一种电控换挡式变速装置制造方法及图纸

一种电控换挡式变速装置，集离合器操作机构、拨叉换挡机构、换挡操作机构于一体，且离合器操作机构为液压式操作机构，拨叉换挡机构为电动推杆控制旋转滑槽式拨叉换挡机构，将多拨叉交换式换挡转换为直线式换挡，有效简化了换挡路线；换挡操作机构中换挡位置采用电控，更有利于位置布置，利用换挡操作机构实现换挡时同步分离与结合动力，使离合器的操控集成在换挡过程中，简化了操作过程，降低了驾驶难度；特别适合应用在低速行驶的农业机械装备领域。

Electrically controlled shifting type speed change device and control method thereof

An electrically controlled shifting speed variator, set clutch operating mechanism, fork shifting mechanism, shifting operation mechanism in one, and the clutch operating mechanism for hydraulic operating mechanism, fork fork shifting mechanism shifting mechanism rotating chute for electric push rod, the shifting fork exchange type shifting into linear type shift. To simplify the shift route; electronic shift position shift operation mechanism, more conducive to the realization of location, separation and combination of dynamic shift synchronization using shift operation mechanism, the clutch control integrated in the shift process, simplify the operation process, reduce the difficulty of driving; especially suitable for application in the field of agricultural machinery and equipment at low speed.

【技术实现步骤摘要】
一种电控换挡式变速装置及其控制方法
本专利技术涉及履带装备动力传动
，尤其涉及一种电控换挡式变速装置及其控制方法。
技术介绍
农田作业机械行驶速度低，如履带拖拉机、履带式旋耕机、收割机、插秧机的作业速度通常在10Km/h，略高于人的行走速度；同时农田作业机械的作业工况相对简单，变化小，如收割机在对准收割行后，直到田块的另一头，不需要转向、换挡、制动和加减油门，甚至在整个田块收割作业、旋耕作业仅转向频率较高，很少需要换挡，制动和加减油。并且，农业机械为了降低成本，通常不配备驾驶室，劳动作业强度大。如果能用少于或接近制造驾驶室和加装空调的成本，将农田作业机械生产成全自动驾驶或者遥控驾驶，将有巨大的实际应用价值。同时在田间作业时(如旋耕、收割等)工况变化小，工作过程中一旦选定工作挡位，几乎不需要频繁换挡去适应这些工况，尤其是一些履带式农田作业装备，由于行驶速度低，即使在路面行驶时，也不需要频繁换挡；且农业机械装备通常具有液压源，适合扩展液压工作装置，对于这类农业机械装备，将离合器的操控功能集成在换挡过程中，可降低驾驶难度，简化操作过程，成本低，性价比高，简化后的换挡过程更适合自动化控制，扩展性强。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种电控换挡式变速装置及其控制方法，以解决上述
