專利名稱：收割機(jī)機(jī)械有級(jí)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(jí)變速器。
技術(shù)背景
當(dāng)前國內(nèi)收割機(jī)市場(chǎng)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(jí)變速；另一種是在NL35齒輪箱上安裝一臺(tái)FYW^液壓無級(jí) 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(jí)變速行走系統(tǒng)，這種變 速箱重量較重，體積大，要用四個(gè)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(shí)繁雜。因此，更多用戶青睞于液壓無級(jí)變速的收割機(jī)。這種收割機(jī) 操作簡(jiǎn)單靈活，用一個(gè)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(gè)手柄可控制 NL35齒輪箱中三個(gè)檔位，使無級(jí)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(jiǎn)便。
但上述液壓無級(jí)變速系統(tǒng)存在一個(gè)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(jí)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(shí)因其 耗油量較大，使用成本偏高。
基于以上原因，設(shè)計(jì)一種低油耗且操作簡(jiǎn)便的機(jī)械有級(jí)變速機(jī)構(gòu)是農(nóng)用收割機(jī)領(lǐng) 域急需解決的一個(gè)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(jiǎn)便的收割機(jī)專用機(jī)械有 級(jí)變速機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明所述收割機(jī)機(jī)械有級(jí)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(dòng)力輸入軸系及動(dòng)力輸出 軸系；在所述動(dòng)力輸入軸系和動(dòng)力輸出軸系之間還設(shè)置有中間軸系；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(dòng)力輸入軸系包括動(dòng)力輸入軸，及裝設(shè)于動(dòng)力輸入軸上的變速組合齒輪；在 動(dòng)力輸入軸的輸入端裝設(shè)用于換檔操作時(shí)切斷動(dòng)力輸入的動(dòng)力分離器；所述操縱單元可帶 動(dòng)變速組合齒輪沿動(dòng)力輸入軸軸向滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各軸系之間相應(yīng)齒輪的嚙合。
所述變速組合齒輪可以是雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪，也可以是其他形式的多聯(lián)組合齒輪。
所述動(dòng)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。
所述動(dòng)力輸出軸系包括動(dòng)力輸出軸，以及依次裝設(shè)在動(dòng)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(dòng)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(dòng)齒輪間。當(dāng)換擋撥叉處于不同位置時(shí)，可帶動(dòng)雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各軸系之間相應(yīng) 齒輪的嚙合。
同時(shí)，中間軸上中間大齒輪的相對(duì)軸向位置的固定，保證了換檔撥叉移動(dòng)換檔定 位后，雙聯(lián)滑動(dòng)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(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪I直接與高速輸出齒輪嚙合；需后退時(shí)，雙聯(lián) 滑動(dòng)齒輪II與中間大齒輪嚙合，同時(shí)中間小齒輪與后退輸出齒輪嚙合；需低速前進(jìn)時(shí)，雙聯(lián) 滑動(dòng)齒輪II直接與低速輸出齒輪嚙合。
如此，本發(fā)明只需一個(gè)操縱桿即可控制實(shí)現(xiàn)三個(gè)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(shí)，通過操縱分離爪相對(duì)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(dòng)，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(dòng)傳過來的 動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)換檔操作。
切斷動(dòng)力輸入后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)齒輪II與中間大齒輪嚙合時(shí)，實(shí)現(xiàn)后退，其它齒輪互不干涉；當(dāng) 換檔撥叉向左移動(dòng)一定距離時(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)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(dòng)一定距離時(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)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(dòng)一定距離時(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)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(dòng)一定距離時(shí)，雙聯(lián) 滑動(dòng)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(jí)變速器，可以與液壓無級(jí)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(jí)變速的收割機(jī)改裝成機(jī) 械有級(jí)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(jí)變速器互換，需要求其安裝尺寸設(shè)計(jì)應(yīng)與液壓無級(jí)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(jiǎn)便。裝設(shè)本發(fā)明的新型收割機(jī)可以用一個(gè)手柄控制操作機(jī)械有級(jí)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(jí)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(jiǎn)單便利。
2、動(dòng)力輸出效率大幅度提高。由于將液壓傳動(dòng)改為機(jī)械傳動(dòng)，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(gè)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(shí)間共計(jì)可達(dá)50天，則一 臺(tái)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(shí)，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(huì)產(chǎn)生，維 修時(shí)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(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明 圖1為本發(fā)明傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；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(dòng)齒輪，3-1.雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪I，3-2.雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪II，4.動(dòng)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(dòng)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)施方式
