CN217583053U - 一种拖拉机变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种拖拉机变速箱，拖拉机变速箱分成并联设置的分动变速部分和行走变速部分两部分，从而能够根据拖拉机的作业性质和负荷大小采用不同的动力配合方式。使发动机能够在高效区工作，以减少噪音、降低油耗，实现节能降耗的目的。

Description

一种拖拉机变速箱

技术领域

本实用新型属于农业机械技术领域，具体涉及一种拖拉机变速箱。

背景技术

拖拉机需要从事以联合整地为主，兼顾耙地和犁耕、收割作业，由于传统的拖拉机采用燃油驱动、机械传动的方式，所以需要设置较大功率的发动机，才能满足作业需要。但拖拉机在没有进行耕田作业、而只是行走时，并不需要多大的功率。如果还是采用发动机驱动，就存在大马拉小车的现象，发动机不能在高效区工作，导致噪音大、油耗大，环境污染严重和发动机效率低。近几年由于国家对环境问题给予很大的重视，很多汽车、机械开始向新能源方向发展。因此拖拉机采用发动机和电机相结合的驱动和作业方式，能够起到节能降耗的效果。发动机与电机相结合的方式需要通过拖拉机变速箱来实现。

经专利检索，与本申请有一定关系的主要有以下专利：

1、申请号为“201410006236.6”、申请日为“2014.01.07”、公开号为“CN103660912A”、公开日为“2014.03.26”、名称为“一种串联式混合动力拖拉机”、申请人为“南京农业大学”的中国发明专利，该发明专利公开了一种串联式混合动力拖拉机，包括动力机构，其特征在于，所述的动力机构包括发动机、发电机、蓄电池组、电动机和变速箱，其中，所述的发动机和发电机通过一连接飞轮以串联的方式连接，且所述的发电机、蓄电池组和电动机同时与一功率转换器连接，而所述的电动机上还设置有电机控制器，且所述的电动机的输出轴则与所述的变速箱连接。该发明所述的串联式混合动力拖拉机始终使发动机在最佳工况下运行，通过功率转换器转换为电力储存或直接供给电动机，具有低排放，低噪音，效率高等优点，而通过发动机、发电机、蓄电池组、电动机及变速箱的协同调速，使得调速范围更广，可以满足多种作业要求。

2、申请号为“202010018021.1”、申请日为“2020.01.08”、公开号为“CN111216540A”、公开日为“2020.06.02”、名称为“一种拖拉机电驱并联混合动力系统及其控制方法”、申请人为“同济大学”的中国发明专利，该发明专利涉及一种拖拉机电驱并联混合动力系统及其控制方法，该系统包括依次连接的液压泵、液压泵驱动电机、电池管理系统、动力蓄电池，以及依次连接的发动机、扭转减震器、单向离合器和电驱并联混合动力变速箱；电驱并联混合动力变速箱包括箱体和设置在箱体中的行星排、动力切换元件、驱动电机和挡位装置；动力切换元件包括行星排输入端离合器和行星排输出端离合器，用于实现纯电动、转速耦合并联和转矩耦合并联在内的形式切换。与现有技术相比，该发明具有纯电动、转速耦合并联以及转矩耦合并联等多种作业模式，可通过外接电源充电、抑制负载扰动和稳定发动机工作点等方式实现节能降耗，具有转速调节区间宽、结构紧凑以及适用性强的优点。

3、申请号为“202010018410.4”、申请日为“2020.01.08”、公开号为“CN111231650A”、公开日为“2020.06.05”、名称为“一种拖拉机功率分流混合动力系统及其控制方法”、申请人为“同济大学”的中国发明专利，该发明专利涉及一种拖拉机功率分流混合动力系统及其控制方法，该系统的变速箱中设有功率耦合变速系统和液压控制系统，功率耦合变速系统包括功率耦合子系统和多挡变速子系统，功率耦合子系统包括机械传动装置和动力切换元件；拖拉机变速箱控制器根据拖拉机作业动力需求对功率耦合子系统和多挡变速子系统进行协调控制，实现不同工作模式、作业挡位下拖拉机功率分流混合动力系统双动力源的功率分配。与现有技术相比，该发明具有多种行驶作业模式，并且可通过外接电源充电、减少发动机空转时间以及电机调节发动机工作点的方式实现节能降耗，具有转速调节范围广、续航时间长、结构紧凑以及适应性强的优点。

