拖拉机传动系增设摄像头的可行性分析

杜计荣，陈 雪，马明静，张玉鑫

(潍柴雷沃重工股份有限公司，山东 潍坊 261206)

0 引言

拖拉机作为现代农业生产的重要工具，小到十几马力，大到几百马力，主要适应于不同农田作业，提高作业效率。随着科技越来越发达，摄像头、雷达等高科技的成熟技术，已经在汽车行业广泛应用。目前，拖拉机也随着配置的提高，在电路上不断改进，电控液也越来越普遍，改善了操作上的方便性，同时提升整车的舒适性、安全性、电脑故障检测准确性等。在拖拉机传动系内部增加摄像头，是站在服务维修、配件提供角度做出的可行性建议。

1 传动系介绍

拖拉机传动系主要分为离合器、变速箱、后桥、动力输出、最终传动几部分。拖拉机的传动系与其它机械产品不同，传动系就是底盘，没有单独的机架支撑，不仅充当机架作用，还是动力传递的主要骨架。如果内部个别齿轮、轴承、轴类零件有损坏现象，就必须拆除外部相关零件，还需将整车“断腰”，才可以进行维修更换，可以说维修成本与时间消耗都非常大。

2 传动系维修现状

(1)离合器部分。正常情况下离合器壳体侧面有个盖板，主要用途是易于在外部调整离合器分离杠杆平面度，调整离合器工作行程，检查离合器的工作状态。如果操作过程中发现离合器异常，需打开侧盖板观看。在外部无干涉情况下，打开盖板很方便。如果是大马力机型，整车结构设计紧凑，两侧会设计安装有燃油箱、气制动刹等部件，需拆卸干涉件后才可以打开离合器侧盖板。

(2)变速箱部分。发现变速箱内部有异响、换挡困难等常见故障，需打开驾驶室内的地板盖，然后打开变速箱上盖，特殊机型需将整个侧置操纵机构拆卸，才可以清楚地看到变速箱主副变速内部齿轮，如果想看到底部中间轴齿轮，需将油液放到1/2处。这些操作看似简单，实则造成维修时间的浪费。

(3)后桥部分，主要是中央传动与动力输出部分。后桥壳体上部安装的是提升器总成，如果后桥内部发觉有异常情况，在不确定故障的情况下，想单独看看内部结构，需断开液压管路，拆卸提升器总成，才可以清楚看到内部零件。如果是驾驶室机型，提升器不方便拆卸时，需将驾驶室拆下，才可以进行提升器总成的拆卸，拆卸步骤繁琐。

(4)故障判断准确后，如果想提前准备配件，若不进行进一步拆御，还未必能确定需准备的配件。如果更换离合器总成，需将发动机飞轮壳与变速箱壳体部分断开；如果需更换变速箱内部齿轮件、轴类零件，需将发动机飞轮与变速箱壳断开、变速箱壳与后桥壳断开；如果更换中央传动内部零件，需拆卸驾驶室与提升器总成。以上每节“断腰”拆卸维修周期长，难度大。最后根据拆卸损坏的零件，再去提报配件需求，从时间上，已经浪费大半天的时间。

因拖拉机重负荷工作的特殊因素，传动系在维修方面一直是消耗人力与时间最大的，日常故障判断上，仅仅是单纯地想清楚了解内部情况来判断故障，都需要花费大量的拆卸时间才可以完成，更别说想要提前发现，提前预防。

3 增设摄像头的目的与思路

3.1 目的

通过在传动系增加摄像头，如同在传动系内部安了一双眼睛，使用人员可以在整车维护保养期间，掌握传动系内部各齿轮件运行状态，日常操作过程中及时、准确地做出预防措施，降低故障的发生率，提高整车的使用寿命。

3.2 增设思路

结合拖拉机传动系外观“方方正正”的特点(仅以雷沃产品为例，不排除有其它状态)，拖拉机传动系内部按隔段增设摄像头，是最适合的增加摄像头方案之一。然后根据各个隔段大小，分为离合器断、主变速断、副变速断、后桥前断、中央传动断、动力输出断，根据空间大小，可对角设计。空间大的隔段可以设置1～2个摄像头，空间小的隔段，增设1个摄像头，从上到下可查看箱体内空间的一半即可。

