液控比例轉向方法與流程

本發明涉及履帶式收割機動力轉向技術領域，尤其涉及一種液控比例轉向方法。

背景技術：

水稻由于生長全程中需水量特別大，稻田長期蓄水，導致稻田土質松軟，承載能力差，輪式作業機械下田后易下沉打滑，不適合水田作業；履帶式作業機械由于接地面積大，單位接地壓力小，田間作業時下陷小，對稻田破壞小，稻田適應性強。然而現有履帶式收割機通常采用牙嵌入式離合器轉向，轉向時通過分離或制動轉向側動力，當大角度轉向(如田頭掉頭等工況)時，由于轉向內側履帶停止運動，履帶式收割機圍繞內側履帶中心旋轉，導致轉向周圍淤泥堆積，破壞農田，同時，由于轉向時有一側履帶失去動力，轉向效率低。

技術實現要素：

本發明所解決的技術問題在于提供一種液控比例轉向方法，以解決上述背景技術中的缺點。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

液控比例轉向方法，采用液控比例轉向裝置實施液控比例轉向，當履帶式收割機需要轉向時，液控比例轉向裝置的靜液壓無級變速機構正向轉動，靜液壓無級變速機構輸出齒輪驅動中間軸轉向齒輪轉動，中間軸轉向齒輪驅動中間軸轉動，中間軸驅動轉向軸從動齒輪轉動，轉向軸從動齒輪驅動轉向軸轉動，轉向軸驅動轉向軸左側齒輪和轉向軸右側齒輪轉動，轉向軸左側齒輪驅動左齒圈轉動，轉向軸右側齒輪驅動右轉向惰輪齒輪轉動，右轉向惰輪齒輪驅動右齒圈轉動；由于轉向軸左側齒輪驅動左齒圈轉動，而轉向軸右側齒輪通過右轉向惰輪齒輪驅動右齒圈轉動，使得左右兩側齒圈等速反方向旋轉，直線行駛時兩側齒圈被轉向機構鎖止，由于靜液壓無級變速機構驅動，破壞了兩側齒圈的力平衡，兩側齒圈在靜液壓無級變速機構的作用下等速反向旋轉，在此旋轉速度與太陽輪輸入速度合成后，使得左行星架軸與右行星架軸輸出不相等轉速，從而促使驅動輪兩端輸出不同轉速，進而實現向一側轉向；同理，當靜液壓無級變速機構反向轉動時，履帶式收割機向另一側轉向；通過靜液壓無級變速機構調節行星齒輪傳動機構外齒圈的轉速，使履帶式收割機轉向角速與靜液壓無級變速機構調速幅度成一定比例關系，從而提高履帶裝備的轉向精準性和操作穩定性；

所述液控比例轉向裝置包括安裝在箱體內的中間傳動機構、行星齒輪傳動機構、轉向傳動機構與安裝在箱體外的靜液壓無級變速機構，且靜液壓無級變速機構與中間傳動機構連接，中間傳動機構分別與轉向傳動機構、行星齒輪傳動機構連接，各機構具體結構如下：

中間傳動機構中，中間軸兩端分別安裝在箱體上，中間軸傳動齒輪、中間軸轉向齒輪分別套裝在中間軸上；

行星齒輪傳動機構中，太陽輪軸一端內側空套有左行星架軸，外側加工有左太陽輪并通過法蘭軸承伸出左齒圈支撐架安裝在左外端蓋內，太陽輪軸另一端內側空套有右行星架軸，外側加工有右太陽輪并通過法蘭軸承伸出右齒圈支撐架安裝在右外端蓋內，與中間軸傳動齒輪嚙合的太陽輪軸從動齒輪套裝在太陽輪軸上；左行星架軸一端安裝有左行星架軸主動齒輪，另一端設置有與左太陽輪嚙合的左行星輪，左行星輪通過左行星輪支撐銷安裝在左行星架支架上，左行星輪圍繞左行星輪支撐銷旋轉，同時左齒圈內齒與左行星輪嚙合傳動，左齒圈一側安裝在左內端蓋上，另一側緊固在左齒圈支撐架上，左內端蓋、左外端蓋分別安裝在箱體上；右行星架軸一端安裝有右行星架軸主動齒輪，另一端設置有與右太陽輪嚙合的右行星輪，右行星輪通過行星輪支撐銷安裝在右行星架支架上，右行星輪圍繞右行星輪支撐銷旋轉，同時右齒圈內齒與右行星輪嚙合傳動，右齒圈外齒與右轉向惰輪齒輪嚙合；右齒圈一側安裝在右內端蓋上，另一側緊固在右齒圈支撐架上，右內端蓋、右外端蓋分別安裝在箱體上；

