CN220383565U - 一种小地块用电驱导航控制玉米播种机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小地块用电驱导航控制玉米播种机，包括机架和安装于机架上的两个前轮、两个后轮、转向机构、驱动电机、开沟器、平沟器、播种机箱、控制器、GNSS定位终端、轮角传感器，两个前轮通过前轮驱动轴连接，前轮驱动轴通过轴承安装在机架上，两个后轮与转向机构连接并通过转向机构控制方向，前轮驱动轴通过传动机构分别与驱动电机的转轴和播种机箱底部的两个播种控制杆的两端连接，轮角传感器安装于前轮驱动轴上。本实用新型能够实现导航控制、自行走、精准播种和连续播种功能，显著提高了自动化程度和生产效率，适用于小地块自动化高效玉米播种作业，克服了小地块不能用中大型自动玉米播种机播种的弊端。

Description

一种小地块用电驱导航控制玉米播种机

技术领域

本实用新型涉及一种玉米播种机，尤其涉及一种小地块用电驱导航控制玉米播种机。

背景技术

当前，中大型玉米播种机多采用拖拉机悬挂驱动方式，这种拖拉机悬挂播种机整体来说一般体积很大、长度较长，完全不适合小地块用玉米播种，虽然中国北方农村出现了很多规模化农场，但是基于农村的实际土地分布状况和当下中国南方农村、西南农村的耕地分布特点，在北方农村、南方农村、西南农村还存在很多零散的小地块，这些小地块不能用拖拉机悬挂的播种机进行玉米播种。

对于小地块玉米播种，目前一部分采用人工播种，费时费力且效率低下；另一部分采用人力拖动的玉米播种机或机械驱动但需要人工协助操作的半自动玉米播种机，这种传统小型玉米播种机不能实现导航控制、自行走、精准播种的功能，自动化程度和生产效率不够高，而且不具备连续播种的功能；另外，传统小型玉米播种机不具有翻地松土的功能，要么需要另外松土增加工作量，要么土壤不够疏松会影响玉米生长、降低玉米产量。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够自动化完成播种的小地块用电驱导航控制玉米播种机。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种小地块用电驱导航控制玉米播种机，包括机架，还包括安装于所述机架上的两个前轮、两个后轮、转向机构、驱动电机、开沟器、平沟器、播种机箱、控制器、GNSS定位终端、轮角传感器，两个所述前轮通过前轮驱动轴连接，所述前轮驱动轴通过轴承安装在所述机架上，两个所述后轮与所述转向机构连接并通过所述转向机构控制方向，所述播种机箱底部的出料口位于所述开沟器与所述平沟器之间，所述播种机箱内的底部位于其出料口两侧的位置分别通过轴承安装有播种控制杆，两个相互平行的所述播种控制杆上分别设有用于控制出料开关的出料控制片，两个所述播种控制杆的两端分别置于所述播种机箱外，所述前轮驱动轴通过传动机构分别与所述驱动电机的转轴和两个所述播种控制杆的两端连接，所述轮角传感器安装于所述前轮驱动轴上并用于检测所述前轮驱动轴的方向和速度，所述GNSS定位终端的信号输出端和所述轮角传感器的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端连接，所述转向机构的驱动设备的控制输入端和所述驱动电机的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端连接。

上述结构中，转向机构可借鉴汽车转向机构的部分结构，利用转向电机或转向液压缸作为驱动设备驱动后轮左右转向，从而实现转向控制功能，前轮为跟随转向，前轮可以没有转向功能，与机架一起在后轮转向驱动作用下实现跟随转向功能，类似于汽车倒车的转向控制过程，其转向半径小于前轮转向，具有更加灵活的转向功能；开沟器和平沟器是播种机上的常规结构，开沟器是一个三角形板，播种机向前运行时通过开沟器将土壤分开形成播种的沟槽，平沟器是一个竖向平板，播种机向前运行时通过平沟器将高处的土壤填充到低处实现将沟槽内种子覆盖的目的；播种机箱是一种常规结构，其底部的播种控制杆上设有多个出料控制片，两个播种控制杆上对应的出料控制片在相互靠近时玉米种子不能出料、在相互分开时能够玉米种子能够出料，实现通过控制播种控制杆旋转的方式控制玉米种子间隔出料的目的，实现播种功能；GNSS（Global Navigation Satellite System）指全球导航卫星系统，GNSS定位终端即全球导航卫星系统的终端设备，是现有成熟技术；轮角传感器即用于检测前轮驱动轴方向（也是检测前轮方向）和速度的传感器，是一种现有技术中的角度/速度传感器。

