一种收获机械自动换挡装置、系统及收获机械的制作方法

1.本发明涉及农用机械相关技术领域，具体涉及一种收获机械自动换挡装置、系统及收获机械。


背景技术：

2.目前，市场上使用较多的收获机换档控制若装备的是机械变速箱，均为手动控制，在田间进行收割作业时需要驾驶员频繁进行换档操作，且需要换档控制与离合控制进行紧密配合来提高工作效率，这样长时间工作就会导致驾驶员的左脚和右手的工作负荷非常大。
3.传统手动机械换档方案，在车辆起动发动机后，驾驶员首先踩下离合器，并通过机械换档手柄，将变速箱档位从空档挂到起步档，随后缓慢松开离合器使得车辆起步，起步后司机需要持续踩下油门，车辆前进，在车辆车速达到一定程度后，驾驶员再次踩下离合器，并将变速箱档位升一档，随后在结合离合器，循环操作。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种收获机械自动换挡装置、系统及收获机械。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种收获机械自动换挡装置，包括选挡执行机构、换挡执行机构、变速箱，所述换挡执行机构上可轴向移动的设有驱动拨块并驱动所述驱动拨块转动，所述选挡执行机构连接并驱动驱动拨块轴向移动，所述驱动拨块与所述变速箱内的驱动槽配合进行选换挡。
6.本发明的有益效果是：收获机械自动换档装置在原有的手动变速箱的基础上加上选换档执行机构，可以实现自动化选换档。
7.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
8.进一步，所述选挡执行机构包括选挡电机、选挡齿轮、选挡蜗杆、选挡轴，所述选挡电机的驱动端与所述选挡蜗杆连接，所述选挡蜗杆与所述选挡齿轮啮合并驱动所述选挡齿轮转动，所述选挡轴与所述选挡齿轮固定连接并随所述选挡齿轮转动，所述选挡轴一端与驱动拨块活动连接并驱动所述驱动拨块移动，所述驱动拨块与所述变速箱内的驱动槽配合进行选换挡。
9.采用上述进一步方案的有益效果是：采用电动化选挡设计，取消了原有变速箱上的选挡结构，选挡准确，不容易卡滞，效率高，精度高，可靠性好，无需人工操作，大大降低了变速箱制造成本。
10.进一步，所述选挡轴一端为球头结构，所述驱动拨块上设有凹槽，所述球头结构活动设置在所述凹槽内，并与所述凹槽的内侧壁间隙配合；
11.所述选挡位置传感器安装在所述选挡轴的另一端；所述选挡轴两端分别通过轴承进行支撑连接；所述选挡齿轮为扇形齿轮；所述选挡齿轮套设在所述选挡轴上，并通过第二
销钉与所述选挡轴进行连接，所述第二销钉与所述选挡轴焊接固定。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：选挡轴一端的球头结构活动设置在凹槽内，选挡时，球头结构驱动凹槽使驱动拨块做直线运动，通过选挡位置传感器精确的判定选挡角度和位置，顺利实现精准的选挡。驱动拨块以及凹槽的设计使选换挡定位进行了很大的高进，优化了整个执行机构，提高了控制精度，大大降低了成本，解决了选挡不到位或过允现象，增强了选换挡机构的可靠性。选挡轴采用两个轴承支撑安装在壳体上，优化了选挡轴的固定，同时保证了更高的同轴度，有效的克服运作过程中的轴向力，提高了机构的使用寿命。先利用销轴将选挡齿轮定位到选挡轴上，然后再将选挡齿轮与销轴进行焊接固定，使选挡齿轮与选挡轴的连接更加稳定牢固。
