CN112400368A - 一种电机驱动的旋耕机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及旋耕机技术领域，且公开了一种电机驱动的旋耕机，包括外壳体、电力控制装置、驱动装置以及供电装置，所述外壳体的正面左侧固定安装有土壤传感器，所述外壳体的正面中部固定安装有摄像头，所述外壳体的正面右侧固定安装有耕深传感器。该电机驱动的旋耕机，采取电机驱动，可以适应各种不同的耕地状况。在电源方面采用了电池供电的方式，一方面可以减少不可再生资源的浪费，充分利用可再生资源，另一方面实现了无污染、零排放，同时该电源也支持充电模式，进一步，本发明中设置的摄像头随时监控周围的环境和状况，可以保证旋耕机根据环境状况调整自身转速适应不同的耕地状况，本发明结构简单，操作方便，适合大范围的推广和应用。

Description

一种电机驱动的旋耕机
技术领域
本发明涉及一种旋耕机，尤其是涉及一种电机驱动的旋耕机。
背景技术
随着农机产业结构的不断调整，农业机机械化进程加快，各种农机具逐渐向自动化、智能化方向发展。但是在旋耕机方面仍是单纯的机械结构，通过化石能源的发动机提供动力，工作时耕作深度需要驾驶员凭借操作经验来控制，也不具备对土壤的湿度、温度、肥力和自身工作状态等参数进行实时检测的功能。因此，急需一款使用新能源作为动力，能实时监测工作时各项参数的旋耕机。
发明内容
为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种电机驱动的旋耕机，本发明能满足大部分地区的耕种，同时还可以推广到不同的农机具上，利用电机驱动，可以远程控制调节电机转速来适应不同的耕地需求。
为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：
一种电机驱动的旋耕机，包括外壳体、电力控制装置、驱动装置以及供电装置，所述外壳体的正面左侧固定安装有土壤传感器，所述外壳体的正面中部固定安装有摄像头，所述外壳体的正面右侧固定安装有耕深传感器，所述外壳体的内部设置有机架，所述机架的上部设置有供电装置，所述供电装置的侧面设置有电力控制装置，所述电力控制装置的另一侧传动连接有驱动装置，所述电力控制装置与供电装置线路连接，所述机架的下方固定安装有刀轴，所述刀轴的外表面固定安装有刀座，所述刀座的另一侧固定安装有旋耕刀片。
所述机架为矩形框架结构，机架与刀轴通过固定板和螺栓连接，所述摄像头分别通过线路连接供电装置和电力控制装置。
所述驱动装置包括传动轴和齿轮变速箱，所述齿轮变速箱固定安装于机架的一侧，所述传动轴与电力控制装置传动连接。
所述齿轮变速箱内部设置有三个相互啮合的齿轮，自上而下分别是驱动齿轮、传动齿轮、输出齿轮，所述驱动齿轮与传动轴同轴连接，所述输出齿轮与刀轴同轴连接。
所述供电装置包括电源、逆变器、电源固定架和固定支撑板，所述电源通过电源固定架固定安装于机架的顶端，所述固定支撑板固定安装于机架的顶端一侧。
电源的两端分别卡接在两个电源固定架内，所述电源为充电电池。
所述电力控制装置包括控制器、电机、电机固定架，所述电机固定架固定安装于机架上，所述电机与电机固定架固定连接。
电机的动力输出轴通过联轴器连接传动轴的动力输入端，传动轴的动力输出端连接齿轮变速箱的驱动齿轮
优选的，所述固定支撑板的数量为两个，所述机架顶端一侧固定支撑板处设置有逆变器，所述机架顶端另一侧固定支撑板处设置有控制器。
两个固定支撑板间隔固定设置在机架的同一侧横梁上。
优选的，所述传动轴的一端与电机传动连接，所述传动轴的另一端与齿轮变速箱传动连接，所述刀轴通过齿齿轮变速箱与驱动装置传动连接。
优选的，所述刀座的数量为若干个，且若干个所述刀座均匀分布于刀轴的外表面。
优选的，所述土壤传感器和耕深传感器的一端通过线路连接电源，所述土壤传感器和耕深传感器的另一端通过线路连接控制器。
优选的，所述电源通过线路连接逆变器，所述逆变器通过线路分别连接控制器和电机。
与现有技术相比，本发明提供了一种电机驱动的旋耕机，具备以下有益效果：
