拖拉機傳動系增設攝像頭的可行性分析

杜計榮，陳 雪，馬明靜，張玉鑫

(濰柴雷沃重工股份有限公司，山東 濰坊 261206)

0 引言

拖拉機作為現代農業生產的重要工具，小到十幾馬力，大到幾百馬力，主要適應于不同農田作業，提高作業效率。隨著科技越來越發達，攝像頭、雷達等高科技的成熟技術，已經在汽車行業廣泛應用。目前，拖拉機也隨著配置的提高，在電路上不斷改進，電控液也越來越普遍，改善了操作上的方便性，同時提升整車的舒適性、安全性、電腦故障檢測準確性等。在拖拉機傳動系內部增加攝像頭，是站在服務維修、配件提供角度做出的可行性建議。

1 傳動系介紹

拖拉機傳動系主要分為離合器、變速箱、后橋、動力輸出、最終傳動幾部分。拖拉機的傳動系與其它機械產品不同，傳動系就是底盤，沒有單獨的機架支撐，不僅充當機架作用，還是動力傳遞的主要骨架。如果內部個別齒輪、軸承、軸類零件有損壞現象，就必須拆除外部相關零件，還需將整車“斷腰”，才可以進行維修更換，可以說維修成本與時間消耗都非常大。

2 傳動系維修現狀

(1)離合器部分。正常情況下離合器殼體側面有個蓋板，主要用途是易于在外部調整離合器分離杠桿平面度，調整離合器工作行程，檢查離合器的工作狀態。如果操作過程中發現離合器異常，需打開側蓋板觀看。在外部無干涉情況下，打開蓋板很方便。如果是大馬力機型，整車結構設計緊湊，兩側會設計安裝有燃油箱、氣制動剎等部件，需拆卸干涉件后才可以打開離合器側蓋板。

(2)變速箱部分。發現變速箱內部有異響、換擋困難等常見故障，需打開駕駛室內的地板蓋，然后打開變速箱上蓋，特殊機型需將整個側置操縱機構拆卸，才可以清楚地看到變速箱主副變速內部齒輪，如果想看到底部中間軸齒輪，需將油液放到1/2處。這些操作看似簡單，實則造成維修時間的浪費。

(3)后橋部分，主要是中央傳動與動力輸出部分。后橋殼體上部安裝的是提升器總成，如果后橋內部發覺有異常情況，在不確定故障的情況下，想單獨看看內部結構，需斷開液壓管路，拆卸提升器總成，才可以清楚看到內部零件。如果是駕駛室機型，提升器不方便拆卸時，需將駕駛室拆下，才可以進行提升器總成的拆卸，拆卸步驟繁瑣。

(4)故障判斷準確后，如果想提前準備配件，若不進行進一步拆御，還未必能確定需準備的配件。如果更換離合器總成，需將發動機飛輪殼與變速箱殼體部分斷開；如果需更換變速箱內部齒輪件、軸類零件，需將發動機飛輪與變速箱殼斷開、變速箱殼與后橋殼斷開；如果更換中央傳動內部零件，需拆卸駕駛室與提升器總成。以上每節“斷腰”拆卸維修周期長，難度大。最后根據拆卸損壞的零件，再去提報配件需求，從時間上，已經浪費大半天的時間。

因拖拉機重負荷工作的特殊因素，傳動系在維修方面一直是消耗人力與時間最大的，日常故障判斷上，僅僅是單純地想清楚了解內部情況來判斷故障，都需要花費大量的拆卸時間才可以完成，更別說想要提前發現，提前預防。

3 增設攝像頭的目的與思路

3.1 目的

通過在傳動系增加攝像頭，如同在傳動系內部安了一雙眼睛，使用人員可以在整車維護保養期間，掌握傳動系內部各齒輪件運行狀態，日常操作過程中及時、準確地做出預防措施，降低故障的發生率，提高整車的使用壽命。

3.2 增設思路

結合拖拉機傳動系外觀“方方正正”的特點(僅以雷沃產品為例，不排除有其它狀態)，拖拉機傳動系內部按隔段增設攝像頭，是最適合的增加攝像頭方案之一。然后根據各個隔段大小，分為離合器斷、主變速斷、副變速斷、后橋前斷、中央傳動斷、動力輸出斷，根據空間大小，可對角設計。空間大的隔段可以設置1～2個攝像頭，空間小的隔段，增設1個攝像頭，從上到下可查看箱體內空間的一半即可。

