CN106184428A - 一种山地果园多功能电动运输机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种山地果园多功能电动运输机，包括车架、安装在车架上的车轮、升降机构、切换机构、车厢；所述的升降机构包括相互平行的第一杆和第二杆、相互平行的第三杆和第四杆、相互平行的第五杆和第六杆、相互平行的第七杆和第八杆、安装在车架上的下导槽和安装在车厢底部的上导槽；第一杆的下端和第二杆的下端均固定安装在下导槽上，所述的切换机构包括上挡块、延伸块、与上挡块一体形成的侧挡块、用于驱动侧挡块转动的连杆组件；电动平台包括整车控制器、电动机控制器、电池管理控制器、数字仪表、电动机和蓄电池。本发明的运输机适用于南方的山地果园，属于农业运输机械的技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及农业运输机械的技术领域，尤其涉及一种山地果园多功能电动运输机。
背景技术
南方山地果园立地条件差，作业环境复杂，具有一定的山地坡度，果园果树种植密度较大，而目前市场上应用的农用运输机体积较大，难以进入山地果园中。因此需要一种体积较小且具备一定爬坡载重能力的运输机械。目前市场上的电动三轮车，主要应用在平地上，载重爬坡性能较低，安全性相对较差，难以应用在南方山地果园当中。专利号201210459945.0的文件提出一种适用于山地果园的轻简化轮式运输机，其动力源是汽油，部分排放物对环境有害。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种山地果园多功能电动运输机，该运输机适用于南方的山地果园。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种山地果园多功能电动运输机，包括车架、安装在车架上的车轮、升降机构、切换机构、车厢；
所述的升降机构包括相互平行的第一杆和第二杆、相互平行的第三杆和第四杆、相互平行的第五杆和第六杆、相互平行的第七杆和第八杆、安装在车架上的下导槽和安装在车厢底部的上导槽；第一杆的下端和第二杆的下端均固定安装在下导槽上，第三杆转动式安装在第一杆的上端，第四杆转动式安装在第二杆的上端，第三杆的上端和第四杆的上端固定安装在上导槽上，第五杆的下端和第六杆的下端通过第一滚轮组件滚动式安装在下导槽上，第七杆转动式安装在第五杆的上端，第八杆转动式安装在第六杆的上端，第七杆的上端和第八杆的上端通过第二滚轮组件滚动式安装在上导槽上；第一杆下端和第二杆下端位于第五杆下端和第六杆下端的后方，第三杆上端和第四杆上端位于第七杆上端和第八杆上端的后方，第一杆的中心位置与第五杆的中心位置通过销轴连接，第二杆的中心位置与第六杆的中心位置通过销轴连接，第三杆的中心位置与第七杆的中心位置通过销轴连接，第四杆的中心位置与第八杆的中心位置通过销轴连接；
所述的切换机构包括上挡块、延伸块、与上挡块一体形成的侧挡块、用于驱动侧挡块转动的连杆组件；上挡块和延伸块上下对置时形成滚动槽，滚动槽和下导槽相通；
当车厢位于最低点时，第一滚轮组件中的滚轮位于滚动槽内。
进一步的是：所述车架的前端设有底板，所述的车轮有四个，两个后轮设置在车架的后部，两个前轮设置在底板下方，底板上还设有用于控制前轮转向的方向盘。
进一步的是：第一杆的下端和第二杆的下端之间设有水平的第一加强杆，第一杆的上端和第二杆的上端之间设有水平的第二加强杆，第三杆的上端和第四杆的上端之间设有水平的第三加强杆，第五杆的下端和第六杆的下端之间设有水平的第四加强杆，第七杆的下端和第八杆的下端之间设有水平的第五加强杆。增强整个升降机构的稳定性。
