CN107035784A - 高安全性且低噪音的农业机械 - Google Patents

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Abstract

一种农业机械(10，10')，所述农业机械(10，10')包括：用于动力输送的发动机(11)、具有两个轮子(13)的至少一个轮轴(12)、把手(14)和动力输出设备(15)，所述农业机械(10，10')还包括布置在所述发动机(11)和所述至少一个轮轴(12)之间的液压机械型离合器组(20)以及与所述把手(14)相联以控制所述液压机械型离合器组(20)的第一杠杆(16)和第二杠杆(17)，所述液压机械型离合器组(20)包括致动活塞(30)，所述致动活塞由所述第一杠杆(16)和第二杠杆(17)液压控制以能够在第一升高位置和第二降低位置之间移动，在第一升高位置中，所述致动活塞(30)向所述液压机械型离合器组(20)施加从所述发动机到所述轮子以及到工具的运动的传递，在第二降低位置中，所述致动活塞(30)通过将所述发动机与所述轮子以及与所述工具在运动学上断开而释放所述液压机械型离合器组(20)。

Description

高安全性且低噪音的农业机械
技术领域
本发明涉及一种高安全性且低噪音的农业机械。
特别地，低噪音意味着本发明的农业机械构造成使得能够吸收彼此接合的元件的任何错位或者定位误差，所述错位或者定位误差可引起噪音显著增加。
背景技术
特别地，术语"农业机械"指的是一种包括通常按照汽油或者柴油机循环吸热内燃运行的发动机、离合器、齿轮箱、安装有轮子的轮轴、设置有必须用于各种驱动的控制器的通常称为"把手"的摩托车型的把手、以及要使用的工具所连接到的动力输出装置的机器。
例如，当该工具是马达位于与操作者相对的一侧上的适于耕地的刀具时，该农业机械被称为"手扶拖拉机"，否则，当工具是马达在操作员一侧的切割杆，这些农业机械被称为"机动割草机"。
此外，当前述把手可相对于动力输出设备移动并且可旋转多达180°从而允许操作员以"手扶拖拉机"或者"机动割草机"的配置作业时，这样农业机械的定义包括措辞"可逆的"。
目前，由于安全的原因，在许多市场中强制执行的规定要求，当操作员松开抓握把手时，该农业机械必须优选地在有限的时间段内停止。
由于具有布置在把手上的"安全"杠杆而能够获得该结果，所述操作者在使用相关农业机械时必须保持按压以保持农业机械运行。
事实上，该杠杆连接到吸热发动机，使得所述杠杆当被释放时引起发动机停机。
然而，不利地是，在释放前述的"安全"杠杆情况下的发动机的停机由于发动机的惯性和所连接的动能机构的惯性而不会立即发生。
这一事实的后果是，所述农业机械甚至在驾驶员释放把手之后还能够继续移动一段时间，从而为使用者造成潜在的危险情况。
以上所描述的目前的解决方案的另一个限制在于以下事实，即，在离开把手并且因此开始发动机的停机过程之后，为了继续作业，操作员不得不重启停机的发动机。
因为这种类型的大多数发动机为手动启动，这个操纵控制由于所需要的体力而通常不是很容易。
不幸的是，这可能会使一些操作员篡改安全装置，使它锁定在启动位置，从而避免了发动机停机，以避免后续的重启负担，但是因此明显降低了所述农业机械的安全性。
目前使用中的和以上所描述的配置的另一限制主要影响了具有处于油池中的齿轮箱的机器。
事实上，在这些特定的齿轮机器中，运动经由整个可用的功率从其通过的机械致动离合器传递。
为了容纳所述机器的轨道宽度，从而减少横向尺寸并从而允许执行专门的耕作作业，该离合器的直径相对于要输送的动力而一定程度地减少。
