CN217539491U - 一种农田作业机用自动化离合、变速和转向设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业机械技术领域，涉及一种农田作业机用自动化离合、变速和转向设备。控制器发送指令，使第一离合气缸驱动摆臂摆动，动斜面沿着定斜面滑动，离合推盘推动上离合器的操纵机构，上离合器使第一轴和带轮结合。第三换挡气缸拨动第一轴中齿轮、第一轴大齿轮和第一轴小齿轮的组合在三个位置上切换，分别是：第二轴中齿轮和第一轴中齿轮啮合、第二轴小齿轮和第一轴大齿轮啮合与第二轴大齿轮和第一轴小齿轮啮合。第一换挡气缸驱动一和倒挡齿轮在三个位置滑动，分别是：一和倒挡齿轮与第二轴小齿轮啮合、一和倒挡齿轮不与任何齿轮啮合与一和倒挡齿轮和第三轴反转齿轮啮合。本实用新型自动执行离合、变速和转向步骤。

Description

一种农田作业机用自动化离合、变速和转向设备

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，涉及一种农田作业机，具体涉及一种农田作业机用自动化离合、变速和转向设备。

背景技术

农田作业机，包括农田收获机、农田播种机、农田秸秆粉碎机等等，带有行走机构，在农田间一边行走一边作业的机械。随着工业自动化的发展，很多行业都已经使用了自动化行走机构，比如汽车，但是农田作业机和其它行业的行走机械有很大的区别，农田作业机往往行走速度慢、力量大、行行走走地间歇运行，传统的农田作业机都是人工操作操纵杆或者脚踏板进行离合、变速和转向，还没有人研制一种自动化离合、变速和转向设备，还没有人专门针对农田作业机设计自动化行走机构，后期很难实现遥控型、无人驾驶型农田收获机。

发明内容

本实用新型就是针对现有技术存在的上述不足，提供一种自动执行离合、变速和转向步骤的农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，包括控制器、壳体、第一轴组件和上离合组件；壳体和农田作业机的机架固定联接；

第一轴组件包括第一轴，第一轴和壳体通过转动副相联；上离合组件包括离合推盘、上离合器、带轮、离合固定盘和第一离合气缸；离合固定盘和壳体固定联接，离合固定盘套设在第一轴上，离合固定盘上设有螺旋形定斜面；离合推盘套设在第一轴上，离合推盘和第一轴活动联接，离合推盘上设有螺旋形动斜面；定斜面和动斜面滑动联接；带轮和第一轴通过转动副相联；上离合器是摩擦片式离合器，上离合器的从动部分与第一轴固定联接；离合推盘的一端与上离合器的操纵机构联接，上离合器的主动部分与带轮固定联接；离合推盘上还设有摆臂，第一离合气缸的第一端与壳体通过铰链联接，第一离合气缸的第二端与摆臂末端通过铰链联接；第一离合气缸和控制器电联接；控制器发送指令，使第一离合气缸驱动摆臂摆动，动斜面沿着定斜面滑动，离合推盘沿着第一轴的轴向推动上离合器的操纵机构，上离合器使第一轴和带轮结合；第一离合气缸反向撤回，则上离合器使第一轴和带轮分开，从而实现自动化离合的目的。

第一轴组件还包括第一轴中齿轮、第一轴大齿轮和第一轴小齿轮，所述的第一轴中齿轮、所述第一轴大齿轮和所述第一轴小齿轮的轴毂固定联接在一起，所述的第一轴中齿轮、第一轴大齿轮和第一轴小齿轮的组合通过滑动键与第一轴滑动联接；

本实用新型还包括第二轴组件、第三换挡气缸和第三拨叉；第三换挡气缸是双行程气缸，第三换挡气缸的外壳与壳体固定联接，第三换挡气缸的输出轴和第三拨叉固定联接；第三拨叉和第一轴中齿轮、第一轴大齿轮和第一轴小齿轮的组合联接；第三换挡气缸和控制器电联接；

第二轴组件包括第二轴中齿轮、第二轴小齿轮、第二轴大齿轮和第二轴，第二轴中齿轮、第二轴小齿轮和第二轴大齿轮分别与第二轴固定联接；第二轴和壳体通过转动副相联；

控制器发送指令使第三换挡气缸通过第三拨叉拨动第一轴中齿轮、第一轴大齿轮和第一轴小齿轮的组合沿着第一轴在三个位置间切换，在三个位置上，分别对应着：第二轴中齿轮和第一轴中齿轮啮合、第二轴小齿轮和第一轴大齿轮啮合与第二轴大齿轮和第一轴小齿轮啮合，从而使得第二轴在中速、高速和低速间切换，达到了自动化变速的目的。以上所述的三对齿轮，在其中一对齿轮啮合时，另外的两对齿轮分开。

