一种乘坐式多功能农用车
阅读说明：本技术 一种乘坐式多功能农用车 (Riding type multifunctional agricultural vehicle ) 是由 夏琪玮 陈勇帅 夏金邦 陈艳华 李忠才 于 2021-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明属于农业机械设备技术领域,具体涉及一种乘坐式多功能农用车,其包括车体,所述车体包括底盘和设置在底盘上的行驶系统、动力系统、传动系统、操控台以及乘坐部,传动系统包括变速器、第一输出传动装置和第二输出传动装置,动力系统将动力并列分配给变速器和第二输出传动装置,所述变速器将转速相关联的输出给行驶系统及第一输出传动装置,所述第一输出传动装置和所述第二输出传动装置驱动不同的作业机械。本发明通过改进传动系统,使其具有与行驶系统直接相关联的第一输出传动装置和与发动机工作直接相关联的第二输出传动装置,可以实现耕整、种植一体化,一机多用,极大地提高农用机的使用效率。(The invention belongs to the technical field of agricultural mechanical equipment, and particularly relates to a riding type multifunctional agricultural vehicle which comprises a vehicle body, wherein the vehicle body comprises a chassis, and a running system, a power system, a transmission system, a control platform and a riding part which are arranged on the chassis, the transmission system comprises a speed changer, a first output transmission device and a second output transmission device, the power system distributes power to the speed changer and the second output transmission device in parallel, the speed changer outputs the power to the running system and the first output transmission device in a rotating speed correlation mode, and the first output transmission device and the second output transmission device drive different working machines. The invention improves the transmission system to enable the transmission system to be provided with the first output transmission device directly related to the running system and the second output transmission device directly related to the work of the engine, can realize the integration of cultivation and planting, has multiple functions, and greatly improves the use efficiency of the agricultural machine.)
技术领域
本发明属于农业机械设备技术领域，具体涉及一种乘坐式多功能农用车。
背景技术
