CN210760971U - 混合动力高速插秧机及其方向控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述混合动力高速插秧机包括一插秧机主机、至少一动力系统、一行走系统、以及一方向控制系统。所述动力系统被设置于所述插秧机主机，和驱动所述插秧机主机插秧作业，其中所述行走系统被设置于所述插秧机主机，所述行走系统包括至少四个车轮和三个电动机，其中所述电动机被所述动力系统驱动，而带动所述插秧机主机行驶，其中所述方向控制系统控制所述行走系统的所述车轮偏转和以差速的方式转动，从而改变所述行走系统的转动方向。

Description

混合动力高速插秧机及其方向控制系统

技术领域

本实用新型涉及农业机械领域，尤其涉及一混合动力高速插秧机及其方向控制系统。

背景技术

插秧机是将水稻秧苗定植在水田中的种植机械，其不仅替代了人工插植作业的过程，而且在一定程度上提高了插秧的功效和插植质量，实现了合理密植，其规范的栽植，有利于后续作业的机械化。按插秧速度可分为普通插秧机和高速插秧机。

现有技术的高速插秧机包括以燃油作为动力的插秧机，以电动机作为动力的插秧机、以及混合动能的插秧机。以燃油发动机作为动力的所述插秧机是最原始的插秧机类型，一般情况下，这种现有技术的插秧机通过燃油发动机同时带动插秧的作业系统和车辆的行走系统同时工作。但是，所述插秧机在工作过程中能量的分配不均，能量的浪费严重，并且这种原始燃油发动力的燃油效率低。换言之，这种燃油发动机作为动力的插秧机不能够按照能量的实际需求为行走系统和插秧作业系统分配能量。另一方面燃油效率低下，所述插秧机的能量利用率低，污染严重。

现有技术以电动机作为驱动装置的插秧机和混合动力的插秧机需要配置足够能量的电源，以带动所述插秧机内的作业系统和行走系统的工作。但是由于插秧机工作的环境通常是在水量较大的农田中，这种现有技术的电动农机无疑增加了车辆自身的重量，从而使得所述插秧机在农田中更加难以行走和转向。此外现有技术的纯电动的插秧机采用电能作为能量源，插秧机的续航能力有限，需要频繁地充电，耽误农业作业。

现有技术的插秧机在转向时，由于插秧机只有一种转向方式，也就是有方向控制器控制方向的微调和快速转向。可想而知，所述插秧机在作业时需要尽量的保持插秧机在农田中以直行的方式进行插秧作业，这样才能够尽量低保持所述插秧机插入到农田的秧苗间距均匀。插秧机在行驶到农田的尽头时需要以小的转弯半径快速的实现车辆的转向，以便于插秧机对农田损害小，和快速的摆正车辆的行驶方向。

换言之，现有技术的插秧机在保持直行和快速转向时都是通过统一转向的控制方式控制。这样就会导致所述插秧机在直行作业时，所述插秧机难以保持车辆的直行方向，和在农田的终端时所述插秧机的转弯半径大，转向速度慢，影响插秧作业的速度。另外，还有现有技术的插秧机的驱动方式是依靠单个的前轮或后轮驱动，在水田中行驶很容易造成驱动轮陷入到农田中，无法驱动所述插秧机行驶。

对于现有技术的电动插秧机来说，在插秧机转弯时，特别是转动较大角度的弯道时，由于转向阻力大，由驱动轴提供给外侧车轮的扭力不足，而导致转向时车辆行走困难。特别是在狭小地形中，现有技术的插秧机受限于车辆的转向幅度大小，需要多次地调整运行方向才能实现最终转向。此外，插秧机在转弯时，前后车轮行走的轨迹不同，对农田造成的损害要比直行时造成的损害严重。

实用新型内容

本实用新型的一个主要优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机在转向时，同时控制所述高速插秧机的车轮以不同的转动速度转动，以实现车辆的转向。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机在插秧作业时以微调的方式调整所述高速插秧机的转动方向，以便于所述高速插秧机在插秧作业时保持直行作业。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机行驶至农田终端时，以快速调整的方式控制所述高速插秧机的转动方向，以便于所述高速插秧机快速地调整方向。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机在农田插秧作业时，通过控制前轮的左侧车轮和右侧车轮以差速的方式转动，而微调所述高速插秧机的行驶方向，以便于保持所述高速插秧机的作业时的直行方向和对行驶方向的微调。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机在农田终端时，通过控制后轮的左侧车轮和右侧车轮以差速的方式转动，并且控制前轮从转动方向，而快速的调整所述高速插秧机的行驶方向，以便于所述高速插秧机在狭小地形中快速的转动。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机通过控制左侧车轮和右侧车轮不同的转动速度，控制所述高速插秧机的转向，减小转向过程中车辆的阻力。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机通过控制左侧车轮和右侧车轮不同的转动速度，控制转动方向，使得在转向过程中速度损失小，提高了转向速度。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机通过控制左侧车轮和右侧车轮的速度差实现转弯，减小了车辆在转向过程行驶的路径长度，提高了转向的效率。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机的后侧两车轮通过两个电动机分别地控制转动速度，在转向过程中由所述电动机保持驱动力和驱动扭矩，避免转向过程中扭矩的损失，提高了车辆转向的动力稳定。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机通过控制左侧车轮和右侧车轮不同转速实现小范围大角度地转向，可实现快速地大角度转向。也就是说，所述高速插秧机能够在狭小地形中快速地实现大角度转向，而不需要来回多次地调整车辆的行驶方向，从而简化了驾驶人员驾驶负担。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机的行走系统的车轮由三个电动机驱动，其中两个电动机驱动两后轮，一个电动机通过差速装置驱动两前轮行走，简化了所述高速插秧机的整体机械结构，提高了行走的稳定性。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机的动力系统采用发动机发电直接地驱动所述电动机的运行，在不设置电能存储装置的情况下，减轻车身整体重量，从而减少所述高速插秧机对农田的损害，和减轻能量损失。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机的动力系统采用发动机发电直接地驱动所述电动机的运行，减少了能量在转换过程中能量的损失，从而提高了能量转换的效率，节省能源消耗。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机在转向过程中可保持车辆运行速度，提高转向的速度和工作的效率。