4、申请号为“202210246326.7”、申请日为“2022.03.14”、公开号为“CN114571992A”、公开日为“2022.06.03”、名称为“一种用于拖拉机的柴电混合动力变速箱”、申请人为“第一拖拉机股份有限公司”的中国发明专利，该发明专利的柴电混合动力变速箱，包括柴油机、发电机和电动机，还设有与前桥连接的前桥传动轴、与后桥连接的后桥传动轴、与PTO总成连接的PTO传动轴、以及四驱传动轴；柴油机传动轴与发电机连接，发电机能够将电能存储至电池包，电池包能够为电动机供电，电动机能够以高速挡和低速挡驱动后桥，后桥传动轴能够带动四驱传动轴，四驱传动轴能够通过四驱系统离合器和花键套带动前桥传动轴，使电动机能够同时驱动前桥和后桥，柴油机通过PTO传动轴带动PTO总成，实现了拖拉机的柴电混合动力驱动，达到节能减排的目的，大大提高了拖拉机的经济性，具有无级变速和精准控制等优势，大大提高操作舒适性和动力性，在拖拉机噪声控制等方面有着巨大优势。

5、申请号为“201820740858.5”、申请日为“2018.05.18”、公开号为“CN208232805U”、公开日为“2018.12.14”、名称为“220-280马力动力换挡拖拉机分流装置”、申请人为“潍坊百利拖拉机有限公司”的实用新型专利，该实用新型专利实用新型提供了一种220-280马力动力换挡拖拉机分流装置，包括发动机和变速箱、第一电机、第二电机、控制系统和行星齿轮，控制系统分别与第一电机和第二电机电连接，第一电机的输出轴与行星齿轮的外齿圈传动连接，第二电机的输出轴与行星齿轮的内齿圈传动连接；行星齿轮的行星架与变速箱输入轴传动连接；发动机与第一电机传动连接，发动机与第一电机之间设有第一离合器；第一电机与行星齿轮之间设有第二离合器。本实用新型具有以下优点：（1）、通过混合动力驱动做功，可以不切断动力输出，行走机构与发动机之间不存在直接连接关系，动力输出平稳；（2）、行驶机构、动力输出装置、泵驱动装置之间转速通过变速箱分流动力，转速同步变化。

但上述专利是将发动机的机械能全部转化为电能，然后再将电能转化为机械能；或是取力输出部分与行走输出部分相互连接，导致结构复杂、生产成本高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种拖拉机变速箱。

一种拖拉机变速箱，由分动变速部分和行走变速部分组成，分动变速部分和行走变速部分并联设置，分动变速部分的输入轴及输出轴与行走变速部分的输入轴及输出轴互相独立。通过将拖拉机变速箱分成并联设置的分动变速部分和行走变速部分两部分，从而能够根据拖拉机的作业性质和负荷大小采用不同的动力配合方式。使发动机能够在高效区工作，以减少噪音、降低油耗，实现节能降耗的目的。

进一步地，分动变速部分包括：分动输入轴、PTO输入齿轮、离合盘、PTO输出齿轮及PTO输出轴，PTO输入齿轮通过离合盘与分动输入轴分合转动连接，PTO输出齿轮设置在PTO输出轴上，PTO输入齿轮与PTO输出齿轮啮合，带动PTO输出轴转动。利用发动机带动PTO输出轴，使得PTO输出轴能够输出强劲的动力，以满足作业设备的动力需要。

进一步地，分动变速部分还包括：分动输入齿轮、分动输出齿轮及分动输出轴，分动输入齿轮和PTO输入齿轮同轴设置在分动输入轴上，分动输出齿轮设置在分动输出轴上；分动输入齿轮通过分动输出齿轮带动分动输出轴转动。以增加分动输出口，以便带动多种作业设备同时作业。

进一步地，分动变速部分还包括：分动中间齿轮，分动中间齿轮同时与分动输入齿轮和分动输出齿轮啮合，分动输入齿轮通过分动中间齿轮带动分动输出齿轮转动。以增大速比，满足作业设备的转速要求。