本实用新型还包括第三轴反转齿轮、第四轴组件、第一换挡气缸和第一拨叉，第三轴反转齿轮和壳体通过转动副相联；第二轴组件还包括第二轴反转齿轮；第二轴反转齿轮与第二轴固定联接；第三轴反转齿轮和第二轴反转齿轮啮合；第一换挡气缸是双行程气缸，第一换挡气缸和控制器电联接；第一换挡气缸的外壳与壳体固定联接，第一换挡气缸的输出轴和第一拨叉固定联接；第四轴组件包括“一和倒挡齿轮”与第四轴；第四轴和壳体通过转动副相联；“一和倒挡齿轮”与第四轴通过滑动键联接，第一拨叉和“一和倒挡齿轮”联接；控制器发送指令，第一换挡气缸驱动“一和倒挡齿轮”沿着第四轴的轴向在三个位置之间滑动，这三个位置分别对应着：“一和倒挡齿轮”与第二轴小齿轮啮合、“一和倒挡齿轮”不与任何齿轮啮合与“一和倒挡齿轮”和第三轴反转齿轮啮合，当“一和倒挡齿轮”与第二轴小齿轮啮合时农田作业机以一挡的速度在田间向前行走，当“一和倒挡齿轮”和第三轴反转齿轮啮合时农田作业机以倒挡向后行走，从而实现了自动化切换到一挡和倒挡。第三轴反转齿轮是一个介齿轮，不能改变速度的大小，但是可以改变转动方向。

本实用新型还包括第二换挡气缸和第二拨叉，第二轴组件还包括第二轴第五齿轮，第二轴第五齿轮与第二轴固定联接；

第四轴组件还包括第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮；第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮固定联接，第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮的组合与第四轴通过滑动键联接；第二换挡气缸的外壳与壳体固定联接，第二换挡气缸的输出轴和第二拨叉固定联接，第二拨叉与第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮的组合联接；第二换挡气缸是双行程气缸；控制器发送指令，第二换挡气缸驱动第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮的组合沿着第四轴的轴向在三个位置之间滑动，这三个位置分别对应着：第二轴第五齿轮和第四轴二挡齿轮啮合、第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮分别与任何一个齿轮都不啮合、第二轴大齿轮和第四轴三挡齿轮啮合，当第二轴第五齿轮和第四轴二挡齿轮啮合时农田作业机以二挡的速度在田间向前行走，当第二轴大齿轮和第四轴三挡齿轮啮合时农田作业机以三挡的速度在田间向前行走，从而实现了自动化切换到二挡和三挡。

以上的高速、中速和低速与一挡、二挡、三挡和倒挡共组合出个12挡位，其中有九个前进挡、三个后退挡，另外还有一个空挡，共有13个挡位。

本实用新型还包括第五轴齿轮、第六轴组件、右离合气缸和右拨叉；第五轴齿轮与壳体通过转动副相联；第六轴组件包括第六轴中齿轮、第六轴右齿轮、右制动器和第六轴；第六轴和壳体通过转动副相联；第六轴中齿轮与第六轴固定联接；第五轴齿轮与第四轴第四齿轮啮合，第五轴齿轮与第六轴中齿轮啮合，第五轴齿轮是一个介齿轮，只是改变了转动方向，不改变转速大小，第四轴第四齿轮通过第五轴齿轮与第六轴中齿轮传动；第六轴右齿轮和第六轴通过滑动键联接；第六轴右齿轮的左端通过右牙嵌式离合器与第六轴中齿轮接合；右制动器的活动部件和第六轴的右端固定联接，右制动器的固定部件和壳体固定联接；右离合气缸的输出轴和右拨叉联接，右拨叉和第六轴右齿轮联接，右拨叉和右制动器的操纵机构联接；右离合气缸与控制器电联接；控制器发送指令，右离合气缸驱动右拨叉向右拨动第六轴右齿轮，右牙嵌式离合器脱开，第六轴右齿轮失去动力，右离合气缸驱动右拨叉继续向右拨动第六轴右齿轮，第六轴右齿轮的右端压紧右制动器的操纵机构，使第六轴右齿轮制动。

