CN110140527A - 一种割草动力装置及具有该割草动力装置的割草机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种割草动力装置及具有该割草动力装置的割草机,属于园林工具技术领域。它解决了割草动力装置的散热效果差等技术问题。本割草动力装置包括机壳、电机座和将机壳、电机座密封固接的机壳连接座,电机座内设有电机且电机的输出轴固接离心风扇和割草刀片;机壳上设有电池仓座、与机壳对接的电池仓盖及进风口,电池仓座和电池仓盖之间设有过滤栅格,机壳内设有位于过滤栅格的下方的控制器总成;电机的两端设有带若干通风孔一的电机前端盖和带若干通风孔二电机后端盖,电机座的底部开有通风口,进风口与过滤栅格孔、通风孔一、通风孔二、通风口形成散热风道。本发明中的割草动力装置的散热效果得到提高。

Description

一种割草动力装置及具有该割草动力装置的割草机
技术领域
本发明属于园林工具技术领域,涉及一种割草机上的割草动力装置及具有该割草动力装置的割草机。
背景技术
割草机又称除草机、剪草机、草坪修剪机等,是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具。对于割草机来说,比较重要的部位是动力头,动力头也可以称为割草动力装置,动力头中主要包括电机、控制器总成、锂电池等,现在市面上割草机的动力头普遍出线散热效果不佳的问题,这样容易导致动力头中的电机烧坏,控制器的功率元器件产生的热量无法完全带出,缩短控制器的寿命等问题。
我国专利(公开号:CN105940870A;公开日:2016-09-21)公开了一种割草机上的动力头,包括机壳、安装在机壳上的驱动头以及开设于机壳上的至少一个进风口,机壳内部开设有至少一个通风槽口,通风槽口与进风口形成散热风道;散热风道用于进风口进入气流后,气流流动进入至通风槽口内,再由驱动头将气流吹出机壳;机壳内设有电机控制板,电机控制板设于通风槽口的下方,由通风槽口进入的气流进行散热;机壳内设有设于电机外侧的聚风罩,聚风罩将通风槽口进入的气流聚集后由驱动头将气流从机壳下部吹出。
上述专利文献中的动力头工作时,电机转动带动风扇转动,将风从聚风罩的顶端朝下抽,从而将电机控制板所发出的热量带走,由于电机顶盖是密封的(电机顶盖上不能开任何进风口,那是因为割草机有雨淋要求,当上面开口时,水会从顶端进入电机控制板上,不符合割草机雨淋安规要求),所以风只能从机壳侧部靠下的进风口进入,此方式存在以下的问题:1、进风板容易让灰尘或者碎草附着在进风口位置,特别是对于割草机,存在户外割草使用的时候,露水容易附着在进风板处,使用一段时间后导致进风板失去进风作用,无法达到很好的冷却效果,同时清理进风板不方便,导致产品存在失效的风险。2、控制器处于聚风罩外部,电机处于聚风罩内部,导致部分控制器功率元器件产生的热量无法完全带出,长时间会导致控制器的温升过大,无法达到很好的冷却效果。3、此动力装置结构太复杂,同时风扇置于动力装置内部导致容易损伤线束,存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题,提供一种割草动力装置,本发明所要解决的技术问题是:如何提高割草动力装置的散热效果以及安全可靠性。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:
一种割草动力装置,包括机壳和电机座,所述电机座固设在所述机壳底部且所述电机座内设置有电机;其特征在于,所述电机的输出轴朝下设置且所述电机的输出轴上分别固接有离心风扇和割草刀片;所述机壳上设有电池仓座,所述电池仓座开口处设有与所述机壳对接的电池仓盖,所述电池仓盖活动设置且位于所述机壳的上侧,所述电池仓盖与所述机壳之间至少设有一个进风口,所述机壳内设有控制器总成,所述进风口与控制器总成之间设有用于过滤草屑的过滤栅格,所述过滤栅格上开设有过滤栅格孔;所述控制器总成斜向设置在所述过滤栅格的下方;所述电机的两端设置有电机前端盖和电机后端盖,所述电机前端盖上设有若干个通风孔一,所述电机后端盖上设置有若干个通风孔二;所述电机座的底部开有通风口,所述进风口与所述过滤栅格孔、通风孔一、通风孔二、通风口形成了散热风道。
