CN107264265A - 一种农作物监测载具装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种农作物监测载具装置，包括：驱动机构，内置轮毂电机的驱动轮直接获得驱动力；升降机构：升降电动推缸作为执行机构，升降电动电缸与伸缩套筒并联，套合机构承受弯矩，通过控制升降电动推缸伸缩，使之在不同作物高度的环境下工作；铰接差速混合式转向机构：转向前桥通过转向水平轴承与车架铰接，在转向空间大以及直线行走的情况下，通过转向电动推缸的伸缩驱动前桥相对于车架偏转，从而实现铰接式转向；在农田转向空间小的情况下，切断转向电动推缸的电源，利用电缸断电自锁的性质，通过控制轮毂电机的动力实现差速转向甚至原地掉头。本发明配合多传感器信息融合导航系统可帮助实现运输，喷药等农业活动，减轻人员负担。
Description
技术领域
本发明涉及农业装备工具领域，具体涉及一种农作物监测载具装置。
背景技术
随着我国农业的发展，更多的农业车辆装备运用到了农业生产活动中，提高了农业生产的效率和生产水平。在农业生产活动中，农业车辆的行走环境是多样的：农田中农作物的高度不一样，农田环境宽窄不一样等；这就限制了农业车辆的适用范围。如果在各种不同的农业环境下分别设计与农业环境相适应的行走装置，费时费力。
发明内容
为了解决现今农作物监测载具装置在农业生产活动中，受农作物高度和农田宽窄环境所带来的行驶和转向限制，本发明的目的在于提供一种农作物监测载具装置。该载具装置可以调整车架的高度，使之适应不同农作物高度的农田行走环境。该载具装置具有铰接差速混合式转向机构，具有两种转向能力，在直线行驶或可转向范围大的环境运用铰接式转向，在需要原地掉头或可转向范围小的地方，运用差速式转向。本农作物监测载具装置的环境适应能力强。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种农作物监测载具装置，包括：车架15、驱动机构、升降机构、铰接差速混合式转向机构和转动式整体桥后悬架；
所述驱动机构包括电机轴固定座1、电机固定垫片2、电机轴固定螺母3和四个内置轮毂电机4的车轮；每个轮毂电机4的轮毂电机轴通过电机轴固定螺母3与电机轴固定座1固定连接；
所述升降机构包括升降电动推缸5、伸缩轴套6、伸缩轴7和升降电动推缸固定座8；
所述铰接差速混合式转向机构包括转向前桥9、转向水平轴承10、转向前桥转向轴11、转向轴承固定座12、转向电动推缸13和转向电缸座14；
所述转动式整体桥后悬架包括后车桥16、转动轴17、转动轴承座18和转动轴承19；
所述车架15的前端中部通过转向轴承固定座12固定转向水平轴承10，转向前桥9的中部通过转向前桥转向轴11与转向水平轴承10连接，所述转向前桥9位于车架15的下方；
所述升降电动推缸5的伸出端通过螺栓与电机轴固定座1固定连接，升降电动推缸5的另一端通过螺栓与升降电动推缸固定座8固定连接，升降电动推缸固定座8焊接于转向前桥9的底部；伸缩轴7的一端与电机轴固定座1通过焊接连接，伸缩轴套6的一端与转向前桥9通过焊接连接，伸缩轴7的另一端与伸缩轴套6的另一端套合，伸缩轴7与伸缩轴套6组成的套合机构与升降电动推缸5并联；
所述转向电动推缸13的伸出端与转向前桥9通过螺栓铰接，转向电动推缸13的另一端与转向电缸座14通过螺栓铰接，转向电缸座14通过焊接与车架15连接；当转向电动推缸13受控进行伸缩运动时，推动转向前桥9绕转向水平轴承10转动，从而实现转向动作；
