CN115143243A - 移栽机构株距调节变速箱及株距调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移栽机构株距调节变速箱及株距调节系统，变速箱包括箱体以及转动安装在箱体上的输入轴、株距调节轴以及输出轴，还包括株距调节组件、变速轴以及变速组件；在动力传递路线上，变速轴位于输入轴与株距调节轴之间，变速组件作用于输入轴与变速轴这两者，以使得两者之间的传动速比在两个固定值之间切换，或者切断两者之间的动力连接。本发明中，用户可根据牵引移栽机执行作业的拖拉机的输出转速选择合适的档位，如此，动力传递到株距调节轴上后转速是一致的，用户可根据目标株距选择档位切换装置的档位，操作方便；此外，通过变速组件还可以将动力路线断开，使得移栽机行驶到不需要栽植的位置后，移栽机构不会空转。

Description

移栽机构株距调节变速箱及株距调节系统

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种移栽机构株距调节变速箱及株距调节系统。

背景技术

移栽机用于对油菜、蔬菜的幼苗进行移栽，移栽过程中，幼苗之间的株距是一项很重要的指标，经常需要按需选择，因此有的移栽机配备有变速箱以方便对株距进行调节。

专利CN209909122U提供了一种移栽机用作业传动装置，其具有档位传动组件、档位选择传动组件，通过档位选择传动组件实现档位传动组件与前进档位齿轮或后退档位齿轮的啮合选择，当档位传动组件与两者都不啮合时，移栽机处于空挡位置；此外，该专利中还包括株距控制单元，株距控制单元包括向外输送动力的株距动力轴，株距动力轴上依次套装有至少三个联动的株距控制齿轮，各株距控制齿轮的齿数及齿顶圆直径分别相异设置，通过选择不同的所述株距控制齿轮与所述档位传动组件啮合，实现栽植时株距调整。

上述专利存在两方面的技术问题：第一，移栽机由拖拉机拖动执行作业，并由拖拉机的动力输出轴提供运转动力，现有的拖拉机的输出转速不一样(一般有540r/min与720r/min两种)，移栽机与不同的拖拉机对接时，输入轴接入的动力不同，会导致预设的株距与实际栽植株距不同，为了解决该问题一般要设置外设变速机构，导致系统臃肿且操纵复杂，或者需要用户根据拖拉机输出转速设置两种档位与株距的对应关系，这会增加学习成本，且容易出错；第二，该专利通过控制至少三个联动的株距控制齿轮与档位传动组件啮合实现控制株距，利用机械结构控制单边三个及三个以上齿轮的啮合与脱开较为复杂，会提高成本与故障率。

以下实施例将以上述第一方面的技术问题为主要技术问题进行展开。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能够适配不同输出转速的拖拉机的移栽机构株距调节变速箱及株距调节系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明的移栽机构株距调节变速箱，其包括箱体以及转动安装在所述箱体上的输入轴、株距调节轴以及输出轴，还包括用于改变所述株距调节轴与所述输出轴之间传动速比的株距调节组件，所述株距调节组件包括档位切换装置与多组传动比不同的变速齿轮组，同一时刻只有一组所述变速齿轮组处于工作状态；

还包括变速轴以及变速组件；在动力传递路线上，所述变速轴位于所述输入轴与所述株距调节轴之间，所述变速组件作用于所述输入轴与所述变速轴这两者，以使得两者之间的传动速比在两个固定值之间切换，或者切断两者之间的动力连接。

所述变速组件包括固定在所述输入轴上的第一齿轮与第二齿轮、滑动安装在所述变速轴上的第三齿轮与第四齿轮、以及换档机构；

所述第三齿轮与所述第四齿轮相对固定，且此两者被所述换档机构驱动在三个档位状态之间切换，三个档位状态分别为：

空档：此时所述第一齿轮与所述第二齿轮均位于所述第三齿轮与所述第四齿轮之间；

第一档位：此时所述第一齿轮与所述第三齿轮啮合；

第二档位：此时所述第二齿轮与所述第四齿轮啮合。

进一步地，所述换档机构包括连接所述第三齿轮的拨叉、连接所述拨叉的滑轴、以及保持所述滑轴的轴向位置的档位保持机构。

进一步地，所述滑轴上具有对应于三个档位的三个弧形凹槽；所述档位保持机构包括安装在所述箱体内的钢珠与弹簧，所述弹簧使所述钢珠与所述滑轴保持接触且具有向所述滑轴的轴心靠近的运动趋势。

