CN113099761A - 一种农机具自动牵引挂接机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农机具自动牵引挂接机构，包括机具套架和能够适配插接于机具套架内的插接盒；机具套架设有集成母阀座、PTO轴第一端头和机具连接接头；插接盒设有集成公阀座、对接驱动装置、PTO轴第二端头、锁紧部件、活动支座以及固定支座；在插接盒插接于机具套架内时，对接驱动装置能够带动活动支座动作，并由活动支座动作分别带动集成公阀座、PTO轴第二端头与集成母阀座、PTO轴第一端头对应插接，以及带动锁紧部件将插接盒与机具套架锁定。本发明结构紧凑，功能性强，安全性高，仅通过一个对接驱动装置动作，同时实现多项接驳功能需求，排除了人工依赖性需求，实现了对接自动化，连接可靠性高，载荷传递效率与承载能力强。

Description

一种农机具自动牵引挂接机构

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种农机具自动牵引挂接机构。

背景技术

现有的农机动力牵引机构与后拖农机具多采用螺栓和螺母连接，在目前的挂接方式下，机具与拖拉机对接时仍旧还需要人员现场进行辅助对接，除驾驶人员外另需多人配合挂接，对现场操作人员的技能和体力要求高，而且随着我国农业机械化作业水平提高，农业作业机具拖拉机的大型化日趋流行，大型农机具与大马力拖拉机之间的悬挂机构也变的越来越大，越来越重，人工挂接更加费时费力，且存在较大的人员伤害安全风险，容易发生伤人事故；另外根据机具功能需求不同，配置设计结构也多有不同，除最基础功能拖拽固连外，部分机具还需要液压驱动动力接驳、PTO动力接驳需求以及电源与信号控制接驳需求等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有的机具与拖拉机仍旧采用人工挂接费人费力且存在较大的人员伤害安全风险的缺陷，提供一种农机具自动牵引挂接机构，仅通过一个对接驱动装置动作，同时实现多项接驳功能需求，结构紧凑，功能性强，安全性高，排除了人工依赖性需求，实现了对接自动化，连接可靠性高，载荷传递效率与承载能力强。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农机具自动牵引挂接机构，包括机具套架和能够适配插接于机具套架内的插接盒；

所述机具套架设有集成母阀座、PTO轴第一端头和机具连接接头；

所述插接盒设有集成公阀座、对接驱动装置、PTO轴第二端头、锁紧部件、活动支座以及固定支座；

所述固定支座固定在插接盒上；

所述活动支座活动式安装在固定支座上；

所述PTO轴第二端头安装在所述活动支座，且所述PTO轴第二端头能够与所述PTO轴第一端头适配连接成PTO轴；

所述集成公阀座与所述活动支座固定连接，且所述集成公阀座能够与所述集成母阀座适配插接；

所述锁紧部件与所述活动支座铰接；

所述对接驱动装置与活动支座驱动连接；在插接盒插接于机具套架内时，对接驱动装置能够带动活动支座动作，并由活动支座动作分别带动集成公阀座、PTO轴第二端头与集成母阀座、PTO轴第一端头对应插接，以及带动锁紧部件将插接盒与机具套架锁定。

优选的，所述活动支座的上端部固定有连接座，连接座的端部连接有导杆，导杆与集成公阀座滑动配合，且导杆的杆身位于集成公阀座和连接座的端部之间套接有弹簧。

优选的，所述锁紧部件包括连杆以及顶销，连杆的一端与活动支座铰接，连杆的另一端与顶销的一端铰接，顶销的另一端为自由端；

所述机具套架设有销孔，所述插接盒上设有与销孔对应的导向套管；所述顶销的自由端能够穿过所述导向套管内部并穿入所述销孔，将插接盒与机具套架锁定。

优选的，所述连杆、导向套管以及顶销设有两组，且对称位于所述插接盒的两侧；所述机具套架对应设有两个销孔，各组中的顶销的自由端能够穿过对应导向套管内部并穿入对应销孔，以将插接盒与机具套架锁定。

