CN110996651A - 电动盘式割草机 - Google Patents
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Abstract
一种电动割草机单元(1),包括:框架(13),设置有连接点(132),连接点布置成用于使割草机单元(1)附接到设置有电动力单元(31)的工具载体(3);多个切割模块(11),每个切割模块(11)可竖直位移地且不可旋转地悬置在设置在框架(13)中的切割模块引导件(112)中,其特征为每个切割模块(11)包括由电动力单元(31)提供动力的电机(112)和切割盘(111),所述切割盘(111)附接到电机驱动轴(1121);以及致动器(121),形成位于切割模块(11)与框架(13)之间的联接。
Description
技术领域
本发明涉及电动割草机单元,包括:框架,设置有连接点,该连接点布置成用于使割草机单元附接到设置有电动力单元的工具载体,以及多个切割模块,每个切割模块可竖直位移地并且不可旋转地悬置在设置在框架中的切割模块引导件中。
背景技术
在农业上,由拖拉机的常规的动力输出(PTO)提供动力的滚筒式割草机和盘式割草机对于为了饲养动物而割草来说已经变成主要的实施方式。滚筒的阵列、相应地盘的阵列连接到设置有共用的深度控制系统的框架,例如以支撑轮的形式。在可替代的实施例中,深度控制系统可以通过支承具有液压控制系统的臂的割草机来实现,深度控制系统可以或者包括在工具载体的联接系统中或者包括在割草机框架中。滚筒式割草机的滚筒被支撑在上面的框架中,而盘式割草机的盘被支撑在在下面的杆中。
用于工具载体(例如拖拉机)的电动力单元的发展与实施方式的电动力相关,电动力单元或者是附接到工具载体的可释放的单独的单元,或者是集成到工具载体中的电动力单元,甚至可以与蓄电池组合。
大多数来由工具载体的电动力单元提供动力的实施方式仍然保持了由机械动力传输的性质所限定的需要而设置的总构思,即,对于每个执行割草的工作元件(即,割草机的每个滚筒或盘)来说没有独立调整参数(例如工作位置、速度等)的可能性的大单元。
EP 2957162 A1公开了一种具有可调整的割草宽度的自走式割草机,包括自走式割草机主体;电池、发电机和发动机中的至少一个设置在内部;从割草机主体突出的翼,突出的翼是可收起的并且翼的延伸长度是可变化的;多个割草单元,设置成从割草机主体的正面和翼的正面突出,每个割草单元由电机或发动机驱动,电机由电池或发电机提供动力。
从WO2016057837中已知如下的割草机轮廓:旋转耦接件连接到电机,电机附接到割草机框架,割草机滚筒单元能通过旋转耦接件能轴向地位移,该旋转耦接件包括连接到框架的固定部,并包括可旋转部,并且伸缩轴能操作地耦接到旋转耦接件的可旋转部。
JP 20016221 A公开了一种电能发生器,该电能发生器设置有底座1、具有变化的直径并且支撑框架的管状导风元件、以及在管状导风元件中位移的风车,用于驱动风车位移的装置大体上包括一个或多个可枢转的臂,为了移动臂,这些臂一方面在框架与驱动装置之间延伸,另一方面在风车与驱动装置之间延伸。
从US 20020073674 A1中已知一种用于剪草机的割草和覆盖系统,该剪草机具有多叶片刀,在底侧处该多叶片刀耦接到电机驱动的驱动轴并且在罐状的盖开口中旋转。叶片附接到中心毂零件,在叶片的前缘区域上沿着旋转的方向形成多个切削部段,并在后缘区域上抵靠桶状的挡板元件。
发明内容
本发明所具有的目的是解决或减小至少一个现有技术的缺陷,或者向现有技术提供至少一个有用的替代方案。
经由下文的描述和权利要求书中所特有的特征来实现该目的。
本发明提供包括多个切割模块的电动割草机单元,每个切割模块包括切割盘,该切割盘设置有从盘的外缘延伸的切割叶片或类似物。每个切割模块设置有电动电机。每个切割模块经由切割高度控制系统悬置在割草机框架中,切割高度控制系统布置成相对于割草机框架在竖直的方向上使切割模块位移。切割高度控制系统可以是液压地或电动地提供动力。可以基于来自地面感测装置的输入或来自基于卫星的定位系统(GPS等)的输入或其的组合并根据邻近切割模块的地面高度来设定每个切割模块的切割高度。
割草机框架可以能连接到拖拉机的牵引杆或拖拉机的三点式联接,并且割草机框架可以包括一个或多个支撑轮。可替代地,割草机是设置有蓄电池组件并且布置成自动连接到充电对接站的自主单元。
地面感测装置可以是安装到割草机单元或者每个切割模块的简单的机械装置,以通过在地面上的接触装置或可以是类似雷达传感器的非接触装置来评估切割高度。此外,控制系统可以通过操纵车轮传感器或者与基于卫星的定位系统相组合或者独立地操纵车轮传感器来考虑工具载体的速度和其驱动方向。
切割高度设定还可以根据每个切割单元的性能而变化,这意味着在由于撞击障碍物或到达具有非常高密度的待切割农作物的区域而导致的至少一个电机接收其功率极限的情况下,至少一个切割单元的高度可以变化成较高的高度。在改变切割高度中的唯一限制可能是沿着割草机单元保持割草模块之间的重叠,或者在多个割草机单元附接到工具载体的情况下保持割草模块之间的重叠。
