插秧机行走箱的制作方法

本发明属于插秧机技术领域，具体地涉及到了一种给插秧机行走和作业传动动力装置。

背景技术：

水稻插秧机是将水稻秧苗种植在水田中的种植机械，其提高了插秧的速度及栽插质量，实现了合理密植，有利于后续作业的机械化。在现有技术的插秧机中，插秧机在转向时，一般情况下，位于插秧机前方的发动机也会跟着一起转向，也就是平时所说的折腰式转向，依靠这种转向方式，在转向的过程中，插秧机易造成侧翻，运行不平稳，并且在转向的过程中，操纵手柄容易碰到驾驶员的腿，给驾驶员带来不便。

中国实用新型专利“cn205921993u”公开了一种名称为“具有转向功能的插秧机行走箱”的该插秧机行走箱将转向机构和行走箱结合在一起。插秧机行走箱的上箱体和下箱体转动连接，转向轴与下箱体之间设置有转向传动机构，通过方向盘转动转向轴时，其动力会通过转向传动机构传递给下箱体，进而使连接于下箱体的地轮轴上的地轮转向，实现了轮式转向。但是，插秧机行走箱的变速传动装置中的输入动力的一轴、二轴以及三轴皆横向布置在行走箱的上箱体中，插秧输出轴纵向布置在插秧机的上箱体中，这样的布置结构使得上箱体的宽度较大，使插秧机整体结构比较繁琐、不简洁。

另外，插秧机行走箱的减速机构采用的是蜗轮蜗杆结构，这种减速机构虽然能够满足插秧机进行插秧工作时所需要的传动比，但是蜗轮蜗杆的相对滑动速度大，传动效率较低，磨损较严重，这种结构往往存在强度不够的问题。并且蜗轮蜗杆机构具有自锁功能，其动力的传递是不可逆的，即只能由蜗杆带动蜗轮运动，而不能由蜗轮带动蜗杆运动，而一旦出现插秧机的地轮轴被卡死的情况时，连接在地轮轴上的蜗轮不能带动蜗杆运动，即不能实现够动力的逆向传递，这样就会出现插秧机不能被拖行的情况。并且，在下箱体内采用蜗轮蜗杆形式的减速机构，蜗轮较大，需要把下箱体的结构设计的很大，这样就会使得下箱体距离地面较近，插秧机的通过性差。

技术实现要素：

鉴于现有技术的以上不足，本发明提供一种插秧机行走箱，以解决插秧机出现故障时不便移机的技术问题，该行走箱不仅具有转向功能，而且传动效率高，可靠性高，通过性好。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：插秧机行走箱，包括：上箱体和下箱体，所述上箱体与所述下箱体转动连接，所述上箱体转动安装有转向轴，所述转向轴与所述下箱体之间设置有转向传动机构，所述下箱体转动安装有地轮轴；所述上箱体内设置有变速传动机构，所述变速传动机构具有用于输入动力的一轴、行走输出轴和插秧输出轴；其特征在于，所述下箱体内设置有锥齿轮差动减速机构，所述锥齿轮差动减速机构传动连接在所述行走输出轴与所述地轮轴之间。

进一步的，所述锥齿轮差动减速机构包括复合轴，所述复合轴包括顺序设置的输入轴段、差动轴安装轴段和输出轴段；所述输入轴段转动安装有动力输入锥齿轮，所述动力输入锥齿轮固定于所述下箱体；所述差动轴安装轴段转动插装有差动轴，所述差动轴的两端分别连接有差动锥齿轮；所述输出轴段转动安装有双联锥齿轮；一个所述差动锥齿轮与所述动力输入锥齿轮啮合，另一个所述差动锥齿轮与所述双联锥齿轮的一个锥齿轮啮合，所述双联锥齿轮的另一个锥齿轮与地轮轴锥齿轮啮合，所述地轮轴锥齿轮连接于所述地轮轴。

