双联换挡齿轮23将动力传至输出轴三联齿轮30并由旋耕输出换挡拨叉总成2可调整高、空、低三档，三联齿轮30减速传到输入轴上的过渡双联齿轮24，然后传至输出轴传入齿轮33带动第一输出轴31，第一输出轴通过花键套36带动第二输出轴37同步旋转，通过旋耕输出联动拨叉8控制牙嵌式齿轮39离合第三输出轴43花键套41同步旋转，保证举升高位切断动力，低位输出动力，从而带动农机作业；

2、动力由输入轴19通过动力输入锥齿轮28传至机液输入轴锥齿轮46从而带动此轴运转，此次二种传动方案，一种变速方案为经过液压装置泵马达18传递到123档输入轴69上的液压动力传入齿轮70带动三联换挡齿轮68旋转，另一种机械传动方案为通过机液转换拨叉5拨动HST滑动齿轮57脱离HST输出齿轮58同时将直联滑动齿轮53啮合直联反转齿轮64或直联输入齿轮45，通过机液输入轴上的直联滑动齿轮将动力分正、空、反三档传递到123档输入轴上的机械动力传入齿轮67带动带动三联换挡齿轮68旋转；此时由行走换挡拨叉6调整档位一、空、三、空、二5个档位，动力传递到123档输出轴77，经过三档齿轮74、中央齿轮85、正转齿轮83、牙嵌式啮合齿轮82、驱动齿轮96、半轴齿轮111，动力最后到达行走半轴114上，形成履带拖拉机前进过程中的动力传递；

3、在动力传递到中央齿轮85时，动力通过中央转向轴84上的牙嵌式啮合齿轮82带动正转齿轮83与驱动轮齿轮96啮合转动,此时正转；通过转向拨叉总成7控制牙嵌式啮合齿轮带动反转齿轮80转向，此时反向齿轮80与反转换向齿轮108啮合，再次传递至驱动轮齿轮后实现反转；当左右2个牙嵌式齿轮嵌入正转齿轮同时与驱动齿轮啮合时，驱动履带式拖拉机前进；当左右2个牙嵌式齿轮嵌入反转齿轮同时与驱动齿轮啮合时，驱动履带式拖拉机后退；当左(右)牙嵌式齿轮分别嵌入正（反）转齿轮同时与驱动轮齿轮啮合时，驱动履带式拖拉机原位转向。

Claims (10)

1.一种机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，包括动力输入轴总成、动力输出轴总成、机液输入轴总成、机液输出轴总成、直联反转轴总成、123档输入轴总成、123档输出轴总成、中央转向轴总成、左右反转换向轴总成、驱动轴总成、左右半轴总成以及控制装置；动力输入轴总成分别与动力输出轴总成、机液输入轴总成连接，机液输入轴总成、直联反转轴总成、机液输出轴总成分别连接至123档输入轴总成，并经123档输出轴总成、中央转向轴总成、驱动轴总成、左右反转换向轴总成、左右半轴总成连接至行走半轴(114)；

动力由动力输入轴总成传至动力输出轴总成，带动农机作业；动力由动力输入轴总成传至机液输入轴总成，带动机液输入轴运转，在此形成二种传动方案，一种为经过液压装置泵马达(18)传递到123档输入轴总成，另一种为通过拨叉脱开液压泵马达输出齿轮(58)，将自机液输入轴上的动力通过机液输入轴总成上的机液滑动齿轮在与机液输出轴齿轮(45)啮合、以及与直联反转齿轮(64)啮合再连接常啮合直联反转齿轮(64)的机液输出轴齿轮(45)之间转换，通过正、空、反三个档位传递到123档输入轴总成，动力再传至123档输出轴总成、中央转向总成、驱动轴总成、左右反转换向轴总成、左右半轴总成，最后到达行走半轴(114)上，形成履带拖拉机前进或后退过程中的动力传递路线，实现既有恒速无功率损耗，又有变速的前进、后退行进功能。

2.根据权利要求1所述的机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，动力输入轴总成包括输入轴(19)、高低换挡双联齿轮(23)、过渡双联齿轮(24)、动力输入锥齿轮(28)，动力输出轴总成包括第一输出轴(31)、传入齿轮(33)；控制装置包括旋耕输出换挡拨叉总成(2) 做为农机驱动的动力控制装置；动力由输入轴(19)输入，随后通过高低档双联换挡齿轮(23)将动力传至输出轴三联齿轮(30)并由旋耕输出换挡拨叉总成(2)调整高、空、低三档，三联齿轮(30)减速传到输入轴上的过渡双联齿轮(24)，然后传至输出轴传入齿轮(33)带动第一输出轴(31)，输出轴花键套转动过程中，通过第二输出轴(37)上的牙嵌式离合器套(39)带动第三输出轴(43)花键套(41)同步转动，从而带动农机工作，通过提升旋耕联动拨叉（8）控制二个花键套之间的啮合，达到预防因农机提升过高，使传动轴或输出轴损坏的目的。

