本发明涉及变速器技术领域，具体涉及一种多挡拖拉机中使用的双离合器变速器。
背景技术：
目前变速器技术发展迅速，自动变速器技术已经十分成熟并得到了广泛应用，但是每一种自动变速器都存在着一定的优点和缺点。自动变速器主要包括液力自动变速器、电控机械式自动变速器、无级变速器、双离合器自动变速器，它们已装配在不同的车型上。目前拖拉机上仍多采用滑动齿轮、啮合套及同步器等手动机械换挡方式，拖拉机换挡时需先分离离合器，然后将变速器摘空挡，再选挡、换挡，最后接合离合器。这样，当离合器分离后，直到离合器再重新接合之前，发动机的动力将不能被传递到车轮去驱动拖拉机运行，所以换挡过程中产生了动力传递的中断，换挡缓慢，由于拖拉机工作时行进阻力比较大，并且拖拉机质量很大，所以如果换挡过程中存在动力中断，影响作业效率，影响拖拉机的动力性和燃油经济性。
传统的变速箱为追求更多的挡位不断地增加箱体内齿轮数量，变速机构过于复杂，传动箱也变得过于庞大。不但增加了成本，而且提供的挡位也不能完全满足拖拉机在各种特殊情况和特殊作业的要求，影响了拖拉机的应用，正常满足4km/h～12km/h田间作业速度区间的挡位只有2-3个，倒挡2-4个。
申请公布号为CN102678842 A的中国专利公开了一种多挡拖拉机中使用的双离合器变速器，包括与发动机1曲轴相连的离合器装置输入轴和同轴线并列设置的第一离合器、第二离合器和第三离合器。变速器壳体中设置有变速器主箱部分和变速器副箱部分，其中变速器主箱部分包括外输入轴、内输入轴、负载输出轴、第一中间轴、第二中间轴、主输出轴。外输入轴一端与第三离合器连接，内输入轴一端与第二离合器连接，负载输出轴一端与离合器连接。外输入轴、内输入轴及负载输出轴共轴线旋转。外输入轴、内输入轴、负载输出轴与第一中间轴、第二中间轴之间采用空间平行布置。该双离合器变速器的主箱部分设有八个前进挡，副箱部分设有低、中、高三个前进挡和一个倒挡，通过主、副箱部分挡位搭配可以得到8×(3+1) 挡，即24 个前进挡、8 个倒挡，挡位虽然相对增多，变速范围宽。提供的挡位也不能满足拖拉机在各种特殊情况和特殊作业的要求，而且该变速箱内部结构复杂，使用较多的同步器来实现变速过程中的切换。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种具有高挡、中挡、低挡、倒挡和爬行挡输出的多挡拖拉机中使用的双离合器变速器。
为了实现以上目的，本发明多挡拖拉机中使用的双离合器变速器的技术方案如下：
多挡拖拉机中使用的双离合器变速器，包括变速器壳体，变速箱壳体内设有操纵离合器接合的离合器操纵机构、操纵变速箱转速输出的换挡操纵机构及对初始输入转速进行调整的副变速机构，变速箱壳体中设有通过离合器与发动机输出轴传动连接的输入轴，所述输入轴上设有高挡主动齿轮、中挡主动齿轮、低挡主动齿轮、倒挡主动齿轮，变速器壳体内还设有高挡从动齿轮、中挡从动齿轮、低挡从动齿轮，所述变速器壳体内还设有对副变速机构输出的转速进行调整的爬行挡机构、对爬行挡机构输出的转速进行调整的主变速机构及相互平行设置的倒挡轴、副前轴、爬行挡轴、主变速箱输入轴、主变速箱输出轴，高挡从动齿轮、中挡从动齿轮、低挡从动齿轮设置在副前轴上，且副前轴上还设有倒挡从动齿轮、爬行挡第一主动齿轮，倒挡轴上设有在倒挡主动齿轮与倒挡从动齿轮之间传动的倒挡中间齿轮，爬行挡轴上设有爬行挡第一从动齿轮、爬行挡第二主动齿轮，主变速箱输入轴上设有爬行挡第二从动齿轮、奇数挡主动齿轮、偶数挡主动齿轮，主变速箱输出轴上设有与相应的奇数挡主动齿轮、偶数挡主动齿轮分别对应啮合的奇数挡从动齿轮、偶数挡从动齿轮，主变速箱输入轴上设有选择是否接入爬行挡的第一同步器，副前轴上设有在倒挡与高挡之间切换的第二同步器及在低挡与中挡之间切换的第三同步器。
