一種小型電動拖拉的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種拖拉機，尤其是一種小型電動拖拉機，包括底架以及設置在底架上的動力集成裝置、轉向制動裝置、傳動系統、行走機構和座椅，動力集成裝置的動力輸出端通過傳動系統分別連接轉向制動裝置和行走機構，動力集成裝置包括能量管理控制器和電池組，能量管理控制器的輸入端和輸出端分別與電池組輸出端、傳動系統輸入端電連；本實用新型結構簡單實用、控制精確、節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】一種小型電動拖拉機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種拖拉機，尤其是一種小型電動拖拉機。
【背景技術】
[0002]隨著我國農業(yè)栽培面積和耕種要求日益增加，對機械化作業(yè)也提出了更高的要求；溫室大棚由于其封閉的的種植環(huán)境，因此對于作業(yè)裝備不但需滿足精耕細作的要求，而且更要向高效、低耗、綠色、環(huán)保方向發(fā)展，能夠給作物提供安全、無污染的生長環(huán)境，同時給農民提供健康、安靜的工作環(huán)境；目前溫室大棚內作業(yè)機具以微耕機為主，動力采用柴油機或汽油機，一般在6-9馬力，動力小，作業(yè)效率較低，作業(yè)質量差，同時會產生大量有害尾氣和噪聲污染，直接影響作物生長環(huán)境和農民工作環(huán)境；另一方面，傳統的內燃機型拖拉機在化學能轉化為機械能過程中，有大量的熱能、聲能等損失，最終只能實現20%左右的能源轉化，隨著純電動和混合動力新能源車輛的快速發(fā)展，各種高性能電池的不斷研發(fā)，電能已作為清潔、高效能源在農業(yè)領域逐漸得到應用，電動拖拉機就是電能在農業(yè)領域得到應用的新產品之一，其能源使用效率將比常規(guī)能源使用效率提高1.5至2倍左右，綜合使用成本為傳統內燃機型拖拉機的30%左右，必將成為現有拖拉機更新換代的新品種。
[0003]檢索發(fā)現，中國專利CN201110196196.2提供的一種電動拖拉機中應用遙控技術，該技術通過信號發(fā)射裝置和信號接收處理裝置控制拖拉機的停止、前進、轉向等動作；但是遙控裝置的感應范圍有限，而且使用遙控器進行比較精確地操作非常困難，因而電動拖拉機在棚內作業(yè)時，農民需跟隨拖拉機的行進而不斷跟隨其后進行控制，實際并不能減輕農民的勞動強度，起不到省力的效果，同時該遙控電動拖拉機的輸出馬力小，不能滿足棚內旋耕起壟等作業(yè)，以致棚內作業(yè)深度和土壤細碎度很難保證，實用性差，推廣比較難；中國專利CN201220178011.5提供的一種電動拖拉機，該設備采用多電機獨立控制、能源管理系統集中管理電動拖拉機的各個部位，智能化程度雖然很高，但是該設備設置兩套獨立的牽引設備提供動力，并且其中一組牽引設備在閑時能夠回收能量，該設備實際生產非常復雜、成本高，但是成效微乎其微，同時沒有傳統拖拉機的檔位控制，很難產生農機具作業(yè)時需要的固定牽弓I力，在實際應用時操作不方便，也不省力。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于:針對上述現有技術存在的問題，提出一種結構簡單實用、控制精確、節(jié)能環(huán)保的小型電動拖拉機。
