CN204553812U - 拖拉机电液控制换挡机构 - Google Patents

Abstract

拖拉机电液控制换挡机构，包括：活塞壳体、摇臂轴、限位钉、摇臂挡圈、摇臂、轴端堵塞、活塞杆端挡圈、活塞、限位挡圈、回位弹簧、弹簧挡板、活塞杆、拨块；活塞壳体的横向孔两侧对称安装轴端堵塞、中间部分从左到右依次安装活塞杆端挡圈、活塞杆、活塞、限位挡圈、弹簧挡板、回位弹簧、弹簧挡板；其中活塞、弹簧挡板、回位弹簧套接在活塞杆上，活塞杆端挡圈安装在活塞杆的卡槽中，限位挡圈装配在活塞壳体的横向孔中；摇臂的动力输入端嵌入在活塞杆上，输出端嵌入拨块上。摇臂对称套装在摇臂轴上，两侧安装摇臂挡圈；摇臂轴通过限位钉被固定在活塞壳体的垂直孔内。活塞壳体外表面安装有Ⅰ挡、Ⅱ挡、Ⅲ、Ⅳ挡电磁阀。

Description

拖拉机电液控制换挡机构

技术领域

本实用新型属于拖拉机领域，涉及一种拖拉机换挡机构，尤其涉及一种拖拉机电液控制换挡机构。

背景技术

目前,国产大功率轮式拖拉机变速箱多采用啮合套、同步器等机械换挡方式，通过软轴或者杠杆等操纵拨叉实现换挡操作。这类换挡机构的操纵手柄行程较大，在驾驶室内部占用较大的工作空间，影响驾驶室内部其它部件布置；且机构零件布置分散，在整机上布置和固定比较困难。另外，软轴或杠杆操纵行程调整不方便，工作效率相对较低，操纵沉重费力，容易引起驾驶疲劳。为了弥补这一不足，有必要研制一种结构紧凑，按钮操纵，使用安全可靠，占用工作空间小，布置方便的拖拉机换挡机构，利用电控、机械、液压技术综合控制拖拉机换挡，以满足现代拖拉机的使用要求。

实用新型内容

    本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、操纵方便、工作效率高、可靠实用的拖拉机电液控制换挡机构。

本实用新型的技术方案是：拖拉机电液控制换挡机构，包括：活塞壳体、螺钉、衬套、盖板、定位销、传感器螺栓、传感器、第一螺栓、定位套、摇臂轴、限位钉、摇臂挡圈、摇臂、轴端堵塞、锁紧钉、锁片、活塞杆端挡圈、活塞、限位挡圈、回位弹簧、弹簧挡板、活塞杆、第二螺栓、拨块、Ⅰ挡电磁阀、Ⅱ挡电磁阀、Ⅲ挡电磁阀、Ⅳ挡电磁阀、第一进油口、第二进油口；

活塞壳体的横向孔两侧对称安装轴端堵塞、中间部分从左到右依次安装活塞杆端挡圈、活塞杆、活塞、限位挡圈、弹簧挡板、回位弹簧、弹簧挡板；其中活塞、弹簧挡板、回位弹簧套接在活塞杆上，活塞杆端挡圈安装在活塞杆的卡槽中，限位挡圈装配在活塞壳体的横向孔中；摇臂的动力输入端嵌入在活塞杆上，输出端嵌入拨块上。

摇臂对称套装在摇臂轴上，两侧安装摇臂挡圈；摇臂轴通过限位钉被固定在活塞壳体的垂直孔内。

活塞壳体的外侧面上通过定位销、传感器螺栓安装有盖板，盖板上焊接有衬套，螺钉安装在衬套内部，同时插入到活塞杆的轴向卡槽内，

活塞壳体的外侧面上安装锁紧钉、锁片，其中锁片锁死在轴端堵塞上。

安装于活塞壳体内侧垂直孔中的摇臂轴中心线和安装于活塞壳体外侧垂直孔中的传感器中心线位于同一纵向平面内。

安装于活塞壳体外表面左侧的Ⅰ挡电磁阀、Ⅲ挡电磁阀与同一侧面的第一进油口相通；安装于活塞壳体外表面右侧的Ⅱ挡电磁阀、Ⅳ挡电磁阀与同一侧面的第二进油口相通，通过管路与液压泵相连接。

本实用新型采用上述技术方案后可达到如下积极效果：拖拉机电液控制换挡机构通过液压泵提供压力油，电磁阀控制封闭工作腔的通油、断油，实现活塞及活塞杆的往复运动，推动摇臂绕着摇臂轴实现水平旋转，摇臂的输出端将动力传递至拨块上，实现拨块、滑杆、拨叉的随动，从而实现机械挡位的挂接和分离。该拖拉机电液控制换挡机构，采用按钮操纵、电磁阀控制、液压驱动，传动路线清晰，结构紧凑，操纵方便，可靠实用、可作为独立的模块用于操纵四挡机械换挡变速箱。