进一步的是：运输机还包括用于驱动升降机构的液压缸组件，液压缸组件包括液压缸、相互平行的第一斜块和第二斜块、连接第一斜块和第二斜块的连接杆；第一斜块的上端和第二斜块的上端固定在第一加强杆上，液压缸的缸筒固定在车架上，液压缸的活塞固定连接在连接杆上。液压缸的伸缩推动升降机构的运动。
进一步的是：升降机构还包括第一固定杆和第二固定杆，第一固定杆穿过第一杆的下端和第二杆的下端并固定在下导槽上，第二固定杆穿过第三杆的上端和第四杆的上端并固定在上导槽上。实现第一杆的下端和第二杆的下端与下导槽相对固定，第三杆的上端和第四杆的上端与上导槽相对固定。
进一步的是：所述的下导槽包括左下导槽和右下导槽，上导槽包括左上导槽和右上导槽，第一滚轮组件的滚轮杆的两端设有滚轮，第一滚轮组件两端的滚轮分别设置在左下导槽和右下导槽内，第二滚轮组件的滚轮杆的两端设有滚轮，第二滚轮组件两端的滚轮分别设置在左上导槽和右上导槽内；第五杆的下端和第六杆的下端安装在第一滚轮组件的滚轮杆上，第七杆的上端和第八杆的上端安装在第二滚轮组件的滚轮杆上。
进一步的是：所述的切换机构还包括转动式安装在车架上的转动轴；所述的上挡块、延伸块、侧挡块各有两块，对应设置在左下导槽和右下导槽的前端，位于车架左右两侧的侧挡块分别固定在转动轴的左右两端；所述的连杆组件包括拨动杆、连接块、带动杆，拨动杆穿过底板，拨动杆的下端转动式安装在连接块上，带动杆的一端固定在连接块上，带动杆的另一端固定在车架左侧的侧挡块上。
进一步的是：所述的底板上设有两个档位的导向槽，拨动杆在导向槽内活动。
进一步的是：所述的车厢上设有护栏。可以防止装载的果品掉出。
进一步的是：车架上安装有电动机、蓄电池、整车控制器、所述的底板上设有座椅，座椅内设有电动机控制器和电池管理控制器，底板的前端设有挡板，挡板上设有数字仪表；电动机通过减速机驱动后轮转动；电动机与电动机控制器信号连接，蓄电池与电池管理控制器信号连接，电动机控制器与整车控制器信号连接，电池管理控制器与整车控制器信号连接，整车控制器与数字仪表信号连接。保证了运输机的正常行驶。
总的说来，本发明具有如下优点：
1.本发明运输机由于采用电动机驱动，相对于其他运输机械较小，更适用于有一定坡度、果树间距小的南方山地果园。
2.本发明具备在最大坡度为15°的山地，载重250kg果品的载重爬坡能力。
3.本发明采用锂离子电池作为动力源，电动机作为驱动设备，清洁环保，无污染。
4.本发明通过电动机转速的变化，实现无级调速。
5.本发明设有两个前轮与两个后轮，稳定性与安全性比三轮电动运输机要好。
6.本发明设置的电动平台能保证运输机正常的行驶。
附图说明
图1是本发明升降机构升起车厢的结构示意图。
图2是本发明升降机构、切换机构、液压缸组件装配的第一方向的结构示意图。
图3是是本发明升降机构、切换机构、液压缸组件装配的第二方向的结构示意图。
图4是本发明切换机构与下导槽处的结构示意图。
图5是本发明车厢处于最低点时的结构示意图。
图6是本发明切换机构进行切换时的结构示意图。
图7是本发明切换机构进行切换时的结构示意图，未画出车厢、升降机构、车架前端的部件。
图8是本发明车厢处于倾倒状态的结构示意图。
