一種適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置的製作方法

2023-12-09 11:38:36

專利名稱：一種適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於農業機械技術領域，與農業機械中動力傳動技術有關，具體涉及一種適用於大棚作業的小 型工作機的動力裝置，重點解決大棚內小型工作機的動力源、動力傳動與動力控制裝置的布置與安裝問題。
背景技術：
大棚內的氣體成分對作物生長影響較大的主要是空氣中的二氧化碳和有害氣體。二氧化碳是作物進行 光合作用的重要原料，保持一定濃度的二氧化碳含量，有利於提高作物的光合作用能力，增加產量。當然， 二氧化碳含量不能過多，也不能過少。有害氣體主要包括氨氣(NH3)、 二氧化硫(S02)、氯氣(Cl2)、乙烯 (CA)、甲酸二異丁酯、氟化氫(H2F)等。大棚內有害氣體達到一定的濃度時，會對大棚內栽培的作物造 成一定的危害。保持一定濃度的二氧化碳含量，降低和排除有害氣體的產生和危害，是大棚內氣體管理與 調節的重點。
隨著科技的進步，社會的發展，人們對大棚作物的品質和質量有了更高的要求。為了增強市場競爭力， 提高農產品質量和性價比，很多農業生產組織對大棚室內的環境條件提出了更嚴格的要求。比如作物育種、 栽培、種植大棚均嚴格要求無塵、恆溫、無噪、無廢氣物、清潔、環保。為避免影響大棚中的空氣品質， 並滿足大棚的特殊環境要求，技術上不允許採用傳統石化燃料作為動力能源，且要實現廢氣物的零排放、 無噪音、環保、節能、清潔，因此開發一種節能、無噪、環保、適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置 具有重要意義。
本發明所涉及的適用於大棚作業的小型工作機是一種純電動四輪小車，可作為大棚內各種小型作業機 具的動力源，如作為大棚播種機、施肥機、耕整機、旋耕機、開溝機、中耕機、除草機等作業機具的動力 源，具有廢氣物零排放、無噪、環保、節能、清潔等特點，能滿足對環境質量要求苛刻的作物大棚的生產 需要。

發明內容
本發明的目的在於提供一種適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置，該裝置可以很方便地與各種外 掛作業機具相聯並提供動力。本實用新型具有廢氣物零排放、無噪音，環保、節能、清潔等特點；結構簡 單，操作方便，維修容易，使用範圍廣，通用性強。
本發明的目的可以通過以下技術方案實現
一種適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置，所述的動力裝置包括一個減速器(2)，它的帶輪(1) 通過皮帶(23)與低壓直流電動機(21)上的帶輪(22)相連接，它的鏈輪(3)通過鏈條(4)與過渡軸 (12)上的鏈輪(5)相連接；過渡軸(12)上的兩個鏈輪(6)分別通過兩條鏈條(7)與兩個驅動輪(11) 上的兩個鏈輪(8)相連接，過渡軸(12)上的另一個鏈輪(13)通過鏈條(15)與輸出軸(16)上的鏈 輪(19)相連接；輸出軸(16)上固聯有動力輸出輪(17)，動力輸出輪(17)通過皮帶與作業機具(20) 相連接，帶動作業機具(20)工作；所述的動力裝置還包括一套動力控制裝置，該動力控制裝置包括安裝 在機架(10)上的一個蓄電池(9)，它通過導線與控制器(14)相連接，控制器(14)通過導線分別與低 壓直流電動機(21)和外掛的作業設備(24)相連接；鏈輪(19)沒有固聯在輸出軸(16)上'鏈輪(19)可以繞輸出軸(16)作迴轉運動，輸出軸(16)上的鏈輪(19)通過牙嵌式離合器(18)與輸出軸(16) 相連接。
本發明的優點是
1. 該動力裝置的能量是蓄電池。蓄電池為整個動力裝置提供電能，實現了廢氣物零排放、無噪聲， 環保、節能、清潔，滿足了對環境質量要求苛刻的作物大棚的生產需要。
