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一种卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统

阅读：1031发布：2020-11-22

IPRDB可以提供一种卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，属于农业节水灌溉领域，包括变速箱体、第一级蜗轮蜗杆传动系、第二级定轴轮系、第三级定轴轮系、手动回收轮系和换挡装置，本发明通过控制换挡装置中的拨叉位置，使该蜗轮蜗杆传动系统实现了档位1、档位2、空挡和手动回收四种调速模式；本发明以无刷直流电机代替水涡轮作为功率输出，提升了原动机的动力性能，以蜗轮蜗杆传动代替部分直齿圆柱齿轮传动，提高了卷盘喷灌机的传动比和传动效率、减小了变速箱的体积，解决了传统卷盘喷灌机在低速运行状况下，水涡轮动力性能不足、效率低，传统变速箱传动级数多、传动比小、体积庞大、效率低等技术问题。，下面是一种卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，其特征在于，包括第一级蜗轮蜗杆传动系、第二级定轴轮系和第三级定轴轮系；

所述第一级蜗轮蜗杆传动系包括第一级蜗轮(24)、第一级蜗杆(25)、第一级圆柱大齿轮(19)、第一级圆柱小齿轮(22)和第一级转轴(21)；

所述第一级蜗轮(24)与第一级蜗杆(25)啮合，第一级蜗杆(25)通过联轴器与电机的电机轴连接；第一级圆柱大齿轮(19)、第一级圆柱小齿轮(22)和第一级蜗轮(24)分别与第一级转轴(21)连接，第一级圆柱大齿轮(19)、第一级圆柱小齿轮(22)均位于第一级蜗轮(24)的同一侧；

所述第二级定轴轮系包括第二级圆柱大齿轮(8)、第二级圆柱小齿轮(16)、第二级端位齿轮(9)和第二级花键轴(10)；

所述第二级圆柱大齿轮(8)、第二级圆柱小齿轮(16)和第二级端位齿轮(9)均与第二级花键轴(10)连接，所述第二级圆柱大齿轮(8)位于第二级圆柱小齿轮(16)和第二级端位齿轮(9)之间；所述第二级圆柱大齿轮(8)与第一级圆柱小齿轮(22)啮合，第二级圆柱小齿轮(16)与第一级圆柱大齿轮(19)啮合；

所述第三级定轴轮系包括第三级圆柱大齿轮(4)、第三级圆柱小齿轮(6)、第三级链轮(1)和第三级转轴(5)；

所述第三级圆柱大齿轮(4)、第三级圆柱小齿轮(6)和第三级链轮(1)均与第三级转轴(5)连接，所述第三级链轮(1)安装在第三级转轴(5)端位、第三级圆柱大齿轮(4)和第三级圆柱小齿轮(6)分别安装在第三级链轮(1)的同一侧，所述第三级圆柱大齿轮(4)与第二级端位齿轮(9)啮合；

所述第一级蜗杆(25)作为该蜗轮蜗杆传动系统功率输入端，所述第三级链轮(1)作为该蜗轮蜗杆传动系统功率输出端。

2.根据权利要求1所述的卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，其特征在于，所述第二级定轴轮系还包括第二级滑移齿轮(18)；

所述第二级圆柱大齿轮(8)和小齿轮(16)的轴孔沿轴向一半厚度部分均加工了与第二级滑移齿轮(18)配合的内啮合齿轮，第二级圆柱大齿轮(8)和小齿轮(16)的轴孔沿轴向另一半厚度的部分分别通过第八轴承(29)和第九轴承(30)与第二级花键轴(10)连接，第二级圆柱大齿轮(8)和小齿轮(16)均轴向固定，周向不固定；