其工作原理如下:本技术方案中的割草动力装置,电池仓盖和机盖之间至少有一个进风口,开启电机,带动离心风扇转动,当气流由进风口进入电池仓盖和电池仓座之间后可通过过滤栅格的过滤栅格孔进入机壳腔内,控制器总成上有功率元器件,功率元器件会发热,进入机壳内的气流吹向控制器总成上的功率元器件将热量带走,为控制器总成降温,机壳与电机座封闭固接,一部分气流从电机后端盖上的通风孔二进入电机内且由电机前端盖上的通风孔一流出,气流将电机电枢产生的热量带走,部分气流从电机外流过将电机外的热量带走,之后气流从电机座的底部的通风口流出。本技术方案中气流经过割草动力装置中产生大量热量的零部件,将热量带走,使得割草动力装置的散热效果较好;过滤栅格阻挡草屑,可将过滤后的草屑位于在电池仓盖和电池仓座之间,电池仓盖与机壳可拆卸连接,方便清理草屑,使散热气流进入机壳的量得到保障;而且进风口和过滤栅格的位置较高,且过滤栅格位于机壳内部,不易粘上露水吸附异物。
在上述的割草动力装置中,所述过滤栅格孔有若干个且在所述过滤栅格,上平行间隔分布,每个所述过滤栅格孔的宽度为2mm~4mm。过滤栅格主要用于过滤气流中的草屑,过滤栅格上的过滤栅格孔上的宽度优选为2mm、3mm、4mm时,既可以挡住草屑,又可以通过足够的散热气流,便于割草动力装置散热。
在上述的割草动力装置中,所述控制器总成包括双包切换板、自走驱动板和割草主控板,所述过滤栅格竖向设置,所述控制器总成与所述过滤栅格之间的夹角为锐角。自走驱动板和割草主控板上的功率元器件位于机壳内的过滤栅格下方,并且控制器总成与过滤栅格之间的夹角为锐角,由过滤栅格孔进入机壳内的气流,首先冷却控制器总成的功率元器件,将功率元器件产生的热量带走,达到快速散热效果。
在上述的割草动力装置中,所述过滤栅格上过滤栅格孔的总面积与所述电机座的通风口的总面积的比值为0.2~0.6。由于过滤栅格的通风总面积小于电机座的通风口总面积,在离心风扇的作用下将外部气流快速吸入机壳内,带有热量的气流从电机座的通风口全部被强制吸出,达到强制散热的效果且散热效果较好。
在上述的割草动力装置中,所述电机座上端固接有机壳连接座,所述机壳与所述电机座通过所述机壳连接座封闭固连,所述离心风扇由塑料制成且所述离心风扇位于所述电机座的下方,所述割草刀片位于所述离心风扇下方,所述离心风扇和割草刀片通过塑料螺栓固定在所述电机的输出轴上。利用塑料制离心风扇和塑料螺栓,将割草刀片与电机及电机输出轴进行绝缘,防止人体触电。
在上述的割草动力装置中,所述电机座的通风口的外缘直径与所述离心风扇的直径的比值为0.6~0.8。可以将位于机壳内的气流完全吸出,使得割草动力装置散热效果较好。
在上述的割草动力装置中,所述控制器总成能够调节所述电机的转速。割草主控板通过软件进行PWM,使电机在空载的情况维持恒定值速度运转;当控制器MCU检测到电机负载电流大于一定值的时候,电机达到全速运转,此时全速运转转速大于空载运转转速。可降低电量的消耗,节约能源。
本发明还提供一种具有上述割草动力装置的割草机,其包括底盘,所述割草动力装置安装在所述底盘上,所述离心风扇、割草刀片与所述底盘的风道形成了高压风腔。利于提升割草效率和集草效率,同时也能达到清洁底盘风道的效果。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明中的割草动力装置,进风口、过滤栅格孔、通风孔一、通风孔二、通风口形成了散热风道,离心风扇强制吸出带有热量的气流,使得割草动力装置散热效果较好;控制器总成、电机内外部的热量均可被气流带出,可延长控制器总成、电机的寿命。