优选的，两组所述连杆的相对端铰接有同一个铰接座，铰接座设置在活动支座的下端部。

优选的，所述固定支座通过多组滑杆固定在插接盒上；所述活动支座能够沿滑杆滑动。

优选的，所述对接驱动装置为电动缸或液压缸，对接驱动装置的固定端与固定支座固定连接，对接驱动装置的伸缩端与活动支座连接。

优选的，所述插接盒的上部设有上安装耳片，上安装耳片开设有腰型孔；所述插接盒的下部两侧对称设有两个下安装耳片，两个下安装耳片开设有连接孔，两个下安装耳片之间设有加强筋。

优选的，所述固定支座的端面还通过多组滑杆和螺母压接有肋板一和肋板二的一端，肋板一的另一端与插接盒固定，肋板二的另一端与加强筋固定。

优选的，所述机具套架为等腰梯形结构，插接盒为与机具套架适配的梯形盒。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）插接盒适配于机具套架内，在对接驱动装置的作用下，活动支座带动锁紧部件动作使插接盒与机具套架固定连接；同时活动支座带动PTO轴第二端头与PTO轴第一端头对接成PTO轴，集成母阀座和集成公阀座对接；仅通过一个对接驱动装置动作，同时实现多项功能，结构紧凑，功能性强，安全性高，排除了人工依赖性需求，实现了对接自动化。

（2）锁紧部件动作时两个连杆同步动作并使对应的顶销沿导向套管移动进入销孔，从而从结构上锁定机具套架与插接盒，实现插接盒与机具套架的锁定和解锁，连接可靠性高，同时顶销传递连接盒与机具套架间的主要拉力载荷，实现载荷传递，载荷传递效率与承载能力强，而且顶销距离PTO轴偏大，则顶销承受剪力较小，提高顶销的耐磨损寿命。

（3）集成母阀座和集成公阀座对接用于连通油、电和电信号，集成阀座系统的扩展兼容性强；另外，插接盒和机具套架采用上下嵌套方式配合，机具套架和插接盒均为梯形结构，利用梯形盒对称斜边导向纠偏对正的方式实现对接前的对正操作，对正容差兼容范围更大，机具套架可采用通用的机具连接接头，通用性好，应用于不同的农机具，兼容不同机具的不同规格功能需求调节，实现一具多用，多机通用的目的。

附图说明

图1为所述机具套架与插接盒的配合状态示意图；

图2为所述机具套架与插接盒的分离状态示意图；

图3为所述机具套架与插接盒的分离状态局部剖视图；

图4为所述机具套架与插接盒的配合状态局部剖视图一；

图5为所述机具套架与插接盒的配合状态局部剖视图二；

图6为所述机具套架与插接盒的配合锁定状态的侧视图；

图7为图6的A-A向剖视图；

图8为所述机具套架与插接盒的解锁状态局部剖视图；

图9为所述机具套架与插接盒配合时锁紧部件的锁定状态剖视图；

图10为所述机具套架与插接盒配合时锁紧部件的解锁状态剖视图；

图11为所述机具套架与插接盒实施挂接示意图。

图中：

1-机具套架、11-集成母阀座、12-PTO轴第一端头、13-机具连接接头、14-销孔、

2-插接盒、21-集成公阀座、211-导杆、212-弹簧、22-对接驱动装置、23 -PTO轴第二端头、24-锁紧部件、241-连杆、242-导向套管、243-顶销、25-活动支座、251-连接座、252-铰接座、26-固定支座、261-滑杆、262-肋板一、263-肋板二、27-上安装耳片、271-腰型孔、28-下安装耳片、281-连接孔、282-加强筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行说明，在描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系，仅是与本发明的附图对应，为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位。

实施例一：

如图1和图2所示，一种农机具自动牵引挂接机构，包括机具套架1和能够适配插接于机具套架1内的插接盒2；机具套架1设有集成母阀座11、PTO轴第一端头 12和机具连接接头13；插接盒2设有集成公阀座21、对接驱动装置22、PTO轴第二端头23、锁紧部件24、活动支座25以及固定支座26；