[0005]為了達到以上目的，本實用新型的小型電動拖拉機，包括底架以及設置在底架上的動力集成裝置、轉向制動裝置、傳動系統、行走機構和座椅，動力集成裝置的動力輸出端通過傳動系統分別連接轉向制動裝置和行走機構，動力集成裝置包括能量管理控制器和電池組，能量管理控制器的輸入端和輸出端分別與電池組輸出端、傳動系統輸入端電連。
[0006]本實用新型的優(yōu)選方案是:
[0007]進一步的，還包括提升裝置，提升裝置的輸入端與能量管理控制器的輸出端電連。[0008]進一步的，傳動系統包括牽引電機、牽引電機控制器、變速箱、后驅動橋和檔位操縱手柄；能量管理控制器的輸出端通過牽引電機控制器連接牽引電機，牽引電機通過變速箱連接后驅動橋，后驅動橋連接行走機構。
[0009]進一步的，能量管理控制器和電池組安裝在底架的前端，轉向制動裝置位于底架的中部，轉向制動裝置包括左操縱桿、右操縱桿、制動踏板和加速踏板；左操縱桿和右操縱桿位于能量管理控制器和牽引電機之間，制動踏板位于右操縱桿的外側，制動踏板的外側設有加速踏板。
[0010]進一步的，提升裝置包括提升電機PID控制器、提升電機、減速裝置、深度調節(jié)手柄、三點懸掛機構、直線位移傳感器和轉角傳感器；能量管理控制器的輸出端通過提升電機PID控制器與提升電機動力輸入端相連，提升電機的動力輸出端通過減速裝置與三點懸掛機構相連，提升電機上安裝有直線位移傳感器和轉角傳感器，直線位移傳感器和轉角傳感器通過控制電路連接至提升電機PID控制器，減速裝置安裝在后驅動橋上方，深度調節(jié)手柄連接減速裝置，座椅安裝在減速裝置的上方。
[0011]進一步的，加速踏板和制動踏板下分別安裝有傳感器，傳感器通過控制電路連接牽引電機控制器。
[0012]進一步的，左操縱桿含有4個檔位:前檔、左擋、后檔、空擋，右操縱桿含有4個檔位:前檔、右檔、后檔、空擋。
[0013]進一步的，檔位操縱手柄安裝在變速箱的右側邊，并且檔位操縱手柄設有3個不同的前進檔位和3個不同的倒退檔位。
[0014]進一步的,行走機構為履帶行走機構，履帶行走機構傳動連接在后驅動橋的兩側。
[0015]進一步的，電池組為鉛酸蓄電池組或者鋰電池組或者或者燃料電池組。
[0016]本實用新型有益效果為:1.本實用新型設置有能量管理控制器，可根據需要分配能量給牽引電機和提升電機，若在溫室大棚內需進行耕整地作業(yè)時，可分配少量的電能給牽引電機使其能實現拖拽機具前行即可，更多的電能留給提升電機完成作業(yè)，相反，不需進行作業(yè)時可只需分配電能給牽引電機即可，避免電能浪費，達到節(jié)能高效目的；2.提升電機采用直線位移傳感器和轉角傳感器來采集信號，通過提升電機PID控制器實現對耕深的智能調節(jié)無級控制的目的，可根據深度調節(jié)手柄調整農機具作業(yè)的深度，滿足不同地形耕整地的要求；3.本實用新型的轉向裝置采用左、右操縱桿，相比方向盤裝置，所占空間比例小，而且可以完成前行、轉向、倒退等動作；其結構簡單，操作方便，易控制；4.本發(fā)明采用清潔能源電能作為動力，具有高效能、零污染、零排放、低噪音等特點；同時該電動拖拉機結構緊湊，能夠進入溫室棚內完成作業(yè)，推廣應用效果好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明:
[0018]圖1是本實用新型電動拖拉機的俯視圖；
[0019]圖2是本實用新型電動拖拉機的主視圖；
[0020]圖3是本實用新型電動拖拉機底架的結構簡圖。