该可获得的有限的体积通常使得它强制使用干式锥形离合器，该干式锥形离合器通常存在剧烈的驱动、高磨损以及相关的散热问题。
为了减少起源于特别是使用大惯性的工具的过热的启动瞬变，如今通常使用刚性很大的弹簧，其使得离合器的机械控制容易疲劳且几乎不符合人体工程学。此外，直接连接至离合器自身的安全杠杆的手动致动由于在作业期间必须一直保持因此很累人且很笨重。
最后，通常过早磨损，从而需要频繁调整控制器并增大了具有潜在安全风险的发生故障的风险。
发明内容
为了克服以上所描述的所有缺限，申请人已经在几年内销售了一种高安全性的农业机械，其中，在使用中用户离开把手时，所述农业机械在发动机运转的同时突然停止。
此外，有利的是，在申请人的该农业机械中，在把手处所提供的控制器的致动只需要使用者使用很少的力并且还具有安全机构，该安全机构需要双重作用，用于在离开把手之后重启所述农业机械。
现在，申请人的目的是进一步改进该创新的产品，从而解决减少噪音和缩短停止时间的问题。
事实上，在这样的农业机械中以及在已知的存在竞争的农业机械中，连接到油泵的齿轮安装在吸热发动机的轴上，并因此高速旋转。
在这种高转数的情况下，即使齿轮的最小的错位、定位误差或几何结构误差都能够引起噪音大大增加。
所述农业机械的质量和连接到它的工具的惯性的增加能够在离开把手的情况下延长停止时间，这降低了安全水平。
根据本发明的这些目的通过提供低噪音的农业机械来实现，其中，提供使用所谓的液压机械型常开式多个盘的离合器，所述离合器借助于加压油来致动并且由通过彼此连接的致动杠杆的两个阀来控制。加压油通过具有改进配置并形成所述机构的一部分的泵来供应，所述泵经由玻璃纤维增强聚酰胺树脂的技术聚合物的模制齿轮来致动。离合器也可作为自动制动器以缩短所述农业机械以及因此所操作的工具的停止时间。
本发明的另外的特征在以下权利要求中描述。
附图说明
根据本发明的高安全性和低噪音的农业机械的特征和优点参考示意性附图并根据以下示例性且非限制性的描述将变得很清楚，在附图中：
-图1是农业机械的侧视图；
-图2是图1的农业机械的俯视图；
-图3是另一农业机械的侧透视图；
-图4是图3的农业机械的俯视图；
-图5是属于根据本发明的低噪音的农业机械的离合器组的竖直截面图；
-图5A是根据本发明的油泵组的分解视图；
-图5B是图5的离合器组的部分透视分解视图；
-图5C是在包括自动制动功能的改进的实施例中的图5的离合器组的截面图；
-图6是图5的离合器组的水平截面图；以及
-图7和图8是根据本发明的农业机械的其它元件的示意图。
具体实施方式
参考附图，附图标记10、10'表示根据本发明的改进的农业机械。
如在图1至图4中所示，这样的农业机械10、10'包括动力输送发动机11、具有两个轮子13的至少一个轮轴12、把手14以及动力输出设备15。
此外，农业机械10、10'包括布置在发动机11和所述至少一个轮轴12之间的液压机械型离合器组20、第一"安全"杠杆16和第二"离合器"杠杆17。
特别地，所述"安全"杠杆16和"离合器"杠杆17都与在为使用农业机械10、10'的使用者的手所提供的位置的邻近位置中的把手14相联并且用于控制并选择性地致动液压机械型离合器组20。
优选地，根据本发明的农业机械10、10'还包括布置在液压机械型离合器组20和轮轴12之间的齿轮箱51以及也布置在把手14处的发动机11和齿轮箱51的控制机构50。
特别是，农业机械10、10'可能包括与动力输出设备15相联的工具20、20'。
根据两个实施例的示例，所述工具20、20'可包括适于耕地的刀具20，在这种情况下农业机械10、10'是如在图1和图2中所示的手扶拖拉机10，可替换地，工具20、20'可包括刀具杆20'并且在这种情况下农业机械10、10'是如在图3和图4中所示的机动割草机10'。
