農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)的多比例動力輸出傳動裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)，并且特別地涉及裝配在所述農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)上的多比例動力輸出(PTO)傳動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)十年來，農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)已經(jīng)包含的PTO系統(tǒng)包括帶花鍵的PTO軸端，器具傳動軸連接至所述PTO軸端并且器具可以從所述PTO軸端獲得轉(zhuǎn)矩。通常需要PTO傳動裝置的示例性器具包括壓捆機(jī)、機(jī)力耙和噴霧機(jī)。通常，在拖拉機(jī)引擎和PTO軸端之間具有直接機(jī)械連接件，其中通常設(shè)置離合器以選擇性地接合PTO輸出軸桿。
[0003]現(xiàn)今，大部分安裝在拖拉機(jī)上的器具以540rpm的原始IS0500工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)PTO速度運(yùn)轉(zhuǎn)。滿足這一標(biāo)準(zhǔn)的PTO軸端具有6個花鍵。然而，一些器具較其它器具而言功耗更大，并且最近已經(jīng)設(shè)計(jì)一些器具以100rpm的更快工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)轉(zhuǎn)，因而提供更高的效率。符合這一更快速度標(biāo)準(zhǔn)的PTO軸端具有20個花鍵。
[0004]為了滿足具有不同操作要求的不同器具的需求，現(xiàn)代拖拉機(jī)裝配有在拖拉機(jī)的額定引擎速度時提供540rpm和100rpm的PTO輸出速度的多比例PTO傳動系統(tǒng)。用于不同操作速度的PTO軸端的不同設(shè)計(jì)旨在防止因疏忽而將設(shè)計(jì)成以540rpm運(yùn)轉(zhuǎn)的器具連接至設(shè)置成用以輸送100rpm的拖拉機(jī)。
[0005]此外，為了以額定引擎速度提供540rpm和lOOOrpm，在一些情況下，提供其它比例從而以更低的引擎速度產(chǎn)生540rpm和/或lOOOrpm，這通常分別稱為540E模式和1000E模式，“E”表示經(jīng)濟(jì)。
[0006]盡管PTO軸端設(shè)計(jì)存在這種差別，但是仍然依賴于操作者以針對所附接的器具致動正確的PTO輸出速度，因而未解決選擇錯誤速度比例和損害PTO傳動系統(tǒng)和/或器具的風(fēng)險(xiǎn)。
[0007]已知的多比例PTO傳動系統(tǒng)包括連接至駕駛室內(nèi)的控制桿的機(jī)械選擇器機(jī)構(gòu)，操作者可以在駕駛室選擇所需的傳動比例。這種機(jī)構(gòu)被認(rèn)為是笨重的并且在駕駛室內(nèi)需要空間以容納控制桿。此外，所包括的聯(lián)動裝置易于磨損和發(fā)生故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因而，本發(fā)明的一個目的是提供一種耐用性提高的多比例PTO傳動系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明的另一目的是提供一種更易于操作的多比例PTO傳動系統(tǒng)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種包括多比例PTO傳動系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)，所述多比例PTO傳動系統(tǒng)具有在引擎輸出軸桿和PTO輸出軸端之間通過多個可選擇的齒輪組而傳動地聯(lián)接至第二軸桿的第一軸桿，每個齒輪組輸送不同的輸入輸出傳動比，并且包括鍵合在第一軸桿上的第一齒輪以及能夠通過相應(yīng)的選擇器機(jī)構(gòu)而選擇性地嚙合第二軸桿的第二齒輪，所述選擇器機(jī)構(gòu)布置成經(jīng)由加壓流體而液壓地致動，所述加壓流體通過第二軸桿中的相應(yīng)流體傳輸腔而傳輸。
[0011]通過在支承可嚙合齒輪的軸桿中設(shè)置流體傳輸腔，可以液壓地控制比例選擇器機(jī)構(gòu)，因而駕駛室內(nèi)無需機(jī)械聯(lián)動裝置和控制桿。與合適的液壓控制系統(tǒng)相聯(lián)合，所提供的PTO傳動系統(tǒng)因而更耐用和更易于操作。
