一种前置PTO传动系统、传动箱及拖拉机的制作方法

一种前置pto传动系统、传动箱及拖拉机
技术领域
1.本发明涉及传动系统技术领域，具体涉及一种前置pto传动系统、传动箱及拖拉机。


背景技术：

2.市场上拖拉机常用的动力输出为后置pto输出，当然也有机器具需要前置动力输出时，目前实现方式是拖拉机反向驾驶，反向驾驶拖拉机舒适性及操控性能大大降低，且某些机型由于整机车身较小，无法实现反向驾驶。
3.目前，国内市场前动力输出装置的变速箱大多采用电磁式离合器，结构复杂，机器质量增加，传动效率损失大或者将减速和控制设置在同一箱体内，导致箱体结构复杂，空间大，使用不方便。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种前置pto传动系统、传动箱及拖拉机，旨在解决现有技术中的问题。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种前置pto传动系统，包括动力输出轴和输入齿轮，所述动力输出轴可绕自身的轴向转动；所述输入齿轮同轴转动的套设在所述动力输出轴的一端上，并通过液压离合器与所述动力输出轴结合并随所述动力输出轴一起转动或与所述动力输出轴分离。
7.本发明的有益效果是：传动时，动力由输入齿轮输入，然后输入齿轮通过液压离合器与动力输出轴结合并随动力输出轴一起转动，实现动力的快速输出；或与动力输出轴分离，停止传动，结构简单，设计合理。本发明可实现动力的快速输出，传动效率高，且其结构紧凑，集成度高，占用空间小，质量轻。
8.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
9.进一步，所述液压离合器包括液压驱动机构和摩擦片组件，所述输入齿轮的一端向所述动力输出轴的另一端延伸，并与所述动力输出轴之间形成安装腔；所述摩擦片组件安装在所述动力输出轴对应所述安装腔内的部位，并分别与所述动力输出轴的一端和所述输入齿轮的一端传动连接；所述液压驱动机构用于驱动所述摩擦片组件结合或分离所述动力输出轴和所述输入齿轮。
10.采用上述进一步方案的有益效果是传动时，通过液压驱动机构驱动摩擦片组件结合或分离动力输出轴和输入齿轮，实现动力的传动或停止，传动效率高，且结构简单，占用体积小。
11.进一步，所述摩擦片组件包括多个摩擦片和多个钢板，多个所述摩擦片和多个所述钢板沿所述动力输出轴的轴向依次交替同轴套设在所述动力输出轴的一端上，并分别可沿所述动力输出轴的轴向滑动；多个所述摩擦片的内侧分别设有与所述动力输出轴一端上的外齿啮合的内齿，多个所述钢板的外侧上分别设有与所述输入齿轮一端内侧上的内齿啮
合的外齿。
12.采用上述进一步方案的有益效果是传动时，多个摩擦片分别与动力输出轴啮合，多个钢板分别与输入齿轮啮合，同时通过液压驱动机构挤压多个摩擦片和多个钢板，利用多个摩擦片和多个钢板之间的摩擦力实现动力输出轴和输入齿轮的结合，从而实现将动力从输入齿轮传递给动力输出轴；或者使得多个摩擦片和多个钢板分离，从使得动力输出轴和输入齿轮分离，实现动力的传动或停止，传动效率高，且结构简单，占用体积小。
13.进一步，所述液压驱动机构包括供油组件、缸体、活塞和回位件，所述缸体同轴固定套设在所述动力输出轴上；所述活塞同轴滑动的套设在所述动力输出轴上，其位于所述摩擦片组件和所述缸体之间，且其与所述缸体和所述动力输出轴之间形成油腔；所述供油组件与所述油腔连通，用于给所述油腔供油以推动所述活塞移动至结合所述动力输出轴和所述输入齿轮，或所述油腔回油且所述活塞在所述回位件的作用下回位以分离所述动力输出轴和所述输入齿轮。
14.采用上述进一步方案的有益效果是传动时，通过供油组件给油腔供油，使得油液推动活塞移动以挤压摩擦片组件，从而使得动力输出轴和输入齿轮结合在一起，使得动力输出轴随着输入齿轮转动，实现动力的输出；或者，供油组件停止供油，活塞在回位件的作用下进行回位，同时油腔内的油液回流至供油组件，停止传动，传动效率高，且结构简单，占用体积小。
15.进一步，所述动力输出轴呈一端粗、另一端细的结构，且其粗端上设有空腔，所述空腔远离所述输入齿轮的一端敞口，所述摩擦片组件位于所述动力输出轴粗端；所述回位件包括多个弹簧，多个所述弹簧沿所述动力输出轴的周向均匀间隔分布在所述空腔内，其分别沿所述动力输出轴的轴向延伸，且其一端分别延伸至所述空腔的敞口端外并与所述活塞抵接。
