CN115709642A - 一种四轮微型耕作设备的传动及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本专利申请公开了一种四轮微型耕作设备的传动及使用方法，四轮微型耕作设备包括动力总成、前变速箱、后变速箱、前轮轴和后轮轴，动力总成与前变速箱传动连接，前变速箱与后变速箱通过转向传动部传动连接，后变速箱与前变速箱的壳体之间设置有铰接连接部；前变速箱的动力输出驱动前轮轴，后变速箱的动力输出驱动后轮轴；前变速箱包括倒挡、空挡和至少两个前进挡，后变速箱包括倒挡、空挡、耕作挡和行走挡。该四轮微型耕作设备的传动方法具有多挡四驱行走、多种四驱耕作或多挡两驱行走模式，适用各种耕作和行走需求，同时还是一种四轮微型耕作设备，可以驾驶耕作，耕作过程中无需手扶，劳动强度低，还满足价格低、重量轻和体积小的特点。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种四轮微型耕作设备的传动及使用方法。
背景技术
微耕机以小型柴油机或汽油机为动力，具有重量轻，体积小，结构简单等特点，广泛适用于平原、山区、丘陵的旱地、水田、果园等。目前市场上主流的微耕机以手扶式微耕机为主，现有的微耕机包括机架、扶手架、动力部分、变速箱等，动力部分通过离合器或皮带，将力矩传递给变速箱进行变速，变速箱变速后将力矩传递给驱动轮轴以带动耕作机具，比如旋耕、除草、开沟等作业。现有的微耕机主要通过一杆式对变速箱进行挡位控制，以耕作场景为主要的考虑，适用的场景比较单一，动力不强，比如在需要拖挂货物或者上陡坡的过程中，微耕机容易出现打滑、动力不足等问题。另外，这种类型的微耕机对操作人员的要求较高，操作难度相对较大，在耕作的过程中需要操作人员一直稳住扶手，并向下施力，耕作过程中会产生较大的振动，另外，在转向时需要操作人员通过扶手操作，耕作、转向过程都对操作人员的要求较高，而且劳动强度非常大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种四轮微型耕作设备的传动及使用方法，该四轮微型耕作设备的传动方法具有多挡四驱行走模式、多种四驱耕作模式或多挡两驱行走模式，适用各种耕作和行走需求，同时该耕作设备还是一种四轮微型耕作设备，可以驾驶耕作，耕作过程中无需手扶，劳动强度低，还满足价格低、重量轻和体积小的特点。
本发明所采用的技术方案如下：
一种四轮微型耕作设备的传动方法，所述四轮微型耕作设备包括动力总成、前变速箱、后变速箱、前轮轴和后轮轴，所述动力总成的动力输出端与前变速箱传动连接，前变速箱与后变速箱通过转向传动部传动连接，后变速箱与前变速箱的壳体之间设置有铰接连接部，后变速箱可相对前变速箱在水平方向转动；
所述前变速箱的动力输出驱动前轮轴，后变速箱的动力输出驱动后轮轴；
所述前变速箱包括倒挡、空挡和至少两个前进挡，后变速箱包括倒挡、空挡、耕作挡和行走挡，前变速箱、后变速箱可配合切换至多挡四驱行走模式、多种四驱耕作模式或多挡两驱行走模式；
在耕作状态下，后变速箱切换挡位至耕作挡，根据耕作土壤软硬，前变速箱切换挡位至相应前进挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴，同时通过转向传动部传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴；
在四驱行走状态下，后变速箱切换挡位至行走挡，根据行走速度需要，前变速箱切换挡位至相应前进挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴，同时通过转向传动部传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴；
在两驱行走状态下，后变速箱切换挡位至空挡，根据行走速度需要，前变速箱切换挡位至相应前进挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴；
在转向状态下，后变速箱相对前变速箱绕铰接连接部水平方向转动，同时前变速箱通过转向传动部向后变速箱传递动力。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
1. 本方案设置前变速箱，与前变速箱传动连接的后变速箱进行传动控制，且两者可配合切换至多挡四驱行走模式、多个四驱耕作模式或多挡两驱行走模式，采用本方案的传动方法能够更轻松的应对各种应用场景。
当耕作状态为前轮安装耕作机具耕作、后轮安装行走轮行走时（一种四驱耕作模式），通过切换前变速箱的挡位、后变速箱的挡位，分别控制前轮轴、后轮轴的转速，前变速箱控制耕作机具的转速，后变速箱控制行走轮的行走，以实现更佳的耕作效果，而且可以通过切换前变速箱的前置前进挡挡位，采用高挡位耕作松软土壤，采用低挡位耕作硬质土壤。
在行走状态时，前轮和后轮均更换为行走轮，通过切换前变速箱的挡位、后变速箱的挡位，实现四驱行走模式（前变速箱、后变速箱均输出动力至行走轮）或者两驱行走模式（前变速箱输出动力至行走轮，后变速箱采用空挡）行走，而且在四驱行走模式或两驱行走模式下，均可以通过切换前变速箱的前置前进挡挡位，采用低速或高速行走，行走控制更加灵活。在上坡或者拖挂货物等动力需求大的场合时，可以选择切换至四驱行走模式，耕作设备的驱动性能强，而且能避免轮胎打滑，在动力需求小的场合如在不拖挂货物的平地，可以采用两驱行走模式，可以更节省能耗。
2. 本方案中前变速箱与后变速箱通过转向传动部传动连接，同时后变速箱与前变速箱的壳体之间设置有铰接连接部，后变速箱可相对前变速箱在水平方向转动，通过前后变速箱传动连接方式与铰接连接部设置的配合，通过简单、巧妙的设计即可实现很好的转向功能，可以极大的减小耕作设备整机的体积和重量，同时降低成本。
作为本发明优选的实施方式，所述前变速箱包括前壳体、前传动组件和前操纵组件，
所述前传动组件包括安装在前壳体内的前动力输入轴、前中间轴、倒挡轴和前动力输出轴，所述前动力输入轴上设有输入轴常啮合齿轮；
所述前中间轴上设有三联齿轮和与输入轴常啮合齿轮啮合的前中间轴常啮合齿轮，所述三联齿轮与前中间轴滑动连接，三联齿轮包括前中间轴一挡齿轮、前中间轴二挡齿轮和前中间轴三挡齿轮；
所述前动力输出轴上设有前输出轴一挡齿轮、前输出轴二挡齿轮、前输出轴三挡齿轮；
所述倒挡轴上设有倒挡齿轮、倒挡惰轮，所述倒挡惰轮与前输出轴一挡齿轮啮合；
所述三联齿轮滑动时，可切换使前中间轴一挡齿轮与前输出轴一挡齿轮啮合，或前中间轴二挡齿轮与前输出轴二挡齿轮啮合，或前中间轴三挡齿轮与前输出轴三挡齿轮啮合，或前中间轴三挡齿轮与倒挡齿轮啮合，或均不啮合；
所述前操纵组件用于控制三联齿轮滑移以切换挡位；
