CN111623093A - 小型四驱微耕机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，具体公开了小型四驱微耕机，包括机架、动力总成、变速器、行走总成和刀具总成，变速器包括机箱、主轴、输出轴和倒挡轴，机箱上有第一换挡组件和第二换挡组件，主轴上滑动连接有第一多联齿和第二多联齿；输出轴包括第一从动轴和第二从动轴，第一从动轴带动行走总成，第一从动轴上连接有第一换挡齿轮，第一多联齿能够与第一换挡齿轮啮合；第二从动轴带动刀具总成，第二从动轴与倒挡轴通过第一齿轮组传动；倒挡轴上连接有第二换挡齿轮，第二多联齿能够与第二换挡齿轮啮合。本方案用以解决现有技术中微耕机的刀具采用固定力矩而使得在复杂土地进行工作时存在的人工劳动强度大、生产效率低下和容易损坏微耕机的问题。

Description

小型四驱微耕机

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体是小型四驱微耕机。

背景技术

随着农业技术的发展，微耕机已经广泛用于农业开沟、培土等工作，最初的微耕机，由微耕机上的发动机直接驱动输出轴，输出轴上可以连接行走轮或刀具，这种方式需要人工切换行走轮或刀具，操作麻烦；在之后，本领域研发人员对微耕机进行了改进，使得微耕机既有单独的行走轮，也有单独的刀具安装位置，人工在不需要拆装微耕机的情况下就能实现行走和开沟培土的切换，操作更加便利。

但是现有的微耕机依然还存在以下问题：

微耕机的行走轮是有挡位调节的，挡位调节可以通过微耕机的变速器来实现，但是变速器的输出轴与刀具连接的旋转是不具备挡位调节功能的，因而刀具的输出力矩是固定的，但是在微耕机进行开沟或培土等工作时，因微耕机工作的土地不完全一样，对于一些结构复杂的土地，如土地中局部土壤较松而局部土壤紧实，又如土地局部土壤出现高低不平或杂草从生等情况，为了使得刀具在固定力矩下依然能够使得开沟或培土等工作正常进行，在刀具力矩不够时，人工不得不施加外力以辅助微耕机的正常工作，但是人工施加外力使得人工劳动强度大、生产效率低，且外力若是使用不当还容易造成微耕机的损坏。

发明内容

本发明意在提供小型四驱微耕机，以解决现有技术中微耕机的刀具采用固定力矩而使得在复杂土地进行工作时存在的人工劳动强度大、生产效率低下和容易损坏微耕机的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：

小型四驱微耕机，包括机架、动力总成、变速器、行走总成和刀具总成，变速器包括机箱、主轴、输出轴和倒挡轴，动力总成带动主轴旋转，机箱上连接有第一换挡组件和第二换挡组件，主轴上轴向滑动连接有第一多联齿和第二多联齿，第一换挡组件带动第一多联齿沿主轴轴向移动；第二换挡组件带动第二多联齿沿主轴轴向移动；输出轴包括第一从动轴和第二从动轴，第一从动轴用于带动行走总成，第一从动轴上固定连接有若干个第一换挡齿轮，第一多联齿能够与第一换挡齿轮单一对应啮合；第二从动轴用于带动刀具总成，第二从动轴与倒挡轴之间通过设有的第一齿轮组啮合传动；倒挡轴上固定连接有若干个第二换挡齿轮，第二多联齿能够与第二换挡齿轮单一对应啮合。

相比于现有技术的有益效果：

采用本方案时，通过第一换挡组件对第一多联齿的位置移动，使得第一多联齿分别与若干个第一换挡齿轮单独啮合，进而使得主轴与第一从动轴之间的速比发生变化，而第一从动轴用于带动行走总成，因而使得行走总成能够实现多挡位变化(不同速度对应不同的挡位)；同理通过第二换挡组件对第二多联齿的位置移动，使得第二多联齿分别与若干个第二换挡齿轮单独啮合，进而使得主轴与倒挡轴之间的速比发生变化，而倒挡轴又通过第一齿轮组与第二从动轴连接，第二从动轴输出的转速也随第二多联齿所啮合的第二换挡齿轮的不同而发生变化，以实现第二从动轴换挡的目的，而第二从动轴带动刀具总成，也即实现了刀具总成的挡位变换，刀具总成在不同挡位下具有不同的速度同时也具有不同的力矩，也即刀具总成的力矩可以变化。