靜液壓無級變速機構緊固安裝在箱體上，且靜液壓無級變速機構上設置有靜液壓無級變速機構輸入軸與靜液壓無級變速機構輸出軸，與中間軸轉向齒輪嚙合的靜液壓無級變速機構輸出齒輪套裝在靜液壓無級變速機構輸出軸上，通過靜液壓無級變速機構輸入軸驅動靜液壓無級變速機構，靜液壓無級變速機構輸出軸用于驅動轉向傳動機構；

轉向傳動機構中，轉向軸一端安裝在轉向軸上端蓋內，另一端穿過法蘭軸承套裝有轉向軸右側齒輪，法蘭軸承安裝在箱體上；轉向軸上依次套裝有與左齒圈在空間上嚙合的轉向軸左側齒輪、與中間軸轉向齒輪嚙合的轉向軸從動齒輪；右轉向惰輪齒輪一端通過法蘭軸承安裝在箱體上，另一端安裝在轉向軸下端蓋內，轉向軸上端蓋與轉向軸下端蓋安裝在箱體上，且右轉向惰輪齒輪與轉向軸右側齒輪嚙合。

在本發明中，中間軸轉向齒輪通過中間軸轉向齒輪軸套空套在中間軸上。

在本發明中，中間軸轉向齒輪兩側分別設置有滑動軸承套。

在本發明中，中間軸上設置有用于對中間軸轉向齒輪進行限位的卡環。

在本發明中，右行星架軸通過右滾針軸承安裝在太陽輪軸一端，左行星架軸通過左滾針軸承安裝在太陽輪軸另一端。

在本發明中，左行星輪內設置有用于支撐左行星輪圍繞左行星輪支撐銷旋轉的左行星輪軸套，同時在左行星架軸主動齒輪一側設置有擋圈，另一側設置有卡環。

在本發明中，右行星輪內設置有用于支撐右行星輪圍繞右行星輪支撐銷旋轉的右行星輪軸套，同時在右行星架軸主動齒輪一側設置有擋圈，另一側設置有卡環。

有益效果：本發明采用液控比例轉向裝置實施液控比例轉向，液控比例轉向裝置通過靜液壓無級變速機構與行星齒輪傳動機構組合，在履帶式收割機轉向時不中斷履帶驅動力，并能使得轉向角速度與靜液壓無級變速機構的輸出轉速具有一定的比例關系，轉向方向與角速度控制由靜液壓無級變速機構的轉向與轉速決定，轉向精度準確，轉向效率高，有利于降低履帶式收割機轉向淤泥堆積，提高稻田平整度。

附圖說明

圖1為本發明的較佳實施例中的比例轉向系統動力傳遞示意圖。

圖2為本發明的較佳實施例中的轉向系統動力傳遞示意圖。

圖3為圖2中A-A處剖視圖。

圖4為本發明的較佳實施例中的行星齒輪傳動動力傳遞示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。

參見圖1～圖4的液控比例轉向方法，采用液控比例轉向裝置實施液控比例轉向，當履帶式收割機需要轉向時，液控比例轉向裝置的靜液壓無級變速機構H正向轉動，靜液壓無級變速機構輸出齒輪H3驅動中間軸轉向齒輪F7轉動，中間軸轉向齒輪F7驅動中間軸F4轉動，中間軸F4驅動轉向軸從動齒輪K6轉動，轉向軸從動齒輪K6驅動轉向軸K5轉動，轉向軸K5驅動轉向軸左側齒輪K4和轉向軸右側齒輪K10轉動，轉向軸左側齒輪K4驅動左齒圈G39轉動，轉向軸右側齒輪K10驅動右轉向惰輪齒輪K16轉動，右轉向惰輪齒輪K16驅動右齒圈G6轉動；由于轉向軸左側齒輪K4驅動左齒圈G39轉動，而轉向軸右側齒輪K10通過右轉向惰輪齒輪K16驅動右齒圈G6轉動，使得左右兩側齒圈等速反方向旋轉，直線行駛時兩側齒圈被轉向機構鎖止，由于靜液壓無級變速機構H驅動，破壞了兩側齒圈的力平衡，兩側齒圈在靜液壓無級變速機構H的作用下等速反向旋轉，在此旋轉速度與太陽輪輸入速度合成后，使得左行星架軸G45與右行星架軸G1輸出不相等轉速，從而促使驅動輪兩端輸出不同轉速，進而實現向一側轉向；同理，擋靜液壓無級變速機構H反向轉動時，履帶裝備向另一側轉向；通過靜液壓無級變速機構H調節行星齒輪傳動機構外齒圈的轉速，使履帶式收割機轉向角速與靜液壓無級變速機構H調速幅度成一定比例關系，從而提高履帶裝備的轉向精準性和操作穩定性，靜液壓無級變速機構H可由轉向盤或轉向拉桿操作；

