转向系统及具有其的农业作业机械的制作方法

本发明涉及农用机械，具体地涉及一种例如用于抛秧机、插秧机的转向系统。在此基础上，本发明还涉及一种包括该转向系统的农业作业机械。

背景技术：

1、在包括农用机械在内的一般车辆转向系统中，通常可以设置为由传动连接至转向操纵机构(如转向盘)的转向轴接收并传递来自驾驶员的操纵力矩，并通过万向传动装置、齿轮等传动部件将该操纵力矩放大并驱动转向摇臂的摆动，以使得转向车轮能够在车辆行进过程中偏转，实现行驶和作业方向的调整。

2、通常地，在利用啮合的齿轮对转向轴传递的力矩进行减速增矩时，可以在转矩传动路径中布置有相互啮合的小齿轮和大齿轮(包括扇形齿轮)，以具有相对较大的传动比。然而，这种单级减速方式仅能实现约为5-6的传动比，难以满足例如水田作业工况，并且，相互啮合的齿轮在规格和尺寸相差较大时容易导致小齿轮发生磨损，加速转向系统失效，可靠性较低。另外，为了实现所需传动比而布置的大齿轮需要占据较大的空间，不利于布置和承载于如抛秧机、插秧机等小型作业机械中。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的转向传动机构的传动比较小、可靠性较低且不便在小型作业机械中布置的问题，提供一种转向系统，该转向系统可以具有相对较大的传动比，并有效提升了可靠性，同时有利于布置于例如为抛秧机、插秧机的小型作业机械中。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种转向系统，包括通过行星齿轮机构传动连接并彼此同轴布置的输入轴和输出轴，所述行星齿轮机构安装至变速箱壳体并包括连接至所述输入轴的一级太阳轮、连接至所述输出轴的一级行星架、相对所述变速箱壳体固定的齿圈以及安装至所述一级行星架并同时与所述一级太阳轮和齿圈啮合的多个一级行星轮。

3、优选地，所述行星齿轮机构包括固定安装至所述变速箱壳体的行星齿轮壳体，彼此啮合的所述一级太阳轮、一级行星轮和齿圈位于该行星齿轮壳体内，且所述齿圈固定或形成于该行星齿轮壳体的内周壁上。

4、优选地，所述变速箱壳体的顶壁上形成有行星齿轮腔，所述行星齿轮机构至少部分地安装在该行星齿轮腔内。

5、优选地，所述变速箱壳体具有用于容纳变速齿轮的变速齿轮腔，且该变速箱壳体的顶壁的靠近前侧壁的部分向所述变速齿轮腔凹入以形成所述行星齿轮腔。

6、优选地，所述行星齿轮腔的底部形成有上轴承座，所述输出轴通过安装于该上轴承座内的第一轴承可转动地支承于该上轴承座；并且/或者，所述变速箱壳体的底壁上形成有下轴承座，所述输出轴通过安装于该下轴承座内的第二轴承可转动地支承于该下轴承座。

7、优选地，沿朝向所述上轴承座方向，所述行星齿轮腔的底部渐缩延伸。

8、优选地，所述下轴承座内形成有转向限位槽，所述输出轴上设有与该转向限位槽配合的转向限位块，以能够由所述转向限位槽限定所述输出轴的极限转动位置。

9、优选地，该转向系统还包括用于检测转向位置并至少部分地安装于所述变速箱壳体内的转向检测组件。

10、优选地，所述变速箱壳体的顶壁和底壁上分别形成有中间轴承座孔，所述转向检测组件包括通过轴承安装至该中间轴承座孔的转向传感轴、固定安装至该转向传感轴上的第一齿形件以及固定安装至所述输出轴并安装为与所述第一齿形件啮合的第二齿形件，所述转向传感轴的伸出至所述变速箱壳体外的部分设置有转向传感器。

11、优选地，所述行星齿轮机构还包括连接至所述一级行星架的背离所述一级太阳轮的一侧的二级太阳轮、固定连接至所述输出轴的二级行星架以及安装至所述二级行星架并同时与所述二级太阳轮和所述齿圈啮合的多个二级行星轮。

12、优选地，所述行星齿轮机构的传动比不小于9。

13、优选地，所述输入轴和输出轴布置为沿竖直方向延伸。

14、优选地，所述输出轴的底端伸出至所述变速箱壳体外并通过花键连接有转向摇臂。

15、本发明的第二方面提供一种包括上述转向系统的农业作业机械。

16、通过上述技术方案，本发明的转向系统利用行星齿轮机构在输入轴和输出轴之间传递用于实现转向的转矩，相比传统的单级减速方式可以具有相对较大的传动比，从而满足如水田作业工况，同时该行星齿轮机构利用与太阳轮和齿圈啮合的多个行星轮传动，不同齿轮之间的传动比分配更合理，且无附加弯矩作用，能够有效减少对单一齿轮或齿轮局部的磨损，提升了转向系统的可靠性。由于无需为了实现较大传动比而设置大齿轮，并使得转矩传动路径中的部分部件安装于变速箱壳体内，该转向系统所需占据的空间相对较小，便于集成布置于例如为抛秧机、插秧机的小型作业机械中。

