自动换挡与手动换挡结合的拖拉机换挡机构

摘要

本发明提供了一种自动换挡与手动换挡结合的拖拉机换挡机构，包括换挡执行机构、液压系统、电控系统以及操作面板；其中，所述换挡执行机构的操作杆设置在所述操作面板的T形槽中；所述换挡执行机构用于驱动挡位齿轮组进行换挡；所述液压系统用于控制所述换挡执行机构中液压缸的运动，进而于驱动挡位齿轮组进行换挡；所述电控系统用于记录挡位齿轮组的档位信息。本发明能够实现自动换挡与手动换挡两种换挡方式，且两种换挡方式互不干涉；本发明用一个电位计可以记录多个档位信息，减少了传感器数量且方便调试，且能够便于在传统拖拉机上进行改装。

说明书

技术领域

本发明涉及智能农机，具体地，涉及一种自动换挡与手动换挡结合的拖拉机换挡机构。

背景技术

随着农机智能化的发展，自动驾驶拖拉机对于农业现代化具有越来越重要的意义，而拖拉机换挡机构对于拖拉机自动驾驶的实现具有决定性作用。

但是拖拉机换挡机构复杂，结构紧凑，这就需要存在一套简单的方案可以对拖拉机原有的手动换挡方式进行改装。同时，由于目前自动驾驶技术的并没有足够的可靠性，在特殊时刻仍然需要手动操作，这就要求拖拉机的换挡机构可以实现自动换挡与手动换挡两种方式，且两种换挡方式之间应该避免干涉。

对现有技术检索发现，现有拖拉机在自动换挡这一技术领域还存在很大空白。现在少有的拖拉机自动变速操作也只实现了自动换挡而没有保留手动换挡，且很难对传统拖拉机进行改装，如专利号CN 104696502A公开的“可使手动变速箱升级为智能自动变速箱的控制系统”。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自动换挡与手动换挡结合的拖拉机换挡机构。

根据本发明提供的自动换挡与手动换挡结合的拖拉机换挡机构，包括换挡执行机构、液压系统、电控系统以及操作面板；

其中，所述换挡执行机构的操作杆设置在所述操作面板的T形槽中；所述换挡执行机构用于驱动挡位齿轮组进行换挡；

所述液压系统用于控制所述换挡执行机构中液压缸的运动，进而于驱动挡位齿轮组进行换挡；

所述电控系统用于记录挡位齿轮组的档位信息。

优选地，所述换挡执行机构还包括变速操作臂、液压缸、三角板、推力杆以及拨叉；

其中，所述操作杆通过套筒与变速操作臂的轴铰接，从而能够绕着变速操作臂的轴转动，所述十字连接架的一方面与变速操作臂的一端固定连接，另一方面与穿过支架上设置的转轴铰接，且能够绕所述转轴转动，从而实现操作杆的两个旋转自由度；

所述变速操作臂的另一端通过液压缸铰接所述三角板的第一连接孔；所述三角板的第二连接孔与推力杆的一端铰接，推力杆的另一端铰接拨叉的一端；

所述三角板的第三连接孔与拖拉机机架铰接。

优选地，所述电控系统包括电位计和控制器；

所述控制器电连接电位计；所述控制器用于控制所述液压系统；

所述电位计的转轴与拨叉连接，所述电位计的基座与拖拉机机架固定连接；

所述电位计的阻值与所述拨叉的旋转角度一一对应；所述电位计的阻值用于记录所有的档位信息。

优选地，还包括第一杆端轴承、第二杆端轴承、第三杆端轴承以及第四杆端轴承；

所述液压缸的一端通过第一杆端轴承与所述变速操作臂的另一端铰接，另一端通过第二杆端轴承与所述三角板的第一连接孔铰接；所述液压缸的两端分别与第一杆端轴承、第二杆端轴承螺纹相连并通过螺母锁紧；

所述推力杆的一端通过第三杆端轴承与所述三角板的第二连接孔铰接，另一端通过第四杆端轴铰接拨叉的一端；所述推力杆的两端分别与第三杆端轴承、第四杆端轴承螺纹连接并通过螺母锁紧。优选地，当手动换挡状态时，所述液压缸不工作，处于锁止状态，档位变换由操作杆控制；

当在自动换挡时，通过控制所述液压缸的伸长缩短来进行换挡操作；所述变速操作臂、操作杆、十字连接架处于静止状态。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明能够实现自动换挡与手动换挡两种换挡方式，且两种换挡方式互不干涉；