[0012]PTO傳動系統(tǒng)優(yōu)選包括向相應(yīng)的流體傳輸腔提供加壓流體并且允許第二軸桿旋轉(zhuǎn)的裝置。例如，第二軸桿的一端可以設(shè)置有密封在支承軸轂內(nèi)的多個周向凹槽，其中每個周向凹槽(通過徑向通道)與所述流體傳輸腔中的相應(yīng)流體傳輸腔連通，從而可以通過軸轂中的與相應(yīng)凹槽對準(zhǔn)的孔而向所述相應(yīng)流體傳輸腔提供液壓流體。
[0013]在優(yōu)選的布置方案中，拖拉機(jī)還包括可釋放的鎖定機(jī)構(gòu)以將PTO軸端固定在設(shè)置于第二軸桿的一端中的承座中，PTO傳動系統(tǒng)還包括嵌入在第二軸桿內(nèi)的滑閥，并且包括能夠在從所述承座的底部基本上軸向延伸至第二軸桿內(nèi)的閥腔中滑動的活塞元件，活塞元件能夠在第一位置和第二位置之間滑動，在所述第一位置中活塞元件突出進(jìn)入承座中，而在所述第二位置中活塞元件阻塞所述流體傳輸腔中的一個流體傳輸腔以阻止致動與所述一個流體傳輸腔相關(guān)聯(lián)的選擇器機(jī)構(gòu)。通過以這種方式提供滑閥，通過堵塞位于第二軸桿內(nèi)的相關(guān)聯(lián)的流體傳輸腔，較低速度(540rpm) PTO軸端的嚙合可以自動阻止選擇更高的傳動速度。這呈現(xiàn)了針對多比例PTO傳動系統(tǒng)的安全性的顯著提高，并且要求在可以致動更高的傳動速度之前裝配正確的PTO軸端。
[0014]在優(yōu)選的布置方案中，PTO軸端是可互換的，其中，與較高傳動速度(1000RPM)相關(guān)聯(lián)的帶花鍵的軸端在底部處設(shè)置有凹部，以避免在將所述帶花鍵的軸端插入合適位置中時滑閥移動并且因而允許致動較高的傳動比。相反地，與較低傳動速度(540RPM)相關(guān)聯(lián)的PTO軸端具有平坦底部，并且因而在被插入至承座中時，將滑閥的活塞元件壓入阻塞位置中以阻止因疏忽而致動較高傳動比。
[0015]優(yōu)選設(shè)置偏壓裝置(例如，盤簧)以將活塞元件偏壓至第一非阻塞位置。
[0016]在優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，每個選擇器機(jī)構(gòu)包括能夠在第一非嚙合位置和第二嚙合位置之間移動的環(huán)形聯(lián)接齒輪，所述環(huán)形聯(lián)接齒輪在內(nèi)周邊和外周邊二者上均包含有齒，當(dāng)處于所述第二嚙合位置時，所述內(nèi)周邊上的齒與第二軸桿上的花鍵嚙合，而所述外周邊上的齒與形成在相關(guān)聯(lián)的所述第二齒輪的軸轂中的內(nèi)側(cè)齒輪嚙合?？梢栽O(shè)置偏壓裝置(例如，多個盤簧)以將環(huán)形聯(lián)接齒輪偏壓至所述第一非嚙合位置。聯(lián)接齒輪自身可以用作能夠通過加壓流體而移動至所述第二嚙合位置的活塞，所述加壓流體經(jīng)由第二軸桿中的流體傳輸腔而傳輸。
[0017]PTO傳動系統(tǒng)可以包括兩個、三個或更多個可選擇的齒輪組，每個齒輪組提供不同的輸入輸出傳動比并且因而提供不同的運(yùn)轉(zhuǎn)傳動速度?？梢栽诘诙S桿中設(shè)置一個或多個滑閥以阻塞一個或多個流體傳輸腔。例如，可以提供第三軸端結(jié)構(gòu)，所述第三軸端結(jié)構(gòu)在底部處具有移動滑閥中的第一滑閥而不移動第二滑閥的深度中等的凹部。
【附圖說明】
[0018]參考附圖閱讀針對特定實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的多比例PTO傳動系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖2示出了貫穿根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的多比例PTO傳動系統(tǒng)的豎直剖面；
[0021]圖3示出了貫穿圖2的PTO傳動系統(tǒng)的一部分的豎直剖面，詳細(xì)示出了第二軸桿和PTO軸端；
[0022]圖4和圖5示出了圖3的第二軸桿的透視圖，其中切除了一部分以示出一些內(nèi)部部件；并且示出了分別針對較低和較高速度工作設(shè)計(jì)的PTO軸端；
[0023]圖6是圖4的第二軸桿的分解圖，示出了一個比例選擇器機(jī)構(gòu)，以及
[0024]圖7是貫穿根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的多比例PTO傳動系統(tǒng)的一部分的局部切除的豎直剖面。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下描述的PTO傳動系統(tǒng)將被理解為裝配至農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)。附圖中所示的結(jié)構(gòu)是裝配至農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)的后部的PTO傳動系統(tǒng)。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)本發(fā)明的、或者事實(shí)上具有下述結(jié)構(gòu)的多比例PTO傳動系統(tǒng)可以替代性地裝配至農(nóng)業(yè)拖拉機(jī)的前部。
