秸秆还田机变速控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种秸秆还田机变速控制系统，该控制系统在秸秆还田机不工作时，两挡离合变速器处于空挡状态，此时无动力输出，避免发动机动力输出轴持续对粉碎刀轴传动，降低作业能耗。当进行秸秆还田作业时，通过两挡离合变速器在两个挡位上进行切换，可以实现对减速器输出轴的两个不同转速的切换，减速器输出轴带动齿轮油泵和CVT无级变速器工作。同时，通过调整三位四通换向阀的阀芯位置，变换不同工作口以调整液压油的流路，实现对CVT无级变速器的变速调节。从而两者结合能够实现在两个转速范围内的无级变速，进而能够针对不同的秸秆进行粉碎刀轴转速实时调节。

【技术实现步骤摘要】
秸秆还田机变速控制系统
本专利技术属于农用设备
，具体涉及一种秸秆还田机变速控制系统。
技术介绍
农作物秸秆是农业生产中收获稻麦及其他农作物后残留的根、茎等废弃物，我国每年的秸杆量大约为8亿吨，以水稻、小麦和玉米等作物的秸秆为主，这些秸秆通常含有农作物生长所必需的各种矿物质营养元素及有机质成分，将秸秆进行还田处理，不仅可培肥地力、实现增产增收，而且可减少因秸秆焚烧和化肥过量使用造成的环境污染。秸秆粉碎还田机是实现秸秆直接还田的主要机具，粉碎后秸秆的细碎程度和在地表覆盖的均匀性是衡量秸秆粉碎还田机工作性能的主要指标，对后续免少耕播种的质量、种子的发芽和生长以及作物的产量都会产生重要的影响。粉碎刀轴转速是秸秆粉碎还田机最重要的性能参数之一，增加粉碎刀轴转速不但能提高秸秆的喂入性能，还能提高粉碎室出口平面流体速度，改善秸秆粉碎抛撒性能。由于目前绝大多数秸秆还田机传动比固定，不能根据不同作物秸秆种类、相同种类秸秆不同性状进行粉碎刀轴转速实时调节，导致秸秆粉碎抛撒效果不理想，在一定程度上阻碍了秸秆还田机的推广应用。为此有必要开发一种秸秆还田机粉碎刀轴转速可调控制系统。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术的缺陷，本专利技术提供一种秸秆还田机变速控制系统，使用该系统，能够根据复杂多变的秸秆还田作业需要，实时调节粉碎刀轴的转速。技术方案：本专利技术所述的一种秸秆还田机变速控制系统，包括机械变速装置和液压无级变速系统；所述机械变速装置包括两挡离合变速器、以及连接在两挡离合变速器的输出端的主减速器，所述主减速器的减速器输出轴上设置有跟随该减速器输出轴转动的主动齿轮；所述液压无级变速系统包括从动齿轮、齿轮油泵、三位四通换向阀以及CVT无级变速器；所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合，从动齿轮安装在所述齿轮油泵的动力输入轴上，并能够带动该动力输入轴转动；所述三位四通换向阀的进油口连接齿轮油泵的出油端，两个工作口分别一一对应的与所述CVT无级变速器的两个液压缸连接；所述减速器输出轴连接所述CVT无级变速器用以提供动力。工作原理：当秸秆还田机不工作时，两挡离合变速器处于空挡状态，此时无动力输出，避免发动机动力输出轴持续对粉碎刀轴传动，降低作业能耗。当进行秸秆还田作业时，通过两挡离合变速器在两个挡位上进行切换，可以实现对减速器输出轴的两个不同转速的切换，减速器输出轴带动齿轮油泵和CVT无级变速器工作。同时，通过调整三位四通换向阀的阀芯位置，变换不同工作口以调整液压油的流路，实现对CVT无级变速器的变速调节。从而两者结合能够实现在两个转速范围内的无级变速，进而能够针对不同的秸秆进行粉碎刀轴转速实时调节。有益效果：该秸秆还田机变速控制系统，可根据复杂多变的秸秆还田现场作业需要实时电动机械、电动液压联动调节粉碎刀轴转速，特别是针对不同韧性秸秆选择不同传动比以控制不同的粉碎刀轴转速，不仅有利于提高秸秆粉碎合格率，改善秸秆抛撒还田均匀度，还有利于农机操作人员提高作业效率，降低劳动强度。附图说明图1是本专利技术的控制系统的结构示意图。具体实施方式下面，结合附图对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，本实施例公开的一种秸秆还田机变速控制系统，包括机械变速装置和液压无级变速系统。其中，机械变速装置包括两挡离合变速器、万向传动装置以及通过万向传动装置连接在两挡离合变速器的主减速器。具体的，两挡离合变速器包括与发动机动力输出轴连接的变速器输入轴16、中间轴15和变速器输出轴24。