本实用新型还包括左离合气缸和左拨叉，第六轴组件还包括第六轴左齿轮和左制动器，其工作原理与右侧的相同，只是运动方向镜像对称。

本实用新型还包括第七轴组件、右输出轴和左输出轴；第七轴组件包括第七轴右小齿轮、第七轴右大齿轮、第七轴左小齿轮和第七轴左大齿轮；第七轴右小齿轮和第七轴右大齿轮固定在一起，与壳体通过转动副相联，第七轴左小齿轮和第七轴左大齿轮固定在一起，与壳体通过转动副相联；

第七轴右大齿轮和第六轴右齿轮啮合，即使第六轴右齿轮轴向滑动时也不脱开；右输出轴上设置右输出齿轮，右输出轴与壳体通过转动副相联，右输出轴和农田作业机的行走轮固定联接；

同样地，第七轴左小齿轮、第七轴左大齿轮、左输出轴和左输出齿轮也同样设置，只是左右镜像；

控制器发送指令，当右离合气缸通过右拨叉驱动右牙嵌式离合器脱开，第六轴右齿轮被制动时，使左牙嵌式离合器保持结合，第六轴左齿轮未被制动，第六轴左齿轮继续旋转，则农田作业机朝右转弯；同理，当左牙嵌式离合器脱开，第六轴左齿轮被制动时，使右牙嵌式离合器保持结合，第六轴右齿轮未被制动，第六轴右齿轮继续旋转，则农田作业机朝左转弯，从而达到了自动转向的目的。左牙嵌式离合器和右牙嵌式离合器都脱开时，第六轴右齿轮和第六轴左齿轮都被制动时，农田作业机不行走，发动机怠速空转。左牙嵌式离合器和右牙嵌式离合器都结合时，农田作业机朝前直行。在倒车时也适用于转向。

所述的滑动键是指滑动花键或者滑动平键。

为了便于控制第一离合气缸的行程，第一离合气缸上可以设置多个传感器，到行程的某个阶段，控制器能采集到其位置信息，从而控制离合推盘推动上离合器距离；第一离合气缸也可以使用比例电磁阀控制，比例电磁阀与控制器电联接，通过控制通入气流的压力来控制离合推盘推动上离合器的力量，或者第一离合气缸使用电缸代替，电缸与控制器电联接，从而控制离合推盘推动上离合器距离。

一种农田作业机用摩擦片式离合器的自动化离合的方法，包括M个周期性步骤，最后再一次压紧到预期的压紧行程C，使农田作业机的带轮与第一轴完全结合，从而使农田作业机启动行走；每一个周期性步骤包括一个先压紧和再放松的步骤，使带轮与第一轴不完全结合，一个周期性步骤中的压紧行程An 大于放松行程Bn，一个压紧行程An的末端比上一个压紧行程An-1的末端更接近预期的压紧行程C，这样，前几个周期性步骤中都是不完全结合，一次比一次结合的更贴近，使第一轴逐次结合，逐渐启动。

本公司目前使用的农田作业机用摩擦片式离合器的自动化离合的方法，包括M＝4个周期性步骤，最后再一次压紧到预期的压紧行程C＝1毫米，使农田作业机的带轮与第一轴完全结合，从而使农田作业机启动行走；每一个周期性步骤包括一个先压紧和再放松的步骤，使带轮与第一轴不完全结合，一个周期性步骤中的压紧行程An大于放松行程Bn，例如压紧行程A2大于放松行程B2，第一个压紧行程A2的末端比上一个压紧行程A1的末端更接近预期的压紧行程C，这样，前几个周期性步骤中都是不完全结合，一次比一次更接近于完全结合，使摩擦片式离合器逐次渐进结合，逐渐启动，相比传统的一次性结合，这样能使农田作业机平稳地启动。

相对应地，第一离合气缸驱动摆臂逐次摆动，直至上离合器使第一轴和带轮完全结合。

一种农田作业机用变换挡位的方法，包括执行挡位变换和检测的步骤；其中执行挡位变换的步骤包括启动相应的第一换挡气缸、第二换挡气缸或第三换挡气缸，使其移动到相应的位置，执行完步骤后延时1-5秒，以确保换挡到位；检测的步骤包括检测是否成功变换到相应的挡位，在第一换挡气缸、第二换挡气缸或第三换挡气缸上相应挡位的位置都设置有传感器，通过采集相应传感器的数据进行分析，得到换挡是否成功的结论；如果换挡成功，则发送成功的反馈信号；如果换挡失败，则延时5-10秒，发送失败的反馈信号和重新执行挡位变换的提示。