具体的，机具套架1可采用通用的机具连接接头13，通用性好，应用于不同的农机具，兼容不同机具的不同规格功能需求调节，实现一具多用，多机通用的目的；

如图2和图3所示，固定支座26固定在插接盒2上；活动支座25活动式安装在固定支座26上；PTO轴第二端头23安装在活动支座25，且PTO轴第二端头23能够与PTO轴第一端头12适配连接成PTO轴；集成公阀座21与活动支座25固定连接，且集成公阀座21能够与集成母阀座11适配插接，用于连通油、电和电信号这三种管路中的任意一种或多种；锁紧部件24与活动支座25铰接；对接驱动装置22与活动支座25驱动连接；在插接盒2插接于机具套架1内时，对接驱动装置22能够带动活动支座25动作，并由活动支座25动作分别带动集成公阀座21、PTO轴第二端头23与集成母阀座11、PTO轴第一端头12对应插接，以及带动锁紧部件24将插接盒2与机具套架1锁定。

能够理解的是，当对接驱动装置22伸缩运动并带动活动支座25动作时，活动支座25沿靠近机具套架1方向运动，活动支座25带动集成公阀座21与集成母阀座11适配对接，同时活动支座25带动PTO轴第二端头23与PTO轴第一端头12对接成PTO轴，活动支座25还同时带动锁紧部件24动作，仅通过一个对接驱动装置22动作，依靠结构关联，同时使集成母阀座11和集成公阀座21对接、PTO轴第一端头12与PTO轴第二端头23对接，使机具套架1与插接盒2连接锁定，同时实现多项功能，在实际应用中，集成母阀座11和集成公阀座21对接和PTO轴第一端头12 与PTO轴第二端头23对接可以依据实际需求选装应用。

实施例二：

所述的农机具自动牵引挂接机构在实施时，还能够增设如下结构：

如图3所示，锁紧部件24包括连杆241以及顶销243，连杆241的一端与活动支座25铰接，连杆241的另一端与顶销243的一端铰接，顶销243的另一端为自由端；机具套架1设有销孔14，插接盒2上设有与销孔14对应的导向套管242；顶销243的自由端能够穿过导向套管242内部并穿入销孔14，将插接盒2与机具套架1锁定。

具体的，连杆241、导向套管242以及顶销243设有两组，且对称位于插接盒2的两侧；机具套架1对应设有两个销孔14，各组中的顶销243的自由端能够穿过对应导向套管242内部并穿入对应销孔14，以将插接盒2与机具套架1锁定。

如图9和图10所示，能够理解的是，锁紧部件24具有锁定状态和解锁状态：锁定时，活动支座25同步带动两个连杆241动作并使对应的顶销243沿导向套管242移动进入销孔14内，从而从结构上锁定机具套架1和插接盒2；解锁时，活动支座25同步带动两个连杆241动作并使对应的顶销243沿导向套管242移动退出销孔14，从而从结构上解锁盒体1与插接盒2，确保各部件对接牢固性；

此外，两组连杆241的相对端铰接有同一个铰接座252，铰接座252设置在活动支座25的下端部，两组连杆241的相对端与铰接座252具有旋转自由度，可以绕铰接座252转动；

如图4和图5所示，活动支座25的上端部固定有连接座251，连接座251的端部连接有导杆211，导杆211与集成公阀座21滑动配合，且导杆211的杆身位于集成公阀座21和连接座251的端部之间套接有弹簧212；集成母阀座11通过螺栓与机具套架1固定，集成母阀座11和集成公阀座21对接。

集成公阀座21设置在插接盒2的内侧上部，集成母阀座11和集成公阀座21均设有供导杆211滑动的导套，连接座251可以在导杆211上滑动推进，导杆211的端部螺纹连接有螺母，另外在导杆211上套接弹簧212，当对接驱动装置22带动活动支座25移动时，活动支座25带动连接座251沿导杆211移动并通过弹簧212顶推集成公阀座21，使集成公阀座21与集成母阀座11对接，通过在导杆211上套接弹簧212，保证集成公阀座21在脱离状态下稳定固连不会松垮磕碰，对接时提供较柔和的按压对接压力，保证集成母阀座11和集成公阀座21安全稳定对接，保证阀座间接头不受震动与外来载荷影响，提高接头寿命与可靠性；

