一种自回正机构及方向机总成的制作方法

本发明涉及方向机技术领域，尤其涉及一种自回正机构及方向机总成。

背景技术：

当前，我国农业现代化加速发展，农村土地规模经营、农业劳动力大量转移，对农机装备技术要求更高。目前市场上的履带式水稻机大多是通过手柄杆来控制转向和直行，这种操作方式与传统方向盘差别较大，驾驶员不易掌握，且转向杆转向的方式不够灵活，不能很好地适应路况；另一部分转向和直行方式虽然是采用方向盘进行实现，但无法自回正，需要驾驶员人工操作方向盘，手动转向复位，去实现转向或直行的需求，操作使用不方便，增大了劳动强度，也提高了操作难度。

因此，亟需一种自回正机构及方向机总成，能够对传动轴实现自回正，操作方便，降低了转向难度，提高了转向灵活性；同时，降低了成本投入，结构简单，便于检修。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种自回正机构及方向机总成，能够对传动轴实现自回正，操作方便，降低了转向难度，提高了转向灵活性；同时，降低了成本投入，结构简单，便于检修。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种自回正机构，包括固定安装于输入轴外侧的固定轴，所述固定轴上转动安装有轴承；

凸轮套滑动套设于所述输入轴的外侧，所述凸轮套的顶面为倾斜设置的弧形面且与所述轴承的外壁面滚动配合，所述凸轮套的外侧与花键套滑动配合，所述凸轮套的底端贯穿所述花键套向下延伸与弹性件抵接。

优选的，所述弧形面的最低处开设有用于定位所述轴承的定位槽，所述弧形面的最高处向上凸设有与所述定位槽相对设置的定位块。

优选的，在正常状态下，所述定位槽的中心线与所述轴承的轴线处于同一平面；

在极限转向状态下，所述定位槽的中心线与所述轴承的轴线之间的夹角为140°。

优选的，所述输入轴的底端贯穿所述凸轮套向下延伸且穿过所述花键套形成导向部，所述导向部的底部外侧与轴承座转动连接；

所述弹性件位于所述导向部的外侧且与所述凸轮套的底端抵接。

优选的，所述导向部的底端与角度传感器的检测轴固定连接。

优选的，所述弹性件为顶簧。

一种方向机总成，包括壳体、与所述壳体分别固定连接的转向管柱和底板、贯穿设置于所述转向管柱内部的传动轴，所述壳体的内部设置有上述的自回正机构，以能够在两个方向辅助所述传动轴转向回正。

优选的，所述传动轴与所述输入轴转动连接；

所述壳体的内部设置有与所述花键套固定连接的第一固定板。

优选的，所述壳体包括上壳体、与所述上壳体的内壁面贴合且能够相对转动的下壳体；

所述下壳体的外侧转动安装有与所述上壳体啮合的锁止机构，所述锁止机构用于调整所述上壳体与所述下壳体之间的角度。

优选的，所述锁止机构包括通过转轴转动安装于所述下壳体内部的调节踏板，所述转轴上固定安装有连接板和滑动板，所述连接板通过拉簧与所述底板之间固定连接；

所述下壳体上开设有滑槽，所述滑动板的滑动部穿过所述滑槽与转动安装于所述下壳体外侧的活动块滑动配合；

所述下壳体上转动安装有啮合块，所述啮合块上开设有与所述上壳体配合使用的啮合部，和与所述活动块上的凸起部配合使用的凹形部。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

通过在本发明中，设置有固定轴，固定轴上转动安装有轴承，固定轴固定安装于输入轴的外侧，凸轮套滑动套设于输入轴的外侧，凸轮套的顶面为倾斜设置的弧形面且与轴承的外壁面滚动配合，正常状态下，轴承位于弧形面的最低点，当需要进行转向时，驾驶员操作输入轴转动，带动轴承沿凸轮套的顶面移动，凸轮套的顶面倾斜设置，最低点处与最高点处存在高度差，凸轮套的外侧与花键套滑动配合，凸轮套下移，凸轮套的底端贯穿花键套向下延伸与弹性件抵接，凸轮套下移的过程中，压缩弹性件，使弹性件压缩蓄能；转向完成以后，弹性件被压缩后产生的弹性势能释放，推动凸轮套上移，凸轮套无法周向移动，只可以轴向移动，因此，轴承在弧形面的作用下，只能回到弧形面的最低点，等待进行下一次转向操作。本发明公开的自回正机构，能够对传动轴实现自回正，操作方便，改变了原有采用人工手动回正的操作方式，降低了转向难度，提高了转向灵活性。

通过在本发明中，弧形面的最低处开设有用于定位轴承的定位槽，在正常状态下，轴承位于弧形面的最低处，定位槽的设置，能够对轴承进行定位，确定轴承在正常状态下，一直处于弧形面的最低处，防止因外界震动造成轴承的位移，进而影响机械车辆的正常行驶，提高了使用效果；弧形面的最高处向上凸设有与定位槽相对设置的定位块，定位块设置于定位槽的相对侧，在实现最大转向距离的需求下，对轴承进行限位，防止发生过度转向，影响正常行驶，同时，采用定位块进行限位，结构简单，成本投入小，降低了制作难度，提高了使用效果。

