专利名称：山地拖拉机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拖拉机，尤其是一种适用于山地、可调整拖拉机两轮高度的山地拖拉机，属于农业机械技术领域。
背景技术：
目前的拖拉机一般有双轮、四轮或链轨式，无论是双轮、四轮或链轨式的拖拉机，其左右驱动轮或链轨驱动轮固定在同一轴线上，不能随着行走地域的坡度变化而调整其左右驱动轮或链轨驱动轮的高度，在坡地横向行走时容易侧翻，只适宜在平地或坡度较小的坡地作业，而不能应用于坡度较大的山地或丘陵地区。另外，其机身是固定的，不能调节机身与地面的高度。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种山地拖拉机，将其驱动轮安装在摇臂上，动力输出半轴输出的动力通过摇臂内设置的传动部件传给驱动轮，并在机身上设置差高机构，当行走或作业地面凹凸不平时，通过差高机构调整左右驱动轮，使其能够上下位移，产生一定的高度差，使拖拉机的机身保持平稳，不致于倾斜、翻倒。
本发明的又一目的在于，针对现有技术的不足提供一种山地拖拉机，根据行走或作业地面的状况，调整机身与地面的高度，以适应山地及丘陵地区的作业。
本发明的目的通过以下的技术方案实现一种山地拖拉机，包括发动机、离合器、变速箱、左右动力输出半轴、左右摇臂、通过轴承套设在左右动力输出半轴外的左右连接管、左右传动部件、左右驱动轮、用于驱动两驱动轮分别同步做上下位移运动的差高机构，其中，发动机通过机架固定在变速箱上，发动机的输出轴通过皮带与离合器连接，离合器与变速箱内的变速机构连接，变速机构与左右动力输出半轴的第一端连接，左右动力输出半轴的第二端分别与左右传动部件的输入端连接，左右传动部件的输出端分别与左右驱动轮连接，差高机构包括差高控制器和差高器，差高控制器固定在变速箱上，并与差高器连接，差高器与左右连接管的第一端连接，左右连接管的第二端分别固定在左右摇臂的一端，差高机构通过左右连接管将左右摇臂安装在变速箱两侧，连接左右动力输出半轴和左右驱动轮的左右传动部件位于左右摇臂内，左右摇臂的另一端与驱动轮连接，差高控制器控制差高器带动左右连接管转动，左右连接管带动左右摇臂转动，使左右驱动轮做上下位移运动。
所述的差高控制器由两个磨擦轮和与之分别对应的操作手柄、传动机构组成，其中，磨擦轮的半径小于轮中心到发动机和离合器的传动皮带的距离，且通过其各自的轴分别与传动机构的第一、二输入端连接，传动机构的输出端与差高器固定连接；操作手柄通过软线控制磨擦轮与皮带接触。上述的传动机构包括变速齿轮组、蜗杆及蜗轮；其中，变速齿轮组由第一、二输入齿轮、输出齿轮及中间传动齿轮组成，第一、二输入齿轮分别与差高控制器的两个磨擦轮同轴连接，输出齿轮与蜗杆固定连接，蜗杆与蜗轮相配合，蜗轮作为该传动机构的输出端与差高器固定连接，并固定在变速箱上。
所述的差高器由位于变速箱内的三个锥形齿轮相互配合组成，其中，第一锥形齿轮与蜗轮固定连接，第二、三锥形齿轮分别固定在左、右连接管的第一端；当操作手柄通过软线控制磨擦轮与皮带接触时，通过磨擦使磨擦轮转动，经过与磨擦轮同轴的第一或第二输入齿轮、带动中间齿轮、输出齿轮转动，输出齿轮带动同轴的蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮，蜗轮带动第一锥形齿轮转动，第一锥形齿轮带动与其啮合的两个连接管端部的第二、三锥形齿轮呈相反方向转动，连接管带动左右摇臂转动，从而使左右摇臂带动左右驱动轮上下位移。