如图7所示， PTO轴第一端头12与机具套架1通过轴承转动连接， PTO轴23与活动支座25通过轴承转动连接，且传动轴12与PTO轴23对接时通过花键传递扭矩；

如图3、图4和图5所示，固定支座26通过多组滑杆261固定在插接盒2上；活动支座25能够沿滑杆261滑动，多组滑杆261的一端与插接盒2固定连接，多组滑杆261的另一端均连接有螺母，固定支座26与活动支座25均与多组滑杆261大间隙配合，以适应PTO轴第二端头23与PTO轴第一端头12对接时小角度位移偏移容差；

如图5所示，对接驱动装置22为电动缸或液压缸，对接驱动装置22的固定端与固定支座26固定连接，对接驱动装置22的伸缩端与活动支座25连接，具体的，对接驱动装置22为液压缸，液压动力源来自拖拉机，考虑到活动支座25滑动平顺性，所以液压缸安装居中尽量保持推进轴向的力矩平衡，保证滑动的顺畅；

如图2和图3所示，插接盒2的上部设有上安装耳片27，上安装耳片27开设有腰型孔271；插接盒2的下部两侧对称设有两个下安装耳片28，两个下安装耳片28开设有连接孔281，两个下安装耳片28之间设有加强筋282，上安装耳片27和下安装耳片28用于与拖拉机连接。

实施例三：

所述的农机具自动牵引挂接机构在实施时，还能够增设如下结构：

如图4和图5所示，固定支座26的端面还通过多组滑杆261和螺母压接有肋板一262和肋板二263的一端，肋板一262另一端与插接盒2固定，肋板二263的另一端与加强筋282固定，通过肋板一262和肋板二263连接固定滑杆261，增加结构的牢固性，在对接驱动装置22动作时，固定支座26与肋板一262和肋板二263抵触，固定支座26承力，活动支座25沿靠近机具套架1方向运动；

具体的，多组滑杆261设置有四组并设置在固定支座26与活动支座55的四边；

此外，固定支座26设有供PTO轴第二端头23穿过的通孔，固定支座26还设有供铰接座252动作时的退让槽，活动支座25移动时能够带动PTO轴第二端头23在通孔内移动与PTO轴第一端头12完成对接和分离操作，同时活动支座25移动时带动其上的铰接座252移动，设置退让槽能够避免铰接座252与固定支座26抵触，给铰接座252留有活动间隙；

机具套架1为等腰梯形结构，插接盒2为与机具套架1适配的梯形盒，插接盒2采用的是传统悬挂门上端内缩，下角削平的六边型盒体的近似梯形结构，另外，机具套架1背面封面、正面翻边，下部端面无封边，方便插接盒2对接进入，考虑到结构强度与安装空间，在机具套架1下端面无封边处背面焊接钢方管，以增强强度以及连接稳定性，下部开销孔14，适配顶销243的插销锁定。

实施所述农机具自动牵引挂接机构时，如图11所示，拖拉机对正机具蠕行倒车，同时下放插接盒2，此时插接盒2由于拉杆与上安装耳片27的腰型孔271配合，拉杆能够在腰形孔271内活动，在重力作用下插接盒2会向机具端倾斜，使得对接初始是由插接盒2上端先接触机具套架1内侧壁面，然后插接盒2与机具套架1的贴面夹角逐渐减小直至插接盒2正面与机具套架1内壁面完全贴合，拖拉机刹车停止，然后拖拉机上抬悬挂支臂带动插接盒2沿机具套架1内壁面上抬，左右方向在梯形斜面的矫正下会逐渐对中，最终对中后，锁紧部件24的顶销243与销孔14对应，PTO轴第二端头23与PTO轴第一端头12对应，集成公阀座21和集成母阀座11对应，此时控制对接驱动装置22动作，驱动活动支座25带动一系列功能部件沿既定轨道滑行实现各功能结构结构以及连接锁定，PTO轴第二端头23与PTO轴第一端头12接驳，油、电、电信号接驳对接工作，以及机具套架1与插接盒2锁定操作，同时实现多项功能，结构紧凑，功能性强，安全性高，同时对人工依赖性低，对接的偏差容差较高。

