CN107054079B - 机械化耕作设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械化耕作设备，其包括具有至少一个耕作工具的机架，一个齿轮箱，以及一个发动机，所述发动机通过所述齿轮箱以及宽松地安装在两个皮带轮上的传送带旋转驱动所述耕作工具，其中一个皮带轮与所述发动机的驱动轴相连，另一个皮带轮与所述齿轮箱相连，通过针对所述传送带的张紧装置的应用而获得离合器咬合，所述张紧装置由安装在所述设备的车把的把手处的控制杆操控。根据本发明，所述设备包括所述传送带的保护罩，所述保护罩具有固定连接所述发动机的第一装置和固定连接所述齿轮箱的第二装置，所述第一装置和所述第二装置定义在将所述发动机和所述齿轮箱安装到所述机架的过程中，位于所述发动机和所述齿轮箱之间的中心到中心距离。

Description

机械化耕作设备

技术领域

本发明涉及机械化或马达耕作，也包括园艺耕作。

更确切而言，本发明涉及一种机械化耕作设备，例如马达中耕机，手扶拖拉机或其他此类设备，尤其涉及操作人员可以步行操作，并配备有耕作工具和/或轮子，以及通过传送带连接发动机和齿轮箱的设备。

背景技术

马达中耕机或类似的机器主要包括由发动机驱动的耕作工具。

传输过程主要是通过宽松安装在两个皮带轮上的传送带进行的，其中一个称为驱动轮的皮带轮与驱动轴相连，另一个称为接收轮或被驱轮的皮带轮与齿轮箱和工具，以及用于张紧传送带的滚筒或凸轮类装置相连，这些装置的运动由一个通过离合器控制杆驱动的护套线缆而控制，所述离合器控制杆通过一个把手和所述机器的车把相连。

通过所述把手操纵所述离合器控制杆，可以使所述工具通过传送带的张紧而咬合，传送带在滚筒的作用下张紧。松开所述离合器控制杆将引起离合分离或脱落。对于操作者，这是比较安全的机制。

但是此种离合装置具有很多不足。

第一，手扶拖拉机制造商通常使用V型皮带在驱动皮带轮和被驱皮带轮之间通过张紧以获得离合器咬合。V型皮带的主要不足在于其制造商推荐其应该一直处于张紧状态使用，以确保可以接受的使用寿命。

目前，此种手扶拖拉机离合装置皮带的使用寿命大约在40至60小时，即相当于1200至1800次离合操作。

因此需要定期的调整与设置。当设备被制造，发动机和齿轮箱是固定在机架上的，并且上述两个部件的中心到中心距离必须调整以精确定位各部件并确保皮带的最佳张紧程度。这使得有必要设置安装偏差以在机架上安装发动机和齿轮箱，这一偏差可以通过使用用于连接发动机和齿轮箱至机架的椭圆形孔而获得，以及定义发动机和齿轮箱间中心到中心距离的模板，一旦发动机被自由安装于机架之上，将需要此模板。

一旦齿轮箱被固定，操作者将执行发动机和齿轮箱到机架连接最终的紧固。随后，皮带轮和皮带通常被壳体或保护罩所覆盖，所述壳体或保护罩可拆卸地固定于所述机架。

第二，离合器控制杆的紧固需要在工作过程中靠相当大的外力一直维持，然而此力会因提高离合器控制杆行程导致的齿轮减速而受限。这又将引起另一个缺陷，手型较小的人，如妇女将不合适操作此机器。

另外，尤其在土地很不平整的情况下，通过把手以紧握住离合器的力不能持续不变。这意味着传送带的张紧也不是连续的，这将引起传送带脱落，进而迅速磨损。

并且，由于通过线缆的控制是直接的，以及鉴于其规模很难调节施加其上的力，离合装置将可能动作不同步，引起设备的突然启动。

此外，具有皮带张紧滚筒装置的致动杆的形状一般较复杂，并需要一些折叠操作，这将增加制造这一部件的时间和成本。

通过把手控制致动杆需要相当长的离合器线缆以及一些中间部件，这时常会引起致动杆的功能障碍。

同时，操作者需要定期地，平均每十小时左右，调整集成于离合装置线缆的护套上的螺栓或圆筒，以调整线缆的张紧程度并因此使得发动机转矩传输，不出现皮带打滑。

最后，目前这些设备的制造，以及在发生故障时的拆除是相对复杂的，并且需要很多操作步骤，从而增加了成本。

发明内容

通过提出一种机械化耕作设备，本发明尤其旨在克服现有技术的至少某些缺点，所述耕作设备的结构和离合控制装置使得离合器传送带具有持续不变的张紧程度，并因此延长传送带的使用寿命。