[0026]下文使用的術(shù)語前和后與裝配有PTO系統(tǒng)的拖拉機(jī)的前部和后部有關(guān)。為了清楚起見，結(jié)構(gòu)的前部位于所有附圖的左側(cè)，而結(jié)構(gòu)的后部位于右側(cè)。
[0027]參考圖1和圖2，多比例PTO傳動系統(tǒng)10包括第一軸桿12以及位于第一軸桿12下方并且與其平行的第二軸桿14。正如在已知的PTO傳動系統(tǒng)中那樣，第一軸桿12經(jīng)由能夠選擇性地接合的多板式PTO離合器18而傳動地聯(lián)接至引擎驅(qū)動軸桿16。PTO傳動系統(tǒng)10從引擎及其輸出驅(qū)動軸桿16獲得轉(zhuǎn)矩。
[0028]鍵合在第一軸桿12上的是直徑變化的三個齒輪21、22、23。第一軸桿12在一端處由PTO離合器18支承以圍繞軸線Xl旋轉(zhuǎn)，而在另一端(即后端)處由軸承24支承，所述軸承保持在形成于外殼26中的凹部或軸轂中。
[0029]第二軸桿14由保持在外殼26內(nèi)的相應(yīng)凹部中的前部軸承27和后部軸承28支承以圍繞軸線X2旋轉(zhuǎn)。在圖3中更詳細(xì)地示出了第二軸桿14和相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)。齒輪31、32,33被安裝以用于在第二軸桿14上圍繞軸線X2旋轉(zhuǎn)。
[0030]在第一齒輪31和第二齒輪32之間設(shè)置有第一軸環(huán)34。類似地，在第二齒輪32和第三齒輪33之間設(shè)置有第二軸環(huán)35。第一軸環(huán)34、第二軸環(huán)35緊密裝配在第二軸桿14上并且用作將在下文中描述的液壓缸。
[0031]每個軸環(huán)34、35的平坦外周表面接觸相鄰齒輪對的平坦內(nèi)輪緣。因此，第一軸環(huán)34支承第一齒輪31和第二齒輪32。第二軸環(huán)支承第二齒輪32和第三齒輪33。平坦接觸表面允許齒輪31、32、33相對于軸環(huán)34、35旋轉(zhuǎn)。
[0032]后部軸環(huán)36與第二軸桿14結(jié)合成一體并且包括支承第三齒輪33的后側(cè)的平坦外周表面，其中平坦接觸表面允許第三齒輪和后部軸環(huán)之間的旋轉(zhuǎn)。類似地，凸緣37支承第一齒輪31的前側(cè)并且用作第一齒輪31和前部軸承27之間的間隔器。后部軸環(huán)36還用作將在下文中描述的液壓缸。
[0033]齒輪21和31彼此永久嗤合以形成與第一輸入輸出傳動比相關(guān)聯(lián)的第一齒輪組。齒輪22和32彼此永久嚙合以提供與第二輸入輸出傳動比相關(guān)聯(lián)的第二齒輪組。齒輪23和33彼此永久嚙合以形成與第三輸入輸出傳動比相關(guān)聯(lián)的第三齒輪組。
[0034]選擇器機(jī)構(gòu)
[0035]齒輪31、32、33中的每一個形成前述齒輪組之一中的二級齒輪，并且每一個均能夠通過將在下文中描述的相應(yīng)液壓致動選擇器(或聯(lián)接)機(jī)構(gòu)而選擇性地嚙合第二軸桿14ο
[0036]三個選擇器機(jī)構(gòu)中的每一個均包括安裝在第二軸桿14上的環(huán)形聯(lián)接齒輪41、42、43。每個環(huán)形聯(lián)接齒輪41、42、43能夠沿著第二軸桿14在相鄰的軸環(huán)對之間并且在第一非嚙合位置和第二嚙合位置之間移動。
[0037]特別參考圖3，第一聯(lián)接齒輪41位于限定在第一軸環(huán)34的前側(cè)中的環(huán)形凹部中。位于凸緣37的后側(cè)和第一聯(lián)接齒輪41的前側(cè)之間的受壓盤簧44將所述第一聯(lián)接齒輪41偏壓處于非嚙合位置(圖3中的右側(cè))。
[0038]第二聯(lián)接齒輪42位于限定在第二軸環(huán)35的前側(cè)中的環(huán)形凹部中。類似地，在第一軸環(huán)34的后側(cè)和第二聯(lián)接齒輪42的前側(cè)之間設(shè)置有盤簧。應(yīng)當(dāng)意識到的是，圖3示出了處于嚙合位置中的第二聯(lián)接齒輪(移向左側(cè))。第三聯(lián)接齒輪43位于限定在端部軸環(huán)36的前側(cè)中的環(huán)形凹部中。在第二軸環(huán)35的后側(cè)和第三聯(lián)接齒輪43的前側(cè)之間設(shè)置有盤黃。
[0039]形成在各軸環(huán)34、35、36的前部中的各環(huán)形凹部中的每一個均用作各個液壓致動器的汽缸，其中相關(guān)聯(lián)的各聯(lián)