在耕作状态下，根据耕作土壤软硬，土壤为硬质土壤时，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴一挡齿轮与前输出轴一挡齿轮啮合；土壤为较硬土壤时，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴二挡齿轮与前输出轴二挡齿轮啮合；土壤为松软土壤时，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴三挡齿轮与前输出轴三挡齿轮啮合；动力总成的动力传递至前动力输入轴，前动力输出轴通过输入轴常啮合齿轮将动力传递至前中间轴，前中间轴通过三联齿轮的前中间轴一挡齿轮、前中间轴二挡齿轮或前中间轴三挡齿轮传递至前动力输出轴，并输出至前轮轴，同时前动力输出轴通过转向传动部将动力传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴；
在四驱行走状态下，后变速箱切换挡位至行走挡，根据行走速度需要，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴一挡齿轮与前输出轴一挡齿轮啮合，或前中间轴二挡齿轮与前输出轴二挡齿轮啮合，或前中间轴三挡齿轮与前输出轴三挡齿轮啮合，动力总成的动力传递至前动力输入轴，前动力输出轴通过输入轴常啮合齿轮将动力传递至前中间轴，前中间轴通过三联齿轮的前中间轴一挡齿轮、前中间轴二挡齿轮或前中间轴三挡齿轮传递至前动力输出轴，并输出至前轮轴，同时前动力输出轴通过转向传动部将动力传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴；
在两驱行走状态下，后变速箱切换挡位至空挡，根据行走速度需要，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴一挡齿轮与前输出轴一挡齿轮啮合，或前中间轴二挡齿轮与前输出轴二挡齿轮啮合，或前中间轴三挡齿轮与前输出轴三挡齿轮啮合，动力总成的动力传递至前动力输入轴，前动力输出轴通过输入轴常啮合齿轮将动力传递至前中间轴，前中间轴通过三联齿轮的前中间轴一挡齿轮、前中间轴二挡齿轮或前中间轴三挡齿轮传递至前动力输出轴，并输出至前轮轴。
本方案中，前变速箱设置三个前置前进挡，采用本方案的相应传动方法可适用于耕作软硬不同的土壤，行走时可以根据需要选择合适的行走速度，在耕作或行走时，前变速箱的动力输出至前轮轴，根据耕作或行走的需要，可以通过前操纵组件控制三联齿轮滑动至前中间轴一挡齿轮与前输出轴一挡齿轮啮合，或前中间轴二挡齿轮与前输出轴二挡齿轮啮合，或前中间轴三挡齿轮与前输出轴三挡齿轮啮合（分别对应一挡、二挡、三挡）。采用多挡位设置，比如在耕作时，前变速箱的动力输出至耕作机具，一挡、二挡、三挡分别可以用于耕作硬质土壤、较硬土壤、松软土壤；在行走时，一挡、二挡、三挡分别用于控制行走速度，适用场景丰富，满足各种耕作和行走需求。
作为本发明优选的实施方式，所述后变速箱包括后壳体、后传动组件和后操纵组件，
所述后传动组件包括安装在后壳体内的后动力输入轴、后中间轴和减速齿轮组，所述后动力输入轴上滑动连接二联齿轮，二联齿轮包括后输入轴一挡齿轮、后输入轴二挡齿轮；
所述后中间轴上设有后中间轴减速齿轮、后中间轴一挡齿轮和后中间轴二挡齿轮；
所述二联齿轮滑动时可切换至后输入轴一挡齿轮与后中间轴一挡齿轮啮合，或后输入轴二挡齿轮与后中间轴二挡齿轮啮合，或均不啮合；
所述后中间轴减速齿轮与减速齿轮组传动连接，减速齿轮组输出至耕作设备的后轮轮轴；
所述后操纵组件用于控制二联齿轮滑移以切换挡位；
在耕作状态下，后变速箱切换挡位至耕作挡，后变速箱的二联齿轮切换至后输入轴一挡齿轮与后中间轴一挡齿轮啮合，动力经后动力输入轴输入，通过后输入轴一挡齿轮将动力传递至后中间轴，并经后中间轴减速齿轮、减速齿轮组，输出至耕作设备的后轮轮轴；
在四驱行走状态下，后变速箱的切换挡位至行走挡，后变速箱的二联齿轮切换至后输入轴二挡齿轮与后中间轴二挡齿轮啮合，动力经后动力输入轴输入，通过后输入轴二挡齿轮将动力传递至后中间轴，并经后中间轴减速齿轮、减速齿轮组，输出至耕作设备的后轮轮轴；
在两驱行走状态下，后变速箱切换挡位至空挡，后变速箱的二联齿轮切换至均不啮合状态。
本方案中，后变速箱设置耕作挡和行走挡两个挡位，通过后操纵组件控制二联齿轮滑动切换至后输入轴一挡齿轮与后中间轴一挡齿轮啮合时，为耕作挡，此时后变速箱与前变速箱匹配，后变速箱的动力输出至后轮轴，用于带动行走轮行走，前变速箱的动力输出至前轮轴，用于带动耕作机具耕作，两者共同配合实现更好的耕作；通过后操纵组件控制二联齿轮滑动切换至后输入轴二挡齿轮与后中间轴二挡齿轮啮合时，为行走挡，此时后变速箱与前变速箱的动力均用于驱动行走轮行走，为四轮驱动结构，可用于拖挂货物或者上坡等动力需求大的场合；通过后操纵组件控制二联齿轮滑动时切换至二联齿轮与后中间轴上的齿轮均不啮合状态时，后变速箱为空挡状态，此时前变速箱的动力用于驱动行走轮行走，为两轮驱动结构，可用于不拖挂货物和平地行走等动力需求小的场景下使用。采用本方案的上述传动方法，可以适用于耕作、拉货、上坡、平地等各种场合的应用，动力输出更加丰富灵活。
作为本发明优选的实施方式，四驱耕作模式采用前轮轴安装耕作机具，后轮轴安装行走轮时，所述前变速箱输出至前轮轴与后变速箱输出至后轮轴的转速比范围为4.5-8:1。本方案中，在耕作时，前轮轴安装耕作机具，后轮轴安装行走轮，本方案将耕作时前后的速比范围控制在上述范围内，行走轮和耕作机具相互配合，行走轮用于推进，耕作机具用于耕作，优选的推进速度和耕作速度匹配，一方面，可以达到理想的耕作深度，另一方面，不会由于行走和耕作转速不匹配，存在的行走推进过快，耕作不到位或有些地块没有耕作，耕作机具就被推进走，或者耕作已经到位但是行走轮没有及时推进走，而导致耕作效率低的问题。
作为本发明优选的实施方式，所述转向传动部为传动轴，所述传动轴包括依次连接的前万向节、第一连接轴、后万向节，所述前万向节或后万向节与第一连接轴滑动连接；
前动力输出轴输出的动力经前万向节、第一连接轴、后万向节依次传递，并传递至后变速箱；转向时，耕作设备前轮轴、后轮轴的距离发生变化，前万向节或后万向节与第一连接轴滑动进行自动补偿。
本方案中转向传动部为传动轴，并采用依次连接的前万向节、第一连接轴、后万向节，通过简单巧妙的结构，可以将动力输出至前轮轴的同时传递给后轮轴，实现四轮微型耕作设备四轮驱动的功能，而且该传动轴结构在传递动力的同时，还能实现转向的效果。传动轴采用本方案的结构，可极大的减少成本，而且该结构简单，可以让整机的结构更简单紧凑，重量轻和体积小。另外，该转向传动部应用于四轮微型耕作设备时，在转向过程中，发明人发现，耕作设备前、后轮轴的距离发生变化，前万向节或后万向节与第一连接轴滑动连接时，能为耕作设备前、后轮轴的距离变化提供一定的自由度进行补偿，可延长耕作设备的使用寿命。
作为本发明优选的实施方式，所述铰接连接部的铰接点位于前万向节、后万向节之间的区域范围，后变速箱可相对前变速箱在水平方向转动。本方案中，后变速箱与前变速箱设置有铰接连接部，而且铰接连接部的铰接点的位置按上述要求设置，配合前转向连接部、第一连接轴、后转向连接部的结构设置，起到共同转向的作用，能够简单有效的实现折腰转向。