本发明的至少一个实施例的目的是提供一种离合控制装置，其所需要的力的水平较小，并能长时间维持。

本发明的至少一个实施例的另一目的是提供一种机械化耕作设备，其包括有限数量的低成本、易生产并且易维护的机械部件。

本发明通过一种机械化耕作设备可以实现这些目的，所述耕作设备包括具有至少一个耕作工具的机架，一个齿轮箱，以及一个发动机，所述发动机通过所述齿轮箱以及宽松地安装在两个皮带轮上的传送带旋转驱动所述耕作工具，其中一个皮带轮，称为驱动轮与所述发动机的驱动轴相连，另一个皮带轮，称为被驱轮与所述齿轮箱相连，通过针对所述传送带的张紧装置的应用而获得离合器咬合，所述张紧装置由安装在所述设备的车把的把手处的控制杆操控。

根据本发明，所述设备包括所述传送带的保护罩，所述保护罩具有固定连接所述发动机的第一固定连接装置和固定连接所述齿轮箱的第二固定连接装置，所述第一固定连接装置和所述第二固定连接装置定义在将所述发动机和所述齿轮箱安装到所述机架的过程中，位于所述发动机和所述齿轮箱之间的中心到中心距离。

因此，所述传送带的所述保护罩，或者壳体并不是像通常一样地固定于所述设备的所述机架，而是固定连接至所述发动机和所述齿轮箱。

所述第一固定连接装置和所述第二固定连接装置因此将位于所述壳体的预定位置处，以将所述壳体首先固定连接于所述发动机，然后固定连接于所述齿轮箱。所述第一固定连接装置和所述第二固定连接装置定义所述发动机和所述齿轮箱之间的所述中心到中心距离，即当所述发动机和所述齿轮箱安装在所述机架上时，承受所述驱动轮的所述发动机的轴和承受所述被驱轮的所述齿轮箱的输入轴之间的距离。

