CN110001778A - 混合动力高速插秧机及其转向方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述混合动力高速插秧机包括一插秧机主机，一动力系统，以及一行走系统。其中所述动力系统被设置于所述插秧机主机，和驱动所述插秧机主机插秧作业，所述动力系统包括一至少一发动机和至少一电能发生装置，其中所述发动机驱动所述电能发生装置产生电能，其中所述行走系统被设置于所述插秧机主机，所述行走系统包括至少四个车轮和三个电动机，其中所述电动机驱动所述车轮行走，和以不同的转动速度驱动左侧和右侧的所述车轮，而实现所述行走系统的转向。

Description

混合动力高速插秧机及其转向方法

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一混合动力高速插秧机及其转向方法。

背景技术

插秧机是将水稻秧苗定植在水田中的种植机械，其不仅替代了人工插植作业的过程，而且在一定程度上提高了插秧的功效和插植质量，实现了合理密植，其规范的栽植，有利于后续作业的机械化。按插秧速度可分为普通插秧机和高速插秧机。

现有技术的高速插秧机包括以燃油作为动力的插秧机，以电动机作为动力的插秧机、以及混合动能的插秧机。以燃油发动机作为动力的所述插秧机是最原始的插秧机类型，一般情况下，这种现有技术的插秧机通过燃油发动机同时带动插秧的作业系统和车辆的行走系统同时工作。但是，所述插秧机在工作过程中能量的分配不均，能量的浪费严重，并且这种原始燃油发动力的燃油效率低。换言之，这种燃油发动机作为动力的插秧机不能够按照能量的实际需求为行走系统和插秧作业系统分配能量。另一方面燃油效率低下，所述插秧机的能量利用率低，污染严重。

现有技术以电动机作为驱动装置的插秧机和混合动力的插秧机需要配置足够能量的电源，以带动所述插秧机内的作业系统和行走系统的工作。但是由于插秧机工作的环境通常是在水量较大的农田中，这种现有技术的电动农机无疑增加了车辆自身的重量，从而使得所述插秧机在农田中更加难以行走和转向。此外现有技术的纯电动的插秧机采用电能作为能量源，插秧机的续航能力有限，需要频繁地充电，耽误农业作业。

现有技术的插秧机在转向时，通常是由前轮作为转向轮，后轮作为动力输出轮被同步地驱动所述插秧机的前进，转向的角度小。在需要转动大角度，比如掉头转向时，通常需要来回地多次转向行走，因此转向幅度小，效率低，从而减慢了所述插秧机的整体工作效率。另外现有技术的这种插秧机在转向时，车轮对农田的损害严重。另外，还有现有技术的插秧机的驱动方式是依靠单个的前轮或后轮驱动，在水田中行驶很容易造成驱动轮陷入到农田中，无法驱动所述插秧机行驶。

对于现有技术的电动插秧机来说，在插秧机转弯时，特别是转动较大角度的弯道时，由于转向阻力大，由驱动轴提供给外侧车轮的扭力不足，而导致转向时车辆行走困难。特别是在狭小地形中，现有技术的插秧机受限于车辆的转向幅度大小，需要多次地调整运行方向才能实现最终转向。

发明内容

本发明的一个主要优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机以控制车轮转动速度的方式控制车辆的转向。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机通过控制左侧车轮和右侧车轮不同的转动速度，控制所述高速插秧机的转向，减小转向过程中车辆的阻力。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机通过控制左侧车轮和右侧车轮不同的转动速度，控制转动方向，使得在转向过程中速度损失小，提高了转向速度。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机通过控制左侧车轮和右侧车轮的速度差实现转弯，减小了车辆在转向过程行驶的路径长度，提高了转向的效率。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机的后侧两车轮通过两个电动机分别地控制转动速度，在转向过程中由所述电动机保持驱动力和驱动扭矩，避免转向过程中扭矩的损失，提高了车辆转向的动力稳定。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机通过控制左侧车轮和右侧车轮不同转速实现小范围大角度地转向，可实现快速地大角度转向。也就是说，所述高速插秧机能够在狭小地形中快速地实现大角度转向，而不需要来回多次地调整车辆的行驶方向，从而简化了驾驶人员驾驶负担。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机的行走系统的车轮由三个电动机驱动，其中两个电动机驱动两后轮，一个电动机通过差速装置驱动两前轮行走，简化了所述高速插秧机的整体机械结构，提高了行走的稳定性。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机的动力系统采用发动机发电直接地驱动所述电动机的运行，在不设置电能存储装置的情况下，减轻车身整体重量，从而减少所述高速插秧机对农田的损害，和减轻能量损失。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机的动力系统采用发动机发电直接地驱动所述电动机的运行，减少了能量在转换过程中能量的损失，从而提高了能量转换的效率，节省能源消耗。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机在转向过程中可保持车辆运行速度，提高转向的速度和工作的效率。

