CN110925392A - 一种拖拉机多档位全功率取力器及其取力方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拖拉机多档位全功率取力器及其取力方法，属于取力器领域。本发明的取力器，取力器壳体的腔体内设有离合器，离合器输入端与取力器连接轴相连，一体化的输入轴及三挡齿轮连接在后盖板和湿式离合器上；一二档齿毂设在输入轴及三挡齿轮上，一二档齿毂的端面上设有一二档滑套；取力器壳体的腔体内设有输出主轴，由锥轴承固定在取力器壳体和后盖板上，输出轴三挡齿轮通过滚针轴承套在三挡齿毂上，输出主轴延伸出取力器壳体腔体且连接有动力输出轴，三档齿毂的端部设有三挡滑套；腔体内的一二档拨叉轴与输入轴及三挡齿轮、三挡拨叉轴与输出主轴相对应设置，拨叉轴上设有相应的拨叉。本发明解决了现有的取力器无法实现全功率取力的问题。

Description

一种拖拉机多档位全功率取力器及其取力方法

技术领域

本发明属于取力器领域，尤其是一种拖拉机多档位全功率取力器及其取力方法。

背景技术

目前，拖拉机主要匹配手动变速箱，在使用较大农机具时，动力输出功能单一，操作复杂，生产效率低下，且故障率较高。近年来，随着大马力拖拉机的应用，市场上出现了动力换挡甚至CVT技术的产品，其自动化程度相对较高，但在动力输出部分仍缺少与其相匹配的产品。市场上大多数的动力输出产品功能单一，档位较少，无法实现全功率取力，不能最大限度的发挥高端拖拉机的优势。据调查，动力输出装置也是拖拉机故障率较高的地方，一旦发生故障，维修时间长，严重影响作业效率，使得高端产品的优势被大打折扣。

动力输出装置可以使拖拉机的使用范围扩大，随着大马力拖拉机的应用，如何最大限度利用发动机功率和拖拉机的液压系统实现可靠稳定的动力输出和多种输出转速的选择，以提高生产效率，将高端拖拉机的优势发挥出来成为用户及生产厂家急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有的拖拉机取力器无法实现全功率取力的问题，提供一种拖拉机多档位全功率取力器及其取力方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种拖拉机多档位全功率取力器，包括取力器壳体，其尾部设有后盖板，取力器壳体的腔体内设有湿式离合器，湿式离合器输入端与取力器连接轴相连，一体化的输入轴及三挡齿轮两端分别通过滚针轴承连接在后盖板和湿式离合器上；

一二档齿毂设在输入轴及三挡齿轮上，一二档齿毂的端面上设有一二档滑套，输入轴二挡齿轮和输入轴一档齿轮通过滚针轴承套在一二档齿毂上；

取力器壳体的腔体内设有输出主轴，所述输出主轴由锥轴承固定在取力器壳体和后盖板上，输出主轴由头部至尾部依次设有三档齿毂、输出轴二档齿轮和输出轴一档齿轮，输出轴三挡齿轮通过滚针轴承套在三挡齿毂上，输出主轴的尾部延伸出取力器壳体腔体且连接有动力输出轴，三档齿毂的端部设有三挡滑套；