2. 該動力裝置採用鏈條和皮帶傳動。它們與傳統的齒輪傳動裝置相比，具有製造安裝精度低，維修 檢測方便，結構簡單，衝擊力小，傳動平穩的優點，
3. 該動力裝置的發動機是低壓直流電動機。低壓直流電動機通過導線和控制器與蓄電池相連接，與 傳統的電力驅動車輛相比，免去了具有變壓和D/A轉換功能的逆變器，減化了結構，降低了成本。
4. 該動力裝置的動力輸出源是固聯在輸出軸上的動力輸出輪。動力輸出輪通過皮帶與其它各種不同 功能的作業機具相連接，如大棚播種機、施肥機、耕整機、旋耕機、開溝機、中耕機、除草機等作業機具， 拓寬了工作機的使用範圍，通用性強。
5. 該動力裝置的可擴展性強。為了實現其它特定的作業功能和滿足具體的工作需要而增設了附加作 業設備，比如空壓機、液壓泵、風機等，當不需要這種作業功能和工作需要時，可以不安裝附加作業設備， 預留了增添新功能的空間。
6. 整臺工作機具有自行走功能。過渡軸上的兩個鏈輪分別通過兩條鏈條與兩個驅動輪上的兩個鏈輪 相連接，驅動輪用來驅駛整臺工作機前進或後退。
7. 該動力裝置的離合器是牙嵌式離合器。輸出軸上的鏈輪沒有固聯在輸出軸上，鏈輪可以繞輸出軸 作迴轉運動，輸出軸通過牙嵌式離合器與輸出軸上的鏈輪相連接，用連杆撥叉機構(示意圖1上未標示) 來實現離合器的開合控制，進而控制鏈輪上的運動和能量是否能夠通過牙嵌式離合器傳遞給輸出軸。
更詳細的技術方案如《具體實施方式
》所述。


圖l:是本發明總體結構示意圖。
圖中各零部件的編號含義如下l-帶輪，2-減速器，3-鏈輪，4-鏈條，5-鏈輪，6-鏈輪，7-鏈條，8-鏈輪，9-蓄電池，10-機架，11-驅動輪，12-過渡軸，13-鏈輪，14-控制器，15-鏈條，16-輸出軸，17-動 力輸出輪，18-牙嵌式離合器，19-鏈輪，20-作業機具，21-低壓直流電動機，22-帶輪，23-皮帶，24-外 掛的作業設備。
具體實施例方式
實施例l
由圖l,該動力裝置包括帶輪(1)，減速器(2),鏈輪(3)，鏈條(4),鏈輪(5),鏈輪(6)，鏈條(7)，鏈 輪(8)，蓄電池(9)，機架(10),驅動輪(11),過渡軸(12),鏈輪(13)，控制器(14)，鏈條(15)，輸 出軸(16)，動力輸出輪(17)，牙嵌式離合器(18)，鏈輪(19)，作業機具(20)，低壓直流電動機(21)， 帶輪(22)，皮帶(23),附加作業設備(24)。
具體地說， 一種適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置，它包括一個減速器(2),該減速器(2) 可以商購。它的帶輪(1)通過皮帶(23)與低壓直流電動機(21)上的帶輪(22)相連接，它的鏈輪(3)
4通過鏈條(4)與過渡軸(12)上的鏈輪(5)相連接；過渡軸(12)上的兩個鏈輪(6)分別通過兩條鏈 條(7)與兩個驅動輪(11)上的兩個鏈輪(8)相連接，驅動輪(11)用來驅駛整臺工作機前進或後退， 過渡軸(12)上的另一個鏈輪(13)通過鏈條(15)與輸出軸(16)上的鏈輪(19)相連接；輸出軸(16) 上固聯著動力輸出輪(17)，動力輸出輪(17)通過皮帶與作業機具(20)相連接，帶動作業機具(20) 工作；所述動力裝置還包括一套動力控制裝置，該動力控制裝置包括一個蓄電池(9)，它通過導線與控制 器(14)相連接，控制器(14)通過兩束導線分別與低壓直流電動機(21)和外掛的作業設備(24)相連 接(鏈輪(19)沒有固聯在輸出軸(16)上)，鏈輪(19)可以繞輸出軸(16)作迴轉運動，輸出軸(16) 上的鏈輪(19)通過牙嵌式離合器(18,該牙嵌式離合器可以商購)與輸出軸(16)相連接。
前述的適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置，所述的動力輸出輪(17)是固聯在輸出軸(16)上 的動力輸出源，可以與其它各種不同功能的作業機具(20)相匹配，如大棚播種機、施肥機、耕整機、旋 耕機、開溝機、中耕機、除草機等作業機具，從而拓寬該工作機的使用範圍。