所述变速箱壳体内还设有与输入轴同轴套设设置的负载输出轴，所述的离合器为第二离合器，所述变速箱壳体内还设有第一离合器，所述负载输出轴通过第二离合器实现与发动机输出轴传动连接。
所述奇数挡主动齿轮包括Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ挡主动齿轮，所述奇数挡从动齿轮包括Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ挡从动齿轮，所述偶数挡主动齿轮包括Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ挡主动齿轮，所述偶数挡从动齿轮包括Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ挡从动齿轮，主变速箱输入轴上于Ⅰ、Ⅲ挡主动齿轮之间设有第三离合器、第四离合器，主变速箱输入轴上于Ⅴ、Ⅶ挡主动齿轮之间设有第五离合器、第六离合器，主变速箱输出轴上于Ⅵ、Ⅷ挡从动齿轮之间设有第七离合器、第八离合器，主变速箱输出轴上于Ⅱ、Ⅳ挡从动齿轮之间设有第九离合器、第十离合器，通过控制所述的第三离合器、第四离合器、第五离合器、第六离合器、第七离合器、第八离合器、第九离合器、第十离合器的分离和结合控制挡位的选择；各离合器的分离和结合均由离合器操纵机构来控制。
所述的输入轴、负载输出轴、倒挡轴、副前轴、爬行挡轴、主变速箱输入轴、主变速箱输出轴的变速器壳体上均设有用于检测各对应轴的转速以对变速器的运行状态进行识别和判断的转速传感器，所述的变速器还包括与所述各传感器连接的电子控制单元，所述的各离合器和对应的同步器均与所述的电子控制单元控制连接。
本发明的有益效果：本发明具有以下挡位，副箱低挡：发动机将动力传至输入轴，通过切换第三同步器，输入轴上的转速由低挡主动齿轮、低挡从动齿轮传递至副前轴；副箱中挡，通过切换第三同步器，输入轴上转速由中挡主动齿轮、中挡从动齿轮传递至副前轴；副箱高挡：通过切换第二同步器，输入轴上转速由高挡主动齿轮、高挡从动齿轮传递至副前轴；副箱倒挡：通过切换第二同步器，发动机将动力传至输入轴，转速由倒挡主动齿轮、倒挡中间齿轮、倒挡从动齿轮、第二同步器传递至副前轴；爬行挡：操纵换挡机构，切换第一同步器，转速由副前轴、爬行挡第一主、从动齿轮、爬行挡轴、爬行挡第二主、从动齿轮、第一同步器传递至主变速箱输入轴；不带爬行挡：操纵换挡机构，切换第一同步器，转速经由副前轴和第一同步器直接传递至主变速箱输入轴，不经过爬行挡的齿轮。通过上述的副变速箱部分的各挡位变换，再与主变速箱部分上的奇数挡、偶数挡相应齿轮组合在一起就可构成很多个挡位，使得拖拉机具有高挡、中挡、低挡、爬行挡等更多的挡位，以更好地适应不同更多作业工况。而且本发明实现这么过的挡位，也只需要三个同步器，使得本发明变速器的结构更加紧凑。
附图说明
图1是本发明多挡拖拉机中使用的双离合器变速器的结构示意图。
图中各标记：1-转速传感器，2-发动机，3-第一离合器，4-第二离合器 ，5-低挡主动齿轮，6-中挡主动齿轮，7-高挡主动齿轮，8-倒挡主动齿轮，9-输入轴，10-负载输出轴， 11-变速器壳体，12-倒挡中间齿，13-倒挡轴，14-爬行挡第一主动齿轮，15-第一同步器，16-爬行挡第二从动齿轮，17-Ⅰ挡主动齿轮，18-第三离合器，19-第四离合器，20-Ⅲ挡主动齿轮，21-Ⅱ挡主动齿轮，22-Ⅳ挡主动齿轮，23-Ⅴ挡主动齿轮，24-第五离合器， 25-第六离合器，26-Ⅶ挡主动齿轮，27-Ⅵ挡主动齿轮，28-主变速箱输入轴，29-Ⅷ挡主动齿轮， 30-主变速箱输出轴，31-Ⅷ挡从动齿轮，32-第七离合器，33-第八离合器，34-Ⅵ挡从动齿轮，35-Ⅶ挡从动齿轮，36-Ⅴ挡从动齿轮，37-Ⅳ挡从动齿轮，38-第九离合器，39-第十离合器，40-Ⅱ挡从动齿轮，41-Ⅲ挡从动齿轮，42-Ⅰ挡从动齿轮，43-爬行挡第二主动齿轮， 44-爬行挡第一从动齿轮，45-爬行挡轴，46-倒挡从动齿轮，47-第二同步器，48-高挡从动齿轮，49-副前轴，50-中挡从动齿轮，51-第三同步器，52-低挡从动齿轮，53-选换挡操纵机构，54-电子控制单元，55-离合器操纵机构，56-减速器。