进一步的，所述差动轴与所述复合轴斜交布置。

进一步，所述差动轴安装轴段开设有安装孔，所述差动轴通过轴承转动安装于所述安装孔。

进一步的，所述变速传动机构包括：所述一轴、二轴、三轴、所述插秧输出轴和所述行走输出轴，所述一轴、所述二轴、所述三轴和所述插秧输出轴平行安装于所述上箱体；一轴快慢挡齿轮、一轴插秧双联齿轮和一轴行走双联齿轮，所述一轴快慢挡齿轮滑键连接于所述一轴，所述一轴插秧双联齿轮和所述一轴行走双联齿轮分别转动安装于所述一轴，所述一轴快慢挡齿轮位于所述一轴插秧双联齿轮与所述一轴行走双联齿轮之间，所述一轴快慢挡齿轮与所述一轴行走双联齿轮相邻的端面上分别设置有结合牙嵌；二轴大小齿轮和二轴双联齿轮，所述二轴双联齿轮滑键连接于所述二轴，所述二轴大小齿轮连接于所述二轴；过渡齿轮、三轴圆柱齿轮和三轴圆锥齿轮，所述过渡齿轮转动安装于所述三轴，所述三轴圆柱齿轮和所述三轴圆锥齿轮分别连接于所述三轴；插秧驱动主动齿轮，所述插秧驱动主动齿轮转动安装于所述插秧输出轴，所述插秧输出轴设置有与所述插秧驱动主动齿轮相配合的插秧离合器；所述行走输出轴连接有行走输出轴圆锥齿轮；所述一轴行走双联齿轮的一个齿轮与所述三轴圆柱齿轮啮合，所述一轴插秧双联齿轮的一个齿轮与所述过渡齿轮啮合，所述过渡齿轮与所述插秧驱动主动齿轮啮合，所述二轴大小齿轮的一个齿轮与所述一轴插秧双联齿轮的另一个齿轮啮合；所述三轴圆锥齿轮与所述行走输出轴圆锥齿轮啮合；所述一轴快慢挡齿轮与所述一轴行走双联齿轮牙嵌连接形成快挡位；所述一轴快慢挡齿轮与所述二轴大小齿轮的一个齿轮啮合形成慢挡位；所述二轴双联齿轮的一个齿轮与所述一轴行走双联齿轮的一个齿轮啮合形成插秧行走速度选择挡位。

进一步的，所述行走输出轴与所述复合轴通过花键套或联轴器连接。

进一步的，所述变速传动机构还包括：倒挡轴，所述倒挡轴与所述一轴平行设置，所述倒挡轴设置有倒挡轴常啮合齿轮和倒挡轴滑动齿轮，所述倒挡轴常啮合齿轮连接于所述倒挡轴，所述倒挡轴滑动齿轮滑键连接于所述倒挡轴；所述倒挡轴常啮合齿轮与所述二轴大小齿轮的另一个齿轮啮合，所述倒挡轴滑动齿轮与所述一轴行走双联齿轮的一个齿轮啮合、所述二轴双联齿轮与所述一轴行走双联齿轮脱离啮合形成倒挡位。

进一步的，所述变速传动机构还包括：后驱动轴，所述后驱动轴与所述一轴平行设置，所述后驱动轴连接有后驱动齿轮，所述后驱动齿轮与所述三轴圆柱齿轮啮合。

进一步的，所述下箱体包括下箱本体和套筒，所述下箱本体与所述套筒固定连接，所述套筒伸入所述上箱体内部并转动连接，所述转向传动机构设置于所述转向轴与所述套筒之间。

进一步的，所述转向传动机构包括：固定于所述转向轴或与所述转向轴设为一体的上转向小齿轮，固定连接于中间轴的上转向大齿轮，固定连接于所述中间轴或与所述中间轴设为一体的下转向小齿轮，固定连接于所述套筒的下转向大齿轮；所述上转向小齿轮与所述上转向大齿轮啮合，所述下转向小齿轮与所述下转向大齿轮啮合，所述中间轴转动安装于所述上箱体内。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

1)由于上箱体和下箱体转动连接，转向轴与下箱体之间设置有转向传动机构，一轴和插秧输出轴分别安装于上箱体，地轮轴安装于下箱体，一轴与插秧输出轴之间以及一轴与地轮轴之间设置有变速传动机构，因此，通过方向盘转动转向轴时，其动力会通过转向传动机构传递给下箱体，进而使地轮轴上的地轮转向，实现了轮式转向，避免了在折腰式转向时其动力部分也随着摆动，操纵手柄不容易碰到驾驶员的腿，给驾驶员的操控带来了方便，而且插秧机不容易侧翻，在驾驶员周围的机架上还可以设置作业平台以摆放秧苗等，为插秧机的连续作业提供了极大的便利。