3.根据权利要求2所述的机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，机液输入轴总成包括机液输入锥齿轮(46)、直联输入齿轮(45)、机液输入轴(47)，直联反转轴总成包括直联反转齿轮(64)、直联反转轴(65)，123档输入轴总成包括123档输入轴(69)、三联换档齿轮(68)、液压动力传入齿轮(70)和机械动力传入齿轮(67)，123档输出轴总成包括123档输出轴(77)、三档齿轮(74)，中央转向轴总成包括中央齿轮(85)，驱动轴总成包括左驱动齿轮(96)，左右反转换向轴总成包括换向齿轮(108)，左右半轴总成包括半轴齿轮(111)；控制装置包括机液转换拨叉总成(5)做为泵马达不工作状态的机械传递动力控制装置、行走换挡拨叉总成(6)做为变速箱行走动力速度及空档驻车控制装置；动力由输入轴(19)通过动力输入锥齿轮(28)传至机液输入轴锥齿轮(46)从而带动此轴运转，此次二种传动方案，一种变速方案为经过液压装置泵马达(18)传递到123档输入轴(69)上的液压动力传入齿轮(70)带动三联换挡齿轮(68)旋转，另一种机械传动方案为通过机液转换拨叉(5)拨动HST滑动齿轮(57)脱离HST输出齿轮(58)同时将直联滑动齿轮(53)啮合直联反转齿轮(64)或直联输入齿轮(45)，通过机液输入轴上的直联滑动齿轮将动力分正、空、反三档传递到123档输入轴上的机械动力传入齿轮(67)带动带动三联换挡齿轮(68)旋转；此时由行走换挡拨叉(6)调整档位一、空、三、空、二5个档位，动力传递到123档输出轴(77)，经过三档齿轮(74)、中央齿轮(85)、正转齿轮(83)、牙嵌式啮合齿轮（82）、驱动齿轮(96)、半轴齿轮(111)，动力最后到达行走半轴(114)上，形成履带拖拉机前进过程中的动力传递路线。

4.根据权利要求3所述的机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，控制装置包括转向拨叉总成(7)做为控制牙嵌式齿轮分别啮合正转齿轮或反转齿轮实现原位转向、前进、后退的控制装置；在动力传递到中央齿轮(85)时，动力通过中央转向轴(84)上的牙嵌式啮合齿轮（82）带动正转齿轮（83）与驱动轮齿轮（96）啮合转动,此时正转；通过转向拨叉总成(7)控制牙嵌式啮合齿轮带动反转齿轮（80）转向，此时反向齿轮（80）与反转换向齿轮（108）啮合，再次传递至驱动轮齿轮后实现反转；当左右2个牙嵌式齿轮嵌入正转齿轮同时与驱动齿轮啮合时，驱动履带式拖拉机前进；当左右2个牙嵌式齿轮嵌入反转齿轮同时与驱动齿轮啮合时，驱动履带式拖拉机后退；当左(右)牙嵌式齿轮分别嵌入正（反）转齿轮同时与驱动轮齿轮啮合时，驱动履带式拖拉机原位转向。