相比有现有技术，本方案既实现了行走总成的挡位变化也能实现刀具总成的挡位变化，使得刀具总成有自身可调的力矩，进而使得人工在使用微耕机面临复杂的耕地结构时，如耕地的土壤陡然变厚或突然局部非常紧实时，人工可以调整第一换挡组件和第二换挡组件，使得微耕机能够通过改变刀具总成的力矩和行走总成的力矩以实现微耕机的正常开沟或培土等工作，减少了人工施加外力而劳动强度大和生产效率低的问题；同时因减少了人工施加外力的情况，也避免了人工施加外力过度而造成的微耕机损坏的问题。

现有技术中倒挡轴只在倒挡状态下起到作用，其他时间倒挡轴空转，而本方案既将倒挡轴的转动进行利用，还以简单的传动结构实现了对刀具总成的换挡，结构紧凑、可靠性高。

进一步，所述第一齿轮组包括第一主齿轮和第一从齿轮，第一主齿轮固定连接在倒挡轴上，第一从齿轮固定连接在第二从动轴上；第一从齿轮的端面中心设有凹槽，第一从动轴转动连接在凹槽上，第一从动轴和第二从动轴的中轴线重合。

有益效果：通过对第一从齿轮的结构设计使得第一从动轴和第二从动轴的中轴线重合，进而使得变速器内部空间更加紧凑。

进一步，所述刀具总成包括耕作箱体、刀具轴和耕刀，刀具轴转动连接在耕作箱体上，耕刀固定连接在刀具轴上，刀具轴与第二从动轴之间通过第一锥齿轮组啮合传动。

有益效果：通过第二从动轴、第一锥齿轮组将来自动力总成的动力传递至刀具总成上。

进一步，所述第一从动轴与倒挡轴之间通过设有的第二齿轮组啮合传动，第二齿轮组包括第二主齿轮和第二从齿轮，第二主齿轮通过单向轴承连接在倒挡轴上，第二从齿轮固定连接在第一从动轴上；倒挡轴上通过单向轴承连接有倒挡齿轮，倒挡齿轮能够与第一多联齿啮合；在第二主齿轮与主轴转动方向相反时，第二主齿轮通过单向轴承与倒挡轴形成固定连接；在倒挡齿轮与主轴转动方向相反时，倒挡齿轮通过单向轴承与倒挡轴形成固定连接。

有益效果：设置倒挡齿轮实现行走总成的倒挡，同时利用单向轴承使得倒挡轴既能满足行走总成的倒挡也不影响刀具总成的换挡，倒挡轴的利用率更高，变速器的结构更加紧凑

进一步，所述倒挡齿轮和第二主齿轮一体成型为二联齿。

有益效果：倒挡齿轮和第二主齿轮一体成型，使得结构更加简单，装配更加容易。

进一步，所述第一换挡组件包括拨叉轴和拨叉，拨叉轴滑动连接在机箱上，拨叉固定连接在拨叉轴上，拨叉用于推动第一多联齿沿主轴轴向移动。

有益效果：通过移动拨叉轴，使得拨叉带动第一多联齿沿主轴轴向移动，便于实现行走总成挡位的变换。

进一步，所述第二换挡组件包括换挡轴、连接件和拨块，换挡轴转动连接在机箱上，连接件位于机箱内，连接件的一端固定连接在换挡轴上，连接件的另一端连接拨块，拨块用于推动第二多联齿沿主轴轴向移动。