除了保护宽松地安装在所述驱动轮和所述被驱轮上的所述传送带，所述壳体也作为一个模板或者装配基准，以准确定位所述发动机和所述齿轮箱，以及所述传送带。

这一在所述发动机和所述齿轮箱上安装所述壳体的特定方式降低了偏差方面的要求，这简化了维修之后重新安装的操作，以及必须执行的调整与设置操作。

本发明的技术方案提供所述传送带的最优张紧程度，并消除，或者至少是减少了传送带脱落的现象。同时显著增加了离合装置的使用寿命。

根据本发明的一个特定的方面，所述第一固定连接装置和所述第二固定连接装置各包括一个形成于所述保护罩内的孔，所述孔可以通过螺栓分别固定连接所述发动机和所述齿轮箱。

根据本发明的一个特定的方面，所述张紧装置包括一个致动杆，所述致动杆绕固定连接所述发动机的一个螺栓旋转运动。

实际上，将所述杆安装在所述发动机上将获得更高的效率，并相较于安装在所述机架上的传统壳体而减小所述杆的力臂。这假定所述杆的旋转轴将穿过所述保护罩。

根据本发明的一个特定的方面，所述致动杆通过离合器线缆和张紧弹簧连接至所述控制杆，所述张紧弹簧维持所述线缆的张紧程度。

根据本发明的一个特定的方面，所述张紧弹簧与一个补偿弹簧协作。

根据本发明的一个特定的方面，所述保护罩包括用于吸收所述线缆的反作用力的梁。

根据本发明的一个特定的方面，所述梁大致平行于所述线缆的轴线。

根据本发明的一个特定的方面，所述梁在所述保护罩的下部具有一个张开部分。

根据本发明的一个特定的方面，所述保护罩具有用于定位和保持在位时的所述线缆的护套止件的装置。

因此，将不再需要定期对离合器线缆进行调整与设置。

根据本发明的一个特定的方面，所述保护罩的外壁上具有至少一个通风口。

根据本发明的一个特定的方面，所述保护罩包括标记所述致动杆角度位置的至少一个视觉参考。

优选地，根据本发明的机械化耕作设备属于包含以下设备的群组：马达中耕机，轮式刷切割机，手扶拖拉机，微耕机，刷式收割机，割草粉碎机，铲运机，除草机和草坪曝气机。

附图说明

从借助于指示性且非穷尽性的实例给出的以下描述中且从附图中将呈现其它特征和优势，在附图中：

-图1是根据本发明的一个实施例的手扶拖拉机的侧视图；

-图2是图1中手扶拖拉机另一侧部分的侧视图；

-图3A是图1和图2中手扶拖拉机的部分的四分之三视图；

-图3B是图3A的详细视图；

-图4是手扶拖拉机离合器控制杆在三个不同角度位置处的详细视图；

-图5是根据本发明的手扶拖拉机的传送带的张紧装置的详细视图；

-图6A和图6B分别是根据现有技术和本发明的手扶拖拉机的部分视图；

-图7是根据本发明的手扶拖拉机的离合器线缆位置的详细视图；

-图8是安装在本发明的手扶拖拉机上的内壳的视图；

-图9是安装在本发明的手扶拖拉机上的没有传送带和被驱轮的内壳的四分之三视图。

具体实施方式

图1，图2和图3A表示的是根据本发明一个实施例的手扶拖拉机，图2和图3A是图1中手扶拖拉机没有发动机的视图。

手扶拖拉机1包括水平一体化机架10，其具有一个运输轮14以及两个耕作工具15，所述耕作工具旋转安装在轮子后方的一个横轴上，所述横轴通过位于机壳13内的链条带动。通常，所述链条是由称为被驱轮16的皮带轮的一个轴驱动的，所述被驱轮位于所述机架10后部的上方。所述被驱轮16由一个位于所述机架10前部的热力发动机17所驱动，所述发动机17的轴上具有一个和所述被驱轮16通过离合器传送带18相连的驱动轮19。

可以看到，所述发动机17的轴和所述驱动轮19具有相同的轴线A1。

图2和图3A表示所述机壳13包括通过位于所述机架10上的一个孔穿过所述机架10的链条。

所述手扶拖拉机1通常包括一个车把11，其末端有两个把手12。左手把手12具有一个加速杆或油门杆122。

所述手扶拖拉机1特别包括位于所述发动机17和所述耕作工具15之间的齿轮箱33，所述齿轮箱使得所述耕作工具改变速度和/或进入反向。速度的改变是有用处的，例如根据所耕作土地的性质调整所述手扶拖拉机的速度。反向操作使得所述手扶拖拉机操作起来更为方便，不需要操作者施加额外的力。

所述被驱轮16紧固连接于所述齿轮箱33的输入轴上。可以注意到，所述被驱轮16和所述齿轮箱33的输入轴具有相同的轴线A2(图9中也可看到)。所述齿轮箱由齿轮速度选择杆123控制，所述齿轮速度选择杆123的每一个位置对应一个预定传动比。

由于传送带18宽松地安装在皮带轮16和19之间，所述驱动轮19可以仅通过张紧所述传送带18而被驱动，所述传送带通过用于定位所述传送带的称为张紧滚筒的滚筒401实现张紧，所述滚筒支撑所述传送带。

在图1，图6B和图7中，所述滚筒401没有和所述传送带18接触，但是在图5中，所述滚筒和所述传送带接触。

如图2，图5，图6B和图7所述，所述滚筒401安装在杆40的一端，所述杆40铰接于螺栓402A枢转，并与控制线缆或离合器线缆30的一端相连，所述控制线缆或离合器线缆和离合器控制杆121相连。

