一種小型電動(dòng)拖拉的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種拖拉機(jī)，尤其是一種小型電動(dòng)拖拉機(jī)，包括底架以及設(shè)置在底架上的動(dòng)力集成裝置、轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)和座椅，動(dòng)力集成裝置的動(dòng)力輸出端通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)分別連接轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置和行走機(jī)構(gòu)，動(dòng)力集成裝置包括能量管理控制器和電池組，能量管理控制器的輸入端和輸出端分別與電池組輸出端、傳動(dòng)系統(tǒng)輸入端電連；本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、控制精確、節(jié)能環(huán)保。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種小型電動(dòng)拖拉機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種拖拉機(jī)，尤其是一種小型電動(dòng)拖拉機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)栽培面積和耕種要求日益增加，對(duì)機(jī)械化作業(yè)也提出了更高的要求；溫室大棚由于其封閉的的種植環(huán)境，因此對(duì)于作業(yè)裝備不但需滿(mǎn)足精耕細(xì)作的要求，而且更要向高效、低耗、綠色、環(huán)保方向發(fā)展，能夠給作物提供安全、無(wú)污染的生長(zhǎng)環(huán)境，同時(shí)給農(nóng)民提供健康、安靜的工作環(huán)境；目前溫室大棚內(nèi)作業(yè)機(jī)具以微耕機(jī)為主，動(dòng)力采用柴油機(jī)或汽油機(jī)，一般在6-9馬力，動(dòng)力小，作業(yè)效率較低，作業(yè)質(zhì)量差，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量有害尾氣和噪聲污染，直接影響作物生長(zhǎng)環(huán)境和農(nóng)民工作環(huán)境；另一方面，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)型拖拉機(jī)在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能過(guò)程中，有大量的熱能、聲能等損失，最終只能實(shí)現(xiàn)20%左右的能源轉(zhuǎn)化，隨著純電動(dòng)和混合動(dòng)力新能源車(chē)輛的快速發(fā)展，各種高性能電池的不斷研發(fā)，電能已作為清潔、高效能源在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域逐漸得到應(yīng)用，電動(dòng)拖拉機(jī)就是電能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用的新產(chǎn)品之一，其能源使用效率將比常規(guī)能源使用效率提高1.5至2倍左右，綜合使用成本為傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)型拖拉機(jī)的30%左右，必將成為現(xiàn)有拖拉機(jī)更新?lián)Q代的新品種。
[0003]檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利CN201110196196.2提供的一種電動(dòng)拖拉機(jī)中應(yīng)用遙控技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)信號(hào)發(fā)射裝置和信號(hào)接收處理裝置控制拖拉機(jī)的停止、前進(jìn)、轉(zhuǎn)向等動(dòng)作；但是遙控裝置的感應(yīng)范圍有限，而且使用遙控器進(jìn)行比較精確地操作非常困難，因而電動(dòng)拖拉機(jī)在棚內(nèi)作業(yè)時(shí)，農(nóng)民需跟隨拖拉機(jī)的行進(jìn)而不斷跟隨其后進(jìn)行控制，實(shí)際并不能減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，起不到省力的效果，同時(shí)該遙控電動(dòng)拖拉機(jī)的輸出馬力小，不能滿(mǎn)足棚內(nèi)旋耕起壟等作業(yè)，以致棚內(nèi)作業(yè)深度和土壤細(xì)碎度很難保證，實(shí)用性差，推廣比較難；中國(guó)專(zhuān)利CN201220178011.5提供的一種電動(dòng)拖拉機(jī)，該設(shè)備采用多電機(jī)獨(dú)立控制、能源管理系統(tǒng)集中管理電動(dòng)拖拉機(jī)的各個(gè)部位，智能化程度雖然很高，但是該設(shè)備設(shè)置兩套獨(dú)立的牽引設(shè)備提供動(dòng)力，并且其中一組牽引設(shè)備在閑時(shí)能夠回收能量，該設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)非常復(fù)雜、成本高，但是成效微乎其微，同時(shí)沒(méi)有傳統(tǒng)拖拉機(jī)的檔位控制，很難產(chǎn)生農(nóng)機(jī)具作業(yè)時(shí)需要的固定牽弓I力，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)操作不方便，也不省力。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、控制精確、節(jié)能環(huán)保的小型電動(dòng)拖拉機(jī)。