本实用新型的另一个优势在于提供一混合动力高速插秧机及其方向控制系统，其中所述高速插秧机的车轮采用多电机的前后轮同步驱动行驶，提高了所述高速插秧机的行驶效率，以便在地形复杂的农田中作业。

本实用新型的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。

依本实用新型的一个方面，能够实现前述目的和其他目的和优势的本实用新型的一混合动力高速插秧机，包括：

一插秧机主机；

至少一动力系统，其中所述动力系统被设置于所述插秧机主机，和驱动所述插秧机主机插秧作业；

一行走系统，其中所述行走系统被设置于所述插秧机主机，所述行走系统包括至少四个车轮和三个电动机，其中所述电动机被所述动力系统驱动，而带动所述插秧机主机行驶；以及

一方向控制系统，其中所述方向控制系统控制所述行走系统的所述车轮偏转和以差速的方式转动，从而改变所述行走系统的转动方向。

根据本实用新型的一实施例，所述方向控制系统包括一方向控制器和至少一转向执行装置，其中所述方向控制器传动地连接于所述转向执行装置，其中所述方向控制器被操作地控制所述转向执行装置，藉由所述转向执行装置驱动所述车轮的偏转，和控制所述车轮以差速的方式转动。

根据本实用新型的一实施例，所述方向控制系统进一步包括一转向控制切换装置，其中所述转向控制切换装置被设置通信地连接于所述方向控制器和所述转向执行装置，其中所述转向控制切换装置调整所述方向控制系统在一微调转向控制方式和一快速转向控制方式之间切换。

根据本实用新型的一实施例，所述转向控制切换装置进一步包括一微调转向控制装置，其中所述微调转向控制装置控制所述方向控制器和所述转向执行装置，藉由所述转向执行装置以微调的方式调整所述行走系统转向。

根据本实用新型的一实施例，所述转向控制切换装置进一步包括一快速转向控制装置，其中所述快速转向控制装置控制所述方向控制器和所述转向执行装置，藉由所述转向控制器控制所述转向执行装置以快速调节的方式调整所述行走系统的转向。

根据本实用新型的一实施例，所述方向控制系统进一步包括一转向控制器，其中所述转向控制器被通信地连接于所述转向执行装置，其中所述转向控制器基于所述转向执行装置的转向控制信号，而控制所述车轮的所述前轮和所述后轮以差速地方式转动。

根据本实用新型的一实施例，动力系统包括至少一发动机和至少一电能发生装置，其中所述发动机驱动所述电能发生装置产生电能，藉由所述电能发生装置驱动所述行走系统的所述电动机。

根据本实用新型的一实施例，所述行走系统的所述车轮包括至少两个前轮和至少两个后轮，其中所述电动机包括一前轮电机和两个后轮电机，所述前轮电机驱动两个所述前轮转动，所述后轮电机分别驱动所述后轮转动。

根据本实用新型的一实施例，所述行走系统包括一前桥和两个前轮支架，所述前轮支架将所述前轮传动地连接至所述前桥，其中所述前轮电机传动地连接至所述前桥，藉由所述前桥驱动所述前轮转动。

根据本实用新型的一实施例，所述前桥包括一差速机构、一左驱动轴以及一右驱动轴，其中所述前轮电机通过所述差速机构驱动所述左驱动轴和所述右驱动轴转动，当所述行走系统转向时，所述差速机构通过所述左驱动轴和所述右驱动轴以不同的传动速度驱动两个所述前轮转动。

根据本实用新型的一实施例，所述前桥进一步包括一转向连杆和偏转执行装置，其中所述偏转执行装置被设置驱动所述车轮的所述前轮偏转，其中所述转向连杆被可传动地连接于两个所述前轮，以驱动所述前轮同步地转动。

根据本实用新型的一实施例，所述行走系统进一步包括一后桥和两个后轮支架，所述后轮支架支撑地连接所述后轮于所述后桥，其中所述后轮电机被设置于所述后桥，其中所述后轮包括至少一左后车轮和至少一右后车轮，其中所述后轮电机包括一左后电机和一右后电机，所述左后电机驱动所述左后车轮转动，所述右后电机驱动所述右后车轮转动。

根据本实用新型的一实施例，所述后轮电机选自直流电动机、异步电动机、以及同步电动机中的一种或两种以上的组合。

根据本实用新型的一实施例，所述转向控制器包括一差速控制装置和至少一电机控制器，其中所述差速控制装置可操作地连接至所述差速机构，所述差速控制装置操作地控制所述差速机构，藉由所述差速机构差速地驱动左侧和右侧车轮的转动，其中所述电机控制器可控制地连接至所述后轮电机，以控制左侧和右侧后轮的转动速度差。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一方向控制系统，适于控制一行走系统的转向行驶，包括：

一方向控制器；和

至少一转向执行装置，其中所述方向控制器传动地连接于所述转向执行装置，其中所述方向控制器被操作地控制所述转向执行装置，藉由所述转向执行装置驱动所述行走系统的至少一车轮的偏转，和控制所述车轮以差速的方式转动。

根据本实用新型的一实施例，所述方向控制系统进一步包括一转向控制切换装置，其中所述转向控制切换装置被设置通信地连接于所述方向控制器和所述转向执行装置，其中所述转向控制切换装置调整所述方向控制系统在一微调转向控制方式和一快速转向控制方式之间切换。

