作业装置变速箱和农业作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及农用机械，具体地涉及一种作业装置变速箱。在此基础上，本实用新型还涉及一种例如为抛秧机的农业作业机械。


背景技术：

2.各类农用机械通常安装有用于实施作业的作业装置，其可以接收来自如发动机等动力装置输出的动力，以完成相应的作业动作。为了保证作业装置获得所需的动力，动力装置输出的动力可以通过动力输出装置(pto)、作业装置变速箱等传递至作业装置，以使得该作业装置按需求作业。
3.尽管可以通过在农用机械中布置相对行走变速箱独立的作业装置变速箱而改善部件布置，但现有作业装置变速箱仍难以满足一些特殊需求的作业装置传动需要。例如，在农业作业机械中，用于插秧机的传统作业装置变速箱可以将发动机输出的动力传递至插秧机构，但当农业作业机械配备抛秧机构时，则因该抛秧机构位于相对较高的位置而难以获得发动机的动力。通常地，可以利用链条传动方式将动力传递至较高的位置，以驱动抛秧机构进行抛秧作业，由于传动链条外漏且无润滑，因而存在可靠性和安全性差等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的部分农用机械中的作业装置不便获取作业动力的问题，提供一种作业装置变速箱，该作业装置变速箱能够适应如较大高度落差的变速传动需求，便于将动力装置的动力传递至例如为抛秧机构的作业装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种作业装置变速箱，包括变速箱壳体以及可转动地安装至该变速箱壳体的动力输入轴、中间轴和动力输出轴，其中，所述动力输入轴、中间轴和动力输出轴安装为各自的转动轴线位于同一平面内并分别安装有传动齿轮，以允许由所述动力输入轴输入的扭矩通过所述中间轴传递至所述动力输出轴。
6.优选地，所述动力输入轴、中间轴和动力输出轴安装为各自的转动轴线位于同一竖直平面或相对竖直平面倾斜的同一平面内，所述中间轴和动力输出轴依次布置于高于所述动力输入轴的位置。
7.优选地，所述传动齿轮包括安装于所述动力输入轴上的输入轴齿轮和安装于所述中间轴上的多个中间轴齿轮，所述输入轴齿轮能够沿所述动力输入轴的轴向滑动为选择性地与不同所述中间轴齿轮啮合。
8.优选地，所述作业装置变速箱能够由所述输入轴齿轮滑动为在高挡位和低挡位之间切换。
9.优选地，所述传动齿轮包括安装于所述动力输出轴上的输出轴齿轮和安装于所述中间轴上的多个中间轴齿轮，所述输出轴齿轮能够沿所述动力输出轴的轴向滑动为选择性地与不同所述中间轴齿轮啮合。
10.优选地，所述输出轴齿轮能够滑动为使得所述中间轴和所述动力输出轴之间具有
至少四种不同传动比。
11.优选地，所述作业装置变速箱还包括传动连接至所述动力输入轴的预留输出轴。
12.优选地，所述动力输入轴上安装有主动锥齿轮，所述预留输出轴上安装有与该主动锥齿轮啮合的从动伞齿轮。
13.优选地，所述动力输入轴、中间轴和动力输出轴中的至少一者上设置有牙嵌式离合器。
14.本实用新型的第二方面提供一种农业作业机械，包括安装有作业装置的车身和安装至该车身并传动连接至动力装置与所述作业装置之间的上述作业装置变速箱。
15.通过上述技术方案，本实用新型的作业装置变速箱将动力输入轴、中间轴和动力输出轴布置于同一平面内，以使得动力输入轴和动力输出轴具有最大相对距离的空间布置，从而可以通过其在整机内的位置和姿态调整而满足不同作业装置的变速传动需求，使得动力输出轴及其连接的作业装置的位置具有较好的空间适应性，能够适应如较大高度落差的变速传动需求，便于将动力装置的动力传递至例如为抛秧机构的作业装置。
附图说明
16.图1是根据本实用新型一种优选实施方式的作业装置变速箱的剖视结构示意图；
17.图2是从仰视视角观察的图1中作业装置变速箱的剖视结构示意图。
18.附图标记说明