[0005]為了達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，包括底架以及設(shè)置在底架上的動(dòng)力集成裝置、轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)和座椅，動(dòng)力集成裝置的動(dòng)力輸出端通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)分別連接轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置和行走機(jī)構(gòu)，動(dòng)力集成裝置包括能量管理控制器和電池組，能量管理控制器的輸入端和輸出端分別與電池組輸出端、傳動(dòng)系統(tǒng)輸入端電連。
[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)選方案是:
[0007]進(jìn)一步的，還包括提升裝置，提升裝置的輸入端與能量管理控制器的輸出端電連。[0008]進(jìn)一步的，傳動(dòng)系統(tǒng)包括牽引電機(jī)、牽引電機(jī)控制器、變速箱、后驅(qū)動(dòng)橋和檔位操縱手柄；能量管理控制器的輸出端通過(guò)牽引電機(jī)控制器連接牽引電機(jī)，牽引電機(jī)通過(guò)變速箱連接后驅(qū)動(dòng)橋，后驅(qū)動(dòng)橋連接行走機(jī)構(gòu)。
[0009]進(jìn)一步的，能量管理控制器和電池組安裝在底架的前端，轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置位于底架的中部，轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置包括左操縱桿、右操縱桿、制動(dòng)踏板和加速踏板；左操縱桿和右操縱桿位于能量管理控制器和牽引電機(jī)之間，制動(dòng)踏板位于右操縱桿的外側(cè)，制動(dòng)踏板的外側(cè)設(shè)有加速踏板。
[0010]進(jìn)一步的，提升裝置包括提升電機(jī)PID控制器、提升電機(jī)、減速裝置、深度調(diào)節(jié)手柄、三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)、直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器；能量管理控制器的輸出端通過(guò)提升電機(jī)PID控制器與提升電機(jī)動(dòng)力輸入端相連，提升電機(jī)的動(dòng)力輸出端通過(guò)減速裝置與三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)相連，提升電機(jī)上安裝有直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器，直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器通過(guò)控制電路連接至提升電機(jī)PID控制器，減速裝置安裝在后驅(qū)動(dòng)橋上方，深度調(diào)節(jié)手柄連接減速裝置，座椅安裝在減速裝置的上方。
[0011]進(jìn)一步的，加速踏板和制動(dòng)踏板下分別安裝有傳感器，傳感器通過(guò)控制電路連接牽引電機(jī)控制器。
[0012]進(jìn)一步的，左操縱桿含有4個(gè)檔位:前檔、左擋、后檔、空擋，右操縱桿含有4個(gè)檔位:前檔、右檔、后檔、空擋。
[0013]進(jìn)一步的，檔位操縱手柄安裝在變速箱的右側(cè)邊，并且檔位操縱手柄設(shè)有3個(gè)不同的前進(jìn)檔位和3個(gè)不同的倒退檔位。
[0014]進(jìn)一步的,行走機(jī)構(gòu)為履帶行走機(jī)構(gòu)，履帶行走機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接在后驅(qū)動(dòng)橋的兩側(cè)。
[0015]進(jìn)一步的，電池組為鉛酸蓄電池組或者鋰電池組或者或者燃料電池組。
[0016]本實(shí)用新型有益效果為:1.本實(shí)用新型設(shè)置有能量管理控制器，可根據(jù)需要分配能量給牽引電機(jī)和提升電機(jī)，若在溫室大棚內(nèi)需進(jìn)行耕整地作業(yè)時(shí)，可分配少量的電能給牽引電機(jī)使其能實(shí)現(xiàn)拖拽機(jī)具前行即可，更多的電能留給提升電機(jī)完成作業(yè)，相反，不需進(jìn)行作業(yè)時(shí)可只需分配電能給牽引電機(jī)即可，避免電能浪費(fèi)，達(dá)到節(jié)能高效目的；2.提升電機(jī)采用直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器來(lái)采集信號(hào)，通過(guò)提升電機(jī)PID控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)耕深的智能調(diào)節(jié)無(wú)級(jí)控制的目的，可根據(jù)深度調(diào)節(jié)手柄調(diào)整農(nóng)機(jī)具作業(yè)的深度，滿(mǎn)足不同地形耕整地的要求；3.本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)向裝置采用左、右操縱桿，相比方向盤(pán)裝置，所占空間比例小，而且可以完成前行、轉(zhuǎn)向、倒退等動(dòng)作；其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，易控制；4.本發(fā)明采用清潔能源電能作為動(dòng)力，具有高效能、零污染、零排放、低噪音等特點(diǎn)；同時(shí)該電動(dòng)拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，能夠進(jìn)入溫室棚內(nèi)完成作業(yè)，推廣應(yīng)用效果好。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0018]圖1是本實(shí)用新型電動(dòng)拖拉機(jī)的俯視圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型電動(dòng)拖拉機(jī)的主視圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型電動(dòng)拖拉機(jī)底架的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0021]圖中，1-動(dòng)力集成裝置，2-右操縱桿，3-左操縱桿，4-牽引電機(jī)控制器，5-牽引電機(jī)，6-變速箱，7-底架，8-深度調(diào)節(jié)手柄，9-后驅(qū)動(dòng)橋，10-三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)，11-減速裝置，12-提升電機(jī)，13-檔位操縱手柄，14-加速踏板，15-制動(dòng)踏板，16-履帶行走機(jī)構(gòu)，17-座椅。