同时，减速机构采用锥齿轮差动减速机构，这种结构的传动比大，结构紧凑，可靠性高，结构布置所需空间较小，不像蜗轮一样具有较大的回转半径，因而插秧机的通过性好。

而且，相较于蜗轮蜗杆形式的减速机构，其运动是可逆的。由于蜗轮蜗杆机构具有自锁功能，其动力的传递是不可逆的，即只能由蜗杆带动蜗轮运动，而不能由蜗轮带动蜗杆运动。一旦出现插秧机故障，不能自行提供动力的情况时，连接在地轮轴上的蜗轮不能带动蜗杆运动，即不能实现够动力的逆向传递，就会出现插秧机不能被拖行的情况。但是，采用锥齿轮差动减速机构时，动力的传动是通过圆锥齿轮之间的啮合来实现的，当插秧机因出现故障而不能自行提供动力的情况时，外界动力就可以拖动插秧机行走。

2)锥齿轮差动减速机构具体包括复合轴，复合轴包括顺序设置的输入轴段、差动轴安装轴段和输出轴段；输入轴段转动安装有动力输入锥齿轮，动力输入锥齿轮固定于下箱体；差动轴安装轴段转动插装有差动轴，差动轴的两端分别连接有差动锥齿轮；输出轴段转动安装有双联锥齿轮；一个差动锥齿轮与动力输入锥齿轮啮合，另一个差动锥齿轮与双联锥齿轮的一个锥齿轮啮合，双联锥齿轮的另一个锥齿轮与连接于地轮轴的地轮轴锥齿轮啮合。差动轴与复合轴斜交布置时，锥齿轮差动减速机构在保证减速机构强度的情况下，减速机构的传动比是最佳的。

3)变速传动装置中，采用输入动力的一轴、二轴、三轴以及插秧输出轴平行设置，且纵向布置在插秧机行走箱的上箱体内，这样的结构布置使得变速传动装置的结构更加紧凑，插秧机行走箱上箱体的宽度较小，插秧机行走箱的整体结构更加简洁。

附图说明

图1是本发明的插秧机行走箱的结构示意图；

图2是图1中a-a处的剖视图；

图3是图1中b-b处的放大的剖视图；

图4是图1中转向传动机构的放大的结构示意图；

图5是图1中锥齿轮差动减速装置的放大的剖视图；

图中，1-一轴，2-二轴，3-三轴，4-倒挡轴，5-上箱体，6-主离合器，7-一轴插秧双联齿轮，8-一轴快慢挡齿轮，9-一轴行走双联齿轮，10-二轴大小齿轮，11-二轴双联齿轮，12-倒挡轴常啮合齿轮，13-倒挡轴滑动齿轮，14-三轴圆柱齿轮，15-三轴圆锥齿轮，16-行走输出轴圆锥齿轮，17-行走输出轴，18-套筒，19-插秧输出轴，20-后驱动轴，21-过渡齿轮，22-插秧驱动主动齿轮，23-插秧离合主动牙嵌，24-插秧离合被动牙嵌，25-后驱动齿轮，26-转向轴，27-上转向小齿轮，28-上转向大齿轮，29-中间轴，30-下转向小齿轮，31-下转向大齿轮，32-方向盘，33-扭矩倍增器，34-下箱本体，35-密封环，36-复合轴，37-动力输入锥齿轮，38-差动锥齿轮一，39-差动锥齿轮二，40-双联锥齿轮，41-地轮轴锥齿轮，42-地轮轴，43-差动轴，44-地轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1、图2以及图3共同所示，一种插秧机行走箱，它包括上箱体5和下箱体，下箱体又包括下箱本体34和套筒18，下箱本体34与套筒18固定连接，套筒18伸入上箱体5内部并转动连接，当然，在制造许可的前提下，下箱本体34与套筒18也可设为一体成为一个下箱体，并且上箱体5与套筒18之间可以设置有密封环35。

转向轴26转动安装在上箱体5上，上箱体5上还设置有液压马达和由方向盘32驱动的扭矩倍增器33，扭矩倍增器33与液压马达通过液压管路连接，转向轴26与扭矩倍增器33连接，这样，当转动方向盘32时，转向轴26就会相应转动，采用扭矩倍增器33是为了使转向操作更为轻便和灵活。