所述液控比例轉向裝置包括箱體、中間傳動機構F、行星齒輪傳動機構G、靜液壓無級變速機構H與轉向傳動機構K，中間傳動機構F、行星齒輪傳動機構G及轉向傳動機構K安裝在箱體內，靜液壓無級變速機構H安裝在箱體外，且靜液壓無級變速機構H與中間傳動機構F連接，中間傳動機構F分別與轉向傳動機構K、行星齒輪傳動機構G連接，各機構具體結構如下：

中間傳動機構F包括螺栓F13、上傳動端蓋、下傳動端蓋F12、深溝球軸承F11、中間軸F4、中間軸傳動齒輪F5、滑動軸承套(F6、F8)、中間軸轉向齒輪F7、中間軸轉向齒輪軸套F9、卡環F10及端蓋擋板F14；中間軸F4一端通過深溝球軸承安裝在上傳動端蓋內，另一端通過深溝球軸承F11安裝在下傳動端蓋F12內，上傳動端蓋通過螺栓、下傳動端蓋F12通過螺栓F13安裝在箱體上，中間軸傳動齒輪F5、中間軸轉向齒輪F7套裝在中間軸F4上，中間軸轉向齒輪F7通過中間軸轉向齒輪軸套F9套裝在中間軸F4上，并在中間軸轉向齒輪F7兩側設置有滑動軸承套(F6、F8)，卡環F10設置在中間軸F4上，用于對中間軸轉向齒輪F7進行限位，下傳動端蓋F12上安裝有端蓋擋板F14；

行星齒輪傳動機構G包括右行星架軸G1、卡環(G2、G44)、右行星架軸主動齒輪G3、擋圈(G4、G42)、右內端蓋G5、左內端蓋G41、右齒圈G6、右滾針軸承G7、右齒圈支撐架G8、螺栓(G9、G12、G20、G33、G36、G40)、右太陽輪G10、右外端蓋G11、左外端蓋G35、深溝球軸承(G13、G19、G21、G25、G26、G32)、法蘭軸承(G14、G31)、右行星架支架G15、右行星輪G16、右行星輪軸套G17、右行星輪支撐銷G18、太陽輪軸G22、太陽輪軸從動齒輪G23、卡環G24、左行星輪支撐銷G27、左行星輪軸套G28、左行星輪G29、左行星架支架G30、左太陽輪G34、左齒圈支撐架G37、左滾針軸承G38、左齒圈G39、左行星架軸主動齒輪G43及左行星架軸G45；

右行星架軸G1內側通過右滾針軸承G7套裝在太陽輪軸G22一端，外側通過軸承G21套裝在右內端蓋G5上，左行星架軸G45內側通過左滾針軸承G38套裝在太陽輪軸G22另一端，外側通過軸承G25套裝在左內端蓋G41上，與中間軸傳動齒輪F5嚙合的太陽輪軸從動齒輪G23套裝在太陽輪軸G22上，太陽輪軸從動齒輪G23一側設置有卡環G24；

太陽輪軸G22的一端加工有右太陽輪G10并通過法蘭軸承G14伸出右齒圈支撐架G8安裝在右外端蓋G11內，右外端蓋G11內安裝有深溝球軸承G13，右行星輪G16與右太陽輪G10嚙合，右行星輪支撐銷G18通過右行星輪軸套G17支撐右行星輪G16，并能圍繞右行星輪支撐銷G18旋轉，右行星輪G16安裝在右行星架支架G15上，右齒圈G6內齒與右行星輪G16嚙合，右齒圈G6外齒與右轉向惰輪齒輪K16嚙合，同時右齒圈G6一側通過深溝球軸承G19安裝在右內端蓋G5上，另一側通過螺栓G9緊固在右齒圈支撐架G8上，右內端蓋G5通過螺栓G20安裝在箱體51上，右內端蓋G5內安裝有深溝球軸承G21；右行星架軸主動齒輪G3套裝在右行星架軸G1上，同時在右行星架軸主動齒輪G3一側設置有擋圈G4，另一側設置有卡環G2；

