CN108240469A - 一种微耕机安全联锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微耕机安全联锁装置，特征是倒挡主动齿轮、倒挡从动齿轮是双联齿轮，在倒挡轴径向上回转，轴向固定，倒挡主动齿轮、Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮是一对常啮合齿轮，Ⅰ轴是花键轴，Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮、Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮是双联齿轮，在Ⅰ轴是花键上轴向滑动，分别挂Ⅰ挡、Ⅱ挡和/或Ⅲ挡，Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮、Ⅰ轴旋耕主动齿轮是Ⅰ挡/倒挡/旋耕双联齿轮，在Ⅰ轴花键轴向滑动，实现Ⅰ挡、倒挡和旋耕，Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮、Ⅱ挡Ⅲ挡第二从动齿轮安装在Ⅱ轴，在Ⅱ轴轴上转动，Ⅱ轴旋耕主动齿轮、Ⅱ轴旋耕从动齿轮是双联齿轮。具有设计新颖，结构紧凑，安全可靠，操作简单，安装方便，制造容易，满足机器安全技术要求。

Description

一种微耕机安全联锁装置

技术领域

本发明属于农业机械领域，特别是一种微耕机安全联锁装置。

背景技术

小型农业机械化，尤其是手扶拖拉机和微型耕作机由于操作人员是跟在机器后面走，当机器挂上倒挡时，旋转的旋耕刀对操作人员会造成极大的危险，所以该类机器必须有倒挡和旋耕的安全联锁装置，以确保操作者的人身安全，联锁装置方式功能是：挂倒挡时旋耕自动跳到空挡；挂上旋耕时，不会是倒挡。现有的方案中有的采用在变速箱外面用行走变速杆与旋耕挂挡杆来联锁，也有的机器采用将倒挡的控制杆单独设立，机器需要后退时，挂上倒挡，需要停止后退或者发现有危险需要停止后退时，只要操作者放开倒挡杆，机器立刻停止后进。对比文件1，申请号：CN201210242720，发明名称：一种微耕机变速机构，包括有主动轴，从动轴、倒档轴、拨叉轴和输出轴，主动轴上设有皮带从动轮和可沿主动轴轴向移动的主动三联齿轮，从动轴上设有可沿其轴向移动的离合齿轮、与其转动配合的从动三联齿以及固定在从动轴上的从动轴输出齿轮，倒档轴上设有倒挡齿轮，拨叉轴上设有换档拨叉，输出轴上设有与从动轴输出齿轮常啮合的驱动齿轮；主动三联齿轮上设有与换挡拨叉相配合的滑槽，该主动三联齿轮在换挡拨叉的作用下与从动三联齿轮单一对应啮合，从动轴三联齿轮侧面设有可与离合齿轮卡接成整体的卡槽。对比文件2，申请号：CN202232038U，发明名称：多功能前旋后驱的齿轮传动耕田机，包括机架、柴油机、扶手架、滚田轮和旋耕刀，所述的柴油机安装在机架上，所述机架的一侧安装有扶手架，在所述机架下端的前后部分别安装有耕具和滚田轮，所述的柴油机的传动机构分别通过变速箱内的第一齿轮传动机构和旋耕箱内的第二齿轮传动机构驱动滚田轮和耕具。对比文件3，申请号：CN201120178898，发明名称：一种耕田机内的传动装置，包括引擎、传动箱和扶手固定座，所述的引擎上连接有小皮带轮，小皮带轮通过前进皮带和倒挡皮带连接有大皮带轮，前进皮带上装有前进挡张紧轮，倒挡皮带上装有倒挡皮带轮，大皮带轮通过蜗杆连接传动箱；所述的蜗杆通过蜗轮连接输出轴；所述的前进挡张紧轮通过前进挡张进臂固定在扶手固定座上；所述的引擎上安装有皮带护罩板、拉线板和倒挡座板。对比文件公开的技术方案和技术特征与本案不相同，也不相近似。