16.采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，利用动力输出轴结构的特殊性实现各个部件的合理布设；同时，利用弹簧的弹力实现活塞的快速自动回位，回位方便快捷。
17.进一步，所述动力输出轴的另一端内设有供油通道，所述供油通道的一端与所述油腔连通；所述动力输出轴外固定安装有供油器，所述供油器内设有环形腔，所述动力输出轴上还设有连通所述供油通道和所述环形腔的进油通道；所述供油器上设有进油口，所述进油口与所述供油组件连通。
18.采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，通过供油组件给供油器供油，同时供油器给供油通道供油，保证正常供油的同时且不影响动力输出轴的转动。
19.本发明涉及一种传动箱，包括壳体，还包括如上所述的前置pto传动系统，所述输入齿轮位于所述壳体内，并与联轴器的一端固定连接；所述动力输出轴位于所述壳体内，且其另一端延伸至所述壳体外。
20.采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，利用壳体将各个部件集成于一体，集成度高，占用空间小，整齐美观。
21.进一步，所述供油组件包括液压齿轮泵组，所述液压齿轮泵组固定安装在所述壳体内，其通过传动齿轮与所述输入齿轮啮合，且其与所述油腔连通，用于将所述壳体内装有的油液送至所述油腔内。
22.采用上述进一步方案的有益效果是传动时，一方面，输入齿轮通过传动齿轮将动力传递给液压齿轮泵组，使得液压齿轮泵组正常作业，节约能耗；另一方便，液压齿轮泵组将壳体内的油液送至油腔内，设计合理，无需额外的油箱，占用空间小。
23.进一步，所述壳体上还设有呼吸口，所述呼吸口处安装有呼吸器，用于泄压。
24.采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，避免壳体内的压力过大。
25.本发明还涉及一种拖拉机，包括如上所述的传动箱。
26.采用上述进一步方案的有益效果是该方案可实现动力的快速输出，传动效率高，且其结构紧凑，集成度高，占用空间小，质量轻。
附图说明
27.图1为本发明的结构示意图；
28.图2为图1中a的放大图。
29.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
30.1、动力输出轴；2、输入齿轮；3、摩擦片；4、钢板；5、缸体；6、活塞；7、弹簧；8、供油通道；9、供油器；10、进油通道；11、壳体；12、液压齿轮泵组；13、传动齿轮；14、联轴器；15、呼吸阀；16、密封盖；17、密封塞。
具体实施方式
31.以下结合附图及具体实施例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。
32.实施例1
33.如图1和图2所示，本发明提供一种前置pto传动系统，包括动力输出轴1和输入齿轮2，动力输出轴1可绕自身的轴向转动；输入齿轮2同轴转动的套设在动力输出轴1的一端上，并通过液压离合器与动力输出轴1结合并随动力输出轴1一起转动或与动力输出轴1分离。
34.传动时，动力由输入齿轮2输入，然后输入齿轮2通过液压离合器与动力输出轴1结合并随动力输出轴1一起转动，实现动力的快速输出；或与动力输出轴分离，停止传动，结构简单，设计合理。
35.本实施例可实现动力的快速输出，传动效率高，且其结构紧凑，集成度高，占用空间小，质量轻。
36.上述pto指的是动力输出。
37.实施例2
38.在实施例1的基础上，本实施例中，液压离合器包括液压驱动机构和摩擦片组件，输入齿轮2的一端向动力输出轴1的另一端延伸，并与动力输出轴1之间形成安装腔，即输入齿轮2呈一端封闭、一端敞口的圆筒状结构，其封闭端中心处设有圆孔，该圆孔通过轴承与动力输出轴1转动连接；摩擦片组件安装在动力输出轴1对应安装腔内的部位，并分别与动力输出轴1的一端和输入齿轮2的一端传动连接；液压驱动机构用于驱动摩擦片组件结合或分离动力输出轴1和输入齿轮2。
39.传动时，通过液压驱动机构驱动摩擦片组件结合或分离动力输出轴1和输入齿轮
2，实现动力的传动或停止，传动效率高，且结构简单，占用体积小。
