湖南农业大学专利开放许可典型案例——农用履带底盘的多级变速器应用
一、项目名称
农用履带底盘的多级变速器
二、供需方名称
专利权人:湖南农业大学
受让方:湖南农夫机电有限公司、吉首市宗南重工制造有限公司。
三、项目简介
发明专利“农用履带底盘的多级变速器”(专利号ZL201710178907.0)于2017年3月23日申请,并于2017年6月9日申请公布。专利核心内容包括一种农用履带拖拉机多级变速器,主要由箱体,可变换的动力输出部分、液压无级变速辅助回转部分和制动部分组成。具备原位转向功能,可解决小田块掉头和壅泥问题;具备差速转向功能,可解决耕作侧偏力导致不能走直问题;同时变速器结构简单紧凑,可有效解决空间布置和可靠性问题。
通过应用农用履带底盘多级变速技术组合专利,对农用履带底盘的结构提出创新性改进,有效提升了履带拖拉机工作效率,行走操作灵活方便,油耗更低,相关产品累计销售5925台套,销售额达3.6亿元,国内市场占有率在2019-2021年高达60%,并实现了出口销售,出口额达1427万元,让产品走出了国门。
本项目与相关专利的实施与推广使用对于促进农机产品技术进步,降低劳动强度和改善劳动条件具有明显的作用;产品使用时对于实现保护性耕作,保护水田泥底层和保水层具有明显效果;参评专利的许可实施与推广应用对着力推进农业现代化,推动农业提质增效有明显作用。
湖南农业大学机电工程学院蒋蘋教授在演示技术
农用履带底盘的多级变速器
四、技术创新点
1.首次创新性地发明了一种专用于履带式拖拉机的紧凑型变速器,创造性采用三联齿结构,实现了作业动力多档高效输出,彻底解决了履带式拖拉机变速器沿用收割机陈旧变速技术的弊端。
2.创造性采用组合式双联齿轮结构与常啮合齿轮组配合传动,实现直线行驶与换挡模式下的行走动力顺利传递,在结构与原理上保障了变速器的稳定性与可靠性。
3.通过前、后双换挡机构组合动作,实现前、后组合变速档位前8倒2的多档位输出,满足履带式拖拉机在不同工况下的变速器多传动比,宽范围动力输出,明显拓宽了该变速器的应用场合和适用范围。
4.创造性采用行星轮与制动装置组合,并辅以液压马达,可根据不同需要实现原地回转、单边制动和液压马达辅助转向三种转向形式,其灵活性高、适应能力强,首次在轻型履带拖拉机变速技术上实现了双功率流传动。
5.创造性采用变速器箱体上对应各行星轮输出组件,且通过WW型行星轮,实现紧凑空间的大扭矩传递的同时,兼具差速、辅助转向等功能,首次实现履带拖拉机轮边传动与转向灵活操作。
五、知识产权情况
专利发明团队在农用履带底盘的多级变速器及配套变速技术方面进行了一系列的专利布局,已累计申请6项发明专利,4项实用新型专利,发明专利授权5项,从技术层面全方位多维度保护多级变速核心技术,同时针对农用履带底盘的多级变速技术,已形成3项授权发明专利的专利组合保护,具体如下表:
专利号 |
专利名称 |
类型 |
状态 |
ZL201710178258.4 |
一种行星轮减速器后桥装置 |
发明 |
授权 |
ZL201710178786.X |
一种双轴多档位正反转变速装置 |
发明 |
授权 |
ZL201710099710.8 |
农机自动换挡方法及系统 |
发明 |
授权 |
ZL201611099961.8 |
农用机械无线视频驾驶系统及其视频切换方法 |
发明 |
授权 |
ZL201721582024.8 |
一种参数可调的四轮转向通用底盘 |
实用新型 |
授权 |
ZL201720289352.2 |
一种农用变速器的传动装置 |
实用新型 |
授权 |
ZL201720289321.7 |
一种转轴机构的制动装置 |
实用新型 |
授权 |
ZL201810966980.9 |
一种履轨一体化转运平台以及履带底盘打滑检测方法 |
发明 |
授权 |
ZL201920487512.3 |
一种高地隙植保机的底盘结构 |
实用新型 |
授权 |
ZL201711183586.X |
一种参数可调的四轮转向通用地盘 |
发明 |
待审 |
1.农用履带底盘的多级变速技术组合专利(备案号:X2022980005563):农用履带多级变速器(2017101789070)、一种双轴多挡位正反转变速装置(201710178786X)、一种行星轮减速器后桥装置(2017101782584)。受让方:湖南农夫机电有限公司。六、转化模式
2.多功能动力底盘关键技术(备案号:X2021980003520):农用履带多级变速器(2017101789070)、一种双轴多挡位正反转变速装置(201710178786X)、一种行星轮减速器后桥装置(2017101782584)、一种高地隙全液压参数自适应多功能植保机(201710047179X)、用于植保机四轮独立驱动底盘的转向系统(201710047178.5),受让方:吉首市宗南重工制造有限公司。
七、转化成效
1.市场前景:在我国内蒙、新疆、东北等市场一直有履带拖拉机需求。现主要为东方红系列产品,包括部分大马力履拖全部是国外进口。针对履带式拖拉机全系列产品,市场与行业对于产品的需求一直较大。北方市场:新疆、内蒙古、黑龙江乃至东欧及北亚的平原、缓坡丘陵地区,用于棉花、土豆、向日葵等旱地经济作物的耕整地、播种、运输等作业。客户群体:大农场、合作社、种植大户。南方市场:用于水稻田的冬季犁耕、深松作业;用于牵引油菜种植的旋耕、播种、施肥复试作业机具,作业效率高、作业质量好;用于高标准农田改造的推土、平整作业,有机肥料施撒机具的牵引作业。
2.市场占有率:根据中国农业机械工业协会统计显示,本发明专利许可实施的公司所配套生产履带式拖拉机以及所搭载的变速器,产品性能质量优异,市场认可度较高,近年来市场销售名列前茅,且在2020年国内市场占有率在60%以上。且相关技术应用的产品湖南省、江西省、黑龙江省等多地均已纳入农机购置与应用补贴目录。
3.产业带动性:针对履带式拖拉机技术核心与技术难点的变速箱技术的突破,既能提高丘陵地区的农业综合生产能力,提高粮食自给率,把特色农产品的资源优势转化为经济优势,又能促进农民增收、脱贫致富,发展地区经济。
目前本发明专利相关产品累计销售5925台套,销售额达3.6亿元,并实现了出口销售,出口额达1427万元,让中国的农机产品走出了国门,有效带动农机产业的高质量发展,有效的带动地区农民发家致富、脱贫致富。