1、该电机驱动的旋耕机，采取电机驱动，相比于传统驱动方式减少了传动过程中的能量损耗，电机和变速箱采用刚性联轴器连接可靠性高，同时提高了旋耕机的驱动力，使其可以适应各种不同的耕地状况。在电源方面采用了电池供电的方式，一方面可以减少不可再生资源的浪费，充分利用可再生资源，另一方面实现了无污染、零排放，同时该电源也支持充电模式，进一步，本发明中设置的摄像头随时监控周围的环境和状况，可以保证旋耕机根据环境状况调整自身转速适应不同的耕地状况，同时本发明中设置的传感器可实时检测土壤状况和机具耕作深度，通过传感器反馈的土壤湿度，和当前机具耕作深度，确定机具当前的工作载荷，从而实时调节机具刀轴的转速和耕地深度实时调节机具耕作状态。本发明结构简单，操作方便，适合大范围的推广和应用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的结构正视示意图；
图3是本发明的结构侧视示意图；
图4是本发明机架结构示意图；
图5是本发明机架结构正视示意图；
图6是本发明机架结构俯视示意图；
图7是本发明机架结构侧视示意图。
其中：1、外壳体；2、土壤传感器；3、刀轴；4、刀座；5、旋耕刀片；6、摄像头；7、耕深传感器；8、机架；9、电源固定架；10、电源；11、逆变器；12、固定支撑板；13、控制器；14、电机；15、电机固定架；16、传动轴；17、齿轮变速箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，一种电机驱动的旋耕机，包括外壳体1、电力控制装置、驱动装置以及供电装置，外壳体1的正面左侧固定安装有土壤传感器2，外壳体1的正面中部固定安装有摄像头6，外壳体1的正面右侧固定安装有耕深传感器7，外壳体1的内部设置有机架8，机架8的上部设置有供电装置，供电装置的侧面设置有电力控制装置，电力控制装置的另一侧传动连接有驱动装置，电力控制装置与供电装置线路连接，机架8的下方固定安装有刀轴3，刀轴3的外表面固定安装有刀座4，刀座4的另一侧固定安装有旋耕刀片5。
在上述技术方案中，机架8为矩形框架结构，机架8与刀轴3通过固定板和螺栓连接，摄像头6分别通过线路连接供电装置和电力控制装置，机架8外部由外壳体1包住，外壳体1两侧前端面分别安装了土壤传感器2和耕深传感器7可以探测土壤的相关指标和机具耕作深度，外壳体1中部安装有摄像头6，摄像头6可以监控周围的环境。
驱动装置包括传动轴16和齿轮变速箱17，齿轮变速箱17固定安装于机架8的一侧，传动轴16与电力控制装置传动连接。
在上述技术方案中，齿轮变速箱17内部设置有三个相互啮合的齿轮，自上而下分别是驱动齿轮、传动齿轮、输出齿轮，驱动齿轮与传动轴16同轴连接，输出齿轮与刀轴3同轴连接，齿轮变速箱17通过相互啮合的齿轮传动和变速，位于上端的驱动齿轮由电机14带动，位于下端的输出齿轮与刀轴3相连，带动刀轴3转动。
供电装置包括电源10、逆变器11、电源固定架9和固定支撑板12，电源10通过电源固定架9固定安装于机架8的顶端，固定支撑板12固定安装于机架8的顶端一侧。
在上述技术方案中，电源10的两端分别卡接在两个电源固定架9内，电源10为充电电池，电源固定架9、电机固定架15和固定支撑板12均通过螺栓螺母与机架8相连接。
电力控制装置包括控制器13、电机14、电机固定架15，电机固定架15固定安装于机架8上，电机14与电机固定架15固定连接，传动轴16一端连接电机14，电机14固定在电机固定架15上，电机固定架15与机架8上俩横梁相连。
在上述技术方案中，电机14的动力输出轴通过联轴器连接传动轴16的动力输入端，传动轴16的动力输出端连接齿轮变速箱17的驱动齿轮
具体的，固定支撑板12的数量为两个，机架8顶端一侧固定支撑板12处设置有逆变器11，机架8顶端另一侧固定支撑板12处设置有控制器13。
在上述技术方案中，两个固定支撑板12间隔固定设置在机架8的同一侧横梁上。
具体的，传动轴16的一端与电机14传动连接，传动轴16的另一端与齿轮变速箱17传动连接，刀轴3通过齿齿轮变速箱17与驱动装置传动连接。
具体的，刀座4的数量为若干个，且若干个刀座4均匀分布于刀轴3的外表面。
具体的，土壤传感器2和耕深传感器7的一端通过线路连接电源10，土壤传感器2和耕深传感器7的另一端通过线路连接控制器13。
具体的，电源10通过线路连接逆变器11，逆变器11通过线路分别连接控制器13和电机14
实施本发明的电机14驱动的旋耕机，机架8横梁上安装有电源10、逆变器11和控制器13，电源10通过电源固定架9与机架8相连，逆变器11和控制器13分别通过固定支撑板12与机架8相连，逆变器11通过线路连接电源10和电机14，逆变器11可以将电源10的直流电转变为交流电供电机14使用。
