[发明专利]收割机机械有级变速器

说明书

技术领域

     本发明涉及一种变速机构，尤其涉及一种安装于收割机的机械有级变速器。

背景技术

当前国内收割机市场上，履带式稻麦联合收割机的行走系统有两种形式：一种是装有工农变速箱，属于机械有级变速；另一种是在NL35齿轮箱上安装一台FYW28液压无级变速器。

21世纪初期，国产收割机采用以工农变速箱为主体的有级变速行走系统，这种变速箱重量较重，体积大，要用四个手柄，经常变换档位来调整收割机的前进后退，快慢变档及左右转向，操作费时繁杂。因此，更多用户青睐于液压无级变速的收割机。这种收割机操作简单灵活，用一个手柄就能控制收割机的前进、后退及快慢变速，另用一个手柄可控制NL35齿轮箱中三个档位，使无级变速范围更广更细；而其左右转向，用按钮控制液压系统来实现，操作简便。

但上述液压无级变速系统存在一个致命弱点，即其总效率η偏低，η值通常在52%左右，也即在行走系统中，如果输出功率为10.5kw，那么柴油机输入给液压无级变速器的功率须为20kw，其中9.5kw的输入功率做了无用功，浪费了能源，增加了排放，同时因其耗油量较大，使用成本偏高。

基于以上原因，设计一种低油耗且操作简便的机械有级变速机构是农用收割机领域急需解决的一个重大技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种低油耗且操作简便的收割机专用机械有级变速机构。

本发明所述收割机机械有级变速器，包括操纵单元和齿轮变速单元，所述操纵单元与齿轮变速单元连接；所述齿轮变速单元包括：依次平行设置的动力输入轴系、中间轴系及动力输出轴系；所述动力输入轴系包括动力输入轴，及装设于动力输入轴上的双联滑动齿轮；在动力输入轴的输入端装设用于换档操作时切断动力输入的动力分离器；所述操纵单元可带动双联滑动齿轮沿动力输入轴轴向滑动，实现各轴系之间相应齿轮的啮合。

所述动力分离器可以包括分离爪系统组件和离合器总成，其中，离合器总成包括离合器、摩擦片、光片、离合器杠杆，分离爪系统组件包括分离爪、分离爪座、分离联接轴套。

所述中间轴系包括中间轴，以及在中间轴上装设的中间大齿轮和中间小齿轮。中间大齿轮和中间小齿轮的外侧分别装设轴套，以实现轴向定位。

所述动力输出轴系包括动力输出轴，以及依次装设在动力输出轴上的高速输出齿轮、后退输出齿轮及低速输出齿轮；高速输出齿轮与后退输出齿轮之间，以及低速输出齿轮外侧均装设轴套以实现轴向定位。所述动力输出轴上的后退输出齿轮始终与中间轴上的中间小齿轮啮合。

所述的操纵单元包括拨叉轴及安装于拨叉轴上的换档拨叉组件；所述换档拨叉组件包括换档拨叉手柄把、换档拨叉手柄体及换档拨叉；所述换档拨叉的拨叉端限位于双联滑动齿轮间。当换挡拨叉处于不同位置时，可带动双联滑动齿轮滑动，实现各轴系之间相应齿轮的啮合。

同时，中间轴上中间大齿轮的相对轴向位置的固定，保证了换档拨叉移动换档定位后，双联滑动齿轮与相应的齿轮正确啮合且其它齿轮之间不干涉。

即当需要高速前进时，双联滑动齿轮Ⅰ直接与高速输出齿轮啮合；需后退时，双联滑动齿轮Ⅱ与中间大齿轮啮合，同时中间小齿轮与后退输出齿轮啮合；需低速前进时，双联滑动齿轮Ⅱ直接与低速输出齿轮啮合。

如此，本发明只需一个操纵杆即可控制实现三个档位，即高速前进档、低速前进档及后退档。当将其装设在NL35齿轮箱上，可实现九档机械变速。各轴系的齿轮啮合的速比可根据实际需要的收割速度确定。

本发明的工作过程如下：

在需要换档操作时，通过操纵分离爪相对于分离爪座的轴向位置，使得离合器杠杆绕其支点转动，改变摩擦片和光片的啮合与分离，进而切断由柴油机经过皮带传动传过来的动力，实现换档操作。

切断动力输入后，通过转动换档拨叉手柄把，调节换档拨叉在拨叉轴上的轴向位置，当位于中间的双联滑动齿轮Ⅱ与中间大齿轮啮合时，实现后退，其它齿轮互不干涉；当换档拨叉向左移动一定距离时，双联滑动齿轮Ⅱ与中间大齿轮脱开，而其它齿轮互不干涉，实现空档；当换档拨叉继续向左移动一定距离时，双联滑动齿轮Ⅰ与高速输出齿轮啮合，其它齿轮互不干涉，实现高速前进；当换档拨叉向右移动一定距离时，双联滑动齿轮Ⅱ与中间大齿轮脱开，而其它齿轮互不干涉，实现空档；当换档拨叉继续向右移动一定距离时，双联滑动齿轮Ⅱ与低速输出齿轮啮合，其它齿轮互不干涉，实现低速前进。

本发明所述机械有级变速器，可以与液压无级变速器，互换地装在NL35三档变速行走齿轮箱上，即：在不改变其它零部件的基础上，可以将液压无级变速的收割机改装成机械有级变速的收割机，反之亦可。