前述的適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置，所述的外掛的作業設備(24)是為了實現其它特定 的作業功能和具體的工作需要而增設的附加部件，比如空壓機、液壓泵、風機等，從而實現其特定的作業 功能，當不需要這種作業功能和工作需要時，可以不安裝外掛的作業設備(24)。本發明的結構預留了增 添新功能的空間。
前述的適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置，所述的發動機是低壓直流電動機(21)，低壓直流 電動機(21)直接由蓄電池(9)提供的低壓直流電驅動。低壓直流電動機(21)通過動力傳動裝置把能 量和運動分別傳遞給驅動輪(11)和動力輸出輪(17),驅動輪(11)用來驅駛整臺工作機前進或後退， 使整臺工作機具有自行走功能。動力輸出輪(17)固聯在輸出輪(16)上，動力輸出輪(17)通過皮帶與 作業機具(20)相連接，帶動作業機具(20)工作。
前述的適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置，所述的能量來源是蓄電池(9)，蓄電池(9)為整 臺工作機提供總電能，通過控制器(14)實現對低壓直流電動機(21)和附加作業設備(24)的驅動控制， 實現廢氣物零排放、無噪，環保、節能、清潔，滿足了對環境質量要求苛刻的作物大棚的生產需要。
前述的適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置採用三級傳動，其中一級傳動採用皮帶傳動，第二、 三級傳動採用鏈條傳動， 一級傳動是指減速器(2)上的帶輪(1)通過皮帶(23)與低壓直流電動機(21) 上的帶輪(22)相連接而構成的傳動，二級傳動是指減速器(2)上的鏈輪(3)通過鏈條(4)與過渡軸
(12) 上的鏈輪(5)相連接而構成的傳動，三級傳動是指過渡軸(12)上的兩個鏈輪(6)分別通過兩條 鏈條(7)與兩個驅動輪(11)上的兩個鏈輪(8)相連接而構成的傳動以及過渡軸(12)上的另一個鏈輪
(13) 通過鏈條(15)與輸出軸(16)上的鏈輪(19)相連接而構成的傳動。 一級皮帶傳動具有緩和衝擊、 傳動平穩和過載保護的優點，第二、三級鏈條傳動實現了把動力分流為驅駛整臺工作機本身前進或後退的 能量和帶動動力輸出輪(17)轉動的能量，根據不同的工作場合和工況要求在該工作機上裝載不同的作業 機具(20)，從而拓寬該工作機的使用範圍。
前述的適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置，所述的離合器為牙嵌式離合器(18),鏈輪(19) 沒有固聯在輸出軸(16)上，鏈輪(19)可以繞輸出軸(16)作迴轉運動，輸出軸(16)通過牙嵌式離合 器(18)與輸出軸(16)上的鏈輪(19)相連接，採用通用的連杆撥叉機構(商購)來實現牙嵌式離合器(18)的開合控制，進而控制鏈輪(19)上的運動和能量是否能夠通過牙嵌式離合器(18)傳遞給輸出軸 (16)，操作簡單方便。
本發明由動力傳動裝置和動力控制裝置組成，動力傳動裝置由皮帶傳動和鏈條傳動組成，動力控制裝 置由電氣控制部分和聯軸器控制部分組成。這種動力傳動與控制裝置可以實現的運行模式包括①停機模 式；②純行走模式；③純外掛作業設備工作模式；④外掛作業設備與驅動輪聯合工作模式；⑤驅動輪與作 業機具聯合工作模式；⑥外掛作業設備、驅動輪與作業機具聯合工作模式；⑦制動模式。
停機模式整個工作機動力裝置停止運行。
純行走模式工作機操作者根據工作需要操縱控制器，使其只啟動低壓直流電動機，同時利用連杆帶 動撥叉運動，使牙嵌式離合器處於分離狀態，此過程中，低壓直流電動機接受蓄電池提供的電能驅動整臺 工作機行走，附加作業設備和作業機具均處於停機狀態，能夠通過操縱控制器實現對整臺工作機的前行或 後退操作。