水稻是我国最主要的粮食作物,其种植面积,单产量,总产量在粮食作物中高居榜首。水稻的机械化生产可以显著的提高水稻的产量,并能有效的节约劳动力，因此近年来高速水稻插秧机在国内销量稳定在每年2万台左右。水稻一年最多可以种三季。通常在温度比较高的地区可以种三季，比如海南、广东、福建等地；而亚热带地区一年只可以种两季，比如安徽、浙江、重庆等地；另外，东北地区一年通常只能种一季。而使用高速插秧机种植水稻，每一季种植时间约为20天左右，因此高速水稻插秧机每年的使用时间在20～60天左右，全年大部分时间处于闲置状态。
随着农业现代化的发展，机械产品的大量使用，对于水稻管理、收获及收获后土地保养都都有各自专用机械进行，这样农民需要不同机械设备的投入，增加生产成本。
中国专利CN205686173U公开了“一种多功能农用作业车”通过“6档变速、三轮驱动”能够在更加恶劣的水田中行走，并且设置“浮板总成”和“后轮两侧的法兰盘可以增加一套行驶系统”的方案避免传动水田作业车辆容易下陷的弊端，使得“作业车”适用环境广。专利CN111465313A公开了一种“水田作业机”通过“在比所述无级变速装置的输出部靠下游处设置有减速机构”，“能够提高水田作业机的作业精度”。但上述专利都是针对搭载插秧作业部或者播种作业部的适应性或者精细化改进，现有技术并没有考虑到也没有意识到该高速水田作业车还可以搭载其他“作业部”，进行多功能作业。本发明为了降低农户的生产成本、提高农民收入，并将高速水稻插秧机充分使用起来（增加使用时间），急需研发一款集耕、种、管、收于一体的乘坐式多功能农用机械。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的至少上述一种问题，提供了一种乘坐式多功能农用车，该农用车可以搭在并适于驱动不同的作业部，而且驱动稳定，使得该农用车能够被充分利用，降低农户的生产成本。
本发明提供一种乘坐式多功能农用车，包括车体，所述车体包括底盘和设置在底盘上的行驶系统、动力系统、传动系统、操控台以及乘坐部，其特征在于，传动系统包括变速器、第一输出传动装置和第二输出传动装置，动力系统将动力并列分配给变速器和第二输出传动装置，所述变速器将转速相关联的输出给行驶系统及第一输出传动装置，行驶系统可以和第一输出传动装置同步工作，所述第二输出传动装置可以和动力系统同步工作，所述第一输出传动装置和所述第二输出传动装置驱动不同的作业机械。
本发明通过改进传动系统，使其具有与行驶系统直接相关联的第一输出传动装置和与发动机工作直接相关联的第二输出传动装置，两输出轴能够适应挂载不同的作业部，同时也可以对需要两种输出动能的复合作业部工作，可以实现耕整、种植一体化，也可以单独分别驱动不同的作业部，一机多用，极大地提高农用机的使用效率，有效解决了如高速水稻插秧农用机闲置时间长、使用率低的问题。
进一步地，所述第一输出传动装置包括多级齿轮副和第一输出传动轴，所述变速器为无极液压变速器，所述无极液压变速器动力输出轴与多级齿轮副传动连接，所述多级齿轮副经变速齿轮配合变速后输出动力给第一输出传动轴。第一输出传动轴输出不同的旋转速度，对应的可以调节插植部的工作效率，协同行走系统的行走速度，适应不同环境（如水田、旱田，崎岖或者平整），更能够适应不同的作业部（如插植部、种植部等），使用范围广。
进一步地，所述多级齿轮副包括与动力输出轴连接的第一传动轴，与第一传动轴平行且依次布置的第二传动轴、第三传动轴，所述第一传动轴上固定有第一高低齿轮组，所述第二传动轴滑动连接有第一变速齿轮组，并固定连接第二高低齿轮组，所述第三传动轴滑动连接有第二变速齿轮组，所述第一高低齿轮组和第一变速齿轮组啮合，所述第二高低齿轮组和第二变速齿轮组啮合，所述第三转动轴动力传输给第一输出传动轴。通过多级齿轮副的配合，实现较大的第一输出轴的输出范围，三传动轴的平行设置，使得传动效率高，传动稳定，占用空间较小。
进一步地，所述第三传动轴设有第一锥齿轮，所述第一输出传动轴端部设置有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，第三传动轴的传动方向转变90度，所述第一输出传动轴伸向车体后方。通过第一锥齿轮和第二锥齿轮配合实现转动方向的转变，实现第一输出传动轴能够直接车体后方延伸，延伸的方向和角度都能够根据需求情形相应设置，传动系统及动力系统的布置更为灵活。