4 可行性分析

4.1 增设优点

如果在传动系增设摄像头，可使整车的配置提升一个档次，可通过摄像头掌握传动系内部离合器分离杠杆、主被动齿轮、轴承、轴、主被动弧、差速器、动力输出齿轮、润滑油的工作状态。主要是在不拆卸任何外属附件情况下，清楚地了解到内部的磨损情况、润滑状态、打齿位置、啮合情况、卡滞原因、烧死起因。增设后优势如下：一是可以提前做预防措施，避免故障点放大；二是可以为故障判断提供依据，为零部件的故障原因分析做参考；三是可第一时间了解故障点，制定解决措施，提前储备配件；四是故障初期，起到警示作用，提醒使用人员更加重视维护保养工作；五是可根据预知内部各零部件情况，在日常操作上更加谨慎，延长整车使用寿命，降低维修成本。

4.2 困难点

(1)摄像头怕油，表面不能有一点的油污，如果被油污，清洗不方便，且影响拍摄效果，得不偿失。(2)传动系内部各齿轮部件本身就是在油液中工作，油液在工作状态下具有一定的压力，且油液包裹着传动系齿轮工作，会严重影响查看视频画质。(3)油液非透明状态，摄像头无法正常拍到齿轮工作状态。(4)传动系长时间工作，温度会随之升高，会涉及到摄像头的安全。(5)有些隔断空间小，摄像头布局受到限制，主要是主副变速部分，受拨叉轴安装位置影响，空间不足。(6)传动系不可有渗漏现象，不能因增加摄像头，出现液压油渗出故障。

4.3 解决措施及开启条件

(1)针对摄像头怕油渍问题，需单独设计防油罩，材料必须经过多次测试，满足不沾油、不挂油、易清洗的条件为宜，透明半圆形状，日常在不拆卸壳体盖板情况下，可以单独拆卸此防油罩清理，同时做好防油罩的密封设计，摄像头装在防油罩里面，使其不与液压油接触，这样不仅解决了油渍问题，还解决了高温、高压问题。(2)传动系工作状态下，油液四溅，影响摄像头拍摄效果。在整车工作状态下，不建议观看视频。视频最佳观看时间，需整车停放在平坦地面上，静止运转5 min以上，打开摄像头与摄像头配套探灯可以清楚地看到变速箱上层齿轮的60%位置处。如果在工作中发现传动系有异常情况，可将齿轮油的1/2放出，此时是观看变速箱上下两层齿轮的啮合状态及磨损情况的最佳时机。(3)日常保养时，如果更换齿轮油，在旧的齿轮油排干净后，可以打开摄像头，观察各齿轮、轴、轴承的工作状态，此时观看，可提前了解内部各零件状态做出预防性措施，大大提高整机使用寿命。(4)针对隔段空间小，摄像头安装受限问题，可以根据不同机型具体设计，小马力机型如果配置简单，不建议安装；如果是大马力机型，可安装在壳体盖板上或者安装在传动系侧壁面的70%～80%处，超过齿轮油规定液面的5～8 cm处。

4.4 不足之处

(1)整车的总成本增加。(2)摄像头拍摄有死角，主要是指倒挡中间齿轮部分，差速器总成内部的行星齿轮件。(3)摄像头观看区域仅限于传动系箱体内，箱体外部分无法满足，如制动系、最终传动部分等不适用。

4.5 安装条件

(1)摄像头选取高清摄像头，带有灯光，且角度可调整，确保可照亮传动系箱体内，满足观看要求，并且可根据需求，调整观看角度，减少视觉死角。(2)摄像头防尘罩为防油污材料，透明状态，为半圆形。(3)摄像头安装于变速箱壳体上盖或者安装在传动系左右侧壁面高度的70%～80%处，主要是确保观看视角，方便拆卸、维修。(4)配套58.8 kW(80马力)以上拖拉机，提高配置档次。

5 结语

随着科技的发展，摄像头清晰度及质量越来越可靠，体积大小不一，如果应用于58.8 kW(80马力)以上高端配置拖拉机的传动系中，为拖拉机日常的维护保养提供参考，可以让使用者及时掌握传动系状态，了解各零件使用状态，并按规定要求操作，可显著降低故障的发生频率，站在服务维修的角度是完全成立的。