收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，后橋馬達(dá)為變量液壓馬達(dá)，所述前橋馬達(dá)為定量液壓馬達(dá)，前橋差速器連接有行車制動器總成，前橋中間軸連接有機(jī)械變速箱總成，機(jī)械變速箱總成的變速箱設(shè)置有嚙合套，與換擋控制手柄連接，由換擋控制手柄操縱嚙合套實(shí)現(xiàn)檔位的變換，液壓變量泵設(shè)置有變量控制器，通過變量泵的變量擺臂移動實(shí)現(xiàn)液壓變量泵的變量控制。故障率低、操作簡單、體積小、質(zhì)量輕，能耗低，而且此種機(jī)械四輪驅(qū)動橋總成能適應(yīng)積水嚴(yán)重的地形和其他需要更強(qiáng)驅(qū)動能力的作業(yè)。
【專利說明】收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專利涉及大型自走式谷物聯(lián)合收割機(jī)用驅(qū)動橋總成【技術(shù)領(lǐng)域】和靜液壓【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，大型自走式四輪驅(qū)動谷物聯(lián)合收割機(jī)市場需求旺盛。此類大型自走式谷物聯(lián)合收割機(jī)一直配套傳統(tǒng)的1000系列機(jī)械式前驅(qū)動橋和由前驅(qū)動橋提供動力輸出的機(jī)械后驅(qū)轉(zhuǎn)向橋。這種機(jī)械式四輪驅(qū)動橋總成存在故障率高、操作復(fù)雜、體積大、質(zhì)量重，能耗高等不足，而且此種機(jī)械四輪驅(qū)動橋總成不能適應(yīng)積水嚴(yán)重的地形和其他需要更強(qiáng)驅(qū)動能力的作業(yè)，市場急需一種新型的兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型專利內(nèi)容主要是發(fā)明一種由靜液壓系統(tǒng)、前橋機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)、后橋轉(zhuǎn)向及機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)等組成的大型自走式谷物聯(lián)合收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成。
[0004]這種裝置是建立在靜液壓技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等近幾年研究成果基礎(chǔ)上發(fā)明的。
[0005]本實(shí)用新型設(shè)計收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，包括與發(fā)動機(jī)連接的靜液壓系統(tǒng)、前橋機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)和后橋轉(zhuǎn)向及機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)，靜液壓系統(tǒng)包括液壓變量泵、前橋定量馬達(dá)和后橋變量馬達(dá)、油箱、油散，前橋和后橋的馬達(dá)分別連接機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)的輸入軸，通過聯(lián)軸器、中間軸和差速器，將動力分別傳動至前后輪，所述后橋變量馬達(dá)為電控變量液壓馬達(dá)，所述前橋定量馬達(dá)為定量液壓馬達(dá)，前橋差速器連接有行車制動器總成，前橋中間軸連接有機(jī)械變速箱總成，機(jī)械變速箱總成的變速箱設(shè)置有嚙合套，與換擋控制手柄連接，由換擋控制手柄操縱嚙合套實(shí)現(xiàn)檔位的變換，液壓變量泵設(shè)置有變量控制器，通過變量泵的變量擺臂移動實(shí)現(xiàn)液壓變量泵的變量控制。
[0006]所述檔位設(shè)置為收割檔和轉(zhuǎn)場檔兩個檔位，兩個檔位中間為空置檔，所述換擋控制手柄的轉(zhuǎn)場檔檔位后移被鎖死。
[0007]變量控制器和換擋控制操縱器集成設(shè)置在換擋控制手柄內(nèi)。
[0008]所述集成是通過變量泵的變量擺臂和機(jī)械變速箱設(shè)置的換擋桿分別連接軟軸后，集成設(shè)置在換擋控制手柄內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，可通過換擋控制手柄的移動同時控制變量泵的輸出和變速箱嚙合套的移動。
[0009]所述與變量泵的變量擺臂和機(jī)械變速箱設(shè)置的換擋桿分別連接的軟軸，形成90度夾角。
[0010]所述后橋變量液壓馬達(dá)還連接有四驅(qū)開關(guān)，用以控制后橋動力輸出。