发明内容

本发明的目的在于提供一种将原有的Ⅰ挡/倒挡齿轮和旁边的一个旋耕主动齿轮整合，使之成为一个双联齿轮，这个齿轮布置在适当的位置上。见附图，这样布置就可以实现挂上倒挡时，旋耕一定是空挡；挂上旋耕时，倒挡一定跳空。联锁装置设计在变速箱内部，从源头上解决倒挡与旋耕的联锁问题。其作用可靠，加工制造容易，无须增加任何零件，操作简单方便。

本发明的技术解决方案是这样的：一种微耕机安全联锁装置，包括倒挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮、Ⅱ轴旋耕主动齿轮、Ⅱ轴旋耕从动齿轮、Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮、Ⅰ轴旋耕主动齿轮、Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮、Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮、Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮、第一止推套、第二止推套、轴承盖、Ⅰ轴轴承、Ⅱ轴轴承、Ⅱ挡Ⅲ挡第二从动齿轮、倒挡轴、Ⅰ轴、Ⅱ轴、变速箱，其特征在于倒挡主动齿轮2、倒挡从动齿轮1是双联齿轮，在倒挡轴17径向上回转，轴向固定，倒挡主动齿轮2、Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3是一对常啮合齿轮，Ⅰ轴18是花键轴，Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮9、Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮10是双联齿轮，在Ⅰ轴18是花键上轴向滑动，分别挂Ⅰ挡、Ⅱ挡和/或Ⅲ挡，Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7是Ⅰ挡/倒挡/旋耕双联齿轮，在Ⅰ轴18花键轴向滑动，实现Ⅰ挡、倒挡和旋耕，Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮8、Ⅱ挡Ⅲ挡第二从动齿轮16安装在Ⅱ轴19，在Ⅱ轴19轴上转动，Ⅱ轴旋耕主动齿轮4、Ⅱ轴旋耕从动齿轮5是双联齿轮，其内孔径安装在Ⅱ轴轴承15，Ⅱ轴轴承15安装在Ⅱ轴19外径上转动，轴承盖13内径安装Ⅰ轴轴承14，Ⅰ轴轴承14内径安装Ⅰ轴18，Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮8啮合传动至行走驱动轮，Ⅱ轴旋耕主动齿轮4啮合旋耕轴至旋耕刀。

其传动路线是：

Ⅰ挡：Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3……→行走轮；

倒挡：Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→倒挡从动齿轮1→倒挡主动齿轮2→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3……→行走轮；

旋耕：Ⅰ轴18→Ⅰ轴旋耕主动齿轮7→Ⅱ轴旋耕从动齿轮5→Ⅱ轴旋耕主动齿轮4→旋耕轴→旋耕刀；

挂上倒挡：Ⅰ轴旋耕主动齿轮7和Ⅱ轴旋耕从动齿轮5脱离啮合，挂上旋耕挡，自动脱开倒挡，实现倒挡与旋耕互锁，动力输入实现倒挡和/或旋耕；

动力输入：

1）动力输入→Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→ (1)、Ⅱ轴Ⅰ挡/倒

挡从动齿轮3→Ⅱ轴19 →Ⅱ轴Ⅲ挡第一从动齿轮8……行走驱动轮Ⅰ挡,(2)倒挡从动齿轮1→倒挡主动齿轮2→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3倒挡，在上述（1）和（2）动力只会传递到行走、倒挡的其中之一；

2）动力输入→Ⅰ轴18→Ⅰ轴旋耕主动齿轮7→Ⅱ轴旋耕从动齿轮5→Ⅱ轴旋耕主动齿轮4……旋耕刀，不会同时传递到两者。

其参数是:

1）Ⅱ轴19的旋耕Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮8、Ⅱ挡Ⅲ挡第二从动齿轮16的主要参数是：

M1=0.5~5.5 Z1=12~52 X1= 0.1~3 B1=2~30

M2=0.5~5.5 Z2=8~58 X2= 0.1~3 B2=9~39

2）Ⅰ轴18的Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7、Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮9和Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮10的主要参数是：