所述第二级滑移齿轮(18)与第二级花键轴(10)周向固定连接，并设在第二级圆柱大齿轮(8)和小齿轮(16)之间。

3.根据权利要求2所述的卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，其特征在于，还包括换挡装置，所述换挡装置包括拨叉(26)、拨叉轴(27)和换挡杆(28)，所述换挡杆(28)与拨叉轴(27)的一端固定连接，拨叉(26)的一端与拨叉轴(27)的另一端固定连接，拨叉(26)的另一端卡在第二级滑移齿轮(18)的中间间隙内。

4.根据权利要求1所述的卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，其特征在于，还包括变速箱体(3)，所述第一转轴(21)、第一级蜗杆(25)第二级花键轴(10)和第三级转轴(5)均通过轴承支撑在变速箱体(3)内。

5.根据权利要求1所述的卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，其特征在于，还包括手动回收轮系，所述手动回收轮系包括回收手轮(14)、回收转轴(15)和回收齿轮(12)；

所述回收手轮(14)和回收齿轮(12)均与回收转轴(15)联接，所述回收齿轮(12)与第三级圆柱小齿轮(6)啮合，所述回收手轮(14)位于变速箱体(3)外侧，回收齿轮(12)位于变速箱体(3)内侧，回收转轴(15)通过第三轴承(13)支撑在变速箱体(3)内。

6.根据权利要求1所述的卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，其特征在于，根据权利要求1所述的卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，其特征在于，所述第一级蜗杆(25)通过联轴器与无刷直流电机的电机轴连接。

说明书全文

一种卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统

技术领域

[0001] 本发明涉及农业节水灌溉领域，具体涉及一种卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统。

背景技术

[0002] 卷盘喷灌机是一种主要由水涡轮驱动的自动行走式灌溉机械，现有的卷盘喷灌机多由配套供水泵提供高压水，高压水在分流管的作用下，一部分驱动水涡轮，经传动装置后驱动卷盘，实现PE管的回收；另一部分高压水进入PE管，从喷洒小车上的喷嘴喷出，实现喷洒作业。

[0003] 现有卷盘喷灌机的驱动装置水涡轮存在低转速下动力不足、入机压力较高(0.6-1.0Mpa)、传递效率低于20％等缺点。用直流电机代替水涡轮作为驱动装置，原动机的传递效率会提高、调速范围会拓宽，但电机的额定转速比水涡轮高，则原有的传动系统将不能与之匹配。

[0004] 国内卷盘喷灌机的传动系统多采用带传动与直齿圆柱齿轮传动相结合的方式，多由带传动、4-5级齿轮传动和链传动构成。现有卷盘喷灌机的传动系统结构复杂，传动级数多，传动效率低，传动比较小，变速箱的质量和体积较大等缺点。与圆柱齿轮传动和带传动相比，蜗轮蜗杆传动具有传动比大、结构紧凑、传动平稳等特点。

发明内容

[0005] 针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，该蜗轮蜗杆传动系统具有多种调速模式，并且结构紧凑，传动比大，效率高。

[0006] 本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

[0007] 一种卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统，其特征在于，包括第一级蜗轮蜗杆传动系、第二级定轴轮系和第三级定轴轮系；

[0008] 所述第一级蜗轮蜗杆传动系包括第一级蜗轮、第一级蜗杆、第一级圆柱大齿轮、第一级圆柱小齿轮和第一级转轴；

[0009] 所述第一级蜗轮与第一级蜗杆啮合，第一级蜗杆通过联轴器与电机的电机轴连接；第一级圆柱大齿轮、第一级圆柱小齿轮和第一级蜗轮分别与第一级转轴连接，第一级圆柱大齿轮、第一级圆柱小齿轮均位于第一级蜗轮的同一侧；

[0010] 所述第二级定轴轮系包括第二级圆柱大齿轮、第二级圆柱小齿轮、第二级端位齿轮和第二级花键轴；

[0011] 所述第二级圆柱大齿轮、第二级圆柱小齿轮和第二级端位齿轮均与第二级花键轴连接，所述第二级圆柱大齿轮位于第二级圆柱小齿轮和第二级端位齿轮之间；所述第二级圆柱大齿轮与第一级圆柱小齿轮啮合，第二级圆柱小齿轮与第一级圆柱大齿轮啮合；