13.进一步，所述换挡执行机构包括换挡电机、换挡齿轮、换挡蜗杆、换挡轴，所述换挡电机的驱动端与所述换挡蜗杆连接，所述换挡蜗杆与所述换挡齿轮啮合并驱动所述换挡齿轮转动，所述换挡轴与所述换挡齿轮固定连接并随所述换挡齿轮转动，所述换挡轴上可轴向移动的安装有所述驱动拨块，所述驱动拨块与所述变速箱内的驱动槽配合进行选换挡。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：取消了原有变速箱的换挡结构，改为电动化换挡执行机构，解决了现有换挡机构换挡过程中换挡工作强大，换挡困难，换挡位置不精确等技术缺陷，大大降低了变速箱制造成本。
15.进一步，所述换挡轴上设有花键，所述驱动拨块通过所述花键可轴向移动的安装在所述换挡轴上；所述换挡齿轮为扇形齿轮；所述换挡轴两端通过轴承进行支撑连接；所述换挡齿轮套设在所述换挡轴上，并通过第一销钉与所述换挡轴进行连接，所述第一销钉与所述换挡轴焊接固定。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：换挡轴上设置渐开线花键结构，使驱动拨块可轴向移动的安装在换挡轴上，方便换挡机构和选挡机构对其进行控制。换挡轴两端采用轴承支撑，使连接更加稳定可靠。先利用销轴将换挡齿轮定位到换挡轴上，然后再将换挡齿轮与销轴进行焊接固定，使换挡齿轮与换挡轴的连接更加稳定牢固。
17.进一步，所述离合执行机构包括电机、丝杠、丝杠螺母、电磁制动器、离合分离轴和传感器拨叉，所述电磁制动器安装在所述电机的驱动轴上，所述驱动轴通过齿轮组与所述丝杠传动连接，所述丝杠上螺纹连接有丝杠螺母，所述丝杠螺母与所述离合分离轴连接并在所述丝杠螺母的推动下移动，所述离合分离轴与所述传感器拨叉连接并推动所述传感器拨叉旋转运动。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：离合执行机构，利用电机驱动齿轮组转动，齿轮组带动丝杠转动，从而带动丝杠螺母以及与之连接的离合分离轴一起运动，实现离合器分离；电机反转，驱动齿轮组转动，齿轮组带动丝杠螺母以及与之连接的离合分离轴反向移动，从而实现离合器结合。本发明通过设置电磁制动器，在电机运转时，无论正转还是反转均不会自锁，为了避免离合分离轴被丝杠螺母施予回力，可通过控制电磁制动器实现自锁功能。
19.进一步，所述离合执行机构还包括推杆和限位轴套，所述丝杠螺母与所述推杆连接，所述推杆与所述离合分离轴相连接。所述丝杠螺母上形成有台阶，所述推杆通过螺栓固定在所述台阶上；所述限位轴套位于所述推杆的一侧，并当所述推杆运动到预设位置时与之抵接限位。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：利用推杆与离合分离轴连接，能够保证推动顺利进行。限位轴套的设置，能够为推杆的运动行程进行有效限定。
21.进一步，还包括离合执行机构，所述变速箱上连接有皮带轮，所述皮带轮与无极变速轮通过皮带连接，所述离合执行机构安装在所述变速箱上并与皮带轮上的离合器连接。
22.一种收获机械自动换挡系统，包括所述的换挡装置，还包括控制器、选挡位置传感器、换挡位置传感器和换挡信号触发部，所述选换挡执行机构、变速箱、选挡位置传感器、换挡位置传感器分别与所述控制器连接并将采集到的选挡位置信号和换挡位置信号发送至所述控制器，所述控制器用于接收并根据换挡信号触发部受到的触发信号、选挡位置信号、换挡位置信号控制所述选挡执行机构和换挡执行机构运行。
23.本发明的系统，能够实现换档和离合的自动化控制，档位控制与离合控制模拟驾驶员的操作习惯，可以快速有效的实现换档控制，解放驾驶员的左脚和右手，大大降低驾驶疲劳，提高收获效率。