为了使第二、三锥形齿轮运行平稳，还设有第四锥形齿轮，所述的第四锥形齿轮与第二、三锥形齿轮相互啮合，并固定在变速箱上。
左右连接管的管体嵌套固定在变速箱左右两侧凸出的管中，在每一连接管的第二端设有法兰，通过法兰与摇臂连接。
为了调整机身相对地面的高度，在所述法兰上至少设有三个圆弧形状的调节长孔，所述调节长孔的中心位于同一圆周上，通过调节长孔内的螺栓与摇臂连接；通过调节螺栓在长孔中的位置，可调整连接管和摇臂之间的角度，即可以实现调整机体高度的目的。
所述的摇臂包括壳体及盖板，盖板盖设在壳体上，构成一封闭的长腔，在该长腔内设有用于连接动力输出半轴和驱动轮的传动部件，对应长腔端部的壳体上设有供动力输出半轴穿出的孔，动力输出半轴外套设的连接管通过法兰与壳体连接，对应长腔另一端的壳体与驱动轮挂接。
摇臂内的传动部件可以为链轮、链条传动部件，也可以是齿轮传动部件，当为链轮、链条传动部件时，包括与动力输出半轴固定的链轮、与驱动轮固定的链轮和将两链轮连接的链条；当为齿轮传动部件时，包括与动力输出半轴固定的齿轮、与驱动轮固定的齿轮和将两齿轮啮合连接的中间齿轮。
综上所述，本发明提供的山地拖拉机结构简单，操作简便，左右驱动轮可以上下调整，能根据山区和丘陵地区的作业地面的凹凸状况，调整两驱动轮的高度差，使拖拉机的机身保持平稳，不致于倾斜、翻倒；也可以根据行走或作业地面的状况，人为调整机身与地面的高度，适应不同的山地及丘陵地区的作业。
图1是本发明实施例的结构示意图；图2是本发明实施例的差高器与左、右动力输出半轴、左、右摇臂的连接示意图；图3是本发明实施例中传动机构的部分示意图；图4是本发明实施例中传动机构的另一部分示意图；图5是本发明机体高度调整装置的结构示意图；图6是本发明动力传动原理示意图。
具体实施例方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明参见图1，为本发明实施例的结构示意图，本发明包括发动机1，离合器2，变速箱3，左、右摇臂4和4’(其中，4未示出)，左、右驱动轮5和5’和各种操作手柄，发动机1通过机架11固在变速箱3上，发动机1的输出轴通过皮带6与离合器2连接，离合器2与变速箱3内的变速机构连接，变速机构与动力输出半轴连接，动力输出半轴的第二端分别与左、右摇臂4和4’内部的传动部件的输入端连接，通过该传动部件与左、右驱动轮5和5’连接，在动力输出半轴外套设有连接管，连接管的管体嵌套固定在变速箱左右两侧凸出的管中，在每一连接管的第二端设有法兰，通过法兰与摇臂连接。将左、右摇臂固定在变速箱的两侧。为了操作方便，分别设置了变速手柄31、离合器手柄21、左、右转向手柄10、10’、左、右驱动轮升高手柄71、72。变速手柄31通过软线与变速箱2内的变速器连接，离合器手柄21通过软线与离合器2连接，左、右转向手柄10、10’分别通过软线与左、右牙嵌式离合器的拨叉连接，左、右驱动轮升高手柄71、72分别通过软线与摩擦轮连接。
在本实施例中，动力输出半轴的第一端固定有齿轮，通过齿轮与变速机构中的牙嵌式离合器相啮合，第二端与摇臂内的传动机构连接。为了实现两驱动轮的上、下位移，本发明设置了一差高机构7，包括差高控制器71、传动机构72、差高器73。