作为本发明优选的实施方式，所述铰接连接部的铰接点与前万向节之间的距离小于或等于前万向节、后万向节之间总距离的2/3。本方案中，发明人发现，铰接连接部的铰接点设置在上述范围内，转向的角度可达到25-40度，一方面，实现在2米内原地转向，转向平稳，可在小范围内实现转向，另一方面，通过控制上述合适的转向角度，还可以防止转向过程中出现侧翻等安全隐患，不仅完全满足日常使用的转向需求，而且保障转向过程的安全平稳。
作为本发明优选的实施方式，所述铰接连接部包括均包覆在传动轴外的转向结构件、防护体，所述转向结构件一侧与前变速箱的壳体连接，所述防护体一端与后变速箱的壳体连接，转向结构件另一侧与防护体远离后变速箱一端铰接，所述防护体相对转向结构件可在水平方向转动；
转向时，防护体绕铰接点相对转向结构件转动，与防护体一端连接的后变速箱也随之转动进行转向。
本方案中，一方面，转向结构件、防护体均包覆在传动轴外，可有效防止操作人员卷入造成安全隐患，或者有其他异物卷入对传动机构造成损坏，另一方面，防护体通过与转向结构件的连接板铰接的设计，配合前转向连接部、第一连接轴、后转向连接部的结构设置，起到共同转向的作用，可实现更稳定的转向，整体性更好，且确保转向的灵活性。
本发明实施例还提供了一种四轮微型耕作设备的使用方法，所述四轮微型耕作设备还包括耕作机具和行走轮，前轮轴或后轮轴均可拆卸安装耕作机具或行走轮；还设有驾驶座位，控制四轮微型耕作设备转向的转向机构；
需要耕作时，按如下方式使用：
（1）抬起四轮微型耕作设备，在前轮轴或/和后轮轴安装上耕作机具，未安装耕作机具的轮轴安装行走轮；
（2）操作人员坐在驾驶座位上，启动动力总成，将后变速箱挂至耕作挡，根据耕作土壤软硬，前变速箱挂相应挡位，硬质土壤挂低挡，松软土壤挂高挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴，带动耕作机具耕作或行走轮行走，动力同时通过转向传动部传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴，带动耕作机具耕作或行走轮行走；
（3）耕作完毕后，将前变速箱、后变速箱均挂至空挡，停止动力总成输出动力；
需要行走，按如下方式使用：
（1）抬起四轮微型耕作设备，在前轮轴和后轮轴上均安装上行走轮；
（2）操作人员坐在驾驶座位上，启动动力总成，根据行走速度需要，前变速箱挂相应挡位，慢速行走挂低挡，快速行走挂高挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴，带动行走轮行走；
在动力需求大时，后变速箱挂至行走挡，动力同时通过转向传动部传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴，带行走轮行走，采用四驱行走模式；
在动力需求小时，后变速箱挂至空挡，采用两驱行走模式；
（3）需要停下时，将前变速箱、后变速箱均挂至空挡，停止动力总成输出动力；
在耕作或行走过程中需要转向时，通过操作转向机构，驱动后变速箱相对前变速箱绕铰接连接部水平方向转动进行转向，同时前变速箱通过转向传动部向后变速箱传递动力；
在耕作或行走过程中需要后退时，将后变速箱挂至空挡，前变速箱挂至倒挡就可进行后退操作。
相比现有技术，本方案的有益效果在于：
1.采用本方案的使用方法，通过在前轮轴或/和后轮轴安装上耕作机具就可以进行耕作，四轮微型耕作设备的耕作机具与整机的整体性更好，而无需采取拖挂的方式安装耕作机具，而且本方案是一种四轮微型耕作设备，使用过程中无需手扶操作，大大降低了操作人员的工作强度。
2.本方案的使用方法可以根据耕作土壤的软硬，或行走速度的需要，通过前变速箱、后变速箱的挡位配合，可以针对性的选择与之匹配的耕作或行走模式，更切合具体的使用需求。具体是：耕作时，后变速箱挂耕作挡，通过控制前变速箱挡位，低挡用于耕作硬质土壤，高挡用于耕作松软土壤；行走时，在动力需求大的场合如拖挂货物或者上陡坡，采取四驱行走模式，后变速箱挂行走挡，根据行走速度需要，控制前变速箱挡位，低挡低速行走，高挡高速行走；在动力需求小的场合如平地或不拖挂货物，采取两驱行走模式，后变速箱挂空挡，动力总成的动力只通过前变速箱输出至前轮轴，驱动前轮轴的行走轮行走。
作为本发明优选的实施方式，还包括用于抬起或降下四轮微型耕作设备的升降支撑结构；需要为前轮轴或后轮轴更换耕作机具或者行走轮时，采用升降支撑结构将四轮微型耕作设备的相应前部或后部抬起，更换耕作机具或者行走轮，更换完毕之后，通过升降支撑结构将四轮微型耕作设备降下即可。
本方案通过升降支撑结构抬起或降下四轮微型耕作设备，方便更换耕作机具或者行走轮以及维修操作。
作为本发明优选的实施方式，所述升降支撑结构包括支撑杆和连接套，所述连接套可与四轮微型耕作设备连接，所述支撑杆包括上杆和下杆，下杆的直径大于上杆的直径，上杆和下杆连接处具有阶梯部，所述连接套螺纹连接在上杆上，所述连接套的端部与阶梯部之间的上杆形成为放置支撑组件时的轴向限位段；
需要为前轮轴或后轮轴更换耕作机具或者行走轮时，通过连接套与四轮微型耕作设备连接，转动支撑杆以抬升或降下四轮微型耕作设备。
本方案通过将连接套与四轮微型耕作设备连接后，正向或反向旋转支撑杆，即可抬起或降下四轮微型耕作设备；另外，由于上杆和下杆连接处具有阶梯部，所以连接套的端部与阶梯部之间的上杆可形成为放置支撑组件时的轴向限位段，这样在不使用支撑组件时，可将支撑组件存放，通过与轴向限位段相匹配的定位结构，可防止支撑组件沿轴向滑动或滑落，从而便于存放，本设计方案，连接套不仅起到类似于丝杠螺母的作用，而且还起到了轴向限位件的作用。
作为本发明优选的实施方式，还包括设置于四轮微型耕作设备后部的拖挂连接件，所述拖挂连接件可拆卸连接后置传动箱或第二后置耕作机具或耕作机具，所述后置传动箱传动连接有第一后置耕作机具；
需要拖挂不旋转的耕作机具时，将第二后置耕作机具通过拖挂连接件连接在后变速箱上；
需要拖挂旋转的耕作机具时，将后置传动箱通过拖挂连接件连接在后变速箱上；
不耕作时，将前轮轴或后轮轴上的耕作机具通过拖挂连接件悬挂在四轮微型耕作设备上。
本方案可以通过拖挂连接件拖挂不旋转的第二后置耕作机，或者拖挂后置传动箱，并通过后置传动箱驱动旋转的耕作机具，在不耕作时，还能将前轮轴或后轮轴上的耕作机具拆下并通过拖挂连接件悬挂在四轮微型耕作设备上，采用拖挂连接件拖挂或者悬挂耕作机具的方式使用方便快捷。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1的另一结构示意图；
图3是本发明实施例1中转向传动部与前后变速箱部分的结构示意图；
图4是本发明实施例1中前变速箱内的结构示意图；
图5是本发明实施例1中前变速箱和前输出组件部分的结构示意图；
