本發明涉及聯合收割機技術領域，特別涉及一種小型聯合收割機用轉向裝置。

背景技術：

通常收割機的轉向是通過各種方法轉動安裝有變速箱上的轉向臂，帶動變速箱內的轉向撥叉，轉向撥叉撥動一邊的轉向齒輪與中央傳動齒輪脫開，這時一側的行走履帶沒有驅動力，但在另一側履帶帶動下，也在跟著走，速度比另側履帶慢，收割機向一側跑偏；當轉向臂繼續轉動，轉向撥叉繼續撥動轉向齒輪移動，并壓緊一側的制動摩擦片，直至完全壓死，此時轉向側的行走履帶一被制動，收割機做原地轉向。這就是收割機轉向的二次行程：先轉向齒輪分離，后制動摩擦片制動。

目前市場上的收割機液壓轉向采用手動轉向閥，通過手柄連桿帶動閥芯左右移動，來實現轉向油缸的工作。通常手動轉向閥廠家宣傳具有轉向二次行程，實際由于閥芯移動距離短，很難實現轉向二次行程。在大型收割機等農機上轉向時缺點不明顯，用于小型收割機上時，轉向過快，轉向沖擊明顯。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種小型聯合收割機用轉向裝置，轉向性能好、轉向靈活、轉向軌跡精準度高，實現小型聯合收割機清晰的二次行程轉向和清晰的方向微調與修正，使轉向連續穩定，提高作業效率，減輕駕駛員勞動強度。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種小型聯合收割機用轉向裝置，包括設于底盤機架上的具有轉向臂的變速箱，設于所述變速箱后方的操作架，所述轉向裝置還包括具有二級轉向行程的主轉向機構、在任意行走狀態下對行走路線進行精確微調的輔助轉向機構；所述主轉向機構包括設于所述操作架上的轉向閥、設于所述操作架上的實現所述主轉向機構二級轉向行程的控制結構、設于所述變速箱上的抵接所述轉向臂的轉向油缸，所述輔助轉向機構包括設于所述操作架上的調節手柄、固接于所述轉向臂的連接叉，連接所述調節手柄與所述連接叉的拉線。

作為優選，所述控制結構包括手動操作的轉向手柄、與所述轉向閥的閥桿直接連接的轉向調節板、連接所述轉向手柄與所述轉向調節板的第一連桿。

作為優選，所述控制結構還包括設于所述轉向閥上的回油調節閥，所述回油調節閥的進油口與所述轉向油缸的轉向回油口油管連接，所述回油調節閥的出油口與油箱油管連接，所述回油調節閥包括可密封滑動的用于調節所述進油口開口大小的閥芯、設于閥芯與所述進油口之間的復位彈簧、設于閥芯底部的用于克服所述復位彈簧的彈力改變閥芯與進油口距離大小的回油調節閥板、將施于所述轉向調節板的力傳遞至所述回油調節閥板的第二連桿。

作為優選，所述回油調節閥板包括與所述轉向閥閥體樞接的并與所述閥芯底部抵接的作用部、與所述第二連桿連接的連接部；所述作用部具有用于與所述連接部固接的樞軸，所述連接部具有銷軸，所述第二連桿上設有與所述銷軸配合的長孔。

作為優選，所述作用部上的與所述閥芯底部的接觸面兩側邊緣分別設有第一鋼球、第二鋼球，所述第一鋼球、第二鋼球可垂直所述接觸面彈性移動，且第一鋼球和第二鋼球關于所述樞軸中心鏡像對稱；所述閥芯底部沿閥芯徑向間隔設有與所述鋼球表面相適應的第一凹槽、第二凹槽，且第一凹槽和第二凹槽關于閥芯中心對稱；所述第一鋼球到達第一凹槽或所述第二鋼球到達第二凹槽時的行程與所述閥桿的第一級行程結束至第二級行程結束的行程相適應。

作為優選，所述輔助轉向機構還包括設于所述連接叉與所述拉線之間的用于在所述轉向臂處于任意方位下均保持連接叉與轉向臂之間具有相同的初始繃緊力，并保持所述調節手柄始終具有清晰的多級阻尼反饋的中繼結構。