技术特征：

1.一种转向系统，其特征在于，包括通过行星齿轮机构(1)传动连接并彼此同轴布置的输入轴(2)和输出轴(3)，所述行星齿轮机构(1)安装至变速箱壳体(4)并包括连接至所述输入轴(2)的一级太阳轮(11)、固定或传动连接至所述输出轴(3)的一级行星架(12)、相对所述变速箱壳体(4)固定的齿圈(14)以及安装至所述一级行星架(12)并同时与所述一级太阳轮(11)和齿圈(14)啮合的多个一级行星轮(13)。

2.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述行星齿轮机构(1)包括固定安装至所述变速箱壳体(4)的行星齿轮壳体(15)，彼此啮合的所述一级太阳轮(11)、一级行星轮(13)和齿圈(14)位于该行星齿轮壳体(15)内，且所述齿圈(14)固定或形成于该行星齿轮壳体(15)的内周壁上。

3.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，所述变速箱壳体(4)的顶壁(41)上形成有行星齿轮腔(411)，所述行星齿轮机构(1)至少部分地安装在该行星齿轮腔(411)内。

4.根据权利要求3所述的转向系统，其特征在于，所述变速箱壳体(4)具有用于容纳变速齿轮的变速齿轮腔(45)，且该变速箱壳体(4)的顶壁(41)的靠近前侧壁(43)的部分向所述变速齿轮腔(45)凹入以形成所述行星齿轮腔(411)。

5.根据权利要求3所述的转向系统，其特征在于，所述行星齿轮腔(411)的底部形成有上轴承座(412)，所述输出轴(3)通过安装于该上轴承座(412)内的第一轴承(6)可转动地支承于该上轴承座(412)；并且/或者，所述变速箱壳体(4)的底壁(42)上形成有下轴承座(421)，所述输出轴(3)通过安装于该下轴承座(421)内的第二轴承(7)可转动地支承于该下轴承座(421)。

6.根据权利要求5所述的转向系统，其特征在于，沿朝向所述上轴承座(412)方向，所述行星齿轮腔(411)的底部渐缩延伸。

7.根据权利要求5所述的转向系统，其特征在于，所述下轴承座(421)内形成有转向限位槽(4211)，所述输出轴(3)上设有与该转向限位槽(4211)配合的转向限位块(32)，以能够由所述转向限位槽(4211)限定所述输出轴(3)的极限转动位置。

8.根据权利要求1所述的转向系统，其特征在于，该转向系统还包括用于检测转向位置并至少部分地安装于所述变速箱壳体(4)内的转向检测组件。

9.根据权利要求8所述的转向系统，其特征在于，所述变速箱壳体(4)的顶壁(41)和底壁(42)上分别形成有中间轴承座孔(46)，所述转向检测组件包括通过轴承安装至该中间轴承座孔(46)的转向传感轴(81)、固定安装至该转向传感轴(81)上的第一齿形件(82)以及固定安装至所述输出轴(3)并安装为与所述第一齿形件(82)啮合的第二齿形件(83)，所述转向传感轴(81)的伸出至所述变速箱壳体(4)外的部分设置有转向传感器。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的转向系统，其特征在于，所述行星齿轮机构(1)还包括连接至所述一级行星架(12)的背离所述一级太阳轮(11)的一侧的二级太阳轮、固定连接至所述输出轴(3)的二级行星架(16)以及安装至所述二级行星架(16)并同时与所述二级太阳轮和所述齿圈(14)啮合的多个二级行星轮(17)。

11.根据权利要求1至9中任意一项所述的转向系统，其特征在于，所述行星齿轮机构(1)的传动比不小于9。

12.根据权利要求1至9中任意一项所述的转向系统，其特征在于，所述输入轴(2)和输出轴(3)布置为沿竖直方向延伸。

13.根据权利要求1至9中任意一项所述的转向系统，其特征在于，所述输出轴(3)的底端伸出至所述变速箱壳体(4)外并通过花键(31)连接有转向摇臂(5)。

14.一种农业作业机械，其特征在于，该农业作业机械包括根据权利要求1至13中任意一项所述的转向系统。

技术总结
本发明涉及农用机械领域，公开了一种转向系统及具有其的农业作业机械，所述转向系统包括通过行星齿轮机构(1)传动连接并彼此同轴布置的输入轴(2)和输出轴(3)，所述行星齿轮机构安装至变速箱壳体(4)并包括连接至所述输入轴的一级太阳轮(11)、连接至所述输出轴的一级行星架(12)、相对所述变速箱壳体固定的齿圈(14)以及安装至一级行星架并同时与所述一级太阳轮和齿圈啮合的多个一级行星轮(13)。该转向系统利用行星齿轮机构传递转向转矩，相比传统的单级减速方式可以具有相对较大的传动比，同时传动比分配更合理，且无附加弯矩作用，能够有效减少局部磨损并降低壳体零件的应力，提升了可靠性，并便于集成布置于小型作业机械中。

技术研发人员：张航,高鹏,汪波,陈建军,符志勇
受保护的技术使用者：湖南中联重科智能农机有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15