本發(fā)明涉及拖拉機(jī)制造技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種拖拉機(jī)液壓換擋裝置。
背景技術(shù)：
目前，拖拉機(jī)的換擋裝置均采用換擋桿直接控制撥叉實(shí)現(xiàn)齒輪嚙合的手動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)。對(duì)于大型、重負(fù)荷的拖拉機(jī)，變速箱齒輪滑動(dòng)的阻力較大，手動(dòng)換檔非常吃力；另外，變速箱換擋的時(shí)候需要離合器的配合，只有在離合器完全分離的狀態(tài)下才允許換擋撥叉推動(dòng)齒輪換擋，但是現(xiàn)有的手動(dòng)換擋機(jī)構(gòu)并沒有相應(yīng)的鎖閉裝置，離合器失靈或者操作失誤離合器未分離的情況下?lián)Q擋容易打壞齒輪，造成變速箱損壞?，F(xiàn)有拖拉機(jī)主要是采用常規(guī)齒輪、同步器或嚙合套機(jī)械換向，采用插花式換擋，為匹配拖拉機(jī)的最佳工作狀態(tài)，需要更多的檔位數(shù)，因此變速箱至少有一個(gè)主變速和多個(gè)副變速。這就需要多個(gè)操作手柄組合來實(shí)現(xiàn)換擋，駕駛員需要頻繁的操作各個(gè)換擋手柄，勞動(dòng)強(qiáng)度大，容易出現(xiàn)操作失誤。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種換擋操作輕便、帶有離合器鎖閉功能、由一個(gè)手柄操作完成多種檔位組合的拖拉機(jī)液壓換擋裝置，在離合器未分離的情況下?lián)Q擋操作失靈，避免出現(xiàn)帶負(fù)荷換擋打齒輪的現(xiàn)象。
本發(fā)明為解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明所述拖拉機(jī)液壓換擋裝置包括換擋手柄、撥叉桿和離合器，所述換擋手柄上安裝有手柄位置傳感器，所述手柄位置傳感器的信號(hào)輸出端連接到換擋控制器的換擋信號(hào)輸入端；所述離合器上安裝有離合器位置傳感器，離合器位置傳感器的信號(hào)輸出端連接到換擋控制器的離合信號(hào)輸入端；所述換擋控制器的信號(hào)輸出端連接換擋電磁閥的控制端用于控制換擋電磁閥的動(dòng)作；所述撥叉桿與液壓缸傳動(dòng)連接，換擋電磁閥串聯(lián)在液壓缸的油路中；所述撥叉桿上設(shè)置有用于檢測(cè)其位置的檔位傳感器，所述檔位傳感器的信號(hào)輸出端連接到換擋控制器檔位信號(hào)輸入端；所述撥叉桿與液壓缸之間設(shè)置有緩沖器，所述緩沖器包括固定連接在撥叉桿上的彈簧座、安裝在彈簧座中的彈簧，所述液壓缸的活塞桿滑動(dòng)安裝在彈簧座中。
由兩根撥叉桿平行設(shè)置組成一組，每根撥叉桿分別對(duì)應(yīng)用于推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)的液壓缸，兩根撥叉桿之間設(shè)置有用于鎖定對(duì)方撥叉桿的互鎖機(jī)構(gòu)。
所述互鎖機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在撥叉桿上的環(huán)槽、安裝在環(huán)槽中的鎖檔鋼球，所述鎖檔鋼球安裝在一組撥叉桿的兩個(gè)環(huán)槽之間，鎖檔鋼球的長(zhǎng)度大于兩根撥叉桿之間間隙的寬度、小于兩環(huán)槽槽底之間的間隙。
由于采用了上述結(jié)構(gòu)，該液壓換擋裝置利用液壓油缸代替人力推動(dòng)撥叉桿動(dòng)作，換擋操作輕便、動(dòng)作準(zhǔn)確；同時(shí)利用傳感器檢測(cè)離合器的位置狀態(tài)，在離合器未分離的狀態(tài)下，控制器不響應(yīng)換擋手柄的動(dòng)作，可以避免出現(xiàn)帶負(fù)荷換擋打齒輪的現(xiàn)象。其結(jié)構(gòu)采用程序控制液壓、機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成換擋，因此可以實(shí)現(xiàn)排序換擋或跳序換擋，所有檔位均由一個(gè)操作手柄完成，也可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是在待機(jī)狀態(tài)的液壓油缸及換擋電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是在換擋狀態(tài)的液壓油缸及換擋電磁閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是液壓油缸和緩沖器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是掛檔狀態(tài)撥叉桿的動(dòng)作原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明所述拖拉機(jī)液壓換擋裝置包括換擋手柄5、撥叉桿11和離合器。所述換擋手柄5上安裝有手柄位置傳感器，用于檢測(cè)換擋手柄5處于不同檔位上的位置信息，該手柄位置傳感器可以采用微動(dòng)開關(guān)，也可以采用行程開關(guān)等其他形式的傳感器。所述手柄位置傳感器的信號(hào)輸出端連接到換擋控制器7的換擋信號(hào)輸入端，將換擋手柄5的位置狀態(tài)信息傳輸?shù)綋Q擋控制器7中。