[0012] 所述第三级定轴轮系包括第三级圆柱大齿轮、第三级圆柱小齿轮、第三级链轮和第三级转轴；

[0013] 所述第三级圆柱大齿轮、第三级圆柱小齿轮和第三级链轮均与第三级转轴连接，所述第三级链轮安装在第三级转轴端位、第三级圆柱大齿轮和第三级圆柱小齿轮分别安装在第三级链轮的同一侧，所述第三级圆柱大齿轮与第二级端位齿轮啮合；

[0014] 所述第一级蜗杆作为该蜗轮蜗杆传动系统功率输入端，所述第三级链轮作为该蜗轮蜗杆传动系统功率输出端。

[0015] 优选地，所述第二级定轴轮系还包括第二级滑移齿轮；所述第二级圆柱大齿轮和小齿轮的轴孔沿轴向一半厚度部分均加工了与第二级滑移齿轮配合的内啮合齿轮，第二级圆柱大齿轮和小齿轮的轴孔沿轴向另一半厚度的部分分别通过第八轴承和第九轴承与第二级花键轴(10)连接，第二级圆柱大齿轮和小齿轮均轴向固定，周向不固定；

[0016] 所述第二级滑移齿轮与第二级花键轴周向固定连接，并设在第二级圆柱大齿轮和小齿轮之间。

[0017] 优选地，还包括换挡装置，所述换挡装置包括拨叉、拨叉轴和换挡杆，所述换挡杆与拨叉轴的一端固定连接，拨叉的一端与拨叉轴的另一端固定连接，拨叉的另一端卡在第二级滑移齿轮的中间间隙内。

[0018] 优选地，还包括变速箱体，所述第一转轴、第一级蜗杆、第二级花键轴和第三级转轴均通过轴承支撑在变速箱体内。

[0019] 优选地，还包括手动回收轮系，所述手动回收轮系包括回收手轮、回收转轴和回收齿轮；所述回收手轮和回收齿轮均与回收转轴联接，所述回收齿轮与第三级圆柱小齿轮啮合，所述回收手轮位于变速箱体外侧，回收齿轮位于变速箱体内侧，回收转轴通过第三轴承支撑在变速箱体内。

[0020] 优选地，所述第一级蜗杆通过联轴器与无刷直流电机的电机轴连接。

[0021] 本发明的有益效果：

[0022] 1)以无刷直流电机驱动代替水涡轮驱动，提高了原动机效率、拓宽了原动机调速范围、降低了配套供水泵组设备成本；

[0023] 2)以蜗轮蜗杆传动代替部分直齿圆柱齿轮传动，降低了传动的级数，提高了传动系统的效率、加大了传动系统的传动比、减小了变速箱的质量和体积。其传递相同载荷工况下，具有结构更加紧凑，承载能力大，工作可靠的优点；

[0024] 3)本发明通过改变拨叉的轴向位置的模式，具有容易实现换挡的突出优点，即可以调节传动速比，实现档位1、档位2、空挡、手动回收四种模式，改变第四级链轮的输出转速。

附图说明

[0025] 图1为本发明所述卷盘喷灌机蜗轮蜗杆传动系统的原理图。

[0026] 图2为图1的正向轴测图。

[0027] 图3为图2的反向轴测图。

[0028] 其中：

[0029] 1、第三级链轮；2、第一轴承；3、变速箱体；4、第三级圆柱大齿轮；5、第三级转轴；6、第三级圆柱小齿轮；7、第二轴承；8、第二级圆柱大齿轮；9、第二级端位齿轮；10、第二级花键轴；11、第四轴承；12、回收齿轮；13、第三轴承；14、回收手轮；15、回收转轴；16、第二级圆柱小齿轮；17、第五轴承；18、第二级滑移齿轮；19、第一级圆柱大齿轮；20、第六轴承；21、第一级转轴；22、第一级圆柱小齿轮；23、第七轴承；24、第一级蜗轮；25、第一级蜗杆；26、拨叉；27、拨叉轴；28、换挡杆；29、第八轴承；30、第九轴承；31、第十轴承；32、第十一轴承。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