作為優選，所述中繼結構包括具有一固定軸的安裝架、軸承連接于所述固定軸中部的第一繃緊件、軸承連接于所述固定軸上的且位于所述第一繃緊件靠近底盤機架中部側的輔助反向調節件、螺紋連接于所述固定軸上的且位于所述第一繃緊件遠離底盤機架中部側的第二繃緊件、固設于所述固定軸螺紋段遠離底盤機架中部側的止位擋塊。

作為優選，所述第一繃緊件與所述連接叉之間拉線連接，所述第一繃緊件的外表面設有用于繞設拉線的第一螺旋線槽，所述第一繃緊件內沿固定軸外表面設有第一扭簧，所述第一繃緊件靠近所述第二繃緊件的端面上設有至少一個用于將所述第二繃緊件上的動力傳遞至所述第一繃緊件上的突起；所述第二繃緊件與所述調節手柄拉線連接，所述第二繃緊件的外表面設有用于繞設拉線的第二螺旋線槽，所述第二繃緊件內沿固定軸外表面設有第二扭簧，所述第二繃緊件靠近所述第一繃緊件的端面設有用于與所述突起相配合的凹槽；所述輔助反向調節件為一一端與所述第一繃緊件固接，另一端與所述固定軸固接的輔助扭簧。

作為優選，所述突起可沿所述固定軸軸向彈性伸縮，所述凹槽的槽深沿靠近所述第一繃緊件的旋轉方向逐漸遞增，所述凹槽的最大槽深大于所述突起伸出所在第一繃緊件端面的最大伸出長度，所述調節手柄換算至固定軸軸向的調節行程調節行程大于第一繃緊件與第二繃緊件相近端面之間的最大間距。

作為優選，所述第一扭簧的一端與所述固定軸固接、另一端與所述第一繃緊件固接，所述第二扭簧的一端與所述第二繃緊件固接、另一端與所述止位擋塊固接；所述第一扭簧的扭轉力隨著第一繃緊件與連接叉的距離的增大而增大，所述輔助扭簧的扭轉力隨著第一繃緊件與連接叉的距離的增大而減小，所述第一扭簧的扭轉力始終大于所述輔助扭簧的扭轉力，且所述第一扭簧與所述輔助扭簧的扭轉力之差始終保持一致，且該扭轉力之差小于使所述轉向臂轉動的最小施力；所述第二扭簧的扭轉力漸變方向與所述第一扭簧的扭轉力漸變方向相反。

綜上所述，本發明具有以下有益效果：

一種小型聯合收割機用轉向裝置，具有執行大幅度轉向的主轉向機構和在任意行走狀態下對行走路線進行精確微調的輔助轉向機構。

在主轉向機構中的轉向閥上增設回油調節閥，并將該回油調節閥的控制集成在轉向閥的控制結構上，在通過轉向手柄調節轉向閥閥桿伸出或者縮進的行程的同時，進行回油調節閥閥芯與進油口的間隙的開閉程度，并在間隙開始閉合和閉合完全時都具有清晰的操作手感反饋，做到清晰分明的二次行程轉向。

在輔助轉向機構中，通過調節手柄進行拉線的松緊調整，帶動連接叉繞開主轉向機構直接驅動變速箱上的轉向臂，可相對獨立于主轉向機構地進行轉向微調；并且在連接叉與拉線之間設有一中繼結構，使轉向臂由主轉向機構驅動而處于在任意轉動位置下，轉向臂與連接叉之間始終保持繃緊，并具有相同大小的預緊力，且該預緊力小于使轉向臂轉動的最小施力，同時轉向臂的動作不影響操作架上的調節手柄具有的初始繃緊力，使轉向臂在任意轉動位置下操作輔助轉向機構均有一直的良好手感；操作調節手柄，使中繼機構中的第二繃緊件在固定軸上螺旋前進，第二繃緊件與第一繃緊件接合，帶動第一繃緊件旋轉，施以連接叉足以使轉向臂轉動的力，實現獨立的轉向微調與修正，并可在進行小幅度轉向時通過輔助轉向機構修正主轉向機構的控制誤差，防止轉向過度。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的結構示意圖；