为了在相邻的切割模块之间提供水平的切割重叠,在一个割草机单元中所有切割模块的电机的旋转是同步的,由此防止相邻的切割盘的切割器叶片之间的碰撞。可替代地,割草机单元的切割模块可以布置成在与割草机的工作方向横向的两行中,由此允许切割模块之间的距离增加,而仍保持与工作方向的横向重叠。
割草机单元的框架可以是分区段的,由此允许割草机单元的工作宽度能通过以下方式调整:通过折叠或升起外部框架区段的一个或多个并且断开到相应的切割模块的动力供应。每个框架区段可以支承一个或多个切割模块。
本发明由独立权利要求限定。从属权利要求限定本发明的有利的实施例。
在第一方面中,本发明更具体地涉及一种电动割草机单元,包括:
框架,设置有连接点,该连接点布置成用于使割草机单元附接到设置有电动力单元的工具载体;
多个切割模块,每个切割模块可位移地且不可旋转地竖直地悬置在设置在框架中的切割模块引导件中,其中
每个切割模块包括由电动力单元提供动力的电机和切割盘,所述切割盘附接到电机驱动轴;以及
致动器,形成切割模块与框架之间的联接。
本发明的优点是通过使切割器和驱动单元作为一个单元位移来简化独立的切割模块的切割高度的控制。
致动器可以是弹簧。它的优点是当切割盘的底面在地面上滑动时,可以通过弹簧负担切割模块的大多数重量的事实来将地面压力调整到最小,从而允许切割模块通过使用简单、成本划算的装置来“浮动”。
可替代地,致动器可以是液压缸或者电操作的致动器。该实施例的优点是切割模块的切割高度在不向地面施加负载的情况下遵循地面。
割草机控制系统可以布置成通过处理来自地面感测装置或基于卫星的定位系统天线或其组合的输入,根据与相应的切割模块邻近的地面的高度相对于框架的高度来设定每个切割模块的切割高度。它的优点是割草机控制系统可以在各个输入源上所设定的切割高度为基础。
所有切割模块的电机的旋转速度、旋转方向和旋转角度可以是同步的。它的优点是切割模块可以在一条线中,在割草机的行进方向上看上去提供短的割草机框架的长度。
对于每个电机来说旋转速度可以能够独立地设定。此外,对于每个电机来说旋转方向可以能够独立地设定。这种特征的优点是改进了割草机切割特征与实际场地条件的适配。
切割模块可以布置成在与割草机单元的工作方向横向的两行中。该实施例的优点是简化电机控制,在相邻的切割盘之间没有碰撞风险的情况下允许电机独立地运行。
框架可以是分区段的,一个或多个外部框架区段能够相对于基础框架区段折叠,每个外部框架区段支承至少一个切割模块。因此,即使在割草机单元运行时,可以容易地调整割草机单元的工作宽度。此外,为了例如在电塔和电杆或篱柱周围割草,区段可以相对于工作方向枢转。
在第二方面中,本发明更具体地涉及包括一个或多个上文所公开的电动割草机单元的电动工具载体,其中,工具载体是自主的并且布置成用于在充电器处自动对接。因此,工具载体可以在不需要操作者的情况下实现长期割草。
附图说明
在下文中描述附图中所示的优选的实施例的示例,在附图中:
图1描述了根据本发明的割草机单元的侧视图;
图2描述了割草机单元的第一实施例的俯视图;
图3描述了割草机单元的第二实施例的俯视图;
图4描述了割草机单元的第三实施例的俯视图;以及
图5描述了割草机单元的第三实施例的正视图,其中,两个框架区段和所对应的切割模块被折叠到框架上方。
具体实施方式
图中描述了根据本发明的割草机单元1,该割草机单元包括悬置在框架13中的多个切割模块11。如图2所示,割草机布置成经由连接点133(例如常规的拖拉机的三点式联接)连接到工具载体3(例如拖拉机)。工具载体3设置有布置成用于经由割草机控制系统12向割草机1供应电力的动力单元31。
现在参考图1和图2。每个切割模块11包括切割盘111,切割盘布置在电机112的驱动轴1121的端部处并且通过电机112围绕旋转轴线旋转。切割盘设置有从切割盘111的外缘延伸的切割叶片1111。
切割模块11相对于框架13是可竖直地位移的,切割模块11以不可旋转的方式容纳在从框架13延伸的切割模块引导件122中。
割草机单元1可以设置有位于框架13后方的一个或多个支撑轮14(见图3和图4),支撑轮可以是可调整的以允许在切割农作物时使框架设定成在在割草机单元行进的地面3上方所需要的高度处。
割草机控制系统12能经由一个或多个动力供应触点126连接到工具载体3的动力单元31,所述动力单元31布置成向割草机控制系统12供应电力并且还向电机112供应电力,并且还可以向任何种类的液压缸施加加压的流体。
割草机控制系统12设置有一个或多个控制线路125,其将每个切割模块11与一个或多个致动器控制器125连接到一起,使动力传递到电机112并且可能传递到致动器121,该致动器布置成相对于框架13独立地使切割模块位移。
致动器121的最简单的形式可以是允许切割单元“浮动”的弹簧,即,允许每个切割模块11在由切割盘的底面施加低压到地面的情况下工作。
可替代地,致动器121可以用电致动器或液压缸的形式来电操作或液压操作。