取力器壳体腔体内还设有一二档拨叉轴和三挡拨叉轴，一二档拨叉轴与输入轴及三挡齿轮相对应设置，一二档拨叉轴上设有一二档拨叉；

三挡拨叉轴与输出主轴相对应设置，三挡拨叉轴上设有三挡拨叉。

进一步的，一二档拨叉轴两端设有弹簧，弹簧所处腔体分别与第一油道和第二油道相连通；

三挡拨叉轴一端设有支撑弹簧，另一端所处腔体与第三油道相连通；

当以上油道里均无油时，一二档拨叉和三挡拨叉均处于空挡位置；

以上油道里均设有电磁阀。

进一步的，一二档拨叉通过弹性销安装在一二档拨叉轴上，三挡拨叉通过弹性销安装在三挡拨叉轴上。

进一步的，所述一二档齿毂通过花键与输入轴及三档齿轮连接；

所述一二档齿毂通过花键与一二档滑套连接。

进一步的，湿式离合器通过锥轴承固定在取力器壳体上。

进一步的，输出轴一档齿轮、输出轴二档齿轮、三档齿毂通过花键和输出主轴连接；

三档齿毂通过花键与三挡滑套相连。

进一步的，一二档拨叉轴和三挡拨叉轴之间设有互锁杆。

基于上述拖拉机多档位全功率取力器的取力方法，包括以下操作：

一档取力、二档取力和三档取力。

进一步的，一档取力具体为：

电磁阀控制压力油进入输入轴一档齿轮对应的油道内，从而推动一二挡拨叉轴克服弹簧的阻力运动至限位端；

一二档拨叉随之运动，推动一二档滑套运动直至和输入轴一档齿轮的结合齿完全啮合，完成取力器一档的结合；

通过结合湿式离合器将动力通过取力器连接轴传递给输入轴一档齿轮，再依次通过输出轴一档齿轮、输出主轴和动力输出轴将动力输出；

二档取力具体为：

电磁阀控制压力油进入输入轴二挡齿轮对应的油道内，从而推动一二挡拨叉轴克服弹簧的阻力运动至限位端，使得固连在一二档拨叉轴上的一二档拨叉推动一二档滑套运动直至和输入轴二档齿轮的结合齿完全啮合，完成取力器二档的结合；

结合湿式离合器将动力由取力器连接轴传递给输入轴二档齿轮，再依次由输出轴二档齿轮、输出主轴和动力输出轴将动力输出。

进一步的，三档取力具体为：

电磁阀控制压力油进入输入轴三档齿轮对应的油道内，从而推动三挡拨叉轴克服弹簧的阻力运动至限位端，使得固连在三档拨叉轴上的三档拨叉推动三档滑套运动直到和输入轴三档齿轮的结合齿完全啮合，完成取力器三档的结合；

结合湿式离合器，从而将动力由取力器连接轴传递给输入轴三档齿轮，再经输出轴三档齿轮、输出主轴和动力输出轴将动力输出。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的拖拉机多档位全功率取力器，取力器装配在壳体内，并通过取力器连接轴和发动机连接，内部设计为三个不同速比的档位，并内置湿式离合器，当拖拉机需要取力时，根据需要的转速，判断所要挂入的档位，使得该档位的油路接通，工作油液推动拨叉轴，从而带动拨叉和滑套挂入所需的档位，进一步控制取力器的内置离合器，使离合器的工作油路接通，工作油液进入离合器内，推动活塞使离合器结合，从而将发动机的动力通过离合器传递给输入轴，并通过相应的档位齿轮传递给输出轴，通过动力输出轴输出；本发明的拖拉机多档位全功率取力器，可实现发动机全功率取力，最大限度发挥大马力拖拉机的优势；独立的取力器结构，不影响拖拉机后桥和变速箱本身，降低因取力对动力总成的影响因素。

进一步的，油路的通断由相应的电磁阀控制，能够利用拖拉机自身的液压系统实现多档位选择，从而获得不同的转速和输出扭矩的需求。

本发明的拖拉机多档位全功率取力器的取力方法，能够满足三档取力。

附图说明

图1为本发明的沿拨叉轴方向的剖视图；

图2为本发明的沿输入轴方向的剖视图。

其中：1-取力器壳体；2-后盖板；3-湿式离合器；4-输入轴及三挡齿轮；5-输入轴二挡齿轮；6-输入轴一档齿轮；7-一二档齿毂；8-一二档滑套；9-多功能法兰盘；10-动力输出轴；11-输出主轴；12-输出轴一档齿轮；13-输出轴二档齿轮；14-输出轴三档齿轮；15-三档齿毂；16-三挡滑套；17-三挡拨叉；18-一二档拨叉；19-压缩弹簧；20-互锁杆；21-三挡拨叉轴；22-一二档拨叉轴；23-取力器连接轴。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参见图1和图2，分别为两个不同方向的剖视图，取力器设计有3个不同的档位，其中输入轴及三档齿轮4设计为一体，分别通过滚针轴承连接在后盖板2和湿式离合器3上，往右依次为输入轴二档齿轮5、一二档齿毂7和输入轴一档齿轮6，输入轴二挡齿轮5和输入轴一档齿轮6通过滚针轴承套在一二档齿毂7上，一二档齿毂7通过花键和输入轴及三档齿轮4连接。一二档齿毂7上通过花键连接一二档滑套8，输入轴及三档齿轮4左侧为湿式离合器3，湿式离合器3通过锥轴承固定在后盖板2上。输入轴及三挡齿轮4下方为输出主轴11，通过锥轴承固定在取力器壳体1和后盖板2上，从右往左依次为输出轴一档齿轮12、输出轴二档齿轮13、输出轴三档齿轮14、三档齿毂15，输出轴三挡齿轮通过滚针轴承套在三挡齿毂15上，输出轴一档齿轮12、输出轴二档齿轮13、三档齿毂15通过花键和输出主轴11连接，三档齿毂15通过花键连接三挡滑套16，输出轴三挡齿轮14、输出轴二档齿轮13和输出轴一挡齿轮12分别和输入轴及三挡齿轮4、输入轴二挡齿轮5和输入轴一档齿轮6通过斜齿啮合。输出主轴11的尾部延伸出取力器。取力器设计有两个拨叉，分别为一二档拨叉18和三挡拨叉17，一二档拨叉18和三挡拨叉17分别通过弹性销安装在一二档拨叉轴22和三挡拨叉轴21上，拨叉轴通过弹簧19定位在空挡位置，一二档拨叉和三挡拨叉轴之间设计有互锁杆18，以防止误挂双档。取力器连接轴23连接发动机，动力输出轴10连接负载。为了实现液压换挡，取力器设计有内部油道,并通过电磁阀控制油液的通断，其中，A处油道通过电磁阀控制一档、B处油道控制二挡，C处油道控制三挡。当取力器挂入所需档位后，通过高压油控制湿式离合器3的结合与断开，从而实现动力的传递。取力器为强制润滑，分别在输入、输出轴上设有润滑油道，由拖拉机液压系统控制润滑油路。