差高控制器如图1、图3、图4所示，图3为传动机构72的部分示意图，图4为传动机构的另一部分示意图。差高控制器71包括两个磨擦轮711、711’及与之相对应的操作手柄712、712’和传动机构72，磨擦轮711、711’与变速箱活动连接，其半径小于轮中心到皮带6的距离，当拉动操作手柄712或712’时，磨擦轮711或711’与皮带6接触，通过磨擦使磨擦轮711或711’转动。
差高控制器71与差高器73之间的传动可以是齿轮、蜗杆、蜗轮的传动，也可以是链轮、链条的传动，在本实施例中，选择齿轮、蜗杆、蜗轮的传动。如图3，图4，传动机构72包括减速齿轮组及蜗杆721、蜗轮722，减速齿轮组中的第一输入齿轮7201与磨擦轮711同轴连接，第二输入齿轮7201’与磨擦轮711’同轴连接，第一输入齿轮7201通过一变向齿轮7203与中间传动齿轮7202啮合，第二输入齿轮7201’与中间传动齿轮7202啮合，中间传动齿轮7202与输出齿轮7204啮合。第一、二输入齿轮7201、7201’、变向齿轮7203、中间传动齿轮7202和输出齿轮7204罩设在壳体7200中，将输出齿轮7204通过蜗轮轴723与图4所示的蜗杆721固定连接，蜗杆721与蜗轮722配合连接。
其中的变向齿轮7203可改变两驱动轮上、下位移方向，如当操作手柄712时，使左驱动轮向上位移，同时右驱动轮向下位移；当操作手柄712’时，可使左驱动轮向下位移，同时右驱动轮向上位移。由此可以根据山地路面凹凸不平的状况，通过灵活调整两驱动轮的高度差，使机身平整、稳定。
图2为本发明实施例的差高器与左、右动力输出半轴、左、右摇臂的连接示意图，差高器73由四个锥形齿轮啮合构成，第一锥形齿轮731与蜗轮722一体连接，第二锥形齿轮732通过键84与左连接管81的第一端连接，第三锥形齿轮733通过键84’(图中未示出)与右连接管81’的第一端连接，为了使两驱动轮能同步上下位移，第二、三锥形齿轮732、733的齿数相等，第一、二、三锥形齿轮即可实现差高的目的，为了使各个锥形齿轮运转平稳，设置了第四锥形齿轮734，第四锥形齿轮734同时与二、三锥形齿轮啮合，并通过轴与变速箱3的盖板33固定。
摇臂4或4’包括壳体及盖板，盖板盖设在壳体上，构成一封闭的长腔，其内部设置有用于连接动力输出半轴和驱动轮的传动部件，该传动部件可以为链轮、链条传动部件，也可以为齿轮传动部件，对应长腔端部的壳体上设有供动力输出半轴穿出的孔，动力输出半轴外套设的连接管通过法兰与壳体连接，对应长腔另一端的壳体与驱动轮挂接。
因为动力输出半轴的结构和其与摇臂、驱动轮的连接关系相同，所以仅以左半轴、左摇臂、左驱动轮的连接关系为例说明。左动力输出半轴8的第一端固定齿轮85，通过齿轮85与变速箱3内部的变速机构啮合连接，左动力输出半轴8的第二端与左摇臂4内部的链轮42固定连接，链轮42通过链条与驱动轮上的链轮连接。左动力输出半轴通过轴承82与左连接管81连接，左右连接管的管体嵌套固定在变速箱左右两侧凸出的管中，左连接管81的第二端固定法兰83，通过法兰83与左摇臂4的外壳41固定。
法兰的结构如图5所示，法兰83上设有四个圆弧形调节长孔，调节长孔的中心位于同一圆周上，通过调节长孔内的螺栓，将左连接管81和左摇臂4连接起来，通过调节螺栓在长孔中的位置，可调整连接管和摇臂之间的角度，即可以实现调整机体高度的目的。