24.一种收获机械自动换挡系统，包括换挡装置，还包括控制器、选挡位置传感器、换挡位置传感器、离合位置传感器和换挡信号触发部，所述选换挡执行机构、变速箱、选挡位置传感器、换挡位置传感器和离合位置传感器分别与所述控制器连接并将采集到的选挡位置信号、换挡位置信号以及离合位置信号发送至所述控制器，所述控制器用于接收并根据换挡信号触发部受到的触发信号、选挡位置信号、换挡位置信号和离合位置信号控制所述选挡执行机构、换挡执行机构和离合执行机构运行。
25.本发明的系统，能够实现换档和离合的自动化控制，档位控制与离合控制模拟驾驶员的操作习惯，可以快速有效的实现换档控制，解放驾驶员的左脚和右手，大大降低驾驶疲劳，提高收获效率。
26.进一步，还包括换挡信号触发部，所述换挡信号触发部包括换挡手柄、电子触摸屏、换挡按键、离合踏板、刹车、油门中的一种或多种。
27.采用上述进一步方案的有益效果是：控制器可以根据不同的换挡信号触发部来进行换挡和离合控制。
28.一种收获机械，包括上述的收获机械自动换挡系统。
29.本发明的有益效果是：本发明收获机械的自动换档系统在原有的手动变速箱的基础上加上选换档执行机构和离合执行机构，可以实现换档和离合的自动化。
附图说明
30.图1为本发明选挡执行机构的结构示意图一；
31.图2为本发明选挡执行机构的结构示意图二；
32.图3为本发明换挡执行机构的结构示意图一；
33.图4为本发明换挡执行机构的结构示意图二；
34.图5为本发明选换挡执行机构的剖视结构示意图；
35.图6为本发明离合执行机构的侧视结构示意图；
36.图7为图6中p
‑
p的剖面结构示意图；
37.图8为本发明收获机械自动换挡装置的整体结构示意图；
38.图9为图8中a
‑
a剖面结构示意图；
39.图10为本发明系统的流程示意图。
40.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
41.1000、选换挡执行机构；2000、离合执行机构；
42.100、选挡电机；101、选挡齿轮；102、选挡蜗杆；103、选挡轴；104、选挡位置传感器；105、球头结构；106、轴承；107、第二销钉；
43.200、换挡电机；201、换挡齿轮；202、换挡蜗杆；203、换挡轴；204、换挡位置传感器；205、花键；206、第一销钉；207、焊接处；
44.300、驱动拨块；301、凹槽。
45.400、变速箱；401、无极变速轮；402、驱动槽；403、皮带轮；
46.1、电机；11、驱动轴；12、轴承；2、丝杠；3、丝杠螺母；31、台阶；4、离合位置传感器；5、电磁制动器；6、离合分离轴；61、推杆；62、限位轴套；63、铜套；64、螺栓；7、传感器拨叉；8、第一齿轮；9、第二齿轮；10、壳体；110、油封。
具体实施方式
47.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
48.实施例1
49.如图1
‑
图9所示，本实施例的一种收获机械自动换挡装置，包括选挡执行机构、换挡执行机构、离合执行机构2000、变速箱400，所述换挡执行机构上可轴向移动的设有驱动拨块300并驱动所述驱动拨块300转动，所述选挡执行机构连接并驱动驱动拨块300轴向移动，所述驱动拨块300与所述变速箱400内的驱动槽402配合进行选换挡，所述离合执行机构2000安装在所述变速箱400上并与离合器连接。
50.本实施例的收获机械自动换档系统在原有的手动变速箱的基础上加上选换档执行机构1000和离合执行机构2000，可以实现换档和离合的自动化。
51.实施例2
52.如图1
‑
