一种轻型履带式拖拉机变速装置及控制方法与流程

本发明涉及一种轻型履带式拖拉机变速装置及控制方法。

背景技术：

轻型履带式拖拉机广泛应用于收割机等农机具，其变速箱结构大都为包括主变速机构和副变速机构，主变速机构为单台液压无极变速箱HST，副变速机构为3档齿轮变速机构。

与本发明最相关的现有技术是发明名称为“一种履带式拖拉机无极变速箱”专利(专利号：201420580069.1)，其结构为，具有第一变速机构，第一变速机构为农机具提供动力，具有第二变速机构，第二变速机构为行走系统提供动力，驱动左、右驱动轮，其中第二变速机构由主变速机构和副变速机构组成，主变速机构是单台液压无极变速箱HST，副变速机构是3档齿轮变速机构，采用离合器单边制动转向。存在的不足之处在于，副变速三档换挡行程很大，换挡造成困难不易操纵；离合制动式单边制动转向，对履带磨损较严重且转弯半径较大，两侧制动摩擦片由于调整不到位会造成跑偏或转向不灵等故障。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于提供一种轻型履带式拖拉机变速装置及控制方法，转弯半径小，更加易于操作。

基于同一发明构思，本发明具有两个独立的技术方案：

一种轻型履带式拖拉机变速装置，发动机经第一变速机构驱动农机具旋转，农机具安装于农机具动力输出轴上，发动机经第二变速机构驱动行走驱动轮旋转，行走驱动轮安装于行走动力输出轴上，其特征在于：第二变速机构具有两个液压无极变速箱HST,两个液压无极变速箱HST分别单独控制左、右行走驱动轮旋转。

优选地，第二变速机构具有两个副变速机构、两个齿轮减速机构，每个液压无极变速箱HST经一个副变速机构、一个齿轮减速机构驱动左行走驱动轮或右行走驱动轮旋转。

优选地，第二变速机构的齿轮减速机构具有2—4级齿轮减速机构，相应设有2—4个减速轴，减速轴上相应装有减速齿轮，各级齿轮减速机构的减速齿轮之间相啮合；行走驱动轮安装于行走驱动动力轴上，行走动力输出轴上装有驱动齿轮，驱动齿轮与末级齿轮减速机构的减速齿轮啮合。

优选地，第二变速机构的副变速机构为两档变速机构，相应设有两组齿轮，第一组齿轮由第一副变速主动齿轮、第一副变速齿轮组成，第二组齿轮由第二副变速主动齿轮，第二副变速齿轮组成，第一副变速主动齿轮、第二副变速主动齿轮安装于液压无极变速箱HST动力输出轴上，第一副变速齿轮、第二副变速齿轮安装于中间轴上。

优选地，第二变速机构的副变速机构为一档变速机构，相应设有一组齿轮，由第一副变速主动齿轮、第一副变速齿轮组成，第一副变速主动齿轮安装于液压无极变速箱HST动力输出轴上，第一副变速齿轮变速齿轮安装于中间轴上，第一副变速主动齿轮、第一副变速齿轮常啮合。

优选地，农机具动力输出轴端部经法兰接农机具接头。

优选地，第一变速机构为两档变速机构，相应设有两组齿轮，第一组齿轮由第一主动齿轮、第一变速齿轮组成，第二组齿轮由第二主动齿轮，第二变速齿轮组成，第一主动齿轮、第二主动齿轮安装于发动机动力输出轴上，第一变速齿轮、第二变速齿轮安装于农机具动力输出轴上。

2、一种上述轻型履带式拖拉机变速装置的控制方法，其特征在于：基于两个液压无极变速箱HST对分别对左、右行走驱动轮单独进行控制，液压无极变速箱HST输出零转速，实现行走驱动轮制动。

进一步地，当需转向时，通过两个液压无极变速箱HST分别控制左、右行走驱动轮反转，实现原地转向。

优选地，通过调节液压无极变速箱HST的流量方向及大小，实现对左、右行走驱动轮正传、反转及转速快慢的控制。

本发明具有的有益效果：

本发明行走控制系统的第二变速机构具有两个液压无极变速箱

HST,两个液压无极变速箱HST(以下简称HST)分别单独控制左、右行走驱动轮旋转。本发明改变了传统单HST的结构，通过两个HST分别单独控制左、右行走驱动轮旋转，采用双HST布置，每个HST实现独立控制单边驱动轮，可通过调节HST流量方向及大小实现对行走驱动轮正传、反转及转速快慢的控制，只需通过对左、右行走驱动轮转向的控制即可实现原地转弯，大幅减少转弯半径，更加易于操作，有效提高在丘陵等小地块作业的适应性。同时，本发明由于采用双HST控制，取消了现有的单边制动器，也减小了由于单边制动转向造成履带对地面的磨损，降低了对作物及地块的损伤，并且避免了由于制动器摩擦片装调不到位造成的整机跑偏、制动失灵、无转向等故障，减少了维修费用，提高了变速箱的整体性能。