M1=0.5~5.5 Z1=12~52 X1= 0 B1=2~30

M2=0.5~5.5 Z2=8~58 X2= 0 B2=6~36

Φ内孔=20~60mm

3）Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7的齿宽是正常啮合齿宽1倍以上。

与现有技术相比本发明的突出效果是：一种倒挡与旋耕互锁的新型联锁机构的设计方案，能有效地防止机器在倒退时发生旋耕刀伤人的事故。具有设计新颖，结构紧凑，安全可靠，操作简单，安装方便，制造容易，完全满足机器安全技术要求。

附图说明

图1为本发明的装配挂挡状态示意图。

图2为本发明的Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡齿轮组合为双联齿轮示意图。

图3为本发明Ⅱ轴双联齿轮示意图。

图4为本发明的旋耕传动齿轮的全齿宽啮合示意图。

图5为本发明的挂倒挡时旋耕传动齿轮完全脱开啮合旋耕轴完全不转动示意图。

图6为本发明的整体结构装配示意图。

附图标记：倒挡从动齿轮1、倒挡主动齿轮2、Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3、Ⅱ轴旋耕主动齿轮4、Ⅱ轴旋耕从动齿轮5、Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7、Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮8、Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮9、Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮10、第一止推套11、第二止推套12、轴承盖13、Ⅰ轴轴承14、Ⅱ轴轴承15、Ⅱ挡Ⅲ挡第二从动齿轮16、倒挡轴17、Ⅰ轴18、Ⅱ轴19、变速箱20。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述

实施例1，利用一个双联齿轮在Ⅰ轴18不同的轴向位置可以得到不同的传动路线来实现倒挡和旋耕的互锁。如果挂上Ⅰ挡，Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6与Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3啮合，来自Ⅰ轴18的动力由Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6传到Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3的齿轮，Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮8再由Ⅱ轴旋耕从动齿轮5传动行走驱动轮，旋耕机以Ⅰ挡前进。与此同时Ⅰ轴旋耕主动齿轮7与Ⅱ轴旋耕从动齿轮5以全齿宽啮合，经过Ⅱ轴旋耕主动齿轮4齿轮动力传递到旋耕轴直至旋耕刀进行旋耕作业。Ⅱ轴旋耕主动齿轮4和Ⅱ轴旋耕从动齿轮5内孔装有滚动Ⅱ轴轴承15，旋耕传动路线与行走传动路线不会互相干涉，见附图。如果变速杆挂倒挡，变速拨叉将Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7双联齿轮向右滑动，滑动距离2~30mm，此时，Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6与倒挡从动齿轮1啮合，实现倒挡同时Ⅰ轴旋耕主动齿轮7与Ⅱ轴旋耕从动齿轮5脱离啮合，断开旋耕传动路线，旋耕刀不旋转。操作人员可以一手握住离合器操作手柄，一手拿捏转向手柄，安全地操作机器直行或转向，无须担心旋耕刀伤人，见附图。如果分别挂上Ⅱ挡或Ⅲ挡，从这种微耕机安全联锁装置设计方案图可以看出，Ⅱ轴旋耕从动齿轮5和Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6仍然有半个齿宽啮合，可以把动力传递到旋耕刀。如果变速杆处于空挡时，从方案图中可以知道动力依然能传递到旋耕轴，使旋耕刀旋转。设计的挂挡机构使旋耕刀轴正转反转或停止转动（空挡），这就为操作者在必要时利用旋耕刀轴正转、反转来甩掉缠绕在刀轴上的杂草提供了方便，也为机器应该范围的扩展而留下余地。

实施例2，参照实施例1，参照附图。

1、附图1行走挂空挡状态，Ⅱ轴旋耕主动齿轮4和Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6仍然有50%以上齿宽啮合，旋耕挂挡机构可挂正转、反转或空挡，利用旋耕轴的旋转来甩掉缠绕在旋耕轴上的杂草。传动的齿轮强度足够，挂Ⅱ挡、Ⅲ挡时，旋耕可正常传动。