本发明的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其转向方法，其中所述高速插秧机的车轮采用多电机的前后轮同步驱动行驶，提高了所述高速插秧机的行驶效率，以便在地形复杂的农田中作业。

本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。

依本发明的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一混合动力高速插秧机，包括：

一插秧机主机；

一动力系统，其中所述动力系统被设置于所述插秧机主机，和驱动所述插秧机主机插秧作业，所述动力系统包括一至少一发动机和至少一电能发生装置，其中所述发动机驱动所述电能发生装置产生电能；以及

一行走系统，其中所述行走系统被设置于所述插秧机主机，所述行走系统包括至少四个车轮和三个电动机，其中所述电动机驱动所述车轮行走，和以不同的转动速度驱动左侧和右侧的所述车轮，而实现所述行走系统的转向。

根据本发明的一个实施例，所述行走系统的所述车轮包括至少两个前轮和至少两个后轮，其中所述电动机包括一前轮电机和两个后轮电机，所述前轮电机驱动两个所述前轮转动，所述后轮电机分别驱动所述后轮转动。

根据本发明的一个实施例，所述行走系统包括一前桥和两个前轮支架，所述前轮支架将所述前轮传动地连接至所述前桥，其中所述前轮电机传动地连接至所述前桥，藉由所述前桥驱动所述前轮转动。

根据本发明的一个实施例，所述前桥包括一差速机构、一左驱动轴以及一右驱动轴，其中所述前轮电机通过所述差速机构驱动所述左驱动轴和所述右驱动轴转动，当所述行走系统转向时，所述差速机构通过所述左驱动轴和所述右驱动轴以不同的传动速度驱动两个所述前轮转动。

根据本发明的一个实施例，所述行走系统进一步包括一后桥和两个后轮支架，所述后轮支架支撑地连接所述后轮于所述后桥，其中所述后轮电机被设置于所述后桥，其中所述后轮包括至少一左后车轮和至少一右后车轮，其中所述后轮电机包括一左后电机和一右后电机，所述左后电机驱动所述左后车轮转动，所述右后电机驱动所述右后车轮转动。

根据本发明的一个实施例，所述后轮电机选自直流电动机、异步电动机、以及同步电动机中的一种或两种以上的组合。

根据本发明的一个实施例，所述行走系统进一步包括一后桥和两个后轮支架，所述后轮支架支撑地连接所述后轮于所述后桥，其中所述后轮电机为轮毂电机，被设置于所述后轮和驱动所述后轮转动。

根据本发明的一个实施例，所述行走系统进一步包括一转向控制器，所述转向控制器控制地操作所述差速机构和控制所述电动机的转动速度，以通过同步地操作所述差速机构和控制所述电动机转速的方式控制左侧和后侧车轮的转速差，进而控制所述行走系统的转向。

根据本发明的一个实施例，所述转向控制器包括一差速控制装置和至少一电机控制器，其中所述差速控制装置可操作地连接至所述差速机构，所述差速控制装置操作地控制所述差速机构，藉由所述差速机构差速地驱动左侧和右侧车轮的转动，其中所述电机控制器可控制地连接至所述后轮电机，以控制左侧和右侧后轮的转动速度差。

根据本发明的一个实施例，所述动力系统进一步包括一动力输出轴，所述动力输出轴传动地连接至所述发动机，和所述发动机的动力传输至所述插秧机主机，以驱动所述插秧机主机的插秧作业。

根据本发明的一个实施例，所述动力系统进一步包括一电能处理装置，所述电能处理装置电连接至所述电能发生装置，所述电能处理装置处理所述电能发生装置输出的电能，以供驱动所述电动机。

根据本发明的一个实施例，所述电能处理装置包括至少一电压处理装置和至少一电流处理装置，其中所述电压处理装置提高和稳定所述电能发生装置产生电能的电压，其中所述电流处理装置处理所述电能发生装置产生电能的电流，以供驱动所述电动机和所述插秧机主机。

根据本发明的一个实施例，所述插秧机主机包括一主机车体和至少一插秧作业系统，其中所述插秧作业系统被搭载至所述主机车体，和传动地连接至所述动力输出轴，其中所述动力输出轴驱动所述插秧作业系统工作。

