CN107023666A - 拖拉机液压换挡装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及拖拉机制造技术领域，具体的说是一种拖拉机液压换挡装置。包括换挡手柄、拨叉杆和离合器，换挡手柄上安装有连接到连接到换挡控制器的手柄位置传感器；离合器上安装有连接到换挡控制器的离合器位置传感器；换挡控制器的信号输出端连接换挡电磁阀的控制端用于控制换挡电磁阀的动作；拨叉杆与液压缸传动连接，换挡电磁阀串联在液压缸的油路中。该换挡装置利用液压油缸代替人力推动拨叉杆动作，换挡操作轻便、动作准确；换挡控制器编写相应的换挡程序，可实现排序换挡和自动换挡。

Description

拖拉机液压换挡装置

技术领域

本发明涉及拖拉机制造技术领域，具体的说是一种拖拉机液压换挡装置。

背景技术

目前，拖拉机的换挡装置均采用换挡杆直接控制拨叉实现齿轮啮合的手动换挡机构。对于大型、重负荷的拖拉机，变速箱齿轮滑动的阻力较大，手动换档非常吃力；另外，变速箱换挡的时候需要离合器的配合，只有在离合器完全分离的状态下才允许换挡拨叉推动齿轮换挡，但是现有的手动换挡机构并没有相应的锁闭装置，离合器失灵或者操作失误离合器未分离的情况下换挡容易打坏齿轮，造成变速箱损坏。现有拖拉机主要是采用常规齿轮、同步器或啮合套机械换向，采用插花式换挡，为匹配拖拉机的最佳工作状态，需要更多的档位数，因此变速箱至少有一个主变速和多个副变速。这就需要多个操作手柄组合来实现换挡，驾驶员需要频繁的操作各个换挡手柄，劳动强度大，容易出现操作失误。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种换挡操作轻便、带有离合器锁闭功能、由一个手柄操作完成多种档位组合的拖拉机液压换挡装置，在离合器未分离的情况下换挡操作失灵，避免出现带负荷换挡打齿轮的现象。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本发明所述拖拉机液压换挡装置包括换挡手柄、拨叉杆和离合器，所述换挡手柄上安装有手柄位置传感器，所述手柄位置传感器的信号输出端连接到换挡控制器的换挡信号输入端；所述离合器上安装有离合器位置传感器，离合器位置传感器的信号输出端连接到换挡控制器的离合信号输入端；所述换挡控制器的信号输出端连接换挡电磁阀的控制端用于控制换挡电磁阀的动作；所述拨叉杆与液压缸传动连接，换挡电磁阀串联在液压缸的油路中；所述拨叉杆上设置有用于检测其位置的档位传感器，所述档位传感器的信号输出端连接到换挡控制器档位信号输入端；所述拨叉杆与液压缸之间设置有缓冲器，所述缓冲器包括固定连接在拨叉杆上的弹簧座、安装在弹簧座中的弹簧，所述液压缸的活塞杆滑动安装在弹簧座中。

由两根拨叉杆平行设置组成一组，每根拨叉杆分别对应用于推动其运动的液压缸，两根拨叉杆之间设置有用于锁定对方拨叉杆的互锁机构。

所述互锁机构包括设置在拨叉杆上的环槽、安装在环槽中的锁档钢球，所述锁档钢球安装在一组拨叉杆的两个环槽之间，锁档钢球的长度大于两根拨叉杆之间间隙的宽度、小于两环槽槽底之间的间隙。

由于采用了上述结构，该液压换挡装置利用液压油缸代替人力推动拨叉杆动作，换挡操作轻便、动作准确；同时利用传感器检测离合器的位置状态，在离合器未分离的状态下，控制器不响应换挡手柄的动作，可以避免出现带负荷换挡打齿轮的现象。其结构采用程序控制液压、机械执行机构完成换挡，因此可以实现排序换挡或跳序换挡，所有档位均由一个操作手柄完成，也可以实现自动换挡。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2是在待机状态的液压油缸及换挡电磁阀的结构示意图。

图3是在换挡状态的液压油缸及换挡电磁阀的结构示意图。

图4是液压油缸和缓冲器的结构示意图。

图5是挂档状态拨叉杆的动作原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述拖拉机液压换挡装置包括换挡手柄5、拨叉杆11和离合器。所述换挡手柄5上安装有手柄位置传感器，用于检测换挡手柄5处于不同档位上的位置信息，该手柄位置传感器可以采用微动开关，也可以采用行程开关等其他形式的传感器。所述手柄位置传感器的信号输出端连接到换挡控制器7的换挡信号输入端，将换挡手柄5的位置状态信息传输到换挡控制器7中。

所述离合器上安装有离合器位置传感器8，用于检测离合器是否处于分离状态。离合器位置传感器8的信号输出端连接到换挡控制器7的离合信号输入端，离合器位置传感器可以采用微动开关或者行程开关，通过开关的通、断判断离合器是否分离。所述换挡控制器7的信号输出端连接换挡电磁阀2的控制端用于控制换挡电磁阀2的动作；所述拨叉杆11与液压缸1传动连接，换挡电磁阀2串联在液压缸1的油路中。换挡油缸1内部有回位弹簧，使换挡油缸1中的活塞在无外力作用时保持在中间位置。

