專利名稱：收割機(jī)機(jī)械有級變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變速機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種安裝于收割機(jī)的機(jī)械有級變速器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前國內(nèi)收割機(jī)市場上，履帶式稻麥聯(lián)合收割機(jī)的行走系統(tǒng)有兩種形式一種是 裝有工農(nóng)變速箱，屬于機(jī)械有級變速；另一種是在NL35齒輪箱上安裝一臺FYW^液壓無級 變速器。21世紀(jì)初期，國產(chǎn)收割機(jī)采用以工農(nóng)變速箱為主體的有級變速行走系統(tǒng)，這種變 速箱重量較重，體積大，要用四個手柄，經(jīng)常變換檔位來調(diào)整收割機(jī)的前進(jìn)后退，快慢變檔 及左右轉(zhuǎn)向，操作費(fèi)時繁雜。因此，更多用戶青睞于液壓無級變速的收割機(jī)。這種收割機(jī) 操作簡單靈活，用一個手柄就能控制收割機(jī)的前進(jìn)、后退及快慢變速，另用一個手柄可控制 NL35齒輪箱中三個檔位，使無級變速范圍更廣更細(xì)；而其左右轉(zhuǎn)向，用按鈕控制液壓系統(tǒng) 來實(shí)現(xiàn)，操作簡便。但上述液壓無級變速系統(tǒng)存在一個致命弱點(diǎn)，即其總效率η偏低，η值通常在 5 左右，也即在行走系統(tǒng)中，如果輸出功率為10. 5kw，那么柴油機(jī)輸入給液壓無級變速器 的功率須為20kw，其中9. 5kw的輸入功率做了無用功，浪費(fèi)了能源，增加了排放，同時因其 耗油量較大，使用成本偏高?；谝陨显?，設(shè)計(jì)一種低油耗且操作簡便的機(jī)械有級變速機(jī)構(gòu)是農(nóng)用收割機(jī)領(lǐng) 域急需解決的一個重大技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種低油耗且操作簡便的收割機(jī)專用機(jī)械有 級變速機(jī)構(gòu)。本發(fā)明所述收割機(jī)機(jī)械有級變速器，包括操縱單元和齒輪變速單元，所述操縱單 元與齒輪變速單元連接；所述齒輪變速單元包括依次平行設(shè)置的動力輸入軸系、中間軸 系及動力輸出軸系；所述動力輸入軸系包括動力輸入軸，及裝設(shè)于動力輸入軸上的雙聯(lián)滑 動齒輪；在動力輸入軸的輸入端裝設(shè)用于換檔操作時切斷動力輸入的動力分離器；所述操 縱單元可帶動雙聯(lián)滑動齒輪沿動力輸入軸軸向滑動，實(shí)現(xiàn)各軸系之間相應(yīng)齒輪的嚙合。所述動力分離器可以包括分離爪系統(tǒng)組件和離合器總成，其中，離合器總成包括 離合器、摩擦片、光片、離合器杠桿，分離爪系統(tǒng)組件包括分離爪、分離爪座、分離聯(lián)接軸套。所述中間軸系包括中間軸，以及在中間軸上裝設(shè)的中間大齒輪和中間小齒輪。中 間大齒輪和中間小齒輪的外側(cè)分別裝設(shè)軸套，以實(shí)現(xiàn)軸向定位。所述動力輸出軸系包括動力輸出軸，以及依次裝設(shè)在動力輸出軸上的高速輸出齒 輪、后退輸出齒輪及低速輸出齒輪；高速輸出齒輪與后退輸出齒輪之間，以及低速輸出齒輪 外側(cè)均裝設(shè)軸套以實(shí)現(xiàn)軸向定位。所述動力輸出軸上的后退輸出齒輪始終與中間軸上的中 間小齒輪嚙合。
所述的操縱單元包括撥叉軸及安裝于撥叉軸上的換檔撥叉組件；所述換檔撥叉組 件包括換檔撥叉手柄把、換檔撥叉手柄體及換檔撥叉；所述換檔撥叉的撥叉端限位于雙聯(lián) 滑動齒輪間。當(dāng)換擋撥叉處于不同位置時，可帶動雙聯(lián)滑動齒輪滑動，實(shí)現(xiàn)各軸系之間相應(yīng) 齒輪的嚙合。同時，中間軸上中間大齒輪的相對軸向位置的固定，保證了換檔撥叉移動換檔定 位后，雙聯(lián)滑動齒輪與相應(yīng)的齒輪正確嚙合且其它齒輪之間不干涉。即當(dāng)需要高速前進(jìn)時，雙聯(lián)滑動齒輪I直接與高速輸出齒輪嚙合；需后退時，雙聯(lián) 滑動齒輪II與中間大齒輪嚙合，同時中間小齒輪與后退輸出齒輪嚙合；需低速前進(jìn)時，雙聯(lián) 滑動齒輪II直接與低速輸出齒輪嚙合。如此，本發(fā)明只需一個操縱桿即可控制實(shí)現(xiàn)三個檔位，即高速前進(jìn)檔、低速前進(jìn)檔 及后退檔。當(dāng)將其裝設(shè)在NL35齒輪箱上，可實(shí)現(xiàn)九檔機(jī)械變速。各軸系的齒輪嚙合的速比 可根據(jù)實(shí)際需要的收割速度確定。本發(fā)明的工作過程如下