根据本发明的一个实施例，所述主机车体进一步包括一车体支架和一方向控制器，其中所述方向控制器被设置于所述车体支架，所述方向控制器可被操作地连接至所述转向控制器，藉由所述方向控制器操作地控制所述转向控制器，进而控制所述主机车体的行走方向。

根据本发明的另一方面，本发明进一步提供一混合动力高速插秧机的转向方法，其中所述转向方法包括如下步骤：

(a)偏转一行走系统的一左前车轮和一右前车轮，和以差速地方式驱动所述左前车轮和所述右前车轮转动；和

(b)控制所述行走系统的一左后轮电机和一右后轮电机以不同的速度转动，以差速地驱动一左后车轮和一右后车轮以不同的转速行驶。

根据本发明的一个实施例，所述步骤(a)和步骤(b)同步地被执行，以同步地控制所述行走系统的左侧车轮和右侧车轮朝向同一方向转动。

根据本发明的一个实施例，在步骤(a)中，启动一差速机构，藉由所述差速机构驱动所述左前车轮和所述右前车轮以不同的转动速度转动。

通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1是根据本发明的第一较佳实施例的一高速插秧机的整体示意图。

图2是根据本发明的上述较佳实施例的所述高速插秧机的行走系统的结构示意图。

图3是根据本发明的上述较佳实施例的所述高速插秧机的动力系统的示意图。

图4A是根据本发明的上述较佳实施例的所述高速插秧机转向时的一差速机构的动作示意图。

图4B是根据本发明的上述较佳实施例的所述高速插秧机转向时的两后轮转动的动作示意图。

图4C是根据本发明的上述较佳实施例的所述高速插秧机转向时的行驶轨迹示意图。

图5是根据本发明的上述较佳实施例的所述高速插秧机的转向方法的方法示意图。

图6是根据本发明的上述较佳实施例的所述高速插秧机的行走系统的另一可选实施方式的示意图，其中所述高速插秧机的后轮驱动电机为轮毂电机。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照本发明说明书附图之图1至图6所示，依照本发明第一较佳实施例的一混合动力高速插秧机在接下来的描述中被阐述。为便于描述，在本发明中统称所述混合动力高速插秧机为高速插秧机。所述高速插秧机包括一插秧机主机10，设置于所述插秧机主机10的一行走系统20，以及至少一动力系统30，其中所述动力系统30和所述行走系统20被搭载至所述插秧机主机10，其中所述行走系统20被所述动力系统30驱动而带动所述插秧机主机10的行驶。所述插秧机主机10被所述动力系统30驱动而执行插秧作业。在本发明中，所述高速插秧机的所述行走系统20被电连接至所述动力系统30，也就是说，所述高速插秧机的所述行走系统20是电机驱动的方式实现行走。

如图1和图2所示，所述高速插秧机的所述行走系统20包括至少四个车轮21和驱动所述车轮21转动的三个电动机22，其中所述车轮21和所述电动机22被设置于所述插秧机主机10，并且所述电动机22被电驱动地连接至所述动力系统30，藉由所述动力系统30向所述电动机22传输电能，以驱动所述电动机22转动。所述车轮21包括至少两个前轮211和至少两个后轮212，并且所述前轮211和所述后轮212分别被设置于所述插秧机主机10的左侧和右侧。换言之，所述高速插秧机的所述插秧机主机10的左侧和右侧，前端和后端分别被设置至少两个车轮，以支撑和稳定所述插秧机主机10行驶。优选地，在本发明第一较佳实施例中，所述行走系统20包括四个车轮，其中所述车轮分别为左前侧车轮211a和右前侧车轮211b，左后侧车轮212a和右后侧车轮212b。

所述电动机22驱动所述车轮21的转动，进而驱动所述插秧机主机10的行走。所述电动机22包括一前轮电机221和两个后轮电机222，其中所述前轮电机221被设置传动地连接至两个所述前轮211，和驱动所述前轮211的转动，其中所述后轮电机222传动地连接至两个所述后轮212，和驱动所述后轮212的转动。换言之，所述行走系统20的所述前轮电机221驱动所述前轮211的行驶，两个所述后轮电机驱动所述后轮212的行驶，从而实现所述高速插秧机的行走。

值得一提的是，在本发明中，所述行走系统20的所述电动机22被配置的方式在此仅仅作为示例性质的，而非限制。因此，所述电动机22的配置方式还可以被实施为其他传动方式，比如，两个前轮电机被设置驱动所述前轮211的转动，其中一个后轮电机被设置驱动所述后轮212的转动。

