一種新型兩輪驅動水旱兩用拖拉的製造方法

2023-12-08 19:09:46 2

一種新型兩輪驅動水旱兩用拖拉的製造方法
【專利摘要】一種新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機，在船體上通過剛體結構固定發動機、發動機離合器、發動機變速箱為整個系統提供機械動力和液壓動力；在座椅上前方和下方為方向機和轉向離合器；它們控制行進方向；通過同步齒形帶，動力從前橋傳遞到後橋；四個膠輪位置設置在船體的前部和中部，兩個葉輪位置設置在船體的後部；四個膠輪分別通過膠輪動力軸安裝在膠輪減速箱上，通過膠輪減速箱與動力輸出軸連接，膠輪連同膠輪減速箱能夠繞動力輸出軸轉動，通過液壓擺缸控制膠輪減速箱和膠輪的位置從而實現膠輪在不同工況之間的位置轉換。本發明的新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機適用於水田、旱地作業，同時能在水旱兩種工況間自如轉換。
【專利說明】一種新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機
【技術領域】
[0001]本發明屬於農用機械【技術領域】，具體涉及一種新型水田、旱地間轉換作業自如的兩輪驅動水旱兩用拖拉機。
【背景技術】
[0002]南方丘陵水網地區，耕地高度不一，地塊狹小分散，水田旱地雜陳，機械化耕作制約因素較多，對作為農用動力機械的拖拉機提出了更多的功能要求。首先，拖拉機必須能夠在水田、旱地作業；其次，拖拉機必須能夠在具有高差的地塊間自如轉場。輪式拖拉機在水田作業，易陷入泥濘，應用受到很大限制。船式拖拉機，雖然能較好地在水田作業，但旱地適應性差，年度使用率受到限制。相對而言，南方地區農機裝備結構性矛盾更為突出，同時適應水田旱地作業的農機動力裝備缺乏、配套機具少、自動化水平低。
[0003]水旱兩棲農機動力裝備的發展情況是:1、船式拖拉機(或機耕船)，是一種中國特有的農業機械，在20世紀60年代從我國南方水田地區在拖拉機基礎上發展起來。它利用浮式工作原理，承擔一般拖拉機驅動和承重兩種功能，在深泥腳水田中作業有著良好的適應性。船式拖拉機在水田的使用率，平均每馬力作業量比輪式拖拉機高2.5?3倍，年工作量合計都在200畝?480畝。在南方有些省，船式拖拉機的耕地面積已達總耕地面積的30% ?40%。
[0004]早期的船式拖拉機，耕作機具與拖拉機合為一體，稱為「機耕船」。隨著功能的改進，機耕船採用常規拖拉機的形式，設置動力傳動軸與農機具相連，船體與農機具分離，和拖拉機一樣成為具有獨立完善功能的農機動力機械，在水田旱地承擔與常規拖拉機一樣類型的多種工作任務。
[0005]船式拖拉機在70年代得到了大面積的推廣使用，成為水田地區的主要耕作機械。多年來，船式拖拉機的發展，結構由簡單到複雜、與農機具的結合由一體式轉變為分離式、功能由單一到綜合，其名稱也由機耕船過渡到船式拖拉機。
[0006]2、履帶式農機動力裝備。履帶式農機動力裝備以履帶式拖拉機為代表。與輪式拖拉機相比，履帶式拖拉機具有較好的附著性能，能發揮較大的牽引力，適合重負載作業。在潮溼泥濘的地帶，因接地比壓小，對農田碾壓破壞程度輕，特別適合在低、溼地作業，而且除田間作業外，還在農田基本建設中發揮作用。
[0007]橡膠履帶式拖拉機近年來得到充分發展和應用，成為農田作業的動力機械之一，在泥腳較淺的水田中有一定的優勢。同時，橡膠履帶整體式農業機械應用較廣，如橡膠履帶式插秧機、水稻聯合收割機、及旋耕機等。
