CN113236761B - 一种手自一体控制总成 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手自一体控制总成，包括机架、操纵杆、转臂、传动杆、电机和传动机构，所述操纵杆设置在转臂的上端，所述传动杆铰接在转臂的下端，所述机架上设有轴，所述转臂与传动机构均设置在轴上，所述传动机构包括主动片和从动片，所述转臂与从动片固定，多个主动片和从动片交替设置，且主动片和从动片通过弹性组件压紧，所述电机固定在机架上，且电机带动主动片转动。本发明的操纵杆既可以人工控制，也可以由电机驱动，同时，由于传动机构采用了弹性组件将主动片、从动片和摩擦片压紧的方式，当人工操作的力量大于主动片、从动片、摩擦片三者之间的静摩擦力时，便能实现人工操作优先的效果。

Description

一种手自一体控制总成

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体地说，是涉及一种手自一体控制总成。

背景技术

HST无级变速已经被普遍地应用于农业机械，比如履带式收割机、履带式旋耕机、高速插秧机等。调速手柄通过连杆机构来驱动HST变速箱的外伸轴的转动，从而控制车辆行驶速度。目前的调速手柄一般均为人工操作，考虑到水田土壤条件多变，作业环境恶劣，易陷易滑，生产上水稻插秧机完全由人工操纵，劳动强度大，作业效率低，而且作业质量过分依赖操作者的操作技能，驾驶员长时间枯燥乏味的跟踪驾驶，极易产生疲劳，从而导致对插秧作业的准确性产生很大影响，易产生重行、漏行、插秧作业质量不稳定等缺陷，难以达到精准作业要求，造成减产，而且人工驾驶操作成本较高，难以将农户的利益最大化。实现水稻插秧机的自动化、智能化，将操作人员从恶劣的水田生产环境中解放出来，是解决水稻插秧现有问题的重要技术手段。

现有的设备中也有采用电机控制的调速手柄，但是多数结构中手动控制与电动控制不可同时使用，或者需要增加离合结构才能实现一起使用，结构复杂，成本高，操作不方便。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种手自一体控制总成，该控制总成结构简单，使用方便，且能满足手动操作优先的要求。

为了实现上述发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种手自一体控制总成，包括机架、操纵杆、转臂、传动杆、电机和传动机构，所述操纵杆设置在转臂的上端，所述传动杆铰接在转臂的下端，所述机架上设有轴，所述转臂与传动机构均设置在轴上，所述传动机构包括主动片和从动片，所述转臂与从动片固定，多个主动片和从动片交替设置，且主动片和从动片通过弹性组件压紧，所述电机固定在机架上，且电机带动主动片转动。

作为优选方案，所述轴与机架固定，所述轴上还转动设有齿盘，所述电机带动齿盘转动，所述齿盘上还固定有制动片安装轴，多个主动片沿轴向滑动设置在制动片安装轴上，所述轴上还转动设有内套，多个从动片沿轴向滑动设置在内套上，所述转臂固定在内套上；或者，所述齿盘上固定有内套，多个主动片沿轴向滑动设置在内套上，所述转臂上还固定设有制动片安装轴，多个从动片沿轴向滑动设置在制动片安装轴上；电机通过齿盘进而带动主动片转动，主动片通过弹性组件与从动片压紧，进而带动从动片转动，从动片再带动转臂转动。

作为优选方案，所述轴转动设置在机架上，所述电机驱动轴转动，多个主动片沿轴向滑动设置在轴上，所述转臂与转动设置在轴上的外套筒固定，多个从动片沿轴向滑动设置在外套筒内，电机通过轴进而带动主动片转动，主动片通过弹性组件与从动片压紧，进而带动从动片转动，从动片再带动转臂转动。