5.根据权利要求2所述的机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，所述动力输入轴总成还包括动力输入轴油封(21)、动力输入轴第一轴承(22)、动力输入锥齿轮(28)，输入轴(19)通过动力输入轴油封(21)和动力输入轴第一轴承(22)、动力输入轴第二轴承(27)定位在箱体上并能自由转动，在输入轴(19)上有外花键，高低换挡双联齿轮(23)上内花键，装配后能通过旋耕输出换挡拨叉(2)实现换挡，过渡双联齿轮(24)在轴上能自由转动，动力输入锥齿轮(28)通过花键连接固定在输入轴(19)上；所述动力输出轴总成还包括动力输出轴第一轴承(29)、高低档三联齿轮(30)、滚针轴承(32)、动力输出轴第二轴承(34)、动力输出轴第三轴承(35)、套管(36)、第二输出轴(37)、牙嵌式齿轮（39）、弹簧（38）、动力输出轴第四、五轴承(40)、第三输出轴（43）、输出轴花键套（41）、动力输出轴第六轴承（42）、动力输出轴油封，第一输出轴(31)通过动力输出轴第一轴承(29)、动力输出轴第二轴承(34)定位在箱体上并能自由转动，高低档三联齿轮(30)在第一输出轴(31)上能自由转动，传入齿轮(33)通过花键连接固定在第一输出轴(31)上，传入齿轮(33)与过渡双联齿轮(24)中的小齿圈常啮合，三联齿轮(30)的最小齿与过渡双联齿轮(24)中的大齿圈常啮合，三联齿轮(30)的其他2个齿圈与高低档换挡双联齿轮(23)其中一个啮合，输出高低2种速度，或者都不与2个齿圈啮合，空档无输出；套管(36)通过内花键套入第一输出轴(31)和第二输出轴(37)上，从而使第二输出轴(37)能随第一输出轴(31)同步转动，将农具输出动力传递下去。

6.根据权利要求2所述的机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，所述的动力输出轴总成包括第二动力输出轴、弹簧、牙嵌式齿轮、动力输出第四轴承、动力输出第五轴承、第三动力输出轴、动力输出花键套、动力输出第六轴承、动力输出端油封，通过旋耕输出拨叉(8)控制第二输出轴上的牙嵌式齿轮(39)同第三输出轴上的动力输出花键套(41)，从而带动第三输出轴(43)同步转动，当农具提升或下降时，通过旋耕输出拨叉与农具提升或下降的位置控制牙嵌式齿轮是否与第三输出轴上的花键套啮合，起到联动控制农具动力的作用。

7.根据权利要求2所述的机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，所述机液输入轴总成还包括HST定位套油封(49)、机液输入轴第一轴承(44)、直联输入齿轮(45)、机液动力输入锥齿轮（46）、机液输入轴(47)、机液输入轴第二轴承(48)、HST定位套(50)，机液输入轴(47)通过机液输入轴第一轴承(44)、机液输入轴第二轴承(48)定位在箱体上，与动力输出轴(19)垂直安装，机液输入轴锥齿轮(46)与动力输入锥齿轮(28)常捏合，机液输入轴(47)与HST之间花键连接，将动力传递到泵马达(18)。

8.根据权利要求2所述的机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，所述直联反转轴总成还包括直联反转轴(65)、直联反向双联齿轮(64)，直联反向双联齿轮(64)与机液输入轴上的直联输入齿轮(45)常啮合；所述的机液输出轴总成还包括机液输出轴(56)、直联滑动齿轮(54)、滑动齿轮套(53)、滚针轴承(55)、直联输出齿轮(52)、机液输出轴第一轴承(51)，通过机液滑动拨叉(5)控制机液滑动齿轮(54)和HST滑动齿轮(57)，控制脱落HST输出齿轮(58)和HST滑动齿轮(57)之间的啮合，此时将机液滑动齿轮啮合直联反向双联齿(64)或直联输入齿轮(45)，将正转、反转、空档三个档位的机械直联动力传动至123档输出轴（77）。

9.根据权利要求3所述的机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，所述123档输入轴总成还包括123档输入轴左右相同轴承(66)、机械动力传入齿轮(67)、液压动力传入齿轮（70），123档输入轴(69)通过123档输入轴左右相同轴承(66)定位在箱体上，机械动力传入齿轮(67)和液压动力传入齿轮(70)通过花键套入123档输入轴(69)连接，分别固定安装在123档输入轴(69)左右端，液压动力传入齿轮(70)与泵马达(13)的输出齿轮(58)常啮合，机械动力传入齿轮(67)与机液输出轴直联输出齿轮(52)常啮合，三联换档齿轮(68)通过花键与123档输入轴(69)连接，在123档输入轴滑动，通过行走换挡拨叉总成(6)控制换挡；所述123档输出轴总成还包括123档输出轴左右相同轴承(71)、二档齿轮(73)、短隔套(75)、长隔套（72）、一档齿轮(76)，123档输出轴(77)通过123档输出轴左右相同轴承(71)各一个定位在箱体上，123档输出轴(77)上的3个齿轮都是通过花键与其连接并同步转动，3个齿轮之间都通过轴肩或者隔套(75)(72)相互固定位置，其中一档齿轮(76)、二档齿轮(73)、三档齿轮(74)中的一个齿轮与三联换档齿轮(68)中的一个齿圈啮合，或者都不啮合。