如图4所示，所述离合器控制杆121位于接近所述车把11的右手把手12处以操纵设备，并且其可枢转至不同位置。从第一位置，即下方位置、垂直位置，变换到第二位置，即向上靠近所述把手12，驱动施加于所述控制线缆30的拉伸动作。所述控制线缆30进一步协同一个回位弹簧或张紧弹簧32，如图3B所示，以使所述离合器控制杆121返回其初始位置。

通过所述把手12拉紧所述离合器控制杆121使所述传送带18张紧，从而使其可能咬合住所述耕作工具15。松开所述离合器控制杆121将导致离合器脱开。更确切而言，所述离合器控制杆121靠近所述把手，使得施加一个张紧力于所述控制线缆30上，并因此导致所述滚筒401的枢转并使所述传送带18张紧。如图5所示，所述滚筒401导致位于两个皮带轮16和19之间的传送带18的一部分向内部凹陷。

只需要在所述离合器控制杆121上施加很小的力便可移动所述滚筒401。耕作因此可以轻松实现，并避免可能的放松而使所述传送带18松弛，以使其过早的磨损。所述传送带18逐渐被张紧，因此使设备没有颠簸的启动。

如图6B所示，致动杆40是紧凑的，并尽可能靠近所述驱动轮19工作。为此，所述致动杆40被直接嵌入于所述发动机17的前面板上，并因此是固定连接于所述发动机17的。

如表示现有技术的图6A所示，致动杆40’是枢转地固定于特别加在手扶拖拉机机架的一个支撑件上的，但是这样使安装更为复杂，并增加了制造成本。另外，所述致动杆40’具有大致呈直角的形状，这使其相对更复杂和笨重。

致动杆40相较于致动杆40’更短小与简单，因此制造成本也更低。如图3B所示，所述控制线缆30的轴线和所述致动杆是相互垂直的，因此，所述致动杆的致动角度为90°，其距离比小于图6A中所示，这一设置优化了操作。

将所述致动杆40定位在所述发动机17上，而不是安装在所述机架的一个支撑件之上，大大减少了偏差的层叠累加，从4层减为1层，并在离合装置的可靠性上发挥了主要作用。

在现有技术中，位于驱动轴和齿轮箱轴之间的中心到中心距离E决定于三个可变的尺寸，即发动机连接点和机架上机壳的距离，发动机连接点和致动杆的支撑件的距离，以及支撑件连接点和机壳的距离。因此，所述中心到中心距离E累加了上述三个尺寸的偏差或变量，第四个尺寸对应于位于机架和连接致动杆和其支撑件的螺栓之间的距离。

本发明的手扶拖拉机的中心到中心的距离E只由一个固定尺寸定义。

传统的手扶拖拉机中，齿轮箱33和发动机17都是连接于机架10之上的。其余部件通过一个内壳，或第一保护罩支撑，其由塑料制成并可以连接可拆卸的第二保护罩，即传送带罩。在附图中，为了表示清楚，只有所述内壳被示出。

根据本发明，内壳20满足如下功能：

-固定连接所述发动机17；

-定位和保持在位时的所述齿轮箱33；

-管理所述中心到中心距离，尤其是如图2所示的位于承受所述驱动轮19的所述发动机17的轴和承受所述被驱轮16的所述齿轮箱33的输入轴之间的所述中心到中心距离E，其对应于所述轴线A1和所述轴线A2之间的距离，在这一实施例中为308mm，其可实现最简易的安装和拆卸；

-定位和保持在位时的所述控制线缆的护套止件；

-一种符合可持续发展和环境保护原则的设计，壳体只需要更少的塑料，以及通过一个具有张开的郁金香形的纵向梁21(如图3B所示)优化壳体的机械抗性；以及

-简化了手扶拖拉机的设计，并通过满足相同功能而减少零部件数量而使其更为可靠。本发明的手扶拖拉机相较于图3A所示的现有技术中的手扶拖拉机减少了四个部分，通常焊接到机架上的致动杆的支撑件，致动杆的枢转空间，用于固定内壳至机架的凸缘，以及通常焊接到机架上的护套止件的支撑件。