作为优选方案，所述主动片和/或从动片上固定有摩擦片，或者主动片与从动片的接触面为粗糙摩擦面。

作为优选方案，所述转臂上还设有用来检测转臂转动角度的传感器。

作为优选方案，所述操纵杆转动设置在转臂的上端，且操纵杆的运动方向与转臂的运动方向相互垂直。

作为优选方案，所述转臂上通过转轴铰接有支架，所述操纵杆固定在支架上，且支架与机架之间还设有复位拉簧。

作为优选方案，所述机架上固定有档位板，所述档位板上设有长条形的限位孔，所述操纵杆穿设在限位孔中。

作为优选方案，所述限位孔的一侧还设有弧形定位缺口，且在限位孔另一侧的对应位置还设有相匹配的弧形凸块。

作为优选方案，电机上还连接有蜗轮蜗杆减速机，所述弹性组件为圆柱弹簧或者蝶形弹簧。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明通过增加电机与传动机构，使得操纵杆既可以人工控制，也可以由电机驱动，同时，由于传动机构采用了弹性组件将主动片、从动片压紧的方式，当人工操作的力量大于主动片、从动片两者之间的静摩擦力时，便能实现人工操作优先的效果，本实用新型整体结构简单，操作方便，为设备整体的自动化、智能化奠定了基础。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明的正面整体结构示意图；

图2为本发明的斜侧面结构示意图；

图3为本发明的部分剖面结构示意图。

图中的附图标记为：1、操纵杆；2、限位槽；3、档位板；4、支架；5、转轴；6、传感器；7、转臂；8、传动杆；9、电机；10、齿盘；11、传动机构；12、机架；13、内套；14、从动片；15、制动片安装轴；16、主动片；17、摩擦片。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。

此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

如图1至图3所示的一种手自一体控制总成，包括机架12、操纵杆1、转臂7、传动杆8、电机9和传动机构11，所述机架12上设有轴，所述转臂7与传动机构11均设置在轴上，所述传动杆8铰接在转臂7的下端，所述转臂7的上端还连接有支架4，所述支架成U型，且转臂7通过转轴5铰接在支架的U型开口处，所述操纵杆1固定在支架4上，所述操纵杆的运动方向与转臂7的运动方向相互垂直；所述机架12上固定有档位板3，所述档位板3上设有长条形的限位孔2，所述操纵杆1穿设在限位孔2中，挡位板上的限位孔能对操纵杆的运动路径进行约束，保证手动或者电动操作的顺畅进行；所述限位孔2的一侧还设有弧形定位缺口，且在限位孔2另一侧的对应位置还设有相匹配的弧形凸块，所述支架4或者操纵杆与机架12之间还设有复位拉簧。限位孔中定位缺口的设置能让操纵杆在拉簧的作用下在某个位置进行停留，方便确定停止位，同时定位缺口为弧形，方便电机带动操纵杆克服拉簧的拉力进入或者滑出定位缺口。

所述传动机构11包括主动片16和从动片14，所述转臂7与从动片14固定，多个主动片16和从动片14交替设置，主动片16、从动片14通过弹性组件压紧，所述弹性件为圆柱弹簧或者蝶形弹簧，所述电机9固定在机架12上，且电机9带动主动片16转动，电机9上还连接有蜗轮蜗杆减速机。

其中，电机与传动机构的连接传动方式包括但不限于以下两种：

第一种：所述轴与机架12固定，所述轴上还转动设有齿盘10，所述电机9带动齿盘10转动，所述齿盘10上还固定有制动片安装轴15，多个主动片16沿轴向滑动设置在制动片安装轴15上，所述轴上还转动设有内套13，多个从动片14沿轴向滑动设置在内套13上，所述转臂7固定在内套13上；或者，所述齿盘10上固定有内套13，多个主动片16沿轴向滑动设置在内套13上，所述转臂7上还固定设有制动片安装轴15，多个从动片14沿轴向滑动设置在制动片安装轴15上；所述主动片16与从动片14均只能轴向活动，不能周向转动，电机9通过齿盘10进而带动主动片16转动，主动片16通过弹性组件与从动片14压紧，进而带动从动片14转动，从动片14再带动转臂7转动。

第二种：所述轴转动设置在机架12上，所述电机9驱动轴转动，多个主动片16沿轴向滑动设置在轴上，所述转臂7与转动设置在轴上的外套筒固定，多个从动片14沿轴向滑动设置在外套筒内，电机9通过轴进而带动主动片16转动，主动片16通过弹性组件与从动片14压紧，进而带动从动片14转动，从动片14再带动转臂7转动。

所述主动片16和/或从动片14上固定有摩擦片17，摩擦片17位于主动片16和从动片14之间，或者可以直接在主动片16与从动片14的接触面设置摩擦材料，形成粗糙摩擦面。