[0031] 如图1所示，所述蜗轮蜗杆传动系统包括变速箱体3，第一级蜗轮蜗杆传动系、第二级定轴轮系、第三级定轴轮系、手动回收轮系和换挡装置。

[0032] 所述第一级蜗轮蜗杆传动系包括第一级蜗轮24、第一级蜗杆25、第一级圆柱大齿轮19、第一级圆柱小齿轮22和第一级转轴21。

[0033] 所述第一级蜗轮24与第一级蜗杆25啮合，第一级蜗杆25通过联轴器无刷电机的电机轴连接。第一级圆柱大齿轮19的轮毂通过平键与第一级转轴21连接、第一级圆柱小齿轮22的轮毂通过平键与第一级转轴21连接、第一级蜗轮24的轮毂通过平键和第一级转轴21连接、第一级圆柱大齿轮19和第一级圆柱小齿轮22均安装在第一级蜗轮24的同一侧，所述第一级转轴21两端分别通过第六轴承20和第七轴承23支撑在变速箱体3的箱壁上。

[0034] 所述第二级定轴轮系包括第二级圆柱大齿轮8、第二级圆柱小齿轮16、第二级滑移齿轮18、第二级端位齿轮9和第二级花键轴10。

[0035] 所述第二级圆柱大齿轮8和小齿轮16的轴孔沿轴向一半厚度部分均加工了与第二级滑移齿轮18配合的内啮合齿轮，第二级圆柱大齿轮8和小齿轮16的轴孔沿轴向另一半厚度的部分分别通过轴承八29和轴承九30与第二级花键轴10连接，第二级圆柱大齿轮8和小齿轮16均轴向固定，周向不固定，均可绕第二级花键轴周向任意旋转。所述第二级滑移齿轮18上加工有与第二级花键轴10对应的键槽，第二级滑移齿轮18与第二级花键轴10周向固定连接，并设在第二级圆柱大齿轮(8)和小齿轮(16)之间，第二级滑移齿轮18可保持跟第二级花键轴10同步旋转，在旋转的同时，还可以在第二级花键轴10上作轴向滑动。第二级端位齿轮9的轮毂通过平键与第二级花键轴10联接。所述第二级花键轴10的两端分别通过第四轴承11和第五轴承17支撑在变速箱体3的箱壁上。

[0036] 所述第二级圆柱大齿轮8与第一级圆柱小齿轮22啮合，第二级圆柱小齿轮16与第一级圆柱大齿轮19啮合。

[0037] 所述第三级定轴轮系包括第三级圆柱大齿轮4、第三级圆柱小齿轮6、第三级链轮1和第三级转轴5。

[0038] 所述第三级圆柱大齿轮4的轮毂通过平键与第三级转轴5连接，第三级圆柱小齿轮6的轮毂通过平键与第三级转轴5连接，第三级链轮1的轮毂通过平键与第三级转轴5连接，第三级链轮1安装在第三级转轴5的端位，并位于变速箱体3的外侧，第三级圆柱大齿轮4和第三级圆柱小齿轮6分别安装在变速箱体3内，所述第三级转轴5通过第一轴承2和第二轴承
7支撑在变速箱体3的箱壁上，所述第三级圆柱大齿轮4与第二级端位齿轮9啮合。