根据本实用新型的一实施例，所述转向控制切换装置进一步包括一微调转向控制装置，其中所述微调转向控制装置控制所述方向控制器和所述转向执行装置，藉由所述转向执行装置以微调的方式调整所述行走系统转向。

根据本实用新型的一实施例，所述转向控制切换装置进一步包括一快速转向控制装置，其中所述快速转向控制装置控制所述方向控制器和所述转向执行装置，藉由所述转向控制器控制所述转向执行装置以快速调节的方式调整所述行走系统的转向。

根据本实用新型的一实施例，所述方向控制系统进一步包括一转向控制器，其中所述转向控制器被通信地连接于所述转向执行装置，其中所述转向控制器基于所述转向执行装置的转向控制信号，而控制所述车轮的所述前轮和所述后轮以差速地方式转动。

通过对随后的描述和附图的理解，本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。

附图说明

图1是根据本实用新型的第一较佳实施例的一高速插秧机的整体示意图。

图2A是根据本实用新型的上述较佳实施例的所述高速插秧机的行走系统的结构示意图。

图2B是根据本实用新型的上述较佳实施例的所述高速插秧机的行走系统的方向控制器的切换示意图。

图3是根据本实用新型的上述较佳实施例的所述高速插秧机的动力系统的示意图。

图4A是根据本实用新型的上述较佳实施例的所述高速插秧机在农田作业时的转向示意图，所述高速插秧机在农田作业时启动差速机构。

图4B是根据本实用新型的上述较佳实施例的所述高速插秧机在农田作业时的转向示意图，其中所述高速插秧机在农田转向时，差速地控制后轮驱动电机的转动速度。

图5是根据本实用新型的上述较佳实施例的所述高速插秧机的转向方法的方法示意图。

图6是根据本实用新型的上述较佳实施例的所述高速插秧机的行走系统的另一可选实施方式的示意图，其中所述高速插秧机的后轮驱动电机为轮毂电机。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

参照本实用新型说明书附图之图1至图6所示，依照本实用新型第一较佳实施例的一混合动力高速插秧机在接下来的描述中被阐述。为便于描述，在本实用新型中统称所述混合动力高速插秧机为高速插秧机。所述高速插秧机具有一微调转向控制方式和一快速转向控制方式，并且所述高速插秧机的转向控制方式可在所述微调转向控制方式和所述快速转向控制方式之间切换。当所述高速插秧机处于所述微调转向控制方式时，所述高速插秧机在小角度的范围内被调整所述行驶的方向，以保持所述高速插秧机的直行。

可以理解的是，当所述高速插秧机处于所述微调控制方式时，驾驶人员操作所述高速插秧机在插秧作业时，能够保持所述插秧机以直行的方式在农田中执行插秧作业，而避免在插秧作业时所述高速插秧机的行驶方向变动太大，而导致插秧的秧苗间距不合理。

当所述高速插秧机处于所述快速转向控制方式时，驾驶人员操作所述高速插秧机在农田中行驶时，特别是行驶至农田的终端需要调转所述高速插秧机的行驶方向。驾驶人员通过调整所述高速插秧机的转向方式至所述快速转向方式，以便于快速调转所述高速插秧机的行驶方向。换言之，当所述高速插秧机被调整至所述快速转向控制方式时，所述高速插秧机以小的转动半径实现转向，以便于快速地调整运行方向。

详细地说，首先选择或调整所述高速插秧机的转向方式，当在农田中执行插秧作业时，选择或调整所述高速插秧机的转向方式至微调转向控制方式；当在农田中需要快速地转向时，选择或调整所述高速插秧机的转向方式至快速转向控制方式。当所述高速插秧机的转向方式选择为微调转向控制方式时，其中所述高速插秧机的方向控制系统控制前轮的转动方向和差速的驱动所述前轮的左前轮和右前轮分别以不同的转动速度转动，以使得所述高速插秧机在转向过程时，所述左前轮和所述右前轮的以不同的行走轨迹转动，而减少对农田的损害。

当选择或调整所述高速插秧机的转向方式至所述快速转向方式时，其中所述高速插秧机的方向控制系统控制后轮的左后轮和右后轮分别以不同的转动速度转动，和控制所述前轮偏转，以调整所述高速插秧机的转动方向。换言之，当所述高速插秧机选择为快速转向控制时，所述前轮被控制以偏转的方式转向，所述后轮被控制以不同的转动速度转动，进而实现转向。

如图1至图3所示，所述高速插秧机包括一插秧机主机10，设置于所述插秧机主机10的一行走系统20，一动力系统30，以及一方向控制系统40，其中所述动力系统30和所述行走系统20被搭载至所述插秧机主机10，其中所述行走系统20被所述动力系统30驱动而带动所述插秧机主机10的行驶。所述插秧机主机10被所述动力系统30驱动而执行插秧作业。所述方向控制系统40控制所述高速插秧机的所述行走系统20的行走方向。

相应地，所述方向控制系统40具有一微调转向控制方式和一快速转向控制方式，其中当所述方向控制系统处于所述微调转向控制方式时，所述方向控制系统40控制所述行走系统20以微调的方式调整所述高速插秧机的行走方向，以保持所述高速插秧机的行走方向。当所述方向控制系统40处于所述快速转向控制方式时，所述方向控制系统40以快速转向的方式调整所述告诉插秧机的转向，以快速地转动所述高速插秧机的行走方向。