进一步地，所述第一输出传动轴包括第一接头，中部轴及第二接头，所述第一接头和中部轴设置有第一离合器，所述中部轴的另一端与万向节连接，万向节输出可接插植部。通过插接配合可以更换中部轴，选择不同长度的第一输出传动轴，同时通过万向节的调节解决了长轴不同轴、传动方向不同轴等诸多问题，使得第一输出传动轴输出转动和扭矩稳定，适应性广，根据需求可以更换不同长度轴与作业部连接，连接维修方便。
进一步地，所述动力系统包括主皮带轮，所述无极液压变速器动力输入端设有第一从皮带轮，所述第二输出传动装置包括动力输入端的第二从皮带轮，所述主皮带轮、第一从皮带轮和第二从皮带轮通过皮带传动连接。
通过皮带的方式传动，将动力分配到第一从皮带轮和第二从皮带轮，两者并列，相互之间的影响较小，使得第二输出传动装置能够连续不断的输出给作业部工作动力，不论农用车行走状况如何，保证了作业部工作的高效、连续性，使得作业部（如旋耕机）工作效果好。
进一步地，所述第二输出传动装置包括一端与第二从皮带轮固定连接的第四传动轴、转向齿轮组以及第二输出传动轴，所述第四传动轴与变速器整体平行，所述第四传动轴另一端设置有第二离合器，所述第二输出传动轴向车体后方延伸，所述转向齿轮组传动连接第四传动轴和所述第二输出传动轴。通过单独设置转向齿轮组使得第二输出传动轴不仅可以与第四传动轴的传动方向发生改变使得第二输出传动轴向车体后方延伸，而且可以调整第二输出传动轴的空间位置，使得第二输出传动轴为第一输出传动轴的上方或者下方，避免两者相互干涉、影响，更重要的是这种调整可以使得两输出轴连接不同的作业部。在第四传动轴上设置第二离合器，可以断开所述第二输出传动装置中最大部分的结构的工作，减少相关部件的损耗和动力的损耗。
进一步地，所述转向齿轮组包括与第二离合器的输出端固定的第三锥齿轮、连接轴及连接轴两端固定的第四锥齿轮和第五锥齿轮、第二输出传动轴一端固定有第六锥齿轮，所述第三锥齿轮啮合，所述第五锥齿轮与第六锥齿轮啮合，所述第三锥齿轮与第二离合器滑动连接，所述第二离合器起分离作用时，第三锥齿轮不运转，所述第二离合器起结合作用时，第三锥齿轮与第二离合器同步运转。转向齿轮组的设置调整第二输出轴的输出位置、方向，避免了针对因挂载不同作业部而产生的农用车前置动力系统、且多轴传动的相互干涉问题，使得挂载的作业部的动力接入端口设置的位置更为灵活，使得本专利的第二输出轴连接适应性更广。
进一步地，所述第二输出传动轴两端部分别设置有第一万向节和第二万向节，第二输出传动轴动力经减速齿轮副输出。减速齿轮副设置在两万向节的后方，减少轴传动对两万向轮的扭矩作，而两万向节的设置进一步的适配不同的作业部。
进一步地，所述第二输出传动轴包括轴一，轴二以及轴三，所述轴一一端为第六锥齿轮，轴二两端为分别为第一万向节和第二万向节，轴三另一端连接有减速齿轮副，所述减速齿轮副包括固定在轴三上的齿轮一和耕整部输出端的齿轮二，两齿轮啮合调整输出转速，耕整部输出端安装有与耕整部配合的接头。减速齿轮副可以根据需要输出所需转速和扭矩，根据不同发动机的动力输出情况调整，使得输出效果和发动机动力相匹配。
附图说明
图1 为乘坐式多功能农用车示意图；
图2为农用车挂在插植部结构示意图；
图3为传动系统结构示意图；
图4为多级齿轮副结构示意图。
图中标注为：
1-车体，10-底盘，20-行驶系统，30-动力系统，40-传动系统，50-操控台，60-乘坐部；
101-前轴箱，102-后轴箱，103-挂接部；
3-插植部；
302-主皮带轮，303-皮带；
401-无极液压变速器，402-第一从皮带轮，403-输入轴，405-输出轴；
41-第一输出传动装置，411-多级齿轮副，412-第一输出传动轴，4121-第一接头，4122-中部轴，4123-第二结构，4124-第一离合器，413-插植部输出端， 416-第一高低齿轮组，417-第一变速齿轮组，418-第二高低速齿轮组，419-第二变速齿轮组，4110-第一锥齿轮，4111-第二锥齿轮，4112-第一传动轴，4113-第二传动轴，4114-第三传动轴；