图6是本发明实施例1中后变速箱和后输出组件部分的结构示意图；
图7是本发明实施例1中传动轴部分的结构示意图；
图8是本发明实施例1中前后变速箱与铰接连接部部分的结构示意图；
图9是本发明实施例2中后置传动箱内的结构示意图；
图10是本发明实施例2中拖挂连接件部分的结构示意图；
图11是本发明实施例2中机具悬挂组件部分的结构示意图；
图12是本发明实施例1中升降支撑结构部分的结构示意图；
图13是本发明实施例1中放置件和限位件部分的结构示意图。
附图标记包括：动力总成1、前变速箱2、前壳体2-1、前传动组件2-2、前动力输入轴2-21、输入轴常啮合齿轮2-211、前中间轴2-22、前中间轴常啮合齿轮2-221、前中间轴一挡齿轮2-222、前中间轴二挡齿轮2-223、前中间轴三挡齿轮2-224、倒挡轴2-23、倒挡齿轮2-231、倒挡惰轮2-232、前动力输出轴2-24、前输出轴一挡齿轮2-241、前输出轴二挡齿轮2-242、前输出轴三挡齿轮2-243、前换挡杆2-31、后变速箱3、后壳体3-1、后传动组件3-2、后动力输入轴3-21、后输入轴一挡齿轮3-211、后输入轴二挡齿轮3-212、后中间轴3-22、后中间轴减速齿轮3-221、后中间轴一挡齿轮3-222、后中间轴二挡齿轮3-223、减速齿轮组3-23、后操纵组件3-3、后换挡杆3-31、后拨叉轴3-32、后拨叉3-33、前轮轴4、后轮轴5、耕作机具6、行走轮7、传动轴8、前万向节8-1、前十字轴8-11、第一连接轴8-2、后万向节8-3、后十字轴8-31、铰接连接部9、连接板9-1、防护体9-2、铰接件9-21、安装板9-3、驾驶座位10、支撑架10-1、转向机构11、方向盘11-1、连接轴11-2、连杆11-3、拉杆11-4、第一传动轴12-11、第一传动轮12-111、第二传动齿轮12-112、第三传动齿轮12-113、第二传动轴12-12、第四传动齿轮12-121、第五传动齿轮12-122、后置输出轴12-3、第六传动齿轮12-31、第七传动齿轮12-32、拖挂连接件13、固定件13-1、第一连接件13-2、第一底板13-21、第一弯折板13-22、机具悬挂组件14、第二底板14-11、第二弯折板14-12、耕刀连接件14-2。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中具体叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“前”、“后”等仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
实施例1
一种四轮微型耕作设备的传动方法，如图1所示，四轮微型耕作设备包括动力总成1、前变速箱2、后变速箱3、前轮轴4和后轮轴5，所述动力总成1的动力输出端与前变速箱2传动连接，前变速箱2与后变速箱3通过转向传动部传动连接，后变速箱3与前变速箱2的壳体之间设置有铰接连接部9，后变速箱3可相对前变速箱2在水平方向转动；
所述前变速箱2的动力输出驱动前轮轴4，后变速箱3的动力输出驱动后轮轴5；所述前变速箱2包括倒挡、空挡和至少两个前进挡，后变速箱3包括倒挡、空挡、耕作挡和行走挡，前变速箱2、后变速箱3可配合切换至多挡四驱行走模式、多种四驱耕作模式或多挡两驱行走模式；
如图3、图4、图5所示，所述前变速箱2包括前壳体2-1、前传动组件2-2和前操纵组件，所述前传动组件2-2包括安装在前壳体2-1内的前动力输入轴2-21、前中间轴2-22、倒挡轴2-23和前动力输出轴2-24，所述前动力输入轴2-21上设有输入轴常啮合齿轮2-211；所述前中间轴2-22上设有三联齿轮和与输入轴常啮合齿轮2-211啮合的前中间轴常啮合齿轮2-221，所述三联齿轮与前中间轴2-22滑动连接，三联齿轮包括前中间轴一挡齿轮2-222、前中间轴二挡齿轮2-223和前中间轴三挡齿轮2-224；所述前动力输出轴2-24上设有前输出轴一挡齿轮2-241、前输出轴二挡齿轮2-242、前输出轴三挡齿轮2-243；所述倒挡轴2-23上设有倒挡齿轮2-231、倒挡惰轮2-232，所述倒挡惰轮2-232与前输出轴一挡齿轮2-241啮合；所述三联齿轮滑动时，可切换使前中间轴一挡齿轮2-222与前输出轴一挡齿轮2-241啮合，或前中间轴二挡齿轮2-223与前输出轴二挡齿轮2-242啮合，或前中间轴三挡齿轮2-224与前输出轴三挡齿轮2-243啮合，或前中间轴三挡齿轮2-224与倒挡齿轮2-231啮合，或均不啮合；所述前操纵组件包括前换挡杆2-31、前摆臂和安装在前摆臂上的前拨叉，所述前换挡杆2-31用于驱动前摆臂摆动，所述前拨叉卡在三联齿轮的拨叉槽内。本实施例中的前传动组件2-2的结构具有三个前置前进挡。
在一些其他实施例中，前变速箱2也可以是其他数量的前置前进挡，如两个前置前进挡、四个前置前进挡的情况，其他数量的前置前进挡的设置方式采用现有技术的挡位设置方式即可，在此不再赘述。
如图3、图6所示，所述后变速箱3包括后壳体3-1、后传动组件3-2和后操纵组件3-3，所述后传动组件3-2包括安装在后壳体3-1内的后动力输入轴3-21、后中间轴3-22和减速齿轮组3-23，所述后动力输入轴3-21上滑动连接二联齿轮，二联齿轮包括后输入轴一挡齿轮3-211、后输入轴二挡齿轮3-212；所述后中间轴3-22上设有后中间轴减速齿轮3-221、后中间轴一挡齿轮3-222和后中间轴二挡齿轮3-223；所述二联齿轮滑动时可切换至后输入轴一挡齿轮3-211与后中间轴一挡齿轮3-222啮合，或后输入轴二挡齿轮3-212与后中间轴二挡齿轮3-223啮合，或均不啮合；所述后中间轴减速齿轮3-221与减速齿轮组3-23传动连接，减速齿轮组3-23输出至耕作设备的后轮轮轴；所述后操纵组件3-3包括后换挡杆3-31、后摆臂3-34、后拨叉轴3-32和滑动安装在后拨叉轴3-32上的后拨叉3-33，所述后换挡杆3-31用于驱动后摆臂3-34摆动以带动后拨叉3-33滑动，所述后拨叉3-33卡在二联齿轮的拨叉槽内。本实施例中的后传动组件3-2的结构具有两个后置前进挡。
在一些其他实施例中，后变速箱3也可以是其他数量的后置前进挡，如三个后置前进挡的情况，其他数量的后置前进挡的设置方式采用现有技术的挡位设置方式即可，在此不再赘述。
前变速箱2的动力通过前输出组件输出至前轮轴4，前变速箱2的动力还通过后输出组件输入后变速箱3，如图5所示，前输出组件包括第一锥齿轮传动结构4-1、第二连接轴4-2、第二锥齿轮传动结构4-3，前变速箱2的动力输出轴通过第一锥齿轮传动结构4-1与第二连接轴4-2传动连接，第二连接轴4-2通过第二锥齿轮传动结构4-3将动力传动至耕作设备的前轮轮轴。如图6所示，后输出组件包括第三连接轴5-1、第三锥齿轮传动结构5-2，后万向节8-3通过第三连接轴5-1传动，并通过第三锥齿轮传动结构5-2与后变速箱3的后动力输入轴3-21传动连接。