本发明所述的取力器的额定扭矩为1650N.m，三个档位的速比分别为2.773，1.969,1.487,对应的动力输出轴转速分别为540ECO，1000和1000ECO。

本发明的取力方法，包括一档取力、二档取力、三档取力和防重复挂挡操作，具体如下：

一档取力具体为：

电磁阀控制压力油进入输入轴一档齿轮6对应的油道，从而推动一二挡拨叉轴22克服弹簧19的阻力运动至限位端；

一二档拨叉18随之运动，推动一二档滑套8运动直至和输入轴一档齿轮6的结合齿完全啮合，此时，输入轴及三档齿轮4、一二档齿毂7、一二档滑套8和输入轴一档齿轮6通过花键连接到一起，完成取力器一档的结合；

通过结合湿式离合器3将动力通过取力器连接轴23传递给输入轴一档齿轮6，再依次通过输出轴一档齿轮12、输出主轴11和动力输出轴10将动力输出；

二档取力具体为：

电磁阀控制压力油进入输入轴二挡齿轮5对应的油道，从而推动一二挡拨叉轴22克服弹簧19的阻力运动至限位端，使得固连在一二档拨叉轴22上的一二档拨叉18推动一二档滑套8运动直至和输入轴二档齿轮5的结合齿完全啮合，此时，输入轴及三档齿轮4、一二档齿毂7、一二档滑套8和输入轴二档齿轮5通过花键连接到一起，完成取力器二档的结合；

然后通过湿式离合器3将动力由取力器连接轴23传递给输入轴二档齿轮5，再依次由输出轴二档齿轮13、输出主轴11和动力输出轴10将动力输出。

三档取力具体为：

电磁阀控油制压力进入C处油道，从而推动三挡拨叉轴21克服弹簧19的阻力运动至限位端，使得固连在三档拨叉轴21上的三档拨叉17推动三档滑套16运动直到和输入轴三档齿轮4的结合齿完全啮合，此时，输入轴及三档齿轮4、一二档齿毂7、三档滑套16和三档齿轮4通过花键连接到一起，完成取力器三档的结合；

然后通过湿式离合器3，从而将动力由取力器连接轴23传递给输入轴三档齿轮4，再经输出轴三档齿轮14、输出主轴11和动力输出轴10将动力输出。

当挂上档后，互锁杆20作用在拨叉轴上，从而防止误挂双档。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种拖拉机多档位全功率取力器，其特征在于，包括取力器壳体(1)，其尾部设有后盖板(2)，取力器壳体(1)的腔体内设有湿式离合器(3)，湿式离合器(3)输入端与取力器连接轴(23)相连，一体化的输入轴及三挡齿轮(4)两端分别通过滚针轴承连接在后盖板(2)和湿式离合器(3)上；

一二档齿毂(7)设在输入轴及三挡齿轮(4)上，一二档齿毂(7)的端面上设有一二档滑套(8)，输入轴二挡齿轮(5)和输入轴一档齿轮(6)通过滚针轴承套在一二档齿毂(7)上；