2、本发明用一个电位计可以记录多个档位信息，减少了传感器数量且方便调试，且能够便于在传统拖拉机上进行改装；

3、本发明结构简单，布局合理，易于推广。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中换挡机构运动示意图；

图3为本发明中换挡机构液压系统原理示意图；

图4为本发明中操作面板的档位示意图；

图5为本发明中操作杆、变速操作臂、十字连接架的装配图。

图中：

1为操作面板；2为操作杆；3为十字连接架；4为变速操作臂；5为支架；6为液压缸；7为三角板；8为推力杆；9为拨叉；10为电位计；11为拖拉机齿轮变速箱；12为拖拉机机架；13为液控单向阀；14为电磁换向阀；15为液压泵；16为油箱；1701为第一杆端轴承；1702为第二杆端轴承，1703为第三杆端轴承；1704为第四杆端轴承；18为转轴；19为螺母。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本实施例中，本发明提供的自动换挡与手动换挡结合的拖拉机换挡机构，包括换挡执行机构、液压系统、运动控制系统以及操作面板1；

其中，所述换挡执行机构的操作杆2设置在所述操作面板1的T形槽中；所述换挡执行机构用于驱动挡位齿轮组进行换挡；

所述液压系统用于控制所述换挡执行机构中液压缸的运动，进而于驱动挡位齿轮组进行换挡；

所述电控系统用于记录挡位齿轮组的档位信息。

所述换挡执行机构还包括变速操作臂4、液压缸6、三角板7、推力杆8以及拨叉9；

其中，所述操作杆2通过套筒与变速操作臂4的轴铰接，从而能够绕着变速操作臂4的轴转动；

且所述十字连接架3的一方面与变速操作臂4的一端固定连接，另一方面与穿过支架5上设置的转轴18铰接，且能够绕所述转轴转动；从而实现操作杆2的两个旋转自由度。

所述变速操作臂4的另一端通过液压缸6铰接所述三角板7的第一连接孔；所述三角板7的第二连接孔与推力杆8的一端铰接，推力杆8的另一端铰接拨叉的一端；

所述三角板7的第三连接孔与拖拉机机架12铰接。

所述电控系统包括电位计10和控制器；

所述控制器电连接电位计10；所述控制器用于控制所述液压系统；

所述电位计10的转轴与拨叉9连接，所述电位计10的基座与拖拉机底盘(12)固定连接；

所述电位计10的阻值与所述拨叉9的旋转角度一一对应；所述电位计10的阻值用于记录所有的档位信息。

本发明提供的自动换挡与手动换挡结合的拖拉机换挡机构，还包括第一杆端轴承1701、第二杆端轴承1702、第三杆端轴承1703以及第四杆端轴承1704；

所述液压缸6的一端通过第一杆端轴承1701与所述变速操作臂4的另一端铰接，另一端通过第二杆端轴承1702与所述三角板7的第一连接孔铰接；所述液压缸6的两端分别与第一杆端轴承1701、第二杆端轴承1702螺纹相连并通过螺母锁紧；

所述推力杆8的一端通过第三杆端轴承1703与所述三角板7的第二连接孔铰接，另一端通过第四杆端轴承1704铰接拨叉9的一端；所述推力杆8的两端分别与第三杆端轴承1703、第四杆端轴承1704螺纹连接并通过螺母锁紧。

当手动换挡状态时，所述液压缸6不工作，处于锁止状态，档位变换由操作杆2控制；

当在自动换挡时，通过控制所述液压缸6的伸长缩短来进行换挡操作；所述变速操作臂4处于静止状态。手动换挡时，操作杆在T形槽内前后运动，自动换档时，操作杆卡在操作面板左右方向槽内。

手动换挡时，液压缸两端的液控单向阀使液压缸处于锁止状态；自动换挡时，操作杆处于锁止状态，由控制器给电磁换向阀14发送信号控制液压缸6伸缩，由拖拉机原有的液压系统给所述液压缸供油。

自动换挡时，操作杆2在操作面板1左右方向槽内卡住。此时，液压缸6作为换挡机构的动力源，可以驱动拨叉9旋转，从而达到换挡目的。当电位计6阻值与手动换挡时电位计6的阻值相同时，说明拨叉9旋转到了正确的位置，即换挡完成。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。