优选地，不同于现有技术，所述内壳20并不固定于所述机架10上，而是固定于所述齿轮箱33的后部和所示发动机17的前部。

固定连接装置因此位于所述内壳20的预定位置处，以一方面将所述内壳20固定连接于所述发动机17，另一方面固定连接于所述齿轮箱33，并定义所述发动机17和所述齿轮箱33之间的中心到中心距离，即所述轴线A1和所述轴线A2之间的距离。所述固定连接装置各包括至少一个形成于所述内壳内的孔，所述孔可以通过一个或多个螺栓分别固定连接所述发动机和所述齿轮箱。

如图8所示，更确切而言，两个圆形孔171用于定位所述发动机17于所述内壳20并保持在位时的所述发动机17。如图5和图9所示，所述孔171被设计为用于接收螺栓402A和402B。两个圆形孔331用于定位所述齿轮箱33与所述内壳20并保持在位时的所述齿轮箱33。如图3B和图9所示，紧固螺栓331A和331B位于所述孔331之内。

另外，所述内壳20包括一个圆形孔172，其能使承受所述驱动轮19的所述发动机的轴穿过，以及一个异型孔332，其能使承受所述被驱轮16的所述齿轮箱的输入轴穿过。

除了具有保护所述传送带18的功能，所述内壳20也作为一个模板或者装配基准，以准确定位所述发动机17和所述齿轮箱33，以及所述传送带18。

这使得构成所述手扶拖拉机的部件安装更为简便，并增加了设备的可靠性。

图3B为图3A的详细视图，其表示的是所述内壳20的内部。所述控制线缆30在由所述内壳20携载的具有张开的郁金香形的纵向梁21内循环。所述梁吸收所述控制线缆30的力，并因此优化所述内壳20的机械抗性。

可以看到，所述内壳20具有一些用于散热的通风口22，这些通风口确保由所述内壳20所携载的部件的更好的机械抗性。所述通风口22进一步降低了所述内壳20及所述手扶拖拉机1的重量，是一种环保设计。

还可以注意到，操作所述控制线缆30不需要任何调整或补偿弹簧31。

一些运动学研究和反复试验证明这一简化的、优化的新的类型的离合器线缆，在和具有新的形状并嵌入的所述致动杆40配合使用时，将可能使所述手扶拖拉机1上的离合装置上的V形传送带18的使用寿命提高至少三倍以上。

图7所示为所述控制线缆30的一端和固定连接至所述致动杆40的补偿弹簧31相连，所述补偿弹簧31用于补偿所述传送带18的磨损，并可能使所述控制线缆30的护套伸长或松垂。

回位弹簧或张紧弹簧32的一端固定连接于所述内壳20，另一端连接于所述致动杆40，当操作者松开所述离合器控制杆121时，使所述离合器控制杆121回复到脱离或松开位置，所述张紧弹簧32因此是一个离合器复位安全装置。

如图3B所示，弹簧31和32钩挂于所述内壳20的内侧。可以看到，弹簧31和32之间形成一个大于90°的角。

在现有技术中的手扶拖拉机中，平均每使用10小时，操作者需要定期调整集成于护套上的螺栓，以恢复必要和足够的张紧程度使得发动机转矩传输，不出现传送带打滑。所述手扶拖拉机1不需要使用调整螺栓以调整所述控制线缆30。

通过下述部件的组装，所述手扶拖拉机1简化而可靠，并贯穿所述传送带18的使用寿命提供最佳转矩的传输：

-嵌入于所述发动机17的优化的致动杆40；

-多功能内壳20，其特别提供驱动轮和被驱轮间的中心到中心距离；

-不需要调整的控制线缆30；

-补偿弹簧31(预应力40N时刚度9N/mm)；

-行程为35mm的优化的离合器控制杆121，

-标准44”传送带，通过离合器控制杆121和控制线缆30补偿的公差为+/-5mm。

这些部件使离合器传送带持续张紧，从而优化了力矩的传输，并延长了传送带的使用寿命。

现有技术中的手扶拖拉机上的传送带的使用寿命为40至60小时，相当于1200至1800次离合操作。而本发明中的手扶拖拉机上的传送带的使用寿命则为140至200小时，相对于4200至6000次离合操作。

