專利名稱：收割機機械有級變速器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種變速機構(gòu)，尤其涉及一種安裝于收割機的機械有級變速器。
背景技術(shù)：
當前國內(nèi)收割機市場上，履帶式稻麥聯(lián)合收割機的行走系統(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世紀初期，國產(chǎn)收割機采用以工農(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)整收割機的前進后退，快慢變檔及左右轉(zhuǎn)向，操作費時繁雜。因此，更多用戶青睞于液壓無級變速的收割機。這種收割機操作簡單靈活，用一個手柄就能控制收割機的前進、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；而其左右轉(zhuǎn)向，用按鈕控制液壓系統(tǒng)來實現(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，即其總效率η偏低，η值通常在 52%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，浪費了能源，增加了排放，同時因其耗油量較大，使用成本偏高。基于以上原因，設計一種低油耗且操作簡便的機械有級變速機構(gòu)是農(nóng)用收割機領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專用機械有級變速機構(gòu)。本發(fā)明所述收割機機械有級變速器，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置的動力輸入軸系、中間軸系及動力輸出軸系；其特征在于所述動力輸入軸系包括動力輸入軸，及裝設于動力輸入軸上的變速組合齒輪；在動力輸入軸的輸入端裝設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變速組合齒輪沿動力輸入軸軸向滑動，實現(xiàn)各軸系之間相應齒輪的嚙合；所述中間軸系包括中間軸，以及在中間軸上裝設的中間大齒輪和中間小齒輪； 所述動力輸出軸系包括動力輸出軸，以及依次裝設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。所述變速組合齒輪可以是雙聯(lián)滑動齒輪，也可以是其他形式的多聯(lián)組合齒輪。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。當換擋撥叉處于不同位置時，可帶動雙聯(lián)滑動齒輪滑動，實現(xiàn)各軸系之間相應齒輪的嚙合。同時，中間大齒輪和中間小齒輪的外側(cè)可分別裝設軸套以實現(xiàn)軸向定位。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)滑動齒輪與相應的齒輪正確嚙合且其它齒輪之間不干涉。另外，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)可均裝設軸套以實現(xiàn)軸向定位。即當需要高速前進時，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現(xiàn)三個檔位，即高速前進檔、低速前進檔及后退檔。當將其裝設在NL35齒輪箱上，可實現(xiàn)九檔機械變速。各軸系的齒輪嚙合的速比可根據(jù)實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轉(zhuǎn)動，改變摩擦片和光片的嚙合與分離，進而切斷由柴油機經(jīng)過皮帶傳動傳過來的動力，實現(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，當位于中間的雙聯(lián)滑動齒輪II與中間大齒輪嚙合時，實現(xiàn)后退，其它齒輪互不干涉； 當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，實現(xiàn)空檔；當換檔撥叉繼續(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，實現(xiàn)高速前進；當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，實現(xiàn)空檔；當換檔撥叉繼續(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，實現(xiàn)低速前進。本發(fā)明所述機械有級變速器，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上，可以將液壓無級變速的收割機改裝成機械有級變速的收割機，反之亦可。為了保證收割機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計應與液壓無級變速器完全一致，而其外形體積方面也應與它相仿。本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點1、操作簡便。裝設本發(fā)明的新型收割機可以用一個手柄控制操作機械有級變速器的高低速、前進與后退的檔位，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完全一致，其操作系統(tǒng)比現(xiàn)有的機械變速操作系統(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械傳動，將原有的機械效率 52%提高到了 95. 5%以上，效率提高近1.9倍以上。3、耗油量降低，減少了燃油費與維修費。經(jīng)實驗，收稻每畝平均能節(jié)省0. 5升柴油。柴油機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12%左右，收割機每天能收50畝稻子，一年收割稻麥時間共計可達50天，則一臺機一年可省燃油0.5升/畝X50畝/天X50天=1250升油，真正起到了節(jié)能減排的作用。同時，由于是機械變速，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，費用減少。4、使收割機具有良好的通過性能。裝設本發(fā)明的收割機能通過35度以上的斜坡， 履帶陷入深達235mm的爛泥田中仍能正常收割。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明圖1為本發(fā)明傳動結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的結(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。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明傳動體系包括依次平行設置的動力輸入軸系Al、中間軸系A2 及動力輸出軸系A3。如圖1及圖2所示，所述動力輸入軸系，包括裝設在動力輸入軸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，包括依次裝設在動力輸出軸9上的高速輸出齒輪10、軸套11111、后退輸出齒輪12、低速輸出齒輪13、軸套IV14。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與相應的齒輪正確嚙合且其它齒輪之間不干涉。即當需要高速前進時，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的輸入端裝設的離合器總成17及分離爪系統(tǒng)組件18， 配合操縱單元實現(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繞其支點轉(zhuǎn)動，改變摩擦片17-2和光片17-3的嚙合與分離，進而切斷由柴油機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，進而實現(xiàn)換檔需要。當換檔撥叉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，實現(xiàn)后退，其它齒輪互不干涉；當換檔撥叉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，實現(xiàn)空檔；當換檔撥叉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，實現(xiàn)高速前進；當換檔撥叉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，實現(xiàn)空檔；當換檔撥叉1-3繼續(xù)向右移動一定距離時，雙聯(lián)滑動齒輪II3-2與低速輸出齒輪13嚙合，其它齒輪互不干涉，實現(xiàn)低速前進。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)稻麥實際需要的收割速度決定，通常設計的收割速度在0. 65-2. lm/s的范圍之內(nèi)，共分九檔，完全能滿足稻麥收割的需求。
權(quán)利要求1.一種收割機機械有級變速器，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置的動力輸入軸系、中間軸系及動力輸出軸系；其特征在于所述動力輸入軸系包括動力輸入軸，及裝設于動力輸入軸上的變速組合齒輪；在動力輸入軸的輸入端裝設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變速組合齒輪沿動力輸入軸軸向滑動，實現(xiàn)各軸系之間相應齒輪的嚙合； 所述中間軸系包括中間軸，以及在中間軸上裝設的中間大齒輪和中間小齒輪；所述動力輸出軸系包括動力輸出軸，以及依次裝設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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機機械有級變速器，其特征在于所述變速組合齒輪為雙聯(lián)滑動齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機機械有級變速器，其特征在于中間大齒輪和中間小齒輪的外側(cè)分別裝設軸套以實現(xiàn)軸向定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的收割機機械有級變速器，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)均裝設軸套以實現(xiàn)軸向定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的收割機機械有級變速器，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；當換擋撥叉處于不同位置時，可帶動雙聯(lián)滑動齒輪滑動，實現(xiàn)各軸系之間相應齒輪的嚙合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的收割機機械有級變速器，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。
專利摘要本實用新型提供一種低油耗且操作簡便的收割機專用機械有級變速器，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，及裝設于動力輸入軸上的變速組合齒輪；在動力輸入軸的輸入端裝設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變速組合齒輪沿動力輸入軸軸向滑動，實現(xiàn)各軸系之間相應齒輪的嚙合；所述中間軸系包括中間軸，以及在中間軸上裝設的中間大齒輪和中間小齒輪；所述動力輸出軸系包括動力輸出軸，以及依次裝設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。
文檔編號F16H55/17GK201928667SQ20102064858
公開日2011年8月17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, 常巧云, 曹揚, 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