此外，有利地，通常为摩托车类型的把手14可根据要使用的工具20、20'相对于动力输出设备15如所需要的定向。
如在说明书开始时所提到的，农业机械10、10'直接或者间接地根据是否具有齿轮箱51而包括液压机械型离合器组20，该离合器组20具有带有外部齿的第一部件(此处称之为“内部组”)和带有槽的第二钟形部件(此处称之为“外部组”)，所述带有外部齿的第一部件连接到驱动轴23、所述带有槽的第二钟形部件连接到轮轴12。
特别是，该液压机械型离合器组20包括面向彼此并且交替地连接到内部组和外部组的一组盘46，其中这些盘46可移动到彼此接触并在接触时将运动从内部组传递到外部组。
换句话说，当交替地面向并连接到内部组以及连接到外部组的盘46彼此接触时，来自轴23的运动通过齿轮箱51可选择地调整而传递到轮子13并传递到作业工具20和20'的动力输出设备。
如在图5和图5B中所示，液压机械型离合器组20包括可移动的活塞30，所述可移动的活塞能够由使用者通过作用在第一"安全"杠杆16以及作用在第二"离合器"杠杆17上而液压控制。
事实上，该可移动的活塞30能够在盘46分开的第一升高位置和所述盘46彼此联接的第二降低位置之间移动。
液压机械型离合器组20与通常的吸热发动机11集成、接收通过驱动轴23的动力，所述液压机械型离合器组包括与发动机的一部分22相联的凸缘21、优选地借助于螺钉52刚性地键连接在驱动轴23自身上的带齿的轮毂24、以及与带齿的轮毂24相联用于拖拽第一齿轮26的锥形轴套25。
联接至第一齿轮26的第二齿轮27控制油泵28，用于将加压油引入到活塞30的容置腔室中。通过致动所述机构可使用于润滑传动齿轮的油加压。
该油泵28通常经由可选择地具有可更换的过滤器和磁性塞30'的管连接到油箱，所述油箱也可以是所述齿轮箱。
在图5A中所示的本发明的油泵28包括泵体101，所述泵体在一侧上具有用于容置驱动齿轮104和从动齿轮105并通过板103封闭的“8”字形的座102。
泵体101的与板103的相对一侧的外部上包括外致动齿轮27，所述外致动齿轮键连接在驱动齿轮104上并与液压机械型离合器组20啮合。
因此，该外致动齿轮27使整个泵运动。
特别是，该外致动齿轮27由合成材料制成并通过模制玻璃增强聚酰胺热塑性树脂的技术聚合物而获得。
该创新形成如下优点：与普通钢齿轮相比，降低了噪音水平。
事实上，由于该齿轮27安装在吸热发动机11的轴上，因此它以高速旋转并且因此齿的最小的错位、定位误差或者几何结构误差可导致噪音水平显著增加。
有利地，由于它的高弹性和滞后特征，合成树脂在起源处抑制噪音源。
而且，玻璃的添加允许齿轮在不降低机械性能的情况下也能够承受甚至在高温油中浸泡很长时间。
应当注意的是，有限的动力和没有冲击允许有效地设计齿轮的尺寸，并且在用于模制设备的初始投资的情况下，元件不需要任何进一步的处理。
泵体101由热压含铅钢制成。
与铸铁相比，通过这种方式可获得工业的优势以及更高的质量的优势，并获得比己知实施例的铝合金的解决方案更高的耐磨性。
此外，铅添加到钢中有助于在机床上进行加工并在操作期间自动地提供固有的润滑。
如上所述，在泵体中对座102进行内部加工形成如"8"字并且没有边缘。
该实施例除了更容易执行以外还防止任何间隙或者错位引起在齿轮和座之间的干涉。
座102通过硬化的金属板103来封闭以成为成本效益好且耐磨的元件。
泵齿轮即驱动齿轮104和从动齿轮105只通过泵体支撑并具有在泵体101中悬伸作业并倚靠所述板108的轴。
