本發明涉及一種輕型履帶式拖拉機變速裝置及控制方法。

背景技術：

輕型履帶式拖拉機廣泛應用于收割機等農機具，其變速箱結構大都為包括主變速機構和副變速機構，主變速機構為單臺液壓無極變速箱HST，副變速機構為3檔齒輪變速機構。

與本發明最相關的現有技術是發明名稱為“一種履帶式拖拉機無極變速箱”專利(專利號：201420580069.1)，其結構為，具有第一變速機構，第一變速機構為農機具提供動力，具有第二變速機構，第二變速機構為行走系統提供動力，驅動左、右驅動輪，其中第二變速機構由主變速機構和副變速機構組成，主變速機構是單臺液壓無極變速箱HST，副變速機構是3檔齒輪變速機構，采用離合器單邊制動轉向。存在的不足之處在于，副變速三檔換擋行程很大，換擋造成困難不易操縱；離合制動式單邊制動轉向，對履帶磨損較嚴重且轉彎半徑較大，兩側制動摩擦片由于調整不到位會造成跑偏或轉向不靈等故障。

技術實現要素：

本發明的發明目的在于提供一種輕型履帶式拖拉機變速裝置及控制方法，轉彎半徑小，更加易于操作。

基于同一發明構思，本發明具有兩個獨立的技術方案：

一種輕型履帶式拖拉機變速裝置，發動機經第一變速機構驅動農機具旋轉，農機具安裝于農機具動力輸出軸上，發動機經第二變速機構驅動行走驅動輪旋轉，行走驅動輪安裝于行走動力輸出軸上，其特征在于：第二變速機構具有兩個液壓無極變速箱HST,兩個液壓無極變速箱HST分別單獨控制左、右行走驅動輪旋轉。

優選地，第二變速機構具有兩個副變速機構、兩個齒輪減速機構，每個液壓無極變速箱HST經一個副變速機構、一個齒輪減速機構驅動左行走驅動輪或右行走驅動輪旋轉。

優選地，第二變速機構的齒輪減速機構具有2—4級齒輪減速機構，相應設有2—4個減速軸，減速軸上相應裝有減速齒輪，各級齒輪減速機構的減速齒輪之間相嚙合；行走驅動輪安裝于行走驅動動力軸上，行走動力輸出軸上裝有驅動齒輪，驅動齒輪與末級齒輪減速機構的減速齒輪嚙合。

優選地，第二變速機構的副變速機構為兩檔變速機構，相應設有兩組齒輪，第一組齒輪由第一副變速主動齒輪、第一副變速齒輪組成，第二組齒輪由第二副變速主動齒輪，第二副變速齒輪組成，第一副變速主動齒輪、第二副變速主動齒輪安裝于液壓無極變速箱HST動力輸出軸上，第一副變速齒輪、第二副變速齒輪安裝于中間軸上。

優選地，第二變速機構的副變速機構為一檔變速機構，相應設有一組齒輪，由第一副變速主動齒輪、第一副變速齒輪組成，第一副變速主動齒輪安裝于液壓無極變速箱HST動力輸出軸上，第一副變速齒輪變速齒輪安裝于中間軸上，第一副變速主動齒輪、第一副變速齒輪常嚙合。

優選地，農機具動力輸出軸端部經法蘭接農機具接頭。

優選地，第一變速機構為兩檔變速機構，相應設有兩組齒輪，第一組齒輪由第一主動齒輪、第一變速齒輪組成，第二組齒輪由第二主動齒輪，第二變速齒輪組成，第一主動齒輪、第二主動齒輪安裝于發動機動力輸出軸上，第一變速齒輪、第二變速齒輪安裝于農機具動力輸出軸上。

2、一種上述輕型履帶式拖拉機變速裝置的控制方法，其特征在于：基于兩個液壓無極變速箱HST對分別對左、右行走驅動輪單獨進行控制，液壓無極變速箱HST輸出零轉速，實現行走驅動輪制動。

進一步地，當需轉向時，通過兩個液壓無極變速箱HST分別控制左、右行走驅動輪反轉，實現原地轉向。

優選地，通過調節液壓無極變速箱HST的流量方向及大小，實現對左、右行走驅動輪正傳、反轉及轉速快慢的控制。

本發明具有的有益效果：

本發明行走控制系統的第二變速機構具有兩個液壓無極變速箱

HST,兩個液壓無極變速箱HST(以下簡稱HST)分別單獨控制左、右行走驅動輪旋轉。本發明改變了傳統單HST的結構，通過兩個HST分別單獨控制左、右行走驅動輪旋轉，采用雙HST布置，每個HST實現獨立控制單邊驅動輪，可通過調節HST流量方向及大小實現對行走驅動輪正傳、反轉及轉速快慢的控制，只需通過對左、右行走驅動輪轉向的控制即可實現原地轉彎，大幅減少轉彎半徑，更加易于操作，有效提高在丘陵等小地塊作業的適應性。同時，本發明由于采用雙HST控制，取消了現有的單邊制動器，也減小了由于單邊制動轉向造成履帶對地面的磨損，降低了對作物及地塊的損傷，并且避免了由于制動器摩擦片裝調不到位造成的整機跑偏、制動失靈、無轉向等故障，減少了維修費用，提高了變速箱的整體性能。