技术介绍
中的缺点。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种电控换挡式变速装置，包括离合器操作机构、拨叉换挡机构及换挡操作机构，其中，离合器操作机构与换挡操作机构连接，换挡操作机构与拨叉换挡机构连接，各机构具体结构如下：离合器操作机构中，离合器外壳安装在发动机飞轮上并与发动机飞轮等速同向运动，膜片弹簧安装在离合器外壳上，且膜片弹簧的外圆端面固定在压盘上，膜片弹簧的内圆端面上方设置有分离轴承，分离轴承作用在膜片弹簧的内圆端面上，离合器摩擦盘位于压盘与发动机飞轮之间，分离拨叉一端设置在分离拨叉轴上，另一端设置有用于与推杆端部相配合的弧形缺口，同时分离拨叉的中部与分离轴承接触；手控阀固定在随动臂上，推杆与液压缸连接，液压缸与手控阀连接，手控阀一侧设置有手控阀拉杆，手控阀拉杆上端设置有与拉线座连接的换挡离合拉线，拉线座安装在车厢上；同时手控阀与液压泵连接，液压泵与油箱连接；拨叉换挡机构中，滑槽轴与支撑轴同轴，并设置在支撑轴中部，支撑轴一端安装有与齿条啮合的齿轮，齿条另一端与连接杆连接，连接杆与电动推杆连接，并在电动推杆上依次设置有倒挡位置开关、空挡位置开关、1挡位置开关、2挡位置开关及3挡位置开关，且空挡位置开关、1挡位置开关、2挡位置开关、3挡位置开关及电机控制单元分别与电控单元连接，电机与电机控制单元连接；一号拨叉轴上设置有1号指销，二号拨叉轴上设置有2号指销，一号拨叉插装在一号拨叉轴上，二号拨叉插装在二号拨叉轴上，并在滑槽轴上设置有用于安装1号指销的1号滑槽和用于安装2号指销的2号滑槽；换挡操作机构中，换挡杆上部嵌入限位面板的导槽，换挡杆底部设置在挡杆支撑座上，挡杆支撑座下方安装有换挡离合拉线，换挡离合拉线与拉线支架连接，多功能开关设置在挡杆支撑座一侧，并与电控单元连接。在本专利技术中，膜片弹簧通过弹簧支撑销安装在离合器外壳上。在本专利技术中，液压缸通过油管与手控阀连接，并在油管上设置有单向节流阀。在本专利技术中，换挡离合拉线上套装有拉线调整螺母。在本专利技术中，换挡离合拉线上套装有拉线紧固螺母。在本专利技术中，手控阀拉杆上端还设置有与拉线座连接的安全离合器拉线，且安全离合器拉线上套装有拉线调整螺母。在本专利技术中，限位面板上设置有多个导槽，分别对应不同的挡位。在本专利技术中，限位面板上设置有半离合指示点。在本专利技术中，离合器操作功能控制方法如下：离合器分离拉紧换挡离合拉线，手控阀拉杆与拉线座的距离缩短，此时，手控阀拉杆围绕安装点逆时针旋转，手控阀左路接入，液压缸伸长，液压缸带动随动臂围绕安装支点顺时针旋转并带动推杆左移，促使分离拨叉围绕分离拨叉轴顺时针旋转，分离轴承使膜片弹簧围绕弹簧支撑销顺时针旋转，压盘向右移动，离合器摩擦盘与压盘产生间隙，离合器分离；离合器结合放松换挡离合拉线，手控阀拉杆与拉线座的距离伸长，此时，手控阀拉杆围绕安装点顺时针旋转，手控阀右路接入，液压缸缩短，液压缸带动随动臂围绕安装支点逆时针旋转并带动推杆右移，促使分离拨叉围绕分离拨叉轴逆时针旋转，分离轴承使膜片弹簧围绕弹簧支撑销逆时针旋转，压盘向左移动，离合器摩擦盘与压盘间隙逐渐减小，离合器结合；离合器位置精准控制当向拉紧方向拉紧换挡离合拉线一定距离时，手控阀拉杆与拉线座产生相对距离，此时，手控阀拉杆围绕安装点逆时针旋转，手控阀左路接入，液压缸伸长，液压缸带动随动臂围绕安装支点顺时针旋转，由于手控阀固定在随动臂上，因此，手控阀随动臂围绕安装支点顺时针旋转，手控阀拉杆与拉线座的相对距离缩短，手控阀关闭左路油路，液压缸停止伸长，使得离合器液压系统伸缩与拉线的伸缩保持一定的线性关系，从而实现位置精准控制。