拖拉机底盘传动系发动机对接装置及应用

李 明，张 磊，朱晓欢

（远大石川岛农机（沈阳）有限公司 辽宁 沈阳 110027）

1 引言

底盘传动系和发动机是拖拉机的核心部件，因此其装配质量直接影响整机性能。其装配效率直接影响各拖拉机生产企业的产能。由于目前国内拖拉机生产企业仍然沿用比较老旧的吊装式对接方式，由于此种生产方式人为因素占比较大，因此产品质量稳定性差，生产效率低，产能提升遇到瓶颈。因此采用自动化程度高的对接装置代替人工作业是解决以上问题的方法。

图3 拖拉机底盘传动系和发动机对接装置对接示意图

拖拉机发动机与底盘传动系采用精密花键轴连接，一些高端产品由于PTO动力输出带有模式切换功能，采用双层花键轴结构。因此对装配精度提出更高的要求，人工装配难以满足产品发展的需要，质量不稳定，效率低，而且近年来人工成本持续增加。随着工业4.0在机械行业的逐步推广，自动化对接装置由于具有高精度、高效率、高适应性等优点，采用自动化对接装置代替人工对接已经成为发展方向。本文设计一套拖拉机底盘传动系和发动机对接装置提高产品的装配质量、稳定性、提高企业生产效率。

2 拖拉机发动机与底盘传动系对接结构分析

拖拉机主要由发动机、底盘传动系（离合器、变速箱、驱动桥）操纵系统、电器控制系统等组成。底盘传动系和发动机是拖拉机的核心部件（见图1、图2）。

图1 发动机

图2 底盘传动系

3 拖拉机底盘传动系和发动机对接装置工作原理

3.1 底盘发动机对接装置应分别支撑发动机和底盘传动系，分别定位后将底盘和发动机对接。对接装置一端具有高低调整功能，另一端具有纵向角度调整功能。对接时需将底盘传动系花键轴与发动机上离合器花键孔对正，保证定位精度、保持同心后，方可进行对接。高端机型需同时将传动系内同心的两根花键轴与离合器和飞轮上同心的两个花键孔同时对正并保持同心后方可对接组装。

3.2 此对接装置采用激光定位，分别定位发动机安装平面定位点和底盘传动系装配面定位点。

3.3 对接过程中，底盘传动系支撑装置水平位置保持固定，纵向角度由预先设定的程序调整至相应位置。发动机支撑装置通过滚珠丝杠可在水平方向移动，平稳接近底盘传动系，同时由预先设定的程序通过伺服系统驱动高度调整机构调整发动机高度。当二者进入预对接距离后，由激光定位系统分别定位二者的定位点，系统识别误差后主控发出指令对二者位置误差进行微调。直至将二者定位点对正后（装配公差范围内），对接装置继续平稳将发动机推向底盘传动系，实现二者对接。

3.4 底盘传动系与发动机对接过程中对接台的高度调整，角度调整均为伺服电机自动调整。对接装置主机中可存储不同机型定位点信息。不同机型上线后自动识别，自动对接。

3.5 对接装置配备示教系统，由操作者操纵示教器按钮/旋钮实现调整动作。调整速度可变、按钮可以实现点动功能，可以精确调整。

3.6 示教器设有锁定按钮，调整完毕后按下锁定按钮，避免误操作。设有调速旋钮，实现各动作速度可调。

3.7 示教动作可以可以实现可视化编程，直接存储。方便操作者建立新机型档案。

3.8 底盘传动系与发动机对接过程中水平方向移动为配有力调节和力反馈，推动力度大小根据机型不同可在主控中进行微调，避免对接过程中撞坏部件。

3.9 设备应具备完善的安全保护功能。设备关键部位贴有明显的安全标识。操作工位均设有急停按钮。电控系统及传感器、执行单元带有自检功能，发现失效情况能够立即报警，能够停止相应动作，避免发生安全事故。

3.10 底盘发动机对接工装应保证在一分钟内将底盘发动机对接完毕。

3.11 底盘发动机对接工装地脚可调、可锁定。

3.12 底盘发动机对接工装前部（底盘传动系与发动机对接时，发动机风扇一侧前方空间）为操作人员站立空间，此空间不应有任何物体遮挡。

3.13 发动机部装线与底盘发动机对接工装配合使用。底盘发动机对接后，发动机支撑工装自动将发动机托盘输送至返回线，发动机托盘自动返回。对接工位两侧留有操作者站立和操作空间，用于拧紧发动机与底盘传动系连接螺栓。见图3。

4 结语

拖拉机底盘传动系和发动机对接装置的使用，不仅提高了装配精度，提高了产品的稳定性，而且将此工序操作工人数量由3人减少到1人。此工序的装配时间由原3～5分钟对接一台降低至1分钟对接一台。不仅减少了人的因素对产品质量稳定性的影响，从长远考虑更降低了生产企业的用人成本。提高了生产效率。

[1] 王孙安.机械电子工程系统设计[D]西安交通大学机械工程学院，2010，10.

[2] 李宝筏.农业机械学[M].北京：中国农业出版社，2003.

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