作为优选，为了实现通过一个驱动电机驱动播种机运行和播种出料的功能，所述传动机构包括电机齿轮、第一链条、第一前轮齿轮、第二前轮齿轮、播种齿轮、传动齿轮和第二链条，所述电机齿轮套装在所述驱动电机的转轴上，所述第一前轮齿轮和所述第二前轮齿轮分别安装在所述前轮驱动轴上并位于其中一个所述前轮的左右两侧，所述第一链条同时套装在所述电机齿轮和所述第一前轮齿轮上，两个所述播种齿轮分别安装在两个所述播种控制杆的一端，能够自由旋转的所述传动齿轮安装于所述机架上并位于两个所述播种齿轮的下方，所述第二链条同时套装在所述第二前轮齿轮、所述传动齿轮和两个所述播种齿轮中远离所述第二前轮齿轮的一个所述播种齿轮上，另一个所述播种齿轮位于所述第二链条的上方且啮合连接。上述第二链条与两个播种齿轮之间的特定结构使两个播种控制杆能够同步逆向旋转，以实现出料开关控制功能。

作为优选，为了提高第二链条的传动精度，所述机架上位于所述传动齿轮和所述第二前轮齿轮之间的位置以及位于所述播种齿轮和所述第二前轮齿轮之间的位置分别安装有能够自由旋转的张紧齿轮且所述张紧齿轮与所述第二链条啮合连接。

作为优选，为了实现可靠转向控制功能，所述转向机构包括转向电机、转向齿轮、转向齿条、转向连杆和转向节，两个所述转向节分别安装在两个所述后轮上，两个所述转向节之间通过后轮连接轴连接并分别通过两个减震器与所述机架连接，所述转向齿轮套装在所述转向电机的转轴上，两个所述转向连杆的一端分别与两个所述转向节连接，两个所述转向连杆的另一端分别与所述转向齿条的两端连接，所述转向齿轮与所述转向齿条啮合连接，所述转向电机为所述转向机构的驱动设备。上述转向节的结构与汽车的转向节结构类似，只是尺寸更小，是现有技术常规结构。

作为优选，为了避免玉米种子在播种机箱内集中堆积导致出料不畅并实现一次完成两排播种的功能，所述播种机箱内的中上部设有两个竖向并相互垂直的隔板且两个所述隔板将所述播种机箱的中上部内腔分隔为四个，所述播种机箱的出料口为左右两个，所述开沟器为两个且分别与两个所述出料口对应。

作为优选，为了使本播种机具有松土功能，所述机架上位于所述开沟器和所述前轮之间的位置设有松土器。

作为优选，为了便于组装并防止蓄电池热量传输给控制器，所述小地块用电驱导航控制玉米播种机还包括电气箱体，所述GNSS定位终端、所述控制器和蓄电池依次由上而下安装于所述电气箱体内，所述控制器和所述蓄电池之间设有隔热板。

作为优选，为了实现更加准确的导航功能，所述控制器为设有北斗导航系统的控制器。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过采用前轮驱动、后轮转向的电驱控制结构并通过控制器、GNSS定位终端和轮角传感器配合实现自动化控制功能，能够实现导航控制、自行走、精准播种和连续播种功能，显著提高了小型玉米播种机的自动化程度和生产效率，适用于小地块自动化高效玉米播种作业，克服了小地块不能用中大型自动玉米播种机播种的弊端；本玉米播种机可以与手机通过APP连接，利用GNSS导航、北斗导航和轮角传感器的检测信号，对播种机实现启停自动控制、方向自动调节、速度自动调节、播种距离自动调节等自动化控制功能。