如图7所示，本实施例中，所述转向传动部为传动轴8，所述传动轴8包括依次连接的前万向节8-1、第一连接轴8-2、后万向节8-3，前万向节8-1包括前十字轴8-11，后万向节8-3包括后十字轴8-31，前十字轴8-11、后十字轴8-31的直径D范围为10-20mm，所述前万向节8-1或后万向节8-3与第一连接轴8-2滑动连接。本实施例优选采用后万向节8-3与第一连接轴8-2滑动连接，前变速箱2的动力经前万向节8-1、第一连接轴8-2、后万向节8-3，再传递至后变速箱3，滑动连接部位距离动力输入端越近，产生的振动和噪音越大，距离动力输入端越远，产生的振动和噪音越小，优选后万向节8-3与第一连接轴8-2滑动连接，可以有效减小振动和噪音，而且可以延长部件使用寿命。
如图8所示，本实施例中，铰接连接部包括均包覆在传动轴外的转向结构件、防护体，铰接连接部9优选的是包括均包覆在传动轴8外的转向结构件、防护体9-2，本实施例中，转向结构件包括两个安装板9-3和两个连接板9-1，两个安装板9-3分别与前变速箱2的壳体两侧通过螺栓连接，两个连接板9-1连接在两个安装板9-3之间，优选为焊接形成一个整体，所述防护体9-2的上、下侧侧壁分别与两个连接板9-1铰接，防护体9-2相对连接板9-1可在水平方向转动。转向结构件主要是实现与防护体9-2的连接，同时，允许后变速箱3相对前变速箱2转动，所以在一些其他的实施例中，转向结构件也可以是其他与前变速箱2连接，并可与防护体9-2铰接的结构件；转向时，防护体绕铰接点相对转向结构件转动，与防护体一端连接的后变速箱也随之转动进行转向。铰接连接部9的铰接点位于前万向节8-1、后万向节8-3之间的区域范围，本实施例中优选铰接点与前万向节8-1之间的距离小于或等于前万向节8-1、后万向节8-3之间总距离的2/3。
本实施例的四轮微型耕作设备的传动方法如下：
在耕作状态下，根据耕作土壤软硬，土壤为硬质土壤时，操作前换挡杆2-31驱动前摆臂摆动，前摆臂带动前拨叉移动，前拨叉推动三联齿轮切换至前中间轴一挡齿轮2-222与前输出轴一挡齿轮2-241啮合；土壤为较硬土壤时，前变速箱2的三联齿轮切换至前中间轴二挡齿轮2-223与前输出轴二挡齿轮2-242啮合；土壤为松软土壤时，前变速箱2的三联齿轮切换至前中间轴三挡齿轮2-224与前输出轴三挡齿轮2-243啮合；动力总成1的动力传递至前动力输入轴2-21，前动力输出轴2-24通过输入轴常啮合齿轮2-211将动力传递至前中间轴2-22，前中间轴2-22通过三联齿轮的前中间轴一挡齿轮2-222、前中间轴二挡齿轮2-223或前中间轴三挡齿轮2-224传递至前动力输出轴2-24，并输出至前轮轴4，同时前动力输出轴2-24通过转向传动部将动力传递至后变速箱3的后动力输入轴3-21；后变速箱3切换挡位至耕作挡，具体是操作后换挡杆3-31，驱动后摆臂3-34摆动以带动后拨叉3-33滑动，后拨叉3-33推动二联齿轮切换至后输入轴一挡齿轮3-211与后中间轴一挡齿轮3-222啮合，动力经后动力输入轴3-21输入，通过后输入轴一挡齿轮3-211将动力传递至后中间轴3-22，并经后中间轴减速齿轮3-221、减速齿轮组3-23，输出至耕作设备的后轮轮轴。
本实施例中，进一步优选，四驱耕作模式采用前轮轴4安装耕作机具6，后轮轴5安装行走轮7时，所述前变速箱2输出至前轮轴4与后变速箱3输出至后轮轴5的转速比范围为4.5-8:1。
在四驱行走状态下，后变速箱3切换挡位至行走挡，根据行走速度需要，前变速箱2的三联齿轮切换至前中间轴一挡齿轮2-222与前输出轴一挡齿轮2-241啮合，或前中间轴二挡齿轮2-223与前输出轴二挡齿轮2-242啮合，或前中间轴三挡齿轮2-224与前输出轴三挡齿轮2-243啮合（对应四驱行走模式一挡、二挡、三挡），动力总成1的动力传递至前动力输入轴2-21，前动力输出轴2-24通过输入轴常啮合齿轮2-211将动力传递至前中间轴2-22，前中间轴2-22通过三联齿轮的前中间轴一挡齿轮2-222，或前中间轴二挡齿轮2-223，或前中间轴三挡齿轮2-224传递至前动力输出轴2-24，并输出至前轮轴4，同时前动力输出轴2-24通过转向传动部将动力传递至后变速箱3的后动力输入轴3-21；后变速箱3的切换挡位至行走挡，具体是操作后换挡杆3-31，驱动后摆臂3-34摆动以带动后拨叉3-33滑动，后拨叉3-33推动二联齿轮切换至后输入轴二挡齿轮3-212与后中间轴二挡齿轮3-223啮合，动力经后动力输入轴3-21输入，通过后输入轴二挡齿轮3-212将动力传递至后中间轴3-22，并经后中间轴减速齿轮3-221、减速齿轮组3-23，输出至耕作设备的后轮轮轴。
在两驱行走状态下，后变速箱3切换挡位至空挡，根据行走速度需要，前变速箱2的三联齿轮切换至前中间轴一挡齿轮2-222与前输出轴一挡齿轮2-241啮合，或前中间轴二挡齿轮2-223与前输出轴二挡齿轮2-242啮合，或前中间轴三挡齿轮2-224与前输出轴三挡齿轮2-243啮合（（对应两驱行走模式一挡、二挡、三挡）），动力总成1的动力传递至前动力输入轴2-21，前动力输出轴2-24通过输入轴常啮合齿轮2-211将动力传递至前中间轴2-22，前中间轴2-22通过三联齿轮的前中间轴一挡齿轮2-222、前中间轴二挡齿轮2-223或前中间轴三挡齿轮2-224传递至前动力输出轴2-24，并输出至前轮轴4；后变速箱3切换挡位至空挡，后变速箱3的二联齿轮切换至均不啮合状态。
在转向状态下，后变速箱3相对前变速箱2绕铰接连接部9水平方向转动，同时前变速箱2通过转向传动部向后变速箱3传递动力。
实施例2
本实施例公开了一种四轮微型耕作设备的使用方法，所述四轮微型耕作设备还包括耕作机具6和行走轮7，前轮轴4或后轮轴5均可拆卸安装耕作机具6或行走轮7。
如图1、图2所示，本实施例还设置驾驶座位10，驾驶座位10通过支撑架10-1通过螺栓安装在转向结构件的两块安装板上，以实现与前变速箱2的连接，支撑架10-1一端延伸至四轮微型耕作设备后部，驾驶座位10安装在支撑架10-1位于四轮微型耕作设备后部的上方。
如图1所示，本实施例还设有控制四轮微型耕作设备转向的转向机构11，转向机构11包括方向盘11-1、连接轴11-2、连杆11-3和拉杆11-4，方向盘11-1与连接轴11-2传动连接，连杆11-3一端连接在连接轴11-2上，拉杆11-4一端与连杆11-3另一端铰接，防护体9-2靠近前变速箱2的一端的一侧设有铰接件9-21，拉杆11-4另一端与铰接件9-21铰接，用于拉动后变速箱3转动。
如图12所示，本实施例中，还包括用于抬起或降下四轮微型耕作设备的升降支撑结构，本实施例中，升降支撑结构包括支撑杆15-1和连接套15-2，所述连接套15-2可与四轮微型耕作设备连接，所述支撑杆15-1包括上杆15-11和下杆15-12，下杆15-12的直径大于上杆15-11的直径，上杆15-11和下杆15-12连接处具有阶梯部，所述连接套15-2螺纹连接在上杆15-11上，所述连接套15-2的端部与阶梯部之间的上杆15-11形成为放置支撑组件时的轴向限位段15-3。需要为前轮轴4或后轮轴5更换耕作机具6或者行走轮7时，通过连接套15-2与四轮微型耕作设备连接，转动支撑杆15-1以抬升或降下四轮微型耕作设备。在一些其他的实施例中，升降支撑结构还可以采用现有的各种千斤顶的结构。在一些其他的实施例中，升降支撑结构还可以采用现有的各种千斤顶的结构。