2、本发明中的割草动力装置,草屑由过滤栅格过滤后位于电池仓盖和电池仓座之间,电池仓座与机壳活动连接,方便清理草屑,机壳内气流进量得到保障,保证了割草动力装置的散热效果。
3、本发明中的割草动力装置,控制器总成可通过软件进行PWM,使得电机空载时转速低于工作时全速运转的转速,减少了电耗,节约能源。
4、本发明中的割草机,离心风扇、割草刀片与底盘的风道形成了高压风腔,提高了割草和集草的效率,也提高了底板风道的清洁度。
附图说明
图1是本割草动力装置的剖视图一。
图2是本割草动力装置的剖视图二。
图3是图2的局部放大结构示意图。
图4是本割草动力装置中控制器总成的立体结构示意图一。
图5是本割草动力装置中控制器总成的立体结构示意图二。
图6是本割草动力装置中电机前端盖的俯视图。
图7是本割草动力装置中电机后端盖的俯视图。
图8是本割草动力装置中电机座的俯视图。
图9是本割草动力装置的局部剖视图。
图10是本割草动力装置中控制器总成控制电机转速的示意图。
图11是本割草机的立体结构示意图一。
图12是本割草机的立体结构示意图二。
图中,1、机壳;2、电机座;2a、通风口;3、电机;31、电机前端盖;31a、通风孔一;32、电机后端盖;32a、通风孔二;4、机壳连接座;5、离心风扇;6、割草刀片;7、电池仓座;8、电池仓盖;9、进风口;10、过滤栅格;10a、过滤栅格孔;11、控制器总成;11a、双包切换板;11b、自走驱动板;11c、割草主控板;12、塑料螺栓;13、底盘。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
实施例一:
如图1至图3所示,本实施例中的割草动力装置包括机壳1、电机座2和机壳连接座4,机壳1和电机座2通过机壳连接座4封闭固接,机壳1内设置有电池仓座7,电池仓座7装有位于机壳1内的锂电池,电池仓座7上还设有与机壳1对接的电池仓盖8,电池仓盖8与机壳1之间至少设有一个进风口9,优选为一个进风口9,电池仓座7和电池仓盖8之间还设有用于过滤草屑的过滤栅格10,过滤栅格10上设有若干个竖向平行间隔设置的过滤栅格孔10a,每个过滤栅格孔10a的宽度为2mm~4mm,优选为2mm、3mm、4mm,机壳1内位于过滤栅格10的下方斜向设有控制器总成11,过滤栅格10竖向设置,控制器总成11和过滤栅格10之间的夹角β为锐角,电机3的两端设置有电机前端盖31和电机后端盖32,电机前端盖31上设有若干个通风孔一31a,电机后端盖32上设有若干个通风孔二32a,电机座2的底部靠近电机前端盖31且开设有通风口2a,电机3的输出轴上固接有离心风扇5和割草刀片6,进风口9、过滤栅格孔10a、通风孔一31a、通风孔二32a、通风口2a形成了散热风道。
如图4至图9所示,B为电机座2的通风口2a的外缘直径,C为离心风扇5的直径,控制器总成11包括双包切换板11a、自走驱动板11b和割草主控板11c,自走驱动板11b和割草主控板11c上设置有发热的功率元器件;过滤栅格10上若干个过滤栅格孔10a的总面积与电机座2底部的通风口2a的总面积的比值为0.2~0.6,优选为0.4;电机座2的通风口2a的外缘直径与离心风扇5的直径的比值为0.6~0.8,优选为0.7;启动电机3,离心风扇5转动,外部的气流快速吸入机壳1内,气流带出控制器总成11的功率元器件及电机3内外的热量且从电机座2的通风口2a被离心风扇5强制吸出,从而达到强制散热的效果。
如图10所示,锂电池分别与控制器总成11和电机3电连接,控制器总成11的割草主控板11c通过软件进行PWM的脉宽调节,使电机3在空载的情况下维持恒定值速度运转;当控制器MCU检测到电机3负载电流大于一定值的时候,电机3达到全速运转,此时电机3全速运转转速大于电机3空载时低速运转转速。割草主控板11c控制电机3低速运转速度优选为2900r/min,控制器MCU检测到电机3负载电流值优选为10A时,电机3全速运转转速范围为3000-4000r/min。这样可以减少电量的消耗,节约能源。