图9所示，本实施例的一种收获机械自动换挡装置，包括选挡执行机构、换挡执行机构、离合执行机构2000、变速箱400，所述换挡执行机构上可轴向移动的设有驱动拨块300并驱动所述驱动拨块300转动，所述选挡执行机构连接并驱动驱动拨块300轴向移动，所述驱动拨块300与所述变速箱400内的驱动槽402配合进行选换挡，所述离合执行机构2000安装在所述变速箱400上并与离合器连接。所述变速箱400上连接有皮带轮403，所述皮带轮403与无极变速轮401通过皮带连接，离合器安装在所述皮带轮403上。
53.本实施例的收获机械自动换档系统在原有的手动变速箱的基础上加上选换档执行机构1000和离合执行机构2000，可以实现换档和离合的自动化。
54.实施例3
55.如图1
‑
图9所示，本实施例的本实施例的一种收获机械自动换挡装置，包括选挡执行机构、换挡执行机构、离合执行机构2000、变速箱400，所述换挡执行机构上可轴向移动的设有驱动拨块300并驱动所述驱动拨块300转动，所述选挡执行机构连接并驱动驱动拨块300轴向移动，所述驱动拨块300与所述变速箱400内的驱动槽402配合进行选换挡，所述离合执行机构2000安装在所述变速箱400上并与离合器连接。
56.如图1、图2、图5以及图9所示，所述选换挡执行机构中的选挡执行机构包括选挡电机100、选挡齿轮101、选挡蜗杆102、选挡轴103，所述选挡电机100的驱动端与所述选挡蜗杆102连接，所述选挡蜗杆102与所述选挡齿轮101啮合并驱动所述选挡齿轮101转动，所述选挡轴103与所述选挡齿轮101固定连接并随所述选挡齿轮101转动，所述选挡轴103一端与所述驱动拨块300活动连接并驱动所述驱动拨块300移动，所述驱动拨块300与所述变速箱400内的驱动槽402配合进行选换挡，所述选挡轴103上设有选挡位置传感器104。
57.如图2所示，本实施例的所述选挡轴103一端为球头结构105，所述驱动拨块300上设有凹槽301，所述球头结构105活动设置在所述凹槽301内。选挡轴103一端设计为球头结构105，优选了选挡精度，可以精准可靠的选挡，避免同时选两个挡位，造成同时挂进两个挡位及换挡无法驱动的问题。驱动拨块300上设置的凹槽301，可以精准高效的选挡。选挡轴一端的球头结构活动设置在凹槽内，选挡时，球头结构驱动凹槽使驱动拨块做直线运动，通过选挡位置传感器精确的判定选挡角度和位置，顺利实现精准的选挡。驱动拨块以及凹槽的设计使选换挡定位进行了很大的改进，优化了整个执行机构，提高了控制精度，大大降低了成本，解决了选挡不到位或过允现象，增强了选换挡机构的可靠性。
58.本实施例的所述球头结构105与所述凹槽301的内侧壁间隙配合。
59.如图1和图2所示，本实施例的所述选挡位置传感器104安装在所述选挡轴103的另一端；所述选挡轴103两端分别通过轴承106支撑连接，所述轴承具体可选用球轴承。选挡轴采用两个球轴承支撑安装在壳体上，优化了选挡轴的固定，同时保证了更高的同轴度，有效的克服运作过程中的轴向力，提高了机构的使用寿命。
60.本实施例的所述选挡齿轮101为扇形齿轮，具体可为扇形斜齿轮。通过驱动扇形齿轮转动，使与扇形齿轮连接的选挡轴进行旋转，进而带动选挡轴上的球头结构旋转驱动驱动拨块进行移动。
61.如图1、图2和图5所示，所述选挡齿轮101套设在所述选挡轴103上，并通过第二销钉107与所述选挡轴103进行连接，所述选挡齿轮101与选挡轴103进行焊接，所述第二销钉107与所述选挡轴103焊接固定，焊接处207如图5所示。先利用销轴将选挡齿轮定位到选挡轴上，然后再将选挡齿轮与销轴进行焊接固定，使选挡齿轮与选挡轴的连接更加稳定牢固。