在本专利技术中，拨叉换挡机构设置有两组，分别对应不同的换挡结合套，以实现不同的方案组合，一号拨叉对应倒挡和1挡，二号拨叉对应2挡和3挡，变速器换挡杆处于N挡(空挡)位置，换挡控制方法如下：N挡换R挡换挡杆沿限位面板的导槽右移，此时，换挡杆围绕挡杆支撑座的正向转动，拉紧换挡离合拉线，离合器朝分离方向移动，当换挡杆到达导槽右侧极限时，离合器完全分离；向上转动换挡杆使之从N挡进入R挡导槽位置，向上转动换挡杆时，换挡杆围绕挡杆支撑座的反向转动，多功能开关使得空挡断开，倒挡接通，电控单元控制电机控制单元使得电机逆时针转动，电动推杆从空挡位置向倒挡位置移动，并通过连接杆带动齿条移动，齿条带动齿轮转动，齿轮带动支撑轴与滑槽轴转动72°，由于滑槽轴对应的1号滑槽在转动的72°行程内，1号滑槽在坐标X轴正方向凸出一个结合套换挡行程，因此，滑槽轴控制1号指销使得一号拨叉轴移动一个结合套换挡行程，当电动推杆触动倒挡位置开关时，电控单元控制电机控制单元使得电机停止转动，此时变速器换入倒挡，滑槽轴控制的2号指销不移动，二号拨叉轴被锁止，无换挡动作；换入倒挡后，松开换挡杆，在离合器弹簧的作用下，离合器结合；N挡换1挡换挡杆沿限位面板的导槽右移，此时，换挡杆围绕挡杆支撑座的正向转动，拉紧换挡离合拉线，离合器朝分离方向移动，当换挡杆到达导槽右侧极限时，离合器完全分离；向下转动换挡杆使之从N挡进入1挡导槽位置，向下转动换挡杆时，换挡杆围绕挡杆支撑座的正向转动，多功能开关使得空挡断开，1挡接通，电控单元控制电机控制单元使得电机顺时针转动，电动推杆从空挡位置向1挡位置移动，并通过连接杆带动齿条移动，齿条带动齿轮转动，齿轮带动支撑轴和滑槽轴转动72°，由于滑槽轴对应的1号滑槽在转动的72°行程内，1号滑槽在坐标X轴负方向凸出一个结合套换挡行程，因此，滑槽轴控制1号指销使得一号拨叉轴移动一个结合套换挡行程，当推杆触动倒挡位置开关时，电控单元控制电机控制单元使得电机停止转动，此时变速器换入1挡，滑槽轴控制的2号指销不移动，二号拨叉轴被锁止，无换挡动作；换入1挡后，松开换挡杆，在离合器弹簧的作用下，离合器结合；1挡换2挡换挡杆沿限位面板上的导槽右移，此时，换挡杆围绕挡杆支撑座的正向转动，拉紧换挡离合拉线，离合器朝分离方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电控换挡式变速装置，包括离合器操作机构、拨叉换挡机构及换挡操作机构，其特征在于，离合器操作机构与换挡操作机构连接，换挡操作机构与拨叉换挡机构连接，各机构具体结构如下：离合器操作机构中，离合器外壳安装在发动机飞轮上并与发动机飞轮等速同向运动，膜片弹簧安装在离合器外壳上，且膜片弹簧的外圆端面固定在压盘上，膜片弹簧的内圆端面上方设置有分离轴承，分离轴承作用在膜片弹簧的内圆端面上，离合器摩擦盘位于压盘与发动机飞轮之间，分离拨叉一端设置在分离拨叉轴上，另一端设置有用于与推杆端部相配合的弧形缺口，同时分离拨叉的中部与分离轴承接触；手控阀固定在随动臂上，推杆与液压缸连接，液压缸与手控阀连接，手控阀一侧设置有手控阀拉杆，手控阀拉杆上端设置有与拉线座连接的换挡离合拉线，拉线座安装在车厢上；同时手控阀与液压泵连接，液压泵与油箱连接；拨叉换挡机构中，滑槽轴与支撑轴同轴，并设置在支撑轴中部，支撑轴一端安装有与齿条啮合的齿轮，齿条另一端与连接杆连接，连接杆与电动推杆连接，并在电动推杆上依次设置有倒挡位置开关、空挡位置开关、1挡位置开关、2挡位置开关及3挡位置开关，且空挡位置开关、1挡位置开关、2挡位置开关、3挡位置开关及电机控制单元分别与电控单元连接，电机与电机控制单元连接；一号拨叉轴上设置有1号指销，二号拨叉轴上设置有2号指销，一号拨叉插装在一号拨叉轴上，二号拨叉插装在二号拨叉轴上，并在滑槽轴上设置有用于安装1号指销的1号滑槽和用于安装2号指销的2号滑槽；换挡操作机构中，换挡杆上部嵌入限位面板的导槽，换挡杆底部设置在挡杆支撑座上，挡杆支撑座下方安装有换挡离合拉线，换挡离合拉线与拉线支架连接，多功能开关设置在挡杆支撑座一侧，并与电控单元连接。...