[0011]所述四驅(qū)開關(guān)還連接有防滑控制器，前橋和后橋分別設(shè)置有速度傳感器，速度傳感器經(jīng)防滑控制器與后橋變量液壓馬達(dá)連接。
[0012]所述防滑控制器，用于接收和比較前后橋設(shè)置的速度傳感器信號，并通過控制后橋變量液壓馬達(dá)排量，實(shí)現(xiàn)收割機(jī)前后輪胎外徑線速度相同。
[0013]還包括與行車制動器總成和靜液壓系統(tǒng)連接的電控模塊。
[0014]變量液壓馬達(dá)通過聯(lián)軸器與后橋輸入軸連接，經(jīng)過減速后將動力傳動至橋差速器，差速器輸出軸與萬向節(jié)連接傳動，再經(jīng)行星減速器驅(qū)動收割機(jī)后輪轉(zhuǎn)動，后橋轉(zhuǎn)向油缸與轉(zhuǎn)向橫拉桿及轉(zhuǎn)向架連接轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)收割機(jī)轉(zhuǎn)向。
[0015]采用本實(shí)用新型設(shè)計的四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成的收割機(jī)故障率低、操作簡單、體積小、質(zhì)量輕，能耗低，而且此種機(jī)械四輪驅(qū)動橋總成能適應(yīng)積水嚴(yán)重的地形和其他需要更強(qiáng)驅(qū)動能力的作業(yè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成傳動原理圖；
[0017]圖2四輪驅(qū)動液壓橋總成靜液壓系統(tǒng)原理圖；
[0018]圖3液壓泵變量控制及變速箱換擋控制操縱器示意圖；
[0019]圖4驅(qū)動橋總成的檔位和無級變速控制原理圖；
[0020]圖中，1-控制操縱手柄，2-球鉸座3，變速箱換擋軟軸，4-變量泵變量軟軸，5-輪邊減速器輸出軸，6-差速器半軸,7-哨合套,8-輸入軸,9-后橋輸入軸，10-后橋中間軸、11-差速器輸出軸，12-行車制動器總成，13-前橋差速器總成、14-駐車制動器，15-定量液壓馬達(dá)，16-液壓變量泵，17-電控變量液壓馬達(dá)，18-后橋差速器，19-萬向節(jié)，20-后橋轉(zhuǎn)向油缸，21-后橋轉(zhuǎn)向拉桿，22-前橋速度傳感器，23-后橋速度傳感器，24-四驅(qū)開關(guān)，25-電控模塊，26-空置檔；27_轉(zhuǎn)場檔；28_收割檔；29_前進(jìn)無級變速區(qū)；30_后退無級變速區(qū)，31-防滑控制器，32-前橋中間軸。

【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型專利主要由液壓變量泵16 (詳見圖1)提供動力輸入，驅(qū)動液壓定量馬達(dá)15變速旋轉(zhuǎn)，通過機(jī)械變速箱的換擋嚙合套7進(jìn)行前橋總成的轉(zhuǎn)場檔和收割檔兩個檔位選擇，從而前驅(qū)動橋總成驅(qū)動收割機(jī)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)向及無級變速等動作。收割機(jī)需要后驅(qū)動轉(zhuǎn)向橋與前橋并聯(lián)驅(qū)動時，電控電控變量液壓馬達(dá)17處于最大輸出排量狀態(tài)，電控變量液壓馬達(dá)17通過后驅(qū)轉(zhuǎn)向橋驅(qū)動收割機(jī)后輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)收割機(jī)不需要四輪驅(qū)動時，可以切斷后橋驅(qū)動系統(tǒng)，后橋電控變量液壓馬達(dá)17處于零排量狀態(tài)，作隨動轉(zhuǎn)動。自走式大型谷物聯(lián)合收割機(jī)配套此種四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成可以完成各種行走作業(yè)。
[0022]本實(shí)用新型專利是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的(參照液壓驅(qū)動橋傳動原理圖1):
[0023]液壓驅(qū)動橋總成由大型谷物收割機(jī)的發(fā)動機(jī)驅(qū)動液壓變量泵16，經(jīng)過液壓管路將高壓液壓油輸送至定量液壓馬達(dá)15和電控變量液壓馬達(dá)17。定量液壓馬達(dá)15通過聯(lián)軸器與機(jī)械變速箱總成輸入軸8連接。機(jī)械式變速箱可以通過人工控制換擋嚙合套7實(shí)現(xiàn)收割檔、轉(zhuǎn)場檔等兩個檔位的變換，實(shí)現(xiàn)機(jī)械變速。然后動力輸出經(jīng)前橋中間軸32、前橋差速器總成13和行車制動器總成12、差速器半軸6、傳至輪邊減速器驅(qū)輸出軸6，驅(qū)動收割機(jī)前輪轉(zhuǎn)動，前橋還設(shè)置有駐車制動器14。