附图说明

图1为本实用新型拖拉机电液控制换挡机构的主视结构示意图。

图2为本实用新型拖拉机电液控制换挡机构的左视结构示意图。

图3为本实用新型拖拉机电液控制换挡机构的俯视结构示意图。

图4为本实用新型拖拉机电液控制换挡机构的右视结构示意图。

图5为图1的B-B剖面结构示意图。

图6为图2的A-A剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述。如图1～6所示：拖拉机电液控制换挡机构，位于变速箱体侧面，主要包括：活塞壳体1、螺钉2、衬套3、盖板4、定位销5、传感器螺栓6、传感器7、第一螺栓8、定位套9、摇臂轴10、限位钉11、摇臂挡圈12、摇臂13、轴端堵塞14、锁紧钉15、锁片16、活塞杆端挡圈17、活塞18、限位挡圈19、回位弹簧20、弹簧挡板21、活塞杆22、第二螺栓23、拨块24、Ⅰ挡电磁阀E、Ⅱ挡电磁阀F、Ⅲ挡电磁阀G、Ⅳ挡电磁阀H、第一进油口P1、第二进油口P2、滑杆、拨叉、液压泵、管路、堵塞、密封圈等组成。其中滑杆、拨叉、液压泵、管路、堵塞、密封圈等常规零件在图中未做示意。

拖拉机电液控制换挡机构通过定位套9、第一螺栓8、第二螺栓23固定于变速箱的侧面，也可作为独立的模块进行选装。

拖拉机电液控制换挡机构中第一进油口P1、第二进油口P2位于活塞壳体1的两侧面，通过管路与液压泵相连，液压泵通过第一进油口P1或第二进油口P2向拖拉机电液控制换挡机构提供压力油。

活塞壳体1的横向孔，两侧安装轴端堵塞14、中间部分从左到右依次是活塞杆端挡圈17、活塞杆22、活塞18、限位挡圈19、弹簧挡板21、回位弹簧20、弹簧挡板21，其中活塞18、弹簧挡板21，回位弹簧20套装在活塞杆22上，活塞杆端挡圈17装配在活塞杆22的卡槽中，活塞18的一侧通过活塞杆端挡圈17进行限位，另一侧利用活塞杆22的轴肩限位，使活塞18和活塞杆22成为一体，运动状态保持一致。

压力油经过控制单元，通过第一进油口P1或第二进油口P2，通过电磁阀控制到达轴端堵塞14、活塞18、活塞杆22及密封圈等形成的密闭工作腔内，推动活塞18和活塞杆22在活塞壳体1的横向孔内往复运动。

限位挡圈19装配在活塞壳体1的横向孔中，既对活塞18和活塞杆22的往复运动起到限位作用，也能够起到限制回位弹簧20行程的作用。

摇臂13的动力输入端嵌入活塞杆22上，输出端嵌入拨块24上，摇臂13的中间孔套接在摇臂轴10上，两侧安装摇臂挡圈12，限制摇臂13在摇臂轴10上的位置。活塞杆22作为摇臂13的动力输入端，在活塞壳体1的横向孔内往复运动，推动摇臂13绕着摇臂轴10实现水平旋转，摇臂13输出端将动力传递至拨块24。

摇臂轴10通过限位钉11被固定在活塞壳体1的垂直孔内，防止摇臂轴10出现平移和旋转运动。活塞壳体1配合密封圈对摇臂轴10进行密封，防止变速箱油液通过摇臂轴10和活塞壳体1的配合间隙泄露。

衬套3焊接于盖板4上，通过定位销5、传感器螺栓6固定于活塞壳体1的外侧表面上。螺钉2安装在衬套3内部，同时插入到活塞杆22的轴向卡槽内，能够实现活塞杆22圆周方向的定位和活塞杆最大行程的双向限位。

锁紧钉15、锁片16安装在活塞壳体1的侧面，其中锁片16锁死在轴端堵塞14上，锁紧钉15用于固定锁片16，防止轴端堵塞14出现松动。

传感器7中心线和摇臂轴10中心线位于同一纵向平面内，传感器7通过传感器螺栓6安装于活塞壳体1外侧垂直孔内，能够将活塞杆22的位移信号反馈给控制单元，以便检查活塞杆22的工作状态是否正常。