圖2為該實施例的俯視結構圖；

圖3為主轉向機構的結構示意圖；

圖4為轉向閥閥桿第二行程開始時回油調節閥的結構示意圖；

圖5為轉向閥閥桿第二行程結束時回油調節閥的結構示意圖；

圖6為轉向閥閥桿第二行程開始時閥芯與作用部的狀態示意圖；

圖7為轉向閥閥桿第二行程結束時閥芯與作用部的狀態示意圖；

圖8為中繼結構的連接示意圖；

圖9為中繼結構的結構剖視圖；

圖10為第二繃緊件上的凹槽的軸向俯視圖。

具體實施方式

下面結合附圖以及優選的方案對本發明做進一步詳細的說明。

本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。

實施例：如圖1-2所示，一種小型聯合收割機用轉向裝置，包括設于底盤機架上的具有轉向臂101的變速箱1，設于變速箱1后方的操作架2，還包括具有二級轉向行程的主轉向機構10、在任意行走狀態下對行走路線進行精確微調的輔助轉向機構20；主轉向機構10包括設于操作架2上的轉向閥11、設于操作架2上的實現主轉向機構10二級轉向行程的控制結構12、設于變速箱1上的抵接轉向臂101的轉向油缸13，輔助轉向機構20包括設于操作架2上的調節手柄21、固接于轉向臂101的連接叉22，連接調節手柄21與連接叉22的拉線23。主轉向機構10使用單桿操縱收割機轉向，操作力小，轉向范圍大，適宜田邊地頭大轉向操作；輔助轉向機構20通過手輕調節手柄21，相對獨立于主轉向機構10地進行轉向微調，修正收割機方向，適宜在行進中方向微調，兩者結合實現轉向連續穩定，輕松精準實現需要的轉向角度，提高作業效率，減輕駕駛員勞動強度。

進一步的，如圖3-5所示，控制結構12包括手動操作的轉向手柄121、與轉向閥的閥桿直接連接的轉向調節板122、連接轉向手柄121與轉向調節板122的第一連桿123；控制結構12還包括設于轉向閥11上的回油調節閥124，回油調節閥124的進油口1243與轉向油缸13的轉向回油口131油管連接，回油調節閥124的出油口1244與油箱油管連接，回油調節閥124包括可密封滑動的用于調節進油口1243開口大小的閥芯1241、設于閥芯1241與進油口1243之間的復位彈簧1242、設于閥芯底部的用于克服復位彈簧1242的彈力改變閥芯與進油口距離大小的回油調節閥板125、將施于轉向調節板122的力傳遞至回油調節閥板125的第二連桿126。

回油調節閥板125包括與轉向閥11閥體樞接的并與閥芯1241底部抵接的作用部1251、與第二連桿126連接的連接部1252；作用部1251具有用于與連接部1252固接的樞軸12511，連接部1252具有銷軸12521，第二連桿126上設有與銷軸12521配合的長孔1261。

轉向閥11為一單閥桿三位四通換向閥，具有溢流閥，轉向油缸13為一同向雙出桿油缸，所述轉向閥11與所述轉向油缸13油管連接。轉向閥11的右轉向出油口與轉向油缸13的右轉向進油口油管連接，轉向閥11的左轉向出油口與轉向油缸13的左轉向進油口油管連接。

工作時，當轉向手柄121在中位時，發動機帶動齒輪泵供油給轉向閥11，轉向閥11內直接回油至油箱。這時轉向油缸13不工作，變速箱1內兩側轉向齒輪與中央傳動齒輪嚙合，收割機直行；