差高的原理是操作手柄与磨擦轮一一对应连接，磨擦轮与驱动轮一一对应，当通过操作手柄控制磨擦轮时，可控制对应的驱动轮升高，同时另一驱动轮降低。具体的控制过程如下当拖拉机两驱动轮的着地点的高度不同时，拉动操作手柄(如操作手柄712)，差高控制器的磨擦轮711与皮带6接触，由于磨擦传动，磨擦轮711转动，与磨擦轮711同轴连接的第一输入齿轮7201将磨擦轮711的转动通过变向齿轮7203、中间传动齿轮7202、输出齿轮7204传动到蜗杆721，蜗杆721带动蜗轮722转动，差高器中的与蜗轮722一体连接的第一锥形齿轮731转动，第一锥形齿轮731带动第二、三锥形齿轮733、734同时向相反的方向转动，由于第二、三锥形齿轮733、734的形状为锥形，且齿数相等，则与其连接的左、右连接管81、81’带动左、右摇臂4、4’以连接管为轴转动，右摇臂4、4’的转动使左、右驱动轮5、5’分别同时上、下运动，从而实现了差高功能。
由于在传动机构中加了变向齿轮，可以使得两个驱动轮均可以相对另一驱动轮升高或降低，以适应山地凹凸不平的路况的要求。
由于在山地行走或作业过程中，有时需要调整机身相对地面的高度，在本实施例中，连接管与摇臂是通过法兰连接的，在法兰上设置了三个以上的调节长孔，通过调节螺栓在长孔中的位置，即可以调节机身相对地面的高度。如图5中，当将左、右两个长孔中的螺栓同时向上调节时，机身相对地面的高度减小；当将左、右两个长孔中的螺栓同时向下调节时，机身相对地面的高度增加。
图6为本发明的动力传动原理示意图，其主要有两个方向，其一为拖拉机的驱动轮水平运动时的动力传动示意图；其二(见图6的下半部分)为拖拉机的驱动轮垂直运动(即产生高度差)时的动力传动示意图。
在作业时，发动机的动力输出轴通过皮带带动离合器，通过与离合器连接的变速器，改变转速，变速器分别与左、右牙嵌式离合器连接，左、右牙嵌式离合器通过齿轮与左、右半轴啮合连接，半轴的另一端固定有链轮，通过链条与驱动轮上的链轮连接，以此来驱动所述驱动轮的水平运动。
当作业地面高低不平时，使得两驱动轮的着地点出现高度差，就需要利用本发明中的差高器进行调整，具体做法是通过操作手柄控制与之连接的差高控制器的磨擦轮，使磨擦轮与皮带相接触，皮带通过磨擦带动磨擦轮旋转，通过与磨擦轮连接的传动机构中的减速机构、蜗杆、蜗轮，带动差高器的锥形齿轮转动，锥形齿轮带动左、右连接管转动，左、右连接管的转动使与之连接的摇臂以连接管内为轴转动，则与摇臂固定的驱动轮上、下运动，实现了驱动轮的上、下同步位移。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同地替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种山地拖拉机，包括发动机、离合器、变速箱、左右动力输出半轴、左右传动部件、左右驱动轮，其中，发动机通过机架固定在变速箱上，发动机的输出轴通过皮带与离合器连接，离合器与变速箱内的变速机构连接，变速机构与左右动力输出半轴的第一端连接，左右动力输出半轴的第二端分别与左右传动部件的输入端连接，左右传动部件的输出端分别与左右驱动轮连接；其特征在于还包括与左右驱动轮连接的左右摇臂、通过轴承套设在左右动力输出半轴外的左右连接管、用于驱动两驱动轮分别同步做上下位移运动的差高机构，其中，差高机构包括差高控制器和差高器，差高控制器固定在变速箱上，并与差高器连接，差高器与左右连接管的第一端连接，左右连接管的第二端分别固定在左右摇臂的一端，连接左右动力输出半轴和左右驱动轮的左右传动部件位于左右摇臂内，左右摇臂的另一端与驱动轮连接，差高控制器控制差高器带动左右连接管转动，左右连接管带动左右摇臂转动，使左右驱动轮做上下位移运动。