当设置有电或液压操作致动器121时,割草机控制系统12还包括地面感测装置,该地面感测装置以在框架13的前方或后方感测的地面高度的一个或多个非接触地面感测装置123的形式,或在框架13行进的后方的地面上的一个或多个地面感测装置123a的形式,每个地面感测装置123a优选地是通过致动器(未示出)可调整的,每个切割模块11可具有一个地面感测装置,和/或基于卫星的定位天线124如图所示的设置在割草机单元1上,或者可替代地设置在工具载体3上,并且控制装置(未示出)布置成处理从所述地面感测装置123、123a或基于卫星的定位天线124或其组合接收的数据,由此允许割草机控制系统12在运行时独立设定每个切割模块12的高度,因此,即使在不平整的地面上工作时也保持固定的切割高度。
当所有的切割模块11如图2所示的布置成在与工作方向WD横向的一条线中时,所有电机112的速度、旋转的方向和旋转角度应当是同步的,以在没有任何相邻的切割盘111上的切割叶片1111碰撞风险的情况下允许切割模块的切割范围重叠。
通过使切割模块11设置成如图3所示的两行中,在不需要电机112同步的情况下获得重叠。
通过在每个切割模块11中设置电机112,割草机单元1可以通过用可折叠的框架13布置割草机来容易地适配待被割草的场地的形状和尺寸,见图4和图5。可折叠的外部框架区段132(本文中示出两个可折叠的框架区段132)通过枢转接头134连接到基础框架区段131。每个可折叠的框架区段132可以支承多个切割模块11。优选通过例如液压缸(未示出)的一个或多个致动器来实现折叠。
当设置有可折叠的框架区段132时,割草机控制单元12优选地布置成至少单独地且与其余电机112相独立地开启和关闭悬置在可折叠的框架区段132中的切割模块11的电机112。
通过包括根据本发明的一个或多个割草机单元,在自主的、电工具载体中来设置有电力蓄电池并且布置成在充电器处自动对接,设置无人操作的自走式割草机以在合理的容量和灵活性下实现自动割草。
应当注意的是上述的实施例所示出的并不限制本发明,并且本领域技术人员将能够在不脱离权利要求的范围的情况下设计多种可替代的实施例。在权利要求中,任何置于括号之间的参考标号不应当构成对权利要求的限制。在权利要求中,使用动词“包括”和其的变化的词形不排除存在未陈述的元件或步骤。在元件之前的冠词“一个(a)”或“一个(an)”不排除存在多个这种元件。
事实是在相互不同的从属权利要求中所陈述的某些措施不表明这些措施的组合不能被有利的使用。
Claims (11)
1.一种电动割草机单元(1),包括:
框架(13),设置有连接点(132),该连接点布置成用于使割草机单元(1)附接到设置有电动力单元(31)的工具载体(3);
多个切割模块(11),每个切割模块(11)可竖直位移地且不可旋转地悬置在切割模块引导件(122)中,该切割模块引导件设置在所述框架(13)中,其特征在于,
每个切割模块(11)包括由所述电动力单元(31)提供动力的切割盘(111)和电机(112),所述切割盘(111)附接到电机驱动轴(1121);以及
致动器(121),形成所述切割模块(11)与所述框架(13)之间的联接。
2.根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,所述致动器(121)是弹簧。
3.根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,所述致动器(121)是液压缸或电操作致动器。
4.根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,割草机控制系统(12)布置成通过处理来自地面感测装置(123、123a)或基于卫星的定位系统天线(124)或它们组合的输入,根据邻近相应切割模块(11)的地面(2)的高度,相对于所述框架(13)的高度来设定每个切割模块(11)的切割高度。
5.根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,所述地面感测装置是可调整的滑行器(123a)。
6.根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,所有切割模块(11)的电机(112)的旋转速度、旋转方向和旋转角度是同步的。
7.根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,对于每个电机(112)能够独立地设定旋转速度。
8.根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,对于每个电机(112)能够独立地设定旋转方向。
9.根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,所述切割模块(11)布置为横向于所述割草机单元(1)的工作方向(WD)的两行。
10.根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,所述框架(13)是分区段的,一个或多个外部框架区段(132)能够相对于基础框架区段(131)折叠,每个所述外部框架区段(132)支承至少一个切割模块(11)。
11.一种电动工具载体(3),包括一个或多个根据权利要求1所述的电动割草机单元(1),其中,所述工具载体(3)是自主的并且布置成自动对接在充电器处。
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