當(dāng)嚙合套7處于空位時，前驅(qū)動橋總成沒有動力輸出。當(dāng)后橋電控變量液壓馬達(dá)17電控并入系統(tǒng)時，電控變量液壓馬達(dá)17輸出為最大排量，電控變量液壓馬達(dá)17通過聯(lián)軸器與后橋輸入軸9連接，經(jīng)過兩級減速至后橋差速器18，然后通過差速器輸出軸11傳動至萬向節(jié)19，最后通過行星減速器驅(qū)動收割機(jī)后輪轉(zhuǎn)動。當(dāng)后橋轉(zhuǎn)向油缸20動作時，后橋輪胎由轉(zhuǎn)向橫拉桿21連接轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)收割機(jī)轉(zhuǎn)向。通過改變變量液壓變量泵16的排量及液壓油輸出方向，可以實(shí)現(xiàn)兩個驅(qū)動橋總成的無級變速和逆向行駛。當(dāng)后橋輪胎打滑時，防滑控制器31通過比較前橋速度傳感器22和后橋傳感器的信號，改變后橋電控電控變量液壓馬達(dá)17排量，保證收割機(jī)前后輪胎外徑線速度相同，實(shí)現(xiàn)收割機(jī)四輪驅(qū)動。
[0024]由液壓變量泵16和前橋定量液壓馬達(dá)15、電控變量液壓馬達(dá)17、油箱、油散等組成靜液壓系統(tǒng)，其液壓原理如圖2所示。將液壓泵、油箱、油散等固定在收割機(jī)機(jī)架上，液壓泵輸入軸與發(fā)動機(jī)輸出軸用皮帶及皮帶輪連接，由發(fā)動機(jī)驅(qū)動液壓泵高速旋轉(zhuǎn)，輸出高能液壓油。
[0025]將液壓定量馬達(dá)15、機(jī)械變速箱和輪邊減速器等組裝后固定在大型谷物收割機(jī)的前橋梁上，定量液壓馬達(dá)15與收割機(jī)上的液壓變量泵16通過高壓管路連接。
[0026]將電控電控變量液壓馬達(dá)17和后橋總成組裝后與大型谷物收割機(jī)機(jī)架連接，后橋電控變量馬達(dá)17與液壓變量泵16通過高壓管路并聯(lián)，靜液壓系統(tǒng)原理圖詳見圖2。
[0027]在收割機(jī)駕駛室內(nèi)設(shè)置驅(qū)動橋總成的換擋控制裝置、液壓變量泵16調(diào)控裝置、靜液壓系統(tǒng)和液壓剎車互鎖電控裝置及四驅(qū)開關(guān)24和防打滑控制裝置。
[0028]如圖3所示，將液壓泵變量控制器及變速箱換擋控制操縱器(共用)球鉸座2固定在駕駛室內(nèi)，內(nèi)置的控制操縱手柄I (兼用液壓變量泵16控制和變速箱換擋控制)可以在球鉸座2內(nèi)旋轉(zhuǎn)。液壓變量泵16變量擺臂和變速箱換擋桿通過軟軸3和軟軸4與控制操縱手柄I成90度連接。
[0029]將控制操縱手柄放在圖4所示的空置區(qū)，起動發(fā)動機(jī)，液壓變量泵16高速旋轉(zhuǎn)。根據(jù)作業(yè)要求選擇驅(qū)動橋檔位，詳見圖4。
[0030]當(dāng)控制操縱手柄I向圖4所示左側(cè)移動時，前驅(qū)動橋選擇為收割檔，此時，改變控制手柄的位置，可以實(shí)現(xiàn)收割機(jī)前后兩個方向的行駛和無級變速，當(dāng)控制操縱手柄I處于空置狀態(tài)時，收割機(jī)停止運(yùn)動。
[0031]當(dāng)控制操縱手柄I向圖4所示右側(cè)移動時，前驅(qū)動橋選擇為轉(zhuǎn)場檔，此時，收割機(jī)只能向前方運(yùn)動。改變控制手柄的位置，收割機(jī)實(shí)現(xiàn)無級變速。當(dāng)控制操縱手柄I處于空置狀態(tài)時，收割機(jī)停止運(yùn)動。為了安全起見，收割機(jī)在轉(zhuǎn)場檔行走時，控制手柄后移被鎖死，禁止收割機(jī)后退行駛。
[0032]為了保證行車制動時的安全，液壓行車剎車系統(tǒng)和靜液壓系統(tǒng)實(shí)行電控互鎖?！揪唧w實(shí)施方式】詳見圖1。
[0033]當(dāng)液壓剎車系統(tǒng)工作時，系統(tǒng)產(chǎn)生的壓力信號同時反饋給電控模塊，電控模塊識別壓力信號后，轉(zhuǎn)換成電信號，控制液壓變量泵16的電磁閥工作，改變液壓變量泵16的輸出排量，保證行車制動安全、有效。
[0034]當(dāng)前橋驅(qū)動力不足時，可打開四驅(qū)開關(guān)24使后橋同時驅(qū)動。【具體實(shí)施方式】詳見圖1o
[0035]四驅(qū)開關(guān)24打開，通過防滑控制器31，控制后橋電控電控變量液壓馬達(dá)17排量至最大，后驅(qū)轉(zhuǎn)向橋產(chǎn)生動力輸出，驅(qū)動后橋輪胎轉(zhuǎn)動，收割機(jī)實(shí)現(xiàn)四輪驅(qū)動。
[0036]為了防止路面泥濘時收割機(jī)前后輪胎線速度不一致，后橋輪胎產(chǎn)生打滑，本實(shí)用新型專利安裝有防滑控制器31?！揪唧w實(shí)施方式】詳見圖1。