在本实用新型中，所述高速插秧机的所述行走系统20被电连接至所述动力系统30，也就是说，所述高速插秧机的所述行走系统20是电机驱动的方式实现行走。

如图1和图2A所示，所述高速插秧机的所述行走系统20包括至少四个车轮21和驱动所述车轮21转动的三个电动机22，其中所述车轮21和所述电动机22被设置于所述插秧机主机10，并且所述电动机22被电驱动地连接至所述动力系统30，藉由所述动力系统30向所述电动机22传输电能，以驱动所述电动机22转动。所述车轮21包括至少两个前轮211和至少两个后轮212，并且所述前轮211和所述后轮212分别被设置于所述插秧机主机10的左侧和右侧。换言之，所述高速插秧机的所述插秧机主机10的左侧和右侧，前端和后端分别被设置至少两个车轮，以支撑和稳定所述插秧机主机10行驶。优选地，在本实用新型第一较佳实施例中，所述行走系统20包括四个车轮，其中所述车轮分别为左前侧车轮211a和右前侧车轮211b，左后侧车轮212a和右后侧车轮212b。

可以理解的是，在本实用新型的第一较佳实施例中，所述高速插秧机的所述行走系统20的前轮211被设置作为所述方向控制系统40的转向轮。换言之，通过控制所述前轮211的偏转方向控制所述前轮211的行走方向，而控制所述高速插秧机的转向。可以理解的是，在本实用新型的第一较佳实施例中，所述转向轮的实施方式仅仅作为示例性质的，而非限制。

如图2A和图2B所示，所述方向控制系统40包括一方向控制器41、一转向控制切换装置42、以及至少一转向执行装置43，其中所述方向控制器41操作调整所述行走系统20的所述前轮211的偏转方向和角度，以控制所述高速插秧机的行走方向。所述转向控制切换装置42控制所述高速插秧机的转向控制方式。换言之，所述转向控制切换装置42切换所述高速插秧机在所述微调转向控制方式和所述快速转向控制方式之间切换，以适应不同的作业环境。所述转向执行装置43被传动地连接于所述方向控制器41和通信地连接于所述转向控制切换装置42，其中所述方向控制器41操作所述转向执行装置43。所述转向执行装置43基于所述转向控制切换装置42的控制信号，被所述方向控制器41传动地操作，以直行所述高速插秧机的转向操作。相应地，所述转向执行装置43以转动所述行走系统20的前轮211的方式偏转行走方向，和以差速的方式控制所述前轮211或所述后轮212以不同的转动速度转动，而执行所述高速插秧机的转向操作。

值得一提的是，当所述转向控制切换装置42切换所述高速插秧机的转向方式至微调转向控制时，所述方向控制器41被操作而驱动所述转向执行装置43时，所述转向执行装置43转动所述行走系统20的所述前轮211，以微调的方式偏转所述前轮211，并且所述转向执行装置43控制所述前轮211的左侧车轮和右侧车轮以不同的速度行驶，以使得所述高速插秧机在行驶时左侧车轮和右侧车轮的转动速度不同。当所述转向控制切换装置42切换所述高速插秧机的转向方式至所述快速转向控制时，所述方向控制器41倍操作而驱动所述转向执行装置43时，所述转向执行装置43以快速的方式偏转所述前轮211，并且所述转向执行装置43控制所述后轮212的左侧车轮和右侧车轮以差速的方式行驶，以使得所述高速插秧机以小的转动半径转向。

所述电动机22驱动所述车轮21的转动，进而驱动所述插秧机主机10的行走。所述电动机22包括一前轮电机221和两个后轮电机222，其中所述前轮电机221被设置传动地连接至两个所述前轮211，和驱动所述前轮211的转动，其中所述后轮电机222传动地连接至两个所述后轮212，和驱动所述后轮212的转动。换言之，所述行走系统20的所述前轮电机221驱动所述前轮211的行驶，两个所述后轮电机驱动所述后轮212的行驶，从而实现所述高速插秧机的行走。

值得一提的是，在本实用新型中，所述行走系统20的所述电动机22被配置的方式在此仅仅作为示例性质的，而非限制。因此，所述电动机22的配置方式还可以被实施为其他传动方式，比如，两个前轮电机被设置驱动所述前轮211的转动，其中一个后轮电机被设置驱动所述后轮212的转动。

所述行走系统20进一步包括一前桥23、一后桥24、两个前轮支架25、以及两个后轮支架26，其中所述前桥23和所述后桥24被设置于所述插秧机主机10的下方，以支撑所述插秧机主机10。所述前轮支架25被设置于所述前桥23的左端和右端，以供传动地固定支撑所述左前侧车轮211a和所述右前侧车轮211b。所述后轮支架26被设置于所述后桥24的左端和右端，以供传动地固定支撑所述左后侧车轮212a和所述右后侧车轮212b。

相应地，在本实用新型中，所述后轮电机222进一步包括一左后轮电机222a和一右后轮电机222b，其中所述左后轮电机222a驱动所述车轮21的所述左后车轮212a转动，所述右后轮电机222b驱动所述车轮21的所述右后车轮212b转动。

所述前轮电机221是通过所述前桥23和所述前轮支架25驱动所述前轮211的转动，其中一个所述后轮电机222通过直接或间接的传动的方式驱动一个所述后轮212的转动。换言之，所述前轮电机221被传动地连接至所述前桥23，藉由所述前桥23所述前轮电机221驱动设置于所述前轮支架25两侧的所述前轮的转动。所述后轮电机222被传动地连接于所述后轮支架26两侧的所述后轮212，和驱动所述后轮212的转动。

在本实用新型中，所述行走系统20带动所述插秧机主机10的行走，和控制所述插秧机主机10的行走方向，也就是说，藉由所述行走系统20实现所述插秧机主机10的行走和转向。所述行走系统20以控制所述左侧的所述车轮21和右侧的所述车轮21的转动速度的方式控制所述行走系统20的转向。当所述行走系统的所述左侧车轮的转动速度等于右侧车轮的转动速度时，所述行走系统20带动所述插秧机主机10保持直行；当所述行走系统20的所述左侧车轮的转动速度大于所述右侧车轮的转动速度时，所述左侧车轮的行走轨迹大于右侧车轮的行走轨迹，因此，所述行走系统20带动所述插秧机主机10右转行走；当所述行走系统20的所述左侧车轮的转动速度小于所述右侧车轮的转动速度时，所述左侧车轮的行走轨迹小于右侧车轮的行走轨迹，因此，所述行走系统20带动所述插秧机主机10左转行走。