所述行走系统20进一步包括一前桥23、一后桥24、两个前轮支架25、以及两个后轮支架26，其中所述前桥23和所述后桥24被设置于所述插秧机主机10的下方，以支撑所述插秧机主机10。所述前轮支架25被设置于所述前桥23的左端和右端，以供传动地固定支撑所述左前侧车轮211a和所述右前侧车轮211b。所述后轮支架26被设置于所述后桥24的左端和右端，以供传动地固定支撑所述左后侧车轮212a和所述右后侧车轮212b。

所述前桥23进一步包括至少一转向连杆234，和其中所述转向连杆234被设置于所述前轮21，连接所述左前车轮211a于所述右前车轮211b，其中所述前轮211在被驱动而转向时，所述转向连杆234被设置驱动所述前轮211的所述左前车轮211a和所述右前车轮211b以同样的转动角度偏转。相应地，所述前桥23进一步包括一偏转执行装置235，其中所述偏转执行装置235驱动所述前轮211转动。所述偏转执行装置235被控制而驱动所述前轮211偏转，以实现所述高速插秧机的转向轮的转动。

相应地，在本发明中，所述后轮电机222进一步包括一左后轮电机222a和一右后轮电机222b，其中所述左后轮电机222a驱动所述车轮21的所述左后车轮212a转动，所述右后轮电机222b驱动所述车轮21的所述右后车轮212b转动。

所述前轮电机221是通过所述前桥23和所述前轮支架25驱动所述前轮211的转动，其中一个所述后轮电机222通过直接或间接的传动的方式驱动一个所述后轮212的转动。换言之，所述前轮电机221被传动地连接至所述前桥23，藉由所述前桥23所述前轮电机221驱动设置于所述前轮支架25两侧的所述前轮的转动。所述后轮电机222被传动地连接于所述后轮支架26两侧的所述后轮212，和驱动所述后轮212的转动。

在本发明中，所述行走系统20带动所述插秧机主机10的行走，和控制所述插秧机主机10的行走方向，也就是说，藉由所述行走系统20实现所述插秧机主机10的行走和转向。所述行走系统20以控制所述左侧的所述车轮21和右侧的所述车轮21的转动速度的方式控制所述行走系统20的转向。当所述行走系统的所述左侧车轮的转动速度等于右侧车轮的转动速度时，所述行走系统20带动所述插秧机主机10保持直行；当所述行走系统20的所述左侧车轮的转动速度大于所述右侧车轮的转动速度时，所述左侧车轮的行走轨迹大于右侧车轮的行走轨迹，因此，所述行走系统20带动所述插秧机主机10右转行走；当所述行走系统20的所述左侧车轮的转动速度小于所述右侧车轮的转动速度时，所述左侧车轮的行走轨迹小于右侧车轮的行走轨迹，因此，所述行走系统20带动所述插秧机主机10左转行走。

可以理解的是，所述高速插秧机在行走和作业过程中，所述电动机22直接驱动所述车轮21的行走和转向，可根据行走的方向和速度要求控制所述电动机22的转动速度。换言之，基于所述插秧机主机10的行驶方向控制所述行走系统20的所述电动机22驱动所述车轮21转动的速度，可以避免转向过程中动力和扭矩的损失，最大程度的利用电动机产生的动力驱动所述插秧机主机的形式。此外，所述高速插秧机通过所述电动机22驱动所述车轮转动的方式，实现所述插秧机主机10的行驶和转向，可以避免车轮转动时农田对车轮产生横向的阻力。因此，所述高速插秧机在所述行走系统20转向时能够避免车轮转向带来的阻力，提高了转向时所述行走系统20的行走转向速度，而不需要在转弯时将所述高速插秧机的运行速度降低太多。因此，所述高速插秧机在转弯或转向时能够以较高的速度或者保持正常插秧作业时的速度，不会由于车辆的转向而影响所述高速插秧机的运行速度，提高了所述高速插秧机整体的作业效率。

可以理解的是，所述高速插秧机的所述行走系统20的所述左后侧车轮212a和右后侧车轮212b可通过所述后轮电机222不同的驱动速度而控制。相应地，所述行走系统20的所述前轮211通过所述前桥23控制所述左前车轮211a和所述右前车轮211b的转动速度差。

所述前桥23进一步包括一差速机构231、一左驱动轴232、以及一右驱动轴233，其中所述差速机构231驱动所述左驱动轴232和所述右驱动轴233转动，其中所述左驱动轴232驱动所述左前车轮211a转动，其中所述右驱动轴233驱动所述右前车轮211b转动。所述差速机构231可被控制地以不同的驱动速度驱动所述左驱动轴232和所述右驱动轴233。换言之，所述差速机构231可被控制地以不同的驱动转速同时驱动所述左驱动轴232和所述右驱动轴233转动，进而藉由所述左驱动轴232和所述右驱动轴233以不同的转速驱动所述左前车轮211a和所述右前车轮211b。

