一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机及其转向控制方法与流程

本发明涉及农耕用具，更具体的说是涉及一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机及其转向控制方法。

背景技术：

1、大田地耕种作业都是选用120马力以上的拖拉机，随着我国特大型农业合作社的逐步增加，对300马力以上拖拉机的需求也越来越多，目前300马力以上拖拉机的动力传动系统主要有三类：一类是前桥转向驱动，后桥只驱动的前桥转向拖拉机传动系统；一类是前后桥只驱动，通过中间铰接转向的铰接转向拖拉机传动系统；一类是通过机械或液压传递动力给四轮一带的履带式拖拉机传动系统。

2、目前现有的300马力以上拖拉机传动系统存在的问题如下：

3、1、前桥转向拖拉机传动系统：

4、此种传动系统前桥为转向驱动，驱动桥整体强度和传递扭矩相比后桥弱，因此前轮胎的直径要小于后轮胎的直径，这种传动系统结构复杂、紧凑、可缩小整机外形尺寸，但受制于转向传动系统，其转弯半径大、牵引力相对小，转向时对地面的破坏较大，无法在特殊种植环境下进行高效横向作业，因为转弯半径大，会导致地头较大面积的耕地无法机械耕种，浪费较大的土地耕种资源。

5、2、铰接转向拖拉机传动系统：

6、此种传动系统前后桥都是驱动桥，采用中间铰接转向，前后轮胎的直径一样大，这种传动系统结构简易、便于整机布置、整机外形尺寸较大，转弯半径比前桥转向驱动系统小，牵引力大。由于此种传动系统要求车体较大，在实际转弯耕种作业中也会浪费较大地头耕地，并且无法在特殊种植环境下进行横向作业。

7、3、履带式拖拉机传动系统：

8、此种传动系统属于履带式驱动，能解决地头耕地的利用问题和横向移动，但是此种传动系统已很少使用，主要是速度慢、车辆笨重需要单独的运输工具进行转运，整体工作效率低、成本高。

9、鉴于以上三种传动系统各自存在的问题，如何结合轮式拖拉机传动系统和履带式拖拉机传动系统各自的优缺点，提供一种大牵引力、小转弯半径、且能够在特殊种植环境下斜向移动的传动系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机及其转向控制方法，旨在解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机，包括：前驱动桥和后驱动桥，所述前驱动桥和所述后驱动桥的驱动桥输入法兰之间连接有动力换挡变速箱，所述动力换挡变速箱通过发动机实现动力输入；所述前驱动桥和所述后驱动桥的驱动桥壳和两端的轮边总成均通过转向节连接，所述前驱动桥和所述后驱动桥的所述驱动桥壳上均安装有转向驱动器，所述转向驱动器分别与两侧对应的所述转向节连接，所述前驱动桥和所述后驱动桥均能够在各自的所述转向驱动器的带动下使得其两端的所述轮边总成绕所述转向节转动。

4、通过上述技术方案，本发明提出了一种新型大马力四轮转向拖拉机动力传动系统，将发动机的动力通过变速箱和本传动系统传递给轮胎，从而驱动车辆前进和后退，利用前驱动桥和后驱动桥的转向驱动器可以实现前轮转向、后轮转向和四轮同时转向等不同功能，此传动系统还可以应用在狭窄、作业空间较小等特殊工作环境的工程车辆上。

5、优选的，在上述一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机中，所述轮边总成外侧固定有轮辋和轮胎，所述前驱动桥和所述后驱动桥的所述轮胎的尺寸相同。将前后轮胎的直径设计的一样大，便于整机布置，牵引力大。

6、优选的，在上述一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机中，所述轮边总成采用鼓式制动器制动。采用鼓式制动器能够满足大型车体的有效制动。

7、优选的，在上述一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机中，所述转向驱动器包括缸体、推杆和活塞；所述缸体固定在所述驱动桥壳上，所述缸体两端的端盖具有通孔，所述端盖开设有与所述缸体内部连通的供/回油口；所述推杆穿过所述缸体，且与所述通孔密封滑动连接，所述推杆外侧壁与缸体内侧壁形成油腔；所述活塞固定套设在所述推杆上，且与所述缸体内壁密封滑动连接。本发明提供的转向驱动器采用液压缸控制结构，能够满足稳定可靠的驱动效果。

8、优选的，在上述一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机中，所述供/回油口通过管路连接四轮转向液压控制系统，所述四轮转向液压控制系统的电控端与总控制系统电性连接。

9、优选的，在上述一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机中，所述四轮转向液压控制系统采用双向泵作为动力源，配合油箱实现对所述缸体内油液的抽吸和泵给。

10、优选的，在上述一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机中，所述缸体的一端盖上安装有色差传感器，所述推杆上标记有颜色标识，所述色差传感器的检测探头与所述颜色标识对应。本发明利用色差传感器实时监控转向油路的工作状态以及转向角度，为精准转向提供数据。

11、优选的，在上述一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机中，所述色差传感器的电信号端口与四轮转向电器控制系统电性连接，所述四轮转向电器控制系统的电控端与所述总控制系统电性连接。

12、本发明还提供了一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机的控制方法，包括常规转向控制模式、小转弯半径转向控制模式和斜向行走转向控制模式；通过控制前驱动桥和后驱动桥的轮边总成的转向角度差值，实现对不同的转向控制模式的切换。

13、本发明通过控制前驱动桥和后驱动桥的轮边总成的转向角度差值，实现对不同的转向控制模式的切换，解决了传统拖拉机只能前轮转向和铰接转向的转弯半径大，从而造成地头耕地的浪费、车辆无法根据种植作物的不同而实现斜向工作等适应性差缺点。

14、优选的，在上述一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机的控制方法中，在常规转向控制模式中，前驱动桥的轮边总成进行转向驱动，后驱动桥的轮边总成保持转向角度为0；在小转弯半径转向控制模式中，前驱动桥的轮边总成和后驱动桥的轮边总成均进行转向驱动，且前驱动桥的轮边总成和后驱动桥的轮边总成存在转向角度差；在斜向行走转向控制模式中，前驱动桥的轮边总成和后驱动桥的轮边总成均进行转向驱动，且前驱动桥的轮边总成和后驱动桥的轮边总成的转向角度相同。

15、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种具有四轮驱动系统的农耕拖拉机及其转向控制方法，具有以下有益效果：

16、1、本发明提出了一种新型大马力四轮转向拖拉机动力传动系统，将发动机的动力通过变速箱和本传动系统传递给轮胎，从而驱动车辆前进和后退，利用前驱动桥和后驱动桥的转向驱动器可以实现前轮转向、后轮转向和四轮同时转向等不同功能，此传动系统还可以应用在狭窄、作业空间较小等特殊工作环境的工程车辆上。

17、2、本发明通过控制前驱动桥和后驱动桥的轮边总成的转向角度差值，实现对不同的转向控制模式的切换，解决了传统拖拉机只能前轮转向和铰接转向的转弯半径大，从而造成地头耕地的浪费、车辆无法根据种植作物的不同而实现斜向工作等适应性差缺点。

18、3、本发明提供的转向驱动器采用液压缸控制结构，能够满足稳定可靠的驱动效果；利用色差传感器实时监控转向油路的工作状态以及转向角度，为精准转向提供数据。