太陽輪軸G22的另一端加工有左太陽輪G34并通過法蘭軸承G31伸出左齒圈支撐架G37安裝在左外端蓋G35內，左外端蓋G35安裝有深溝球軸承G32，左行星輪G29與左太陽輪G34嚙合，左行星輪G29通過左行星輪軸套G28支撐左行星輪支撐銷G27，并能圍繞左行星輪支撐銷G27旋轉，左行星輪G29安裝在左行星架支架G30上，左齒圈G39內齒與左行星輪G29嚙合傳動，且左齒圈G39端通過深溝球軸承G26安裝在左內端蓋G41上，另一端通過螺栓G36緊固在左齒圈支撐架G37上，左內端蓋G41通過螺栓G40安裝在箱體51上，左內端蓋G41內安裝有深溝球軸承G25；左行星架軸主動齒輪G43套裝在左行星架軸G45上，同時在左行星架軸主動齒輪G43一側設置有擋圈G42，另一側設置有卡環G44；

靜液壓無級變速機構H包括靜液壓無級變速機構輸入軸H1、靜液壓無級變速機構輸出軸H2、靜液壓無級變速機構輸出齒輪H3、卡環H4及靜液壓無級變速H5；靜液壓無級變速機構H通過螺釘緊固安裝在箱體51上，且靜液壓無級變速機構H5上設置有靜液壓無級變速機構輸入軸H1、靜液壓無級變速機構輸出軸H2，與中間軸轉向齒輪F7嚙合的靜液壓無級變速機構輸出齒輪H3套裝在靜液壓無級變速機構輸出軸H2上，并在靜液壓無級變速機構輸出齒輪H3一側設置有卡環H4；靜液壓無級變速機構輸入軸H1用于將外部動力傳遞給靜液壓無級變速H5，靜液壓無級變速機構輸出軸H2用于將靜液壓無級變速H5的動力輸出；

轉向傳動機構K包括螺栓(K1、K13)、轉向軸上端蓋K2、轉向軸下端蓋K14、深溝球軸承(K3、K15)、轉向軸左側齒輪K4、轉向軸K5、轉向軸從動齒輪K6、卡環(K7、K11)、法蘭軸承(K8、K17)、擋圈K9、轉向軸右側齒輪K10、端蓋擋板K12及右轉向惰輪齒輪K16；轉向軸K5一端通過深溝球軸承K3安裝在轉向軸上端蓋K2內，另一端穿過法蘭軸承K8套裝有轉向軸右側齒輪K10，法蘭軸承K8安裝在箱體上，與左齒圈G39在空間上嚙合的轉向軸左側齒輪K4、與中間軸轉向齒輪F7嚙合的轉向軸從動齒輪K6依次套裝在轉向軸K5上，并在轉向軸從動齒輪K6一側設置有卡環K7；右轉向惰輪齒輪K16一端通過法蘭軸承K17安裝在箱體51上，另一端通過深溝球軸承K15安裝在轉向軸下端蓋K14內，轉向軸上端蓋K2通過螺栓K1、轉向軸下端蓋K14通過螺栓K13安裝在箱體51上，且右轉向惰輪齒輪K16與轉向軸右側齒輪K10嚙合；

K0表示此兩個齒輪在空間上嚙合。

直線驅動原理

太陽輪軸從動齒輪G23將動力傳遞至太陽輪軸G22，動力而后一分為二分別傳遞至左太陽輪G34和右太陽輪G10，其中，左太陽輪G34驅動左行星輪G29，由于左齒圈G39被轉向傳動機構鎖止(兩側齒圈被轉向軸K5上大小相等、方向相反的力鎖止)，左齒圈G39不能旋轉，根據行星齒輪傳動原理，左行星架軸G45被左太陽輪G34驅動，動力傳遞至左行星架軸G45，在傳遞至左行星架軸主動齒輪G43；同理，右太陽輪G10驅動右行星架軸G1旋轉，進而驅動右行星架軸主動齒輪G3，由于在無轉向動力輸入時，左齒圈G39與右齒圈G6被鎖止，兩側動力等速輸出，履帶式收割機直線行駛。

轉向動力傳遞路線：離合器C→變速器輸入軸E4→靜液壓無級變速機構輸入軸H1→靜液壓無級變速機構輸出軸H2→靜液壓無級變速機構輸出齒輪H3→中間軸轉向齒輪F7→轉向軸從動齒輪K6，而后動力一分為二，

1路：轉向軸左側齒輪K4→左齒圈G39→左行星架軸G45→左行星架軸主動齒輪G43；

2路：轉向軸右側齒輪K10→右轉向惰輪齒輪K16→右齒圈G6→右行星架軸G1→左行星架軸主動齒輪G3。

以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。