值得一提的是，在本发明第一较佳实施例中，所述电动机22可以被实施为直流电动机、异步电动机、以及同步电动机中的一种或两种以上的组合。因此，在本发明中，所述电动机22的类型在此仅仅作为示例性质的，而非限制。

如图2所示，所述行走系统20进一步包括三个减速器27和三个传动装置28，其中所述行走系统20的所述电动机22通过所述减速器27传动地连接至所述车轮21或前桥23。所述减速器27进一步包括一前轮减速器271、一左后减速器272a和一右后减速器272b。所述传动装置28进一步包括一前轮传动轴281，一左后传动轴282a和一右后传动轴282b。所述前轮减速器271和所述前传动轴281被设置于所述前桥23和所述前轮电机221之间，所述前轮减速器271减小所述前传动轴281的传动转速，和提高传动的扭力。相应地，所述左后减速器272a和所述左后传动轴282a被设置于所述左后电机222a和所述左后车轮212a之间，所述左后减速器272a减小所述左后传动轴282a的传动转速，和提高传动的扭力。所述右后减速器272b和所述右后传动轴282b被设置于所述右后电机222b和所述右后车轮212b之间，所述右后减速器272b减小所述右后传动轴282b的传动转速，和提高传动的扭力。

简言之，所述电动机22通过所述减速器27传动地连接至所述传动装置28，藉由所述减速器27减小所述电动机22传动至所述传动装置28的转动速度，以提高所述传动装置28的动力。

当所述高速插秧机在转向时，所述行走系统20通过所述前桥23的所述差速机构231控制所述左前车轮211a和所述右前车轮211b的转动速度差，控制所述车辆前轮211的转向。所述行走系统20通过所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b控制所述左后车轮212a和所述右后车轮212b的不同转动速度差。

如图2至图4C，所述行走系统进一步包括一转向控制器29，其中所述转向控制器29控制所述行走系统20的所述车轮21的行走方向。所述转向控制器29进一步包括一差速控制装置291和至少一电机控制器292，其中所述差速控制装置291控制地操作所述行走系统20的所述差速机构231，以控制所述前桥23两侧的所述左前车轮211a和右前车轮211b不同转动速度。所述电机控制器292通信地连接至所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b，和控制所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b的转动速度，进而控制所述左前车轮212a和所述右前车轮212b的转速，以实现所述高速插秧机的行走和转向。

如图4A，所述差速控制装置291可操作地连接至所述前桥23的所述差速机构231，所述差速控制装置291操作地控制所述差速机构231，藉由所述差速机构231以不同的传动速度驱动所述左驱动轴232和所述右驱动轴233。

值得一提的是，在本发明中，所述转向控制器29同步地控制所述行走系统20的所述前轮211和后轮212的左侧车轮和右侧车轮的速度差，以便所述高速插秧机的行走和转向。也就是说，所述高速插秧机在行走过程中，所述转向控制器29的所述差速控制器291和所述电机控制器292同步地运行，以同步地控制所述前轮211和所述后轮212实现运行方向的控制。所述转向控制器29的所述电机控制器292基于所述高速插秧机的行驶控制信息控制所述电动机22的转动速度，转动方向等，以实现车辆的前行、倒退、以及转向。

如图3所示，所述高速插秧机的所述动力系统30被设置于所述插秧机主机10，所述动力系统30为所述行走系统20和所述插秧机主机10提供电能和动能，以驱动所述高速插秧机的行走和驱动插秧作业。详细地说，所述动力系统30包括一发动机31和至少一电能发生装置32，其中所述发动机31驱动所述电能发生装置32产生电能，和驱动所述插秧机主机10的作业。所述电能发生装置32被所述发动机31驱动产生电能，其中所述行走系统20的所述电动机22在所述电能发生装置32的驱动作用下运行。在本发明中，所述电动机22工作需要的电能由所述发动机31驱动所述电能发生装置32提供，而不需要在插秧机主机10设置电能存储装置，比如电池，以存储所述电动机22工作时需要的电能。因而可以减轻所述高速插秧机的整体车身重量，提高了所述高速插秧机的续航能力，另一方面，减轻了作业时所述车轮21对农田的损害。

所述动力系统30的所述发动机31驱动所述插秧机主机10的作业，其中所述动力系统30进一步包括一动力输出轴33，其中所述动力输出轴33驱动所述插秧机主机10作业。所述动力输出轴33传动地连接至所述插秧机主机10和所述发动机31，所述动力输出轴33传输所述发动机31的动力至所述插秧机主机10，以驱动所述插秧机主机10工作。