变速器输入轴16上设置有输入轴齿轮17，中间轴15与变速器输入轴16平行设置，其上设置有常啮合齿轮14。该常啮合齿轮14与输入轴齿轮17啮合，以实现中间轴15跟随变速器输入轴16转动的目的。而该两挡离合变速器除空挡外，有两个速度挡位，其中第一挡位由中间轴一挡齿轮13和输出轴一挡齿轮18啮合形成，第二挡位由中间轴二挡齿轮12和输出轴二挡齿轮23啮合形成。中间轴一挡齿轮13和中间轴二挡齿轮12均安装在中间轴15上，并跟随中间轴15一起转动。输出轴一挡齿轮18和输出轴二挡齿轮23可相对活动的套设在变速器输出轴24上，也就是说变速器输出轴24穿设在两个齿轮中间并能够相对两个齿轮活动。变速器输出轴24上还设置有同步器19，该同步器19位于输出轴一挡齿轮18和输出轴二挡齿轮23之间，并可在输出轴一挡齿轮18和输出轴二挡齿轮23之间移动。当同步器19移动时，同步器19的接合套也随之移动并实现换挡。同步器19用于咬合输出轴一挡齿轮18和输出轴二挡齿轮23，当同步器19抵靠在输出轴一挡齿轮18上时，同步器19咬合该齿轮，变速器输出轴24也就跟该齿轮转动。同样的，当同步器19抵靠在输出轴二挡齿轮23上时，两者相互咬合，变速器输出轴24也会跟随输出轴二挡齿轮23转动。当同步器19位于输出轴一挡齿轮18和输出轴二挡齿轮23之间，不与两者抵靠咬合时，即处于空挡位置。具体而言，同步器19通过换挡拨叉组件进行移动，该换挡拨叉组件包括调速电机、设置在调速电机输出轴上的第二齿轮22、与第二齿轮22啮合的换挡齿条21、以及连接在换挡齿条21和同步器19之间的换挡拨叉轴20。当调速电机顺时针转动时，第二齿轮22驱动换挡齿条21移动，带动换挡拨叉轴20移动进而使同步器19向着输出轴一挡齿轮18移动并咬合该齿轮。当调速电机逆时针转动时，第二齿轮22驱动换挡齿条21移动，带动换挡拨叉轴20移动进而使同步器19向着输出轴二挡齿轮23移动并咬合该齿轮。为了实现该系统在两个转速范围内无级变速，通过对各齿轮的齿数大小进行设置，将两个挡位设置成不同传动比。本实施例中，第一挡位的传动比远远大于第二挡位的传动比，从而两个挡位反应在减速器输出轴30上的速度就大不相同。万向传动装置包括两个万向节25和连接在中间的传动轴26，其中一个万向节与变速器输出轴24连接，另一个与主减速器的主动锥齿轮轴27连接。主减速器还包括与主动锥齿轮轴27连接的主动锥齿轮28、与主动锥齿轮28啮合的从动锥齿轮31、与从动锥齿轮31连接的减速器输出轴30、以及安装在减速器输出轴30上的主动齿轮29。该主动齿轮29跟随减速器输出轴30同步转动，此外，减速器输出轴30连接在CVT无级变速器的主动带轮上以对CVT无级变速器进行驱动。液压无级变速系统包括从动齿轮5、齿轮油泵6、三位四通换向阀9、CVT无级变速器、步进电机、第一齿轮8、变位齿条7、背压阀10和溢流阀11。其中，从动齿轮5安装在齿轮油泵6的动力输入轴上并与主动齿轮29啮合，从而当主动齿轮29转动时，从动齿轮5驱动齿轮油泵6工作。三位四通换向阀9的进油口连接齿轮油泵6的出油端，回油口连接背压阀10并通过其连接齿轮油泵6的进油端。为了确保液压系统中压力不超过规定值，齿轮油泵6的出油端和进油端之间还连接溢流阀11。三位四通换向阀9的一个工作口连接CVT无级变速器的主动带轮3的液压缸4，另一个工作口连接从动带轮1的液压缸33，从动带轮1的输出端连接秸秆还田机粉碎刀轴32。通过对步进电机进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种秸秆还田机变速控制系统，其特征在于，包括机械变速装置和液压无级变速系统；所述机械变速装置包括两挡离合变速器、以及连接在两挡离合变速器的输出端的主减速器，所述主减速器的减速器输出轴(30)上设置有跟随该减速器输出轴(30)转动的主动齿轮(29)；所述液压无级变速系统包括从动齿轮(5)、齿轮油泵(6)、三位四通换向阀(9)以及CVT无级变速器；所述从动齿轮(5)与所述主动齿轮(29)啮合，从动齿轮(5)安装在所述齿轮油泵(6)的动力输入轴上，并能够带动该动力输入轴转动；所述三位四通换向阀(9)的进油口连接齿轮油泵(6)的出油端，两个工作口分别一一对应的与所述CVT无级变速器的两个液压缸连接；所述减速器输出轴(30)连接所述CVT无级变速器用以提供动力。/n