本实用新型的有益效果是：能自动执行离合、变速、转向；启停平稳，使用遥控技术，远程遥控，使用方便，为以后实施遥控型、无人驾驶型农田收获机打下了技术基础。

附图说明

图1是本实用新型实施例1从后向前观察的三维结构示意图；

图2是本实用新型实施例1从前向后观察的三维结构示意图；

图3是本实用新型实施例1从上向下观察的三维结构示意图；

图4是第一轴组件21的三维结构示意图；

图5是离合推盘141和离合固定盘144的组合的三维结构示意图；

图6是第二轴组件22的正视图；

图7是第三轴反转齿轮23的正视图；

图8是第四轴组件24的三维结构示意图；

图9是第五轴齿轮25的正视图；

图10是摩擦片式离合器的压紧行程随时间变化的曲线示意图。

图中：11-第一换挡气缸；111-第一拨叉；12-第二换挡气缸；121-第二拨叉；13-第三换挡气缸；131-第三拨叉；14-上离合组件；141-离合推盘；1411- 摆臂；142-上离合器；143-带轮；144-离合固定盘；1441-定斜面；145-第一离合气缸；21-第一轴组件；211-第一轴中齿轮；212-第一轴大齿轮；213-第一轴小齿轮；214-第一轴；22-第二轴组件；221-第二轴中齿轮；222-第二轴小齿轮；223-第二轴大齿轮；224-第二轴反转齿轮；225-第二轴第五齿轮；226- 第二轴；23-第三轴反转齿轮；24-第四轴组件；241-一和倒挡齿轮；242-第四轴二挡齿轮；243-第四轴三挡齿轮；244-第四轴第四齿轮；245-第四轴；25- 第五轴齿轮；26-第六轴组件；261-第六轴中齿轮；262-第六轴右齿轮；263- 第六轴左齿轮；264-右制动器；265-左制动器；27-第七轴组件；271-第七轴右小齿轮；272-第七轴右大齿轮；273-第七轴左小齿轮；274-第七轴左大齿轮； 28-右输出轴；281-右输出齿轮；29-左输出轴；291-左输出齿轮；31-右离合气缸；32-左离合气缸；33-右拨叉；34-左拨叉。

具体实施方式

下面将结合实施例及附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1，一种农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，如图1-9所示，包括控制器、壳体、第一轴组件21和上离合组件14；

第一轴组件21包括第一轴214，第一轴214和壳体通过转动副相联；上离合组件14包括离合推盘141、上离合器142、带轮143、离合固定盘144和第一离合气缸145；离合固定盘144和壳体固定联接，离合固定盘144套设在第一轴214上，离合固定盘144上设有螺旋形定斜面1441；离合推盘141套设在第一轴214上，离合推盘141和第一轴214活动联接，离合推盘141上设有螺旋形动斜面；定斜面1441和动斜面滑动联接；带轮143和第一轴214通过转动副相联；上离合器142是摩擦片式离合器，上离合器142的从动部分与第一轴214固定联接；离合推盘141的一端与上离合器142的操纵机构联接，上离合器142的主动部分与带轮143固定联接；离合推盘141上还设有摆臂1411，第一离合气缸145的第一端与壳体通过铰链联接，第一离合气缸145的第二端与摆臂1411末端通过铰链联接；第一离合气缸145和控制器电联接；控制器发送指令，使第一离合气缸145驱动摆臂1411摆动，动斜面沿着定斜面1441 滑动，离合推盘141沿着第一轴214的轴向推动上离合器142的操纵机构，上离合器142使第一轴214和带轮143结合；第一离合气缸反向撤回，则上离合器使第一轴和带轮分开，，从而实现自动化离合的目的。

第一轴组件21还包括第一轴中齿轮211、第一轴大齿轮212和第一轴小齿轮213，所述的第一轴中齿轮211、第一轴大齿轮212和第一轴小齿轮213的轴毂固定联接在一起，所述的第一轴中齿轮211、所述第一轴大齿轮212和所述第一轴小齿轮213的组合通过滑动花键与第一轴214滑动联接；