[0039] 所述手动回收轮系包括回收手轮14、回收转轴15和回收齿轮12，所述回收转轴15通过第三轴承13支撑在变速箱体3的箱壁上，所述回收手轮14的轮毂和回收齿轮12的轮毂均通过平键与回收转轴15连接，回收齿轮12与第三级圆柱小齿轮6啮合、回收手轮14安装在变速箱体3外侧、回收齿轮12安装在变速箱体3内侧。

[0040] 所述换挡装置包括拨叉26、拨叉轴27和换挡杆28，所述换挡杆28与拨叉轴27的一端固定连接，拨叉26的一端与拨叉轴27的另一端固定连接，拨叉26的另一端卡在第二级滑移齿轮18的中间间隙内。

[0041] 所述第一级蜗杆25作为该蜗轮蜗杆传动系统功率输入端，所述第三级链轮1作为该蜗轮蜗杆传动系统功率输出端。

[0042] 本发明所述蜗轮蜗杆传动系统实现调速的工作原理为：在第二级花键轴轴向位置设置换挡装置，通过调节拨叉在第二级花键轴的轴向位置，实现空挡、手动回收档、速比i1的档位和速比i2的档位四种调速模式，具体为：

[0043] 模式一：速比i1的档位1模式。

[0044] 无刷电机的功率输入到第一级蜗轮蜗杆传动系中的蜗杆25后，拨动换挡杆28使拨叉26到最左端，则第二级滑移齿轮18沿轴线滑移到第二级圆柱小齿轮16内，第二级滑移齿轮18与第二级圆柱小齿轮16内啮合，速比i1为第一级蜗轮24齿数、第二级圆柱小齿轮16齿数、第三级圆柱大齿轮4齿数三者乘积值与第一级蜗杆25的头数、第一级圆柱大齿轮19的齿数、第二级端位齿轮9的齿数三者乘积值的比值，从而第一级蜗杆25的动力，经第一级蜗轮24、第一级圆柱大齿轮19、第二级圆柱小齿轮16、第二级端位齿轮9和第三级圆柱大齿轮4传递到第三级链轮1输出，实现了第三级链轮1输出速比为i1的转速。在这种模式中，由于第二级圆柱大齿轮8可在第二级花键轴10上任意转动，则功率不传递到第二级圆柱大齿轮8。

[0045] 模式二：速比为i2的档位2模式。

[0046] 拨动换挡杆28使拨叉26到最右端，则第二级滑移齿轮18沿轴线滑移到第二级圆柱大齿轮8与之对应的轮廓内，第二级滑移齿轮18与第二级圆柱大齿轮8内啮合，速比i2为第一级蜗轮24齿数、第二级圆柱大齿轮8齿数和第三级圆柱大齿轮4齿数三者乘积值与第一级蜗杆25头数、第一级圆柱小齿轮22齿数和第二级端位齿轮9齿数三者乘积值的比值，从而第一级蜗杆25的动力，经第一级蜗轮24、第一级圆柱小齿轮22、第二级圆柱大齿轮8、第二级端位齿轮9、第三级圆柱大齿轮4传递到第三级链轮1输出，实现了第三级链轮1输出速比为i2的转速。在这种模式中，由于第二级圆柱小齿轮16可在第二级花键轴10上任意转动，则功率不传递到第二级圆柱小齿轮16。

[0047] 模式三：空挡模式。

[0048] 拨动换挡杆28使拨叉26到中间位置，则第二级滑移齿轮18既不与第二级圆柱大齿轮8内啮合，也不与第二级圆柱小齿轮16内啮合，由于第二级圆柱大齿轮8和小齿轮16可在第二级花键轴10上任意转动，则功率不经过第二级圆柱大齿轮8和小齿轮16，第三级链轮1不输出功率，为空挡状态。

[0049] 模式四：手动回收模式

[0050] 拨动换挡杆28使拨叉26到中间位置实现空挡模式后，人力转动回收轮系中的回收手轮14，手轮的动力经回收齿轮12和第三级圆柱小齿轮6传递到第三级链轮1输出，实现手动回收。

[0051] 所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

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