其中，1为车架，2为底板，3为挡板，4为方向盘，5为座椅，6为蓄电池，7为电动机，8为减速机，9为车轮的前轮，10为车轮的后轮，11为数字仪表，12为拨动杆，13为连接块，14为带动杆，15为侧挡块，16为上挡块，17为延伸块，18为转动轴，19为滚轮杆，20为滚轮，21为左下导槽，22为右下导槽，23为左上导槽，24为右上导槽，25为第一杆，26为第二杆，27为第三杆，28为第四杆，29为第五杆，30为第六杆，31为第七杆，32为第八杆，33为第一加强杆，34为第二加强杆，35为第三加强杆，36为第四加强杆，37为第五加强杆，38为第一固定杆，39为第二固定杆，40为液压缸，41为第一斜块，42为第二斜块，43为连接杆。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
为叙述方便，现对方位规定如下：人坐在座椅上时，人所在的上下左右前后方向对应下文所说的上下左右前后方向。
结合图1至图8所示，一种山地果园多功能电动运输机，包括车架、安装在车架上的车轮、升降机构、切换机构、车厢；
升降机构呈剪叉式，所述的升降机构包括相互平行的第一杆和第二杆、相互平行的第三杆和第四杆、相互平行的第五杆和第六杆、相互平行的第七杆和第八杆、安装在车架上的下导槽和安装在车厢底部的上导槽。结合图2和图3所示，在升降机构处于张开状态，即升降机构升起车厢时可以明显地看出：第一杆和第二杆从后下方往前上方倾斜，第一杆的下端和第二杆的下端均固定安装在下导槽上，第三杆的下端转动式安装在第一杆的上端，第四杆的下端转动式安装在第二杆的上端，第三杆的上端和第四杆的上端固定安装在上导槽上，第三杆和第四杆从前下方往后上方倾斜。第五杆和第六杆从前下方往后上方倾斜，第五杆的下端和第六杆的下端通过第一滚轮组件滚动式安装在下导槽上，第七杆的下端转动式安装在第五杆的上端，第八杆的下端转动式安装在第六杆的上端，第七杆的上端和第八杆的上端通过第二滚轮组件滚动式安装在上导槽上。第一杆下端和第二杆下端位于第五杆下端和第六杆下端的后方，第三杆上端和第四杆上端位于第七杆上端和第八杆上端的后方，第一杆的中心位置与第五杆的中心位置通过销轴连接，第二杆的中心位置与第六杆的中心位置通过销轴连接，第三杆的中心位置与第七杆的中心位置通过销轴连接，第四杆的中心位置与第八杆的中心位置通过销轴连接。
所述的切换机构包括上挡块、延伸块、与上挡块一体形成的侧挡块、用于驱动侧挡块转动的连杆组件；上挡块和延伸块上下对置时形成滚动槽，滚动槽和下导槽相通；
当车厢位于最低点时，第一滚轮组件中的滚轮位于滚动槽内。
所述车架的前端设有底板，所述的车轮有四个，车轮分为前轮和后轮，两个后轮设置在车架的后部，两个前轮设置在底板下方，底板上还设有用于控制前轮转向的方向盘。
第一杆的下端和第二杆的下端之间设有水平的第一加强杆，第一加强杆的一端连接着第一杆，另一端连接着第二杆；第一杆和第二杆相互平行，且长度最好一致。第一杆的上端和第二杆的上端之间设有水平的第二加强杆，第二加强杆的一端连接着第一杆，另一端连接着第二杆。第三杆的上端和第四杆的上端之间设有水平的第三加强杆，第三加强杆的一端连接着第三杆，另一端连接着第四杆；第三杆和第四杆相互平行，且长度最好一致。第五杆的下端和第六杆的下端之间设有水平的第四加强杆，第四加强杆的一端连接着第五杆，另一端连接着第六杆；第五杆和第六杆相互平行，且长度最好一致。第七杆的下端和第八杆的下端之间设有水平的第五加强杆，第五加强杆的一端连接着第七杆，另一端连接着第八杆；第七杆和第八杆相互平行，且长度最好一致。
运输机还包括用于驱动升降机构的液压缸组件，液压缸组件包括液压缸、相互平行的第一斜块和第二斜块、连接第一斜块和第二斜块的连接杆；第一斜块的上端和第二斜块的上端固定在第一加强杆上，液压缸的缸筒固定在车架上，液压缸的活塞固定连接在连接杆上。
升降机构还包括第一固定杆和第二固定杆，第一固定杆穿过第一杆的下端和第二杆的下端并固定在下导槽上，第二固定杆穿过第三杆的上端和第四杆的上端并固定在上导槽上。