可以理解的是，所述高速插秧机在行走和作业过程中，所述电动机22直接驱动所述车轮21的行走和转向，可根据行走的方向和速度要求控制所述电动机22的转动速度。换言之，基于所述插秧机主机10的行驶方向控制所述行走系统20的所述电动机22驱动所述车轮21转动的速度，可以避免转向过程中动力和扭矩的损失，最大程度的利用电动机产生的动力驱动所述插秧机主机的形式。此外，所述高速插秧机通过所述电动机22驱动所述车轮转动的方式，实现所述插秧机主机10的行驶和转向，可以避免车轮转动时农田对车轮产生横向的阻力。因此，所述高速插秧机在所述行走系统20转向时能够避免车轮转向带来的阻力，提高了转向时所述行走系统20的行走转向速度，而不需要在转弯时将所述高速插秧机的运行速度降低太多。因此，所述高速插秧机在转弯或转向时能够以较高的速度或者保持正常插秧作业时的速度，不会由于车辆的转向而影响所述高速插秧机的运行速度，提高了所述高速插秧机整体的作业效率。

可以理解的是，所述高速插秧机的所述行走系统20的所述左后侧车轮212a和右后侧车轮212b可通过所述后轮电机222不同的驱动速度而控制。相应地，所述行走系统20的所述前轮211通过所述前桥23控制所述左前车轮211a和所述右前车轮211b的转动速度差。

所述前桥23进一步包括一差速机构231、一左驱动轴232、以及一右驱动轴233，其中所述差速机构231驱动所述左驱动轴232和所述右驱动轴233转动，其中所述左驱动轴232驱动所述左前车轮211a转动，其中所述右驱动轴233驱动所述右前车轮211b转动。所述差速机构231可被控制地以不同的驱动速度驱动所述左驱动轴232和所述右驱动轴233。换言之，所述差速机构231可被控制地以不同的驱动转速同时驱动所述左驱动轴232和所述右驱动轴233转动，进而藉由所述左驱动轴232和所述右驱动轴233以不同的转速驱动所述左前车轮211a和所述右前车轮211b。

所述前桥23进一步包括至少一转向连杆234，其中所述转向连杆234被设置于所述前轮21，连接所述左前车轮211a于所述右前车轮211b，其中所述前轮211在被所述转向执行装置43驱动而转向时，所述转向连杆234被设置驱动所述前轮211的所述左前车轮211a和所述右前车轮211b以同样的转动角度偏转。相应地，所述转向执行装置43包括一偏转装置431其中所述偏转装置431驱动所述前轮211转动。所述偏转装置431被所述方向控制器41控制，而驱动所述前轮211偏转，以实现所述高速插秧机的转向轮的转动。

值得一提的是，在本实用新型第一较佳实施例中，所述电动机22可以被实施为直流电动机、异步电动机、以及同步电动机中的一种或两种以上的组合。因此，在本实用新型中，所述电动机22的类型在此仅仅作为示例性质的，而非限制。

如图2所示，所述行走系统20进一步包括三个减速器27和三个传动装置28，其中所述行走系统20的所述电动机22通过所述减速器27传动地连接至所述车轮21或前桥23。所述减速器27进一步包括一前轮减速器271、一左后减速器272a和一右后减速器272b。所述传动装置28进一步包括一前轮传动轴281，一左后传动轴282a和一右后传动轴282b。所述前轮减速器271和所述前传动轴281被设置于所述前桥23和所述前轮电机221之间，所述前轮减速器271减小所述前传动轴281的传动转速，和提高传动的扭力。相应地，所述左后减速器272a和所述左后传动轴282a被设置于所述左后电机222a和所述左后车轮212a之间，所述左后减速器272a减小所述左后传动轴282a的传动转速，和提高传动的扭力。所述右后减速器272b和所述右后传动轴282b被设置于所述右后电机222b和所述右后车轮212b之间，所述右后减速器272b减小所述右后传动轴282b的传动转速，和提高传动的扭力。

简言之，所述电动机22通过所述减速器27传动地连接至所述传动装置28，藉由所述减速器27减小所述电动机22传动至所述传动装置28的转动速度，以提高所述传动装置28的动力。

当所述高速插秧机在转向时，所述行走系统20通过所述前桥23的所述差速机构231控制所述左前车轮211a和所述右前车轮211b的转动速度差，控制所述车辆前轮211的转向。所述行走系统20通过所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b控制所述左后车轮212a和所述右后车轮212b的不同转动速度差。

所述转向控制切换装置42进一步包括一微调转向控制装置421和一快速转向控制装置422，其中所述微调转向控制装置421控制所述高速插秧机的所述方向控制系统40以微调的方式转向。当所述微调转向控制装置421被操作，使得所述高速插秧机处于所述微调转向控制状态时，所述微调转向控制装置421控制所述转向执行装置43，藉由所述转向执行装置43以微调的方式驱动所述前轮211偏转，和控制所述前桥23的所述差速机构231执行差速操作。所述差速机构231驱动所述前轮211的所述左前车轮211a和所述右前车轮211b以不同的转动速度转动。

当所述快速转向控制装置422被操作，使得所述高速插秧机处于所述快速转向控制状态时，所述快速转向控制装置422控制所述转向执行装置43，藉由所述转向执行装置以快速调整的方式驱动所述前轮211偏转。同时，所述偏转执行装置43控制所述后轮的所述后轮电机以差速的方式转动，进而驱动所述后轮212的左后车轮212a和所述右后车轮212b差速地转动。