附图说明

图1是本实用新型所述小地块用电驱导航控制玉米播种机的立体结构示意图之一；

图2是本实用新型所述小地块用电驱导航控制玉米播种机的立体结构示意图之二，与图1的视角不同。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1和图2所示，本实用新型所述小地块用电驱导航控制玉米播种机包括机架3和安装于机架3上的两个前轮25、两个后轮1、转向机构、驱动电机13、开沟器12、平沟器9、播种机箱6、控制器19、GNSS定位终端17、轮角传感器24，两个前轮25通过前轮驱动轴23连接，前轮驱动轴23通过轴承安装在机架3上，两个后轮1与所述转向机构连接并通过所述转向机构控制方向，播种机箱6底部的出料口位于开沟器12与平沟器9之间，播种机箱6内的底部位于其出料口（图中不可视，为常规结构）两侧的位置分别通过轴承安装有播种控制杆5，两个相互平行的播种控制杆5上分别设有用于控制出料开关的出料控制片（图中不可视，为常规结构），两个播种控制杆5的两端分别置于播种机箱6外，前轮驱动轴23通过传动机构分别与驱动电机13的转轴和两个播种控制杆5的两端连接，轮角传感器24安装于前轮驱动轴23上并用于检测前轮驱动轴23的方向和速度，GNSS定位终端17的信号输出端和轮角传感器24的信号输出端分别与控制器19的信号输入端连接，所述转向机构的驱动设备的控制输入端和驱动电机13的控制输入端分别与控制器19的控制输出端连接。

如图1和图2所示，本实用新型还公开了以下多种更加优化的具体结构：

为了实现通过一个驱动电机13驱动播种机运行和播种出料的功能，所述传动机构包括电机齿轮15、第一链条16、第一前轮齿轮（图中不可视，但易于理解）、第二前轮齿轮22、播种齿轮4、传动齿轮8和第二链条10，电机齿轮15套装在驱动电机13的转轴14上，所述第一前轮齿轮和第二前轮齿轮22分别安装在前轮驱动轴23上并位于其中一个前轮25的左右两侧，第一链条16同时套装在电机齿轮15和所述第一前轮齿轮上，两个播种齿轮4分别安装在两个播种控制杆5的一端，能够自由旋转的传动齿轮8安装于机架3上并位于两个播种齿轮4的下方，第二链条10同时套装在第二前轮齿轮22、传动齿轮8和两个播种齿轮4中远离第二前轮齿轮22的一个播种齿轮4上，另一个播种齿轮4位于第二链条10的上方且啮合连接。

为了提高第二链条10的传动精度，机架3上位于传动齿轮8和第二前轮齿轮22之间的位置以及位于播种齿轮4和第二前轮齿轮22之间的位置分别安装有能够自由旋转的张紧齿轮11且张紧齿轮11与第二链条10啮合连接。

为了实现可靠转向控制功能，所述转向机构包括转向电机31、转向齿轮32、转向齿条30、转向连杆29和转向节27，两个转向节27分别安装在两个后轮1上，两个转向节27之间通过后轮连接轴28连接并分别通过两个减震器2（采用常规的弹簧减震器）与机架3连接，转向齿轮32套装在转向电机31的转轴上，两个转向连杆29的一端分别与两个转向节27连接，两个转向连杆29的另一端分别与转向齿条30的两端连接，转向齿轮32与转向齿条30啮合连接，转向电机31为所述转向机构的驱动设备。

为了避免玉米种子在播种机箱6内集中堆积导致出料不畅并实现一次完成两排播种的功能，播种机箱6内的中上部设有两个竖向并相互垂直的隔板7且两个隔板7将播种机箱6的中上部内腔分隔为四个，播种机箱6的出料口为左右两个，开沟器12为两个且分别与两个所述出料口对应。

为了使本播种机具有松土功能，机架3上位于开沟器12和前轮25之间的位置设有松土器26，松土器26采用常规结构，比如犁头结构或犁爪结构等。

为了便于组装并防止蓄电池热量传输给控制器，所述小地块用电驱导航控制玉米播种机还包括电气箱体18，GNSS定位终端17、控制器19和蓄电池21依次由上而下安装于电气箱体18内，控制器19和蓄电池21之间设有隔热板20。

为了实现更加准确的导航功能，控制器19为设有北斗导航系统的控制器。

如图1和图2所示，本玉米播种机在使用时，通过驱动电机13提供前进或后退（一般为前进，必要时才进行后退）的动力，驱动前轮25旋转，实现播种机前进或后退的行走功能；通过松土器26实现松土功能（前提是较为松软的土质），通过开沟器12实现开沟功能，通过平沟器9实现覆土功能；通过传动机构带动两个播种控制杆5旋转实现行走时播种的功能；通过控制器19、GNSS定位终端17、轮角传感器24和转向机构控制后轮1的方向，从而控制整个播种机的行走方向，前行时类似于汽车的倒车过程。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (8)