所述離合器上安裝有離合器位置傳感器8，用于檢測(cè)離合器是否處于分離狀態(tài)。離合器位置傳感器8的信號(hào)輸出端連接到換擋控制器7的離合信號(hào)輸入端，離合器位置傳感器可以采用微動(dòng)開關(guān)或者行程開關(guān)，通過開關(guān)的通、斷判斷離合器是否分離。所述換擋控制器7的信號(hào)輸出端連接換擋電磁閥2的控制端用于控制換擋電磁閥2的動(dòng)作；所述撥叉桿11與液壓缸1傳動(dòng)連接，換擋電磁閥2串聯(lián)在液壓缸1的油路中。換擋油缸1內(nèi)部有回位彈簧，使換擋油缸1中的活塞在無外力作用時(shí)保持在中間位置。
另外，所述撥叉桿11上設(shè)置有用于檢測(cè)其位置的檔位傳感器9、10，所述檔位傳感器9、10的信號(hào)輸出端連接到換擋控制器7檔位信號(hào)輸入端。
如圖2、圖3所示，當(dāng)換擋手柄5動(dòng)作的時(shí)候觸發(fā)手柄位置傳感器向換擋控制器7發(fā)送換擋指令，換擋控制器7讀取離合傳感器8的位置信息，當(dāng)離合傳感器8有信號(hào)時(shí)，說明拖拉機(jī)離合器已經(jīng)徹底分離，可以執(zhí)行換擋動(dòng)作，換擋控制器7的信號(hào)輸出端向換擋電磁閥2發(fā)出動(dòng)作指令，控制電磁閥2動(dòng)作，液壓缸1推動(dòng)撥叉桿11移動(dòng)，完成掛擋動(dòng)作。當(dāng)撥叉桿11移動(dòng)到位后，檔位傳感器9、10就可以監(jiān)測(cè)到掛擋完成信號(hào)，將該信號(hào)反饋給換擋控制器7，換擋控制器7向控制電磁閥2發(fā)出停止指令，控制電磁閥2回到待機(jī)狀態(tài)的中位狀態(tài)，液壓缸1的油路兩端與拖拉機(jī)液壓系統(tǒng)油箱3導(dǎo)通，油路兩端壓力為零，油缸活塞在彈簧的作用下保持在中間位置。
反之，當(dāng)離合傳感器8檢測(cè)到離合器為分離的時(shí)候，換擋控制器7不響應(yīng)換擋手柄5的動(dòng)作，無論換擋手柄5怎么動(dòng)，換擋控制器7不向控制電磁閥2輸出控制指令，撥叉桿11保持原位不動(dòng)。
另外，所述撥叉桿11與液壓缸1之間設(shè)置有緩沖器12，可以減輕滑桿移動(dòng)時(shí)受到的沖擊。所述緩沖器12包括固定連接在撥叉桿11上的彈簧座、安裝在彈簧座中的彈簧121，所述液壓缸1的活塞桿滑動(dòng)安裝在彈簧座中并與彈簧121的一端固定連接。
如圖5所示，在變速箱中，由兩根撥叉桿11平行設(shè)置組成一組，更多檔位組合的時(shí)候，可以設(shè)置多組，每一組均由兩根撥叉桿組成。每根撥叉桿11分別對(duì)應(yīng)用于推動(dòng)其運(yùn)動(dòng)的液壓缸1，兩根撥叉桿11之間設(shè)置有用于鎖定對(duì)方撥叉桿的互鎖機(jī)構(gòu)。所述互鎖機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在撥叉桿11上的環(huán)槽21、安裝在環(huán)槽21中的鎖檔鋼球20，所述鎖檔鋼球20安裝在一組撥叉桿的兩個(gè)環(huán)槽之間，鎖檔鋼球20的長(zhǎng)度大于兩根撥叉桿之間間隙的寬度、小于兩環(huán)槽槽底之間的間隙。鎖檔鋼球20的長(zhǎng)度最好等于兩根撥叉桿之間間隙的寬度與一個(gè)環(huán)槽的深度之和。這樣，當(dāng)一組撥叉桿中的兩個(gè)環(huán)槽相對(duì)位于同一平面的時(shí)候，鎖檔鋼球20卡在兩環(huán)槽之間，并且任意一根撥叉桿均可以移動(dòng)，但只要其中一根撥叉桿移動(dòng)以后另一撥叉桿則被鎖定，直到發(fā)生位移的撥叉桿回到原位才能解除鎖定。
當(dāng)要掛a擋時(shí)，電磁閥控制液壓缸右端連接高壓油，將液壓缸活塞向左推，活塞左端安裝在緩沖器12上，緩沖器12中的彈簧121被活塞壓縮，進(jìn)而推動(dòng)撥叉桿向左移動(dòng)，撥叉桿最終可以控制a擋齒輪的嚙合。由于增加了緩沖器12，可以使得換擋齒輪柔性嚙合，提高換擋平順性。掛b擋時(shí)，動(dòng)作方向相反，原理同上。