本实施例还包括第二轴组件22、第三换挡气缸13和第三拨叉131；第三换挡气缸13是双行程气缸，第三换挡气缸13的外壳与壳体固定联接，第三换挡气缸13的输出轴和第三拨叉131固定联接；第三拨叉131和第一轴中齿轮 211、第一轴大齿轮212和第一轴小齿轮213的组合联接；第三换挡气缸13 和控制器电联接；

第二轴组件22包括第二轴中齿轮221、第二轴小齿轮222、第二轴大齿轮 223和第二轴226，第二轴中齿轮221、第二轴小齿轮222和第二轴大齿轮223 分别与第二轴226固定联接；第二轴226和壳体通过转动副相联；

控制器发送指令使第三换挡气缸13通过第三拨叉131拨动第一轴中齿轮 211、第一轴大齿轮212和第一轴小齿轮213的组合沿着第一轴214在三个位置间切换，在三个位置上，分别对应着：第二轴中齿轮221和第一轴中齿轮211 啮合、第二轴小齿轮222和第一轴大齿轮212啮合与第二轴大齿轮223和第一轴小齿轮213啮合，从而使得第二轴226在中速、高速和低速间切换，达到了自动化变速的目的。

本实施例还包括第三轴反转齿轮23、第四轴组件24、第一换挡气缸11和第一拨叉111，第三轴反转齿轮23和壳体通过转动副相联；第二轴组件22还包括第二轴反转齿轮224；第二轴反转齿轮224与第二轴226固定联接；第三轴反转齿轮23和第二轴反转齿轮224啮合；第一换挡气缸11是双行程气缸，第一换挡气缸11和控制器电联接；第一换挡气缸11的外壳与壳体固定联接，第一换挡气缸11的输出轴和第一拨叉111固定联接；第四轴组件24包括“一和倒挡齿轮241”与第四轴245；第四轴245和壳体通过转动副相联；“一和倒挡齿轮241”与第四轴245通过滑动花键联接，第一拨叉111和“一和倒挡齿轮241”联接；控制器发送指令，第一换挡气缸11驱动“一和倒挡齿轮241”沿着第四轴245的轴向在三个位置之间滑动，这三个位置分别对应着：“一和倒挡齿轮241”与第二轴小齿轮222啮合、“一和倒挡齿轮241”不与任何齿轮啮合与“一和倒挡齿轮241”和第三轴反转齿轮23啮合，当“一和倒挡齿轮241”与第二轴小齿轮222啮合时农田作业机以一挡的速度在向前行走，当“一和倒挡齿轮241”和第三轴反转齿轮23啮合时农田作业机以倒挡向后行走，从而实现了自动化切换到一挡和倒挡。第三轴反转齿轮23是一个介齿轮，不能改变速度的大小，但是可以改变转动方向。

本实施例还包括第二换挡气缸12和第二拨叉121，第二轴组件22还包括第二轴第五齿轮225，第二轴第五齿轮225与第二轴226固定联接；

第四轴组件24还包括第四轴二挡齿轮242和第四轴三挡齿轮243；第四轴二挡齿轮242和第四轴三挡齿轮243固定联接，第四轴二挡齿轮242和第四轴三挡齿轮243的组合与第四轴通过滑动花键联接；第二换挡气缸12的外壳与壳体固定联接，第二换挡气缸12的输出轴和第二拨叉121固定联接，第二拨叉121与第四轴二挡齿轮242和第四轴三挡齿轮243的组合联接；第二换挡气缸12是双行程气缸；控制器发送指令，第二换挡气缸12驱动第四轴二挡齿轮242和第四轴三挡齿轮243的组合沿着第四轴245的轴向在三个位置之间滑动，这三个位置分别对应着：第二轴第五齿轮225和第四轴二挡齿轮242啮合、第四轴二挡齿轮242和第四轴三挡齿轮243分别与任何一个齿轮都不啮合、第二轴大齿轮223和第四轴三挡齿轮243啮合，当第二轴第五齿轮225和第四轴二挡齿轮242啮合时农田作业机以二挡的速度在向前行走，当第二轴大齿轮223 和第四轴三挡齿轮243啮合时农田作业机以三挡的速度在向前行走，从而实现了自动化切换到二挡和三挡。