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例提供的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，如圖1-3所示，包括底架以及設(shè)置在底架上的動(dòng)力集成裝置1、轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、履帶行走機(jī)構(gòu)16、提升裝置和座椅，能量管理控制器(圖中未標(biāo))和鋰電池組(圖中未標(biāo))安裝在底架7的前端，轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置位于底架7的中部，動(dòng)力集成裝置I包括能量管理控制器和鋰電池組，能量管理控制器的輸入端與鋰電池組輸出端相連；傳動(dòng)系統(tǒng)包括牽引電機(jī)5、牽引電機(jī)控制器4、變速箱6、后驅(qū)動(dòng)橋9和檔位操縱手柄13，檔位操縱手柄13設(shè)有三個(gè)不同的前進(jìn)檔位和三個(gè)不同的倒退檔位；能量管理控制器的輸出端通過(guò)牽引電機(jī)控制器4連接牽引電機(jī)5，牽引電機(jī)5通過(guò)變速箱6連接后驅(qū)動(dòng)橋9，履帶行走機(jī)構(gòu)16傳動(dòng)連接在后驅(qū)動(dòng)橋9的兩側(cè)；轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置包括左操縱桿
3、右操縱桿2、制動(dòng)踏板15和加速踏板14 ;左操縱桿3和右操縱桿2位于動(dòng)力集成裝置I和牽引電機(jī)5之間，制動(dòng)踏板15位于右操縱桿2的外側(cè)，制動(dòng)踏板15的外側(cè)設(shè)有加速踏板14，加速踏板14和制動(dòng)踏板15下分別安裝有傳感器，傳感器通過(guò)控制電路連接牽弓I電機(jī)控制器4，左操縱桿3含有四個(gè)檔位:前檔、左擋、后檔、空擋，右操縱桿2含有4個(gè)檔位:前檔、右檔、后檔、空擋；提升裝置包括提升電機(jī)PID控制器、提升電機(jī)12、減速裝置11、深度調(diào)節(jié)手柄8、三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)10、直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器；能量管理控制器的輸出端通過(guò)提升電機(jī)PID控制器(圖中未標(biāo))與提升電機(jī)12動(dòng)力輸入端相連,提升電機(jī)12的動(dòng)力輸出端通過(guò)減速裝置11與三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)10相連，提升電機(jī)12上安裝有直線(xiàn)位移傳感器(圖中未標(biāo))和轉(zhuǎn)角傳感器(圖中未標(biāo))，直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器通過(guò)控制電路連接至提升電機(jī)PID控制器，減速裝置11安裝在后驅(qū)動(dòng)橋9上方，深度調(diào)節(jié)手柄8連接減速裝置11，座椅17安裝在減速裝置11的上方。
[0024]本實(shí)用新型小型電動(dòng)拖拉機(jī)的工作原理:
[0025]動(dòng)力集成裝置I為整個(gè)電動(dòng)拖拉機(jī)的能量控制中心，負(fù)責(zé)整臺(tái)拖拉機(jī)工作的動(dòng)力輸出。動(dòng)力集成裝置I內(nèi)部置有能量管理控制器，能量管理控制器一端與鋰電池組順序電連接，另一端與牽引電機(jī)控制器4、提升電機(jī)PID控制器電連，牽引電機(jī)控制器4通過(guò)對(duì)牽引電機(jī)5的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制，以達(dá)到對(duì)牽引電機(jī)5動(dòng)力輸出大小的控制；牽引電機(jī)5的動(dòng)力經(jīng)過(guò)變速箱6、后驅(qū)動(dòng)橋9，最終將動(dòng)力傳遞給履帶行走機(jī)構(gòu)16 ;加速踏板14和制動(dòng)踏板15下分別安裝有傳感器，傳感器的信號(hào)可傳遞給牽引電機(jī)控制器4，相應(yīng)地實(shí)現(xiàn)加速和減速等動(dòng)作；整個(gè)拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向是通過(guò)對(duì)左操縱桿3和右操縱桿2的控制實(shí)現(xiàn)的，左操縱桿3含有4個(gè)檔位:前檔、左擋、后檔、空擋；右操縱桿2含有4個(gè)檔位:前檔、右檔、后檔、空擋；左操縱桿3和右操縱桿2都處于前檔可實(shí)現(xiàn)前進(jìn)；兩者都處于后檔實(shí)現(xiàn)后退，左操縱桿3處于前檔，右操縱桿2空擋，或者右操縱桿2處于右檔都可實(shí)現(xiàn)右轉(zhuǎn)，右操縱桿2處于前檔，左操縱桿3空擋，或者左操縱桿3處于左檔都可實(shí)現(xiàn)左轉(zhuǎn)。