[0021]圖中，1-動力集成裝置，2-右操縱桿，3-左操縱桿，4-牽引電機控制器，5-牽引電機，6-變速箱，7-底架，8-深度調節(jié)手柄，9-后驅動橋，10-三點懸掛機構，11-減速裝置，12-提升電機，13-檔位操縱手柄，14-加速踏板，15-制動踏板，16-履帶行走機構，17-座椅。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]本實施例提供的小型電動拖拉機，如圖1-3所示，包括底架以及設置在底架上的動力集成裝置1、轉向制動裝置、傳動系統、履帶行走機構16、提升裝置和座椅，能量管理控制器(圖中未標)和鋰電池組(圖中未標)安裝在底架7的前端，轉向制動裝置位于底架7的中部，動力集成裝置I包括能量管理控制器和鋰電池組，能量管理控制器的輸入端與鋰電池組輸出端相連；傳動系統包括牽引電機5、牽引電機控制器4、變速箱6、后驅動橋9和檔位操縱手柄13，檔位操縱手柄13設有三個不同的前進檔位和三個不同的倒退檔位；能量管理控制器的輸出端通過牽引電機控制器4連接牽引電機5，牽引電機5通過變速箱6連接后驅動橋9，履帶行走機構16傳動連接在后驅動橋9的兩側；轉向制動裝置包括左操縱桿
3、右操縱桿2、制動踏板15和加速踏板14 ;左操縱桿3和右操縱桿2位于動力集成裝置I和牽引電機5之間，制動踏板15位于右操縱桿2的外側，制動踏板15的外側設有加速踏板14，加速踏板14和制動踏板15下分別安裝有傳感器，傳感器通過控制電路連接牽弓I電機控制器4，左操縱桿3含有四個檔位:前檔、左擋、后檔、空擋，右操縱桿2含有4個檔位:前檔、右檔、后檔、空擋；提升裝置包括提升電機PID控制器、提升電機12、減速裝置11、深度調節(jié)手柄8、三點懸掛機構10、直線位移傳感器和轉角傳感器；能量管理控制器的輸出端通過提升電機PID控制器(圖中未標)與提升電機12動力輸入端相連,提升電機12的動力輸出端通過減速裝置11與三點懸掛機構10相連，提升電機12上安裝有直線位移傳感器(圖中未標)和轉角傳感器(圖中未標)，直線位移傳感器和轉角傳感器通過控制電路連接至提升電機PID控制器，減速裝置11安裝在后驅動橋9上方，深度調節(jié)手柄8連接減速裝置11，座椅17安裝在減速裝置11的上方。
[0024]本實用新型小型電動拖拉機的工作原理:
[0025]動力集成裝置I為整個電動拖拉機的能量控制中心，負責整臺拖拉機工作的動力輸出。動力集成裝置I內部置有能量管理控制器，能量管理控制器一端與鋰電池組順序電連接，另一端與牽引電機控制器4、提升電機PID控制器電連，牽引電機控制器4通過對牽引電機5的轉矩、轉速和轉向的控制，以達到對牽引電機5動力輸出大小的控制；牽引電機5的動力經過變速箱6、后驅動橋9，最終將動力傳遞給履帶行走機構16 ;加速踏板14和制動踏板15下分別安裝有傳感器，傳感器的信號可傳遞給牽引電機控制器4，相應地實現加速和減速等動作；整個拖拉機的轉向是通過對左操縱桿3和右操縱桿2的控制實現的，左操縱桿3含有4個檔位:前檔、左擋、后檔、空擋；右操縱桿2含有4個檔位:前檔、右檔、后檔、空擋；左操縱桿3和右操縱桿2都處于前檔可實現前進；兩者都處于后檔實現后退，左操縱桿3處于前檔，右操縱桿2空擋，或者右操縱桿2處于右檔都可實現右轉，右操縱桿2處于前檔，左操縱桿3空擋，或者左操縱桿3處于左檔都可實現左轉。