进一步地，所述变速轴上具有花键部，所述第三齿轮与所述第四齿轮内均具有花键孔。

进一步地，每组所述变速齿轮组均包括安装在所述株距调节轴上的第一变速齿轮；所述第一变速齿轮具有中心孔，所述中心孔的孔壁上形成有圆周阵列布局的多个圆弧槽；

所述株距调节轴上对应于每个所述第一变速齿轮均设置有一组用于建立株距调节轴与第一变速齿轮之间动力传动关系的接合球组，同一时刻只有一组接合球组将其对应的第一变速齿轮与所述株距调节轴接合。

进一步地，所述株距调节组件还包括转动安装在所述箱体上的过渡轴，每组所述变速齿轮组均包括与所述第一变速齿轮啮合、且固定在所述过渡轴上的第二变速齿轮；所述过渡轴与所述输出轴之间设置有传动齿轮组。

一种移栽机构株距调节系统，其包括上述的移栽机构株距调节变速箱，还包括连接所述滑轴的第一操纵机构以及连接所述档位切换装置的第二操纵机构；

所述第一操纵机构包括第一操纵柄、过渡杆以及转动架；所述第一操纵柄与所述转动架分别转动安装在座体以及所述箱体上；所述过渡杆的两端分别连接所述第一操纵柄以及所述转动架；

所述滑轴的端部具有环槽部，所述转动架具有置入所述环槽部内的置入部。

进一步地，所述档位切换装置具有相对于所述株距调节轴的轴向滑动安装的换档杆；所述第二操纵机构包括固定在所述换档杆上的销轴以及转动安装在所述座体上的第二操纵杆；所述第二操纵杆的端部具有条孔，所述销轴穿过所述条孔。

有益效果：本发明的移栽机构株距调节变速箱及株距调节系统，通过在箱体内设置变速轴与变速组件，用户可根据牵引移栽机执行作业的拖拉机的型号选择合适的档位，如此，动力传递到株距调节轴上后转速是一致的，用户可根据目标株距选择档位切换装置的档位，操作方便，不需要另外连接变速装置，也不会增加操作难度；此外，通过变速组件还可以将动力路线断开，使移栽机构停止运动，使得移栽机行驶到不需要栽植的位置后，移栽机构不会空转。

附图说明

图1为移栽机构株距调节变速箱的外形图；

图2为移栽机构株距调节变速箱内部的第一视角结构图；

图3为移栽机构株距调节变速箱内部的第二视角结构图；

图4为图2中A部分的放大结构图；

图5为滑轴及其周边部件的组合结构图；

图6为株距调节轴及其周边部件的组合结构图；

图7为第一变速齿轮的结构图；

图8为换档杆的结构图；

图9为移栽机构株距调节系统的结构图；

图10为图9中B部分的放大结构图；

图11为图9中C部分的放大结构图；

图12为株距调节轴与弹性保持圈的组合图；

图13为弹性保持圈的结构图。

图中：1-箱体；2-输入轴；3-株距调节轴；31-径向孔；32-轴向孔；33-环形容置槽；34-连通槽；35-弹性保持圈；351-环形部；352-保持部；4-输出轴；5-株距调节组件；51-第一变速齿轮；511-中心孔；512-圆弧槽；52-接合球；53-换档杆；54-挤出件；541-弧形环槽；55-过渡轴；56-第二变速齿轮；57-传动齿轮组；58-保持装置；6-变速轴；61-花键部；7-变速组件；71-第一齿轮；72-第二齿轮；73-第三齿轮；74-第四齿轮；75-拨叉；76-滑轴；761-弧形凹槽；762-环槽部；77-档位保持机构；771-钢珠；772-弹簧；8-第一操纵机构；81-第一操纵柄；82-过渡杆；9-第二操纵机构；91-销轴；92-第二操纵杆；10-座体。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1-3所示的移栽机构株距调节变速箱(以下简称：变速箱)，其包括箱体1以及转动安装在所述箱体上的输入轴2、株距调节轴3以及输出轴4。变速箱还包括用于改变所述株距调节轴3与所述输出轴4之间传动速比的株距调节组件5，所述株距调节组件5包括档位切换装置与多组传动比不同的变速齿轮组，同一时刻只有一组所述变速齿轮组处于工作状态，如此，通过使不同组的变速齿轮组处于工作状态，可实现对输出轴4转速的调节，实现对株距的调节。