另外，所述拨叉杆11上设置有用于检测其位置的档位传感器9、10，所述档位传感器9、10的信号输出端连接到换挡控制器7档位信号输入端。

如图2、图3所示，当换挡手柄5动作的时候触发手柄位置传感器向换挡控制器7发送换挡指令，换挡控制器7读取离合传感器8的位置信息，当离合传感器8有信号时，说明拖拉机离合器已经彻底分离，可以执行换挡动作，换挡控制器7的信号输出端向换挡电磁阀2发出动作指令，控制电磁阀2动作，液压缸1推动拨叉杆11移动，完成挂挡动作。当拨叉杆11移动到位后，档位传感器9、10就可以监测到挂挡完成信号，将该信号反馈给换挡控制器7，换挡控制器7向控制电磁阀2发出停止指令，控制电磁阀2回到待机状态的中位状态，液压缸1的油路两端与拖拉机液压系统油箱3导通，油路两端压力为零，油缸活塞在弹簧的作用下保持在中间位置。

反之，当离合传感器8检测到离合器为分离的时候，换挡控制器7不响应换挡手柄5的动作，无论换挡手柄5怎么动，换挡控制器7不向控制电磁阀2输出控制指令，拨叉杆11保持原位不动。

另外，所述拨叉杆11与液压缸1之间设置有缓冲器12，可以减轻滑杆移动时受到的冲击。所述缓冲器12包括固定连接在拨叉杆11上的弹簧座、安装在弹簧座中的弹簧121，所述液压缸1的活塞杆滑动安装在弹簧座中并与弹簧121的一端固定连接。

如图5所示，在变速箱中，由两根拨叉杆11平行设置组成一组，更多档位组合的时候，可以设置多组，每一组均由两根拨叉杆组成。每根拨叉杆11分别对应用于推动其运动的液压缸1，两根拨叉杆11之间设置有用于锁定对方拨叉杆的互锁机构。所述互锁机构包括设置在拨叉杆11上的环槽21、安装在环槽21中的锁档钢球20，所述锁档钢球20安装在一组拨叉杆的两个环槽之间，锁档钢球20的长度大于两根拨叉杆之间间隙的宽度、小于两环槽槽底之间的间隙。锁档钢球20的长度最好等于两根拨叉杆之间间隙的宽度与一个环槽的深度之和。这样，当一组拨叉杆中的两个环槽相对位于同一平面的时候，锁档钢球20卡在两环槽之间，并且任意一根拨叉杆均可以移动，但只要其中一根拨叉杆移动以后另一拨叉杆则被锁定，直到发生位移的拨叉杆回到原位才能解除锁定。

当要挂A挡时，电磁阀控制液压缸右端连接高压油，将液压缸活塞向左推，活塞左端安装在缓冲器12上，缓冲器12中的弹簧121被活塞压缩，进而推动拨叉杆向左移动，拨叉杆最终可以控制A挡齿轮的啮合。由于增加了缓冲器12，可以使得换挡齿轮柔性啮合，提高换挡平顺性。挂B挡时，动作方向相反，原理同上。

Claims (3)

1.拖拉机液压换挡装置，包括换挡手柄（5）、拨叉杆（11）和离合器，其特征在于：所述换挡手柄（5）上安装有手柄位置传感器，所述手柄位置传感器的信号输出端连接到换挡控制器（7）的换挡信号输入端；所述离合器上安装有离合器位置传感器（8），离合器位置传感器（8）的信号输出端连接到换挡控制器（7）的离合信号输入端；所述换挡控制器（7）的信号输出端连接换挡电磁阀（2）的控制端用于控制换挡电磁阀（2）的动作；所述拨叉杆（11）与液压缸（1）传动连接，换挡电磁阀（2）串联在液压缸（1）的油路中；所述拨叉杆（11）上设置有用于检测其位置的档位传感器（9、10），所述档位传感器（9、10）的信号输出端连接到换挡控制器（7）档位信号输入端；所述拨叉杆（11）与液压缸（1）之间设置有缓冲器（12），所述缓冲器（12）包括固定连接在拨叉杆（11）上的弹簧座、安装在弹簧座中的弹簧（121），所述液压缸（1）的活塞杆滑动安装在弹簧座中。

2.根据权利要求1所述的拖拉机液压换挡装置，其特征在于：由两根拨叉杆（11）平行设置组成一组，每根拨叉杆（11）分别对应用于推动其运动的液压缸（1），两根拨叉杆（11）之间设置有用于锁定对方拨叉杆的互锁机构。

3.根据权利要求2所述的拖拉机液压换挡装置，其特征在于：所述互锁机构包括设置在拨叉杆（11）上的环槽（21）、安装在环槽（21）中的锁档钢球（20），所述锁档钢球（20）安装在一组拨叉杆的两个环槽之间，锁档钢球（20）的长度大于两根拨叉杆之间间隙的宽度、小于两环槽槽底之间的间隙。