42-第二输出传动装，421-第二输出传动轴，422-第四传动轴，423-第二从皮带轮，424-第二离合器，425-涨紧轮，426-转向齿轮组，4261-第三锥齿轮，4262-连接轴，4263-第四锥齿轮，4264-第五锥齿轮，427-万向节，4271-第一万向节，4272-第二万向节，4273-轴一，4274-轴二，4275-轴三，4276-第六锥齿轮，428-减速齿轮副，4281-齿轮一，4282-齿轮二，429-耕整部输出端。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本发明进行解释而并非限定。
如图1-4所示，本发明一种乘坐式多功能农用车，车体1包括底盘10，安装在底盘10上的行驶系统20、动力系统30、传动系统40以及操控台50、乘坐部60。其中底盘10采用高速水稻插秧机的底盘10结构，底盘10上安装前、后轴箱102，所述前轴箱101支承左右前行驶系统20，后轴箱102支承左右后行驶系统20。底盘10离地距离较高，能够适应不同作业环境。底盘10后端安装有挂接部103，所述挂接部103可以用于搭载耕整、种植、管理、收获及辅助等多个作业机械结构。其中该农用车可搭载的耕整部主要有：旋耕机、水田打浆机、平田机等。插植部3主要有：插秧机和直播机。管理部主要有：除草机、开沟器、撒药机、撒肥机等；收获部主要有：谷物收割机、红薯收割机、马铃薯收割机等。辅助部主要有：翻斗车、水泵等。通过农用车挂接不同的功能部实现一机多用，从而增加高速水稻插秧机底盘10的使用率，减少农户的生产成本。
多功能农用车包括动力系统30，所述动力系统30一般为发动机，当然在一些实施例中也可以为电动机，动力系统30包括主皮带轮302。所述传动系统40包括变速器，变速器为无极液压变速器401的动力输入端为第一从皮带轮402，主皮带轮302和第一从皮带轮402通过皮带传动。所述无极液压变速器401也可是现有的高速插秧机的行走部的变速箱。所述无极液压变速器401的动力输出轴405驱动行驶系统20，驱使农用车移动。本农用车通过无级无极液压变速器401调节传动比，该设计稳定、占用空间小，安装非常方便。
农用车挂接插植部3时，驱动插植部3工作的给插植部3传动的装置连接行驶系统20的无极液压变速器401，无极液压变速器401通过皮带轮与发动机连接。水稻插植或直播速度与农用车的行走速度相关联，即行走部速度快则插植或直播速度快，行走部速度慢则插植或直播速度慢，行走部停止时则不进行插植或直播工作，同步工作。
本实施例中，在无极液压变速器401的动力输出轴405另连接第一输出传动装置41，用于驱动插植部3。第一输出传动装置41包括齿轮箱（未示出）和第一输出传动轴412，齿轮箱内安装有多级齿轮副411。输出轴405经多级齿轮副411传输到第一输出传动轴412，将插植速度和行走速度关联，实现行驶系统及第一输出传动装置同步工作。多级齿轮副411包括与动力输出轴405一端连接的第一传动轴4112，所述第一传动轴4112上固定有第一高低齿轮组416，第二传动轴4113上设置有第一变速齿轮组417，所述第一变速齿轮组417在第二传动轴4113上滑动使得变速齿轮分别可以分别与第一高低齿轮组416相应齿轮啮合。第二传动轴4113同时固定有第二高低速齿轮组418，第三传动轴4114滑动连接有第二变速齿轮组419，所述第二变速齿轮组419在第三传动轴4114上滑动并与第二高低速齿轮组418相应齿轮啮合。所述的第一高低齿轮组416和第二高低速齿轮组418可以分别为两齿数不相等的齿轮组成，也可以有多齿数不行等的齿轮组成，相应的第一、二变速齿轮组具有与之相配合的齿轮，实现不同的传速比。第三传动轴4114远离无极液压变速器401的一端固定有第一锥齿轮4110，与第一锥齿轮4110啮合的为固定在第一输出传动轴412一端的第二锥齿轮4111，通过两锥齿轮的配合将转动轴的旋转方向转向90度，其中90度并非绝对角度，可以存在一定的误差或者公差范围内。所述第一输出传动轴412包括第一接头4121，中部轴4122及第二接头4123，所述第一接头4121和中部轴4122一端设有第一离合器4124，所述中部轴4122的另一端与万向节4123连接，万向节4123输出可接插植部。