为了解决不同拖拉机输入转速对株距调节轴3的影响，变速箱还包括变速轴6以及变速组件7；在动力传递路线上，所述变速轴6位于所述输入轴2与所述株距调节轴3之间，所述变速组件7作用于所述输入轴2与所述变速轴6这两者，以使得两者之间的传动速比在两个不同的固定值之间切换，或者切断两者之间的动力连接。在移栽机连接拖拉机后，用户可根据拖拉机动力输出轴的转速通过变速组件7切换传动速比，使得传动速比与拖拉机动力输出轴的转速适配，如此，不论输出转速是540r/min还是720r/min的拖拉机带动移栽机执行作业，动力经由变速轴6传递至株距调节轴3后，株距调节轴3的转速都较为一致，用户可根据目标株距选择档位切换装置的档位，操作方便，不需要另外连接变速装置，也不会增加操作难度；此外，通过变速组件还可以将动力路线断开，使移栽机构停止运动，使得移栽机行驶到不需要栽植的位置后，移栽机构不会空转。

具体地，如图2所示，所述变速组件7包括固定在所述输入轴2上的第一齿轮71与第二齿轮72、滑动安装在所述变速轴6上的第三齿轮73与第四齿轮74、以及换档机构。

所述第三齿轮73与所述第四齿轮74相对固定，两者可以一体成型也可以分别加工并固定到一起，且此两者被所述换档机构驱动在三个档位状态之间切换，三个档位状态分别为：(1)空档：此时所述第一齿轮71与所述第二齿轮72均位于所述第三齿轮73与所述第四齿轮74之间；(2)第一档位：此时所述第一齿轮71与所述第三齿轮73啮合，第二齿轮72与所述第四齿轮74脱开；(3)第二档位：此时所述第二齿轮72与所述第四齿轮74啮合。

本实施例中，第一齿轮71的齿数比第二齿轮72的齿数少，对应地，第一档位时输入轴2与变速轴6之间的传动速比(本实施例中为3:4)比第二档位时输入轴2与变速轴6之间的传动速比(本实施例中为1:1)小，当拖拉机输出转速为540r/min时，切换至第二档位，当拖拉机输出转速为720r/min时，切换至第一档位，如此株距调节轴3的转速是一致的。

所述换档机构包括连接所述第三齿轮73的拨叉75、连接所述拨叉75的滑轴76、以及保持所述滑轴76的轴向位置的档位保持机构77。所述滑轴76上具有对应于三个档位的三个弧形凹槽761；如图5所示，所述档位保持机构77包括安装在所述箱体1内的钢珠771与弹簧772，所述弹簧772使所述钢珠771与所述滑轴76保持接触且具有向所述滑轴76的轴心靠近的运动趋势。

通过上述结构，当第三齿轮73处于一个档位，钢珠771置于对应于该档位的弧形凹槽761内，并使滑轴76保持在该位置。当需要换档时，对滑轴76施加超出一定值的轴向力，将钢珠771挤出当前弧形凹槽761，换档完成后，钢珠771进入另一个弧形凹槽761，再将滑轴76保持在当前位置。

所述变速轴6上具有花键部61，所述第三齿轮73与所述第四齿轮74内均具有花键孔，如此可使齿轮与变速轴6之间滑动平顺且受力均匀。

为了实现顺利换档，上述第一齿轮71、第二齿轮72、第三齿轮73以及第四齿轮74上的齿均有一侧具有尖角部，上述空档状态下，第一齿轮71上的第一尖角部d与第三齿轮73上的第三尖角部e相对设置(如图4所示)，第二齿轮72上的第二尖角部与第四齿轮74上的第四尖角部相对设置，如此，换档时，要啮合的两个齿轮之间两者的尖角部先接触，尖角部的导引作用可使两者位置相互导正，使两个齿轮顺利啮合。

上述株距调节组件5中，一共有三组变速齿轮组，每组所述变速齿轮组均包括安装在所述株距调节轴3上的第一变速齿轮51，如图3所示，三组变速齿轮组上的第一变速齿轮的标号分别为51a、51b以及51c；如图7所示，所述第一变速齿轮51具有中心孔511，所述中心孔511的孔壁上形成有圆周阵列布局的多个圆弧槽512；

如图6所示，所述株距调节轴3上对应于每个所述第一变速齿轮51均设置有一组接合球组，所述接合球组包括多个圆周阵列排布的接合球52，株距调节轴3上形成有对应于每个接合球52的径向孔31，每个所述接合球52均能在所述株距调节轴3的径向上运动；株距调节轴3上还形成有与每个径向孔连通的轴向孔32。