如图2至图4B，所述方向控制系统40进一步包括一转向控制器44，其中所述转向控制器44控制所述行走系统20的所述车轮21的行走方向。所述转向控制器44进一步包括一差速控制装置441和至少一电机控制器442，其中所述差速控制装置441控制地操作所述行走系统20的所述差速机构231，以控制所述前桥23两侧的所述左前车轮211a和右前车轮211b不同转动速度。所述电机控制器442通信地连接至所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b，和控制所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b的转动速度，进而控制所述左前车轮212a和所述右前车轮212b的转速，以实现所述高速插秧机的行走和转向。

如图4A和图4B所示，所述差速控制装置441可操作地连接至所述前桥23的所述差速机构231，所述差速控制装置441操作地控制所述差速机构231，藉由所述差速机构231以不同的传动速度驱动所述左驱动轴232和所述右驱动轴233。

所述高速插秧机的所述转向执行装置43通信地连接于所述转向控制器44，其中所述转向执行装置43控制所述差速控制装置441和所述电机控制器442的工作。当所述高插秧机在以微调的方式转向时，所述转向执行装置43通过控制所述差速控制装置441，而控制所述差速机构231的工作。当所述高速插秧机以快速调整的方式转向时，所述转向执行装置43通过控制所述电机控制器442，藉由所述电机控制器442控制所述后轮212以差速的方式转动。

值得一提的是，在本实用新型中，所述转向控制器44同步地控制所述行走系统20的所述前轮211和后轮212的左侧车轮和右侧车轮的速度差，以便所述高速插秧机的行走和转向。也就是说，所述高速插秧机在行走过程中，所述转向控制器44的所述差速控制器441和所述电机控制器442同步地运行，以同步地控制所述前轮211和所述后轮212实现运行方向的控制。所述转向控制器44的所述电机控制器442基于所述高速插秧机的行驶控制信息控制所述电动机22的转动速度，转动方向等，以实现车辆的前行、倒退、以及转向。

如图3所示，所述高速插秧机的所述动力系统30被设置于所述插秧机主机10，所述动力系统30为所述行走系统20和所述插秧机主机10提供电能和动能，以驱动所述高速插秧机的行走和驱动插秧作业。详细地说，所述动力系统30包括一发动机31和至少一电能发生装置32，其中所述发动机31驱动所述电能发生装置32产生电能，和驱动所述插秧机主机10的作业。所述电能发生装置32被所述发动机31驱动产生电能，其中所述行走系统20的所述电动机22在所述电能发生装置32的驱动作用下运行。在本实用新型中，所述电动机22工作需要的电能由所述发动机31驱动所述电能发生装置32提供，而不需要在插秧机主机10设置电能存储装置，比如电池，以存储所述电动机22工作时需要的电能。因而可以减轻所述高速插秧机的整体车身重量，提高了所述高速插秧机的续航能力，另一方面，减轻了作业时所述车轮21对农田的损害。

所述动力系统30的所述发动机31驱动所述插秧机主机10的作业，其中所述动力系统30进一步包括一动力输出轴33，其中所述动力输出轴33驱动所述插秧机主机10作业。所述动力输出轴33传动地连接至所述插秧机主机10和所述发动机31，所述动力输出轴33传输所述发动机31的动力至所述插秧机主机10，以驱动所述插秧机主机10工作。

所述发动机31在驱动所述插秧机主机10作业时，带动所述电能发生装置32工作产生电能，以供所述行走系统20的运行。所述发动机31可驱动地连接至所述电能发生装置32，所述发动机31以驱动的方式驱动所述电能发生装置32工作。值得一提的是，所述发送机31以齿轮传动，皮带传动的方式带动所述电能发生装置32工作产生电能。优选地，所述电能发生装置32被实施为一发电机，其中所述发电机被所述发动机带动产生电能。可以理解的是，所述电能发生装置32可以被实施为一直流发电装置或者一交流发电装置，其中所述发电机的类型在此仅仅作为示例性质的，而非限制。

值得一提的是，所述发动机31的转动速度越快，所述发动机31的驱动所述电能发生装置32的发电效率越大，同时带动所述行走系统20的行走速度和所述插秧机主机10工作的速率越高。

所述动力系统30进一步包括至少一电能处理装置34，其中所述电能发生装置32产生的电能被所述电能处理装置34处理，以供所述行走系统20的所述电动机22和所述插秧机主机10的用电装置使用。相应地，所述电能处理装置34电连接于所述电能发生装置32，所述电能发生装置32产生的电能被所述电能处理装置34处理后传输至所述行走系统20的所述电动机22和所述插秧机主机10。所述电能处理装置34处理所述电能发生装置32产生电能的电压和电流的大小，以及电能的类型，以适于所述行走系统20和所述插秧机主机10使用。相应地，所述电能处理装置34包括至少一电压处理装置341和至少一电流处理装置342，其中所述电压处理装置341提高和稳定所述动力系统30传输至所述电动机22的电压，以适于驱动所述电动机22运转。所述电流处理装置342改变所述电能发生装置32产生电流的电流类型，比如DC/AC转换和AC/DC转换器等。可以理解的是，根据所述电能发生装置20发电的电流的类型和所述电动机22使用电流的类型选择配置所述电流处理装置342的类型。

如图2所示，所述高速插秧机的所述插秧机主机10被所述动力系统30驱动，和执行插秧作业。所述插秧机主机10包括一主机车体11和一插秧作业系统12，其中所述插秧作业系统12被搭载至所述主机车体11，和传动地连接至所述动力系统30的所述动力输出轴33，藉由所述主机车体11控制所述插秧作业系统12的插秧作业。所述插秧作业系统12被所述发动机31通过所述动力输出轴33驱动，所述插秧作业系统12在所述动力输出轴33的驱动作用下执行插秧动作。所述插秧作业体统12电连接至所述动力系统30的所述电能处理装置34，藉由所述动力系统30的所述电能发生装置32驱动所述作业系统执行向上移动和向下移动的动作。