所述发动机31在驱动所述插秧机主机10作业时，带动所述电能发生装置32工作产生电能，以供所述行走系统20的运行。所述发动机31可驱动地连接至所述电能发生装置32，所述发动机31以驱动的方式驱动所述电能发生装置32工作。值得一提的是，所述发送机31以齿轮传动，皮带传动的方式带动所述电能发生装置32工作产生电能。优选地，所述电能发生装置32被实施为一发电机，其中所述发电机被所述发动机带动产生电能。可以理解的是，所述电能发生装置32可以被实施为一直流发电装置或者一交流发电装置，其中所述发电机的类型在此仅仅作为示例性质的，而非限制。

值得一提的是，所述发动机31的转动速度越快，所述发动机31的驱动所述电能发生装置32的发电效率越大，同时带动所述行走系统20的行走速度和所述插秧机主机10工作的速率越高。

所述动力系统30进一步包括至少一电能处理装置34，其中所述电能发生装置32产生的电能被所述电能处理装置34处理，以供所述行走系统20的所述电动机22和所述插秧机主机10的用电装置使用。相应地，所述电能处理装置34电连接于所述电能发生装置32，所述电能发生装置32产生的电能被所述电能处理装置34处理后传输至所述行走系统20的所述电动机22和所述插秧机主机10。所述电能处理装置34处理所述电能发生装置32产生电能的电压和电流的大小，以及电能的类型，以适于所述行走系统20和所述插秧机主机10使用。相应地，所述电能处理装置34包括至少一电压处理装置341和至少一电流处理装置342，其中所述电压处理装置341提高和稳定所述动力系统30传输至所述电动机22的电压，以适于驱动所述电动机22运转。所述电流处理装置342改变所述电能发生装置32产生电流的电流类型，比如DC/AC转换和AC/DC转换器等。可以理解的是，根据所述电能发生装置20发电的电流的类型和所述电动机22使用电流的类型选择配置所述电流处理装置342的类型。

如图2所示，所述高速插秧机的所述插秧机主机10被所述动力系统30驱动，和执行插秧作业。所述插秧机主机10包括一主机车体11和一插秧作业系统12，其中所述插秧作业系统12被搭载至所述主机车体11，和传动地连接至所述动力系统30的所述动力输出轴33，藉由所述主机车体11控制所述插秧作业系统12的插秧作业。所述插秧作业系统12被所述发动机31通过所述动力输出轴33驱动，所述插秧作业系统12在所述动力输出轴33的驱动作用下执行插秧动作。所述插秧作业体统12电连接至所述动力系统30的所述电能处理装置34，藉由所述动力系统30的所述电能发生装置32驱动所述作业系统执行向上移动和向下移动的动作。

所述插秧机主机10的所述主机车体11被设置于所述行走系统20的上方，所述主机车体11控制所述行走系统20的行走和行驶方向。所述动力系统30被设置于所述主机车体11，藉由所述主机车体11固定和支撑所述动力系统30，以便所述动力系统30驱动所述作业系统12工作。相应地，所述主机车体11包括一车体支架111，一方向控制器112，以及至少一燃料存储器113，其中所述行走系统20被设置于所述车体支架111的下方，支撑和带动所述车体支架111的运动。所述方向控制器112和所述燃料存储器113被设置于所述车体支架111，藉由所述车体支架111固定支撑所述方向控制器112和所述燃料存储器113。

所述方向控制器112可操作地连接至所述转向控制器29，所述方向控制器112控制所述转向控制器29的所述差速控制装置291和所述电机控制器292，以启动所述差速控制装置291和所述电机控制器292。优选地，所述方向控制器112在本发明中被实施为一方向盘装置，其中所述方向控制器112通过机械连接的方式连接至所述转向控制器29，和机械地控制所述转向控制器29的所述差速控制装置291和所述电机控制器292。可选地，所述方向控制器112还可以被实施为一遥控器，或一电子无线控制设备，比如手机、电脑等，所述方向控制器112通过远程操作控制的方式控制所述转向控制器29的运行。

所述燃料存储器113被设置于所述车体支架111，其中所述燃料存储器113存储所述发动机31所需要的燃料，以供所述发动机31使用，增加所述高速插秧机的整体续航。

参照本发明说明书附图之图6所示，依照本发明上述第一较佳实施例的所述高速插秧机的一行走系统20A在接下来的描述中被阐明。所述行走系统20A包括至少四个车轮21A和驱动所述车轮21A转动的三个电动机22A，其中所述车轮21A和所述电动机22A被设置于所述插秧机主机10，并且所述电动机22A被电驱动地连接至所述动力系统30，藉由所述动力系统30向所述电动机22A传输电能，以驱动所述电动机22A转动。