40.除上述实施方式外，液压离合器还可以采用其他结构，例如液压驱动机构和齿轮一，动力输出轴1上同轴固定套设有齿轮二，该齿轮一同轴套设在动力输出轴1上，其内侧和外侧分别设有内侧齿和外侧齿，并与齿轮二滑动连接并啮合。液压驱动机构可驱动齿轮一始终在齿轮二上滑动，齿轮一可滑动至与输入齿轮2啮合或分离。
41.实施例3
42.在实施例2的基础上，本实施例中，摩擦片组件包括多个摩擦片3和多个钢板4，多个摩擦片3和多个钢板4沿动力输出轴1的轴向依次交替同轴套设在动力输出轴1的一端上，并分别可沿动力输出轴1的轴向滑动；多个摩擦片3的内侧分别设有与动力输出轴1一端上的外齿啮合的内齿，多个钢板4的外侧上分别设有与输入齿轮2一端内侧上的内齿啮合的外齿。
43.传动时，多个摩擦片3分别与动力输出轴1啮合，多个钢板4分别与输入齿轮2啮合，同时通过液压驱动机构挤压多个摩擦片3和多个钢板4，利用多个摩擦片3和多个钢板4之间的摩擦力实现动力输出轴1和输入齿轮2的结合，从而实现将动力从输入齿轮2传递给动力输出轴1；或者使得多个摩擦片3和多个钢板4分离，从使得动力输出轴1和输入齿轮2分离，实现动力的传动或停止，传动效率高，且结构简单，占用体积小。
44.优选地，本实施例中，每个摩擦片3均呈环形板状结构，其内侧沿其周向设有内齿，内齿并与动力输出轴1上的外齿啮合。
45.优选地，本实施例中，每个钢板4均呈环形板状结构，其内侧沿其周向设有外齿，外齿并与输入齿轮2上的内齿啮合。
46.除上述实施方式外，也可以在动力输出轴1上固定套设一个与多个摩擦片3上的内齿啮合的齿轮。
47.实施例4
48.在实施例2至实施例3任一项的基础上，本实施例中，液压驱动机构包括供油组件、缸体5、活塞6和回位件，缸体5同轴固定套设在动力输出轴1上；活塞6同轴滑动的套设在动力输出轴1上，其位于摩擦片组件和缸体5之间，且其与缸体5和动力输出轴1之间形成油腔；供油组件与油腔连通，用于给油腔供油以推动活塞6移动至结合动力输出轴1和输入齿轮2，或油腔回油且活塞6在回位件的作用下回位以分离动力输出轴1和输入齿轮2。
49.传动时，通过供油组件给油腔供油，使得油液推动活塞6移动以挤压摩擦片组件，从而使得动力输出轴1和输入齿轮2结合在一起，使得动力输出轴1随着输入齿轮2转动，实现动力的输出；或者，供油组件停止供油，活塞6在回位件的作用下进行回位，同时油腔内的油液回流至供油组件，停止传动，传动效率高，且结构简单，占用体积小。
50.优选地，本实施例中，活塞6优选一端封闭、另一端敞口的筒状结构，且其封闭端靠近摩擦片组件，其敞口端的内壁与缸体5的边缘贴合且二者之间设有密封圈。
51.另外，活塞6的封闭端中心处设有供动力输出轴1穿过的通孔，且其封闭端上设有环形凸起，该环形凸起方便挤压摩擦片组件。
52.除上述实施方式外，液压驱动机构也可以采用其他方式，例如液压驱动机构包括活塞和液压缸，活塞同轴套设在动力输出轴1上，液压缸固定设置，其伸缩端沿动力输出轴1的轴向移动，并与活塞固定连接。使用时，通过液压缸伸缩并带动活塞挤压或松开摩擦片3
和钢板4。
53.实施例5
54.在实施例4的基础上，本实施例中，动力输出轴1呈一端粗、另一端细的结构，且其粗端上设有空腔，空腔远离输入齿轮2的一端敞口，摩擦片组件位于动力输出轴1粗端；回位件包括多个弹簧7，多个弹簧7沿动力输出轴1的周向均匀间隔分布在空腔内，其分别沿动力输出轴1的轴向延伸，且其一端分别延伸至空腔的敞口端外并与活塞6抵接。
55.该方案结构简单，设计合理，利用动力输出轴1结构的特殊性实现各个部件的合理布设；同时，利用弹簧7的弹力实现活塞6的快速自动回位，回位方便快捷。
56.实施例6
57.在实施例4的基础上，本实施例中，动力输出轴1的另一端内设有供油通道8，供油通道8的一端与油腔连通；动力输出轴1外固定安装有供油器9，供油器9内设有环形腔，动力输出轴1上还设有连通供油通道8和环形腔的进油通道10；供油器9上设有进油口，进油口与供油组件连通。
58.该方案结构简单，设计合理，通过供油组件给供油器9供油，同时供油器9给供油通道8供油，保证正常供油的同时且不影响动力输出轴1的转动。
59.优选地，本实施例中，加工时，供油通道8的另一端敞口，方便供油通道8的加工，且供油通道8的另一端固定安装有密封塞17。
60.除上述实施方式外，供油组件也可以通过软管与油腔连通，但是这种方案容易出现绕管的现象，管路容易破裂，且占用空间大。
61.实施例7