具体实施方式
本发明多挡拖拉机中使用的双离合器变速器的实施例：如图1所示，包括输入轴9、副变速箱部分、主变速箱部分。副变速箱、主变速箱部分均处于变速器壳体11内部。变速器壳体内设有操纵离合器接合的离合器操纵机构55和操纵变速箱转速输出的换挡操纵机构53，对初始输入转速进行调整的副变速机构，对副变速机构输出的转速进行调整的爬行挡机构，对爬行挡机构输出的转速进行调整的主变速机构，还设有各种传感器及其联接的控制单元等。主变速箱部分包括：第三离合器18、第四离合器19、第五离合器24、第六离合器25、第七离合器32、第八离合器33、第九离合器38、第十离合器39、主变速箱输入轴28、主变速箱输出轴30、Ⅰ挡主从动齿轮、Ⅱ挡主从动齿轮、Ⅲ挡主从动齿轮、Ⅳ挡主从动齿轮、Ⅴ挡主从动齿轮、Ⅵ挡主从动齿轮、Ⅶ挡主从动齿轮、Ⅷ挡主从动齿轮。副变速箱部分包括：离合器壳、第一离合器3、第二离合器4、第一同步器15、第二同步器47、第三同步器51、高挡主从动齿轮、中挡主从动齿轮、低挡主从动齿轮、倒挡主从动齿轮、爬行挡第一主从动齿轮、 爬行挡第二主从动齿轮、输入轴9、负载输出轴10、倒挡轴13、副前轴49、爬行挡轴45。第一同步器、第二同步器、第三同步器分别简称为同步器S1、同步器S2、同步器S3。选换挡操纵机构包括第一同步器15、S2、S3及操纵装置。
变速器控制系统包括于输入轴9、负载输出轴10、倒挡轴13、副前轴49、爬行挡轴45、主变速箱输入轴28、主变速箱输出轴30设置的用于检测各对应轴的转速以对变速器的运行状态进行识别和判断的转速传感器1及其它传感器，变速器控制系统还包括与各转速传感器连接的电子控制单元ECU54、与各离合器控制连接的离合器操纵机构55和与各同步器控制连接的选换挡操纵机构53。
工作时，各转速传感器和其它类型的传感器对变速器的运行状态进行识别与判断，根据设定的换挡规律，当需要换挡操作时，通过离合器操纵机构55和选换挡操纵机构53分别控制各离合器与各同步器换挡动作的操作，实现自动变速。
本发明双离合器变速器副变速箱部分有高挡、中挡、低挡、倒挡、爬行挡四个挡位，主变速箱部分有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ八个挡位，该传动装置共可实现48+16个挡位输出，其中包括16个倒挡和48个前进挡。结构紧凑，控制较易，挡位较多，排挡范围宽，可满足拖拉机各种作业工况对速度的要求。负载输出轴可以直接驱动农具，用于负载动力输出。
下面具体讲述副变速箱各挡和主变速箱各挡时各离合器和同步器的状态及转速传递路线。
副箱高挡：第一离合器3结合，进行负载输出，第二离合器4结合，第二同步器47依附图左侧啮合。转速传递路线为：发动机2转速通过第二离合器4传递至输入轴9，然后转速经由高挡主动齿轮7、高挡从动齿轮48和第二同步器47传递至副前轴49。
副箱中挡：第一离合器3结合，进行负载输出，第二离合器4结合，第三同步器51依附图右侧啮合。转速传递路线为：发动机2转速通过第二离合器4传递至输入轴9，然后转速经由中挡主动齿轮6、中挡从动齿轮50和第三同步器51传递至副前轴49。