所述插秧机主机10的所述主机车体11被设置于所述行走系统20的上方，所述主机车体11控制所述行走系统20的行走和行驶方向。所述动力系统30被设置于所述主机车体11，藉由所述主机车体11固定和支撑所述动力系统30，以便所述动力系统30驱动所述作业系统12工作。相应地，所述主机车体11包括一车体支架111，和至少一燃料存储器113，其中所述行走系统20被设置于所述车体支架111的下方，支撑和带动所述车体支架111的运动。所述燃料存储器113被设置于所述车体支架111，藉由所述车体支架111固定支撑所述燃料存储器113。

所述燃料存储器113被设置于所述车体支架111，其中所述燃料存储器113存储所述发动机31所需要的燃料，以供所述发动机31使用，增加所述高速插秧机的整体续航。

参照本实用新型说明书附图之图6所示，依照本实用新型上述第一较佳实施例的所述高速插秧机的一行走系统20A在接下来的描述中被阐明。所述行走系统20A包括至少四个车轮21A和驱动所述车轮21A转动的三个电动机22A，其中所述车轮21A和所述电动机22A被设置于所述插秧机主机10，并且所述电动机22A被电驱动地连接至所述动力系统30，藉由所述动力系统30向所述电动机22A传输电能，以驱动所述电动机22A转动。

所述车轮21A包括至少两个前轮211A和至少两个后轮212A，并且所述前轮211A和所述后轮212A分别被设置于所述插秧机主机10的左侧和右侧。所述电动机22A包括一前轮电机221A和两个后轮电机222A，其中所述前轮电机221A被设置传动地连接至两个所述前轮211A，和驱动所述前轮211A的转动，其中所述后轮电机222A传动地连接至两个所述后轮212A，和驱动所述后轮212A的转动。在本实用新型的该可选实施例中，所述行走系统20A包括四个车轮，其中所述车轮分别为左前侧车轮211a和右前侧车轮211b，左后侧车轮212a和右后侧车轮212b。值得一提的是，在本实用新型的该可选实施方式中，所述车轮21A的所述前轮211A与上述第一较佳实施例的所述前轮211的结构和功能相同，并且所述前轮电机221A与所述前轮211的驱动方式也是相同。不同点在于，所述行走系统20A的所述后轮212A，和所述后轮电机222A驱动所述后轮的方式。

在本实用新型中，所述后轮电机222A进一步包括一左后轮电机222a和一右后轮电机222b，其中所述左后轮电机222a驱动所述车轮21A的所述左后车轮212a转动，所述右后轮电机222b驱动所述车轮21A的所述右后车轮212b转动。

在本可选实施方式中，所述后轮电机222A被实施为驱动所述后轮212A行走的轮毂电机，其中所述后轮电机222A被设置于所述后轮212A。值得一提的是，所述后轮电机222A直接驱动所述后轮212A的转动和制动，和控制所述后轮212a和所述后轮212b的转动速度。当所述高速插秧机转向时，所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b分别控制所述后轮212A以不同的转动速度转动，配合前轮211实现转向。

参照本实用新型说明书附图之图5所示，依照本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一高速插秧机的转向方法，其中所述转向方法是通过控制所述高速插秧机的一行走系统20的左侧车轮和右侧车轮的转动速度差，从而控制左侧车轮与右侧车轮行驶不同路径轨迹，实现转向。相应地，所述高速插秧机的转向方法包括如下方法步骤：

(a)驱动所述行走系统20的一左前车轮211a和一右前车轮211b差速地行驶；和

(b)控制所述行走系统20的一左后轮电机222a和一右后轮电机222b以不同的速度转动，以差速地驱动一左后车轮212a和一右后车轮212b以不同的转速行驶。

在本实用新型的所述高速插秧机的转向方法中，所述步骤(a)和步骤(b)同步地被执行，以同步地控制所述行走系统20的左侧车轮和右侧车轮朝向同一方向转动。在步骤(a)中，启动一差速机构231，藉由所述差速机构231驱动所述左前车轮211a和所述右前车轮211b以不同的转动速度转动。在步骤(a)之前，所述行走系统20的一差速控制装置441基于一插秧机主机10的一方向控制器112的转向指令，或者所述差速控制装置441被所述方向控制器112驱动，而操作所述差速机构231，以启动所述差速机构231。

在步骤(b)中，所述行走系统20的一电机控制器442基于所述方向控制器112的转向指令，或者所述电机控制器442被所述方向控制器112驱动，而控制所述左后轮电机222a和所述右后轮电机222b以不同的速度转动。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (20)

1.一混合动力高速插秧机，其特征在于，包括：

一插秧机主机；

至少一动力系统，其中所述动力系统被设置于所述插秧机主机，和驱动所述插秧机主机插秧作业；

一行走系统，其中所述行走系统被设置于所述插秧机主机，所述行走系统包括至少四个车轮和三个电动机，其中所述电动机被所述动力系统驱动，而带动所述插秧机主机行驶；以及

一方向控制系统，其中所述方向控制系统控制所述行走系统的所述车轮偏转和以差速的方式转动，从而改变所述行走系统的转动方向。

2.根据权利要求1所述的混合动力高速插秧机，其中所述方向控制系统包括一方向控制器和至少一转向执行装置，其中所述方向控制器传动地连接于所述转向执行装置，其中所述方向控制器被操作地控制所述转向执行装置，藉由所述转向执行装置驱动所述车轮的偏转，和控制所述车轮以差速的方式转动。