如圖1所示，本發(fā)明傳動(dòng)體系包括依次平行設(shè)置的動(dòng)力輸入軸系A(chǔ)l、中間軸系A(chǔ)2 及動(dòng)力輸出軸系A(chǔ)3。
如圖1及圖2所示，所述動(dòng)力輸入軸系，包括裝設(shè)在動(dòng)力輸入軸4上的雙聯(lián)滑動(dòng)齒 輪3，以及在動(dòng)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(dòng)齒輪3包括并聯(lián)為一體的雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪I 3-1、雙聯(lián)滑動(dòng)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(dòng)力輸出軸系，包括依次裝設(shè)在動(dòng)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(dòng)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(dòng)齒輪3間。中間軸7上 的中間大齒輪5的相對(duì)軸向位置保證了換檔撥叉1-3移動(dòng)換檔定位后，雙聯(lián)滑動(dòng)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(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪I 3-1 直接與高速輸出齒輪10嚙合；需后退時(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪II 3-2與中間大齒輪5嚙合，同時(shí)中5間小齒輪6與后退輸出齒輪12嚙合；需低速前進(jìn)時(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪II 3-2直接與低速輸出 齒輪13嚙合。
如圖2所示，動(dòng)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(duì)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(dòng)，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(dòng)傳過來的動(dòng)力；動(dòng)力輸入軸4深入箱體19里的一端上裝有雙聯(lián) 滑動(dòng)齒輪3，換檔撥叉組件1限位于雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪3中，通過轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪滑動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)換檔需要。
當(dāng)換檔撥叉1-3位于中間時(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪II 3-2與中間大齒輪5嚙合時(shí)，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(dòng)一定距離時(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)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(dòng)一定距離時(shí)， 雙聯(lián)滑動(dòng)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(dòng)一定距離時(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)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(dòng)一定距離時(shí)，雙聯(lián)滑動(dòng)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(jí)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(dòng)力輸入軸系及動(dòng)力輸出軸系；其 特征在于在所述動(dòng)力輸入軸系和動(dòng)力輸出軸系之間還設(shè)置有中間軸系；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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機(jī)機(jī)械有級(jí)變速器，其特征在于所述動(dòng)力輸入軸系包 括動(dòng)力輸入軸，及裝設(shè)于動(dòng)力輸入軸上的變速組合齒輪；在動(dòng)力輸入軸的輸入端裝設(shè)用于 換檔操作時(shí)切斷動(dòng)力輸入的動(dòng)力分離器；所述操縱單元可帶動(dòng)變速組合齒輪沿動(dòng)力輸入軸 軸向滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)各軸系之間相應(yīng)齒輪的嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的收割機(jī)機(jī)械有級(jí)變速器，其特征在于所述變速組合齒輪為 雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的收割機(jī)機(jī)械有級(jí)變速器，其特征在于所述動(dòng)力輸出軸系包 括動(dòng)力輸出軸，以及依次裝設(shè)在動(dòng)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(dòng)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(jí)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3所述的收割機(jī)機(jī)械有級(jí)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(dòng)齒輪間；當(dāng)換擋撥叉處于 不同位置時(shí)，可帶動(dòng)雙聯(lián)滑動(dòng)齒輪滑動(dòng)，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(jí)變速器，其特征在于所述動(dòng)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(jiǎn)便的收割機(jī)專用機(jī)械有級(jí)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(dòng)力輸入軸系及動(dòng)力輸出軸系；在所述動(dòng)力輸入軸系和動(dòng)力輸出軸系之間還設(shè)置有中間軸系；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。
文檔編號(hào)F16H63/32GK102027846SQ201010579548
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)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(qǐng)人:江蘇常發(fā)鋒陵農(nóng)業(yè)裝備有限公司