所述转臂7上还设有用来检测转臂7转动角度的传感器6。通过传感器6检测转臂的转动角度便能检测计算出操纵杆所处的位置，进而通过相应的信号控制电机正转或反转实现转臂的转动，相应的带动转臂上部的操纵杆和下部的传动杆8运动，传动杆8连接HST变速箱，调节速度。

本发明通过增加电机与传动机构，使得操纵杆既可以人工控制，也可以由电机驱动，同时，由于传动机构采用了弹性组件将主动片、从动片压紧的方式，当人工操作的力量大于主动片、从动片两者之间的静摩擦力时，便能实现人工操作优先的效果，本实用新型整体结构简单，操作方便，为设备整体的自动化、智能化奠定了基础。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种手自一体控制总成，其特征在于：包括机架（12）、操纵杆（1）、转臂（7）、传动杆（8）、电机（9）和传动机构（11），所述操纵杆（1）设置在转臂（7）的上端，所述传动杆（8）铰接在转臂（7）的下端，所述机架（12）上设有轴，所述转臂（7）与传动机构（11）均设置在轴上，所述传动机构（11）包括主动片（16）和从动片（14），所述转臂（7）与从动片（14）固定，多个主动片（16）和从动片（14）交替设置，且主动片（16）和从动片（14）通过弹性组件压紧，所述电机（9）固定在机架（12）上，且电机（9）带动主动片（16）转动。

2.根据权利要求1所述的一种手自一体控制总成，其特征在于，所述轴与机架（12）固定，所述轴上还转动设有齿盘（10），所述电机（9）带动齿盘（10）转动，所述齿盘（10）上还固定有制动片安装轴（15），多个主动片（16）沿轴向滑动设置在制动片安装轴（15）上，所述轴上还转动设有内套（13），多个从动片（14）沿轴向滑动设置在内套（13）上，所述转臂（7）固定在内套（13）上；或者，所述齿盘（10）上固定有内套（13），多个主动片（16）沿轴向滑动设置在内套（13）上，所述转臂（7）上还固定设有制动片安装轴（15），多个从动片（14）沿轴向滑动设置在制动片安装轴（15）上；电机（9）通过齿盘（10）进而带动主动片（16）转动，主动片（16）通过弹性组件与从动片（14）压紧，进而带动从动片（14）转动，从动片（14）再带动转臂（7）转动。

3.根据权利要求1所述的一种手自一体控制总成，其特征在于，所述轴转动设置在机架（12）上，所述电机（9）驱动轴转动，多个主动片（16）沿轴向滑动设置在轴上，所述转臂（7）与转动设置在轴上的外套筒固定，多个从动片（14）沿轴向滑动设置在外套筒内，电机（9）通过轴进而带动主动片（16）转动，主动片（16）通过弹性组件与从动片（14）压紧，进而带动从动片（14）转动，从动片（14）再带动转臂（7）转动。

4.根据权利要求2或3所述的一种手自一体控制总成，其特征在于，所述主动片（16）和/或从动片（14）上固定有摩擦片（17），或者主动片（16）与从动片（14）的接触面为粗糙摩擦面。

5.根据权利要求1所述的一种手自一体控制总成，其特征在于，所述转臂（7）上还设有用来检测转臂（7）转动角度的传感器（6）。

6.根据权利要求1所述的一种手自一体控制总成，其特征在于，所述操纵杆（1）转动设置在转臂（7）的上端，且操纵杆的运动方向与转臂（7）的运动方向相互垂直。

7.根据权利要求6所述的一种手自一体控制总成，其特征在于，所述转臂（7）上通过转轴（5）铰接有支架（4），所述操纵杆（1）固定在支架（4）上，且支架（4）与机架（12）之间还设有复位拉簧。

8.根据权利要求1所述的一种手自一体控制总成，其特征在于，所述机架（12）上固定有档位板（3），所述档位板（3）上设有长条形的限位孔（2），所述操纵杆（1）穿设在限位孔（2）中。

9.根据权利要求8所述的一种手自一体控制总成，其特征在于，所述限位孔（2）的一侧还设有弧形定位缺口，且在限位孔（2）另一侧的对应位置还设有相匹配的弧形凸块。

10.根据权利要求1所述的一种手自一体控制总成，其特征在于，电机（9）上还连接有蜗轮蜗杆减速机，所述弹性组件为圆柱弹簧或者蝶形弹簧。

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