一轴1、二轴2、三轴3、倒挡轴4、插秧输出轴19和后驱动轴20纵向平行安装于上箱体5内，一轴1的轴端安装有主离合器6，用于连接或切断动力输入。插秧输出轴19用于向插秧作业机构输出动力，地轮轴42安装于下箱体，使用时，地轮44安装在地轮轴42上，实现最终的行走。

在本发明的插秧机行走箱中设置了一系列的传动部件，这些部件结合在一起构成了能够使插秧机前进、后退以及插秧作业的动力传动机构，它具有在陆地行走时使用的纯行走挡位、边行走边插秧的挡位、倒挡以及驱动履带运动的挡位等。以下是该动力传动机构的详细结构。

一轴1上设置了：一轴快慢挡齿轮8、一轴行走双联齿轮9和一轴插秧双联齿轮7，一轴快慢挡齿轮8位于一轴行走双联齿轮9与一轴插秧双联齿轮7之间，一轴快慢挡齿轮8与一轴行走双联齿轮9相邻的端面上分别设置有结合牙嵌；一轴快慢挡齿轮8滑键连接于一轴1，一轴行走双联齿轮9和一轴插秧双联齿轮7分别通过轴承转动安装于一轴1，在本实施例中，一轴行走双联齿轮9和一轴插秧双联齿轮7皆具有两个圆柱齿轮。

二轴2上设置了：二轴大小齿轮10和二轴双联齿轮11，二轴大小齿轮10键连接于二轴2，二轴双联齿轮11滑键连接于二轴2。

三轴3上设置了：过渡齿轮21、三轴圆柱齿轮14和三轴圆锥齿轮15，过渡齿轮21通过轴承转动安装于三轴3，三轴圆柱齿轮14和三轴圆锥齿轮15分别键连接于三轴3。

倒挡轴4上设置了：倒挡轴常啮合齿轮12和倒挡轴滑动齿轮13，倒挡轴常啮合齿轮12键连接于倒挡轴4，倒挡轴滑动齿轮13滑键连接于倒挡轴4。

插秧输出轴19上设置了：插秧驱动主动齿轮22，插秧驱动主动齿轮22通过轴承转动安装于插秧输出轴19。

后驱动轴20上设置了：后驱动齿轮25，后驱动齿轮25键连接于后驱动轴20。

行走输出轴17安装于上箱体5内，行走输出轴17的一端键连接有行走输出轴圆锥齿轮16，行走输出轴17的另一端与复合轴36的一端通过花键套或者联轴器连接。

插秧驱动主动齿轮22通过轴承转动安装于插秧输出轴19，插秧输出轴19设置有与插秧驱动主动齿轮22相配合的插秧离合器，通过该插秧离合器，可以更方便地控制插秧动力的输出。本发明中的插秧离合器包括插秧离合主动牙嵌23和插秧离合被动牙嵌24，插秧离合主动牙嵌23和插秧驱动主动齿轮22固定连接，插秧离合被动牙嵌24和插秧输出轴19键连接。

上述动力传动机构中各齿轮的啮合关系是：

一轴行走双联齿轮9的一个齿轮与三轴圆柱齿轮14啮合，一轴插秧双联齿轮7的一个齿轮与过渡齿轮21啮合，过渡齿轮21与插秧驱动主动齿轮22啮合，二轴大小齿轮10的一个齿轮与倒挡轴常啮合齿轮12啮合，二轴大小齿轮10的另一个齿轮与一轴插秧双联齿轮7的另一个齿轮啮合；三轴圆锥齿轮15与行走输出轴圆锥齿轮16啮合；

一轴快慢挡齿轮8与一轴行走双联齿轮9牙嵌连接形成快挡位；

一轴快慢挡齿轮8与二轴大小齿轮10的一个齿轮啮合形成慢挡位；

二轴双联齿轮11的一个齿轮与一轴行走双联齿轮9的一个齿轮啮合形成插秧行走速度选择挡位。

上述变速传动机构的动力传动路线是：

插秧状态行走的动力传动路线是:主离合器6→一轴1→一轴快慢挡齿轮8→二轴大小齿轮10→二轴2→二轴双联齿轮11→一轴行走双联齿轮9→三轴圆柱齿轮14→三轴3→三轴圆锥齿轮15→行走输出轴圆锥齿轮16→行走输出轴17。