3.根据权利要求2所述的混合动力高速插秧机，其中所述方向控制系统进一步包括一转向控制切换装置，其中所述转向控制切换装置被设置通信地连接于所述方向控制器和所述转向执行装置，其中所述转向控制切换装置调整所述方向控制系统在一微调转向控制方式和一快速转向控制方式之间切换。

4.根据权利要求3所述的混合动力高速插秧机，其中所述转向控制切换装置进一步包括一微调转向控制装置，其中所述微调转向控制装置控制所述方向控制器和所述转向执行装置，藉由所述转向执行装置以微调的方式调整所述行走系统转向。

5.根据权利要求3所述的混合动力高速插秧机，其中所述转向控制切换装置进一步包括一快速转向控制装置，其中所述快速转向控制装置控制所述方向控制器和所述转向执行装置，藉由所述快速转向控制装置控制所述转向执行装置以快速调节的方式调整所述行走系统的转向。

6.根据权利要求4所述的混合动力高速插秧机，其中所述转向控制切换装置进一步包括一快速转向控制装置，其中所述快速转向控制装置控制所述方向控制器和所述转向执行装置，藉由所述快速转向控制装置控制所述转向执行装置以快速调节的方式调整所述行走系统的转向。

7.根据权利要求3所述的混合动力高速插秧机，其中所述行走系统的所述车轮包括至少两个前轮和至少两个后轮，其中所述方向控制系统进一步包括一转向控制器，其中所述转向控制器被通信地连接于所述转向执行装置，其中所述转向控制器基于所述转向执行装置的转向控制信号，而控制所述车轮的所述前轮和所述后轮以差速地方式转动。

8.根据权利要求2至7任一所述的混合动力高速插秧机，其中动力系统包括至少一发动机和至少一电能发生装置，其中所述发动机驱动所述电能发生装置产生电能，藉由所述电能发生装置驱动所述行走系统的所述电动机。

9.根据权利要求3所述的混合动力高速插秧机，其中所述行走系统的所述车轮包括至少两个前轮和至少两个后轮，其中所述电动机包括一前轮电机和两个后轮电机，所述前轮电机驱动两个所述前轮转动，所述后轮电机分别驱动所述后轮转动。

10.根据权利要求9所述的混合动力高速插秧机，其中所述行走系统包括一前桥和两个前轮支架，所述前轮支架将所述前轮传动地连接至所述前桥，其中所述前轮电机传动地连接至所述前桥，藉由所述前桥驱动所述前轮转动。

11.根据权利要求10所述的混合动力高速插秧机，其中所述前桥包括一差速机构、一左驱动轴以及一右驱动轴，其中所述前轮电机通过所述差速机构驱动所述左驱动轴和所述右驱动轴转动，当所述行走系统转向时，所述差速机构通过所述左驱动轴和所述右驱动轴以不同的传动速度驱动两个所述前轮转动。

12.根据权利要求11所述的混合动力高速插秧机，其中所述前桥进一步包括一转向连杆和偏转执行装置，其中所述偏转执行装置被设置驱动所述车轮的所述前轮偏转，其中所述转向连杆被可传动地连接于两个所述前轮，以驱动所述前轮同步地转动。

13.根据权利要求12所述的混合动力高速插秧机，其中所述行走系统进一步包括一后桥和两个后轮支架，所述后轮支架支撑地连接所述后轮于所述后桥，其中所述后轮电机被设置于所述后桥，其中所述后轮包括至少一左后车轮和至少一右后车轮，其中所述后轮电机包括一左后电机和一右后电机，所述左后电机驱动所述左后车轮转动，所述右后电机驱动所述右后车轮转动。

14.根据权利要求13所述的混合动力高速插秧机，其中所述后轮电机选自直流电动机、异步电动机、以及同步电动机中的一种或两种以上的组合。

15.根据权利要求11所述的混合动力高速插秧机，其中所述方向控制系统进一步包括一转向控制器，其中所述转向控制器包括一差速控制装置和至少一电机控制器，其中所述差速控制装置可操作地连接至所述差速机构，所述差速控制装置操作地控制所述差速机构，藉由所述差速机构差速地驱动左侧和右侧车轮的转动，其中所述电机控制器可控制地连接至所述后轮电机，以控制左侧和右侧后轮的转动速度差。

16.一方向控制系统，适于控制一行走系统的转向行驶，其特征在于，包括：

一方向控制器；和

至少一转向执行装置，其中所述方向控制器传动地连接于所述转向执行装置，其中所述方向控制器被操作地控制所述转向执行装置，藉由所述转向执行装置驱动所述行走系统的至少一车轮的偏转，和控制所述车轮以差速的方式转动。

17.根据权利要求16所述的方向控制系统，其中所述方向控制系统进一步包括一转向控制切换装置，其中所述转向控制切换装置被设置通信地连接于所述方向控制器和所述转向执行装置，其中所述转向控制切换装置调整所述方向控制系统在一微调转向控制方式和一快速转向控制方式之间切换。

18.根据权利要求17所述的方向控制系统，其中所述转向控制切换装置进一步包括一微调转向控制装置，其中所述微调转向控制装置控制所述方向控制器和所述转向执行装置，藉由所述转向执行装置以微调的方式调整所述行走系统转向。

19.根据权利要求18所述的方向控制系统，其中所述转向控制切换装置进一步包括一快速转向控制装置，其中所述快速转向控制装置控制所述方向控制器和所述转向执行装置，藉由所述快速转向控制装置控制所述转向执行装置以快速调节的方式调整所述行走系统的转向。

20.根据权利要求19所述的方向控制系统，其中所述行走系统的所述车轮包括至少两个前轮和至少两个后轮，其中所述方向控制系统进一步包括一转向控制器，其中所述转向控制器被通信地连接于所述转向执行装置，其中所述转向控制器基于所述转向执行装置的转向控制信号，而控制所述车轮的所述前轮和所述后轮以差速地方式转动。

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