所述转动轴承座18通过螺栓固定于车架15的后端中部下方，转动轴承19安装在转动轴承座18中，转动轴17穿过后车桥16的中部和转动轴承19，使转动轴承19与后车桥16形成铰接。
在上述方案的基础上，所述电机轴固定座1上设有非圆孔，用于穿过轮毂电机轴。
在上述方案的基础上，所述轮毂电机轴的内部为中空结构，所述中空结构用于引出电机电源线和控制线。
在上述方案的基础上，所述电机固定垫片2穿过轮毂电机轴，通过电机轴固定螺母3将轮毂电机4与电机轴固定座1压紧。
在上述方案的基础上，所述转向前桥9的中心两侧对称连接两个转向电动推缸13。
在上述方案的基础上，所述升降电动推缸5采用直流电机作为动力源，配合位移传感器，控制车架15的升降高度。
在上述方案的基础上，所述转向电动推缸13采用直流电机作为动力源。
在上述方案的基础上，所述转向轴承固定座12上设有偏转轴，在偏转轴上加装角度传感器，可以精确的测出转向前桥9的偏转角度，从而控制偏转角度。
在上述方案的基础上，所述车架15上设有限位结构板，用于限制转动式整体桥后悬架的最大偏转角度。
本发明所述的农作物监测载具装置，通过内置轮毂电机的驱动轮直接获得驱动力，没有繁杂的传动机构，使机构简化；基于升降电动推缸的可变地隙升降机构：四个升降电动推缸作为执行机构，升降电动推缸与伸缩套筒并联，通过控制升降电动推缸伸缩，实现地隙可变，使之在不同作物高度的环境下工作；铰接差速混合式转向机构：在转向空间大以及直线行走的情况下，通过转向电动推缸的伸缩驱动前桥相对于车架偏转，从而实现铰接式转向；在农田转向空间小的情况下，可以切断转向电缸的电源，利用电缸断电自锁的性质，通过控制轮毂电机的动力实现差速转向甚至原地掉头。本发明配合多传感器信息融合导航系统可帮助实现运输，喷药等农业活动，减轻人员负担。
附图说明
本发明有如下附图：
图1本发明的轴测图；
图2本发明的俯视图；
图3本发明的侧视图；
图4混合转向机构的局部视图；
图5升降机构的局部视图；
图6转动式整体桥后悬架的局部视图；
图中：
1—电机轴固定座，2—电机固定垫片，3—电机轴固定螺母，4—轮毂电机，5—升降电动推缸，6—伸缩轴套，7—伸缩轴，8—升降电动推缸固定座，9—转向前桥，10—转向水平轴承，11—转向前桥转向轴，12—转向轴承固定座，13—转向电动推缸，14—转向电缸座，15—车架，16—后车桥，17—转动轴，18—转动轴承座，19—转动轴承。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1～图6所示，本发明所述的农作物监测载具装置，包括：车架15、驱动机构、升降机构、铰接差速混合式转向机构和转动式整体桥后悬架；
所述驱动机构包括电机轴固定座1、电机固定垫片2、电机轴固定螺母3和四个内置轮毂电机4的车轮；每个轮毂电机4的轮毂电机轴通过电机轴固定螺母3与电机轴固定座1固定连接；
所述升降机构包括升降电动推缸5、伸缩轴套6、伸缩轴7和升降电动推缸固定座8；
所述铰接差速混合式转向机构包括转向前桥9、转向水平轴承10、转向前桥转向轴11、转向轴承固定座12、转向电动推缸13和转向电缸座14；
所述转动式整体桥后悬架包括后车桥16、转动轴17、转动轴承座18和转动轴承19；
所述车架15的前端中部通过转向轴承固定座12固定转向水平轴承10，转向前桥9的中部通过转向前桥转向轴11与转向水平轴承10连接，所述转向前桥9位于车架15的下方；
所述升降电动推缸5的伸出端通过螺栓与电机轴固定座1固定连接，升降电动推缸5的另一端通过螺栓与升降电动推缸固定座8固定连接，升降电动推缸固定座8焊接于转向前桥9的底部；伸缩轴7的一端与电机轴固定座1通过焊接连接，伸缩轴套6的一端与转向前桥9通过焊接连接，伸缩轴7的另一端与伸缩轴套6的另一端套合，伸缩轴7与伸缩轴套6组成的套合机构与升降电动推缸5并联；