所述档位切换装置包括换档杆53与挤出件54，所述换档杆53与所述株距调节轴3同轴安装，并能够沿着轴向孔滑动，所述挤出件54固定在所述换档杆53的端部，所述挤出件54作用于所述接合球组时，所述接合球组对应的所述第一变速齿轮51随着所述株距调节轴3转动。如图8所示，所述挤出件54的外围具有弧形环槽541。

所述株距调节组件5还包括转动安装在所述箱体1上的过渡轴55，每组所述变速齿轮组均包括与所述第一变速齿轮51啮合、且固定在所述过渡轴55上的第二变速齿轮56；所述过渡轴55与所述输出轴4之间设置有传动齿轮组57。

通过上述株距调节组件5的结构，通过拉动换档杆53沿着株距调节轴3的轴向运动，可将不同接合球组的接合球52顶出，使得接合球52的一部分外凸至株距调节轴3之外并嵌入对应的第一变速齿轮51的圆弧槽512内，如此，该第一变速齿轮51能够随着株距调节轴3运动，并将株距调节轴3的动力传递至过渡轴55以及输出轴4。挤出件54作用的接合球52与弧形环槽541接触，且变速箱运转时，接合球52沿着弧形环槽541运动。上述结构中，每组变速齿轮组包含的两个齿轮始终处于啮合状态，通过挤出件54挤出接合球52决定哪组变速齿轮组处于工作状态，相比于驱动齿轮轴向滑动啮合或脱开的方案结构更简单，且结构紧凑，控制简单，可解决背景技术中提出的第二方面的技术问题。

本实施例中，如图12所示，株距调节轴3上对应于每个第一变速齿轮51均设置有两个径向孔31，且相邻的第一变速齿轮51对应的径向孔31在株距调节轴3的周向上错开。株距调节轴3上形成有置于两组接合球组之间的环形容置槽33，环形容置槽33与其两侧的径向孔31之间设置有连通槽34；株距调节轴3上安装有弹性保持圈35，如图13所示，弹性保持圈35由环形部351以及偏离于环形部351的保持部352组成，保持部352呈U字形，且弹性保持圈35与环形部351一体成型，相邻两个保持部352相对于环形部351的偏离方向相反，所述环形部351嵌入在环形容置槽33内，保持部352由连通槽34伸入环形容置槽33侧边的径向孔31内。由于弹性保持圈35具有弹性，可通过使其变形将其套到株距调节轴3上并安装到位。通过上述结构，当挤出件54作用于接合球52时，保持部352作用于接合球52的侧边，当挤出件54接触对接合球52的作用时，保持部352的弹性使接合球52回到径向孔31内，且处于不突出状态，如此可防止株距调节轴3转动时，接合球52被甩出与对应的第一变速齿轮51接合，导致同时有两组或两组以上的接合球52与对应的第一变速齿轮51接合，造成系统故障或损坏。另外，一个弹性保持圈35可作用于两组接合球，可节省弹性保持圈35的数量。

箱体1上安装有作用于换档杆53的保持装置58，保持装置58及换档杆53上配合保持装置58使用的弧形槽的结构均与上述档位保持机构77部分一致，此处不再赘述。

本发明还提供了一种移栽机构株距调节系统，如图9所示，其包括上述的移栽机构株距调节变速箱，还包括连接所述滑轴76的第一操纵机构8以及连接所述档位切换装置的第二操纵机构9。

如图10所示，所述第一操纵机构8包括第一操纵柄81、过渡杆82以及转动架83；所述第一操纵柄81与所述转动架83分别转动安装在座体10以及所述箱体1上；所述过渡杆82具有两个端部，两个端部的轴线相互垂直，且两个端部分别连接所述第一操纵柄81以及所述转动架83；所述转动架83具有置入所述环槽部762内的置入部831。

实际使用中，上述变速箱安装在驾驶位座椅的下方，第一操纵柄81竖置安装在座椅的侧边，由于过渡杆82的两个端部相互垂直，使竖着放置的第一操纵柄81能够控制轴76运动，方便用户操作。

如图11所示，所述第二操纵机构9包括固定在所述换档杆53上的销轴91以及转动安装在所述座体10上的第二操纵杆92；所述第二操纵杆92的端部具有条孔，所述销轴91穿过所述条孔，通过转动第二操纵杆92能够驱动换档杆53运动实现株距调节。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.移栽机构株距调节变速箱，其包括箱体(1)以及转动安装在所述箱体上的输入轴(2)、株距调节轴(3)以及输出轴(4)，还包括用于改变所述株距调节轴(3)与所述输出轴(4)之间传动速比的株距调节组件(5)，所述株距调节组件(5)包括档位切换装置与多组传动比不同的变速齿轮组，同一时刻只有一组所述变速齿轮组处于工作状态；其特征在于：

