CN203496701U - 一种小型电动拖拉机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种拖拉机，尤其是一种小型电动拖拉机，包括底架以及设置在底架上的动力集成装置、转向制动装置、传动系统、行走机构和座椅，动力集成装置的动力输出端通过传动系统分别连接转向制动装置和行走机构，动力集成装置包括能量管理控制器和电池组，能量管理控制器的输入端和输出端分别与电池组输出端、传动系统输入端电连；本实用新型结构简单实用、控制精确、节能环保。

Description

一种小型电动拖拉机

技术领域

本实用新型涉及一种拖拉机，尤其是一种小型电动拖拉机。

背景技术

随着我国农业栽培面积和耕种要求日益增加，对机械化作业也提出了更高的要求；温室大棚由于其封闭的的种植环境，因此对于作业装备不但需满足精耕细作的要求，而且更要向高效、低耗、绿色、环保方向发展，能够给作物提供安全、无污染的生长环境，同时给农民提供健康、安静的工作环境；目前温室大棚内作业机具以微耕机为主，动力采用柴油机或汽油机，一般在6-9马力，动力小，作业效率较低，作业质量差，同时会产生大量有害尾气和噪声污染，直接影响作物生长环境和农民工作环境；另一方面，传统的内燃机型拖拉机在化学能转化为机械能过程中，有大量的热能、声能等损失，最终只能实现20%左右的能源转化，随着纯电动和混合动力新能源车辆的快速发展，各种高性能电池的不断研发，电能已作为清洁、高效能源在农业领域逐渐得到应用，电动拖拉机就是电能在农业领域得到应用的新产品之一，其能源使用效率将比常规能源使用效率提高1.5至2倍左右，综合使用成本为传统内燃机型拖拉机的30%左右，必将成为现有拖拉机更新换代的新品种。

检索发现，中国专利CN201110196196.2提供的一种电动拖拉机中应用遥控技术，该技术通过信号发射装置和信号接收处理装置控制拖拉机的停止、前进、转向等动作；但是遥控装置的感应范围有限，而且使用遥控器进行比较精确地操作非常困难，因而电动拖拉机在棚内作业时，农民需跟随拖拉机的行进而不断跟随其后进行控制，实际并不能减轻农民的劳动强度，起不到省力的效果，同时该遥控电动拖拉机的输出马力小，不能满足棚内旋耕起垄等作业，以致棚内作业深度和土壤细碎度很难保证，实用性差，推广比较难；中国专利CN201220178011.5提供的一种电动拖拉机，该设备采用多电机独立控制、能源管理系统集中管理电动拖拉机的各个部位，智能化程度虽然很高，但是该设备设置两套独立的牵引设备提供动力，并且其中一组牵引设备在闲时能够回收能量，该设备实际生产非常复杂、成本高，但是成效微乎其微，同时没有传统拖拉机的档位控制，很难产生农机具作业时需要的固定牵引力，在实际应用时操作不方便，也不省力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种结构简单实用、控制精确、节能环保的小型电动拖拉机。

为了达到以上目的，本实用新型的小型电动拖拉机，包括底架以及设置在底架上的动力集成装置、转向制动装置、传动系统、行走机构和座椅，动力集成装置的动力输出端通过传动系统分别连接转向制动装置和行走机构，动力集成装置包括能量管理控制器和电池组，能量管理控制器的输入端和输出端分别与电池组输出端、传动系统输入端电连。

本实用新型的优选方案是：

进一步的，还包括提升装置，提升装置的输入端与能量管理控制器的输出端电连。

进一步的，传动系统包括牵引电机、牵引电机控制器、变速箱、后驱动桥和档位操纵手柄；能量管理控制器的输出端通过牵引电机控制器连接牵引电机，牵引电机通过变速箱连接后驱动桥，后驱动桥连接行走机构。

进一步的，能量管理控制器和电池组安装在底架的前端，转向制动装置位于底架的中部，转向制动装置包括左操纵杆、右操纵杆、制动踏板和加速踏板；左操纵杆和右操纵杆位于能量管理控制器和牵引电机之间，制动踏板位于右操纵杆的外侧，制动踏板的外侧设有加速踏板。

进一步的，提升装置包括提升电机PID控制器、提升电机、减速装置、深度调节手柄、三点悬挂机构、直线位移传感器和转角传感器；能量管理控制器的输出端通过提升电机PID控制器与提升电机动力输入端相连，提升电机的动力输出端通过减速装置与三点悬挂机构相连，提升电机上安装有直线位移传感器和转角传感器，直线位移传感器和转角传感器通过控制电路连接至提升电机PID控制器，减速装置安装在后驱动桥上方，深度调节手柄连接减速装置，座椅安装在减速装置的上方。