19.1-变速箱壳体；11-壳体主体；12-端盖；2-动力输入轴；21-输入轴齿轮；22-主动锥齿轮；3-中间轴；31-中间轴齿轮；4-动力输出轴；41-输出轴齿轮；5-预留输出轴；51-从动伞齿轮。
具体实施方式
20.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
21.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。方位用语“纵向”、“横向”、“前”、“后”等应按照车辆的惯用方向理解。
22.参照图1和图2所示，根据本实用新型一种优选实施方式的作业装置变速箱，可用于例如为抛秧机的农用机械中，用于将发动机等动力装置输出的动力传递至抛秧机构等作业装置。该作业装置变速箱包括变速箱壳体1以及如通过轴承(未标记)可转动地安装至该变速箱壳体1的动力输入轴2、中间轴3和动力输出轴4。典型地，变速箱壳体1可以具有壳体主体11和密封安装于该壳体主体11的开口端的端盖12，该端盖12可以通过螺栓等紧固件安装至壳体主体11。动力输入轴2、中间轴3和动力输出轴4的主体部分在该变速箱壳体1的内腔中延伸，其中，动力输入轴2可以传动连接至发动机、电动机等动力装置，以获取用于驱动作业装置动作的动力，在设有动力输出装置(pto)的农用机械中，该动力输入轴2可以直接或(如通过万向传动机构)间接连接至pto动力输出轴；动力输出轴4可以传动连接至抛秧机构等作业装置，以将由动力输入轴2输入并由中间轴3传递的动力(扭矩)变速传递至作业装置，完成抛秧等作业动作。
23.为此，动力输入轴2、中间轴3和动力输出轴4可以分别安装有传动齿轮(如随后所述的输入轴齿轮21、中间轴齿轮31和输出轴齿轮41)，通过这些传动齿轮啮合关系的切换，可以改变该作业装置变速箱的传动比，从而以适当的速度和扭矩驱动作业装置。
24.在该作业装置变速箱中，动力输入轴2、中间轴3和动力输出轴4安装为各自的转动轴线位于同一平面内，由此，变速箱壳体1可以形成为扁平状结构。在如图1所示的视角中，动力输入轴2、中间轴3和动力输出轴4位于同一竖直平面内，由此，动力输入轴2和动力输出轴4具有最大相对距离的空间布置(轴向间距最大)，从而可以通过其在整机内的位置和姿态调整而满足不同作业装置的变速传动需求，使得动力输出轴4及其连接的作业装置的位置具有较好的空间适应性，能够适应如较大高度落差的变速传动需求，便于将动力装置的动力传递至例如为抛秧机构的作业装置。
25.由此，当如发动机产生的动力通过pto动力输出轴输出后，可以由动力输入轴2接收，经过传动齿轮变速后，动力被传递至相距该动力输入轴2较远的动力输出轴4，从而驱动作业装置动作。在此情形下，在如用于抛秧作业的农业作业机械中，尽管抛秧机构布置于车身的相对较高的位置(以满足预定位置抛秧需求)，相对pto动力输出轴具有较大的高度落差，本实用新型提供的作业装置变速箱也能够被容易地布置在该农业作业机械用于作业动力的传动。
26.应当理解的是，尽管图示实施例中仅设有一个中间轴3，本实用新型的作业装置变速箱可以具有两个或更多中间轴，只要其转动轴线相对动力输入轴2和动力输出轴4的转动轴线位于同一平面内，均属于本实用新型的构思范围。另外，尽管此处主要以抛秧机为例对本实用新型提供的作业装置变速箱和农业作业机械进行说明，但该作业装置变速箱也可以应用于作业装置相对动力装置在竖直方向和/或水平方向偏移较大的其他作业机械中，如药箱布置于较高位置处的喷药机中。
27.为了更好地说明本实用新型的作业装置变速箱的组成和构造，图1所示的动力输入轴2、中间轴3和动力输出轴4安装为各自的转动轴线位于同一竖直平面内，其中，中间轴3和动力输出轴4依次布置于动力输入轴2的上方。由此，在具有较大的高度落差的场景中，来自动力装置的动力能够通过该作业装置变速箱传递至作业装置，而不会导致较大的布置难度，且可靠性较高。根据具体作业需求，本实用新型的作业装置变速箱也可以调整为其它安装姿态，如在应用于农业作业机械中的情形下，可以将该作业装置变速箱布置为使得动力输入轴2、中间轴3和动力输出轴4各自的转动轴线位于相对竖直平面倾斜的同一平面内，即变速箱壳体1倾斜布置，由此可以兼顾插秧和抛秧的作业动力传动需求，使得农业作业机械多功能化，通过配备不同作业装置而完成不同作业操作。