由于本发明采用双HST结构，增大了输出扭矩，第二变速机构的副变速机构只需2档或1档变速机构，改变了传统的3档变速机构，更加易于操作。相应地，第二变速机构的减速机构为具有2级—4级齿轮减速机构，当副变速机构为1档变速机构时，减速机构为4级齿轮减速机构，从而进一步保证行走动力驱动效果。本发明农机具动力输出轴端部经法兰接农机具接头，农机具动力传动轴损坏时，只需拆卸法兰进行维修，不需将整个变速箱打开，更加方便维护。

附图说明

图1是本发明第一变速机构部分的结构示意图；

图2是本发明第二变速机构部分的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2所示，发动机1经离合器2通过发动机动力输出轴3输出两组动力。第一组动力通过第一变速机构驱动农机具旋转，农机具安装于农机具动力输出轴4上。第一变速机构为两档变速机构，相应设有两组齿轮，第一组齿轮由第一主动齿轮Z5、第一变速齿轮Z1组成，第二组齿轮由第二主动齿轮Z6，第二变速齿轮Z2组成，第一主动齿轮Z5、第二主动齿轮Z6安装于发动机动力输出轴3上，第一变速齿轮Z1、第二变速齿轮Z2安装于农机具动力输出轴4上。发动机动力输出轴3上还装有齿轮Z7、Z8，农机具动力输出轴4上还装有齿轮Z3、Z4，齿轮Z3、Z7常啮合，齿轮Z4、Z8常啮合。

发动机动力输出轴3输出的第二组动力，通过第二变速机构驱动行走轮旋转，行走驱动轮安装于行走动力输出轴10上，第二变速机构具有两个液压无极变速箱HST(以下简称HST)6,两个HST分别单独控制左、右行走驱动轮旋转。第二变速机构具有两个副变速机构、两个齿轮减速机构，每个液压无极变速箱HST经一个副变速机构、一个齿轮减速机构驱动左行走驱动轮或右行走驱动轮旋转。图2中给出了一个HST通过一个副变速机构、一个齿轮减速机构对一个行走驱动轮进行驱动的结构，另一个HST及相应的另一个副变速机构、齿轮减速机构与此相同。HST的动力输入通过锥齿轮Z9、Z10传动实现。副变速机构为两档变速机构，可实现两档调速，相应设有两组齿轮，第一组齿轮由第一副变速主动齿轮Z11、第一副变速齿轮Z13组成，第二组齿轮由第二副变速主动齿轮Z12，第二副变速齿轮Z14组成，第一副变速主动齿轮Z11、第二副变速主动齿轮Z12安装于液压无极变速箱HST动力输出轴上，第一副变速齿轮Z13、第二副变速齿轮Z14安装于中间轴7上,中间轴7上装有副变速换挡齿轮8。第二变速机构的齿轮减速机构具有3级齿轮减速机构，相应设有3个减速轴，减速轴上相应装有减速齿轮，各级齿轮减速机构的减速齿轮之间相啮合；行走驱动轮安装于行走驱动动力轴10上，行走动力输出轴10上装有驱动齿轮Z21，驱动齿轮Z21与末级齿轮减速机构的减速齿轮Z19啮合。

工作时，基于两个液压无极变速箱HST 6，分别对左、右行走驱动轮单独进行控制，通过调节液压无极变速箱HST 6的流量方向及大小，实现对左、右行走驱动轮正传、反转及转速快慢的控制。液压无极变速箱HST 6输出零转速，实现行走驱动轮制动。当需转向时，通过两个液压无极变速箱HST 6分别控制左、右行走驱动轮反转，实现原地转向。

实施例2：

第二变速机构的副变速机构为一档变速机构，相应设有一组齿轮，由第一副变速主动齿轮、第一副变速齿轮组成，第一副变速主动齿轮安装于HST 6的动力输出轴上，第一副变速齿轮安装于中间轴7上，第一副变速主动齿轮、第一副变速齿轮常啮合。相应地，第二变速机构的齿轮减速机构为4级齿轮减速机构，即与实施例1相比，增设1级齿轮减速机构。实施例2的其余结构及工作原理同实施例1。

实施例3：

第二变速机构的副变速机构为两档变速机构，第二变速机构的齿轮减速机构为2级减速机构。实施例3的其余结构及工作原理同实施例1。

实施例4：

农机具动力输出轴4端部经法兰接农机具接头5，农机具动力传动轴损坏时，只需拆卸法兰进行维修，不需将整个变速箱打开，更加方便维护。实施例4的其余结构及工作原理同实施例1、实施例2或实施例3。