62.本实施例变速箱的选挡执行机构的工作原理为，在选挡时，选挡电机100驱动选挡蜗杆102转动，选挡蜗杆102驱动选挡齿轮101，选挡齿轮101驱动选挡轴103做旋转运动，选挡轴103进而带动其上固定连接的驱动拨块300随之旋转，驱动拨块300传动完成选挡动作；选挡位置传感器104与选挡轴103连接检测其转动角度，选挡轴103与选挡齿轮101采用整体式连接。其中，选挡轴103通过两个球轴承安装在壳体结构上，选挡轴103上的球头结构105间隙配合在驱动拨块300的凹槽301内，选挡时，选挡轴103上的球头结构105驱动凹槽使驱动拨块300做直线运动，通过选挡位置传感器104精准的判定选挡角度和位置，顺利实现精准的选挡；驱动拨块300及其上凹槽301的存在以及选挡位置传感器的设置，使选换挡定位在现有的技术上有了很大的改进，优化了整个执行机构结构，提高了控制精度，大大降低了成本，解决了选挡不到位或过允现象，增强了选换挡挡机构的可靠性。
63.本实施例的选挡机构，选挡轴设计成一体，在选挡时可以快速精准控制选挡位置，提高了零件的强度及传动精度，从而避免同时选中两个挡位，选挡轴采用两个球轴承过渡连接到壳体上，大大提高了零件的准确性和可靠性；选挡轴的球头结构设计成圆球形，减少
应力集中，避免出现卡滞，从而提高了整个系统的定位精度、稳定性。选挡轴的球头结构在选挡时直接驱动驱动拨块的凹槽，在整个控制上可以减少选挡时间，大大提高传动效率。本实施例的选挡机构减少了选挡位置的相关零件，优化了结构的安装方式，使整个执行机构结构简单化，提高了选挡的精准性，降低了相关零件加工成本，经济性能好。
64.本实施例的收获机械自动换档系统在原有的手动变速箱的基础上加上选换档执行机构和离合执行机构，可以实现换档和离合的自动化控制，档位控制与离合控制模拟驾驶员的操作习惯，可以快速有效的实现换档控制，解放驾驶员的左脚和右手，大大降低驾驶疲劳，提高收获效率。
65.实施例4
66.本实施例的收获机械自动换挡装置除了包含实施例1或实施例2或实施例3中的内容外，如图3
‑
图5以及图9所示，所述选换挡执行机构1000中的换挡执行机构包括换挡电机200、换挡齿轮201、换挡蜗杆202、换挡轴203和换挡位置传感器204，所述换挡电机200的驱动端与所述换挡蜗杆202连接，所述换挡蜗杆202与所述换挡齿轮201啮合并驱动所述换挡齿轮201转动，所述换挡轴203与所述换挡齿轮201固定连接并随所述换挡齿轮201转动，所述换挡轴203上可轴向移动的安装有驱动拨块300，所述驱动拨块300与所述变速箱400内的驱动槽402配合进行选换挡，所述换挡轴203上安装有换挡位置传感器104。
67.如图4和图5所示，本实施例的所述换挡轴203上设有花键205，所述驱动拨块300通过所述花键205可轴向移动的安装在所述换挡轴203上。所述驱动拨块300套设在所述换挡轴203上。换挡轴上设置渐开线花键结构，使驱动拨块可轴向移动的安装在换挡轴上，方便换挡机构和选挡机构对其进行控制。
68.如图4所示，本实施例的所述换挡位置传感器204安装在所述换挡轴203的一端。方便检测换挡轴的位置信息。
69.如图3所示，本实施例的所述换挡齿轮201为扇形齿轮。通过驱动扇形齿轮转动，使与扇形齿轮连接的换挡轴进行旋转，进而带动换挡轴上的驱动拨块转动进行换挡。
70.如图3和图4所示，本实施例的所述换挡轴203两端采用轴承进行支撑连接；具体的，所述换挡轴203一端通过滚针轴承支撑连接，另一端通过球轴承支撑连接。换挡轴两端采用轴承支撑，使连接更加稳定可靠。
71.如图3
‑
图5所示，本实施例的所述换挡齿轮201套设在所述换挡轴203上，并通过第一销钉206与所述换挡轴203进行连接，所述换挡齿轮201与所述换挡轴203进行焊接固定，所述第一销钉206与所述换挡轴203焊接固定。先利用销轴将换挡齿轮定位到换挡轴上，然后再将换挡齿轮与销轴进行焊接固定，使换挡齿轮与换挡轴的连接更加稳定牢固。
