拖拉機底盤傳動系發動機對接裝置及應用

李 明，張 磊，朱曉歡

（遠大石川島農機（沈陽）有限公司 遼寧 沈陽 110027）

1 引言

底盤傳動系和發動機是拖拉機的核心部件，因此其裝配質量直接影響整機性能。其裝配效率直接影響各拖拉機生產企業的產能。由于目前國內拖拉機生產企業仍然沿用比較老舊的吊裝式對接方式，由于此種生產方式人為因素占比較大，因此產品質量穩定性差，生產效率低，產能提升遇到瓶頸。因此采用自動化程度高的對接裝置代替人工作業是解決以上問題的方法。

圖3 拖拉機底盤傳動系和發動機對接裝置對接示意圖

拖拉機發動機與底盤傳動系采用精密花鍵軸連接，一些高端產品由于PTO動力輸出帶有模式切換功能，采用雙層花鍵軸結構。因此對裝配精度提出更高的要求，人工裝配難以滿足產品發展的需要，質量不穩定，效率低，而且近年來人工成本持續增加。隨著工業4.0在機械行業的逐步推廣，自動化對接裝置由于具有高精度、高效率、高適應性等優點，采用自動化對接裝置代替人工對接已經成為發展方向。本文設計一套拖拉機底盤傳動系和發動機對接裝置提高產品的裝配質量、穩定性、提高企業生產效率。

2 拖拉機發動機與底盤傳動系對接結構分析

拖拉機主要由發動機、底盤傳動系（離合器、變速箱、驅動橋）操縱系統、電器控制系統等組成。底盤傳動系和發動機是拖拉機的核心部件（見圖1、圖2）。

圖1 發動機

圖2 底盤傳動系

3 拖拉機底盤傳動系和發動機對接裝置工作原理

3.1 底盤發動機對接裝置應分別支撐發動機和底盤傳動系，分別定位后將底盤和發動機對接。對接裝置一端具有高低調整功能，另一端具有縱向角度調整功能。對接時需將底盤傳動系花鍵軸與發動機上離合器花鍵孔對正，保證定位精度、保持同心后，方可進行對接。高端機型需同時將傳動系內同心的兩根花鍵軸與離合器和飛輪上同心的兩個花鍵孔同時對正并保持同心后方可對接組裝。

3.2 此對接裝置采用激光定位，分別定位發動機安裝平面定位點和底盤傳動系裝配面定位點。

3.3 對接過程中，底盤傳動系支撐裝置水平位置保持固定，縱向角度由預先設定的程序調整至相應位置。發動機支撐裝置通過滾珠絲杠可在水平方向移動，平穩接近底盤傳動系，同時由預先設定的程序通過伺服系統驅動高度調整機構調整發動機高度。當二者進入預對接距離后，由激光定位系統分別定位二者的定位點，系統識別誤差后主控發出指令對二者位置誤差進行微調。直至將二者定位點對正后（裝配公差范圍內），對接裝置繼續平穩將發動機推向底盤傳動系，實現二者對接。

3.4 底盤傳動系與發動機對接過程中對接臺的高度調整，角度調整均為伺服電機自動調整。對接裝置主機中可存儲不同機型定位點信息。不同機型上線后自動識別，自動對接。

3.5 對接裝置配備示教系統，由操作者操縱示教器按鈕/旋鈕實現調整動作。調整速度可變、按鈕可以實現點動功能，可以精確調整。

3.6 示教器設有鎖定按鈕，調整完畢后按下鎖定按鈕，避免誤操作。設有調速旋鈕，實現各動作速度可調。

3.7 示教動作可以可以實現可視化編程，直接存儲。方便操作者建立新機型檔案。

3.8 底盤傳動系與發動機對接過程中水平方向移動為配有力調節和力反饋，推動力度大小根據機型不同可在主控中進行微調，避免對接過程中撞壞部件。

3.9 設備應具備完善的安全保護功能。設備關鍵部位貼有明顯的安全標識。操作工位均設有急停按鈕。電控系統及傳感器、執行單元帶有自檢功能，發現失效情況能夠立即報警，能夠停止相應動作，避免發生安全事故。

3.10 底盤發動機對接工裝應保證在一分鐘內將底盤發動機對接完畢。

3.11 底盤發動機對接工裝地腳可調、可鎖定。

3.12 底盤發動機對接工裝前部（底盤傳動系與發動機對接時，發動機風扇一側前方空間）為操作人員站立空間，此空間不應有任何物體遮擋。

3.13 發動機部裝線與底盤發動機對接工裝配合使用。底盤發動機對接后，發動機支撐工裝自動將發動機托盤輸送至返回線，發動機托盤自動返回。對接工位兩側留有操作者站立和操作空間，用于擰緊發動機與底盤傳動系連接螺栓。見圖3。

4 結語

拖拉機底盤傳動系和發動機對接裝置的使用，不僅提高了裝配精度，提高了產品的穩定性，而且將此工序操作工人數量由3人減少到1人。此工序的裝配時間由原3～5分鐘對接一臺降低至1分鐘對接一臺。不僅減少了人的因素對產品質量穩定性的影響，從長遠考慮更降低了生產企業的用人成本。提高了生產效率。

[1] 王孫安.機械電子工程系統設計[D]西安交通大學機械工程學院，2010，10.

[2] 李寶筏.農業機械學[M].北京：中國農業出版社，2003.

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