[0037]當(dāng)后橋輪胎打滑時，防滑控制器31接收前橋速度傳感器22和前橋速度傳感器23信號，進(jìn)行比較判斷此時后橋輪胎是否打滑，此時可控制后橋電控變量液壓馬達(dá)17的排量，保證后橋輪胎外徑的線速度與前橋輪胎外徑的線速度相同，實(shí)現(xiàn)收割機(jī)四輪驅(qū)動。
【權(quán)利要求】
1.收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，包括與發(fā)動機(jī)連接的靜液壓系統(tǒng)、前橋機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)和后橋轉(zhuǎn)向及機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)，靜液壓系統(tǒng)包括液壓變量泵、前橋定量馬達(dá)和后橋變量馬達(dá)、油箱、油散，前橋和后橋的馬達(dá)分別連接機(jī)械驅(qū)動系統(tǒng)的輸入軸，通過聯(lián)軸器、中間軸和差速器，將動力分別傳動至前后輪，其特征在于:所述后橋變量馬達(dá)為電控變量液壓馬達(dá)，所述前橋定量馬達(dá)為定量液壓馬達(dá)，前橋差速器連接有行車制動器總成，前橋中間軸連接有機(jī)械變速箱總成，機(jī)械變速箱總成的變速箱設(shè)置有嚙合套，與換擋控制手柄連接，由換擋控制手柄操縱嚙合套實(shí)現(xiàn)檔位的變換，液壓變量泵設(shè)置有變量控制器，通過變量泵的變量擺臂移動實(shí)現(xiàn)液壓變量泵的變量控制。
2.如權(quán)利要求1所述的收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，其特征在于:所述檔位設(shè)置為收割檔和轉(zhuǎn)場檔兩個檔位，兩個檔位中間為空置檔，所述換擋控制手柄的轉(zhuǎn)場檔檔位后移被鎖死。
3.如權(quán)利要求1所述的收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，其特征在于:變量控制器和換擋控制操縱器集成設(shè)置在換擋控制手柄內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，其特征在于:所述集成是通過變量泵的變量擺臂和機(jī)械變速箱設(shè)置的換擋桿分別連接軟軸后，集成設(shè)置在換擋控制手柄內(nèi)實(shí)現(xiàn)的，可通過換擋控制手柄的移動同時控制變量泵的輸出和變速箱嚙合套的移動。
5.如權(quán)利要求4所述的收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，其特征在于:所述與變量泵的變量擺臂和機(jī)械變速箱設(shè)置的換擋桿分別連接的軟軸，形成90度夾角。
6.如權(quán)利要求1所述的收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，其特征在于:所述后橋變量液壓馬達(dá)還連接有四驅(qū)開關(guān)，用以控制后橋動力輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，其特征在于:所述四驅(qū)開關(guān)還連接有防滑控制器，前橋和后橋分別設(shè)置有速度傳感器，速度傳感器經(jīng)防滑控制器與后橋變量液壓馬達(dá)連接。
8.如權(quán)利要求7所述的收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，其特征在于:所述防滑控制器，用于接收和比較前后橋設(shè)置的速度傳感器信號，并通過控制后橋變量液壓馬達(dá)排量，實(shí)現(xiàn)收割機(jī)前后輪胎外徑線速度相同。
9.如權(quán)利要求1所述的收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，其特征在于:還包括與行車制動器總成和靜液壓系統(tǒng)連接的電控模塊。
10.如權(quán)利要求1所述的收割機(jī)用兩檔四輪驅(qū)動液壓無級變速驅(qū)動橋總成，其特征在于:變量液壓馬達(dá)通過聯(lián)軸器與后橋輸入軸連接，經(jīng)過減速后將動力傳動至橋差速器，差速器輸出軸與萬向節(jié)連接傳動，再經(jīng)行星減速器驅(qū)動收割機(jī)后輪轉(zhuǎn)動，后橋轉(zhuǎn)向油缸與轉(zhuǎn)向橫拉桿及轉(zhuǎn)向架連接轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)收割機(jī)轉(zhuǎn)向。
【文檔編號】A01D69/06GK204217492SQ201420624326
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】錢亮, 羅振華, 費(fèi)海強(qiáng), 王軍偉 申請人:青島科瑞特激光設(shè)備有限公司