如图13所示，在四轮微型耕作设备上通过螺栓或焊接有放置支撑组件的放置件16-1，以及可与所述轴向限位段15-3卡合的限位件16-2，本实施例中放置件16-1的设置在后挡泥板之间的位置，在一些其他实施例中，也可以连接在其他的部位，放置件16-1优选可采用中空件，如矩形管，本实施例中，限位件16-2为限位板，限位件16-2铰接在放置件16-1上，在限位板的下部开有与支撑杆15-1的轴向限位段15-3外周弧度相匹配的弧形或半圆形的定位槽，在限位板上开有第一螺纹孔16-21，在放置件16-1上开有与第一螺纹孔16-21对应的第二螺纹孔。具体使用时，将支撑组件整体放置在放置件16-1上，然后转动限位件16-2，将限位件16-2的定位槽与轴向限位段15-3卡合，从而对支撑杆15-1实现径向和轴向的定位，最后通过将螺栓连接在第一螺纹孔16-21和第二螺纹孔即可实现支撑组件的放置及定位。
本实施例的上述四轮微型耕作设备重量为150-300Kg，长度为1.2-2米，宽度为0.5-0.9米。这种重量、长度和宽度的四轮微型耕作设备同时具备重量轻、体积小、价格低的特点，而且上述重量配置能够保障四轮微型耕作设备通过直接在前轮轴4或后轮轴5上安装耕作机具6进行耕作使用，相比现在主流的手扶微耕机，还能大大降低劳动强度，具有极大的推广应用前景。
需要耕作时，按如下方式使用：
(1) 采用升降支撑结构抬起四轮微型耕作设备，在前轮轴4或/和后轮轴5安装上耕作机具6，未安装耕作机具6的轮轴安装行走轮7，本实施例优选为在前轮轴4安装上耕作机具6，后轮轴5安装上行走轮7，行走轮7优选为铁轮；
(2)操作人员坐在驾驶座位10上，启动动力总成1，将后变速箱3挂至耕作挡，根据耕作土壤软硬，前变速箱2挂相应挡位，硬质土壤挂一挡，硬质土壤挂二挡，松软土壤挂三挡，动力总成1的动力传递至前变速箱2，并经过前变速箱2输出至前轮轴4，带动耕作机具6耕作，动力同时通过前万向节8-1、第一连接轴8-2、后万向节8-3依次传递至后变速箱3，并经过后变速箱3输出至后轮轴5，带动行走轮7行走；
(3)耕作完毕后，将前变速箱2、后变速箱3均挂至空挡，停止动力总成1输出动力。
需要行走，按如下方式使用：
(1) 采用升降支撑结构抬起四轮微型耕作设备，在前轮轴4和后轮轴5上均安装上行走轮7，该行走轮7优选为具有轮胎的行走轮7；
(2)操作人员坐在驾驶座位10上，启动动力总成1，根据行走速度需要，前变速箱2挂相应挡位，慢速行走挂一挡，中等速度挂二挡，快速行走挂三挡，动力总成1的动力传递至前变速箱2，并经过前变速箱2输出至前轮轴4，带动行走轮7行走；
在动力需求大时，比如拖挂货物或者上陡坡等情况，后变速箱3挂至行走挡，动力同时通过前万向节8-1、第一连接轴8-2、后万向节8-3依次传递至后变速箱3，并经过后变速箱3输出至后轮轴5，带行走轮7行走，采用四驱行走模式；
在动力需求小时，比如不拖挂货物或平地行走等情况，后变速箱3挂至空挡，采用两驱行走模式；
(3)需要停下时，将前变速箱2、后变速箱3均挂至空挡，停止动力总成1输出动力；
在耕作或行走过程中需要转向时，操作人员通过转动转向机构11的方向盘11-1,驱动连接轴11-2转动，连接轴11-2带动连杆11-3摆动，连杆11-3通过拉杆11-4拉动防护体9-2靠近前变速箱2的一端的一侧设有铰接件9-21转动，由此带动与之连接的后变速箱3转动,此时就可实现耕作设备折腰转向，同时前变速箱2通过前万向节8-1、第一连接轴8-2、后万向节8-3向后变速箱3传递动力，操作人员只需要通过转动方向盘11-1，就可以进行转向，转向操作的难度大大降低。
在耕作或行走过程中需要后退时，操作人员将后变速箱3挂至空挡，前变速箱2挂至倒挡就可进行后退操作。
实施例3
本实施例与实施例2的区别在于，还包括设置于四轮微型耕作设备后部的拖挂连接件13，所述拖挂连接件13可拆卸连接后置传动箱，或第二后置耕作机具，或耕作机具6，所述后置传动箱传动连接有第一后置耕作机具；需要拖挂不旋转的耕作机具时，将第二后置耕作机具通过拖挂连接件13连接在后变速箱3上；需要拖挂旋转的耕作机具6时，将后置传动箱通过拖挂连接件13连接在后变速箱3上；不耕作时，将前轮轴4或后轮轴5上的耕作机具6通过拖挂连接件13悬挂在四轮微型耕作设备上。其中第二后置耕作机具为无需旋转作业的耕作机具，包括但不限于起垄器、回填刀、施肥箱、犁铧等。第一后置机具为旋转作业的耕作机具，包括但不限于旋耕刀、除草轮等。
使用时按如下方式使用：
需要拖挂不旋转的耕作机具时，将第二后置耕作机具6通过拖挂连接件13连接在后变速箱3上；
需要拖挂旋转的耕作机具时，将后置传动箱通过拖挂连接件13连接在后变速箱3上；
不耕作时，将前轮轴4或后轮轴5上的耕作机具6通过拖挂连接件13悬挂在四轮微型耕作设备上。
本实施例中，后置传动箱内设有正向传动组件、反向传动组件以及输出组件，正向传动组件、反向传动组件配合将动力输出至输出组件，并可切换成驱动输出组件正转、反转或不输出动力，输出组件与第一后置耕作机具传动连接。其中，如图9所示，正向传动组件包括第一传动轴12-11，在第一传动轴12-11上设有第一传动轮12-111和滑动连接在第一传动轴12-11上的后置二联齿轮，后置二联齿轮包括第二传动齿轮12-112、第三传动齿轮12-113，第一传动轮12-111与后变速箱3上的后动力输入轴3-21通过皮带或链条传动连接；反向传动组件包括第二传动轴12-12，第二传动轴12-12上分别设有第四传动齿轮12-121和第五传动齿轮12-122；输出组件包括后置输出轴12-3，后置输出轴12-3上分别设有第六传动齿轮12-31和第七传动齿轮12-32，第七传动齿轮12-32与第五传动齿轮12-122啮合；后置二联齿轮滑动时可切换至第二传动齿轮12-112与第四传动齿轮12-121啮合，或第三传动齿轮12-113与第六传动齿轮12-31啮合，或均不啮合。
如图10所示，上述拖挂连接件13包括设置于后变速箱3上的固定件13-1，与固定件13-1通过螺栓可拆卸连接的第一连接件13-2，在第一连接件13-2的端部设有第一安装件，第一安装件包括第一底板13-21和位于第一底板13-21两侧的第一弯折板13-22，在两个第一弯折板13-22上均对应的开有多个可安装连接件的第二连接孔。