进一步地，分动变速部分设置有两套并联的中间齿轮、分动输出齿轮及分动输出轴，两根分动输出轴与分动输入轴呈等腰三角形布置。使变速箱内的齿轮组对称布置，同时拉开各分动输出口之间的间距，以便与分动输出口连接的作业设备安装，以免作业设备之间相互干涉。

进一步地，行走变速部分包括：行走输入轴、行走输入齿轮、行走中间齿轮、行走中间轴、1挡输入齿轮、2挡输入齿轮、1挡输出齿轮、2挡输出齿轮、行走输出轴及行走输出齿套； 行走中间齿轮、1挡输入齿轮和2挡输入齿轮同轴设置在行走中间轴上，行走输入齿轮通过行走中间齿轮带动1挡输入齿轮和2挡输入齿轮转动；1挡输入齿轮与1挡输出齿轮啮合，2挡输入齿轮与2挡输出齿轮啮合，1挡输出齿轮与2挡输出齿轮同轴设置，行走输出齿套设置在1挡输出齿轮与2挡输出齿轮之间，同时行走输出齿套滑动设置在行走输出轴上。通过将行走变速部分与分动变速部分并联设置的方式，使得行走变速部分能够采用电机驱动。从而能够根据拖拉机的作业性质和负荷大小采用不同的动力配合方式。

进一步地，当行走输出齿套沿行走输出轴滑动到1挡输出齿轮与2挡输出齿轮中间位置时，行走输出齿套没有与2挡输入齿轮或2挡输出齿轮啮合，此时行走输出齿套处于空挡位置，行走输出轴不会转动。

进一步地，当行走输出齿套沿行走输出轴滑动，与1挡输出齿轮或2挡输出齿轮啮合时，此时行走输出齿套处于1挡或2挡位置，1挡输出齿轮或2挡输出齿轮通过行走输出齿套带动行走输出轴转动。

进一步地，设置有两套并联的行走输入轴、行走输入齿轮、行走中间齿轮、行走中间轴、1挡输入齿轮及2挡输入齿轮。以便能够采用两个较小的电机来驱动，以降低成本。

进一步地，两根行走输入轴与行走输出轴呈等腰三角形布置。使变速箱内的齿轮组对称布置，同时拉开行走输入轴之间的间距，以便电机安装，以免电机之间相互干涉。

本实用新型的有益效果为：通过将拖拉机变速箱分成并联设置的分动变速部分和行走变速部分两部分，从而能够根据拖拉机的作业性质和负荷大小采用不同的动力配合方式。使发动机能够在高效区工作，以减少噪音、降低油耗，实现节能降耗的目的。

附图说明

图1为拖拉机变速箱原理示意图；

图2为拖拉机变速箱立体结构示意图；

图3为拖拉机变速箱正视示意图；

图中：100—分动变速部分、101—发动机、102—发电机、103—分动输入轴、104—分动输入齿轮、105—分动中间齿轮、106—分动输出齿轮、107—分动输出轴、108—油泵、109—PTO输入齿轮、110—离合盘、111—PTO输出齿轮、112—PTO输出轴；

200—行走变速部分、201—电机、202—行走输入轴、203—行走输入齿轮、204—行走中间齿轮、205—行走中间轴、206—1挡输入齿轮、207—2挡输入齿轮、208—1挡输出齿轮、209—2挡输出齿轮、210—行走输出轴、211—行走输出齿套。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的描述：

如图1至3所示：拖拉机变速箱由分动变速部分100和行走变速部分200组成，分动变速部分100和行走变速部分200并联设置，分动变速部分100的输入轴及输出轴与行走变速部分200的输入轴及输出轴互相独立。

分动变速部分100包括：分动输入轴103、分动输入齿轮104、分动中间齿轮105、分动输出齿轮106、分动输出轴107、PTO输入齿轮109、离合盘110、PTO输出齿轮111及PTO输出轴112。

发动机101与发电机102和分动输入轴103同轴连接，发动机101带动发电机102转动进行发电，用来给电池充电或给电机201供电，同时发动机101还带动分动输入轴103转动。