[0008]3、浮箱履帶式水陸兩用挖掘機，適用於在鬆軟、泥濘地區和灘涂、沼澤地帶行駛和作業。從20世紀60年代開始，日本、德國、美國等一些國家，在借鑑水陸兩用登陸車技術的基礎上，陸續研製成了浮箱履帶式滾輪鏈條型水陸兩用挖掘機用於工程建設。在參考進口機型的基礎上，國內有關單位開展了水陸兩用挖掘機的研製工作，先後有水利部長春機械研究所、鄭州機械研究所等單位開發了相關產品，主要應用於農田水利及其它工程建設。[0009]總結國內外的現狀，水旱兩棲農機動力裝備的研究與開發突出的問題是:
I)水旱兩棲農機動力裝備研究投入不足。目前高校和科研院所在這方面的研究較少。國內對船式拖拉機的研究，主要集中在1990年代以前，受當時技術條件、分析手段和方法的限制，其理論研究主要以簡化的力學分析為主，缺少現代計算機輔助工程仿真分析和結構動力學分析。
[0010]2)現有的船式拖拉機的研發，主要是在一些農機企業內進行，其設計較多地採用傳統設計方法，沿用舊有的結構形式，先進性和新穎性不足，制約了南方丘陵水網地區農機動力裝備的技術水平和發展進程。
3)雖然現有農機動力機械能在水田、旱地等區域進行作業，但在南方丘陵水網地區使用，仍然存在適應性較差的問題。尤其是對於不同的工況條件，缺少適當的監測手段，更缺少必要的控制策略和手段，以保證其處於最優的狀態下完成作業，從而提高工作效率，降低運行成本。
[0011]有鑑於此，有必要提供一種新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機，以解決上述問題。

【發明內容】

[0012]本發明的目的是:為了克服現有水旱兩棲農機動力裝備存在的問題，提出一種新型水田、旱地間轉換作業自如的兩輪驅動水旱兩用拖拉機。
[0013]本發明所採用的技術方案是:一種新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機，所述拖拉機的組成部件包括:發動機、發動機離合器、發動機變速箱、轉向離合器、方向機、座椅、同步齒形帶、膠輪動力軸、膠輪減速箱、剎車系統、液壓馬達支架、兩個葉輪、液壓馬達、船體、四個膠輪、動力輸出軸、液壓擺缸、齒圓、前橋、後橋、液壓控制系統和電氣控制系統，其特徵在於:
在船體上通過剛體結構固定發動機、發動機離合器、發動機變速箱為整個系統提供機械動力和液壓動力；在座椅上前方和下方為方向機和轉向離合器；它們控制行進方向；通過同步齒形帶，動力從前橋傳遞到後橋；四個膠輪位置設置在船體的前部和中部，兩個葉輪位置設置在船體的後部；四個膠輪分別通過膠輪動力軸安裝在膠輪減速箱上，通過膠輪減速箱與動力輸出軸連接，膠輪連同膠輪減速箱能夠繞動力輸出軸轉動，通過液壓擺缸控制膠輪減速箱和膠輪的位置從而實現膠輪在不同工況之間的位置轉換；
旱地行走或作業時，四個膠輪處於工作位置，兩個葉輪處於非工作位置；液壓控制系統驅動液壓擺缸，通過液壓擺缸的齒條帶動齒圓逆時針轉動到旱地作業位置，動力通過膠輪減速箱傳遞到膠輪上實現旱地作業；
水田作業時，兩個葉輪處於工作位置，四個膠輪處於非工作位置，；發動機通過液壓馬達將動力傳至兩個葉輪，兩個葉輪通過液壓馬達支架與船體連接，通過液壓擺缸控制液壓馬達支架和葉輪的位置從而實現葉輪在不同工況之間的位置轉換；
四個膠輪的動力輸出軸上均有剎車系統，能夠快速制動；四個膠輪、膠輪減速箱、動力輸出軸組成旱地行走機構；液壓馬達支架、葉輪、液壓馬達組成水田行走機構。
[0014]如上所述的新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機，其特徵在於，所述拖拉機還包括後視鏡、農具懸掛、發動機罩、排氣管和車門，發動機罩和排氣管在發動機上方，車門和後視鏡在拖拉機中部，農具懸掛在拖拉機尾部。