本发明未详述部分为现有技术，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于，包括机具套架（1）和能够适配插接于机具套架（1）内的插接盒（2）；

所述机具套架（1）设有集成母阀座（11）、PTO轴第一端头（12）和机具连接接头（13）；

所述插接盒（2）设有集成公阀座（21）、对接驱动装置（22）、PTO轴第二端头（23）、锁紧部件（24）、活动支座（25）以及固定支座（26）；

所述固定支座（26）固定在插接盒（2）上；

所述活动支座（25）活动式安装在固定支座（26）上；

所述PTO轴第二端头（23）安装在所述活动支座（25），且所述PTO轴第二端头（23）能够与所述PTO轴第一端头（12）适配连接成PTO轴；

所述集成公阀座（21）与所述活动支座（25）固定连接，且所述集成公阀座（21）能够与所述集成母阀座（11）适配插接；

所述锁紧部件（24）与所述活动支座（25）铰接；

所述对接驱动装置（22）与活动支座（25）驱动连接；在插接盒（2）插接于机具套架（1）内时，对接驱动装置（22）能够带动活动支座（25）动作，并由活动支座（25）动作分别带动集成公阀座（21）、PTO轴第二端头（23）与集成母阀座（11）、PTO轴第一端头（12）对应插接，以及带动锁紧部件（24）将插接盒（2）与机具套架（1）锁定。

2.根据权利要求1所述的一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于：所述活动支座（25）的上端部固定有连接座（251），连接座（251）的端部连接有导杆（211），导杆（211）与集成公阀座（21）滑动配合，且导杆（211）的杆身位于集成公阀座（21）和连接座（251）的端部之间套接有弹簧（212）。

3.根据权利要求1所述的一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于：所述锁紧部件（24）包括连杆（241）以及顶销（243），连杆（241）的一端与活动支座（25）铰接，连杆（241）的另一端与顶销（243）的一端铰接，顶销（243）的另一端为自由端；

所述机具套架（1）设有销孔（14），所述插接盒（2）上设有与销孔（14）对应的导向套管（242）；所述顶销（243）的自由端能够穿过所述导向套管（242）内部并穿入所述销孔（14），将插接盒（2）与机具套架（1）锁定。

4.根据权利要求3所述的一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于：所述连杆（241）、导向套管（242）以及顶销（243）设有两组，且对称位于所述插接盒（2）的两侧；所述机具套架（1）对应设有两个销孔（14），各组中的顶销（243）的自由端能够穿过对应导向套管（242）内部并穿入对应销孔（14），以将插接盒（2）与机具套架（1）锁定。

5.根据权利要求4所述的一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于：两组所述连杆（241）的相对端铰接有同一个铰接座（252），铰接座（252）设置在活动支座（25）的下端部。

6.根据权利要求1所述的一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于：所述固定支座（26）通过多组滑杆（261）固定在插接盒（2）上；所述活动支座（25）能够沿滑杆（261）滑动。

7.根据权利要求1所述的一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于：所述对接驱动装置（22）为电动缸或液压缸，对接驱动装置（22）的固定端与固定支座（26）固定连接，对接驱动装置（22）的伸缩端与活动支座（25）连接。

8.根据权利要求1所述的一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于：所述插接盒（2）的上部设有上安装耳片（27），上安装耳片（27）开设有腰型孔（271）；所述插接盒（2）的下部两侧对称设有两个下安装耳片（28），两个下安装耳片（28）开设有连接孔（281），两个下安装耳片（28）之间设有加强筋（282）。

9.根据权利要求8所述的一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于：所述固定支座（26）的端面还通过多组滑杆（261）和螺母压接有肋板一（262）和肋板二（263）的一端，肋板一（262）的另一端与插接盒（2）固定，肋板二（263）的另一端与加强筋（282）固定。

10.根据权利要求1所述的一种农机具自动牵引挂接机构，其特征在于：所述机具套架（1）为等腰梯形结构，插接盒（2）为与机具套架（1）适配的梯形盒。

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