割臺折疊攪龍的雙軸離合器設計

2019-01-11 06:59:00蔣春平

新疆農機化 2018年5期

蔣春平

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆烏魯木齊 830026）

0 前言

4YZT-8型自走式玉米籽粒收獲機的折疊玉米割臺展開寬度達到4.43 m，超過道路通行寬度（3.5 m），為此將割臺設計為可折疊結構，分為左、右折疊單元、固定單元3部分。在道路行駛和轉場時機手操作按鈕，左、右折疊單元可折疊在固定單元上，使總寬度小于3.5 m，滿足道路通行條件。收割時機手操作可使割臺展開，滿足收割要求。

攪龍又叫螺旋推運器，是玉米割臺的輸送機構，將物料軸向推運到出口處。

由于攪龍需要在整個割臺寬度范圍內輸送物料，故割臺折疊攪龍也分成與折疊割臺匹配的3段：左、右折疊單元、固定單元，分別固定在折疊割臺相應部位。展開后的3段攪龍成一個整體，要求3段攪龍上的螺旋葉片銜接處協調，旋向相位一致，三段軸可靠結合傳遞動力，和普通不折疊的攪龍功能一樣，能夠可靠完成物料推運。

離合器是用于機械運轉中將傳動系統實現結合與分離的一種裝置，在機械系統中廣泛運用。常用的機械式離合器有牙嵌式、轉鍵式、輪齒式、圓盤摩擦式和圓錐摩擦式等多種。

研究開發一種割臺折疊攪龍的雙軸牙嵌式離合器，攪龍展開過程折疊單元的運動軌跡是圓周運動，所以離合器動盤定盤結合時，靠近旋轉中心處先接觸，然后整個端面逐漸接觸，接觸過程如果牙嵌沒有正好嚙合，需要動盤有一定的縮回位移量，待轉動時轉到合適位置動盤在彈簧力作用下再次伸出，動盤定盤的牙嵌嚙合，需要動盤與軸是間隙配合，動盤在軸上能輕松移動。

常見的牙嵌離合器又分為矩形牙嵌、三角形牙嵌和梯形牙嵌三種，考慮到結合的平順性，自鎖可靠，安裝結構和制造方便，選用矩形牙嵌式離合器。

1 折疊攪龍結構及雙軸離合器工作原理（圖1、2）

圖1 折疊攪龍示意

本割臺折疊攪龍適用于折疊割臺，也可根據需要適當改動后用于其它超長超大幅寬需要折疊的機構上，攪龍分成三段：左、右折疊單元、固定單元，分別固定在折疊割臺相應部位，跟隨割臺折疊或者展開。右折疊單元裝有鏈輪，與割臺體通過鏈條傳遞動力。每個單元都由骨架、托架、牙盤等組成。托架、牙盤、軸承、彈簧等全都安裝在直徑?165攪龍中心管里面，結構非常緊湊，雙軸離合器的可靠性決定了折疊攪龍的性能。

圖2 雙軸攪龍離合器示意

折疊攪龍參數：

寬度（mm）展開4 190（折疊后3 120）

直徑（mm）365×165（葉片直徑×中心管直徑）

螺距（mm）370

轉速（r/min）184

喂入量（kg/s）10

展開時，折疊單元與固定單元的主從動牙盤同軸對正，不一定凸起正對凹陷形成正確牙嵌嚙合關系，這需要轉到唯一合適的位置才能嚙合。相應的凹陷比凸起寬，便于實現嚙合。由圖2主從動壓盤正視圖可知，壓盤凸起凹陷不是圓周均布，而是從動盤凸起1對應主動盤凹陷1，其余的凸起與凹陷也是一一對應，這樣保證了相鄰兩段攪龍螺旋葉片螺旋起止銜接協調，相位一致，可靠完成物料推運。

展開時如果主從動牙盤凸起對凸起，這時需要主動盤有一個軸向縮回移動，避免整個折疊單元頂死不能展開到位，影響工作。同時展開完成后，攪龍轉動時縮回的牙盤在凸起對準合適的凹陷時能夠伸出，完成嚙合。這就需要主動牙盤后面有彈簧，在彈簧力作用下伸出，牙盤和軸的聯接用“六方”間隙配合結構，軸頭六方，牙盤內孔六方，這樣牙盤就可以在軸上方便滑動，而且傳動可靠。這種連接結構加工方便廉價，比花鍵加工成本低，傳遞扭矩和運動的可靠性也有保證。折疊是展開的逆向動作，離合器隨著折疊單元動作，徹底脫開。

由于折疊或展開都是停機時操作，不考慮離合器結合力和脫開摩擦力，而且牙盤為矩形牙嵌，本身就具備自鎖性能，所以僅需計算校核離合器的轉矩是否滿足即可。