所述转向电动推缸13的伸出端与转向前桥9通过螺栓铰接，转向电动推缸13的另一端与转向电缸座14通过螺栓铰接，转向电缸座14通过焊接与车架15连接；当转向电动推缸13受控进行伸缩运动时，推动转向前桥9绕转向水平轴承10转动，从而实现转向动作；
所述转动轴承座18通过螺栓固定于车架15的后端中部下方，转动轴承19安装在转动轴承座18中，转动轴17穿过后车桥16的中部和转动轴承19，使转动轴承19与后车桥16形成铰接。
在上述方案的基础上，所述电机轴固定座1上设有非圆孔，用于穿过轮毂电机轴。
在上述方案的基础上，所述轮毂电机轴的内部为中空结构，所述中空结构用于引出电机电源线和控制线。
在上述方案的基础上，所述电机固定垫片2穿过轮毂电机轴，通过电机轴固定螺母3将轮毂电机4与电机轴固定座1压紧。
在上述方案的基础上，所述转向前桥9的中心两侧对称连接两个转向电动推缸13。
在上述方案的基础上，所述升降电动推缸5采用直流电机作为动力源，配合位移传感器，控制车架15的升降高度。
在上述方案的基础上，所述转向电动推缸13采用直流电机作为动力源。
在上述方案的基础上，所述转向轴承固定座12上设有偏转轴，可以在偏转轴上加装角度传感器，可以精确的测出转向前桥9的偏转角度，从而控制偏转角度。
在上述方案的基础上，所述车架15上设有限位结构板，用于限制转动式整体桥后悬架的最大偏转角度。
用户通过驱动机构控制载具装置行走；升降机构用于升降车架15的高度，改变车架15的离地间隙；铰接差速混合式转向机构，用于改变载具装置的行驶方向，且有两种转向模式；转动式整体桥后悬架，在行驶过程中保证车轮尽可能的贴合地面，同时保证载具装置的稳定性。
本发明所述的载具装置可以实现4x2、4x4驱动，四个车轮均为内置轮毂电机车轮，MCU可以控制其驱动模式四驱模式还是二驱模式。
本发明所述的载具装置可以实现铰接式转向和差速式转向两种转向模式：当转向空间大以及直线行走，需要实现铰接式转向时，转向前桥9由转向电动推缸13驱动，绕转向水平轴承10转动，从而实现转向前桥9相对于车架15的偏转，实现铰接式转向。当转向空间小，需要实现差速式转向时，通过控制转向电动推缸13使转向前桥9不与车架15相对偏转，然后切断转向电动推缸13的控制，因为转向电动推缸13有断电自锁的性质，转向前桥9就实现了与车架15的固定，由于有四个轮毂电机4，通过控制四个轮毂电机实现驱动轮的转动，就可以实现差速式转向。
本发明可以实现车架15的升降：当控制系统控制升降电动推缸5进行伸缩运动时，与升降电动推缸5并联的由伸缩轴套6和伸缩轴7组成的套合机构也进行伸缩运动，同时套合机构可以承受因载具装置偏移而产生的力矩，保证升降电动推缸5只承受竖直方向的力。
以上实施方式只为说明发明的结构构思及其特点，其目的在于让人熟悉此项技术，并且能够了解发明内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (9)
1.一种农作物监测载具装置，其特征在于：包括车架(15)、驱动机构、升降机构、铰接差速混合式转向机构和转动式整体桥后悬架；
所述驱动机构包括电机轴固定座(1)、电机固定垫片(2)、电机轴固定螺母(3)和四个内置轮毂电机(4)的车轮；每个轮毂电机(4)的轮毂电机轴通过电机轴固定螺母(3)与电机轴固定座(1)固定连接；
所述升降机构包括升降电动推缸(5)、伸缩轴套(6)、伸缩轴(7)和升降电动推缸固定座(8)；