在需要換檔操作時，通過操縱分離爪相對于分離爪座的軸向位置，使得離合器杠桿繞 其支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，改變摩擦片和光片的嚙合與分離，進(jìn)而切斷由柴油機(jī)經(jīng)過皮帶傳動傳過來的 動力，實(shí)現(xiàn)換檔操作。切斷動力輸入后，通過轉(zhuǎn)動換檔撥叉手柄把，調(diào)節(jié)換檔撥叉在撥叉軸上的軸向位 置，當(dāng)位于中間的雙聯(lián)滑動齒輪II與中間大齒輪嚙合時，實(shí)現(xiàn)后退，其它齒輪互不干涉；當(dāng) 換檔撥叉向左移動一定距離時，雙聯(lián)滑動齒輪II與中間大齒輪脫開，而其它齒輪互不干涉， 實(shí)現(xiàn)空檔；當(dāng)換檔撥叉繼續(xù)向左移動一定距離時，雙聯(lián)滑動齒輪I與高速輸出齒輪嚙合，其 它齒輪互不干涉，實(shí)現(xiàn)高速前進(jìn)；當(dāng)換檔撥叉向右移動一定距離時，雙聯(lián)滑動齒輪II與中間 大齒輪脫開，而其它齒輪互不干涉，實(shí)現(xiàn)空檔；當(dāng)換檔撥叉繼續(xù)向右移動一定距離時，雙聯(lián) 滑動齒輪II與低速輸出齒輪嚙合，其它齒輪互不干涉，實(shí)現(xiàn)低速前進(jìn)。本發(fā)明所述機(jī)械有級變速器，可以與液壓無級變速器，互換地裝在NL35三檔變速 行走齒輪箱上，即在不改變其它零部件的基礎(chǔ)上，可以將液壓無級變速的收割機(jī)改裝成機(jī) 械有級變速的收割機(jī)，反之亦可。為了保證收割機(jī)在其它零部件不改變的前提下，要求本發(fā)明所述變速器可與液壓 無級變速器互換，需要求其安裝尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)與液壓無級變速器完全一致，而其外形體積方 面也應(yīng)與它相仿。本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)
1、操作簡便。裝設(shè)本發(fā)明的新型收割機(jī)可以用一個手柄控制操作機(jī)械有級變速器的高 低速、前進(jìn)與后退的檔位，另外NL35齒輪箱的換檔變速及左右轉(zhuǎn)向控制與液壓無級變速的 收割機(jī)完全一致，其操作系統(tǒng)比現(xiàn)有的機(jī)械變速操作系統(tǒng)簡單便利。2、動力輸出效率大幅度提高。由于將液壓傳動改為機(jī)械傳動，將原有的機(jī)械效率 5 提高到了 95. 5%以上，效率提高近1. 9倍以上。3、耗油量降低，減少了燃油費(fèi)與維修費(fèi)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，收稻每畝平均能節(jié)省0. 5升柴 油。柴油機(jī)的功率輸出共分行走、收割、輸送、脫粒和篩選五個部分，用在行走系統(tǒng)的功率約 為總功率的1 左右，收割機(jī)每天能收50畝稻子，一年收割稻麥時間共計(jì)可達(dá)50天，則一 臺機(jī)一年可省燃油0.5升/畝\50畝/天\50天=1250升油，真正起到了節(jié)能減排的作用。同時，由于是機(jī)械變速，不需要液壓管道、油散熱器等，漏油、油溫高的現(xiàn)象不會產(chǎn)生，維 修時十分方便，費(fèi)用減少。4、使收割機(jī)具有良好的通過性能。裝設(shè)本發(fā)明的收割機(jī)能通過35度以上的斜坡， 履帶陷入深達(dá)235mm的爛泥田中仍能正常收割。