[0015]本發明與現有技術相比具有如下優點:本發明的新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機適用於水田、旱地作業，同時能在水旱兩種工況間自如轉換；能自行調整以適應不同泥腳深度和承載能力的水田；在公路和湖田灘涂可作為運輸工具使用；機、電、液一體化，並具有一定的智能化水平；高工作效率及良好的可操作性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發明總體結構示意圖；
圖2是換輪過程示意圖；
圖3是膠輪位置轉換結構示意圖；
圖4是葉輪位置轉換結構示意圖；
圖5是旱地工作狀態示意圖；
圖6是圖5的俯視圖；
圖7是水田工作狀態示意圖。
[0017]以上圖中序號注釋如下:1.發動機，2.發動機離合器，3.發動機變速箱，4.轉向離合器，5.方向機，6.座椅，7.同步齒形帶，8.膠輪動力軸，9.膠輪減速箱，10.剎車系統，
11.液壓馬達支架，12.葉輪，13.液壓馬達，14.船體，15.膠輪，16.動力輸出軸，17.液壓擺缸，18.齒圓，19.後視鏡，20.農具懸掛，21.發動機罩，22.排氣管，23.車門。
【具體實施方式】
[0018]為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限於下面的實施例。本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣在本申請所列權利要求書限定範圍之內。
[0019]如圖1所示，本發明新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機的主要組成部件是:發動機1、發動機離合器2、發動機變速箱3、前橋、後橋、液壓馬達13和葉輪12總成、方向機5和轉向離合器4、船體14、膠輪減速箱9和膠輪15、農具懸掛20、剎車系統10、液壓控制系統和電氣控制系統。駕駛員座椅可以前後移動來自動調節重心以利於拖機行走作業的平順性。
[0020]在整體流線型船體14上通過剛體結構固定發動機1、發動機離合器2、發動機變速箱3為整個系統提供機械動力和液壓動力。在座椅6上前方和下方為方向機5和轉向離合器4，它們控制行進方向。通過同步齒形帶7，動力從前橋傳遞到後橋，每個輪子輸出軸上均有剎車系統10，能夠快速制動。液壓擺缸17、齒圓18是實現換輪動作的關鍵零部件。四個膠輪15、膠輪減速箱9、動力輸出軸16組成了旱地行走機構，液壓馬達支架U、葉輪12、液壓馬達13組成了水田行走機構。發動機罩21和排氣管22在發動機上方，車門23和後視鏡19在拖拉機中部，農具懸掛20在拖拉機尾部。
[0021]I)旱地作業
發動機I通過發動機離合器2和發動機變速箱3將動力傳至前橋，前橋通過同步齒形帶7將動力傳至後橋，後橋中間有差速器，前、後橋通過膠輪減速箱9將動力傳至行走膠輪15。方向機5通過液壓缸控制前橋左右兩個轉向離合器4，實現轉向。通過液壓缸對四個剎車系統10控制，實現四個剎車系統單個或同時進行剎車。
[0022]四個膠輪15分別通過膠輪動力軸8安裝在膠輪減速箱9上，通過膠輪減速箱9與動力輸出軸16連接，膠輪15連同膠輪減速箱9可以繞動力輸出軸16轉動，通過液壓擺缸17控制膠輪減速箱9和膠輪15的位置從而實現膠輪15在不同工況之間的位置轉換。旱地行走或作業時，四個膠輪15處於工作位置，兩個葉輪12處於非工作位置。其轉換裝置如圖3所示，液壓系統驅動液壓擺缸17，通過液壓擺缸17的齒條帶動齒圓18逆時針轉動到旱地作業位置。動力通過膠輪減速箱9傳遞到膠輪15上實現旱地作業。
[0023]2)水田作業