用这种方式，获得以下两个优点。
防止所述轴与定位销106一起使泵的定位超静定，防止能够引起过热和卡住的配置，而且用这种方式，油泵与所述机构的剩余部分机械隔开，所述油泵只经由合成的外致动齿轮27连接到所述机构的剩余部分。
因此，泵的任何故障不会引起其余元件的任何损伤，从而使得修理更简单且更经济。
最后，泵通过在吸入部上具有总流量的可更换的筒式过滤器107来保护(参见图5A)。
优选地，活塞30与密封垫片31相联，并且可能具有至少一个预加载弹簧32，所述至少一个预加载弹簧使活塞30返回到升高的初始位置，在所述升高的初始位置中，所述活塞在相互接触时不约束盘46。所述弹簧或者弹簧组112可布置在例如在图5C中所示的离合器盘之间。在该配置中，具有由耐磨材料、例如硬化钢的环构成的中间部件110。当盘在相互接触未被约束时，弹簧或者弹簧组112推动盘111靠着环110，以制动由离合器致动的负载、农业机械和工具。
根据优选的实施例，液压机械型离合器组20包括在活塞下方所联接的推力轴承44和盘推动件45，其中该盘推动件45能够在活塞30的作用下移动以压紧交替地连接到内部组和外部组的成组的盘46。
如在图5B中所示，活塞30的容置腔室除了加压油的输送管道之外还经由减压阀37和如在图6中所示的两个孔33、34连通排出管，所述两个孔由两个旋转的或者可移动的分配器35、36来选择性截断。
特别是，所述两个旋转的分配器35、36根据本发明分别由第一"安全"杠杆16和第二"离合器"杠杆17分别旋转致动。
特别是，所述两个旋转的分配器35、36与弹簧38、39相联并通过两个致动杠杆40、41和柔性缆绳42、43分别地连接到第二"离合器"杠杆17和第一"安全"杠杆16。
如在图6中所见的，两个弹簧38、39使两个旋转的分配器35、36返回到初始位置，使得与第二"离合器"杠杆17相联的旋转的分配器35占据孔33，同时使得与第一"安全"杠杆16相联的旋转的分配器36释放孔34。
通过致动所述第一"安全"杠杆16和第二"离合器"杠杆17，将旋转施加到相关的旋转的分配器35、36，其中，与第二"离合器"杠杆17相联的旋转的分配器35释放孔33，同时与第一"安全"杠杆16相联的旋转的分配器36占据孔34。
外部组包括与轮轴12集成的钟形件47、与钟形件47相联的轴承48以及轴承48的外壳49。
最后，设置了可移动的凸轮51，所述可移动的凸轮与连接到第二"离合器"杠杆17的杠杆40相联或者与连接到第一"安全"杠杆16的杠杆41选择性地接合。
特别地，该可移动的凸轮51成形为使得第一“安全”杠杆16在未首先致动第二“离合器”杠杆17的情况下不能操作。
很容易理解本发明的装置对象的操作。
根据本发明的农业机械如上所述的在启动主发动机11之前具有以下构造。
油泵28停止，并因此它不将加压油引入到活塞30的腔室中，并且弹簧32、38以及39分别地将活塞30约束在升高位置中，并且将旋转分配器35、36约束在占据孔33和释放孔34的位置中。
特别是，与第二"离合器"杠杆17相联的孔33封闭，同时与第一"安全"杆杆16相联的孔34打开。
在发动机11启动之后，油泵28提供将加压油引入到活塞30的腔室中，然而所述活塞30由于与第一"安全"杠杆16相联的刚刚引入的油从其出来的打开的孔34而不从所述升高位置移动。
为了操作所述农业机械，用户必须相继作用在第二"离合器"杠杆17和第一"安全"杠杆16上。
在这种状态下，油泵28将加压油引入到活塞30的腔室中同时与第二"离合器"杠杆17相联的孔33打开并且与第一"安全"杠杆16相联的孔34闭合。