4 可行性分析

4.1 增設優點

如果在傳動系增設攝像頭，可使整車的配置提升一個檔次，可通過攝像頭掌握傳動系內部離合器分離杠桿、主被動齒輪、軸承、軸、主被動弧、差速器、動力輸出齒輪、潤滑油的工作狀態。主要是在不拆卸任何外屬附件情況下，清楚地了解到內部的磨損情況、潤滑狀態、打齒位置、嚙合情況、卡滯原因、燒死起因。增設后優勢如下：一是可以提前做預防措施，避免故障點放大；二是可以為故障判斷提供依據，為零部件的故障原因分析做參考；三是可第一時間了解故障點，制定解決措施，提前儲備配件；四是故障初期，起到警示作用，提醒使用人員更加重視維護保養工作；五是可根據預知內部各零部件情況，在日常操作上更加謹慎，延長整車使用壽命，降低維修成本。

4.2 困難點

(1)攝像頭怕油，表面不能有一點的油污，如果被油污，清洗不方便，且影響拍攝效果，得不償失。(2)傳動系內部各齒輪部件本身就是在油液中工作，油液在工作狀態下具有一定的壓力，且油液包裹著傳動系齒輪工作，會嚴重影響查看視頻畫質。(3)油液非透明狀態，攝像頭無法正常拍到齒輪工作狀態。(4)傳動系長時間工作，溫度會隨之升高，會涉及到攝像頭的安全。(5)有些隔斷空間小，攝像頭布局受到限制，主要是主副變速部分，受撥叉軸安裝位置影響，空間不足。(6)傳動系不可有滲漏現象，不能因增加攝像頭，出現液壓油滲出故障。

4.3 解決措施及開啟條件

(1)針對攝像頭怕油漬問題，需單獨設計防油罩，材料必須經過多次測試，滿足不沾油、不掛油、易清洗的條件為宜，透明半圓形狀，日常在不拆卸殼體蓋板情況下，可以單獨拆卸此防油罩清理，同時做好防油罩的密封設計，攝像頭裝在防油罩里面，使其不與液壓油接觸，這樣不僅解決了油漬問題，還解決了高溫、高壓問題。(2)傳動系工作狀態下，油液四濺，影響攝像頭拍攝效果。在整車工作狀態下，不建議觀看視頻。視頻最佳觀看時間，需整車停放在平坦地面上，靜止運轉5 min以上，打開攝像頭與攝像頭配套探燈可以清楚地看到變速箱上層齒輪的60%位置處。如果在工作中發現傳動系有異常情況，可將齒輪油的1/2放出，此時是觀看變速箱上下兩層齒輪的嚙合狀態及磨損情況的最佳時機。(3)日常保養時，如果更換齒輪油，在舊的齒輪油排干凈后，可以打開攝像頭，觀察各齒輪、軸、軸承的工作狀態，此時觀看，可提前了解內部各零件狀態做出預防性措施，大大提高整機使用壽命。(4)針對隔段空間小，攝像頭安裝受限問題，可以根據不同機型具體設計，小馬力機型如果配置簡單，不建議安裝；如果是大馬力機型，可安裝在殼體蓋板上或者安裝在傳動系側壁面的70%～80%處，超過齒輪油規定液面的5～8 cm處。

4.4 不足之處

(1)整車的總成本增加。(2)攝像頭拍攝有死角，主要是指倒擋中間齒輪部分，差速器總成內部的行星齒輪件。(3)攝像頭觀看區域僅限于傳動系箱體內，箱體外部分無法滿足，如制動系、最終傳動部分等不適用。

4.5 安裝條件

(1)攝像頭選取高清攝像頭，帶有燈光，且角度可調整，確保可照亮傳動系箱體內，滿足觀看要求，并且可根據需求，調整觀看角度，減少視覺死角。(2)攝像頭防塵罩為防油污材料，透明狀態，為半圓形。(3)攝像頭安裝于變速箱殼體上蓋或者安裝在傳動系左右側壁面高度的70%～80%處，主要是確保觀看視角，方便拆卸、維修。(4)配套58.8 kW(80馬力)以上拖拉機，提高配置檔次。

5 結語

隨著科技的發展，攝像頭清晰度及質量越來越可靠，體積大小不一，如果應用于58.8 kW(80馬力)以上高端配置拖拉機的傳動系中，為拖拉機日常的維護保養提供參考，可以讓使用者及時掌握傳動系狀態，了解各零件使用狀態，并按規定要求操作，可顯著降低故障的發生頻率，站在服務維修的角度是完全成立的。