Ⅰ挡电磁阀E、Ⅲ挡电磁阀G安装于活塞壳体1外表面的左侧，同第一进油口P1相通；Ⅱ挡电磁阀F、Ⅳ挡电磁阀H安装于活塞壳体1外表面的右侧，同第二进油口P2相通。

拖拉机电液控制换挡机构主要包含两个活塞杆22、两个活塞18、四个轴端堵塞14等，形成两组活塞运动机构，构成四个封闭的工作腔：第一工作腔A、第二工作腔B、第三工作腔C、第四工作腔D。其中Ⅰ挡电磁阀E对应第一工作腔A，Ⅱ挡电磁阀F对应第二工作腔B，Ⅲ挡电磁阀G对应第三工作腔C，Ⅳ挡电磁阀H对应第四工作腔D。第一工作腔A和第二工作腔B共用一套活塞18和活塞杆22，第三工作腔C和第四工作腔D共用另一套活塞18和活塞杆22；第一工作腔A和第三工作腔C共用第一进油口P1，第二工作腔B和第四工作腔D共用第二进油口P2。也即四个电磁阀分别控制四个工作腔的通油、断油，实现活塞18和活塞杆22往复运动。

拖拉机电液控制换挡机构还主要包含两个拨块、两个滑杆、两个拨叉等，形成两组换挡执行机构，每组换挡执行机构包含一个拨块、一个拨叉、一个滑杆，其中拨块、拨叉、分别固接在滑杆上，三者的运动状态保持一致。每组换挡执行机构可以控制两个机械挡位的挂接和分离。也即两组活塞运动机构分别对应两组换挡执行机构，可以控制Ⅰ挡和Ⅱ挡、Ⅲ挡和Ⅳ挡的挂接和分离，其中Ⅰ挡和Ⅱ挡共用一个传感器7，Ⅲ挡和Ⅳ挡共用另一个传感器7。

该拖拉机电液控制换挡机构， 通过液压系统驱动活塞运动机构，实现活塞杆22的往复运动，摇臂13输入端嵌入活塞杆22，使摇臂13跟随活塞运动机构发生联动。而摇臂13输出端嵌入拨块24中，驱动拨块24，实现拨块24、滑杆、拨叉的随动，从而实现四个机械挡位的挂接和分离，具体传递途径如下：

Ⅰ挡挂接：第一进油口P1进油，Ⅰ挡电磁阀E通电，液压油进入第一工作腔A，推动活塞18和活塞杆22向右移动，同时压缩回位弹簧20，摇臂13靠近活塞杆22的一端，在活塞杆22的带动下，也向右移动，而摇臂13绕着摇臂轴10实现旋转运动，使得摇臂13的另一端，带动拨块24、滑杆和拨叉，实现向左运动，从而实现Ⅰ挡的挂接。

Ⅰ挡分离：第一进油口P1进油，Ⅰ挡电磁阀E断电，到第一工作腔A的进油油路切断，并回油箱，第一工作腔A的油压迅速降低，在回位弹簧20的作用下，推动活塞18和活塞杆22向左移动，摇臂13靠近活塞杆22的一端，在活塞杆22的带动下，也向左移动，而摇臂13绕着摇臂轴10实现旋转运动，使得摇臂13的另一端，带动拨块24、滑杆和拨叉，实现向右运动，最后直至回位弹簧20回到初始安装位置，从而实现Ⅰ挡的分离。

Ⅱ挡挂接：第二进油口P2进油，Ⅱ挡电磁阀F通电，液压油进入第二工作腔B，推动活塞18和活塞杆22向左移动，同时压缩回位弹簧20，摇臂13靠近活塞杆22的一端，在活塞杆22的带动下，也向左移动，而摇臂13绕着摇臂轴10实现旋转运动，使得摇臂13的另一端，带动拨块24、滑杆和拨叉，实现向右运动，从而实现Ⅱ挡的挂接。

Ⅱ挡分离：第二进油口P2进油，Ⅱ挡电磁阀F断电，到第二工作腔B的进油油路切断，并回油箱，第二工作腔B的油压迅速降低，在回位弹簧20的作用下，推动活塞18和活塞杆22向右移动，摇臂13靠近活塞杆22的一端，在活塞杆22的带动下，也向右移动，而摇臂13绕着摇臂轴10实现旋转运动，使得摇臂13的另一端，带动拨块24、滑杆和拨叉，实现向左运动，最后直至回位弹簧20回到初始安装位置，从而实现Ⅱ挡的分离。

Ⅲ挡挂接：第一进油口P1进油，Ⅲ挡电磁阀G通电，液压油进入第三工作腔C，推动活塞18和活塞杆22向右移动，同时压缩回位弹簧20，摇臂13靠近活塞杆22的一端，在活塞杆22的带动下，也向右移动，而摇臂13绕着摇臂轴10实现旋转运动，使得摇臂13的另一端，带动拨块24、滑杆和拨叉，实现向左运动，从而实现Ⅲ挡的挂接。