所述车轮21A包括至少两个前轮211A和至少两个后轮212A，并且所述前轮211A和所述后轮212A分别被设置于所述插秧机主机10的左侧和右侧。所述电动机22A包括一前轮电机221A和两个后轮电机222A，其中所述前轮电机221A被设置传动地连接至两个所述前轮211A，和驱动所述前轮211A的转动，其中所述后轮电机222A传动地连接至两个所述后轮212A，和驱动所述后轮212A的转动。在本发明的该可选实施例中，所述行走系统20A包括四个车轮，其中所述车轮分别为左前侧车轮211a和右前侧车轮211b，左后侧车轮212a和右后侧车轮212b。值得一提的是，在本发明的该可选实施方式中，所述车轮21A的所述前轮211A与上述第一较佳实施例的所述前轮211的结构和功能相同，并且所述前轮电机221A与所述前轮211的驱动方式也是相同。不同点在于，所述行走系统20A的所述后轮212A，和所述后轮电机222A驱动所述后轮的方式。

在本发明中，所述后轮电机222A进一步包括一左后轮电机222a和一右后轮电机222b，其中所述左后轮电机222a驱动所述车轮21A的所述左后车轮212a转动，所述右后轮电机222b驱动所述车轮21A的所述右后车轮212b转动。

在本可选实施方式中，所述后轮电机222A被实施为驱动所述后轮212A行走的轮毂电机，其中所述后轮电机222A被设置于所述后轮212A。值得一提的是，所述后轮电机222A直接驱动所述后轮212A的转动和制动，和控制所述后轮212a和所述后轮212b的转动速度。当所述高速插秧机转向时，所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b分别控制所述后轮212A以不同的转动速度转动，配合前轮211实现转向。

参照本发明说明书附图之图6所示，依照本发明的另一方面，本发明进一步提供一高速插秧机的转向方法，其中所述转向方法是通过控制所述高速插秧机的一行走系统20的左侧车轮和右侧车轮的转动速度差，从而控制左侧车轮与右侧车轮行驶不同路径轨迹，实现转向。相应地，所述高速插秧机的转向方法包括如下方法步骤：

(a)差速地驱动所述行走系统20的一左前车轮211a和一右前车轮211b以不同的转动速度行驶；和

(b)控制所述行走系统20的一左后轮电机222a和一右后轮电机222b以不同的速度转动，以差速地驱动一左后车轮212a和一右后车轮212b以不同的转速行驶。

在本发明的所述高速插秧机的转向方法中，所述步骤(a)和步骤(b)同步地被执行，以同步地控制所述行走系统20的左侧车轮和右侧车轮朝向同一方向转动。在步骤(a)中，启动一差速机构231，藉由所述差速机构231驱动所述左前车轮211a和所述右前车轮211b以不同的转动速度转动。在步骤(a)之前，所述行走系统20的一差速控制装置291基于一插秧机主机10的一方向控制器112的转向指令，或者所述差速控制装置291被所述方向控制器112驱动，而操作所述差速机构231，以启动所述差速机构231。

在步骤(b)中，所述行走系统20的一电机控制器292基于所述方向控制器112的转向指令，或者所述电机控制器292被所述方向控制器112驱动，而控制所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b以不同的速度转动。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (18)

1.一混合动力高速插秧机，其特征在于，包括：

一插秧机主机；

一动力系统，其中所述动力系统被设置于所述插秧机主机，和驱动所述插秧机主机插秧作业，所述动力系统包括至少一发动机和至少一电能发生装置，其中所述发动机驱动所述电能发生装置产生电能；以及

一行走系统，其中所述行走系统被设置于所述插秧机主机，所述行走系统包括至少四个车轮和三个电动机，其中所述车轮被以差速地方式驱动和偏转，而实现所述行走系统的转向。

2.根据权利要求1所述的混合动力高速插秧机，其中所述行走系统的所述车轮包括至少两个前轮和至少两个后轮，其中所述电动机包括一前轮电机和两个后轮电机，所述前轮电机驱动两个所述前轮转动，所述后轮电机分别驱动所述后轮转动。

3.根据权利要求2所述的混合动力高速插秧机，其中所述行走系统包括一前桥和两个前轮支架，所述前轮支架将所述前轮传动地连接至所述前桥，其中所述前轮电机传动地连接至所述前桥，藉由所述前桥驱动所述前轮转动。