以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明 圖1為本發(fā)明傳動結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.換檔撥叉組件，1-1.換檔撥叉手柄把，1-2.換檔撥叉手柄體，1-3.換擋撥 叉，2.撥叉軸，3.雙聯(lián)滑動齒輪，3-1.雙聯(lián)滑動齒輪I，3-2.雙聯(lián)滑動齒輪II，4.動力輸 入軸，5.中間大齒輪，6.中間小齒輪，7.中間軸，8.軸套I，9.動力輸出軸，10.高速輸出齒 輪，11.軸套III，12.后退輸出齒輪，13.低速輸出齒輪，14.軸套IV，15.軸套II，16.NL35變 速箱，17.離合器總成，17-1.離合器，17-2.摩擦片，17-3.光片，17-4.分離器杠桿，18.分 離爪系統(tǒng)組件，18-1.分離爪，18-2.分離爪座，18-3.分離聯(lián)接軸套，19.箱體，20.皮帶， 22.柴油機(jī)。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明傳動體系包括依次平行設(shè)置的動力輸入軸系A(chǔ)l、中間軸系A(chǔ)2 及動力輸出軸系A(chǔ)3。如圖1及圖2所示，所述動力輸入軸系，包括裝設(shè)在動力輸入軸4上的雙聯(lián)滑動齒 輪3，以及在動力輸入軸4的輸入端裝設(shè)的離合器總成17、分離爪系統(tǒng)組件18 ；其中雙聯(lián) 滑動齒輪3包括并聯(lián)為一體的雙聯(lián)滑動齒輪I 3-1、雙聯(lián)滑動齒輪II 3-2 ；離合器總成17包 括離合器17-1、摩擦片17-2、光片17-3及離合器杠桿17_4 ；分離爪系統(tǒng)組件18包括分離 爪18-1、分離爪座18-2、分離聯(lián)接軸套18-3。如圖1及圖2所示，所述中間軸系，包括在中間軸7上依次裝設(shè)的軸套I 8、中間大 齒輪5、中間小齒輪6、軸套II 15，中間軸7上中間大齒輪5和中間小齒輪6靠軸套I 8、軸 套II 15軸向定位。如圖1及圖2所示，所述動力輸出軸系，包括依次裝設(shè)在動力輸出軸9上的高速輸 出齒輪10、軸套III11、后退輸出齒輪12、低速輸出齒輪13、軸套IV 14。動力輸出軸9的輸出 端可與NL35變速箱16連接。如圖2所示，本發(fā)明還包括操縱單元，其包括撥叉軸2及裝設(shè)于撥叉軸2上的換檔 撥叉組件1 ；換檔撥叉組件1包括換檔撥叉手柄把1-1、換擋撥叉手柄體1-2、換檔撥叉1-3。其中，如圖2所示，換檔撥叉1-3的撥叉端限位于雙聯(lián)滑動齒輪3間。中間軸7上 的中間大齒輪5的相對軸向位置保證了換檔撥叉1-3移動換檔定位后，雙聯(lián)滑動齒輪3與 相應(yīng)的齒輪正確嚙合且其它齒輪之間不干涉。即當(dāng)需要高速前進(jìn)時，雙聯(lián)滑動齒輪I 3-1 直接與高速輸出齒輪10嚙合；需后退時，雙聯(lián)滑動齒輪II 3-2與中間大齒輪5嚙合，同時中 間小齒輪6與后退輸出齒輪12嚙合；需低速前進(jìn)時，雙聯(lián)滑動齒輪II 3-2直接與低速輸出 齒輪13嚙合。
如圖2所示，動力輸入軸4的輸入端裝設(shè)的離合器總成17及分離爪系統(tǒng)組件18， 配合操縱單元實(shí)現(xiàn)換檔。即通過操縱分離爪18-1相對于分離爪座18-2的軸向位置，使得 離合器杠桿17-4繞其支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，改變摩擦片17-2和光片17-3的嚙合與分離，進(jìn)而切斷由 柴油機(jī)22經(jīng)過皮帶20傳動傳過來的動力；動力輸入軸4深入箱體19里的一端上裝有雙聯(lián) 滑動齒輪3，換檔撥叉組件1限位于雙聯(lián)滑動齒輪3中，通過轉(zhuǎn)動換擋撥叉手柄把1-1，調(diào)節(jié) 換檔撥叉1-3在撥叉軸2上的軸向位置，帶動雙聯(lián)滑動齒輪滑動，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)換檔需要。當(dāng)換檔撥叉1-3位于中間時，雙聯(lián)滑動齒輪II 3-2與中間大齒輪5嚙合時，實(shí)現(xiàn)后 退，其它齒輪互不干涉；當(dāng)換檔撥叉1-3向左移動一定距離時，雙聯(lián)滑動齒輪II 3-2與中間 大齒輪5脫開，而其它齒輪互不干涉，實(shí)現(xiàn)空檔；當(dāng)換檔撥叉1-3繼續(xù)向左移動一定距離時， 雙聯(lián)滑動齒輪I 3-1與高速輸出齒輪10嚙合，其它齒輪互不干涉，實(shí)現(xiàn)高速前進(jìn)；當(dāng)換檔撥 叉1-3向右移動一定距離時，雙聯(lián)滑動齒輪II 3-2與中間大齒輪5脫開，而其它齒輪互不干 涉，實(shí)現(xiàn)空檔；當(dāng)換檔撥叉1-3繼續(xù)向右移動一定距離時，雙聯(lián)滑動齒輪II 3-2與低速輸出 齒輪13嚙合，其它齒輪互不干涉，實(shí)現(xiàn)低速前進(jìn)。在上述換檔操作過程中，中間小齒輪6始 終與后退輸出齒輪12相嚙合。上述齒輪嚙合的速比可根據(jù)稻麥實(shí)際需要的收割速度決定，通常設(shè)計(jì)的收割速度 在0. 65-2. lm/s的范圍之內(nèi)，共分九檔，完全能滿足稻麥?zhǔn)崭畹男枨蟆?br> 權(quán)利要求