純外掛作業設備工作模式工作機操作者根據工作需要操縱控制器，使其只啟動外掛作業設備，此過 程中，外掛作業設備接受蓄電池提供的電能而開始工作，作業機具和驅動輪均處於停機狀態。
外掛作業設備與驅動輪聯合工作模式工作機操作者根據工作需要操縱控制器，使其同時啟動低壓直 流電動機和外掛作業設備，同時利用連杆帶動撥叉運動，使牙嵌式離合器處於分離狀態。此過程中，低壓 直流電動機接受蓄電池提供的電能驅動整臺工作機行走，外掛作業設備也接受蓄電池提供的電能而工作， 來實現其它特定的作業功能。
驅動輪與作業機具聯合工作模式工作機操作者根據工作需要操縱控制器，使其只啟動低壓直流電動 機，同時利用連杆帶動撥叉運動，使牙嵌式離合器處於閉合狀態。此過程中，低壓直流電動機接受蓄電池 提供的電能驅動整臺工作機行走，動力輸出輪驅動作業機具工作，進而實現其特定的作業功能。
驅動輪、作業機具與外掛作業設備聯合工作模式工作機操作者根據工作需要操縱控制器，使其同時 啟動低壓直流電動機和外掛作業設備，同時利用連杆帶動撥叉運動，使牙嵌式離合器處於閉合狀態，此過 程中，低壓直流電動機接受蓄電池提供的電能驅動整臺工作機行走和動力輸出輪運轉，動力輸出輪驅動作 業機具工作，實現作業機具特定的作業功能，而外掛作業設備接受蓄電池提供的電能而實現其特定的附加 作業功能。
制動模式工作機操作者根據工作需要操縱控制器，使其同時關閉低壓直流電動機和附加作業設備， 此過程中，蓄電池停止向低壓直流電動機和附加作業設備提供電能，驅動輪、作業機具與外掛作業設備均 停止工作，整臺工作機處於停機狀態。
本發明已經在一種由發明人設計的自走式微型馬鈴薯播種機上得到了應用'並且已經達到了預期的目的。
本發明還可以有其它實施方式，凡採用同等替換或等效變換形式的技術方案'均在本發明要求保護的 範圍之內。
權利要求
1.一種適用於大棚作業的小型工作機的動力裝置，其特徵在於，所述的動力裝置包括一個減速器(2)，其中帶輪(1)通過皮帶(23)與低壓直流電動機(21)上的帶輪(22)相連接，鏈輪(3)通過鏈條(4)與過渡軸(12)上的鏈輪(5)相連接；過渡軸(12)上的兩個鏈輪(6)分別通過兩條鏈條(7)與兩個驅動輪(11)上的兩個鏈輪(8)相連接，過渡軸(12)上的另一個鏈輪(13)通過鏈條(15)與輸出軸(16)上的鏈輪(19)相連接；輸出軸(16)上固聯有動力輸出輪(17)，動力輸出輪(17)通過皮帶與作業機具(20)相連接，帶動作業機具(20)作業；所述的動力裝置還包括一套動力控制裝置，該動力控制裝置包括安裝在機架(10)上的一個蓄電池(9)，它通過導線與控制器(14)相連接，控制器(14)通過導線分別與低壓直流電動機(21)和外掛的作業設備(24)相連接；輸出軸(16)上的鏈輪(19)通過牙嵌式離合器(18)與輸出軸(16)相連接。
全文摘要
本發明屬於一種大棚作業的小型工作機的動力裝置，包括減速器(2)，它的帶輪(1)經帶與低壓直流電動機(21)的帶輪(22)相連，它的鏈輪(3)經鏈與過渡軸(12)的鏈輪(5)相連；過渡軸(12)的鏈輪(6)經鏈與驅動輪(11)的鏈輪(8)相連，它的鏈輪(13)經鏈與輸出軸(16)的鏈輪(19)相連，鏈輪(19)經牙嵌式離合器(18)與輸出軸(16)相連；輸出軸(16)固聯著動力輸出輪(17)，動力輸出輪(17)帶動作業機具(20)工作；控制器(14)經導線與蓄電池(9)、低壓直流電動機(21)和附加作業設備(24)相連，控制器(14)控制低壓直流電動機(21)和附加作業設備(24)，牙嵌式離合器(18)控制輸出軸(16)，該裝置滿足環境質量要求苛刻的大棚的作業需要。
文檔編號A01B51/02GK101548594SQ200910061918
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月6日 優先權日2009年5月6日
發明者廖慶喜, 猛 張, 波 楊, 林來福, 段宏兵, 王福傑, 田波平, 黃海東 申請人:華中農業大學