4.根据权利要求3所述的混合动力高速插秧机，其中所述前桥包括一差速机构、一左驱动轴以及一右驱动轴，其中所述前轮电机通过所述差速机构驱动所述左驱动轴和所述右驱动轴转动，当所述行走系统转向时，所述差速机构通过所述左驱动轴和所述右驱动轴以不同的传动速度驱动两个所述前轮转动。

5.根据权利要求4所述的混合动力高速插秧机，其中所述前桥进一步包括一转向连杆和偏转执行装置，其中所述偏转执行装置被设置驱动所述车轮的所述前轮偏转，其中所述转向连杆被可传动地连接于两个所述前轮，以驱动所述前轮同步地转动。

6.根据权利要求4所述的混合动力高速插秧机，其中所述行走系统进一步包括一后桥和两个后轮支架，所述后轮支架支撑地连接所述后轮于所述后桥，其中所述后轮电机被设置于所述后桥，其中所述后轮包括至少一左后车轮和至少一右后车轮，其中所述后轮电机包括一左后电机和一右后电机，所述左后电机驱动所述左后车轮转动，所述右后电机驱动所述右后车轮转动。

7.根据权利要求6所述的混合动力高速插秧机，其中所述后轮电机选自直流电动机、异步电动机、以及同步电动机中的一种或两种以上的组合。

8.根据权利要求4所述的混合动力高速插秧机，其中所述行走系统进一步包括一后桥和两个后轮支架，所述后轮支架支撑地连接所述后轮于所述后桥，其中所述后轮电机为轮毂电机，被设置于所述后轮和驱动所述后轮转动。

9.根据权利要求6至8任一所述的混合动力高速插秧机，其中所述行走系统进一步包括一转向控制器，所述转向控制器控制地操作所述差速机构和控制所述电动机的转动速度，以通过同步地操作所述差速机构和控制所述电动机转速的方式控制左侧和后侧车轮的转速差，进而控制所述行走系统的转向。

10.根据权利要求9所述的混合动力高速插秧机，其中所述转向控制器包括一差速控制装置和至少一电机控制器，其中所述差速控制装置可操作地连接至所述差速机构，所述差速控制装置操作地控制所述差速机构，藉由所述差速机构差速地驱动左侧和右侧车轮的转动，其中所述电机控制器可控制地连接至所述后轮电机，以控制左侧和右侧后轮的转动速度差。

11.根据权利要求2或10所述的混合动力高速插秧机，其中所述动力系统进一步包括一动力输出轴，所述动力输出轴传动地连接至所述发动机，和所述发动机的动力传输至所述插秧机主机，以驱动所述插秧机主机的插秧作业。

12.根据权利要求11所述的混合动力高速插秧机，其中所述动力系统进一步包括一电能处理装置，所述电能处理装置电连接至所述电能发生装置，所述电能处理装置处理所述电能发生装置输出的电能，以供驱动所述电动机。

13.根据权利要求12所述的混合动力高速插秧机，其中所述电能处理装置包括至少一电压处理装置和至少一电流处理装置，其中所述电压处理装置提高和稳定所述电能发生装置产生电能的电压，其中所述电流处理装置处理所述电能发生装置产生电能的电流，以供驱动所述电动机和所述插秧机主机。

14.根据权利要求10或13所述的混合动力高速插秧机，其中所述插秧机主机包括一主机车体和至少一插秧作业系统，其中所述插秧作业系统被搭载至所述主机车体，和传动地连接至所述动力输出轴，其中所述动力输出轴驱动所述插秧作业系统工作。

15.根据权利要求14所述的混合动力高速插秧机，其中所述主机车体进一步包括一车体支架和一方向控制器，其中所述方向控制器被设置于所述车体支架，所述方向控制器可被操作地连接至所述转向控制器，藉由所述方向控制器操作地控制所述转向控制器，进而控制所述主机车体的行走方向。

16.一混合动力高速插秧机的转向方法，其特征在于，其中所述转向方法包括如下步骤：

(a)偏转一行走系统的一左前车轮和一右前车轮，和以差速地方式驱动所述左前车轮和所述右前车轮转动；和

(b)控制所述行走系统的一左后轮电机和一右后轮电机以不同的速度转动，以差速地驱动一左后车轮和一右后车轮以不同的转速行驶。

17.根据权利要求16所述的转向方法，其中所述步骤(a)和步骤(b)同步地被执行，以同步地控制所述行走系统的左侧车轮和右侧车轮朝向同一方向转动。

18.根据权利要求16所述的转向方法，其中在步骤(a)中，启动一差速机构，藉由所述差速机构驱动所述左前车轮和所述右前车轮以不同的转动速度转动。