进一步的，加速踏板和制动踏板下分别安装有传感器，传感器通过控制电路连接牵引电机控制器。

进一步的，左操纵杆含有4个档位：前档、左挡、后档、空挡，右操纵杆含有4个档位：前档、右档、后档、空挡。

进一步的，档位操纵手柄安装在变速箱的右侧边，并且档位操纵手柄设有3个不同的前进档位和3个不同的倒退档位。

进一步的，行走机构为履带行走机构，履带行走机构传动连接在后驱动桥的两侧。

进一步的，电池组为铅酸蓄电池组或者锂电池组或者或者燃料电池组。

本实用新型有益效果为：1.本实用新型设置有能量管理控制器，可根据需要分配能量给牵引电机和提升电机，若在温室大棚内需进行耕整地作业时，可分配少量的电能给牵引电机使其能实现拖拽机具前行即可，更多的电能留给提升电机完成作业，相反，不需进行作业时可只需分配电能给牵引电机即可，避免电能浪费，达到节能高效目的；2.提升电机采用直线位移传感器和转角传感器来采集信号，通过提升电机PID控制器实现对耕深的智能调节无级控制的目的，可根据深度调节手柄调整农机具作业的深度，满足不同地形耕整地的要求；3.本实用新型的转向装置采用左、右操纵杆，相比方向盘装置，所占空间比例小，而且可以完成前行、转向、倒退等动作；其结构简单，操作方便，易控制；4.本发明采用清洁能源电能作为动力，具有高效能、零污染、零排放、低噪音等特点；同时该电动拖拉机结构紧凑，能够进入温室棚内完成作业，推广应用效果好。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

图1是本实用新型电动拖拉机的俯视图；

图2是本实用新型电动拖拉机的主视图；

图3是本实用新型电动拖拉机底架的结构简图。

图中，1-动力集成装置，2-右操纵杆，3-左操纵杆，4-牵引电机控制器，5-牵引电机，6-变速箱，7-底架，8-深度调节手柄，9-后驱动桥，10-三点悬挂机构，11-减速装置，12-提升电机，13-档位操纵手柄，14-加速踏板，15-制动踏板，16-履带行走机构，17-座椅。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的小型电动拖拉机，如图1-3所示，包括底架以及设置在底架上的动力集成装置1、转向制动装置、传动系统、履带行走机构16、提升装置和座椅，能量管理控制器（图中未标）和锂电池组（图中未标）安装在底架7的前端，转向制动装置位于底架7的中部，动力集成装置1包括能量管理控制器和锂电池组，能量管理控制器的输入端与锂电池组输出端相连；传动系统包括牵引电机5、牵引电机控制器4、变速箱6、后驱动桥9和档位操纵手柄13，档位操纵手柄13设有三个不同的前进档位和三个不同的倒退档位；能量管理控制器的输出端通过牵引电机控制器4连接牵引电机5，牵引电机5通过变速箱6连接后驱动桥9，履带行走机构16传动连接在后驱动桥9的两侧；转向制动装置包括左操纵杆3、右操纵杆2、制动踏板15和加速踏板14；左操纵杆3和右操纵杆2位于动力集成装置1和牵引电机5之间，制动踏板15位于右操纵杆2的外侧，制动踏板15的外侧设有加速踏板14，加速踏板14和制动踏板15下分别安装有传感器，传感器通过控制电路连接牵引电机控制器4，左操纵杆3含有四个档位：前档、左挡、后档、空挡，右操纵杆2含有4个档位：前档、右档、后档、空挡；提升装置包括提升电机PID控制器、提升电机12、减速装置11、深度调节手柄8、三点悬挂机构10、直线位移传感器和转角传感器；能量管理控制器的输出端通过提升电机PID控制器（图中未标）与提升电机12动力输入端相连，提升电机12的动力输出端通过减速装置11与三点悬挂机构10相连，提升电机12上安装有直线位移传感器（图中未标）和转角传感器（图中未标），直线位移传感器和转角传感器通过控制电路连接至提升电机PID控制器，减速装置11安装在后驱动桥9上方，深度调节手柄8连接减速装置11，座椅17安装在减速装置11的上方。