所述的下导槽包括左下导槽和右下导槽，左下导槽和右下导槽相互平行，且长度一致；上导槽包括左上导槽和右上导槽，左上导槽和右上导槽相互平行，且长度一致；左下导槽、右下导槽、左上导槽、右上导槽可由槽钢制成。第一滚轮组件的滚轮杆的两端设有滚轮，第一滚轮组件两端的滚轮分别设置在左下导槽和右下导槽内，第二滚轮组件的滚轮杆的两端设有滚轮，第二滚轮组件两端的滚轮分别设置在左上导槽和右上导槽内；第五杆的下端和第六杆的下端安装在第一滚轮组件的滚轮杆上，第七杆的上端和第八杆的上端安装在第二滚轮组件的滚轮杆上。
所述的切换机构还包括转动式安装在车架上的转动轴；所述的上挡块、延伸块、侧挡块各有两块，对应设置在左下导槽和右下导槽的前端，位于车架左右两侧的侧挡块分别固定在转动轴的左右两端。在车架左侧而言：侧挡块位于上挡块的左端，延伸块位于上挡块的正下方，且上挡块和延伸块形成的滚动槽应平稳过渡；在车架右侧，侧挡块、延伸块、上挡块与车架左侧相应地对称设置。结合图2至图4所示，所述的连杆组件包括拨动杆、连接块、带动杆，拨动杆大体呈竖直方向，拨动杆穿过底板，拨动杆的下端转动式安装在连接块上，连接块大体呈水平方向，带动杆的一端固定在连接块上，带动杆的另一端固定在车架左侧的侧挡块上，带动杆大体呈水平方向。
所述的底板上设有两个档位的导向槽，拨动杆在导向槽内活动，图中未画出导向槽。所述的车厢上设有护栏。
车架上安装有电动机、蓄电池、整车控制器、所述的底板上设有座椅，座椅内设有电动机控制器和电池管理控制器，图中未画出电动机控制器和电池管理控制器，底板的前端设有挡板，挡板上设有数字仪表；电动机通过减速机驱动后轮转动；电动机与电动机控制器信号连接，蓄电池与电池管理控制器信号连接，电动机控制器与整车控制器信号连接，电池管理控制器与整车控制器信号连接，整车控制器与数字仪表信号连接。蓄电池设置在车架底部的中间位置，此布置方式使运输机的重心趋于中间，增加运输机行驶的稳定性。
本发明中，电动机采用直流串励有刷电机，额定功率为1300W，额定电压为72V，额定电流为20A，最高转速为3500r/min。采用两个串联的锂离子电池作为蓄电池，蓄电池中总共有23只单体电池，整个蓄电池的额定容量为7.2KWh，额定电压为72V，额定电流为100A。在无故障行驶的条件下，蓄电池可使运输机的行驶里程不小于5万公里。本发明采用锂离子电池作为动力源，并且配上电池管理控制器，从而能监测锂离子电池的健康状态(SOH)和评估电池组荷电量(SOC)。通过使用电动机控制器，实现电动机方向、转速的变化，从而使电动机的输出效率更高，噪音更小等。通过数据总线得到电动机和锂离子电池的状态信息，进行分析与运算，再通过数据总线将信息反馈回电动机控制器和电池管理控制器，实现整车驱动控制和能量反馈。本发明的整车控制器、电动机控制器、电池管理控制器均属于成熟的现有技术。
使用该运输机，车厢通过剪叉式升降机构实现上升或下降。当控制车厢降落(即由图1变成图5的状态时)，液压缸的活塞收缩，第一滚轮组件的滚轮和第二滚轮组件的滚轮分别沿着下导槽和上导槽向前方运动，第一杆的下端、第二杆的下端、第三杆的上端、第四杆的上端均是固定不动的，此时车厢向下运动。当控制车厢由倾倒状态向车厢处于最低点状态转变时(即由图8变为图5的状态时)，液压缸的活塞收缩，车厢和升降机构整体向前下方运动，第一滚轮组件的滚轮恰好从上挡块和下导槽之间的缺口进入，当第一滚轮组件的滚轮与延伸块接触后，关闭切换机构(即控制拨动杆，使上挡块处于水平状态)。