有益效果：通过转动换挡轴实现拨块的移动，进而使得第二多联齿沿主轴移动，便于实现刀具总成挡位的变换。

进一步，所述机架上固定连接有拖挂架，拖挂架一端与变速器前端的动力总成固定连接，拖挂架的另一端与变速器后端的刀具总成固定连接，拖挂架上可拆卸连接有阻力棒。

有益效果：拖挂架从变速器的前端延伸至变速器的后端，通过拖挂架形成对刀具总成的支撑，使得微耕机的连接结构更加稳固，有利于微耕机的工作稳定性；此外，拖挂架上还安装有阻力棒，在微耕机工作时，微耕机产生震动，而阻力棒插入到土壤中进而能够将微耕机的震动传递至土壤中，减少微耕机在土地上的抖动程度，有利于微耕机的稳定工作。

进一步，所述第一多联齿为三联齿，第二从动轴上第一换挡齿轮的数量为三个。

有益效果：通过三联齿与三个第一换挡齿轮的单一啮合实现行走总成的三级换挡。

进一步，所述第二多联齿为二联齿，倒挡轴上第二换挡齿轮的数量为两个。

有益效果：通过二联齿与两个第二换挡齿轮的单一啮合实现刀具总成的两级换挡。

附图说明

图1为本发明实施例一的轴测图；

图2为图1中刀具总成、变速器、动力总成和部分行走总成的主视图；

图3为图2的主视剖视图；

图4为本发明实施例一变速器去掉机箱后的轴测图；

图5为图4的俯视图；

图6为本发明实施例二的轴测图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、发动机2、变速器3、行走总成4、刀具总成5、行走轮41、耕作箱体51、刀具轴52、耕刀53、机箱31、主轴6、输出轴7、倒挡轴8、第一多联齿61、第二多联齿62、滑槽63、第一从动轴71、第二从动轴72、第一换挡齿轮711、第一锥齿轮组54、第一主齿轮81、第一从齿轮721、第二换挡齿轮82、倒挡齿轮83、第二主齿轮84、第一换挡组件32、第二换挡组件33、拨叉轴321、拨叉322、换挡臂323、换挡轴331、连接件332、拨块333、换挡摇臂334、拖挂架9、阻力棒10。

实施例一

实施例一基本如附图1至图5所示：

结合图1和图2，小型四驱微耕机，包括机架1、动力总成、变速器3、行走总成4和刀具总成5，动力总成为发动机2，行走总成4包括行走轮41，刀具总成5包括耕作箱体51、刀具轴52和耕刀53，刀具轴52通过轴承转动连接在耕作箱体51上，耕刀53固定连接在刀具轴52上。

结合图2至图5，变速器3包括机箱31、主轴6、输出轴7和倒挡轴8，发动机2的输出轴7带动主轴6旋转，主轴6、输出轴7和倒挡轴8均通过轴承转动连接在机箱31上。

主轴6上轴向滑动连接有第一多联齿61和第二多联齿62(主轴6上开设有滑槽63，第一多联齿61和第二多联齿62上均一体成型有凸块，凸块轴向滑动连接在滑槽63内，以使得第一多联齿61、第二多联齿62既能沿主轴6轴向移动又能与主轴6同步转动)，第一多联齿61为三联齿，第二多联齿62为二联齿。

输出轴7包括第一从动轴71和第二从动轴72，第一从动轴71用于带动行走总成4的行走轮41转动，第一从动轴71上固定连接有三个第一换挡齿轮711，三个第一换挡齿轮711的直径不同，第一多联齿61能够与第一换挡齿轮711单一对应啮合，也即第一多联齿61最左侧的齿轮与最左侧的第一换挡齿轮711能够单一啮合，第一多联齿61中间的齿轮与中间的第一换挡齿轮711能够单一啮合，第一多联齿61最右侧的齿轮与最右侧的第一换挡齿轮711能够单一啮合。

第二从动轴72用于带动刀具总成5的耕刀53旋转(第二从动轴72与刀具轴52之间通过第一锥齿轮组54啮合传动)，第二从动轴72与倒挡轴8之间通过设有的第一齿轮组啮合传动。

第一齿轮组包括第一主齿轮81和第一从齿轮721，第一主齿轮81固定连接在倒挡轴8上，第一从齿轮721固定连接在第二从动轴72上；第一从齿轮721左端面中心开设有凹槽，第一从动轴71通过轴承转动连接在凹槽上，第一从动轴71和第二从动轴72的中轴线重合。

