[发明专利]一种用于拖拉机的合成式主动差速转向装置及其控制方法

说明书

本发明公开一种用于拖拉机的合成式主动差速转向装置及其控制方法，包括驱动差速器，所述驱动差速器包括差速器壳体和差速器齿轮机构；差速器齿轮机构，包括左侧半轴齿轮、第一行星齿轮、第二行星齿轮、行星轴、右侧动力输出齿轮和动力输出轴Ⅲ；发动机装置，包括发动机和动力输出锥齿轮Ⅰ，所述动力输出锥齿轮Ⅰ安装在发动机的动力输出轴Ⅰ上；所述动力输出锥齿轮Ⅰ与所述端面齿圈啮合；两级降速机构，设置在差速器齿轮机构的动力输出侧，两级降速机构的动力输入侧与动力输出轴Ⅲ连接；两级降速机构的动力输出侧与右侧半轴固定连接。本装置不允许直线行驶时左右车轮产生滑移，且转向时主动差速，可以实现更小的转向半径。

技术领域

本发明属于拖拉机传动转向技术领域，具体涉及一种用于拖拉机的合成式主动差速转向装置及其控制方法。

背景技术

我国一直是农业大国，随着科技的不断进步，田间作业用的大功率拖拉机需求逐步增大。随着环境问题的重视以及国家能源政策和经济发展水平的利好影响，自上世纪70年代以来，电动拖拉机得到快速发展，农用电动拖拉机的室内外使用得到大幅度提升。拖拉机转向需要用到转向装置，现有技术中的拖拉机转向装置，在转向时不便于对其控制，另外其最小转向半径过大。

现有技术中的拖拉机转向装置至少存在如下问题：

(1)传统的用于拖拉机的差速转向装置多用于履带式拖拉机，无法在轮式拖拉机上应用实现；

(2)传统的用于轮式拖拉机的转向装置结构简单，较多无法实现主动差速转向，且由于在田间作业，左右车轮易因摩擦力不同易产生滑移，偏转；

(3)传统的用于燃油轮式拖拉机的差速转向装置结构复杂，机械-液压并联式响应慢，且存在液压油泄露的风险；

(4)传统的用于电动轮式拖拉机的主动式差速转向装置结构复杂，往往需要多个电机分别控制两侧轮速，耗电量大，需要的电池电源成本高；

(5)传统的用于轮式拖拉机的差速转向装置结构复杂，传动过程复杂，且即使正常直线行驶左右也会因左右车轮摩擦不同产生滑移，效率低且期间之间的磨损大，装置使用寿命短。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术上存在的问题，提供一种用于拖拉机的合成式主动差速转向装置及其控制方法，本装置可以精确地控制不同驱动半轴之间的转速，同时不允许直线行驶时左右车轮产生滑移，且转向时主动差速，可以实现更小的转向半径，并且制造起来既简单且成本又底。

本实用发明的目的之一通过以下技术方案实现：

一种用于拖拉机的合成式主动差速转向装置，包括：

驱动差速器，所述驱动差速器包括差速器壳体和差速器齿轮机构；

差速器壳体，包括壳体和设置在壳体一端的端面齿圈，所述端面齿圈与壳体绕其中心轴线一体传动，所述壳体内形成有差速器齿轮机构的安装空间；

差速器齿轮机构，包括左侧半轴齿轮、第一行星齿轮、第二行星齿轮、行星轴、右侧动力输出齿轮和动力输出轴Ⅲ；所述第一行星齿轮和第二行星齿轮能够绕所述壳体的中心轴线进行转动，第一、二行星齿轮通过行星轴相对安装在所述壳体上，所述行星轴沿壳体的径向设置且由第一、二行星齿轮的轴心处穿过，行星轴与壳体两侧的安装孔转动连接，第一、二行星齿轮均分别与左侧半轴齿轮和右侧动力输出齿轮啮合，左侧半轴齿轮与左侧半轴固定连接，以实现对左侧车轮的驱动，右侧动力输出齿轮与动力输出轴Ⅲ连接；

发动机装置，包括发动机和动力输出锥齿轮Ⅰ，所述动力输出锥齿轮Ⅰ安装在发动机的动力输出轴Ⅰ上；所述动力输出锥齿轮Ⅰ与所述端面齿圈啮合；

两级降速机构，设置在差速器齿轮机构的动力输出侧，所述两级降速机构包括一级降速机构和二级降速机构，两级降速机构的动力输入侧与动力输出轴Ⅲ连接；两级降速机构的动力输出侧与右侧半轴固定连接。