不插秧状态行走的动力传动路线是：

主离合器6→一轴1→一轴快慢挡齿轮8→一轴行走双联齿轮9→三轴圆柱齿轮14→三轴3→三轴圆锥齿轮15→行走输出轴圆锥齿轮16→行走输出轴17。

倒挡的动力传动路线是：

主离合器6→一轴1→一轴快慢挡齿轮8→二轴大小齿轮10→倒挡轴常啮合齿轮12→倒挡轴4→倒挡轴滑动齿轮13→一轴行走双联齿轮9→三轴圆柱齿轮14→三轴3→三轴圆锥齿轮15→行走输出轴圆锥齿轮16→行走输出轴17。

插秧驱动的动力传动路线是：主离合器6→一轴1→一轴快慢挡齿轮8→二轴大小齿轮10→一轴插秧双联齿轮7→过渡齿轮21→插秧驱动主动齿轮22→插秧离合主动牙嵌23→插秧离合被动牙嵌24→插秧输出轴19→插秧机构。

后桥驱动的动力传动路线是：主离合器6→一轴1→一轴快慢挡齿轮8→二轴大小齿轮10→二轴2→二轴双联齿轮11→一轴行走双联齿轮9→三轴圆柱齿轮14→后驱动齿轮25→后驱动轴20→后桥。

如图4所示，转向轴26与下箱体的套筒18之间设置有转向传动机构，具体地，转向轴26设置有上转向小齿轮27，上转向小齿轮27可以与转向轴26设为一体也可以分体设置，中间轴29固定连接有上转向大齿轮28和下转向小齿轮30，同样的，当齿轮直径接近中间轴29时，下转向小齿轮30可以与中间轴29设为一体，下转向大齿轮31固定连接于套筒18。上转向小齿轮27与上转向大齿轮28啮合，下转向小齿轮30与下转向大齿轮31啮合，中间轴29转动安装于上箱体5内。

上述转向传动机构的动力传动路线是：

方向盘32→扭矩倍增器33→转向轴26→上转向小齿轮27→上转向大齿轮28→中间轴29→下转向小齿轮30→下转向大齿轮31→套筒18→下箱本体34→地轮轴42→地轮44。

上述转向传动机构是两级减速的齿轮传动机构，为了获得适应的速比，也可以采用一级减速的结构或三级减速及以上的结构，这些是本领域的普通技术人员所熟知的。通过该动力传动机构，转向时，下箱体相对于上箱体转动，由于下箱体与地轮轴连接，因而可以驱动地轮转动，而与发动机等连接的上箱体不动。

如图5所示，插秧机行走箱的下箱本体34内还设置有锥齿轮差动减速机构，锥齿轮差动减速机构包括复合轴36，复合轴36包括顺序设置的输入轴段、差动轴安装轴段和输出轴段。输入轴段转动安装有动力输入锥齿轮40，并且动力输入锥齿轮40固定于下箱体，可以通过螺钉将动力输入锥齿轮40和下箱体固定连接，当然，也可以通过其他常规的连接方式进行连接。差动轴安装轴段插装有差动轴43，具体地，差动轴安装轴段可以开设安装孔，差动轴43通过轴承转动安装于安装孔。差动轴43优选与复合轴36斜交布置。差动轴43的两端分别键连接有差动锥齿轮，分别定义为差动锥齿轮一38和差动锥齿轮二39。输出轴段通过轴承转动安装有双联锥齿轮40。差动锥齿轮一38与双联锥齿轮40的一个齿轮啮合，差动锥齿轮二39与动力输入锥齿轮37啮合，双联锥齿轮40的另一个齿轮与地轮轴锥齿轮41啮合，地轮轴锥齿轮41固定连接在地轮轴42上，地轮轴锥齿轮41可以通过焊接或者键连接的方式与地轮轴42连接，当然，也可以通过其他常用的连接方式进行连接。

上述锥齿轮差动减速机构的动力传动路线是：

行走输出轴17→复合轴36→差动轴43→差动锥齿轮二39→差动轴43→差动锥齿轮一38→双联锥齿轮40→地轮轴锥齿轮41→地轮轴42→地轮44。

本说明书中涉及到的带有序号命名的技术特征(如一轴、二轴、三轴等)，仅仅是为了区别各技术特征，并不代表各技术特征之间的位置关系、安装顺序及工作顺序等。

在本说明书的描述中，需要理解的是，“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“纵向”等描述的方位或者位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。