72.本实施例变速箱的换挡执行机构的工作原理为，换挡电机200驱动换挡蜗杆202旋转，换挡蜗杆202由轴承106支撑连接在壳体上，换挡蜗杆202带动与之啮合的换挡齿轮201转动，换挡齿轮201与换挡轴203连接并带动换挡轴203旋转，换挡轴203由轴承106支撑连接在壳体上，换挡位置传感器204与换挡轴203连接监测转动角度，驱动拨块300与换挡轴203通过花键205连接并在换挡轴203的驱动下旋转传动进行换挡动作。
73.其中，换挡电机200固定在壳体上，换挡电机200与换挡蜗杆202采用硬连接，换挡电机200正反转来实现同一换挡层不同挡位换挡。换挡轴203与换挡齿轮201连接采用销钉+焊接形式，换挡轴203与驱动拨块300采用花键205连接，换挡过程产生较大的轴向力，为了
降低产品结构尺寸采用双球轴承支撑方式。换挡蜗杆202转动来驱动换挡轴203旋转，最终实现换挡功能，换挡位置传感器204与换挡轴203连接，实时监测进换挡位置。换挡位置到正确位置后换挡电机200停止工作，换挡位置传感器204实时反馈挡位位置，如果发现变速箱挡位位置变化电机产生反向自锁力，保证不脱挡。
74.本实施例整个换挡过程控制精度高，换挡位置能够实时监测，进挡后换挡位置传感器反馈实时信息，保证变速箱不脱挡，可靠性高，传动效率高。本实施例的换挡机构结构简单，成本低，经济性能好，推广应用前景好，实用性好。
75.实施例5
76.本实施例的收获机械自动换挡装置除了包含实施例1或实施例2或实施例3或实施例4中的内容外，如图6和图7所示，所述离合执行机构包括电机1、丝杠2、丝杠螺母3、电磁制动器5、离合分离轴6和传感器拨叉7，所述电磁制动器5安装在所述电机1的驱动轴11，所述驱动轴11通过齿轮组与所述丝杠2传动连接，所述丝杠2上螺纹连接有丝杠螺母3，所述丝杠螺母3与所述离合分离轴6连接并在所述丝杠螺母3的推动下移动，所述离合分离轴6与所述传感器拨叉7连接并推动所述传感器拨叉7旋转运动，所述传感器拨叉7上安装有位置传感器4。其中，所述电机1可选用直流电机，直流电机可以是直流有刷或者直流直流无刷电机。
77.如图7所示，本实施例的所述齿轮组包括第一齿轮8和第二齿轮9，所述驱动轴11与所述第一齿轮8固定连接并驱动所述第一齿轮8转动，所述第一齿轮8与所述第二齿轮9啮合，所述第二齿轮9与所述丝杠2固定连接。采用第一齿轮和第二齿轮配合实现减速增扭，第一齿轮和第二齿轮可以采用直齿轮或斜齿轮啮合的方式。
78.如图7所示，本实施例的离合执行机构还包括推杆61，所述丝杠螺母3与所述推杆61连接，所述推杆61与所述离合分离轴6相连接。利用推杆与离合分离轴连接，能够保证推动顺利进行。
79.如图7所示，本实施例的所述丝杠螺母3上形成有台阶31，所述推杆61通过螺栓64固定在所述台阶31上。台阶的设置能够使推杆与丝杠螺母紧密稳定结合。
80.如图7所示，本实施例的离合执行机构还包括限位轴套62，所述限位轴套62位于所述推杆61的一侧，并当所述推杆61运动到预设位置时与之抵接限位。限位轴套的设置，能够为推杆的运动行程进行有效限定。
81.如图7所示，本实施例的离合执行机构还包括壳体10，所述电机1安装在所述壳体10上，所述电磁制动器5包括衔铁和磁轭，所述衔铁安装在所述驱动轴11上，所述磁轭安装在壳体10上。所述电机1的驱动轴11与壳体10之间安装有油封110。利用电磁制动器5实现自锁，避免离合长时间分离导致电机温度升高。
82.如图7所示，本实施例的所述丝杠2两端通过轴承12与所述壳体10转动连接，所述离合分离轴6可轴向移动的安装在所述壳体10内。丝杠两端通过轴承安装在壳体内，能够保证丝杠顺利运转。