【技术特征摘要】
1.一种秸秆还田机变速控制系统，其特征在于，包括机械变速装置和液压无级变速系统；所述机械变速装置包括两挡离合变速器、以及连接在两挡离合变速器的输出端的主减速器，所述主减速器的减速器输出轴(30)上设置有跟随该减速器输出轴(30)转动的主动齿轮(29)；所述液压无级变速系统包括从动齿轮(5)、齿轮油泵(6)、三位四通换向阀(9)以及CVT无级变速器；所述从动齿轮(5)与所述主动齿轮(29)啮合，从动齿轮(5)安装在所述齿轮油泵(6)的动力输入轴上，并能够带动该动力输入轴转动；所述三位四通换向阀(9)的进油口连接齿轮油泵(6)的出油端，两个工作口分别一一对应的与所述CVT无级变速器的两个液压缸连接；所述减速器输出轴(30)连接所述CVT无级变速器用以提供动力。


2.根据权利要求1所述的秸秆还田机变速控制系统，其特征在于，所述液压无级变速系统还包括步进电机、安装在步进电机的输出轴上的第一齿轮(8)、与所述第一齿轮(8)啮合的变位齿条(7)，所述变位齿条(7)连接所述三位四通换向阀(9)的阀芯用以调节阀芯的位置。


3.根据权利要求1所述的秸秆还田机变速控制系统，其特征在于，所述液压无级变速系统还包括背压阀(10)和溢流阀(11)，所述背压阀(10)连接在所述三位四通换向阀(9)的回油口和所述齿轮油泵(6)的进油端之间，所述溢流阀(11)连接所述齿轮油泵(6)的出油端和进油端。


4.根据权利要求1所述的秸秆还田机变速控制系统，其特征在于，所述两挡离合变速器的输出端为变速器输出轴(24)，所述变速器输出轴(24)上可相对活动的套设有输出轴一挡齿轮(18)和输出轴二挡齿轮(23)；变速器输出轴(24)上还设置有同步器(19)，所述同步器(19)位于输出轴一挡齿轮(18)和输出轴二挡齿轮(23)之间，并可在输出轴一挡齿轮(18)和输出轴二挡齿轮(23)之间移动；当同步器(19)抵靠在输出轴一挡齿轮(18)上时...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐礼超，胡晓明，陈勇，王伟，主爱东，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32