如图1所示,离心风扇5是由塑料制成的,离心风扇5和割草刀片6通过塑料螺栓12固定在电机3的输出端上。离心风扇5将割草刀片6与电机3阻隔开,用塑料螺栓12固定离心风扇5和割草刀片6,使割草刀片6与电机3输出轴绝缘,防止人体触电。
实施例二:
如图11和图12所示,本实施例中公开了一种割草机,包括底盘13和实施例一中的割草动力装置,割草动力装置安装在底盘13上,离心风扇5、割草刀片6与底盘13的风道形成了高压风腔,可提高割草机排草和集草的效率,高压风腔的形成可提高底盘13风道的清洁度。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种割草动力装置,包括机壳(1)和电机座(2),所述电机座(2)固设在所述机壳(1)底部且所述电机座(2)内设置有电机(3);其特征在于,所述电机(3)的输出轴朝下设置且所述电机(3)的输出轴上分别固接有离心风扇(5)和割草刀片(6);所述机壳(1)上设有电池仓座(7),所述电池仓座(7)开口处设有与所述机壳(1)对接的电池仓盖(8),所述电池仓盖(8)活动设置且位于所述机壳(1)的上侧,所述电池仓盖(8)与所述机壳(1)之间至少设有一个进风口(9),所述机壳(1)内设有控制器总成(11),所述进风口(9)与控制器总成(11)之间设有用于过滤草屑的过滤栅格(10),所述过滤栅格(10)上开设有过滤栅格孔(10a);所述控制器总成(11)斜向设置在所述过滤栅格(10)的下方;所述电机(3)的两端设置有电机前端盖(31)和电机后端盖(32),所述电机前端盖(31)上设有若干个通风孔一(31a),所述电机后端盖(32)上设置有若干个通风孔二(32a);所述电机座(2)的底部开有通风口(2a),所述进风口(9)与所述过滤栅格孔(10a)、通风孔一(31a)、通风孔二(32a)、通风口(2a)形成了散热风道。
2.根据权利要求1所述的割草动力装置,其特征在于,所述过滤栅格孔(10a)有若干个且在所述过滤栅格(10)上平行间隔分布,每个所述过滤栅格孔(10a)的宽度为2mm~4mm。
3.根据权利要求2所述的割草动力装置,其特征在于,所述控制器总成(11)包括双包切换板(11a)、自走驱动板(11b)和割草主控板(11c),所述过滤栅格(10)竖向设置,所述控制器总成(11)与所述过滤栅格(10)之间的夹角为锐角。
4.根据权利要求3所述的割草动力装置,其特征在于,所述过滤栅格(10)上过滤栅格孔(10a)的总面积与所述电机座(2)的通风口(2a)的总面积的比值为0.2~0.6。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的割草动力装置,其特征在于,所述电机座(2)上端固接有机壳连接座(4),所述机壳(1)与所述电机座(2)通过所述机壳连接座(4)封闭固连,所述离心风扇(5)由塑料制成且所述离心风扇(5)位于所述电机座(2)的下方,所述割草刀片(6)位于所述离心风扇(5)下方,所述离心风扇(5)和割草刀片(6)通过塑料螺栓(12)固定在所述电机(3)的输出轴上。
6.根据权利要求5所述的割草动力装置,其特征在于,所述电机座(2)的通风口(2a)的外缘直径与所述离心风扇(5)的直径的比值为0.6~0.8。
7.根据权利要求6所述的割草动力装置,其特征在于,所述控制器总成(11)能够通过PWM的脉宽调节来调整所述电机(3)的转速。
8.一种割草机,其特征在于,包括权利要求1-7任一项所述的割草动力装置。
9.根据权利要求8所述的割草机,其特征在于,所述割草机包括底盘(13),所述离心风扇(5)和割草刀片(6)位于所述底盘(13)下方,所述离心风扇(5)、割草刀片(6)与所述底盘(13)之间形成高压风腔。
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