2、附图2是Ⅰ轴旋耕主动齿轮7和Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6组合为

双联。

3、附图3是Ⅱ轴旋耕从动齿轮5。

4、附图4是Ⅰ轴18旋耕传动齿轮以全齿宽啮合。

5、附图5是挂倒挡时，旋耕传动齿轮完全脱开啮合，也就是说，挂倒挡

时，旋耕轴完全不转。

其传动方式：将Ⅰ轴18上的单个齿轮，Ⅰ挡/倒挡与Ⅰ轴18上的旋耕

主动齿轮整合为双联齿轮；将Ⅰ轴18、Ⅱ轴19上的旋耕主动、从动齿轮的齿宽从原来的10mm增加2mm以上，实现倒挡与旋耕的联锁，可以充分保障操作人员的人身安全，该方案有良好的工艺继承性和经济性。

实施例3，参照实施例2，参照附图。

1、附图：是该设计的简图，图中所示是行走的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ挡和倒挡都处于空挡。Ⅰ轴18、Ⅱ轴19和倒挡轴17是品字形布置，倒挡从动齿轮1和倒挡主动齿轮2是双联齿轮，可以在倒挡轴自由回转，但轴向位置是固定的，Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3和倒挡主动齿轮2是一对常啮合齿轮。Ⅰ轴18是花键轴，Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮9、Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮10是双联齿轮，可以在花键轴上轴向滑动，分别挂上Ⅱ挡或Ⅲ挡。Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6和Ⅰ轴旋耕主动齿轮7是Ⅰ挡/倒挡/旋耕双联齿轮，可以在（Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→倒挡从动齿轮1→倒挡主动齿轮2→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3）Ⅰ轴18花键作轴向滑动，以实现Ⅰ挡、倒挡和旋耕。

2、传动路线：

Ⅰ挡：Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3……→行走轮；

倒挡：Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→倒挡从动齿轮1→倒挡主动齿轮2→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3……→行走轮；

旋耕：Ⅰ轴18→Ⅰ轴旋耕主动齿轮7→Ⅱ轴旋耕从动齿轮5→Ⅱ轴旋耕主动齿轮4→旋耕轴→旋耕刀。

挂上倒挡：Ⅰ轴旋耕主动齿轮7和Ⅱ轴旋耕从动齿轮5脱离啮合，挂上旋耕挡，自动脱开倒挡，实现倒挡与旋耕互锁，动力输入实现倒挡和/或旋耕；

动力输入：

1）动力输入→Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→ (1)、Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡

从动齿轮3→Ⅱ轴19 →Ⅱ轴Ⅲ挡第一从动齿轮8……行走驱动轮Ⅰ挡，(2)、倒挡从动齿轮1→倒挡主动齿轮2→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3倒挡，在上述（1）和（2）动力只会传递到行走、倒挡的其中之一；

2）动力输入→Ⅰ轴18→Ⅰ轴旋耕主动齿轮7→Ⅱ轴旋耕从动齿轮5→Ⅱ轴旋耕主动齿轮4……旋耕刀。不会同时传递到两者。

3、其参数是:

1）Ⅱ轴19的旋耕Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮8、Ⅱ挡Ⅲ挡第二从动齿轮16的主要参数是：

M1=0.5~5.5 Z1=12~52 X1= 0.1~3 B1=2~30

M2=0.5~5.5 Z2=8~58 X2= 0.1~3 B2=9~39

2）Ⅰ轴18的Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7、Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮9和Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮10的主要参数是：

M1=0.5~5.5 Z1=12~52 X1= 0 B1=2~30

M2=0.5~5.5 Z2=8~58 X2= 0 B2=6~36

Φ内孔=20~60mm

3）Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7的齿宽是正常啮合齿宽1倍以上。

Claims (3)