当将控制车厢升起(即由图5变成图1的状态时)，此时切换机构应处于关闭状态(即上挡块和延伸块形成滚动槽，上挡块应为水平状态)，第一滚轮组件的滚轮位于滚动槽内，液压缸的活塞伸出，由于上挡块阻挡住第一滚轮组件的滚轮，第一滚轮组件的滚轮和第二滚轮组件的滚轮分别沿着下导槽和上导槽向后方运动，此时车厢向上运动。当控制车厢由车厢处于最低点的状态向倾倒状态转变时(即由图5变为图8的状态时)，此时切换机构应处于打开状态(即上挡块向前方倾斜，露出第一滚轮组件的滚轮)，液压缸的活塞伸出，由于上挡块没有阻挡第一滚轮组件的滚轮，则液压缸推动升降机构和车厢整体向后上方倾倒，第一滚轮组件的滚轮从上挡块和下导槽之间的缺口出来。
本发明采用电动机驱动，省去了发动机、离合器和油箱等部件，简化了机构，使结构相对简单，实现轻简化的目标。采用剪叉式升降机构，承载能力强，能装载更多的物体，在重载时也能正常运转。该运输机适用于有一定坡度、果树行间距小的南方山地果园；具备在最大坡度为15°的山地，载重250kg果品的载重爬坡能力。采用锂离子电池作为动力源，电动机作为驱动设备，清洁环保，无污染；通过电动机转速的变化，实现无级调速；通过电动机的正反转，实现运输机的前进与后退。
运输机还设有电动平台，电动平台包括整车控制器、电动机控制器、电池管理控制器、数字仪表、上文所说的电动机和蓄电池。
使用该运输机的电动平台时，锂离子电池向运输机内的各个部件供电，例如向数字仪表、整车控制器、电动机控制器、电池管理控制器、电动机供电。电池管理控制器采集电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流以及电池总电压，防止电池发生过充电或过放电现象，再将数据通过数据总线传输至整车控制器中，整车控制器再通过数据总线传输至数字仪表。电动机控制器采集电动机的功率、转速和电流等数据，再将数据通过数据总线传输至整车控制器中，整车控制器再通过数据总线传输至数字仪表。整车控制器对接收到的信息进行处理，并反馈回相应的部件，保证运输机的行车安全。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：包括车架、安装在车架上的车轮、升降机构、切换机构、车厢；
所述的升降机构包括相互平行的第一杆和第二杆、相互平行的第三杆和第四杆、相互平行的第五杆和第六杆、相互平行的第七杆和第八杆、安装在车架上的下导槽和安装在车厢底部的上导槽；第一杆的下端和第二杆的下端均固定安装在下导槽上，第三杆转动式安装在第一杆的上端，第四杆转动式安装在第二杆的上端，第三杆的上端和第四杆的上端固定安装在上导槽上，第五杆的下端和第六杆的下端通过第一滚轮组件滚动式安装在下导槽上，第七杆转动式安装在第五杆的上端，第八杆转动式安装在第六杆的上端，第七杆的上端和第八杆的上端通过第二滚轮组件滚动式安装在上导槽上；第一杆下端和第二杆下端位于第五杆下端和第六杆下端的后方，第三杆上端和第四杆上端位于第七杆上端和第八杆上端的后方，第一杆的中心位置与第五杆的中心位置通过销轴连接，第二杆的中心位置与第六杆的中心位置通过销轴连接，第三杆的中心位置与第七杆的中心位置通过销轴连接，第四杆的中心位置与第八杆的中心位置通过销轴连接；
所述的切换机构包括上挡块、延伸块、与上挡块一体形成的侧挡块、用于驱动侧挡块转动的连杆组件；上挡块和延伸块上下对置时形成滚动槽，滚动槽和下导槽相通；
当车厢位于最低点时，第一滚轮组件中的滚轮位于滚动槽内。
2.按照权利要求1所述的一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：所述车架的前端设有底板，所述的车轮有四个，两个后轮设置在车架的后部，两个前轮设置在底板下方，底板上还设有用于控制前轮转向的方向盘。