分动输入齿轮104与PTO输入齿轮109同轴设置在分动输入轴103上，PTO输入齿轮109通过离合盘110与分动输入轴103分合转动连接。PTO输出齿轮111设置在PTO输出轴112上，PTO输入齿轮109与PTO输出齿轮111啮合。当离合盘110结合时，分动输入轴103通过离合盘110带动PTO输入齿轮109转动，并通过PTO输出齿轮111带动PTO输出轴112转动，并通过PTO输出轴112带动作业设备转动，从而输出动力。当离合盘110分开时，PTO输入齿轮109停止转动，作业设备失去动力，停止工作。

分动变速部分100还设置有两套并联的中间齿轮105、分动输出齿轮106及分动输出轴107。分动输出齿轮106设置在分动输出轴107上，分动中间齿轮105同时与分动输入齿轮104和分动输出齿轮106啮合，分动输入齿轮104通过分动中间齿轮105带动分动输出齿轮106转动，并通过分动输出轴107带动油泵等作业设备转动，从而输出分动力。

两根分动输出轴107与分动输入轴103呈等腰三角形布置，两根分动输出轴107能够连接不同的作业设备，能够同时进行不同的作业。

行走变速部分200包括：行走输入轴202、行走输入齿轮203、行走中间齿轮204、行走中间轴205、1挡输入齿轮206、2挡输入齿轮207、1挡输出齿轮208、2挡输出齿轮209、行走输出轴210及行走输出齿套211。行走中间齿轮204、1挡输入齿轮206和2挡输入齿轮207同轴设置在行走中间轴205上，行走输入齿轮203通过行走中间齿轮204带动1挡输入齿轮206和2挡输入齿轮207转动。1挡输入齿轮206与1挡输出齿轮208啮合，2挡输入齿轮207与2挡输出齿轮209啮合，1挡输出齿轮208与2挡输出齿轮209同轴设置，行走输出齿套211设置在1挡输出齿轮208与2挡输出齿轮209之间，同时行走输出齿套211滑动设置在行走输出轴210上。

设置有两套并联的行走输入轴202、行走输入齿轮203、行走中间齿轮204、行走中间轴205、1挡输入齿轮206及2挡输入齿轮207。两根行走输入轴202与行走输出轴210呈等腰三角形布置。使变速箱内的齿轮组对称布置、改善齿轮组的受力状态，同时拉开行走输入轴202之间的间距，以便电机201安装，以免电机201之间相互干涉。同时能够采用两个较小的电机201来驱动，以降低成本。

电机201通过行走输入轴202和行走输入齿轮203带动行走中间齿轮204转动，中间齿轮204通过行走中间轴205带动1挡输入齿轮206及2挡输入齿轮207同步转动。当行走输出齿套211沿行走输出轴210滑动到1挡输出齿轮208与2挡输出齿轮209中间位置时，行走输出齿套211没有与2挡输入齿轮207或2挡输出齿轮209啮合，此时行走输出齿套211处于空挡位置，行走输出轴210不会转动，此时拖拉机处在停驶状态。

当行走输出齿套211沿行走输出轴210滑动，与1挡输出齿轮208或2挡输出齿轮209啮合时，此时行走输出齿套211处于1挡或2挡位置，1挡输出齿轮208或2挡输出齿轮209通过行走输出齿套211带动行走输出轴210转动，从而处在拖拉机行驶状态。

由于拖拉机的作业性质和负荷大小不同时，所需的动力大小不同。当拖拉机处在边行进边作业（如耕田、收割）状态时，所需的动力最大，此时发动机101和电机201同时工作。发动机101通过分动变速部分100为多个作业设备提供动力，电机201通过行走变速部分200为拖拉机的行驶提供动力。当拖拉机处在停驶作业（如碾米、碎石）状态时，不需要行驶，此时只有发动机101工作。发动机101通过分动变速部分100为多个作业设备提供动力，同时发动机101带动发动机102发电，为电池充电。当拖拉机处在单纯的行驶状态时，作业设备不工作，此时只有电机201工作。电机201通过行走变速部分200为拖拉机的行驶提供动力。