1.一种微耕机安全联锁装置，包括倒挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮、Ⅱ轴旋耕主动齿轮、Ⅱ轴旋耕从动齿轮、Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮、Ⅰ轴旋耕主动齿轮、Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮、Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮、Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮、第一止推套、第二止推套、轴承盖、Ⅰ轴轴承、Ⅱ轴轴承、Ⅱ挡Ⅲ挡第二从动齿轮、倒挡轴、Ⅰ轴、Ⅱ轴、变速箱，其特征在于倒挡主动齿轮2、倒挡从动齿轮1是双联齿轮，在倒挡轴17径向上回转，轴向固定，倒挡主动齿轮2、Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3是一对常啮合齿轮，Ⅰ轴18是花键轴，Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮9、Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮10是双联齿轮，在Ⅰ轴18花键上轴向滑动，分别挂Ⅰ挡、Ⅱ挡和/或Ⅲ挡，Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7是Ⅰ挡/倒挡/旋耕双联齿轮，在Ⅰ轴18花键轴向滑动，实现Ⅰ挡、倒挡和旋耕，Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮8、Ⅱ挡Ⅲ挡第二从动齿轮16安装在Ⅱ轴19，在Ⅱ轴19轴上转动，Ⅱ轴旋耕主动齿轮4、Ⅱ轴旋耕从动齿轮5是双联齿轮，其内孔径安装在Ⅱ轴轴承15，Ⅱ轴轴承15安装在Ⅱ轴19外径上转动，轴承盖13内径安装Ⅰ轴轴承14，Ⅰ轴轴承14内径安装Ⅰ轴18，Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮8啮合传动至行走驱动轮，Ⅱ轴旋耕主动齿轮4啮合旋耕轴至旋耕刀。

2.按照权利要求1所述的一种微耕机安全联锁装置，其特征在于其传动路线是：

Ⅰ挡：Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3……→行走轮；

倒挡：Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→倒挡从动齿轮1→倒挡主动齿轮2→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3……→行走轮；

旋耕：Ⅰ轴18→Ⅰ轴旋耕主动齿轮7→Ⅱ轴旋耕从动齿轮5→Ⅱ轴旋耕主动齿轮4→旋耕轴→旋耕刀；

挂上倒挡：Ⅰ轴旋耕主动齿轮7和Ⅱ轴旋耕从动齿轮5脱离啮合，挂上旋耕挡，自动脱开倒挡，实现倒挡与旋耕互锁，动力输入实现倒挡和/或旋耕；

动力输入：

1）动力输入→Ⅰ轴18→Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6→（1）、Ⅱ轴Ⅰ挡/倒

挡从动齿轮3→Ⅱ轴19 →Ⅱ轴Ⅲ挡第一从动齿轮8……行走驱动轮Ⅰ挡，(2)、倒挡从动齿轮1→倒挡主动齿轮2→Ⅱ轴Ⅰ挡/倒挡从动齿轮3倒挡，在上述（1）和（2）动力只会传递到行走、倒挡的其中之一；

2）动力输入→Ⅰ轴18→Ⅰ轴旋耕主动齿轮7→Ⅱ轴旋耕从动齿轮5→Ⅱ轴旋耕主动齿轮4……旋耕刀。

3.按照权利要求1所述的一种微耕机安全联锁装置，其特征在于其参数是:

1）Ⅱ轴19的旋耕Ⅱ挡Ⅲ挡第一从动齿轮8、Ⅱ挡Ⅲ挡第二从动齿轮16的主要参数是：

M1=0.5~5.5 Z1=12~52 X1= 0.1~3 B1=2~30

M2=0.5~5.5 Z2=8~58 X2= 0.1~3 B2=9~39

2）Ⅰ轴18的Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7、Ⅱ挡Ⅲ挡第一主动齿轮9和Ⅱ挡Ⅲ挡第二主动齿轮10的主要参数是：

M1=0.5~5.5 Z1=12~52 X1= 0 B1=2~30

M2=0.5~5.5 Z2=8~58 X2= 0 B2=6~36

Φ内孔=20~60mm

3）Ⅰ轴Ⅰ挡/倒挡主动齿轮6、Ⅰ轴旋耕主动齿轮7的齿宽是正常啮合齿宽1倍以上。