83.如图7所示，本实施例的所述离合分离轴6与所述丝杠2平行布置；所述离合分离轴6两端通过铜套63安装在所述壳体10内。铜套的设置，可保证离合分离轴轴向运动的顺利稳定进行。
84.本实施例的所述丝杠2为滚珠丝杠，所述位置传感器4包括角位移传感器。离合分离轴前后运动带动传感器拨叉旋转来实时监测离合分离轴的位置，为了保证位置传感器测
量更加精确，传感器拨叉带动位置传感器转动，利用传感器拨叉的杠杆放大原理实时监测离合分离轴分离和结合的实时位置。
85.如图8所示，所述变速箱400上连接有皮带轮403，所述皮带轮401与无极变速轮401通过皮带连接，所述离合执行机构安装在所述变速箱400上并与皮带轮上的离合器连接。
86.本实施例的离合执行机构，利用电机1驱动齿轮组转动，齿轮组带动丝杠2转动，从而带动丝杠螺母3以及与之连接的离合分离轴6一起运动，实现离合器分离；电机1反转，驱动齿轮组转动，齿轮组带动丝杠螺母3以及与之连接的离合分离轴6反向移动，从而实现离合器结合。本实施例通过设置电磁制动器，在电机运转时，无论正转还是反转均不会自锁，为了避免离合分离轴被丝杠螺母施予回力，可通过控制电磁制动器实现自锁功能。通过设置位置传感器来采集丝杠螺母的位移数据获取离合分离轴的行程，并传送给控制器，能够实现对电磁制动器分离和结合的精准控制。
87.本实施例采用电机控制离合分离或结合，控制精确可靠，传感器能够检测分离或结合实时位置，电磁制动器可以实现自锁，防止电机堵转，提高离合器使用寿命。本实施例的离合执行机构结构简单，成本低，经济性能好，具有良好的推广应用前景。
88.实施例6
89.如图1
‑
图10所示，本实施例的一种收获机械自动换挡系统，包括实施例1
‑
实施例5任一换挡装置，还包括控制器、选挡位置传感器、换挡位置传感器和换挡信号触发部，所述控制器可选用tcu；所述选挡位置传感器安装在所述选挡执行机构上，所述换挡位置传感器安装在所述换挡执行机构上，所述控制器分别与所述选挡执行机构、换挡执行机构、变速箱、选挡位置传感器、换挡位置传感器通信连接。
90.本实施例的收获机械自动换挡系统的所述换挡信号触发部包括换挡手柄、电子触摸屏、换挡按键、离合踏板、刹车、油门中的一种或多种。控制器可以根据不同的换挡信号触发部来进行换挡和离合控制。
91.本实施例收获机械自动换挡系统的工作过程包括以下步骤：
92.s0，系统上电，钥匙开关on挡；amt系统自检，自检完成后摘空挡，结合离合器；其中，自检包括各个执行机构、控制器以及各个传感器等安全检查；
93.s1，启动发动机，并进行驾驶模式选择，换挡信号触发部接受触发信号并发送至控制器；
94.s2，所述控制器根据所述触发信号控制选换挡执行机构进行选换挡；
95.s3，选换挡位置传感器将检测到的选换挡位置信号发送至控制器；
96.s4，所述控制器根据所述选换挡位置信号控制选换挡执行机构启停；
97.s5，关机。
98.本实施例的系统，能够实现换档的自动化控制，档位控制模拟驾驶员的操作习惯，可以快速有效的实现换档控制，解放驾驶员的左脚和右手，大大降低驾驶疲劳，提高收获效率。
99.实施例7
100.如图1
‑
图10所示，本实施例的一种收获机械自动换挡系统，包括实施例5换挡装置，还包括控制器、选挡位置传感器104、换挡位置传感器204、离合位置传感器4，所述控制器可选用tcu；所述选挡位置传感器104安装在所述选挡执行机构上，所述换挡位置传感器