3.按照权利要求1所述的一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：第一杆的下端和第二杆的下端之间设有水平的第一加强杆，第一杆的上端和第二杆的上端之间设有水平的第二加强杆，第三杆的上端和第四杆的上端之间设有水平的第三加强杆，第五杆的下端和第六杆的下端之间设有水平的第四加强杆，第七杆的下端和第八杆的下端之间设有水平的第五加强杆。
4.按照权利要求3所述的一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：运输机还包括用于驱动升降机构的液压缸组件，液压缸组件包括液压缸、相互平行的第一斜块和第二斜块、连接第一斜块和第二斜块的连接杆；第一斜块的上端和第二斜块的上端固定在第一加强杆上，液压缸的缸筒固定在车架上，液压缸的活塞固定连接在连接杆上。
5.按照权利要求1所述的一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：升降机构还包括第一固定杆和第二固定杆，第一固定杆穿过第一杆的下端和第二杆的下端并固定在下导槽上，第二固定杆穿过第三杆的上端和第四杆的上端并固定在上导槽上。
6.按照权利要求2所述的一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：所述的下导槽包括左下导槽和右下导槽，上导槽包括左上导槽和右上导槽，第一滚轮组件的滚轮杆的两端设有滚轮，第一滚轮组件两端的滚轮分别设置在左下导槽和右下导槽内，第二滚轮组件的滚轮杆的两端设有滚轮，第二滚轮组件两端的滚轮分别设置在左上导槽和右上导槽内；第五杆的下端和第六杆的下端安装在第一滚轮组件的滚轮杆上，第七杆的上端和第八杆的上端安装在第二滚轮组件的滚轮杆上。
7.按照权利要求6所述的一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：所述的切换机构还包括转动式安装在车架上的转动轴；所述的上挡块、延伸块、侧挡块各有两块，对应设置在左下导槽和右下导槽的前端，位于车架左右两侧的侧挡块分别固定在转动轴的左右两端；所述的连杆组件包括拨动杆、连接块、带动杆，拨动杆穿过底板，拨动杆的下端转动式安装在连接块上，带动杆的一端固定在连接块上，带动杆的另一端固定在车架左侧的侧挡块上。
8.按照权利要求7所述的一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：所述的底板上设有两个档位的导向槽，拨动杆在导向槽内活动。
9.按照权利要求1所述的一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：所述的车厢上设有护栏。
10.按照权利要求2所述的一种山地果园多功能电动运输机，其特征在于：车架上安装有电动机、蓄电池、整车控制器、所述的底板上设有座椅，座椅内设有电动机控制器和电池管理控制器，底板的前端设有挡板，挡板上设有数字仪表；电动机通过减速机驱动后轮转动；电动机与电动机控制器信号连接，蓄电池与电池管理控制器信号连接，电动机控制器与整车控制器信号连接，电池管理控制器与整车控制器信号连接，整车控制器与数字仪表信号连接。
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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