【技术特征摘要】
1.一种电控换挡式变速装置，包括离合器操作机构、拨叉换挡机构及换挡操作机构，其特征在于，离合器操作机构与换挡操作机构连接，换挡操作机构与拨叉换挡机构连接，各机构具体结构如下：离合器操作机构中，离合器外壳安装在发动机飞轮上并与发动机飞轮等速同向运动，膜片弹簧安装在离合器外壳上，且膜片弹簧的外圆端面固定在压盘上，膜片弹簧的内圆端面上方设置有分离轴承，分离轴承作用在膜片弹簧的内圆端面上，离合器摩擦盘位于压盘与发动机飞轮之间，分离拨叉一端设置在分离拨叉轴上，另一端设置有用于与推杆端部相配合的弧形缺口，同时分离拨叉的中部与分离轴承接触；手控阀固定在随动臂上，推杆与液压缸连接，液压缸与手控阀连接，手控阀一侧设置有手控阀拉杆，手控阀拉杆上端设置有与拉线座连接的换挡离合拉线，拉线座安装在车厢上；同时手控阀与液压泵连接，液压泵与油箱连接；拨叉换挡机构中，滑槽轴与支撑轴同轴，并设置在支撑轴中部，支撑轴一端安装有与齿条啮合的齿轮，齿条另一端与连接杆连接，连接杆与电动推杆连接，并在电动推杆上依次设置有倒挡位置开关、空挡位置开关、1挡位置开关、2挡位置开关及3挡位置开关，且空挡位置开关、1挡位置开关、2挡位置开关、3挡位置开关及电机控制单元分别与电控单元连接，电机与电机控制单元连接；一号拨叉轴上设置有1号指销，二号拨叉轴上设置有2号指销，一号拨叉插装在一号拨叉轴上，二号拨叉插装在二号拨叉轴上，并在滑槽轴上设置有用于安装1号指销的1号滑槽和用于安装2号指销的2号滑槽；换挡操作机构中，换挡杆上部嵌入限位面板的导槽，换挡杆底部设置在挡杆支撑座上，挡杆支撑座下方安装有换挡离合拉线，换挡离合拉线与拉线支架连接，多功能开关设置在挡杆支撑座一侧，并与电控单元连接。2.根据权利要求1所述的一种电控换挡式变速装置，其特征在于，膜片弹簧通过弹簧支撑销安装在离合器外壳上。3.根据权利要求1所述的一种电控换挡式变速装置，其特征在于，液压缸通过油管与手控阀连接，并在油管上设置有单向节流阀。4.根据权利要求1所述的一种电控换挡式变速装置，其特征在于，换挡离合拉线上套装有拉线调整螺母。5.根据权利要求1所述的一种电控换挡式变速装置，其特征在于，换挡离合拉线上套装有拉线紧固螺母。6.根据权利要求1所述的一种电控换挡式变速装置，其特征在于，手控阀拉杆上端还设置有与拉线座连接的安全离合器拉线，且安全离合器拉线上套装有拉线调整螺母。7.根据权利要求1所述的一种电控换挡式变速装置，其特征在于，限位面板上设置有多个导槽。8.根据权利要求1所述的一种电控换挡式变速装置，其特征在于，限位面板上设置有半离合指示点。9.根据权利要求1～8任一项所述的一种电控换挡式变速装置，其特征在于，离合器操作功能控制方法如下：离合器分离拉紧换挡离合拉线，手控阀拉杆与拉线座的距离缩短，此时，手控阀拉杆围绕安装点逆时针旋转，手控阀左路接入，液压缸伸长，液压缸带动随动臂围绕安装支点顺时针旋转并带动推杆左移，促使分离拨叉围绕分离拨叉轴顺时针旋转，分离轴承使膜片弹簧围绕弹簧支撑销顺时针旋转，压盘向右移动，离合器摩擦盘与压盘产生间隙，离合器分离；离合器结合放松换挡离合拉线，手控阀拉杆与拉线座的距离伸长，此时，手控阀拉杆围绕安装点顺时针旋转，手控阀右路接入，液压缸缩短，液压缸带动随动臂围绕安装支点逆时针旋转并带动推杆右移，促使分离拨叉围绕分离拨叉轴逆时针旋转，分离轴承使膜片弹簧围绕弹簧支撑销逆时针旋转，压盘向左移动，离合器摩擦盘与压盘间隙逐渐减小，离合器结合。10.根据权利要求1～8任一项所述的一种电控换挡式变速装置，其特征在于，本装置设置有两组拨叉换挡机构，分别对应不同的换挡结合套，以实现不同方案组合，一号拨叉对应倒挡和1挡，二号拨叉对应2挡和3挡，变速器换挡杆处于N挡位置，换挡控制方法如下：N挡换R挡换挡杆沿限位面板的导槽右移，此时，换挡杆围绕挡杆支撑座的正向转动，拉紧换挡离合拉线，离合器朝分离方向移动，当换挡杆到达导槽右侧极限时，离合器完全分离；向上转动换挡杆使之从N挡进入R挡导槽位置，向上转动换挡杆时，换挡杆围绕挡杆支撑座的反向转动，多功能开关使得空挡断开，倒挡接通，电控单元控制电机控制单元使得电机逆时针转动，电动推...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊力，孙松林，肖名涛，李旭，石毅新，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43