如图11所示，本实施例还设有机具悬挂组件14，机具悬挂组件14也通过拖挂连接件13与后变速箱3连接，机具悬挂组件14包括第二连接件，第二连接件的一端设有与第一安装件可拆卸连接的第二安装件，第二连接件的另一端设有可与耕作机具6螺栓或销轴拆卸连接的耕刀连接件14-2；第二安装件包括第二底板14-11和位于第二底板14-11两侧的第二弯折板14-12，在两个第二弯折板14-12上均对应的开有多个第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔一一对应，在第一安装孔和第二安装孔中设有连接第一安装件和第二安装件的螺栓或销轴。
本实施例在使用第一后置耕作机具、第二后置耕作机具时。进行如下说明：
① 拖挂第一后置耕作机具使用
将后置传动箱通过拖挂连接件13安装在后变速箱3上，根据第一后置耕作机具的正转、反转类型，通过滑动后置二联齿轮，对应将动力切换为正转输出或反转输出。
当第一后置耕作机具为反转的机具类型时，后置二联齿轮滑动切换至第三传动齿轮12-113与第六传动齿轮12-31啮合时，动力从后变速箱3经第一传动轮12-111输入第一传动轴12-11，经第三传动齿轮12-113传递至第六传动齿轮12-31，从后置输出轴输出驱动第一后置耕作机具正转。
当第一后置耕作机具为反转的机具类型时，后置二联齿轮滑动切换至第二传动齿轮12-112与第四传动齿轮12-121啮合时，动力从后变速箱3经第一传动轮12-111输入第一传动轴12-11，经第二传动齿轮12-112传递至第四传动齿轮12-121并带动第二传动轴12-12转动，然后从第五传动齿轮12-122传递至第七传动齿轮12-32，从后置输出轴输出驱动第一后置耕作机具反转。
当后置二联齿轮滑动切换至与第二传动轴12-12、后置输出轴12-3上的齿轮均不啮合时，后置传动箱不输出动力。
②拖挂第二后置耕作机具使用
基于使用需求，选择起垄器、回填刀、施肥箱、犁铧等不需旋转作业的第二后置耕作机具，并将第二后置耕作机具通过拖挂连接件13安装在后变速箱3上即可使用。
③悬挂耕作机具使用
当不耕作时，将前轮轴4或后轮轴5上的耕作机具6通过机具悬挂组件14连接在拖挂连接件13上即可。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (12)
1.一种四轮微型耕作设备的传动方法，其特征在于，所述四轮微型耕作设备包括动力总成、前变速箱、后变速箱、前轮轴和后轮轴，所述动力总成的动力输出端与前变速箱传动连接，前变速箱与后变速箱通过转向传动部传动连接，后变速箱与前变速箱的壳体之间设置有铰接连接部，后变速箱可相对前变速箱在水平方向转动；
所述前变速箱的动力输出驱动前轮轴，后变速箱的动力输出驱动后轮轴；
所述前变速箱包括倒挡、空挡和至少两个前进挡，后变速箱包括倒挡、空挡、耕作挡和行走挡，前变速箱、后变速箱可配合切换至多挡四驱行走模式、多种四驱耕作模式或多挡两驱行走模式；
在耕作状态下，后变速箱切换挡位至耕作挡，根据耕作土壤软硬，前变速箱切换挡位至相应前进挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴，同时通过转向传动部传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴；
在四驱行走状态下，后变速箱切换挡位至行走挡，根据行走速度需要，前变速箱切换挡位至相应前进挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴，同时通过转向传动部传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴；
在两驱行走状态下，后变速箱切换挡位至空挡，根据行走速度需要，前变速箱切换挡位至相应前进挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴；
在转向状态下，后变速箱相对前变速箱绕铰接连接部水平方向转动，同时前变速箱通过转向传动部向后变速箱传递动力。
2.根据权利要求1所述的四轮微型耕作设备的传动方法，其特征在于：所述前变速箱包括前壳体、前传动组件和前操纵组件，
所述前传动组件包括安装在前壳体内的前动力输入轴、前中间轴、倒挡轴和前动力输出轴，所述前动力输入轴上设有输入轴常啮合齿轮；
所述前中间轴上设有三联齿轮和与输入轴常啮合齿轮啮合的前中间轴常啮合齿轮，所述三联齿轮与前中间轴滑动连接，三联齿轮包括前中间轴一挡齿轮、前中间轴二挡齿轮和前中间轴三挡齿轮；
所述前动力输出轴上设有前输出轴一挡齿轮、前输出轴二挡齿轮、前输出轴三挡齿轮；
所述倒挡轴上设有倒挡齿轮、倒挡惰轮，所述倒挡惰轮与前输出轴一挡齿轮啮合；
所述三联齿轮滑动时，可切换使前中间轴一挡齿轮与前输出轴一挡齿轮啮合，或前中间轴二挡齿轮与前输出轴二挡齿轮啮合，或前中间轴三挡齿轮与前输出轴三挡齿轮啮合，或前中间轴三挡齿轮与倒挡齿轮啮合，或均不啮合；
所述前操纵组件用于控制三联齿轮滑移以切换挡位；
在耕作状态下，根据耕作土壤软硬，土壤为硬质土壤时，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴一挡齿轮与前输出轴一挡齿轮啮合；土壤为较硬土壤时，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴二挡齿轮与前输出轴二挡齿轮啮合；土壤为松软土壤时，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴三挡齿轮与前输出轴三挡齿轮啮合；动力总成的动力传递至前动力输入轴，前动力输出轴通过输入轴常啮合齿轮将动力传递至前中间轴，前中间轴通过三联齿轮的前中间轴一挡齿轮、前中间轴二挡齿轮或前中间轴三挡齿轮传递至前动力输出轴，并输出至前轮轴，同时前动力输出轴通过转向传动部将动力传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴；
在四驱行走状态下，后变速箱切换挡位至行走挡，根据行走速度需要，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴一挡齿轮与前输出轴一挡齿轮啮合，或前中间轴二挡齿轮与前输出轴二挡齿轮啮合，或前中间轴三挡齿轮与前输出轴三挡齿轮啮合，动力总成的动力传递至前动力输入轴，前动力输出轴通过输入轴常啮合齿轮将动力传递至前中间轴，前中间轴通过三联齿轮的前中间轴一挡齿轮、前中间轴二挡齿轮或前中间轴三挡齿轮传递至前动力输出轴，并输出至前轮轴，同时前动力输出轴通过转向传动部将动力传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴；
在两驱行走状态下，后变速箱切换挡位至空挡，根据行走速度需要，前变速箱的三联齿轮切换至前中间轴一挡齿轮与前输出轴一挡齿轮啮合，或前中间轴二挡齿轮与前输出轴二挡齿轮啮合，或前中间轴三挡齿轮与前输出轴三挡齿轮啮合，动力总成的动力传递至前动力输入轴，前动力输出轴通过输入轴常啮合齿轮将动力传递至前中间轴，前中间轴通过三联齿轮的前中间轴一挡齿轮、前中间轴二挡齿轮或前中间轴三挡齿轮传递至前动力输出轴，并输出至前轮轴。