以上的高速、中速和低速与一挡、二挡、三挡和倒挡共组合出12个挡位，，其中有九个前进挡、三个后退挡，另外还有一个空挡，共有13个挡位。

本实施例还包括第五轴齿轮25、第六轴组件26、右离合气缸31和右拨叉 33；第五轴齿轮25与壳体通过转动副相联；第六轴组件26包括第六轴中齿轮 261、第六轴右齿轮262、右制动器264和第六轴；第六轴和壳体通过转动副相联；第六轴中齿轮261与第六轴固定联接；第五轴齿轮25与第四轴第四齿轮 244啮合，第五轴齿轮25与第六轴中齿轮261啮合，第五轴齿轮25是一个介齿轮，只是改变了转动方向，不改变转速大小，第四轴第四齿轮244通过第五轴齿轮25与第六轴中齿轮261传动；第六轴右齿轮262和第六轴通过滑动花键联接；第六轴右齿轮262的左端通过右牙嵌式离合器与第六轴中齿轮261接合；右制动器264的活动部件和第六轴的右端固定联接，右制动器264的固定部件和壳体固定联接；右离合气缸31的输出轴和右拨叉33联接，右拨叉33 和第六轴右齿轮262联接，右拨叉33和右制动器264的操纵机构联接；右离合气缸31与控制器电联接；控制器发送指令，右离合气缸31驱动右拨叉33 向右拨动第六轴右齿轮262，右牙嵌式离合器脱开，第六轴右齿轮262失去动力，右离合气缸31驱动右拨叉33继续向右拨动第六轴右齿轮262，第六轴右齿轮262的右端压紧右制动器264的操纵机构，使第六轴右齿轮262制动。以上所述的右牙嵌式离合器，可以在两边齿轮速度都在运转时进行结合和分离，相对于汽车的传动机构，农田作业机的运转速度都不快，不会出现碰断牙的现象。在右牙嵌式离合器相结合时，右离合气缸31通过右拨叉33拨动第六轴右齿轮262向左移，一次直接啮合的可能性不大，总是使两者的齿顶先顶在一起，两者的转速不同，直到齿和齿间相遇时，才结合在一起。

本实施例还包括左离合气缸32和左拨叉34，第六轴组件26还包括第六轴左齿轮263和左制动器265，其工作原理与右侧的相同，只是运动方向镜像对称。

本实施例还包括第七轴组件27、右输出轴28和左输出轴29；第七轴组件 27包括第七轴右小齿轮271、第七轴右大齿轮272、第七轴左小齿轮273和第七轴左大齿轮274；第七轴右小齿轮271和第七轴右大齿轮272固定在一起，与壳体通过转动副相联，第七轴左小齿轮273和第七轴左大齿轮274固定在一起，与壳体通过转动副相联；

第七轴右大齿轮272和第六轴右齿轮262啮合，即使第六轴右齿轮262轴向滑动时也不脱开；右输出轴28上设置右输出齿轮281，右输出轴28与壳体通过转动副相联，右输出轴28和农田作业机的行走轮固定联接；

同样地，第七轴左小齿轮273、第七轴左大齿轮274、左输出轴29和左输出齿轮也同样设置，只是左右镜像；

控制器发送指令，当右离合气缸31通过右拨叉33驱动右牙嵌式离合器脱开，第六轴右齿轮262被制动时，使左牙嵌式离合器保持结合，第六轴左齿轮 263未被制动，第六轴左齿轮263继续旋转，则农田作业机朝右转弯；同理，当左牙嵌式离合器脱开，第六轴左齿轮263被制动时，使右牙嵌式离合器保持结合，第六轴右齿轮262未被制动，第六轴右齿轮262继续旋转，则农田作业机朝左转弯，从而达到了自动转向的目的。左牙嵌式离合器和右牙嵌式离合器都脱开时，第六轴右齿轮262和第六轴左齿轮263都被制动时，农田作业机不行走，发动机怠速空转。左牙嵌式离合器和右牙嵌式离合器都结合时，农田作业机朝前直行。

在倒车时也适用于转向。

为了便于控制第一离合气缸145的行程，第一离合气缸145上可以设置多个传感器，到行程的某个阶段，控制器能采集到其位置信息，从而控制离合推盘141推动上离合器142距离；第一离合气缸145也可以使用比例电磁阀控制，比例电磁阀与控制器电联接，通过控制通入气流的压力来控制，或者第一离合气缸145使用电缸代替，电缸与控制器电联接，从而控制离合推盘141推动上离合器142距离。