本实用新型小型电动拖拉机的工作原理：

动力集成装置1为整个电动拖拉机的能量控制中心，负责整台拖拉机工作的动力输出。动力集成装置1内部置有能量管理控制器，能量管理控制器一端与锂电池组顺序电连接，另一端与牵引电机控制器4、提升电机PID控制器电连，牵引电机控制器4通过对牵引电机5的转矩、转速和转向的控制，以达到对牵引电机5动力输出大小的控制；牵引电机5的动力经过变速箱6、后驱动桥9，最终将动力传递给履带行走机构16；加速踏板14和制动踏板15下分别安装有传感器，传感器的信号可传递给牵引电机控制器4，相应地实现加速和减速等动作；整个拖拉机的转向是通过对左操纵杆3和右操纵杆2的控制实现的，左操纵杆3含有4个档位：前档、左挡、后档、空挡；右操纵杆2含有4个档位：前档、右档、后档、空挡；左操纵杆3和右操纵杆2都处于前档可实现前进；两者都处于后档实现后退，左操纵杆3处于前档，右操纵杆2空挡，或者右操纵杆2处于右档都可实现右转，右操纵杆2处于前档，左操纵杆3空挡，或者左操纵杆3处于左档都可实现左转。

当电动拖拉机不进行农机具作业时，能量管理控制器将只释放电能给牵引电机5，以满足电动拖拉机直行、转向等动作所需的能量即可，通过对档位操纵手柄13的调节，可实现不同行走速度的控制，当农机具耕整地作业时，分配少量的电能给牵引电机5使其能实现拖拽机具前行即可，更多的电能留给提升电机12完成作业，提升电机12上安装有直线位移传感器和转角传感器，通过提升电机PID控制器直接控制提升电机的转速、转矩和转向，提升电机12的输出动力经过减速装置11传递给三点悬挂机构10，实现了对耕深的智能调节无级控制的目的，可根据深度调节手柄8调整农机具作业的深度，完成不同耕深要求的作业。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种小型电动拖拉机，包括底架以及设置在底架上的动力集成装置、转向制动装置、传动系统、行走机构和座椅，所述动力集成装置的动力输出端通过传动系统分别连接转向制动装置和行走机构，其特征是：所述动力集成装置包括能量管理控制器和电池组，所述能量管理控制器的输入端和输出端分别与电池组输出端、传动系统输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的小型电动拖拉机，其特征在于：还包括提升装置，所述提升装置的输入端与所述能量管理控制器的输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的小型电动拖拉机，其特征在于：所述传动系统包括牵引电机、牵引电机控制器、变速箱、后驱动桥和档位操纵手柄；所述能量管理控制器的输出端通过所述牵引电机控制器连接牵引电机，所述牵引电机通过变速箱连接后驱动桥，所述后驱动桥连接所述行走机构。

4.根据权利要求1所述的小型电动拖拉机，其特征在于：所述能量管理控制器和电池组安装在底架的前端，所述转向制动装置位于底架的中部，所述转向制动装置包括左操纵杆、右操纵杆、制动踏板和加速踏板；左操纵杆和右操纵杆位于能量管理控制器和牵引电机之间，制动踏板位于右操纵杆的外侧，制动踏板的外侧设有加速踏板。

5.根据权利要求2所述的小型电动拖拉机，其特征在于：所述提升装置包括提升电机PID控制器、提升电机、减速装置、深度调节手柄、三点悬挂机构、直线位移传感器和转角传感器；所述能量管理控制器的输出端通过提升电机PID控制器与提升电机动力输入端相连，所述的提升电机的动力输出端通过减速装置与三点悬挂机构相连，所述提升电机上安装有直线位移传感器和转角传感器，所述直线位移传感器和转角传感器通过控制电路连接至提升电机PID控制器，减速装置安装在后驱动桥上方，所述深度调节手柄连接减速装置，所述座椅安装在减速装置的上方。

6.根据权利要求4所述的小型电动拖拉机，其特征在于：所述加速踏板和制动踏板下分别安装有传感器，所述传感器通过控制电路连接牵引电机控制器。

7.根据权利要求4所述的小型电动拖拉机，其特征在于：所述左操纵杆含有4个档位：前档、左挡、后档、空挡，所述右操纵杆含有4个档位：前档、右档、后档、空挡。

8.根据权利要求3所述的小型电动拖拉机，其特征在于：所述档位操纵手柄安装在变速箱的右侧边，并且所述档位操纵手柄设有3个不同的前进档位和3个不同的倒退档位。

9.根据权利要求3或5所述的小型电动拖拉机，其特征在于：所述行走机构为履带行走机构，所述履带行走机构传动连接在所述后驱动桥的两侧。

10.根据权利要求1-8任一权利要求所述的小型电动拖拉机，其特征在于：所述电池组为铅酸蓄电池组或者锂电池组或者燃料电池组。

Images