副箱低挡：第一离合器3结合，进行负载输出，第二离合器4结合，第三同步器51依附图左侧啮合。转速传递路线为：发动机2转速通过第二离合器4传递至输入轴9，然后转速经由低挡主动齿轮5、低挡从动齿轮52和第三同步器51传递至副前轴49。
副箱倒挡：第一离合器3结合，进行负载输出，第二离合器4结合，第二同步器47依附图右侧啮合。转速传递路线为：发动机2转速通过第二离合器4传递至输入轴9，然后转速经由倒挡主动齿轮8、倒挡中间齿轮12、倒挡从动齿轮46和第二同步器47传递至副前轴49。
爬行挡：操纵换挡机构，第一同步器15依附图右侧啮合。转速传递路线为：转速经由副前轴49、爬行挡第一主动齿轮14、爬行挡第一从动齿轮44、爬行挡轴45、爬行挡第二主动齿轮43、爬行挡第二从动齿轮16和第一同步器15传递至主变速箱输入轴28。
不带爬行挡：操纵换挡机构，第一同步器15依附图左侧啮合。转速传递路线为：转速经由副前轴49和第一同步器15传递至主变速箱输入轴28。
主箱Ⅰ挡：第三离合器18结合，第四离合器19、第五离合器24、第六离合器25、第七离合器32、第八离合器33、第九离合器38、第十离合器39分离。转速传递路线为：转速通过主变速箱输入轴28传递至第三离合器18，然后转速经由第三离合器18、Ⅰ挡主动齿轮17和Ⅰ挡从动齿轮42传递至主变速箱输出轴30。
主箱Ⅱ挡：第十离合器39结合，第三离合器18、第四离合器19、第五离合器24、第六离合器25、第七离合器32、第八离合器33、第九离合器38分离。转速传递路线为：转速通过主变速箱输入轴28传递至第十离合器39，然后转速经由第十离合器39、Ⅱ挡主动齿轮21和Ⅱ挡从动齿轮40传递至主变速箱输出轴30。
主箱Ⅲ挡：第四离合器19结合，第三离合器18、第五离合器24、第六离合器25、第七离合器32、第八离合器33、第九离合器38、第十离合器39分离。转速传递路线为：转速通过主变速箱输入轴28传递至第四离合器19，然后转速经由第四离合器19、Ⅲ挡主动齿轮20和Ⅲ挡从动齿轮41传递至主变速箱输出轴30。
主箱Ⅳ挡：第九离合器38结合，第三离合器18、第四离合器19、第五离合器24、第六离合器25、第七离合器32、第八离合器33、第十离合器39分离。转速传递路线为：转速通过主变速箱输入轴28传递至第九离合器38，然后转速经由第九离合器38、Ⅳ挡主动齿轮22和Ⅳ挡从动齿轮37传递至主变速箱输出轴30。
主箱Ⅴ挡：第五离合器24结合，第三离合器18、第四离合器19、第六离合器25、第七离合器32、第八离合器33、第九离合器、第十离合器39分离。转速传递路线为：转速通过主变速箱输入轴28传递至第五离合器24，然后转速经由第五离合器24、Ⅴ挡主动齿轮23和Ⅴ挡从动齿轮36传递至主变速箱输出轴30。
主箱Ⅵ挡：第八离合器33结合，第三离合器18、第四离合器19、第五离合器24、第六离合器25、第七离合器32、第九离合器38、第十离合器39分离。转速传递路线为：转速通过主变速箱输入轴28传递至第八离合器33，然后转速经由第八离合器33、Ⅵ挡主动齿轮27和Ⅵ挡从动齿轮34传递至主变速箱输出轴30。
主箱Ⅶ挡：第六离合器25结合，第三离合器18、第四离合器19、第五离合器24、第七离合器32、第八离合器33、第九离合器38、第十离合器39分离。转速传递路线为：转速通过主变速箱输入轴28传递至第六离合器25，然后转速经由第六离合器25、Ⅶ挡主动齿轮26和Ⅶ挡从动齿轮35传递至主变速箱输出轴30。
主箱Ⅷ挡：第七离合器32结合，第三离合器18、第四离合器19、第五离合器24、第六离合器25、第八离合器33、第九离合器38、第十离合器39分离。转速传递路线为：转速通过主变速箱输入轴28传递至第七离合器32，然后转速经由第七离合器32、Ⅷ挡主动齿轮29和Ⅷ挡从动齿轮31传递至主变速箱输出轴30。