倒挡轴8上固定连接有两个第二换挡齿轮82，第二多联齿62能够与第二换挡齿轮82单一对应啮合，也即第二多联齿62左侧的齿轮与左侧的第二换挡齿轮82能够啮合，第二多联齿62右侧的齿轮与右侧的第二换挡齿轮82能够啮合。

倒挡轴8上通过单向轴承连接有倒挡齿轮83，倒挡齿轮83能够与第一多联齿61最右端的齿轮啮合，倒挡齿轮83位于第二换挡齿轮82的右侧。

第一从动轴71与倒挡轴8之间通过第二齿轮组啮合传动，第二齿轮组包括第二主齿轮84和第二从齿轮，倒挡齿轮83和第二主齿轮84一体成型为二联齿，倒挡齿轮83和第二主齿轮84形成的二联齿通过单向轴承连接在倒挡轴8上，在倒挡齿轮83、第二主齿轮84与主轴6转动方向相反时，倒挡齿轮83、第二主齿轮84通过单向轴承与倒挡轴8形成固定连接(当第二主齿轮84与主轴6转动方向相同时，倒挡齿轮83和第二主齿轮84形成的二联齿空转)；第二从齿轮固定连接在第一从动轴71上，第二从齿轮与最右侧的第一换挡齿轮711为同一个齿轮，也即最右侧的第一换挡齿轮711既能够与第一多联齿61最右侧的齿轮单一对应啮合也能与第二主齿轮84啮合。

机箱31上连接有第一换挡组件32和第二换挡组件33，第一换挡组件32包括拨叉轴321、拨叉322和换挡臂323，拨叉轴321滑动连接在机箱31上，拨叉轴321的滑动方向为主轴6的轴向，拨叉322通过螺钉固定连接在拨叉轴321上，拨叉322卡在第一多联齿61的左边两个齿轮之间的间隙中，拨叉322用于推动第一多联齿61沿主轴6轴向移动，换挡臂323的底端与拨叉轴321的端部转动铰接，换挡臂323上开设有腰型孔，腰型孔内插有销轴，销轴滑动连接在腰型孔内，销轴固定连接在机箱31上，换挡臂323能够沿销轴实现摆动，进而带动拨叉轴321在机箱31上移动，拨叉轴321移动带动拨叉322推动第一多联齿61沿主轴6轴向移动。

第二换挡组件33包括换挡轴331、连接件332、拨块333和换挡摇臂334，换挡轴331转动连接在机箱31上，换挡轴331贯穿机箱31的内壁，连接件332位于机箱31内，连接件332与换挡轴331一体成型，连接件332的自由端连接拨块333，拨块333卡在第二多联齿62的两个齿轮之间的间隙中，拨块333用于推动第二多联齿62沿主轴6轴向移动。

具体实施过程如下：

本实施例能够实现行走总成4的三个前进挡和一个倒挡，也能实现刀具总成5的两个前进挡，具体如下：

一、行走总成4的三个前进挡：

人工使得第一换挡组件32的换挡臂323摆动，进而使得拨叉轴321沿机箱31移动，通过拨叉322使得第一多联齿61在主轴6上轴向移动(图中为左右移动)，第一多联齿61为三联齿，当第一多联齿61从左向右移动而分别与第一从动轴71上的三个第一换挡齿轮711单一啮合时，因三个第一换挡齿轮711的直径不同产生的传动比也不同，因而使得第一从动轴71能够实现三个前进挡位；而第一从动轴71用于带动行走总成4的行走轮41转动，也即实现了行走总成4的三个前进挡。

二、行走总成4的倒挡：

人工使得拨叉轴321继续向右移动，直至第一多联齿61最右端的齿轮与倒挡轴8上最右端的倒挡齿轮83啮合，倒挡轴8随倒挡齿轮83同步转动进而通过第二主齿轮84带动第一从动轴71上的第二从齿轮转动(也即第一从动轴71上最右端的第一换挡齿轮711转动)，以实现第一从动轴71的转动方向发生改变实现反向转动的目的，第一从动轴71反转带动行走总成4的行走轮41反向转动，也即实现行走总成4倒挡的目的。