2.根据权利要求1所述的山地拖拉机，其特征在于所述的差高控制器由两个磨擦轮和与之分别对应的操作手柄、传动机构组成，其中，磨擦轮的半径小于轮中心到发动机和离合器的传动皮带的距离，且通过其各自的轴分别与传动机构的第一、二输入端连接，传动机构的输出端与差高器固定连接；操作手柄通过软线控制磨擦轮与皮带接触。
3.根据权利要求2所述的山地拖拉机，其特征在于所述的传动机构包括变速齿轮组、蜗杆及蜗轮；其中，变速齿轮组由第一、二输入齿轮、输出齿轮及中间传动齿轮组成，第一、二输入齿轮分别与差高控制器的两个磨擦轮同轴连接，输出齿轮与蜗杆固定连接，蜗杆与蜗轮相配合，蜗轮作为该传动机构的输出端与差高器固定连接，并固定在变速箱上。
4.根据权利要求1或2或3所述的山地拖拉机，其特征在于所述的差高器包括位于变速箱内相互配合的三个锥形齿轮，其中，第一锥形齿轮与传动机构的输出端固定连接，第二、三锥形齿轮分别固定在左、右连接管的第一端；传动机构的输出端带动第一锥形齿轮转动，第一锥形齿轮带动与其啮合的两个连接管端部的第二、三锥形齿轮呈相反方向转动，从而使连接管带动左右摇臂反方向转动，使左右驱动轮做上下位移运动。
5.根据权利要求4所述的山地拖拉机，其特征在于所述的差高器还包括固定在变速箱上的第四锥形齿轮，第四锥形齿轮与第二、三锥形齿轮相互啮合。
6.根据权利要求3所述的山地拖拉机，其特征在于所述的中间传动齿轮包括一用于改变两驱动轮上、下位移方向的变向齿轮，该变向齿轮与任一输入齿轮和输出齿轮相啮合。
7.根据权利要求1所述的山地拖拉机，其特征在于所述左右连接管的管体嵌套固定在变速箱左右两侧凸出的管中，在每一连接管的第二端设有法兰，通过法兰与摇臂连接。
8.根据权利要求7所述的山地拖拉机，其特征在于所述的法兰上至少设有三个圆弧形状的调节长孔，所述调节长孔的中心位于同一圆周上，通过调节长孔内的螺栓与摇臂连接，通过调节螺栓在长孔中的位置，可调整连接管和摇臂之间的角度。
9.根据权利要求1、2、3、5、6、7或8所述的山地拖拉机，其特征在于所述的摇臂包括壳体及盖板，盖板盖设在壳体上，构成一封闭的长腔，在该长腔内设有用于连接动力输出半轴和驱动轮的传动部件，对应长腔端部的壳体上设有供动力输出半轴穿出的孔，动力输出半轴外套设的连接管通过法兰与壳体连接，对应长腔另一端的壳体与驱动轮挂接。
10.根据权利要求9所述的山地拖拉机，其特征在于所述摇臂内的传动部件包括与动力输出半轴固定的链轮、与驱动轮固定的链轮和将两链轮连接的链条；或者包括与动力输出半轴固定的齿轮、与驱动轮固定的齿轮和将两齿轮啮合连接的中间齿轮。
全文摘要
本发明公开了一种山地拖拉机，包括发动机、变速箱、离合器、左右动力输出半轴。通过轴承套设在半轴外的左右连接管、左右传动部件、左右摇臂、与左右摇臂连接的左右驱动轮、用于驱动两驱动轮分别同步做上下位移运动的差高机构，差高机构包括差高控制器和差高器，差高控制器与差高器连接，差高器与左右连接管连接，左右连接管分别与左右摇臂连接，将左右摇臂安装在变速箱两侧，差高控制器控制差高器，通过左右摇臂带动左、右驱动轮上下位移。本发明结构简单，操作简便，可根据山地作业地面的凹凸状况，调整两驱动轮的高度差，使拖拉机的机身保持平稳，不致于倾斜、翻倒；也可以调整机身与地面的高度，适应不同的山地及丘陵地区的作业。
文档编号A01B51/00GK1579121SQ0315311
公开日2005年2月16日 申请日期2003年8月7日 优先权日2003年8月7日
发明者吕文杰, 吴加志 申请人:中国农业大学