还包括变速轴(6)以及变速组件(7)；在动力传递路线上，所述变速轴(6)位于所述输入轴(2)与所述株距调节轴(3)之间，所述变速组件(7)作用于所述输入轴(2)与所述变速轴(6)这两者，以使得两者之间的传动速比在两个固定值之间切换，或者切断两者之间的动力连接。

2.根据权利要求1所述的移栽机构株距调节变速箱，其特征在于，所述变速组件(7)包括固定在所述输入轴(2)上的第一齿轮(71)与第二齿轮(72)、滑动安装在所述变速轴(6)上的第三齿轮(73)与第四齿轮(74)、以及换档机构；

所述第三齿轮(73)与所述第四齿轮(74)相对固定，且此两者被所述换档机构驱动在三个档位状态之间切换，三个档位状态分别为：

空档：此时所述第一齿轮(71)与所述第二齿轮(72)均位于所述第三齿轮(73)与所述第四齿轮(74)之间；

第一档位：此时所述第一齿轮(71)与所述第三齿轮(73)啮合；

第二档位：此时所述第二齿轮(72)与所述第四齿轮(74)啮合。

3.根据权利要求2所述的移栽机构株距调节变速箱，其特征在于，所述换档机构包括连接所述第三齿轮(73)的拨叉(75)、连接所述拨叉(75)的滑轴(76)、以及保持所述滑轴(76)的轴向位置的档位保持机构(77)。

4.根据权利要求3所述的移栽机构株距调节变速箱，其特征在于，所述滑轴(76)上具有对应于三个档位的三个弧形凹槽(761)；所述档位保持机构(77)包括安装在所述箱体(1)内的钢珠(771)与弹簧(772)，所述弹簧(772)使所述钢珠(771)与所述滑轴(76)保持接触且具有向所述滑轴(76)的轴心靠近的运动趋势。

5.根据权利要求1所述的移栽机构株距调节变速箱，其特征在于，所述变速轴(6)上具有花键部(61)，所述第三齿轮(73)与所述第四齿轮(74)内均具有花键孔。

6.根据权利要求1所述的移栽机构株距调节变速箱，其特征在于，每组所述变速齿轮组均包括安装在所述株距调节轴(3)上的第一变速齿轮(51)；所述第一变速齿轮(51)具有中心孔(511)，所述中心孔(511)的孔壁上形成有圆周阵列布局的多个圆弧槽(512)；

所述株距调节轴(3)上对应于每个所述第一变速齿轮(51)均设置有一组用于建立株距调节轴(3)与第一变速齿轮(51)之间动力传动关系的接合球组，同一时刻只有一组接合球组将其对应的第一变速齿轮(51)与所述株距调节轴(3)接合。

7.根据权利要求6所述的移栽机构株距调节变速箱，其特征在于，所述株距调节组件(5)还包括转动安装在所述箱体(1)上的过渡轴(55)，每组所述变速齿轮组均包括与所述第一变速齿轮(51)啮合、且固定在所述过渡轴(55)上的第二变速齿轮(56)；所述过渡轴(55)与所述输出轴(4)之间设置有传动齿轮组(57)。

8.移栽机构株距调节系统，其特征在于，其包括权利要求3所述的移栽机构株距调节变速箱，还包括连接所述滑轴(76)的第一操纵机构(8)以及连接所述档位切换装置的第二操纵机构(9)；

所述第一操纵机构(8)包括第一操纵柄(81)、过渡杆(82)以及转动架(83)；所述第一操纵柄(81)与所述转动架(83)分别转动安装在座体以及所述箱体(1)上；所述过渡杆(82)的两端分别连接所述第一操纵柄(81)以及所述转动架(83)；

所述滑轴(76)的端部具有环槽部(762)，所述转动架(83)具有置入所述环槽部(762)内的置入部(831)。

9.根据权利要求8所述的移栽机构株距调节系统，其特征在于，所述档位切换装置具有相对于所述株距调节轴(3)的轴向滑动安装的换档杆(53)；所述第二操纵机构(9)包括固定在所述换档杆(53)上的销轴(91)以及转动安装在所述座体上的第二操纵杆(92)；所述第二操纵杆(92)的端部具有条孔，所述销轴(91)穿过所述条孔。

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