當轉向手柄121向一側扳動一定角度時，帶動轉向閥閥桿向外伸出或向內縮進，右轉向出油口或左轉向出口出油，液壓油通過油管流向轉向油缸右側頂桿腔或左側頂桿腔，將右側頂桿或左側頂桿頂出一段距離，這時液壓油通過轉向回油口從回油管回到回油調節閥124內。由于第二連桿126上設有長孔1261，轉向調節板122轉動時，回油調節閥板125并未轉動。液壓油直接從回油口1244回流到油箱。這時轉向油缸13頂桿推動轉向臂101轉動一定角度，帶動變速箱內轉向撥叉轉動，轉向撥叉撥動一邊的轉向齒輪與中央傳動齒輪脫開，這時收割機跑偏，從而實現轉向的第一行程。

當轉向手柄121繼續向該側扳動時，帶動轉向閥閥桿繼續向外伸出或向內縮進，右轉向出油口或左轉向出口出油保持出油，這時回油調節閥板125被帶動，繞樞軸12511轉動，同時推動閥芯1241向進油口1243移動，使得閥芯1241與進油口1243的間隙慢慢變小，油壓升高；轉向油缸13內液壓油客服彈簧阻力將油缸頂桿繼續向下推出一段距離；油缸頂桿推動轉向臂101繼續轉動，連帶轉向撥叉轉動帶動轉向齒輪開始壓緊制動摩擦片，收割機轉向幅度進一步加大；當轉向手柄121繼續向該側扳動至底時，回油調節閥板125被帶動轉動，同時推動閥芯1241繼續移動，至完全將油路切斷，油壓繼續升高，轉向油缸13內液壓油將油缸頂桿繼續向下推出，油缸頂桿繼續推動轉向臂101轉動，連帶轉向撥叉轉動帶動轉向齒輪繼續壓緊制動摩擦片，直至完全壓緊制動摩擦片，收割機轉向幅度達到最大；當液壓油路內壓力升高的設定值時，溢流閥打開，并使油路內保持設定壓力，也使轉向油缸頂桿保持完全頂出狀態，從而實現轉向的第二行程。

進一步的，如圖4-7所示，作用部1251上的與閥芯1241底部的接觸面兩側邊緣分別設有第一鋼球a1、第二鋼球a2，第一鋼球a1、第二鋼球a2可垂直接觸面彈性移動，且第一鋼球a1和第二鋼球a2關于樞軸中心鏡像對稱；閥芯1241底部沿閥芯徑向間隔設有與鋼球表面相適應的第一凹槽b1、第二凹槽b2，且第一凹槽b1和第二凹槽b2關于閥芯中心對稱；第一鋼球a1到達第一凹槽或第二鋼球a2到達第二凹槽b2時的行程與閥桿的第一級行程結束至第二級行程結束的行程相適應。以第一鋼球a1與第一凹槽b1的配合為例，當轉向第二行程開始時，第一鋼球a1自然露出接觸面，并抵接在閥芯1241底面的邊緣，隨著作用部1251繞樞軸12511旋轉，第一鋼球a1受到復位彈簧1242的擠壓向接觸面內移動，并將閥芯1241推向進油口1243，當轉向第二行程結束時，閥芯1241頂端與進油口1243抵接封閉回油，同時第一鋼球a1到達第一凹槽b1所在位置，第一鋼球a1嵌入至第一凹槽b1內。由此，第二行程開始時需要克服第一鋼球a1彈性移動的力，具有清晰的操作手感反饋；第二行程結束時，該彈性移動的力消失，同時作用部1251與閥芯1241的位置因第一鋼球a1和第一凹槽b1的接合相對固定，使第二行程結束時同樣具有清晰的操作手感反饋，實現二次轉向的清晰分明。

進一步的，如圖8-10所示，輔助轉向機構20還包括設于連接叉22與拉線23之間的中繼結構24。

中繼結構24包括具有一固定軸241的安裝架、軸承連接于固定軸241中部的第一繃緊件242、軸承連接于固定軸241上的且位于第一繃緊件242靠近底盤機架中部側的輔助反向調節件243、螺紋連接于固定軸241上的且位于第一繃緊件242遠離底盤機架中部側的第二繃緊件244、固設于固定軸241螺紋段遠離底盤機架中部側的止位擋塊245。安裝架安裝于底盤機架上，固定軸241具有光軸段與螺紋段，輔助反向調節件243與第一繃緊件242依次設于光軸段，第二繃緊件244與止位擋塊245依次設于螺紋段；第一繃緊件242繞軸承以固定軸241為中心旋轉，且無軸向移動；第二繃緊件244可與第一繃緊件242接合或者脫離，自然狀態下抵靠在止位擋塊245上。