1.一种小地块用电驱导航控制玉米播种机，包括机架，其特征在于：还包括安装于所述机架上的两个前轮、两个后轮、转向机构、驱动电机、开沟器、平沟器、播种机箱、控制器、GNSS定位终端、轮角传感器，两个所述前轮通过前轮驱动轴连接，所述前轮驱动轴通过轴承安装在所述机架上，两个所述后轮与所述转向机构连接并通过所述转向机构控制方向，所述播种机箱底部的出料口位于所述开沟器与所述平沟器之间，所述播种机箱内的底部位于其出料口两侧的位置分别通过轴承安装有播种控制杆，两个相互平行的所述播种控制杆上分别设有用于控制出料开关的出料控制片，两个所述播种控制杆的两端分别置于所述播种机箱外，所述前轮驱动轴通过传动机构分别与所述驱动电机的转轴和两个所述播种控制杆的两端连接，所述轮角传感器安装于所述前轮驱动轴上并用于检测所述前轮驱动轴的方向和速度，所述GNSS定位终端的信号输出端和所述轮角传感器的信号输出端分别与所述控制器的信号输入端连接，所述转向机构的驱动设备的控制输入端和所述驱动电机的控制输入端分别与所述控制器的控制输出端连接。

2.根据权利要求1所述的小地块用电驱导航控制玉米播种机，其特征在于：所述传动机构包括电机齿轮、第一链条、第一前轮齿轮、第二前轮齿轮、播种齿轮、传动齿轮和第二链条，所述电机齿轮套装在所述驱动电机的转轴上，所述第一前轮齿轮和所述第二前轮齿轮分别安装在所述前轮驱动轴上并位于其中一个所述前轮的左右两侧，所述第一链条同时套装在所述电机齿轮和所述第一前轮齿轮上，两个所述播种齿轮分别安装在两个所述播种控制杆的一端，能够自由旋转的所述传动齿轮安装于所述机架上并位于两个所述播种齿轮的下方，所述第二链条同时套装在所述第二前轮齿轮、所述传动齿轮和两个所述播种齿轮中远离所述第二前轮齿轮的一个所述播种齿轮上，另一个所述播种齿轮位于所述第二链条的上方且啮合连接。

3.根据权利要求2所述的小地块用电驱导航控制玉米播种机，其特征在于：所述机架上位于所述传动齿轮和所述第二前轮齿轮之间的位置以及位于所述播种齿轮和所述第二前轮齿轮之间的位置分别安装有能够自由旋转的张紧齿轮且所述张紧齿轮与所述第二链条啮合连接。

4.根据权利要求1、2或3所述的小地块用电驱导航控制玉米播种机，其特征在于：所述转向机构包括转向电机、转向齿轮、转向齿条、转向连杆和转向节，两个所述转向节分别安装在两个所述后轮上，两个所述转向节之间通过后轮连接轴连接并分别通过两个减震器与所述机架连接，所述转向齿轮套装在所述转向电机的转轴上，两个所述转向连杆的一端分别与两个所述转向节连接，两个所述转向连杆的另一端分别与所述转向齿条的两端连接，所述转向齿轮与所述转向齿条啮合连接，所述转向电机为所述转向机构的驱动设备。

5.根据权利要求1、2或3所述的小地块用电驱导航控制玉米播种机，其特征在于：所述播种机箱内的中上部设有两个竖向并相互垂直的隔板且两个所述隔板将所述播种机箱的中上部内腔分隔为四个，所述播种机箱的出料口为左右两个，所述开沟器为两个且分别与两个所述出料口对应。

6.根据权利要求1、2或3所述的小地块用电驱导航控制玉米播种机，其特征在于：所述机架上位于所述开沟器和所述前轮之间的位置设有松土器。

7.根据权利要求1、2或3所述的小地块用电驱导航控制玉米播种机，其特征在于：所述小地块用电驱导航控制玉米播种机还包括电气箱体，所述GNSS定位终端、所述控制器和蓄电池依次由上而下安装于所述电气箱体内，所述控制器和所述蓄电池之间设有隔热板。

8.根据权利要求1、2或3所述的小地块用电驱导航控制玉米播种机，其特征在于：所述控制器为设有北斗导航系统的控制器。