上面Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ挡主动齿轮为奇数挡主动齿轮，Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ挡从动齿轮为奇数挡从动齿轮，Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ挡主动齿轮为偶数挡主动齿轮，Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅷ挡从动齿轮为偶数挡从动齿轮。主变速箱输入轴上于Ⅰ、Ⅲ挡主动齿轮之间设有第三离合器18、第四离合器19，主变速箱输入轴上于Ⅴ、Ⅶ挡主动齿轮之间设有第五离合器24、第六离合器25，主变速箱输出轴上于Ⅵ、Ⅷ挡从动齿轮之间设有第七离合器32、第八离合器33，主变速箱输出轴上于Ⅱ、Ⅳ挡从动齿轮之间设有第九离合器38、第十离合器39，通过控制所述的第三离合器、第四离合器、第五离合器、第六离合器、第七离合器、第八离合器、第九离合器、第十离合器的分离和结合控制挡位的选择；各离合器的分离和结合均由离合器操纵机构来控制。
上面介绍了各挡位及其变换，下面介绍一下具体的各齿轮及轴的连接位置关系，变速器壳体中设置有输入轴和与之同轴的负载输出轴，并且输入轴套在负载输出轴上；变速器壳体中设置有输入轴9、负载输出轴10、倒挡轴13、副前轴49、爬行挡轴45、主变速箱输入轴28、主变速箱输出轴30，这些轴平行排列。输入轴9与第二离合器4固接，高挡主动齿轮7、中挡主动齿轮6、低挡主动齿轮5和倒挡主动齿轮8与输入轴9固接；倒挡中间齿轮12与倒挡轴13固接；高挡从动齿轮48、中挡从动齿轮50、低挡从动齿轮52、倒挡从动齿轮46和爬行挡第一主动齿轮14与副前轴49固接，副前轴49上设有第二同步47器和第三同步器51；爬行挡第二从动齿轮16与主变速箱输入轴28固接，主变速箱输入轴28上设有第一同步器15；爬行挡第一从动齿轮44和爬行挡第二主动齿轮43与爬行挡轴45套固接；主变速箱输入轴28与第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器固接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ挡主动齿轮与主变速箱输入轴28套固接；主变速箱输出轴30与第七离合器、第八离合器、第九离合器、第十离合器固接，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ挡从动齿轮与主变速箱输出轴30套固接；负载输出轴10与第一离合器3固接。
副变速箱部分布置在变速器的前部，主变速箱部分布置在变速器的后部。主、副变速箱在换挡时互不干涉。通过控制第二同步器47的啮合状态来控制是选择高挡还是选择倒挡；通过控制第三同步器51的啮合状态来控制是是选择抵挡还是选择中挡；通过控制所述的第一同步器15的啮合状态来控制是否选择爬行挡；同步器S1、同步器S2、同步器S3由选换挡操纵机构控制。
输入轴、负载输出轴、倒挡轴、副前轴、爬行挡轴、主变速箱输入轴、输出轴的变速器壳体上均设有用于检测各对应轴的转速以对变速器的运行状态进行识别和判断的转速传感器，所述的变速器还包括与所述各传感器连接的电子控制单元，所述的各离合器和对应的同步器均与所述的电子控制单元控制连接。
在其它实施例中，奇数挡和偶数挡的主、从动齿轮的数量可以根据实际需要设置，上述实施例中共形成八个挡位，也可设置成六个挡位，例如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ挡，奇数挡和偶数挡的齿轮数量需要成对设置。