1.一種收割機(jī)機(jī)械有級變速器，包括操縱單元和齒輪變速單元，所述操縱單元與齒輪 變速單元連接；其特征在于所述齒輪變速單元包括依次平行設(shè)置的動力輸入軸系、中間 軸系及動力輸出軸系；所述動力輸入軸系包括動力輸入軸，及裝設(shè)于動力輸入軸上的雙聯(lián) 滑動齒輪；在動力輸入軸的輸入端裝設(shè)用于換檔操作時切斷動力輸入的動力分離器；所述 操縱單元可帶動雙聯(lián)滑動齒輪沿動力輸入軸軸向滑動，實(shí)現(xiàn)各軸系之間相應(yīng)齒輪的嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機(jī)機(jī)械有級變速器，其特征在于所述中間軸系包括中 間軸，以及在中間軸上裝設(shè)的中間大齒輪和中間小齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的收割機(jī)機(jī)械有級變速器，其特征在于中間大齒輪和中間小 齒輪的外側(cè)分別裝設(shè)軸套以實(shí)現(xiàn)軸向定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的收割機(jī)機(jī)械有級變速器，其特征在于所述動力輸出軸系包 括動力輸出軸，以及依次裝設(shè)在動力輸出軸上的高速輸出齒輪、后退輸出齒輪及低速輸出 齒輪；所述動力輸出軸上的后退輸出齒輪始終與中間軸上的中間小齒輪嚙合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的收割機(jī)機(jī)械有級變速器，其特征在于高速輸出齒輪與后退 輸出齒輪之間，以及低速輸出齒輪外側(cè)均裝設(shè)軸套以實(shí)現(xiàn)軸向定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機(jī)機(jī)械有級變速器，其特征在于所述的操縱單元包括 撥叉軸及安裝于撥叉軸上的換檔撥叉組件；所述換檔撥叉組件包括換檔撥叉手柄把、換檔 撥叉手柄體及換檔撥叉；所述換檔撥叉的撥叉端限位于雙聯(lián)滑動齒輪間；當(dāng)換擋撥叉處于 不同位置時，可帶動雙聯(lián)滑動齒輪滑動，實(shí)現(xiàn)各軸系之間相應(yīng)齒輪的嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機(jī)機(jī)械有級變速器，其特征在于所述動力分離器包括 分離爪系統(tǒng)組件和離合器總成；其中，離合器總成包括離合器、摩擦片、光片、離合器杠桿， 分離爪系統(tǒng)組件包括分離爪、分離爪座、分離聯(lián)接軸套。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低油耗且操作簡便的收割機(jī)專用機(jī)械有級變速器，包括操縱單元和齒輪變速單元，所述操縱單元與齒輪變速單元連接；所述齒輪變速單元包括依次平行設(shè)置的動力輸入軸系、中間軸系及動力輸出軸系；所述動力輸入軸系包括動力輸入軸，及裝設(shè)于動力輸入軸上的雙聯(lián)滑動齒輪；在動力輸入軸的輸入端裝設(shè)用于換檔操作時切斷動力輸入的動力分離器；所述操縱單元可帶動雙聯(lián)滑動齒輪沿動力輸入軸軸向滑動，實(shí)現(xiàn)各軸系之間相應(yīng)齒輪的嚙合。
文檔編號A01D69/06GK102077743SQ201010579550
公開日2011年6月1日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者葉晶, 孫慕利, 崔威風(fēng), 常巧云, 曹揚(yáng), 王阿祥, 薜臻 申請人:江蘇常發(fā)鋒陵農(nóng)業(yè)裝備有限公司