28.类似于一般变速箱，本实用新型的作业装置变速箱可以根据传动需求适当布置传动齿轮，以实现不同的变速传动。不同传动比的切换可以在动力输入轴2与中间轴3、中间轴3与动力输出轴4之间实现。为此，可以在动力输入轴2上安装有输入轴齿轮21，中间轴3上安装有多个中间轴齿轮31，其中，输入轴齿轮21可以沿动力输入轴2的轴向滑动为选择性地与不同所述中间轴齿轮31啮合，以在该动力输入轴2和中间轴3之间产生不同的传动比。传动齿轮本身的结构及其在各轴上的安装方式和滑动方式可以为现有变速箱中的常见形式，在此不再赘述。为此，可以在作业装置变速箱安装有连接至输入轴齿轮21的操纵机构(操纵手柄)，以操纵为使得该输入轴齿轮21啮合不同的中间轴齿轮31。针对复杂(尤其是水田)的作
业工况，输入轴齿轮21可以被操纵并滑动为使得作业装置变速箱在高挡位和低挡位之间切换(高低挡变速)，从而适应不同的作业阻力。
29.另外，动力输出轴4上可以安装有输出轴齿轮41，该输出轴齿轮41能够沿动力输出轴4的轴向滑动为选择性地与不同中间轴齿轮31啮合，以在该动力输出轴4和中间轴3之间产生不同的传动比。相应地，可以在作业装置变速箱安装有连接至输出轴齿轮41的操纵机构(操纵手柄)，以操纵为使得该输出轴齿轮41啮合不同的中间轴齿轮31。针对不同水稻品种和地域的复杂工况，通常需要较多的变速方案，为此，可以设置为使得中间轴3和动力输出轴4之间具有四种或更多不同传动比，由此结合前述高低挡变速形成至少8挡变速。
30.继续参照图1和图2所示，在本实用新型一种较为优选的实施方式中，动力输入轴2还可以传动连接有预留输出轴5，从而满足如施肥机等其他附加作业装置的动力传动需求。在操作中，可以在预留输出轴5(如其上的花键或平键位置处)加装传动齿轮等，以向附加作业装置提供动力。正如前述，由于动力输入轴2、中间轴3和动力输出轴4布置为各自的转动轴线位于同一平面内，因而在该平面方向占据了较大的空间，可能导致不便引出预留动力输出接口。为此，在图示优选实施方式中将预留输出轴5布置为相对动力输入轴2垂直，从而可以充分利用该作业装置变速箱的布置空间，便于附加作业装置的动力传动。具体地，动力输入轴2上可以安装有主动锥齿轮22，预留输出轴5上可以安装有与该主动锥齿轮22啮合的从动伞齿轮51，由此实现传动方向的转换。在此情形下，本实用新型的作业装置变速箱在不显著增加空间占用的基础上以较低的成本提供了更多动力输出的可能性。
31.为了便于更好地控制作业装置，本实用新型的作业装置变速箱可以在动力输出轴4上设置有牙嵌式离合器，以便控制动力的切断与供应。牙嵌式离合器具有结构紧凑、工作可靠等优点，可以容易地集成布置在该作业装置变速箱中。在可选实施方式中，也可以将牙嵌式离合器选择性地布置在动力输入轴2和/或中间轴3上。
32.本实用新型提供的作业装置变速箱可以应用于农业作业机械中，以便实现抛秧、插秧等作业。其中，该农业作业机械具有车身和安装至该车身的作业装置(如抛秧机构)，作业装置变速箱可以传动连接至动力装置与该作业装置之间，以将动力装置的动力变速传递至作业装置。其中，作业装置变速箱可以布置于车身的前后方向(纵向)的中间偏后方位置，用于操纵为实现变速的操纵机构可以布置于驾驶员座椅的横向右侧，并通过传动杆连接至相应的传动齿轮，这有利于在空间上满足pto动力输出轴和作业装置动力输入的大高度落差的需求，并便于变速操作。通过将用于变速操作的操纵机构布置于驾驶员座椅附近，可以显著改善操作便利性，由此在作业过程中无需下车操作即可实现作业装置的变速控制，这在如水田作业中明显改善了换挡操作的便利性。
33.以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。