發動機通過液壓泵、液壓馬達13將動力傳至兩個葉輪12。兩個葉輪12通過液壓馬達支架11與船體14連接，葉輪12和液壓馬達支架11可以繞其旋轉軸轉動。通過液壓擺缸17控制液壓馬達支架11和葉輪12的位置從而實現葉輪在不同工況之間的位置轉換。水田作業時，兩個葉輪處於工作位置，四個膠輪15處於非工作位置。通過控制兩個雙向液壓馬達的轉速，實現差速轉向以及控制拖拉機的前進、後退。通過液壓缸對葉輪的剎車系統控制，實現剎車系統10單個或同時進行剎車。其轉換裝置如圖4所示，液壓系統驅動液壓擺缸17，通過液壓擺缸17的齒條帶動齒圓18逆時針轉動液壓馬達支架11到水田地作業位置。液壓系統驅動液壓馬達13帶動葉輪12轉動，實現水田作業。
[0024]如圖5、圖6、圖7所示，圖6為旱地作業時膠輪15、葉輪12的位置狀態，圖7為水田作業時膠輪15、葉輪12的位置狀態。
[0025]本說明書中未作詳細描述的內容屬於本領域專業技術人員公知的現有技術。
【權利要求】
1.一種新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機，所述拖拉機的組成部件包括:發動機(I)、發動機離合器(2)、發動機變速箱(3)、轉向離合器(4)、方向機(5)、座椅(6)、同步齒形帶(7)、膠輪動力軸(8)、膠輪減速箱(9)、剎車系統(10)、液壓馬達支架(11)、兩個葉輪(12)、液壓馬達(13)、船體(14)、四個膠輪(15)、動力輸出軸(16)、液壓擺缸(17)、齒圓(18)、前橋、後橋、液壓控制系統和電氣控制系統，其特徵在於: 在船體(14)上通過剛體結構固定發動機(I)、發動機離合器(2)、發動機變速箱(3)為整個系統提供機械動力和液壓動力；在座椅(6)上前方和下方為方向機(5)和轉向離合器(4);它們控制行進方向；通過同步齒形帶(7)，動力從前橋傳遞到後橋；四個膠輪(15)位置設置在船體(14)的前部和中部，兩個葉輪(12)位置設置在船體(14)的後部；四個膠輪(15)分別通過膠輪動力軸(8)安裝在膠輪減速箱(9)上，通過膠輪減速箱(9)與動力輸出軸(16)連接，膠輪(15)連同膠輪減速箱(9)能夠繞動力輸出軸(16)轉動，通過液壓擺缸(17)控制膠輪減速箱(9)和膠輪(15)的位置從而實現膠輪(15)在不同工況之間的位置轉換； 旱地行走或作業時，四個膠輪(15)處於工作位置，兩個葉輪(12)處於非工作位置；液壓控制系統驅動液壓擺缸(17)，通過液壓擺缸(17)的齒條帶動齒圓(18)逆時針轉動到旱地作業位置，動力通過膠輪減速箱(9)傳遞到膠輪(15)上實現旱地作業； 水田作業時，兩個葉輪(12)處於工作位置，四個膠輪(15)處於非工作位置，；發動機(I)通過液壓馬達(13)將動力傳至兩個葉輪(12)，兩個葉輪(12)通過液壓馬達支架(11)與船體(14)連接，通過液壓擺缸(17)控制液壓馬達支架(11)和葉輪(12)的位置從而實現葉輪在不同工況之間的位置轉換； 四個膠輪(15)的動力輸出軸(16)上均有剎車系統(10)，能夠快速制動；四個膠輪(15)、膠輪減速箱(9)、動力輸出軸(16)組成旱地行走機構；液壓馬達支架(11)、葉輪(12)、液壓馬達(13)組成水田行走機構。
2.根據權利要求1所述的新型兩輪驅動水旱兩用拖拉機，其特徵在於，所述拖拉機還包括後視鏡(19)、農具懸掛(20)、發動機罩(21)、排氣管(22)和車門(23)，發動機罩(21)和排氣管(22)在發動機(I)上方，車門(23)和後視鏡(19)在拖拉機中部，農具懸掛(20)在拖拉機尾部。
【文檔編號】B60F3/00GK103802620SQ201310529151
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】陳源, 謝柏林, 王雷, 王焱清, 劉明勇, 黃世明, 鄭拓, 全睿, 季軒, 楊瑤 申請人:湖北工業大學