62.在上述各实施例的基础上，本实施例还提供一种传动箱，包括壳体11，还包括如上所述的前置pto传动系统，输入齿轮2位于壳体11内，并通过轴承与壳体11的一端转动连接，且与联轴器14的一端固定连接；动力输出轴1位于壳体11内，且其另一端延伸至壳体11外。
63.该方案结构简单，设计合理，利用壳体11将各个部件集成于一体，集成度高，占用空间小，整齐美观。
64.优选地，本实施例中，上述联轴器14通常用于连接动力输出设备，例如发动机。
65.另外，动力输出轴1的另一端用于连接待驱动设备。
66.除上述实施方式外，输入齿轮2还可以采用其他安装方式，例如壳体11内固定安装有安装架，输入齿轮2通过轴承转动的安装在安装架上，即输入齿轮2悬空的安装在壳体11内。
67.实施例8
68.在实施例7的基础上，本实施例中，供油组件包括液压齿轮泵组12，液压齿轮泵组12固定安装在壳体11内，其通过传动齿轮13与输入齿轮2啮合，且其与油腔连通，用于将壳体11内装有的油液送至油腔内。
69.传动时，一方面，输入齿轮2通过传动齿轮13将动力传递给液压齿轮泵组12，使得液压齿轮泵组12正常作业，节约能耗；另一方便，液压齿轮泵组12将壳体11内的油液送至油腔内，设计合理，无需额外的油箱，占用空间小。
70.优选地，本实施例中，上述液压齿轮泵组12包括齿轮泵和电磁阀，齿轮泵包括相啮合的液压泵主动齿轮、液压泵从动齿轮，传动齿轮13固定安装在主动齿轮上，传动齿轮13与
输入齿轮2啮合，在齿轮泵的进油口处设有滤油器，电磁阀与齿轮泵连接，电磁阀的通过开关和电源行程控制回路。
71.另外，上述壳体11由两个半壳体拼接而成，两个半壳体焊接在一起，方便安装。
72.除上述实施方式外，供油组件也可以采用单独设置油箱的方式，此时液压齿轮泵组12与油箱的底部连通，通过液压齿轮泵组12将油箱内的油液送至油腔内。
73.另外，上述油箱可以位于壳体11内，也可以位于壳体11外，无论哪种安装方式相对于上述方案占用的空间较大。
74.设置壳体11后，为了合理的布设液压齿轮泵组12，还可以在壳体11的相应部位上设置油道，该油道的两端均敞开，其一端与液压齿轮泵组12的出油口连通，另一端与供油器9上的进油口连通，布设合理，占用空间小。
75.实施例9
76.在实施例8的基础上，本实施例中，壳体11上还设有呼吸口，呼吸口处安装有呼吸器，用于泄压。
77.该方案结构简单，设计合理，避免壳体11内的压力过大。
78.优选地，本实施例中，呼吸器包括呼吸阀15和密封盖16，呼吸阀15与呼吸口螺纹连接，且其内设有泄压腔，呼吸阀15位于壳体11内的一端敞口，且其上位于壳体11外的部位上设有多个与泄压腔连通的泄压口。
79.另外，密封盖16滑动的套设在呼吸阀15上，其由呼吸阀15紧压在壳体11上，即密封盖16贴近壳体11的一端敞口，远离壳体11的一端设有供呼吸阀15穿过的圆孔，且呼吸阀15另一端的尺寸大于该圆孔的尺寸；密封盖16上设有凹槽，凹槽内间隔设有多个与密封盖16内部连通的泄压孔。
80.优选地，本实施例中，密封盖16敞口端与壳体11之间设有密封圈。
81.优选地，本实施例中，上述凹槽优选环形槽，环形槽内套设有密封圈。泄压时，壳体11内气体的路径为：呼吸阀15的敞口端-泄压腔-泄压口-泄压孔-壳体11外。
82.实施例10
83.在上述各实施例的基础上，本实施例还提供一种拖拉机，包括如上所述的传动箱。
84.该方案可实现动力的快速输出，传动效率高，且其结构紧凑，集成度高，占用空间小，质量轻。
85.本发明的工作原理如下：
86.动力由联轴器14传递给输入齿轮2，输入齿轮2通过传动齿轮13带动液压齿轮泵组12转动，同时液压齿轮泵组12将壳体11内的油液送至油腔内，使得油液推动活塞6靠近摩擦片3并挤压摩擦片3和钢板4，利用摩擦片3和钢板4之间的摩擦力使得动力输出轴1和输入齿轮2结合在一起，从而使得动力输出轴1随着输入齿轮2一起转动，以将动力从动力输出轴1的另一端送出，完成动力的快速传递，此时多个弹簧7处于压缩状态；
87.动力传递完成后，活塞6在多个弹簧7的弹力作用下进行回位，使得多个摩擦片3和多个钢板4分离，从而实现动力输出轴1和输入齿轮2分离；此时油腔内的油液原路返回至壳体11内。
88.需要说明的是，附图中的箭头仅仅指的是动力传递时油液的流动方向。
89.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和
原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。