通过在本发明中，输入轴的底端贯穿凸轮套向下延伸且穿过花键套形成导向部，弹性件位于导向部的外侧且与凸轮套的底端抵接，导向部的存在，保证了弹性件只会被轴向压缩，产生轴向的弹性势能，保证了凸轮套的正常上下移动，防止弹性件发生形变，提高了使用效果。

通过在本发明中，导向部的底端与角度传感器的检测轴固定连接，角度传感器能够对导向部的转动角度进行检测，角度传感器可以与机械车辆上自带的ecu控制装置进行通信连接，将检测后的角位移数据发送至控制单元，并经控制单元进行数据分析处理后，发送至控制履带动作的控制单元，实现转向时，控制履带实现不同的动作，扩大了本发明的适用范围，提高了转向精度，提高了本发明的自动化程度。

通过在本发明中，还公开了一种方向机总成，在壳体的内部设置有上述的自回正机构，以能够在两个方向辅助所述传动轴转向回正。壳体包括上壳体、与上壳体的内壁面贴合且能够相对转动的下壳体，下壳体的外侧转动安装有与上壳体啮合的、用于调整上壳体与下壳体之间角度的锁止机构，锁止机构的存在，便于调节上壳体的朝向和高度，可以根据驾驶员的身高及操作方向盘的距离，进行调整上壳体与下壳体之间的角度，满足不同驾驶员的操作需求。

通过在本发明中，锁止机构包括通过转轴转动安装的调节踏板，转轴上固定安装有连接板和滑动板，连接板通过拉簧与底板之间固定连接，拉簧对调节踏板起到复位作用，调节踏板向下踩踏的过程中，带动滑动板滑动，滑动板的滑动部穿过滑槽与转动安装于下壳体外侧的活动块滑动配合，实现活动块的反向移动，活动块上的凸起部与啮合块上的凹形部配合，活动块反向移动的时候，凸起部卡紧凹形部，通过凹形部带动啮合块向下转动，啮合块上开设的啮合部与上壳体之间不再啮合，产生分离，相互独立，此时，驾驶员操作方向盘向靠近自己的方向移动，便于带动上壳体向靠近自己的方向移动，且输入轴与传动轴之间转动连接，不会影响自回正机构的正常使用，整体结构合理，实用性高，提高了驾驶员的驾驶舒适性和使用效果。

综上所述，本发明提供了一种自回正机构及方向机总成，能够对传动轴实现自回正，操作方便，降低了转向难度，提高了转向灵活性；同时，降低了成本投入，结构简单，便于检修。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例公开的自回正机构的结构示意图；

图2是图1中凸轮套与花键套的结构示意图；

图3是正常状态下凸轮套与轴承的结构示意图；

图4是极限转向状态下凸轮套与轴承的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的方向机总成的结构示意图；

图6是图5中去除护板后的结构示意图；

图7是图5中另一方向的结构示意图；

图8是图6中b部放大图；

图中：

11、输入轴；12、轴承；121、固定轴；13、凸轮套；131、弧形面；132、定位槽；133、定位块；134、固定块；14、花键套；15、弹性件；16、导向部；17、轴承座；18、角度传感器；2、壳体；21、第一固定板；22、上壳体；23、下壳体；231、滑槽；24、护板；25、第二固定板；3、转向管柱；4、底板；5、传动轴；61、转轴；62、调节踏板；63、连接板；64、滑动板；65、拉簧；66、活动块；661、凸起部；67、啮合块；671、啮合部；672、凹形部；

图中a代表极限转向状态下，定位槽的中心线与轴承的轴线之间的夹角。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图4所示，本发明实施例公开的自回正机构，包括固定安装于输入轴11外侧的固定轴121，固定轴121上转动安装有轴承12，优选的，轴承12可以为滚针轴承或滚动轴承。

凸轮套13滑动套设于输入轴11的外侧，凸轮套13的顶面为倾斜设置的弧形面131且与轴承12的外壁面滚动配合，凸轮套13的顶面倾斜设置，最低点处与最高点处存在高度差，弧形面131的最低处开设有用于定位轴承12的定位槽132，定位槽132的设置，能够对轴承12进行定位，确定轴承12在正常状态下，一直处于弧形面131的最低处，防止因外界震动造成轴承12的位移，进而影响机械车辆的正常行驶，提高了使用效果。

弧形面131的最高处向上凸设有与定位槽132相对设置的定位块133，在本发明实施例中，定位块133为与凸轮套13一体成型的结构，提高了定位块133的强度，且便于加工，定位块133设置于定位槽132的相对侧，在实现最大转向距离的需求下，对轴承12进行限位，防止发生过度转向，影响正常行驶，同时，采用定位块133进行限位，结构简单，成本投入小，降低了制作难度，提高了使用效果。