由于本發明采用雙HST結構，增大了輸出扭矩，第二變速機構的副變速機構只需2檔或1檔變速機構，改變了傳統的3檔變速機構，更加易于操作。相應地，第二變速機構的減速機構為具有2級—4級齒輪減速機構，當副變速機構為1檔變速機構時，減速機構為4級齒輪減速機構，從而進一步保證行走動力驅動效果。本發明農機具動力輸出軸端部經法蘭接農機具接頭，農機具動力傳動軸損壞時，只需拆卸法蘭進行維修，不需將整個變速箱打開，更加方便維護。

附圖說明

圖1是本發明第一變速機構部分的結構示意圖；

圖2是本發明第二變速機構部分的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1：

如圖1、圖2所示，發動機1經離合器2通過發動機動力輸出軸3輸出兩組動力。第一組動力通過第一變速機構驅動農機具旋轉，農機具安裝于農機具動力輸出軸4上。第一變速機構為兩檔變速機構，相應設有兩組齒輪，第一組齒輪由第一主動齒輪Z5、第一變速齒輪Z1組成，第二組齒輪由第二主動齒輪Z6，第二變速齒輪Z2組成，第一主動齒輪Z5、第二主動齒輪Z6安裝于發動機動力輸出軸3上，第一變速齒輪Z1、第二變速齒輪Z2安裝于農機具動力輸出軸4上。發動機動力輸出軸3上還裝有齒輪Z7、Z8，農機具動力輸出軸4上還裝有齒輪Z3、Z4，齒輪Z3、Z7常嚙合，齒輪Z4、Z8常嚙合。

發動機動力輸出軸3輸出的第二組動力，通過第二變速機構驅動行走輪旋轉，行走驅動輪安裝于行走動力輸出軸10上，第二變速機構具有兩個液壓無極變速箱HST(以下簡稱HST)6,兩個HST分別單獨控制左、右行走驅動輪旋轉。第二變速機構具有兩個副變速機構、兩個齒輪減速機構，每個液壓無極變速箱HST經一個副變速機構、一個齒輪減速機構驅動左行走驅動輪或右行走驅動輪旋轉。圖2中給出了一個HST通過一個副變速機構、一個齒輪減速機構對一個行走驅動輪進行驅動的結構，另一個HST及相應的另一個副變速機構、齒輪減速機構與此相同。HST的動力輸入通過錐齒輪Z9、Z10傳動實現。副變速機構為兩檔變速機構，可實現兩檔調速，相應設有兩組齒輪，第一組齒輪由第一副變速主動齒輪Z11、第一副變速齒輪Z13組成，第二組齒輪由第二副變速主動齒輪Z12，第二副變速齒輪Z14組成，第一副變速主動齒輪Z11、第二副變速主動齒輪Z12安裝于液壓無極變速箱HST動力輸出軸上，第一副變速齒輪Z13、第二副變速齒輪Z14安裝于中間軸7上,中間軸7上裝有副變速換擋齒輪8。第二變速機構的齒輪減速機構具有3級齒輪減速機構，相應設有3個減速軸，減速軸上相應裝有減速齒輪，各級齒輪減速機構的減速齒輪之間相嚙合；行走驅動輪安裝于行走驅動動力軸10上，行走動力輸出軸10上裝有驅動齒輪Z21，驅動齒輪Z21與末級齒輪減速機構的減速齒輪Z19嚙合。

工作時，基于兩個液壓無極變速箱HST 6，分別對左、右行走驅動輪單獨進行控制，通過調節液壓無極變速箱HST 6的流量方向及大小，實現對左、右行走驅動輪正傳、反轉及轉速快慢的控制。液壓無極變速箱HST 6輸出零轉速，實現行走驅動輪制動。當需轉向時，通過兩個液壓無極變速箱HST 6分別控制左、右行走驅動輪反轉，實現原地轉向。

實施例2：

第二變速機構的副變速機構為一檔變速機構，相應設有一組齒輪，由第一副變速主動齒輪、第一副變速齒輪組成，第一副變速主動齒輪安裝于HST 6的動力輸出軸上，第一副變速齒輪安裝于中間軸7上，第一副變速主動齒輪、第一副變速齒輪常嚙合。相應地，第二變速機構的齒輪減速機構為4級齒輪減速機構，即與實施例1相比，增設1級齒輪減速機構。實施例2的其余結構及工作原理同實施例1。

實施例3：

第二變速機構的副變速機構為兩檔變速機構，第二變速機構的齒輪減速機構為2級減速機構。實施例3的其余結構及工作原理同實施例1。

實施例4：

農機具動力輸出軸4端部經法蘭接農機具接頭5，農機具動力傳動軸損壞時，只需拆卸法蘭進行維修，不需將整個變速箱打開，更加方便維護。實施例4的其余結構及工作原理同實施例1、實施例2或實施例3。