取力器壳体(2)的腔体内设有输出主轴(11)，所述输出主轴(11)由锥轴承固定在取力器壳体(1)和后盖板(2)上，输出主轴(11)上从头部至尾部依次设有三档齿毂(15)、输出轴二档齿轮(13)和输出轴一档齿轮(12)，输出轴三挡齿轮(14)通过滚针轴承套在三挡齿毂(15)上，输出主轴(11)的尾部延伸出取力器壳体(2)腔体且连接有动力输出轴(10)，三档齿毂(15)的端部设有三挡滑套(16)；

取力器壳体(2)腔体内还设有一二档拨叉轴(22)和三挡拨叉轴(21)，一二档拨叉轴(22)与输入轴及三挡齿轮(4)相对应设置，一二档拨叉轴(22)上设有一二档拨叉(18)；

三挡拨叉轴(21)与输出主轴(11)相对应设置，三挡拨叉轴(21)上设有三挡拨叉(17)。

2.根据权利要求1所述的拖拉机多档位全功率取力器，其特征在于，一二档拨叉轴(22)两端设有弹簧(19)，弹簧(19)所处腔体分别与第一油道和第二油道相连通；

三挡拨叉轴(21)一端设有支撑弹簧，另一端所处腔体与第三油道相连通；

当以上油道里均无油时，一二档拨叉(18)和三挡拨叉(17)均处于空挡位置；

以上油道里均设有电磁阀。

3.根据权利要求2所述的拖拉机多档位全功率取力器，其特征在于，一二档拨叉(18)通过弹性销安装在一二档拨叉轴(22)上，三挡拨叉(17)通过弹性销安装在三挡拨叉轴(21)上。

4.根据权利要求1所述的拖拉机多档位全功率取力器，其特征在于，所述一二档齿毂(7)通过花键与输入轴及三档齿轮(4)连接；

所述一二档齿毂(7)通过花键与一二档滑套(8)连接。

5.根据权利要求1所述的拖拉机多档位全功率取力器，其特征在于，湿式离合器(3)通过锥轴承固定在取力器壳体(1)上。

6.根据权利要求1所述的拖拉机多档位全功率取力器，其特征在于，输出轴一档齿轮(12)、输出轴二档齿轮(13)、三档齿毂(15)通过花键和输出主轴(11)连接；

三档齿毂(15)通过花键与三挡滑套(16)相连。

7.根据权利要求1所述的拖拉机多档位全功率取力器，其特征在于，一二档拨叉轴(22)和三挡拨叉轴(21)之间设有互锁杆(18)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的拖拉机多档位全功率取力器的取力方法，其特征在于，包括以下操作：

一档取力、二档取力和三档取力。

9.根据权利要求7所述的取力方法，其特征在于，一档取力具体为：

电磁阀控制压力油进入输入轴一档齿轮(6)对应的油道内，从而推动一二挡拨叉轴(22)克服弹簧(19)的阻力运动至限位端；

一二档拨叉(18)随之运动，推动一二档滑套(8)运动直至和输入轴一档齿轮(6)的结合齿完全啮合，完成取力器一档的结合；

通过结合湿式离合器(3)将动力通过取力器连接轴(23)传递给输入轴一档齿轮(6)，再依次通过输出轴一档齿轮(12)、输出主轴(11)和动力输出轴(10)将动力输出；

二档取力具体为：

电磁阀控制压力油进入输入轴二挡齿轮(5)对应的油道内，从而推动一二挡拨叉轴(22)克服弹簧(19)的阻力运动至限位端，使得固连在一二档拨叉轴(22)上的一二档拨叉(18)推动一二档滑套(8)运动直至和输入轴二档齿轮(5)的结合齿完全啮合，完成取力器二档的结合；

结合湿式离合器(3)将动力由取力器连接轴(23)传递给输入轴二档齿轮(5)，再依次由输出轴二档齿轮(13)、输出主轴(11)和动力输出轴(10)将动力输出。

10.根据权利要求7所述的取力方法，其特征在于，三档取力具体为：

电磁阀控制压力油进入输入轴三档齿轮(4)对应的油道内，从而推动三挡拨叉轴(21)克服弹簧(19)的阻力运动至限位端，使得固连在三档拨叉轴(21)上的三档拨叉(17)推动三档滑套(16)运动直到和输入轴三档齿轮(4)的结合齿完全啮合，完成取力器三档的结合；

结合湿式离合器(3)，从而将动力由取力器连接轴(23)传递给输入轴三档齿轮(4)，再经输出轴三档齿轮(14)、输出主轴(11)和动力输出轴(10)将动力输出。

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