本发明电机14通过传动轴16将动力传输给齿轮变速箱17中的驱动齿轮，由输出齿轮带动刀轴3转动。电机14由电源10供电，电源10通过逆变器11将直流电转变为交流电传送给电机14，此外电源10还为控制器13、摄像头6和传感器提供电能。电源10也支持充电。控制器13分别控制动力输出电机14，机具提升装置和数据传输设备。通过控制动力输出电机14的电流大小，实现控制电机14的转速和输出扭矩，从而实现调整刀轴3转速的耕作动力输出。通过发出耕深调节指令给机具提升装置，调整机具的耕作深度，已保证机具在最佳负荷状态在耕作。摄像头6获取的耕作图像信息通过数据传输设备发送给控制器13，控制器13上传到远程遥控器或手机APP端，实现对耕作作业的实时图像监控。
本发明中控制部分利用无线信号将远程进行监视工作环境，同时也可以通过电脑、手机APP等实现人工控制的模式，实现人机交互。控制器13接收从电机14处控制器13回传的电机14工作状态的数据。
本发明可实时调节机具耕作状态。本发明旋耕机载工作时，通过机具上的各个传感器回传机具当前的工作状态，对比机具设定的工作参数，根据机具的工作负荷，实时调整机具的耕作深度；通过控制输出电机14的转速和扭矩，从而调整刀轴3的转速；已保证机具始终在最佳的工作状态，打到最好的耕作效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电机驱动的旋耕机，包括外壳体（1）、电力控制装置、驱动装置以及供电装置，其特征在于：所述外壳体（1）的正面左侧固定安装有土壤传感器（2），所述外壳体（1）的正面中部固定安装有摄像头（6），所述外壳体（1）的正面右侧固定安装有耕深传感器（7），所述外壳体（1）的内部设置有机架（8），所述机架（8）的上部设置有供电装置，所述供电装置的侧面设置有电力控制装置，所述电力控制装置的另一侧传动连接有驱动装置，所述电力控制装置与供电装置线路连接，所述机架（8）的下方固定安装有刀轴（3），所述刀轴（3）的外表面固定安装有刀座（4），所述刀座（4）的另一侧固定安装有旋耕刀片（5）；
所述驱动装置包括传动轴（16）和齿轮变速箱（17），所述齿轮变速箱（17）固定安装于机架（8）的一侧，所述传动轴（16）与电力控制装置传动连接；
所述供电装置包括电源（10）、逆变器（11）、电源固定架（9）和固定支撑板（12），所述电源（10）通过电源固定架（9）固定安装于机架（8）的顶端，所述固定支撑板（12）固定安装于机架（8）的顶端一侧；
所述电力控制装置包括控制器（13）、电机（14）、电机固定架（15），所述电机固定架（15）固定安装于机架（8）上，所述电机（14）与电机固定架（15）固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种电机驱动的旋耕机，其特征在于：所述固定支撑板（12）的数量为两个，所述机架（8）顶端一侧固定支撑板（12）处设置有逆变器（11），所述机架（8）顶端另一侧固定支撑板（12）处设置有控制器（13）。
3.根据权利要求1所述的一种电机驱动的旋耕机，其特征在于：所述传动轴（16）的一端与电机（14）传动连接，所述传动轴（16）的另一端与齿轮变速箱（17）传动连接，所述刀轴（3）通过齿齿轮变速箱（17）与驱动装置传动连接。
4.根据权利要求1所述的一种电机驱动的旋耕机，其特征在于：所述刀座（4）的数量为若干个，且若干个所述刀座（4）均匀分布于刀轴（3）的外表面。
5.根据权利要求1所述的一种电机驱动的旋耕机，其特征在于：所述土壤传感器（2）和耕深传感器（7）的一端通过线路连接电源（10），所述土壤传感器（2）和耕深传感器（7）的另一端通过线路连接控制器（13）。
6.根据权利要求1所述的一种电机驱动的旋耕机，其特征在于：所述电源（10）通过线路连接逆变器（11），所述逆变器（11）通过线路分别连接控制器（13）和电机（14）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114846932A (zh) * 2022-05-18 2022-08-05 扬州大学 高地隙田间管理作业装备及其应用方法

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