10.根据权利要求2所述的机液混合驱动式原位转向变速箱，其特征在于，所述中央转向轴总成还包括左内轴承(78)、左外轴承(79)、中央齿轮(85)、中央转向轴(84)、左右正转齿轮(83)(86)、左右牙嵌式齿轮套(82)(87)、左右弹簧(81)(87)、左右反转齿轮(80)(89)、右外轴承(90)、右内轴承(91)，中央转向轴(84)通过左内轴承(78)、右内轴承(91)定位二端的左右反转齿轮上，左右反转齿轮通过左外轴承(79)和右外轴承(90)定位在箱体上，中央齿轮(85)通过花键与中央转向轴(84)固定连接，左右正转齿轮分别通过滚针轴承套入中央齿轮上，并通过卡簧固定在轴中位置，所述中央转向轴总成还包括牙嵌式齿轮套、弹簧安装在中央换向轴花键上，反转齿轮通过轴承安装在箱体上，内部用轴承安装在轴上，左右安装对称分布，通过左内轴承使轴定位在反转齿轮(80)上，通过左外轴承(79)使反转齿轮(80)定位在箱体上，反转齿轮由于轴承及轴承关系能自由转动，正转齿轮通过滚针轴承套入中央齿轮上，牙嵌式齿轮套(82)通过花键套在中央转向轴上随中央齿轮传递的动力同步转动，内部使用弹簧(81)啮合正转齿轮(83)，当转向拨叉压紧弹簧式啮合反转齿轮(80)，右端同左端相同的原理及连接方式；所述左右反向轴总成包括左右反向轴双联齿轮(108)、左右反向轴(111)、左右反向轴轴承(109)，左右反向轴轴承隔套(110)，左右反向轴双联齿轮(108)通过左右反向轴相同双轴承(109)、左右反向轴隔套(110)定位在左右反向轴(111)上，左右反向轴直接安装在箱体上；左反向双联齿轮 (108)通过轴承安装在反向轴(111)上，与反转齿轮(80)和左驱动齿轮(96)常啮合，通过转向拨叉装置(7)当牙嵌式齿轮套(82)嵌入反转齿轮(80)时，实现反转齿轮、反向双联齿轮、驱动齿轮转动，由于此时多一级齿轮传动则为反转；右端同左端呈对称分布，实现原理和控制方式均一致；所述的左右驱动轴总成包括驱动中间轴 (99)、左右驱动齿轮(96)(102)、左右驱动轴第一轴承(95)、左右驱动轴第二轴承(103)、左右驱动轴油封(94)(105)、左驱动齿轮第一固定轴承(97)、左驱动齿轮第二固定轴承(98)、右驱动齿轮第一固定轴承(100)、右驱动齿轮第二固定轴承(101)、左右制动器(92)(107)、左右驱动连接轴(93)(106)、左右驱动连接轴二端固定的二个驱动连接轴端固定轴承（104），左右驱动齿轮通过固定轴承连接在驱动中间轴上，左右驱动连接轴通过左右驱动轴第一轴承连接固定在箱体上，一端花键插入左右驱动齿轮，另外一端连接制动器，制动器可控制左右驱动轴的转动，达到控制左右驱动齿轮转动的目的，左驱动齿轮(96)通过左驱动齿轮第一固定轴承(97)及左驱动齿轮第二固定轴承(98)固定在驱动中间轴(99)左端，左端驱动连接轴(93)通过花键插入左驱动齿轮(96)中，左驱动齿轮通过左右驱动轴第一轴承(95)定位在箱体上，左制动器(92)安装在左端驱动连接轴(93)上；右端同左端呈对称分布，实现原理和控制方式均一致；所述的左右驱动齿轮通过中央转向轴正转齿轮或反转齿轮通过转向拨叉使其啮合牙嵌式齿轮套实现动力传递；其中所述左右半轴总成还包括半轴 (114)、左右半轴第一油封(113)、左右半轴第二油封(117)、左右半轴第一轴承(110)、左右半轴第二轴承(112)、半轴外套管(115)、左右半轴第三轴承(116)，半轴 (114)是变速箱的2根相同的行走动力输出轴的其中一根，半轴(114)通过左右半轴第一轴承(110)、左右半轴第二轴承(112)定位在箱体上，半轴齿轮 (111)通过花键与半轴(114)连接，左右半轴驱动齿轮(102)和半轴齿轮(111)啮合实现动力传递；左右半轴安装呈对称分布，实现原理和控制方式均一致。