3.根据权利要求1所述的四轮微型耕作设备的传动方法，其特征在于：所述后变速箱包括后壳体、后传动组件和后操纵组件，
所述后传动组件包括安装在后壳体内的后动力输入轴、后中间轴和减速齿轮组，所述后动力输入轴上滑动连接二联齿轮，二联齿轮包括后输入轴一挡齿轮、后输入轴二挡齿轮；
所述后中间轴上设有后中间轴减速齿轮、后中间轴一挡齿轮和后中间轴二挡齿轮；
所述二联齿轮滑动时可切换至后输入轴一挡齿轮与后中间轴一挡齿轮啮合，或后输入轴二挡齿轮与后中间轴二挡齿轮啮合，或均不啮合；
所述后中间轴减速齿轮与减速齿轮组传动连接，减速齿轮组输出至耕作设备的后轮轮轴；
所述后操纵组件用于控制二联齿轮滑移以切换挡位；
在耕作状态下，后变速箱切换挡位至耕作挡，后变速箱的二联齿轮切换至后输入轴一挡齿轮与后中间轴一挡齿轮啮合，动力经后动力输入轴输入，通过后输入轴一挡齿轮将动力传递至后中间轴，并经后中间轴减速齿轮、减速齿轮组，输出至耕作设备的后轮轮轴；
在四驱行走状态下，后变速箱的切换挡位至行走挡，后变速箱的二联齿轮切换至后输入轴二挡齿轮与后中间轴二挡齿轮啮合，动力经后动力输入轴输入，通过后输入轴二挡齿轮将动力传递至后中间轴，并经后中间轴减速齿轮、减速齿轮组，输出至耕作设备的后轮轮轴；
在两驱行走状态下，后变速箱切换挡位至空挡，后变速箱的二联齿轮切换至均不啮合状态。
4.根据权利要求1所述的四轮微型耕作设备的传动方法，其特征在于：四驱耕作模式采用前轮轴安装耕作机具，后轮轴安装行走轮时，所述前变速箱输出至前轮轴与后变速箱输出至后轮轴的转速比范围为4.5-8:1。
5.根据权利要求1所述的四轮微型耕作设备的传动方法，其特征在于：所述转向传动部为传动轴，所述传动轴包括依次连接的前万向节、第一连接轴、后万向节，所述前万向节或后万向节与第一连接轴滑动连接；
前动力输出轴输出的动力经前万向节、第一连接轴、后万向节依次传递，并传递至后变速箱；转向时，耕作设备前轮轴、后轮轴的距离发生变化，前万向节或后万向节与第一连接轴滑动进行自动补偿。
6.根据权利要求5所述的四轮微型耕作设备的传动方法，其特征在于：所述铰接连接部的铰接点位于前万向节、后万向节之间的区域范围，后变速箱可相对前变速箱在水平方向转动。
7.根据权利要求6所述的四轮微型耕作设备的传动方法，其特征在于：所述铰接连接部的铰接点与前万向节之间的距离小于或等于前万向节、后万向节之间总距离的2/3。
8.根据权利要求1所述的四轮微型耕作设备的传动方法，其特征在于：所述铰接连接部包括均包覆在传动轴外的转向结构件、防护体，所述转向结构件一侧与前变速箱的壳体连接，所述防护体一端与后变速箱的壳体连接，转向结构件另一侧与防护体远离后变速箱一端铰接，所述防护体相对转向结构件可在水平方向转动；
转向时，防护体绕铰接点相对转向结构件转动，与防护体一端连接的后变速箱也随之转动进行转向。
9.四轮微型耕作设备的使用方法，其特征在于：所述四轮微型耕作设备还包括耕作机具和行走轮，前轮轴或后轮轴均可拆卸安装耕作机具或行走轮；
还设有驾驶座位，控制四轮微型耕作设备转向的转向机构；
需要耕作时，按如下方式使用：
（1）抬起四轮微型耕作设备，在前轮轴或/和后轮轴安装上耕作机具，未安装耕作机具的轮轴安装行走轮；
（2）操作人员坐在驾驶座位上，启动动力总成，将后变速箱挂至耕作挡，根据耕作土壤软硬，前变速箱挂相应挡位，硬质土壤挂低挡，松软土壤挂高挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴，带动耕作机具耕作或行走轮行走，动力同时通过转向传动部传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴，带动耕作机具耕作或行走轮行走；
（3）耕作完毕后，将前变速箱、后变速箱均挂至空挡，停止动力总成输出动力；
需要行走，按如下方式使用：
（1）抬起四轮微型耕作设备，在前轮轴和后轮轴上均安装上行走轮；
（2）操作人员坐在驾驶座位上，启动动力总成，根据行走速度需要，前变速箱挂相应挡位，慢速行走挂低挡，快速行走挂高挡，动力总成的动力传递至前变速箱，并经过前变速箱输出至前轮轴，带动行走轮行走；
在动力需求大时，后变速箱挂至行走挡，动力同时通过转向传动部传递至后变速箱，并经过后变速箱输出至后轮轴，带行走轮行走，采用四驱行走模式；
在动力需求小时，后变速箱挂至空挡，采用两驱行走模式；
（3）需要停下时，将前变速箱、后变速箱均挂至空挡，停止动力总成输出动力；
在耕作或行走过程中需要转向时，操作人员通过操作转向机构，驱动后变速箱相对前变速箱绕铰接连接部水平方向转动进行转向，同时前变速箱通过转向传动部向后变速箱传递动力；
在耕作或行走过程中需要后退时，操作人员将后变速箱挂至空挡，前变速箱挂至倒挡就可进行后退操作。
10.根据权利要求9所述的四轮微型耕作设备的使用方法，其特征在于：还包括用于抬起或降下四轮微型耕作设备的升降支撑结构；
需要为前轮轴或后轮轴更换耕作机具或者行走轮时，采用升降支撑结构将四轮微型耕作设备的相应前部或后部抬起，更换耕作机具或者行走轮，更换完毕之后，通过升降支撑结构将四轮微型耕作设备降下即可。
11.根据权利要求10所述的四轮微型耕作设备的使用方法，其特征在于：所述升降支撑结构包括支撑杆和连接套，所述连接套可与四轮微型耕作设备连接，所述支撑杆包括上杆和下杆，下杆的直径大于上杆的直径，上杆和下杆连接处具有阶梯部，所述连接套螺纹连接在上杆上，所述连接套的端部与阶梯部之间的上杆形成为放置支撑组件时的轴向限位段；
需要为前轮轴或后轮轴更换耕作机具或者行走轮时，通过连接套与四轮微型耕作设备连接，转动支撑杆以抬升或降下四轮微型耕作设备。
12.根据权利要求9-11任一项所述的四轮微型耕作设备的使用方法，其特征在于：还包括设置于四轮微型耕作设备后部的拖挂连接件，所述拖挂连接件可拆卸连接后置传动箱或第二后置耕作机具或耕作机具，所述后置传动箱传动连接有第一后置耕作机具；
需要拖挂不旋转的耕作机具时，将第二后置耕作机具通过拖挂连接件连接在后变速箱上；
需要拖挂旋转的耕作机具时，将后置传动箱通过拖挂连接件连接在后变速箱上；
不耕作时，将前轮轴或后轮轴上的耕作机具通过拖挂连接件悬挂在四轮微型耕作设备上。
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|---|---|---|---|
| CN202211542810.0A CN115709642A (zh) | 2022-12-03 | 2022-12-03 | 一种四轮微型耕作设备的传动及使用方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2022-12-03 CN CN202211542810.0A patent/CN115709642A/zh active Pending
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