综上所述，本实用新型的有益效果为：通过将拖拉机变速箱分成并联设置的分动变速部分和行走变速部分两部分，从而能够根据拖拉机的作业性质和负荷大小采用不同的动力配合方式。使发动机能够在高效区工作，以减少噪音、降低油耗，实现节能降耗的目的。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种拖拉机变速箱，其特征在于：变速箱由分动变速部分（100）和行走变速部分（200）组成，分动变速部分（100）和行走变速部分（200）并联设置，分动变速部分（100）的输入轴及输出轴与行走变速部分（200）的输入轴及输出轴互相独立。

2.根据权利要求1所述的拖拉机变速箱，其特征在于：分动变速部分（100）包括：分动输入轴（103）、PTO输入齿轮（109）、离合盘（110）、PTO输出齿轮（111）及PTO输出轴（112），PTO输入齿轮（109）通过离合盘（110）与分动输入轴（103）分合转动连接，PTO输出齿轮（111）设置在PTO输出轴（112）上，PTO输入齿轮（109）与PTO输出齿轮（111）啮合，带动PTO输出轴（112）转动。

3.根据权利要求2所述的拖拉机变速箱，其特征在于：分动变速部分（100）还包括：分动输入齿轮（104）、分动输出齿轮（106）及分动输出轴（107），分动输入齿轮（104）和PTO输入齿轮（109）同轴设置在分动输入轴（103）上，分动输出齿轮（106）设置在分动输出轴（107）上；分动输入齿轮（104）通过分动输出齿轮（106）带动分动输出轴（107）转动。

4.根据权利要求3所述的拖拉机变速箱，其特征在于：分动变速部分（100）还包括：分动中间齿轮（105），分动中间齿轮（105）同时与分动输入齿轮（104）和分动输出齿轮（106）啮合，分动输入齿轮（104）通过分动中间齿轮（105）带动分动输出齿轮（106）转动。

5.根据权利要求4所述的拖拉机变速箱，其特征在于：分动变速部分（100）设置有两套并联的中间齿轮（105）、分动输出齿轮（106）及分动输出轴（107），两根分动输出轴（107）与分动输入轴（103）呈等腰三角形布置。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的拖拉机变速箱，其特征在于：行走变速部分（200）包括：行走输入轴（202）、行走输入齿轮（203）、行走中间齿轮（204）、行走中间轴（205）、1挡输入齿轮（206）、2挡输入齿轮（207）、1挡输出齿轮（208）、2挡输出齿轮（209）、行走输出轴（210）及行走输出齿套（211）；行走中间齿轮（204）、1挡输入齿轮（206）和2挡输入齿轮（207）同轴设置在行走中间轴（205）上，行走输入齿轮（203）通过行走中间齿轮（204）带动1挡输入齿轮（206）和2挡输入齿轮（207）转动；1挡输入齿轮（206）与1挡输出齿轮（208）啮合，2挡输入齿轮（207）与2挡输出齿轮（209）啮合；1挡输出齿轮（208）与2挡输出齿轮（209）同轴设置，行走输出齿套（211）设置在1挡输出齿轮（208）与2挡输出齿轮（209）之间，同时行走输出齿套（211）滑动设置在行走输出轴（210）上。

7.根据权利要求6所述的拖拉机变速箱，其特征在于：当行走输出齿套（211）沿行走输出轴（210）滑动到1挡输出齿轮（208）与2挡输出齿轮（209）中间位置时，行走输出齿套（211）没有与2挡输入齿轮（207）或2挡输出齿轮（209）啮合，此时行走输出齿套（211）处于空挡位置，行走输出轴（210）不会转动。

8.根据权利要求6所述的拖拉机变速箱，其特征在于：当行走输出齿套（211）沿行走输出轴（210）滑动，与1挡输出齿轮（208）或2挡输出齿轮（209）啮合时，此时行走输出齿套（211）处于1挡或2挡位置，1挡输出齿轮（208）或2挡输出齿轮（209）通过行走输出齿套（211）带动行走输出轴（210）转动。

9.根据权利要求6所述的拖拉机变速箱，其特征在于：设置有两套并联的行走输入轴（202）、行走输入齿轮（203）、行走中间齿轮（204）、行走中间轴（205）、1挡输入齿轮（206）及2挡输入齿轮（207）。

10.根据权利要求9所述的拖拉机变速箱，其特征在于：两根行走输入轴（202）与行走输出轴（210）呈等腰三角形布置。

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