CN106576446A - 一种混合动力旋耕机 - Google Patents

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李文杰
张进
白翠玲
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Zhejiang YAT Electrical Appliance Co Ltd
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B33/00—Tilling implements with rotary driven tools, e.g. in combination with fertiliser distributors or seeders, with grubbing chains, with sloping axles, with driven discs
    • A01B33/08—Tools; Details, e.g. adaptations of transmissions or gearings
    • A01B33/082—Transmissions; Gearings; Power distribution
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
    • H02P5/60—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling combinations of dc and ac dynamo-electric motors

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Abstract

本发明公开了一种混合动力旋耕机，包括交流插头(1)，直流电源(2)，开关(3)，直流控制器(4)，直流电机(5)，交流电机(6)，交流电机接入端(7)，直流电机接入端(8)，LED灯(9)，交直流电机连接器(10)和工作部分(11)。该旋耕机包括直流供电系统和交流供电系统两个相对独立的工作系统。通过交直流电机连接器的设置，使得两个工作系统能够简便地切换，从而集合了各自的优点，解决了传统旋耕机噪音大、污染严重以及续航时间短等问题。

Description

一种混合动力旋耕机
【技术领域】
本发明涉及一种混合动力旋耕机，属于耕作机具领域。
【背景技术】
旋耕机是以旋转刀齿为工作部件的驱动型土壤耕作机械。现有的旋耕机可分为引擎旋耕机和直流旋耕机。引擎旋耕机存在噪音大、环境污染严重等问题；而直流旋耕机的电池放电时间较短，因而不适合大面积作业。采用混合动力，即使用交流电机和直流电机，既解决了引擎旋耕机的噪音和污染问题，又克服了直流旋耕机的续航问题。CN105071644A“一种混合动力驱动系统及旋耕机”公开了这种混合动力旋耕机，其采用交直流发电机和交直流转换器等部件进行混合动力的输入。
【发明内容】
本发明所要解决的问题就是提供一种可替代的旋耕机混合动力驱动系统。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种混合动力旋耕机，包括完成驱动功能的交流电机及直流电机，其特征在于：所述交流电机的输出轴上设有甩块，所述甩块在所述交流电机转动时形成卡扣，所述直流电机的转轴上设有与所述卡扣匹配的卡槽。
本发明的混合动力旋耕机，其优点在于：
一，噪音小，污染小。采用电机代替引擎可以有效地降低旋耕机旋耕工作时候的噪音，同时没有废气排放。
二，续航时间长。本发明采用的是直流电机和交流电机的混合动力驱动。在操作过程中当DC电池包，无论是单电池包或多电池包，在其放电使用完成后，可以插交流电继续使用，实现直流电与交流电相互之间可交换使用的功能，使得旋耕机的工作时间大大地延长。
三，使用寿命长，稳定性高。由于采用的是双电机的混合驱动系统，相比于交直流两用电机，无需使用交直流转换器等部件，并且各电机之间不会相互干扰，电机使用寿命增加。另外，双电机的设置可以大大降低电机不能工作的风险，使得旋耕机在一台电机出故障的时候，依然能够持续工作，稳定性增加。
四，工作效率高。在电池用尽后，采用交流供电的同时，可以同时对电池进行充电，无需等待额外充电时间，工作效率提高。
优选的，所述交流电机的输出轴上设有转盘，所述甩块固定于所述转盘上。
优选的，所所述转盘上设有容纳所述甩块的凹槽。
优选的，所述凹槽内设有带螺孔的第一凸块及第二凸块，所述甩块包括由弹簧连接的第一甩块和第二甩块，所述第一甩块通过第一螺柱固定于所述第一凸块上，所述第二甩块通过第二螺柱固定于所述第二凸块上。
优选的，所述弹簧包括第一弹簧及第二弹簧，所述第一甩块包括与所述第一弹簧连接的第一固定块及可相对于所述第一固定块转动的第二固定块，所述第二固定块与所述第二弹簧连接；
所述第二甩块包括与所述第一弹簧连接的第三固定块及可相对于所述第三固定块转动的第四固定块，所述第四固定块与所述第二弹簧连接。
优选的，所述第一固定块及第二固定块形成U形的第一甩块，所述第三固定块及第四固定块形成U形的第二甩块。
优选的，所述直流电机的转轴上设有形成所述卡槽的保护盘。
优选的，所述混合动力旋耕机还包括与所述直流电机电通过控制器连接的LED灯，所述直流电机转动时通过所述控制器向所述LED灯供电。
优选的，所述混合动力旋耕机还包括控制所述直流电机及所述交流电机工作的开关，所述开关包括控制所述直流电机供电的第一开关及控制所述交流电机供电的第二开关；所述第一开关闭合时，所述第二开关打开；所述第二开关打开时，所述第一开关闭合。
本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
【附图说明】
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
图1为本发明混合动力旋耕机实施例的结构示意图；
图2为本发明混合动力旋耕机实施例的交直流电机连接器结构示意图；
图3为本发明混合动力旋耕机实施例的保护盘结构示意图；
图4为本发明混合动力旋耕机实施例的LED灯电路图。
附图标记：1-交流插头，2-直流电源，3-开关，4-直流控制器，5-直流电机，6-交流电机，7-交流电机接入端，8-直流电机接入端，9-LED灯，10-交直流电机连接器，11-工作部分，101-凸块，102-甩块，103-螺钉，104-弹簧，105-垫片，106-保护盘。
【具体实施方式】
下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
参照图1，一种混合动力旋耕机，包括交流插头1，直流电源2，开关3，直流控制器4，直流电机5，交流电机6，交流电机接入端7，直流电机接入端8，LED灯9，交直流电机连接器10和工作部分11。该旋耕机属于混合动力驱动的旋耕机，其中直流供电系统和交流供电系统是两个独立的工作系统。直流供电系统包括直流电源2，开关3，直流控制器4，直流电机接入端8，LED灯9和直流电机5。交流供电系统包括交流插头1，开关3，交流电机接入端7和交流电机6。两个供电系统相对独立，通过开关3进行供电模式切换。开关3包括控制所述直流电机5供电的第一开关及控制所述交流电机6供电的第二开关；所述第一开关闭合时，所述第二开关打开；所述第二开关打开时，所述第一开关闭合。
当第一开关闭合时，直流供电系统工作，旋耕机的动力来自直流电源2。直流电源2采用的是DC电池。该电池可以是一组，也可以是多组。直流控制器4通电并驱动直流电机5工作，此时LED灯9通电并照明工作。当直流电机5工作时，直流电机5直接带动工作部分11工作，此时交流电机6不工作。
当第二开关闭合时，交流供电系统工作，旋耕机的动力来自交流电源。当交流供电系统工作时，交流电机6工作，通过交直流电机连接器10，使直流电机5处于空转状态，使LED灯点亮，同时带动工作部分11工作。
交直流电机连接器10的具体结构如图2所示。其主要结构为自离心式离合器，包括设在交流电机6的转轴上的转盘，可随转轴转动的凸块101，安装在凸块101上并可随其转动的之间连接有弹簧104的两块甩块102和固定在直流电机5转动轴上的内表面设有凹凸面的保护盘106。两个甩块102通过螺钉103固定在凸块101上，螺钉103头部与凸块101之间设有垫片105，两个甩块102均由两个固定块组成，两个固定块形成U形的滑道，垫片105可在滑道内滑动。
保护盘106的具体结构如图3所示。保护盘106内表面具有凹凸面。其中凹面1061用于容纳转盘以及凸块101和甩块102。凹面形成四个卡槽1062。直流电机5转动轴穿过中心孔1063。中心孔周围设置6个行星孔1064。
当交流电机6工作时，甩块102随着凸块101和转轴转动，当转动的甩块102所受的离心力大于弹簧104的拉力时，甩块102脱离转轴表面，甩块102脱离后到达保护盘106内表面的凹面1061时，甩块102与对向的两个卡槽1062配合，带动保护盘106转动，保护盘106的转动带动直流电机5空转，同时带动工作部分11工作。
而在直流电机5工作时，保护盘106处于转动状态，但现在的状态是两个甩块102没有受到离心力，因此转盘并没有转动此时交流电机6处于不运转状态。
控制LED灯的电路当如图4所示。通过该电路的设置，无论是直流供电系统工作还是交流供电系统工作时，LED灯9均点亮。当直流供电系统工作时，主开关S2(对应开关3)联通1和2两个触点(对应第一开关)，LED灯9通过直流电源2供电。当交流供电系统工作时，主开关S2(对应开关3)联通3和4两个触点(对应第二开关)。由于交直流电机连接器10的作用，使直流电机5处于空转状态，此时由于直流无刷电机的特性，转动后三相线上会产生感应电动势，由于此时直流电机5接在无刷控制器(BLDC Sensorless Controller Board)，无刷控制器内部的6个场效应管(Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6)的寄生二极管会对三相感应电动势进行全波整流，将正电转到无刷控制器的P+线上，将负电转到无刷控制器的P-线上，并且LED灯9的正负极本身就和无刷控制器的正负极连通的，所以此时LED灯9得电并照明工作。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (9)