以上所述的控制器还可以通过遥控装置发送和接收指令，使人站在地面上使用遥控器就可以操纵农田作业机行走，使用更方便。

实施例2，一种农田作业机用摩擦片式离合器的自动化离合的方法，包括 M个周期性步骤，最后再一次压紧到预期的压紧行程C，使农田作业机的带轮 143与第一轴214完全结合，从而使农田作业机启动行走；每一个周期性步骤包括一个先压紧和再放松的步骤，使带轮143与第一轴214不完全结合，一个周期性步骤中的压紧行程An大于放松行程Bn，一个压紧行程An的末端比上一个压紧行程An-1的末端更接近预期的压紧行程C，这样，前几个周期性步骤中都是不完全结合，一次比一次结合的更贴近，使第一轴214逐次结合，逐渐启动。

本公司目前使用的农田作业机用摩擦片式离合器的自动化离合的方法，如图10所示，包括M＝4个周期性步骤，最后再一次压紧到预期的压紧行程C＝1 毫米，使农田作业机的带轮143与第一轴214完全结合，从而使农田作业机启动行走；每一个周期性步骤包括一个先压紧和再放松的步骤，使带轮143与第一轴214不完全结合，一个周期性步骤中的压紧行程An大于放松行程Bn，比如图中的压紧行程A2大于放松行程B2，第一个压紧行程A2的末端比上一个压紧行程A1的末端更接近预期的压紧行程C，这样，前几个周期性步骤中都是不完全结合，一次比一次结合的更接近于完全结合，使第一轴214逐次结合，逐渐启动，相比传统的一次性结合，这样能使农田作业机平稳地启动。

相对应地，第一离合气缸145驱动摆臂1411逐次摆动，直至上离合器142 使第一轴214和带轮143完全结合。

实施例3，一种农田作业机用变换挡位的方法，包括执行挡位变换和检测的步骤；其中执行挡位变换的步骤包括启动相应的第一换挡气缸11、第二换挡气缸12或第三换挡气缸13，执行完步骤后延时1-5秒，以确保换挡到位；检测的步骤包括检测是否成功变换到相应的挡位，在第一换挡气缸11、第二换挡气缸12或第三换挡气缸13上相应挡位的位置都设置有传感器，通过采集相应传感器的数据进行分析，得到换挡是否成功的结论；如果换挡成功，则发送成功的反馈信号；如果换挡失败，则延时5-10秒，发送失败的反馈信号和重新执行挡位变换的提示。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，包括控制器、壳体、第一轴组件和上离合组件；

其特征在于：第一轴组件包括第一轴，第一轴和壳体通过转动副相联；上离合组件包括离合推盘、上离合器、带轮、离合固定盘和第一离合气缸；离合固定盘和壳体固定联接，离合固定盘套设在第一轴上，离合固定盘上设有螺旋形定斜面；离合推盘套设在第一轴上，离合推盘和第一轴活动联接，离合推盘上设有螺旋形动斜面；定斜面和动斜面滑动联接；带轮和第一轴通过转动副相联；上离合器是摩擦片式离合器，上离合器的从动部分与第一轴固定联接；离合推盘的一端与上离合器的操纵机构联接，上离合器的主动部分与带轮固定联接；离合推盘上还设有摆臂，第一离合气缸的第一端与壳体通过铰链联接，第一离合气缸的第二端与摆臂末端通过铰链联接；第一离合气缸和控制器电联接；控制器发送指令，使第一离合气缸驱动摆臂摆动，动斜面沿着定斜面滑动，离合推盘沿着第一轴的轴向推动上离合器的操纵机构，上离合器使第一轴和带轮结合。

2.如权利要求1所述的农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，其特征在于：第一轴组件还包括第一轴中齿轮、第一轴大齿轮和第一轴小齿轮，所述的第一轴中齿轮、第一轴大齿轮和第一轴小齿轮的轴毂固定联接在一起，所述的第一轴中齿轮、所述第一轴大齿轮和所述第一轴小齿轮的组合通过滑动键与第一轴滑动联接；

还包括第二轴组件、第三换挡气缸和第三拨叉；第三换挡气缸是双行程气缸，第三换挡气缸的外壳与壳体固定联接，第三换挡气缸的输出轴和第三拨叉固定联接；第三拨叉和第一轴中齿轮、第一轴大齿轮和第一轴小齿轮的组合联接；第三换挡气缸和控制器电联接；