在正常状态下，定位槽132的中心线与轴承12的轴线处于同一平面；在极限转向状态下，定位槽132的中心线与轴承12的轴线之间的夹角为140°，即，输入轴11的最大转向角度为140°。

凸轮套13的外侧与花键套14滑动配合，凸轮套13的底端贯穿花键套14向下延伸与弹性件15抵接，优选的，弹性件15为顶簧。

输入轴11的底端贯穿凸轮套13向下延伸且穿过花键套14形成导向部16，导向部16的底部外侧与轴承座17转动连接，弹性件15位于导向部16的外侧且与凸轮套13的底端抵接，优选的，凸轮套13的底端与固定块134固定连接，弹性件15与固定块134抵接。导向部16的存在，保证了弹性件15只会被轴向压缩，产生轴向的弹性势能，保证了凸轮套13的正常上下移动，防止弹性件15发生形变，提高了使用效果。

导向部16的底端与角度传感器18的检测轴固定连接。角度传感器18能够对导向部16的转动角度进行检测，角度传感器18可以与机械车辆上自带的ecu控制装置进行通信连接，将检测后的角位移数据发送至控制单元，并经控制单元进行数据分析处理后，发送至控制履带动作的控制单元，实现转向时，控制履带实现不同的动作，扩大了本发明的适用范围，提高了转向精度，提高了本发明的自动化程度。

如图5至图8所示，本发明实施例还公开了方向机总成，包括壳体2、与壳体2分别固定连接的转向管柱3和底板4、贯穿设置于转向管柱3内部的传动轴5，壳体2的内部设置有自回正机构，以能够在两个方向辅助传动轴5转向回正。

传动轴5与输入轴11转动连接，驾驶员对传动轴5的作用力直接传递至输入轴11上。壳体2的内部设置有与花键套14固定连接的第一固定板21、与轴承座17固定连接的第二固定板25。

壳体2包括上壳体22、与上壳体22的内壁面贴合且能够相对转动的下壳体23，下壳体23的外侧转动安装有与上壳体22啮合的锁止机构，锁止机构用于调整上壳体22与下壳体23之间的角度。

锁止机构包括通过转轴61转动安装于下壳体23内部的调节踏板62，转轴61上固定安装有连接板63和滑动板64，连接板63通过拉簧65与底板4之间固定连接。

下壳体23上开设有滑槽231，滑动板64的滑动部穿过滑槽231与转动安装于下壳体23外侧的活动块66滑动配合。

下壳体23上转动安装有啮合块67，啮合块67上开设有与上壳体22配合使用的啮合部671，和与活动块66上的凸起部661配合使用的凹形部672。

活动块66及啮合块67的外侧固定安装有护板24，对活动块66和啮合块67期保护作用。

通过设置有锁止机构，便于驾驶员调节上壳体22的朝向和高度，可以根据驾驶员的身高及操作方向盘的距离，进行调整上壳体22与下壳体23之间的角度，满足不同驾驶员的操作需求。

在使用时，驾驶员用脚踩调节踏板62，拉簧65伸长，转轴61转动带动滑动板64向靠近驾驶员一侧的方向移动，滑动板64的滑动部穿过滑槽231带动活动块66的底部向靠近驾驶员一侧的方向一同移动，活动块66上的凸起部661与啮合块67上的凹形部672配合，活动块66的底部向靠近驾驶员一侧的方向移动时，凸起部661卡紧凹形部672，通过凹形部672带动啮合块67向下转动，啮合块67上开设的啮合部671与上壳体22之间不再啮合，产生分离，相互独立，此时，驾驶员操作方向盘向靠近自己的方向移动，以便带动上壳体22向靠近自己的方向移动，移动至舒适角度或距离时，松开调节踏板62，拉簧65收缩，滑动板64带动活动块66复位，进而凸起部661与凹形部672卡接，实现啮合部671与上壳体22之间的锁止。

通过锁止机构调节上壳体22与下壳体23之间的角度至合适位置以后，驾驶员通过方向盘操纵传动轴5带动输入轴11转动，输入轴11的外侧固定安装有固定轴121，固定轴121上转动安装有轴承12，凸轮套13的弧形面131与轴承12的外壁面滚动配合，正常状态下，轴承12位于弧形面131的最低点，当需要进行转向时，驾驶员操作输入轴11转动，带动轴承12沿凸轮套13的弧形面131移动，凸轮套13的外侧与花键套14滑动配合，凸轮套13下移，凸轮套13的底端贯穿花键套14向下延伸与弹性件15抵接，凸轮套13下移的过程中，压缩弹性件15，使弹性件15压缩蓄能；转向完成以后，弹性件15被压缩后产生的弹性势能释放，推动凸轮套13上移，凸轮套13无法周向移动，只可以轴向移动，因此，轴承12在弧形面131的作用下，只能回到弧形面131的最低点，等待进行下一次转向操作。

综上所述，本发明提供了一种自回正机构及方向机总成，能够对传动轴实现自回正，操作方便，降低了转向难度，提高了转向灵活性；同时，降低了成本投入，结构简单，便于检修。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。