所述铰接差速混合式转向机构包括转向前桥(9)、转向水平轴承(10)、转向前桥转向轴(11)、转向轴承固定座(12)、转向电动推缸(13)和转向电缸座(14)；
所述转动式整体桥后悬架包括后车桥(16)、转动轴(17)、转动轴承座(18)和转动轴承(19)；
所述车架(15)的前端中部通过转向轴承固定座(12)固定转向水平轴承(10)，转向前桥(9)的中部通过转向前桥转向轴(11)与转向水平轴承(10)连接，所述转向前桥(9)位于车架(15)的下方；
所述升降电动推缸(5)的伸出端通过螺栓与电机轴固定座(1)固定连接，升降电动推缸(5)的另一端通过螺栓与升降电动推缸固定座(8)固定连接，升降电动推缸固定座(8)焊接于转向前桥(9)的底部；伸缩轴(7)的一端与电机轴固定座(1)通过焊接连接，伸缩轴套(6)的一端与转向前桥(9)通过焊接连接，伸缩轴(7)的另一端与伸缩轴套(6)的另一端套合，伸缩轴(7)与伸缩轴套(6)组成的套合机构与升降电动推缸(5)并联；
所述转向电动推缸(13)的伸出端与转向前桥(9)通过螺栓铰接，转向电动推缸(13)的另一端与转向电缸座(14)通过螺栓铰接，转向电缸座(14)通过焊接与车架(15)连接；当转向电动推缸(13)受控进行伸缩运动时，推动转向前桥(9)绕转向水平轴承(10)转动，实现转向动作；
所述转动轴承座(18)通过螺栓固定于车架(15)的后端中部下方，转动轴承(19)安装在转动轴承座(18)中，转动轴(17)穿过后车桥(16)的中部和转动轴承(19)，使转动轴承(19)与后车桥(16)形成铰接。
2.根据权利要求1所述的农作物监测载具装置，其特征在于：所述电机轴固定座(1)上设有非圆孔，用于穿过轮毂电机轴。
3.根据权利要求2所述的农作物监测载具装置，其特征在于：所述电机固定垫片(2)穿过轮毂电机轴，通过电机轴固定螺母(3)将轮毂电机(4)与电机轴固定座(1)压紧。
4.根据权利要求3所述的农作物监测载具装置，其特征在于：所述轮毂电机轴的内部为中空结构，所述中空结构用于引出电机电源线和控制线。
5.根据权利要求1所述的农作物监测载具装置，其特征在于：所述升降电动推缸(5)采用直流电机作为动力源，配合位移传感器，控制车架(15)的升降高度。
6.根据权利要求1所述的农作物监测载具装置，其特征在于：所述转向前桥(9)的中心两侧对称连接两个转向电动推缸(13)。
7.根据权利要求6所述的农作物监测载具装置，其特征在于：所述转向电动推缸(13)采用直流电机作为动力源。
8.根据权利要求1所述的农作物监测载具装置，其特征在于：所述转向轴承固定座(12)上设有偏转轴，在偏转轴上加装角度传感器，能精确的测出转向前桥(9)的偏转角度，并控制偏转角度。
9.根据权利要求1所述的农作物监测载具装置，其特征在于：所述车架(15)上设有限位结构板，用于限制转动式整体桥后悬架的最大偏转角度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Xingxing Inventor after: Guo Yuan Inventor after: Zhang Chao Inventor after: Li Baosheng Inventor after: Zhao Zhenyan Inventor after: Tan Yu Inventor before: Liu Xingxing |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171020 |