204安装在所述换挡执行机构上，所述离合位置传感器4安装在所述离合执行机构上，所述控制器分别与所述选挡执行机构、换挡执行机构、离合执行机构、变速箱400、选挡位置传感器104、换挡位置传感器204、离合位置传感器4通信连接。其中，工作模式下，所述控制器控制所述离合执行机构吸合，并将无极变速轮401控制到第一速比；行走模式下，所述控制器控制所述离合执行机构分离，并将无极变速轮401控制到第二速比。所述无极变速轮401与皮带轮403传动连接，所述离合执行机构2000通过传动部件与皮带轮403的拨叉连接。所述控制器具体与无极变速轮401的电磁阀(升速阀和降速阀)连接，参见图10，通过换挡信号触发部接受到的触发信号，来选择无极变速轮401不同速比，比如，摘空挡，控制无极变速轮401降速阀至零速比；最高档，控制无极变速轮401升速阀至最高速比。
101.本实施例的收获机械自动换挡系统还包括换挡信号触发部，所述换挡信号触发部包括换挡手柄、电子触摸屏、换挡按键、离合踏板、刹车、油门中的一种或多种。控制器可以根据不同的换挡信号触发部来进行换挡和离合控制。
102.本实施例收获机械自动换挡系统的工作过程包括以下步骤：
103.s0，系统上电，钥匙开关on挡；amt系统自检，自检完成后摘空挡，结合离合器；其中，系统自检包括各个执行机构、控制器以及各个传感器等安全检查；
104.s1，启动发动机，并进行驾驶模式选择，换挡信号触发部接受触发信号并发送至控制器；
105.s2，所述控制器根据所述触发信号控制选换挡执行机构和离合执行机构进行选换挡和离合；
106.控制离合器吸合进入工作模式，工作模式下，默认先将无极变速轮控制到最小速比，后续根据换挡信号触发部控制不同速比，然后根据需求将发动机转速控制至预设转速，预设转速可选2200rpm；根据需求挂前进挡或倒挡，松刹车后行走；
107.控制离合器断开进入行走模式，行走模式下，默认先将无极变速轮控制到最高速比；根据需求挂前进挡或倒挡，控制油门行走；
108.s3，选换挡位置传感器和离合位置传感器将检测到的选换挡位置信号和离合位置信号发送至控制器；
109.s4，所述控制器根据所述选换挡位置信号和离合位置信号控制选换挡执行机构和离合执行机构启停；
110.s5，关机。
111.本实施例的系统，能够实现换档和离合的自动化控制，档位控制与离合控制模拟驾驶员的操作习惯，可以快速有效的实现换档控制，解放驾驶员的左脚和右手，大大降低驾驶疲劳，提高收获效率。
112.实施例8
113.本实施例的一种收获机械，包括实施例1
‑
5任一实施例的收获机械自动换挡装置或实施例6或实施例7的收获机械自动换挡系统。其中，所述收获机械可以为玉米收获机、大豆收获机、小麦收获机、高粱收获机、水稻收获机等。
114.本实施例收获机械的自动换档系统在原有的手动变速箱的基础上加上选换档执行机构和离合执行机构，可以实现换档和离合的自动化控制，档位控制与离合控制模拟驾驶员的操作习惯，可以快速有效的实现换档控制，解放驾驶员的左脚和右手，大大降低驾驶
疲劳，提高收获效率。
115.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
116.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
117.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
118.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
119.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
120.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。