[0026]當(dāng)電動(dòng)拖拉機(jī)不進(jìn)行農(nóng)機(jī)具作業(yè)時(shí)，能量管理控制器將只釋放電能給牽引電機(jī)5，以滿(mǎn)足電動(dòng)拖拉機(jī)直行、轉(zhuǎn)向等動(dòng)作所需的能量即可，通過(guò)對(duì)檔位操縱手柄13的調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)不同行走速度的控制，當(dāng)農(nóng)機(jī)具耕整地作業(yè)時(shí)，分配少量的電能給牽引電機(jī)5使其能實(shí)現(xiàn)拖拽機(jī)具前行即可，更多的電能留給提升電機(jī)12完成作業(yè)，提升電機(jī)12上安裝有直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器，通過(guò)提升電機(jī)PID控制器直接控制提升電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向，提升電機(jī)12的輸出動(dòng)力經(jīng)過(guò)減速裝置11傳遞給三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)10，實(shí)現(xiàn)了對(duì)耕深的智能調(diào)節(jié)無(wú)級(jí)控制的目的，可根據(jù)深度調(diào)節(jié)手柄8調(diào)整農(nóng)機(jī)具作業(yè)的深度，完成不同耕深要求的作業(yè)。
[0027]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種小型電動(dòng)拖拉機(jī)，包括底架以及設(shè)置在底架上的動(dòng)力集成裝置、轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)和座椅，所述動(dòng)力集成裝置的動(dòng)力輸出端通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)分別連接轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置和行走機(jī)構(gòu)，其特征是:所述動(dòng)力集成裝置包括能量管理控制器和電池組，所述能量管理控制器的輸入端和輸出端分別與電池組輸出端、傳動(dòng)系統(tǒng)輸入端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，其特征在于:還包括提升裝置，所述提升裝置的輸入端與所述能量管理控制器的輸出端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，其特征在于:所述傳動(dòng)系統(tǒng)包括牽引電機(jī)、牽引電機(jī)控制器、變速箱、后驅(qū)動(dòng)橋和檔位操縱手柄；所述能量管理控制器的輸出端通過(guò)所述牽引電機(jī)控制器連接牽引電機(jī)，所述牽引電機(jī)通過(guò)變速箱連接后驅(qū)動(dòng)橋，所述后驅(qū)動(dòng)橋連接所述行走機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，其特征在于:所述能量管理控制器和電池組安裝在底架的前端，所述轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置位于底架的中部，所述轉(zhuǎn)向制動(dòng)裝置包括左操縱桿、右操縱桿、制動(dòng)踏板和加速踏板；左操縱桿和右操縱桿位于能量管理控制器和牽引電機(jī)之間，制動(dòng)踏板位于右操縱桿的外側(cè)，制動(dòng)踏板的外側(cè)設(shè)有加速踏板。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，其特征在于:所述提升裝置包括提升電機(jī)PID控制器、提升電機(jī)、減速裝置、深度調(diào)節(jié)手柄、三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)、直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器；所述能量管理控制器的輸出端通過(guò)提升電機(jī)PID控制器與提升電機(jī)動(dòng)力輸入端相連，所述的提升電機(jī)的動(dòng)力輸出端通過(guò)減速裝置與三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)相連，所述提升電機(jī)上安裝有直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器，所述直線(xiàn)位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器通過(guò)控制電路連接至提升電機(jī)PID控制器，減速裝置安裝在后驅(qū)動(dòng)橋上方，所述深度調(diào)節(jié)手柄連接減速裝置，所述座椅安裝在減速裝置的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，其特征在于:所述加速踏板和制動(dòng)踏板下分別安裝有傳感器，所述傳感器通過(guò)控制電路連接牽引電機(jī)控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，其特征在于:所述左操縱桿含有4個(gè)檔位:前檔、左擋、后檔、空擋，所述右操縱桿含有4個(gè)檔位:前檔、右檔、后檔、空擋。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，其特征在于:所述檔位操縱手柄安裝在變速箱的右側(cè)邊，并且所述檔位操縱手柄設(shè)有3個(gè)不同的前進(jìn)檔位和3個(gè)不同的倒退檔位。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，其特征在于:所述行走機(jī)構(gòu)為履帶行走機(jī)構(gòu)，所述履帶行走機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接在所述后驅(qū)動(dòng)橋的兩側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一權(quán)利要求所述的小型電動(dòng)拖拉機(jī)，其特征在于:所述電池組為鉛酸蓄電池組或者鋰電池組或者燃料電池組。
【文檔編號(hào)】B60K1/02GK203496701SQ201320521784
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】胡檜, 夏長(zhǎng)高, 夏建林, 管春松, 陳永生 申請(qǐng)人:農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所, 江蘇大學(xué), 鹽城市鹽海拖拉機(jī)制造有限公司