CN103814632A

CN103814632A - 一种基于轮毂电机驱动的电动旋耕机

Info

Publication number: CN103814632A
Application number: CN201210466076.4A
Authority: CN
Inventors: 朱思洪; 高辉松; 邓晓亭; 张超
Original assignee: Nanjing Agricultural University
Current assignee: Nanjing Agricultural University
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明公开了一种基于轮毂电机驱动的电动旋耕机，包括机架、电池组、电池管理系统、电机控制器、旋耕机扶手、调速把手、牵引装置、轮毂电机动力总成、动力输出半轴、旋耕刀总成和旋耕机支脚；轮毂电机动力总成主要由定子、定子绕组、转子、转子支架、永磁铁、外齿圈、行星轮、太阳轮、行星轮架、轴承等组成；电池组固定在旋耕机机架上面；旋耕机扶手与机架连接；轮毂电机动力总成固定在机架导两侧；电机控制器分别通过电缆与电池组和轮毂电机相连；调速把手电机控制器相连；输出半轴与轮毂电机动力总成相连；旋耕刀总成与输出半轴相连。本发明通过电池组驱动，无噪音、无污染，操作简单。

Description

一种基于轮毂电机驱动的电动旋耕机

技术领域

本发明具体涉及一种基于轮毂电机驱动的电动旋耕机。

背景技术

我国温室大棚设施起步较晚，机械化作业水平较低，大多数作业仍以原始的手工劳动为主，强度大、效率低、工作环境差。随着温室大棚种植方式的快速发展，急需满足温室大棚作业环境的农业机械化动力机械。由于温室大棚作业空间的特殊性，大田作业农机具在其中无法正常作业，需要适合温室大棚作业环境的小型化、多功能农业动力机械。而为数不多的小型农业动力机械，普遍以柴油机或汽油机作为动力，具有很多局限性，首先柴油机尾气的排放、燃油动力机械噪音加之如有油箱的抛洒滴漏，会给大棚作业带来严重的环境污染，同时现有农业作业机械操作相对复杂，需要较大的操作空间，稍有不慎易对操作者和周围的人造成伤害，因此不适合在温室大棚这样狭小的空间内使用。此外，传动旋耕机机械传动系统包括变速箱和传动箱，结构复杂，维修成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种基于轮毂电机驱动的电动旋耕机。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于轮毂电机驱动的电动旋耕机，包括机架、电池组、电池管理系统、电机控制器、旋耕机扶手、调速把手、牵引装置、轮毂电机动力总成、动力输出半轴、旋耕刀总成和旋耕机支脚；轮毂电机动力总成主要由定子、定子绕组、转子、转子支架、永磁铁、外齿圈、行星轮、太阳轮、行星轮架、轴承等组成；电池组固定在旋耕机机架上面；旋耕机扶手与机架连接；轮毂电机动力总成固定在机架导两侧；电机控制器分别通过电缆与电池组和轮毂电机相连；调速把手电机控制器相连；输出半轴与轮毂电机动力总成相连；旋耕刀总成与输出半轴相连。

对本发明的进一步改进在于：所述的基于轮毂电机驱动的电动旋耕机包括轮毂电机和行星减速器；所述轮毂电机包括定子、定子绕组、转子、转子支架、永磁铁、轴承；所述行星减速器包括内齿圈、行星轮、太阳轮、行星轮架、轴承；所述轮毂电机为内转子型，定子连接在旋耕机机架上，转子通过轴承固定在定子上；所述转子输出轴通过键与行星减速器的太阳轮连接；所述行星轮分别与太阳轮和内齿圈啮合；所述行星轮架通过键与输出半轴相连；所述旋耕刀总成与输出半轴相连。

所述轮毂电机动力总成包含两套，分别位于电动旋耕机的两侧，输出半轴向内。

所述旋耕刀总成包括旋耕刀转轴和旋耕刀片；所述旋耕刀转轴固定安装在输出半轴两端；所述旋耕刀固定在旋耕刀转轴上。

所述旋耕机还包括牵引叉；所述牵引叉设置在旋耕机架的后端。

所述调速把手为电位计。

所述电池管理系统位于固定于电池组；通过电缆线与电池和轮毂电机控制器相连。

本发明相比现有技术具有以下优点：本发明电动旋耕机通过电池驱动，无需燃油，噪音低、无排放。通过轮毂电机驱动、行星轮系减速，节省了中间传动机构，简化了旋耕机传动系统。通过电机调速把手调节接入电阻大小从而改变输出电压值来调节电机速度，实现了旋耕机无级调速。利用旋耕机后端连接的牵引叉可牵引拖车或铧式犁作业。