第一输出传动轴412将旋转动力传动到车体1尾部，与搭载在挂接部103的插植部3的动力接头连接。农用车行车速度通过无级无极液压变速器401控制，无级无极液压变速器401的输出轴405与多级齿轮副411连接，实现第一输出传动轴412的输出与行驶系统20行走速度联动，即农用车行走快，则第一输出传动轴412转速快，两者同步，使得种植农作物的间距保持基本相同。通过无极液压变速器401调整插植部3的工作速度，使得农用车不仅可以挂载插秧机，而且因为不同旋转速度的输出，可以挂载直播机等需要与插秧机不同的种植间距和动力需求的种植部。与现有的技术相比，本专利开拓性的将农用车挂载适用不同环境和作物的部件，一机多用。同时，多级齿轮副411结构简单而且稳定。对于依靠行驶系统20行走速度进行作业的作业部几乎都能够适用，适用范围广。
本发明农用车除了可以挂接插植部3，还可以挂载耕整部，耕整部（如旋耕机、打浆机等）因为不管行走部速度如何、是否停车，耕整部需一直保持运转，而第一输出传动装置41与行车速度相关联，无法始终保持一定的工作转速。
因此，传动系统40还包括在无极液压变速器401一侧的第二输出传动装置42，所述第二输出传动装置42包括设置在主皮带轮302和第一从皮带轮402之间的第二从皮带轮423，所述第二从皮带轮423与皮带配合。第二从皮带轮423固定在第四传动轴422一端，第四传动轴422基本与无极液压变速器401和多级齿轮副411整体平行，该整体平行是多级齿轮副411的整体设置方向基本相平行，即基本上与第一至三传动轴的传动方形基本相同，结构设置基本平行。第四传动轴422的另一端连接有第二离合器424，第二离合器424主要是作用是在不用耕整时断开第四传动轴422的扭矩传递。为了提高第二从皮带轮423和皮带的配合紧密程度，在第二从皮带轮423和主皮带轮302或者在第二从皮带轮423和第一从皮带轮402之间设置涨紧轮425，涨紧轮425配合在皮带的外侧，即涨紧轮425和第二从皮带轮423位于同一侧皮带的上下两侧。涨紧轮425具有向皮带方向移动的势能，使得涨紧轮425贴紧皮带并保证皮带绷紧。
第二输出传动装置42还包括转向齿轮组426，所述转向齿轮组426包括位于第二离合器424输出端滑动连接的第三锥齿轮4261、连接轴4262及连接轴4262两端固定的第四锥齿轮4263和第五锥齿轮4264，第二输出传动轴421一端固定有第六锥齿轮4276，所述第三锥齿轮4261和第四锥齿轮4263啮合，所述第五锥齿轮4264和第六锥齿轮4276啮合。第三锥齿轮4261套在第四传动轴422上，一般间隙很大。然后第三锥齿轮4261与第二离合器424连接，第二离合器424结合作用时，第三锥齿轮4261与第二离合器424一起运转。通过转向齿轮组426将第二从皮带轮423的动力转换成所需要的方向的动力，进一步的方便了将前置发动机301的动力通过传动轴传输到位于车体1后端的耕整部2上，并且便于第二输出传动装置42安装空间更为灵活。
第二输出传动轴421上设有万向节427，在本实施例中，包括第一万向节4271和第二万向节4272，第二输出传动轴421分为三段，分别为轴一4273，轴二4274以及轴三4275，所述轴一4273一端为第六锥齿轮4276，轴三4275另一端连接有减速齿轮副428。两万向节427的配合使得第二输出传动轴421能够长距离传输扭矩，并能够调整传动轴的角度，适于耕整部2起、放、颠簸等。本专利中通过齿轮和轴的配合，将皮带的动力传输到作业机械装置上，作机械工作稳定，精度高。
所述减速齿轮副428包括固定在轴三4275上的较小的齿轮一4281和输出端429的较大的齿轮二4282，两齿轮啮合调整输出转速，耕整部输出端429安装有与耕整部2等配合的接头。
本发明实施例中并没有对轴承、卡箍、轴承座等进行限定，都属于机械设置中的常规配合方式。本发明的中的“第一”“第二”等的表述并非为对结构的顺序的限定，也非对数量的限定，仅仅是对其后名词的区分。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
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