因此，即使在这种情况下，因为注射到活塞30的腔室中的加压油由于与第二"离合器"杠杆17相联的刚刚引入的油从其出来的打开的孔34而不推动活塞30，因此所述农业机械10，10'不会移动。
从该配置继续、优选地如在正常使用汽车和/或摩托车期间逐渐释放所述第二“离合器”杠杆17，而且孔33是闭合的，从而迫使油停留在活塞30的腔室中。
此时，在活塞30的腔室中的压力增大，特别地增大到安全阀37所允许的数值，从而推动活塞30到降低位置并因此使盘46接触。
因此，在这种状态下，即在释放第二“离合器”杠杆17并且致动第一“安全”杠杆16的情况下，运动从发动机11传递到轮子13并且可能传递到所述工具。
为了致动齿轮箱51，作用在"离合器"杠杆17上、变换齿轮并且接着释放第二"离合器"杠杆17自身同时保持第一"安全"杠杆16致动也就足够了。
当用户由于任何原因释放把手从而从农业机械10、10'的以上所描述的状态提前起动并且因此释放第一"安全"杠杆16时，弹簧39将迫使相关的旋转分配器36旋转以打开孔34。
在这样的配置中，容纳在活塞30的腔室中的加压油将从所述孔34快速流到外部，因此突然地减少作用在活塞30上的压力，从而使盘46的接触分开，所述活塞由于弹簧32或者弹簧112的作用将移动到升高位置。
接着，在这种情况下，离开把手使该农业机械完全停止同时保持发动机运行。
有利地，由于发动机实际上保持运转，农业机械的停止独立于相关的惯性而大体上是在瞬间完成的。
在图5C中所示的配置由于结合在离合器组中的制动作用而缩短停止时间，同时甚至在存在更大的惯性的情况下也保持高度的安全性。
最后，为了在释放把手之后继续恢复作业，需要双重作用，所述双重作用涉及必须操作第二"离合器"杠杆17并且接着降低第一"安全"杠杆16。
事实上，由于凸轮51，在之前还未操作第二"离合器"杠杆17的情况下，不能在机械停止情况下打开或者关闭地作用在第一"安全"杠杆16上。
以上控制器，即第一"安全"杠杆16和第二"离合器"杠杆17有利地平滑地操作并符合人体工学，从而必须只作用在液压分配器上。
由于离合器处于油池中，它在不需要对所述农业机械进行尺寸增加或者结构修改的情况下允许更好的散热和更平缓的齿轮变化，其因此保持其所有特征不变。
事实上，与通常使用的其他解决方案相比，控制器的布置和逻辑不存在改变，这使得与使用者不充足的训练相关的风险最小。
获得农业机械和连接到离合器的工具的自动制动效果的可能性在使用者离开驾驶位置的情况下使得停止时间最小。
最后，由于该创新的泵组而获得多个优点，在这些优点中具有在保持相同的性能的同时降低了噪音。
由此已经可以看到，根据本发明的改进的农业机械实现上述描述的目的。
因此所设想的本发明的改进的农业机械可以经过多个改进和变型，所有这些改进和变型均落入同一发明构思中；此外，所有细节都可以采用技术上等同的部件来代替。在实践中，所使用的材料以及它们的尺寸根据技术要求可为任何材料和尺寸。

Claims (10)

1.一种农业机械(10，10')，所述农业机械(10，10')包括：用于输送动力的发动机(11)、具有两个轮子(13)的至少一个轮轴(12)、把手(14)以及动力输出设备(15)，所述农业机械(10，10')还包括布置在所述发动机(11)和所述至少一个轮轴(12)之间的液压机械型离合器组(20)以及与所述把手(14)相联以控制所述液压机械型离合器组(20)的第一杠杆(16)和第二杠杆(17)，所述液压机械型离合器组(20)包括致动活塞(30)，所述致动活塞由所述第一杠杆(16)和第二杠杆(17)液压控制以能够在第一升高位置和第二降低位置之间移动，在第一升高位置中，所