1.一种混合动力旋耕机，包括完成驱动功能的交流电机及直流电机，其特征在于：所述交流电机的输出轴上设有甩块，所述甩块在所述交流电机转动时形成卡扣，所述直流电机的转轴上设有与所述卡扣匹配的卡槽。
2.根据权利要求1所述混合动力旋耕机，其特征在于：所述交流电机的输出轴上设有转盘，所述甩块固定于所述转盘上。
3.根据权利要求2所述混合动力旋耕机，其特征在于:所述转盘上设有容纳所述甩块的凹槽。
4.根据权利要求3所述混合动力旋耕机，其特征在于：所述凹槽内设有带螺孔的第一凸块及第二凸块，所述甩块包括由弹簧连接的第一甩块和第二甩块，所述第一甩块通过第一螺柱固定于所述第一凸块上，所述第二甩块通过第二螺柱固定于所述第二凸块上。
5.根据权利要求4所述混合动力旋耕机，其特征在于：所述弹簧包括第一弹簧及第二弹簧，所述第一甩块包括与所述第一弹簧连接的第一固定块及可相对于所述第一固定块转动的第二固定块，所述第二固定块与所述第二弹簧连接；
所述第二甩块包括与所述第一弹簧连接的第三固定块及可相对于所述第三固定块转动的第四固定块，所述第四固定块与所述第二弹簧连接。
6.根据权利要求5所述混合动力旋耕机，其特征在于：所述第一固定块及第二固定块形成U形的第一甩块，所述第三固定块及第四固定块形成U形的第二甩块。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述混合动力旋耕机，其特征在于：所述直流电机的转轴上设有形成所述卡槽的保护盘。
8.根据权利要求1所述混合动力旋耕机，其特征在于：还包括与所述直流电机电通过控制器连接的LED灯，所述直流电机转动时通过所述控制器向所述LED灯供电。
9.根据权利要求1所述混合动力旋耕机，其特征在于：还包括控制所述直流电机及所述交流电机工作的开关，所述开关包括控制所述直流电机供电的第一开关及控制所述交流电机供电的第二开关；所述第一开关闭合时，所述第二开关打开；所述第二开关打开时，所述第一开关闭合。
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