Ⅲ挡分离：第一进油口P1进油，Ⅲ挡电磁阀G断电，到第三工作腔C的进油油路切断，并回油箱，第三工作腔C的油压迅速降低，在回位弹簧20的作用下，推动活塞18和活塞杆22向左移动，摇臂13靠近活塞杆22的一端，在活塞杆22的带动下，也向左移动，而摇臂13绕着摇臂轴10实现旋转运动，使得摇臂13的另一端带动拨块24、滑杆和拨叉，实现向右运动，最后直至回位弹簧20回到初始安装位置，从而实现Ⅲ挡的分离。

Ⅳ挡挂接：第二进油口P2进油，Ⅳ挡电磁阀H通电，液压油进入第四工作腔D，推动活塞18和活塞杆22向左移动，同时压缩回位弹簧20，摇臂13靠近活塞杆22的一端，在活塞杆22的带动下，也向左移动，而摇臂13绕着摇臂轴10实现旋转运动，使得摇臂13的另一端，带动拨块24、滑杆和拨叉，实现向右运动，从而实现Ⅳ挡的挂接。

Ⅳ挡分离：第二进油口P2进油，Ⅳ挡电磁阀H断电，到第四工作腔D的进油油路切断，并回油箱，第四工作腔D的油压迅速降低，在回位弹簧20的作用下，推动活塞18和活塞杆22向右移动，摇臂13靠近活塞杆22的一端，在活塞杆22的带动下，也向右移动，而摇臂13绕着摇臂轴10实现旋转运动，使得摇臂13的另一端，带动拨块24、滑杆和拨叉，实现向左运动，最后直至回位弹簧20回到初始安装位置，从而实现Ⅳ挡的分离。

同理，通过控制单元按照一定的换挡逻辑快速操纵电磁阀的通、断，即可实现Ⅰ挡、Ⅱ挡、Ⅲ挡、Ⅳ挡之间的切换，具体过程在此不再赘述。

Claims (6)

1.拖拉机电液控制换挡机构，包括：活塞壳体（1）、螺钉（2）、衬套（3）、盖板（4）、定位销（5）、传感器螺栓（6）、传感器（7）、第一螺栓（8）、定位套（9）、摇臂轴（10）、限位钉（11）、摇臂挡圈（12）、摇臂（13）、轴端堵塞（14）、锁紧钉（15）、锁片（16）、活塞杆端挡圈（17）、活塞（18）、限位挡圈（19）、回位弹簧（20）、弹簧挡板（21）、活塞杆（22）、第二螺栓（23）、拨块（24）、Ⅰ挡电磁阀（E）、Ⅱ挡电磁阀（F）、Ⅲ挡电磁阀（G）、Ⅳ挡电磁阀（H）、第一进油口（P1）、第二进油口（P2）；其特征在于：活塞壳体（1）的横向孔两侧对称安装轴端堵塞（14）、中间部分从左到右依次安装活塞杆端挡圈（17）、活塞杆（22）、活塞（18）、限位挡圈（19）、弹簧挡板（21）、回位弹簧（20）、弹簧挡板（21）；其中活塞（18）、弹簧挡板（21）、回位弹簧（20）套接在活塞杆（22）上，活塞杆端挡圈（17）安装在活塞杆（22）的卡槽中，限位挡圈（19）装配在活塞壳体（1）的横向孔中；摇臂（13）的动力输入端嵌入在活塞杆（22）上，输出端嵌入拨块（24）上。

2.根据权利要求1所述的拖拉机电液控制换挡机构，其特征在于：摇臂（13）对称套装在摇臂轴（10）上，两侧安装摇臂挡圈（12）；摇臂轴（10）通过限位钉（11）被固定在活塞壳体（1）的垂直孔内。

3.根据权利要求1所述的拖拉机电液控制换挡机构，其特征在于：活塞壳体（1）的外侧面上通过定位销（5）、传感器螺栓（6）安装有盖板（4），盖板（4）上焊接有衬套（3），螺钉（2）安装在衬套（3）内部，同时插入到活塞杆（22）的轴向卡槽内。

4.根据权利要求1所述的拖拉机电液控制换挡机构，其特征在于：活塞壳体（1）的外侧面上安装锁紧钉（15）、锁片（16），其中锁片（16）锁死在轴端堵塞（14）上。

5.根据权利要求1所述的拖拉机电液控制换挡机构，其特征在于：安装于活塞壳体（1）内侧垂直孔中的摇臂轴（10）中心线和安装于活塞壳体（1）外侧垂直孔中的传感器（7）中心线位于同一纵向平面内。

6.根据权利要求1所述的拖拉机电液控制换挡机构，其特征在于：安装于活塞壳体（1）外表面左侧的Ⅰ挡电磁阀（E）、Ⅲ挡电磁阀（G）与同一侧面的第一进油口（P1）相通；安装于活塞壳体（1）外表面右侧的Ⅱ挡电磁阀（F）、Ⅳ挡电磁阀（H）与同一侧面的第二进油口（P2）相通，通过管路与液压泵相连接。