述致动活塞(30)向所述液压机械型离合器组(20)施加从所述发动机到所述轮子以及到工具的运动的传递，在第二降低位置中，所述致动活塞(30)通过将所述发动机与所述轮子以及与所述工具在运动学上断开而释放所述液压机械型离合器组(20)，设置了用于在离合器断开的情况制动所述农业机械以及所述工具的装置，设置了用于将加压油引入到所述致动活塞(30)的容置腔室中的油泵(28)，所述油泵(28)包括泵体(101)，所述泵体在一侧上具有用于容纳驱动齿轮(104)和从动齿轮(105)并通过板(103)封闭的“8”字形的座(102)，所述油泵(28)在所述泵体(101)的与所述板(103)相对的一侧的外部包括外致动齿轮(27)，所述外致动齿轮键连接在所述驱动齿轮(104)上并与所述液压机械型离合器组(20)接合。
2.根据权利要求1所述的农业机械(10，10')，其特征在于，所述泵体(101)由热压含铅钢制成。
3.根据权利要求1所述的农业机械(10，10')，其特征在于，所述外致动齿轮(27)由通过模制技术聚合物、优选地玻璃增强聚酰胺热塑性树脂而成的合成材料制成。
4.根据权利要求1所述的农业机械(10，10')，其特征在于，所述泵组还包括可更换的筒式过滤器(107)。
5.根据权利要求1所述的农业机械(10，10')，其特征在于，所述液压机械型离合器组(20)包括：
-与所述驱动轴(23)相联的内部组，和
-与所述轮轴(12)相联的外部组；以及
-交替地面向彼此并连接到所述内部组和外部组的一组盘(46)；所述盘(46)能够移动使得彼此接触并根据所述可移动的活塞(30)的位置从所述内部组和外部组传递运动；在所述可移动的活塞(30)处于第一升高位置时，所述盘(46)分开，能够在该位置中提供所述农业机械和所述工具的自动制动的功能；当所述可移动的活塞(30)处于第二降低位置时，所述盘(46)联接。
6.根据权利要求5所述的农业机械(10，10')，其特征在于，所述内部组包括通过螺钉(52)刚性地键连接在驱动轴(23)上的带齿的轮毂(24)以及与所述带齿的轮毂(24)相联用于拖拽第一齿轮(26)的锥形轴套(25)，所述油泵(28)的所述外致动齿轮(27)联接到所述第一齿轮(26)，用于控制加压油向所述活塞(30)的容置腔室中的输入。
7.根据权利要求6所述的农业机械(10，10')，其特征在于，所述活塞(30)与密封垫片(31)和预加载弹簧(32)或者能够进行自动制动从而引起所述盘(46)作用在相对部件(110)上的预加载弹簧(112)相联。
8.根据权利要求7所述的农业机械(10，10')，其特征在于，所述活塞(30)的所述容置腔室穿过两个孔(33、34)以及通过减压阀(37)与排出管连通，所述两个孔由两个旋转的分配器(35，36)选择性地截断，所述两个旋转的或者能够以其他方式移动的分配器(35，36)通过所述第一杠杆(16)和第二杠杆(17)旋转控制。
9.根据权利要求8所述的农业机械(10，10')，其特征在于，所述两个旋转的分配器(35，36)与弹簧(38，39)相联并经由两个杠杆(40，41)以及两根柔性缆绳(42，43)连接到所述第一杠杆(16)和第二杠杆(17)。
10.根据权利要求1所述的农业机械(10，10')，其特征在于，所述农业机械包括与所述动力输出设备(15)相联的工具(20，20')，所述工具(20，20')包括适于耕地的刀具(20)，或者用于割草和切碎植物的刀具杆(20')或者工具，或者用于农业使用的其它工具。
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