因倒挡齿轮83与第二主齿轮84形成的二联齿通过单向轴承与倒挡轴8连接，在第一多联齿61最右侧的齿轮与第一从动轴71上最右端的第一换挡齿轮711啮合时，最右端的第一换挡齿轮711也即第二从齿轮转动而带动第二主齿轮84转动，但因此时第二主齿轮84转动方向与主轴6转动方向相同，在单向轴承的作用下，第二主齿轮84未与倒挡轴8形成固定连接，第二主齿轮84空转，此时倒挡轴8的转动不受第二主齿轮84的影响，进而实现了在齿轮尽可能少的情况下还保证了行走总成4的前进与倒挡不受影响，同时齿轮数量少也使得变速器3的尺寸小、重量小、结构更加紧凑，变速器3的运行稳定性更高。

三、刀具总成5的两个前进挡：

在行走总成4前进的过程中，第二从齿轮(也即最右端的第一换挡齿轮711)虽然与第二主齿轮84始终啮合，但因第二主齿轮84与倒挡齿轮83形成的二联齿没有受到来自第一多联齿61的主动力，进而使得倒挡轴8上的第二主齿轮84和倒挡齿轮83形成的二联齿处于空转状态，不影响倒挡轴8上其他齿轮的传动啮合，也不影响倒挡轴8自身的转动。

为了实现刀具总成5的换挡，可以人工使得换挡摇臂334转动，进而通过换挡轴331、连接件332带动拨块333转动，从而拨块333带动第二多联齿62在主轴6上轴向移动(图中为左右移动)，第二多联齿62为二联齿，当第二多联齿62从左向右移动而分别与倒挡轴8上的两个第二换挡齿轮82单一啮合时，因两个第二换挡齿轮82的直径不同产生的传动比也不同，而倒挡轴8再通过第一齿轮组带动第二从动轴72转动，通过第二从动轴72带动刀具总成5实现两个挡位的变化，也即刀具总成5具备两个前进挡。

由以上可知，本实施例既能实现行走总成4的挡位变换也能实现刀具总成5的挡位变化，使得行走总成4和刀具总成5均有自身可调的力矩，进而使得微耕机即便遇到复杂的耕地结构，依然能够通过改变刀具总成5的力矩和行走总成4的力矩以实现微耕机的正常开沟或培土等工作，减少了人工施加外力而劳动强度大和生产效率低的问题；同时因减少了人工施加外力的情况，也避免了人工施加外力过度而造成的微耕机损坏的问题。

此外，在行走总成4进行前进挡调节时，将倒挡轴8进行了利用，通过倒挡轴8上的两个第二换挡齿轮82与主轴6上第二多联齿62的单一啮合最终实现了刀具总成5的两级换挡，增加了倒挡轴8的利用率，且传动结构简单，使得整个变速器3的结构紧凑、可靠性更高。

在本实施例中，采用拨叉轴321移动的第一换挡组件32、拨块333转动的第二换挡组件33，将两种结构的换挡组件在同一个变速器3上进行结合，使得第一换挡组件32满足第一多联齿61行程较长的需求，而第二换挡组件33满足第二多联齿62的短距离移动的需求，在变速器3的机箱31尺寸有限的情况下同时满足了行走总成4的换挡和刀具总成5的换挡，进一步体现了本实施例的变速器3的结构紧凑性。

实施例二

实施例二基本如附图6所示，实施例二在实施例一的基础上做了如下改进：机架1上通过螺栓固定连接有拖挂架9，拖挂架9右端与变速器3前端的发动机2的壳体通过螺栓固定连接，拖挂架9的左端与变速器3后端的刀具总成5的耕作箱体51焊接，拖挂架9上通过螺钉连接有阻力棒10。