第一繃緊件242與連接叉22之間拉線連接，第一繃緊件242的外表面設有用于繞設拉線的第一螺旋線槽2421，第一繃緊件242內沿固定軸外表面設有第一扭簧2422，第一繃緊件242靠近第二繃緊件244的端面上設有至少一個用于將第二繃緊件244上的動力傳遞至第一繃緊件242上的突起2423；第二繃緊件244與調節手柄21拉線連接，第二繃緊件244的外表面設有用于繞設拉線的第二螺旋線槽2441，第二繃緊件244內沿固定軸外表面設有第二扭簧2442，第二繃緊件244靠近第一繃緊件242的端面設有用于與突起2423相配合的凹槽2443；輔助反向調節件243為一一端與第一繃緊件242固接，另一端與固定軸241固接的輔助扭簧。

第一扭簧2422的一端與固定軸241固接、另一端與第一繃緊件242固接，第二扭簧2442的一端與第二繃緊件244固接、另一端與止位擋塊245固接；第一扭簧2422的扭轉力隨著第一繃緊件與連接叉的距離的增大而增大，輔助扭簧的扭轉力隨著第一繃緊件與連接叉的距離的增大而減小，第一扭簧2422的扭轉力始終大于輔助扭簧的扭轉力，且第一扭簧2422與輔助扭簧的扭轉力之差始終保持一致，且該扭轉力之差小于使轉向臂101轉動的最小施力；第二扭簧2442的扭轉力漸變方向與第一扭簧2422的扭轉力漸變方向相反。

在使用主轉向機構10進行轉向控制時，轉向臂101可能處于任意轉動位置下，第一扭簧2422通過繃緊拉線，保證連接叉22與轉向臂101之間始終繃緊不松垮，而輔助反向調節件243保證該繃緊力始終一致，不會大于使轉向臂101轉動所需的最小施力，同時，自然狀態下第二繃緊件244抵靠在止位擋塊245上，第二扭簧2442通過繃緊拉線，保證調節手柄21上具有一定的初始繃緊力，第一繃緊件242與第二繃緊件244相互脫開，轉向臂101的動作不影響調節手柄21具有的初始繃緊力，使轉向臂101在任意轉動位置下操作輔助轉向機構20時均保持一致的良好手感。

進一步的，突起2423可沿固定軸241軸向彈性伸縮，凹槽2443的槽深沿靠近第一繃緊件242的旋轉方向逐漸遞增，凹槽2443的最大槽深大于突起2423伸出所在第一繃緊件端面的最大伸出長度，調節手柄21換算至固定軸軸向的調節行程大于第一繃緊件242與第二繃緊件244相近端面之間的最大間距。突起2423與凹槽2443可多對周向均勻設置在第一繃緊件242與第二繃緊件244的相近端面上。在需要進行輔助轉向操作時，操作調節手柄21，使第二繃緊件244在固定軸241上螺旋前進，如果是第二繃緊件的端面首先接觸到突起2423，突起2423被擠壓縮回，第二繃緊件244繼續螺旋前進，直至突起2423落入凹槽2443內，第二繃緊件244繼續螺旋前進，直至突起2423抵接至凹槽壁，第二繃緊件244與第一繃緊件242實現接合，帶動第一繃緊件242旋轉，施以連接叉22足以使轉向臂101轉動的力，實現獨立的轉向微調與修正，并可在進行小幅度轉向時通過輔助轉向機構修正主轉向機構的控制誤差，防止轉向過度。調節手柄21始終保持緊繃，在第二繃緊件244與第一繃緊件242接合之前，調節手柄21上的繃緊力在第二扭簧2442的影響下均勻遞增，在第二繃緊件244與第一繃緊件242接合之后繃緊力明顯、清晰地增加，然后繼續均勻增加，從而保持保持調節手柄21始終具有清晰的多級阻尼反饋。