附图说明

图1为本发明基于轮毂电机驱动的电动旋耕机的结构示意图。

图2为图1的右视图。

图3为图1中轮毂电机动力总成结构示意图。

图中，1-机架，2-电池组，3-电池管理系统，4-电机控制器，5-旋耕机扶手，6-调速把手，7-牵引叉，8-轮毂电机动力总成，8f-定子，8e-定子绕组，8a-转子，8c-转子支架，8d-永磁铁，8g-外齿圈，8h-行星轮，8j-太阳轮，8i-行星轮架，8b-轴承，9-旋耕机支脚，10-动力输出半轴，11-旋耕刀总成，11a-旋耕刀转轴，11b-旋耕刀片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明基于轮毂电机驱动的电动旋耕机进行详细说明。

结合图1、图2和图3，本发明基于轮毂电机驱动的电动旋耕机主要由1-机架，2-电池组，3-电池管理系统，4-电机控制器，5-旋耕机扶手，6-调速把手，7-牵引叉，8-轮毂电机动力总成，8f-定子，8e-定子绕组，8a-转子，8c-转子支架，8d-永磁铁，8g-外齿圈，8h-行星轮，8j-太阳轮，8i-行星轮架，8b-轴承，9-旋耕机支脚，10-动力输出半轴，11-旋耕刀总成，11a-旋耕刀转轴，11b-旋耕刀片组成。机架1根据轮毂电机特点设计，主要用来放置电池和安装轮毂电机。电池组2根据重心位置分为两组，分别位于扶手连接位置前后，通过电缆线连接。电池管理系统3对电池组充放电进行管理，固定在电池组上。调速把手6通过电缆线与电机控制器4连接，用来调节轮毂电机转速。轮毂电机动力总成8固定在机架1的两侧，输出轴与输出半轴10相连。旋耕刀总成11连接在输出半轴10上。结合图3，轮毂电机动力总成8包括轮毂电机和行星轮减速器，转子8a、定子8f和轴承8b，定子托架8c和转子绕组8e均为圆柱形。转子支架8c与转子8a固定在一起，转子8a输出端与行星减速机构的太阳轮8j通过键连接在一起，行星轮架8i与输出半轴10通过键连接。

电机调速把手6与电机变频器4相连，电机变频器4通过电机调速把手6调节后输入轮毂电机8中，实现电机的速度调节及正反转控制。电机调速把手6为电位计，通过调节电阻值来改变输出的电压值，从而调节电机轴的转速。

当电机转子8a转动时，带动太阳轮8j转动，通过行星轮8h和内齿圈8g啮合传动，带动行星轮架8i转动，从而带动动力输出半轴10转动，旋耕刀总成与输出半轴10固定在一起。由此实现旋耕作业。

旋耕机架的后端还设有牵引叉7，通过牵引叉7可牵引拖车或铧式犁等作业机械。

Claims

1.一种基于轮毂电机驱动的电动旋耕机，其特征在于：包括机架、电池组、电池管理系统、电机控制器、旋耕机扶手、调速把手、牵引装置、轮毂电机动力总成、动力输出半轴、旋耕刀和旋耕机支脚；所述轮毂电机动力总成主要由定子、定子绕组、转子、转子支架、永磁铁、内齿圈、行星轮、太阳轮、行星轮架、轴承等组成；所述电池组固定在旋耕机机架上面；所述旋耕机扶手与机架连接；所述轮毂电机动力总成固定在机架两侧；所述电机控制器分别通过电缆与电池组和轮毂电机相连；所述调速把手电机控制器相连；所述输出半轴与轮毂电机动力总成相连；所述旋耕刀与输出半轴相连。

2.根据权利要求1所述的基于轮毂电机驱动的电动旋耕机，其特征在于：所述轮毂电机动力总成包括轮毂电机和行星减速器；所述轮毂电机包括定子、定子绕组、转子、转子支架、永磁铁、轴承；所述行星减速器包括内齿圈、行星轮、太阳轮、行星轮架、轴承；所述轮毂电机为内转子型，定子连接在旋耕机机架上，转子通过轴承固定在定子上；所述转子输出轴通过键与行星减速器的太阳轮连接；所述行星轮分别与太阳轮和内齿圈啮合；所述行星轮架通过键与输出半轴相连；所述旋耕刀总成与输出半轴相连。

3.根据权利要求2所述的基于轮毂电机驱动的电动旋耕机，其特征在于：所述轮毂电机动力总成包含两套，分别位于电动旋耕机的两侧，输出半轴向内。

4.根据权利要求2或3所述的基于轮毂电机驱动的电动旋耕机，其特征在于：所述旋耕刀总成包括旋耕刀转轴和旋耕刀片；所述旋耕刀转轴固定安装在输出半轴两端；所述旋耕刀固定在旋耕刀转轴上。

5.根据权利要求1所述的基于轮毂电机驱动的电动旋耕机，其特征在于：所述旋耕机还包括牵引叉；所述牵引叉设置在旋耕机架的后端。

6.根据权利要求1所述的基于轮毂电机驱动的电动旋耕机，其特征在于：所述调速把手为电位计。

7.根据权利要求1所述的基于轮毂电机驱动的电动旋耕机，其特征在于：所述电池管理系统固定于电池组；通过电缆线与电池和轮毂电机控制器相连。