具体实施过程如下：

拖挂架9从变速器3的前端延伸至变速器3的后端，通过拖挂架9形成对刀具总成5的支撑，使得微耕机的连接结构更加稳固，有利于微耕机的工作稳定性；此外，拖挂架9上还安装有阻力棒10，在微耕机工作时，微耕机产生震动，而阻力棒10插入到土壤中进而能够将微耕机的震动传递至土壤中，减少微耕机在土地上的抖动程度，有利于微耕机的稳定工作。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干个变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.小型四驱微耕机，包括机架、动力总成、变速器、行走总成和刀具总成，变速器包括机箱、主轴、输出轴和倒挡轴，动力总成带动主轴旋转，其特征在于：机箱上连接有第一换挡组件和第二换挡组件，主轴上轴向滑动连接有第一多联齿和第二多联齿，第一换挡组件带动第一多联齿沿主轴轴向移动；第二换挡组件带动第二多联齿沿主轴轴向移动；

输出轴包括第一从动轴和第二从动轴，第一从动轴用于带动行走总成，第一从动轴上固定连接有若干个第一换挡齿轮，第一多联齿能够与第一换挡齿轮单一对应啮合；

第二从动轴用于带动刀具总成，第二从动轴与倒挡轴之间通过设有的第一齿轮组啮合传动；

倒挡轴上固定连接有若干个第二换挡齿轮，第二多联齿能够与第二换挡齿轮单一对应啮合。

2.根据权利要求1所述的小型四驱微耕机，其特征在于：所述第一齿轮组包括第一主齿轮和第一从齿轮，第一主齿轮固定连接在倒挡轴上，第一从齿轮固定连接在第二从动轴上；第一从齿轮的端面中心设有凹槽，第一从动轴转动连接在凹槽上，第一从动轴和第二从动轴的中轴线重合。

3.根据权利要求2所述的小型四驱微耕机，其特征在于：所述刀具总成包括耕作箱体、刀具轴和耕刀，刀具轴转动连接在耕作箱体上，耕刀固定连接在刀具轴上，刀具轴与第二从动轴之间通过第一锥齿轮组啮合传动。

4.根据权利要求1所述的小型四驱微耕机，其特征在于：所述第一从动轴与倒挡轴之间通过设有的第二齿轮组啮合传动，第二齿轮组包括第二主齿轮和第二从齿轮，第二主齿轮通过单向轴承连接在倒挡轴上，第二从齿轮固定连接在第一从动轴上；倒挡轴上通过单向轴承连接有倒挡齿轮，倒挡齿轮能够与第一多联齿啮合；在第二主齿轮与主轴转动方向相反时，第二主齿轮通过单向轴承与倒挡轴形成固定连接；在倒挡齿轮与主轴转动方向相反时，倒挡齿轮通过单向轴承与倒挡轴形成固定连接。

5.根据权利要求4所述的小型四驱微耕机，其特征在于：所述倒挡齿轮和第二主齿轮一体成型为二联齿。

6.根据权利要求1所述的小型四驱微耕机，其特征在于：所述第一换挡组件包括拨叉轴和拨叉，拨叉轴滑动连接在机箱上，拨叉固定连接在拨叉轴上，拨叉用于推动第一多联齿沿主轴轴向移动。

7.根据权利要求1所述的小型四驱微耕机，其特征在于：所述第二换挡组件包括换挡轴、连接件和拨块，换挡轴转动连接在机箱上，连接件位于机箱内，连接件的一端固定连接在换挡轴上，连接件的另一端连接拨块，拨块用于推动第二多联齿沿主轴轴向移动。

8.根据权利要求1所述的小型四驱微耕机，其特征在于：所述机架上固定连接有拖挂架，拖挂架一端与变速器前端的动力总成固定连接，拖挂架的另一端与变速器后端的刀具总成固定连接，拖挂架上可拆卸连接有阻力棒。

9.根据权利要求1所述的小型四驱微耕机，其特征在于：所述第一多联齿为三联齿，第二从动轴上第一换挡齿轮的数量为三个。

10.根据权利要求1所述的小型四驱微耕机，其特征在于：所述第二多联齿为二联齿，倒挡轴上第二换挡齿轮的数量为两个。

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