这些方面进一步优化了所述手扶拖拉机的紧凑型并提供一种新的机械化耕作设备设计。

同时，其也使设备操作更为可靠，减轻了重量，并确保安装和拆卸时最大程度的简化。

图4所示为所述离合器控制杆121的角度移动的行程，以及其在不同角度位置处时。

上述部件简化而可靠的组装导致致动角部分可以快速获得足够离合器咬合以使传送带18张紧的力。

因此，区域Z3是对所述传送带18的预张紧区域，区域Z2是对所述传送带18的最佳张紧区域。

另外，区域Z1是一个可以放开或松开所述离合器控制杆121，而对所述传送带18的张紧程度没有任何影响的区域。因此，即使操作者在使用过程中，因为疲劳而没有意识到松开了所述离合器控制杆121，所述传送带18的张紧程度也没有减损。

因而不会发生传送带的过早脱落现象。

如图5所示，所述内壳20上集成有用于合适调整与设置所述离合器的测量基准刻度量程41。售后服务技术人员可以使用这一视觉参考量程以确保在所述手扶拖拉机1重新投入使用之前，离合装置是准确配置的。在图5中，所述测量基准刻度量程41使得可以检查用于支撑所述传送带18的所述滚筒401的下部定位于30°。

图9是安装在本发明的手扶拖拉机上的没有传送带18和被驱轮16的内壳20的四分之三视图。

Claims (12)

1.一种机械化耕作设备(1)，其包括具有至少一个耕作工具(15)的机架(10)，一个齿轮箱(33)，以及一个发动机(17)，所述发动机通过所述齿轮箱以及宽松地安装在两个皮带轮(16，19)上的传送带(18)旋转驱动所述耕作工具，其中一个驱动轮，称为驱动轮(16)与所述发动机的驱动轴相连，另一个驱动轮，称为被驱轮(19)与所述齿轮箱相连，通过针对所述传送带的张紧装置(40，401)的应用而获得离合器咬合，所述张紧装置由安装在所述设备的车把(11)的把手(12)处的控制杆(121)操控，

其特征在于，所述机械化耕作设备包括所述传送带的保护罩(20)，所述保护罩具有固定连接所述发动机的第一固定连接装置(171，172)和固定连接所述齿轮箱的第二固定连接装置(331，332)，在将所述发动机和所述齿轮箱安装到所述机架的过程中，所述第一固定连接装置和所述第二固定连接装置定义承受所述驱动轮的所述发动机(17)的轴和承受所述被驱轮的所述齿轮箱(33)的输入轴之间的中心到中心距离(E)。

2.根据权利要求1所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述第一固定连接装置和所述第二固定连接装置各包括一个形成于所述保护罩内的孔(171，331)，所述孔可以通过螺栓分别固定连接所述发动机和所述齿轮箱。

3.根据权利要求1或2所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述传送带的所述张紧装置包括一个致动杆(40)，所述致动杆绕固定连接所述发动机的一个螺栓(402)旋转运动。

4.根据权利要求3所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述致动杆通过线缆(30)和张紧弹簧(32)连接至所述控制杆，所述张紧弹簧维持所述线缆的张紧程度。

5.根据权利要求4所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述张紧弹簧与一个补偿弹簧(31)协作。

6.根据权利要求4或5所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述保护罩包括用于吸收所述线缆的反作用力的梁(21)。

7.根据权利要求6所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述梁大致平行于所述线缆的轴线。

8.根据权利要求6所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述梁在所述保护罩的下部具有一个张开部分。

9.根据权利要求4所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述保护罩包括用于定位和保持在位时的所述线缆的护套止件的装置。

10.根据权利要求1所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述保护罩的外壁上具有至少一个通风口(22)。

11.根据权利要求3所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述保护罩包括标记所述致动杆角度位置的至少一个视觉参考(41)。

12.根据权利要求1所述的机械化耕作设备，其特征在于，所述机械化耕作设备属于包含以下设备的群组：马达中耕机，轮式刷切割机，手扶拖拉机，微耕机，割草粉碎机，铲运机，除草机和草坪曝气机。

Images