第二轴组件包括第二轴中齿轮、第二轴小齿轮、第二轴大齿轮和第二轴，第二轴中齿轮、第二轴小齿轮和第二轴大齿轮分别与第二轴固定联接；第二轴和壳体通过转动副相联；

控制器发送指令使第三换挡气缸通过第三拨叉拨动第一轴中齿轮、第一轴大齿轮和第一轴小齿轮的组合沿着第一轴在三个位置间切换，在三个位置上，分别对应着：第二轴中齿轮和第一轴中齿轮啮合、第二轴小齿轮和第一轴大齿轮啮合与第二轴大齿轮和第一轴小齿轮啮合。

3.如权利要求2所述的农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，其特征在于：还包括第三轴反转齿轮、第四轴组件、第一换挡气缸和第一拨叉，第三轴反转齿轮和壳体通过转动副相联；第二轴组件还包括第二轴反转齿轮；第二轴反转齿轮与第二轴固定联接；第三轴反转齿轮和第二轴反转齿轮啮合；第一换挡气缸是双行程气缸，第一换挡气缸和控制器电联接；第一换挡气缸的外壳与壳体固定联接，第一换挡气缸的输出轴和第一拨叉固定联接；第四轴组件包括“一和倒挡齿轮”与第四轴；第四轴和壳体通过转动副相联；“一和倒挡齿轮”与第四轴通过滑动键联接，第一拨叉和“一和倒挡齿轮”联接；控制器发送指令，第一换挡气缸驱动“一和倒挡齿轮”沿着第四轴的轴向在三个位置之间滑动，这三个位置分别对应着：“一和倒挡齿轮”与第二轴小齿轮啮合、“一和倒挡齿轮”不与任何齿轮啮合与“一和倒挡齿轮”和第三轴反转齿轮啮合。

4.如权利要求3所述的农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，其特征在于：还包括第二换挡气缸和第二拨叉，第二轴组件还包括第二轴第五齿轮，第二轴第五齿轮与第二轴固定联接；

第四轴组件还包括第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮；第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮固定联接，第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮的组合与第四轴通过滑动键联接；第二换挡气缸的外壳与壳体固定联接，第二换挡气缸的输出轴和第二拨叉固定联接，第二拨叉与第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮的组合联接；第二换挡气缸是双行程气缸；控制器发送指令，第二换挡气缸驱动第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮的组合沿着第四轴的轴向在三个位置之间滑动，这三个位置分别对应着：第二轴第五齿轮和第四轴二挡齿轮啮合、第四轴二挡齿轮和第四轴三挡齿轮分别与任何一个齿轮都不啮合、第二轴大齿轮和第四轴三挡齿轮啮合。

5.如权利要求4所述的农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，其特征在于：还包括第六轴组件、右离合气缸和右拨叉；第六轴组件包括第六轴中齿轮、第六轴右齿轮、右制动器和第六轴；第六轴和壳体通过转动副相联；第六轴中齿轮与第六轴固定联接；第四轴第四齿轮与第六轴中齿轮相传动；第六轴右齿轮和第六轴通过滑动键联接；第六轴右齿轮的左端通过右牙嵌式离合器与第六轴中齿轮接合；右制动器的活动部件和第六轴的右端固定联接，右制动器的固定部件和壳体固定联接；右离合气缸的输出轴和右拨叉联接，右拨叉和第六轴右齿轮联接，右拨叉和右制动器的操纵机构联接；右离合气缸与控制器电联接；控制器发送指令，右离合气缸驱动右拨叉向右拨动第六轴右齿轮，右牙嵌式离合器脱开，右离合气缸驱动右拨叉继续向右拨动第六轴右齿轮，第六轴右齿轮的右端压紧右制动器的操纵机构，使第六轴右齿轮制动。

6.如权利要求2至5中任一项所述的农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，其特征在于：所述的滑动键是指滑动花键或者滑动平键。

7.如权利要求1至5中任一项所述的农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，其特征在于：第一离合气缸上可以设置多个传感器，到行程的某个阶段，控制器采集到其位置信息；或者第一离合气缸使用比例电磁阀控制，比例电磁阀与控制器电联接；或者第一离合气缸使用电缸代替，电缸与控制器电联接。

8.如权利要求1至5中任一项所述的农田作业机用自动化离合、变速和转向设备，其特征在于：还包括遥控装置。

Images