[0026]當電動拖拉機不進行農機具作業(yè)時，能量管理控制器將只釋放電能給牽引電機5，以滿足電動拖拉機直行、轉向等動作所需的能量即可，通過對檔位操縱手柄13的調節(jié)，可實現不同行走速度的控制，當農機具耕整地作業(yè)時，分配少量的電能給牽引電機5使其能實現拖拽機具前行即可，更多的電能留給提升電機12完成作業(yè)，提升電機12上安裝有直線位移傳感器和轉角傳感器，通過提升電機PID控制器直接控制提升電機的轉速、轉矩和轉向，提升電機12的輸出動力經過減速裝置11傳遞給三點懸掛機構10，實現了對耕深的智能調節(jié)無級控制的目的，可根據深度調節(jié)手柄8調整農機具作業(yè)的深度，完成不同耕深要求的作業(yè)。
[0027]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種小型電動拖拉機，包括底架以及設置在底架上的動力集成裝置、轉向制動裝置、傳動系統、行走機構和座椅，所述動力集成裝置的動力輸出端通過傳動系統分別連接轉向制動裝置和行走機構，其特征是:所述動力集成裝置包括能量管理控制器和電池組，所述能量管理控制器的輸入端和輸出端分別與電池組輸出端、傳動系統輸入端電連接。
2.根據權利要求1所述的小型電動拖拉機，其特征在于:還包括提升裝置，所述提升裝置的輸入端與所述能量管理控制器的輸出端電連接。
3.根據權利要求1所述的小型電動拖拉機，其特征在于:所述傳動系統包括牽引電機、牽引電機控制器、變速箱、后驅動橋和檔位操縱手柄；所述能量管理控制器的輸出端通過所述牽引電機控制器連接牽引電機，所述牽引電機通過變速箱連接后驅動橋，所述后驅動橋連接所述行走機構。
4.根據權利要求1所述的小型電動拖拉機，其特征在于:所述能量管理控制器和電池組安裝在底架的前端，所述轉向制動裝置位于底架的中部，所述轉向制動裝置包括左操縱桿、右操縱桿、制動踏板和加速踏板；左操縱桿和右操縱桿位于能量管理控制器和牽引電機之間，制動踏板位于右操縱桿的外側，制動踏板的外側設有加速踏板。
5.根據權利要求2所述的小型電動拖拉機，其特征在于:所述提升裝置包括提升電機PID控制器、提升電機、減速裝置、深度調節(jié)手柄、三點懸掛機構、直線位移傳感器和轉角傳感器；所述能量管理控制器的輸出端通過提升電機PID控制器與提升電機動力輸入端相連，所述的提升電機的動力輸出端通過減速裝置與三點懸掛機構相連，所述提升電機上安裝有直線位移傳感器和轉角傳感器，所述直線位移傳感器和轉角傳感器通過控制電路連接至提升電機PID控制器，減速裝置安裝在后驅動橋上方，所述深度調節(jié)手柄連接減速裝置，所述座椅安裝在減速裝置的上方。
6.根據權利要求4所述的小型電動拖拉機，其特征在于:所述加速踏板和制動踏板下分別安裝有傳感器，所述傳感器通過控制電路連接牽引電機控制器。
7.根據權利要求4所述的小型電動拖拉機，其特征在于:所述左操縱桿含有4個檔位:前檔、左擋、后檔、空擋，所述右操縱桿含有4個檔位:前檔、右檔、后檔、空擋。
8.根據權利要求3所述的小型電動拖拉機，其特征在于:所述檔位操縱手柄安裝在變速箱的右側邊，并且所述檔位操縱手柄設有3個不同的前進檔位和3個不同的倒退檔位。
9.根據權利要求3或5所述的小型電動拖拉機，其特征在于:所述行走機構為履帶行走機構，所述履帶行走機構傳動連接在所述后驅動橋的兩側。
10.根據權利要求1-8任一權利要求所述的小型電動拖拉機，其特征在于:所述電池組為鉛酸蓄電池組或者鋰電池組或者燃料電池組。
【文檔編號】B60K1/02GK203496701SQ201320521784
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月26日 優(yōu)先權日:2013年8月26日
【發(fā)明者】胡檜, 夏長高, 夏建林, 管春松, 陳永生 申請人:農業(yè)部南京農業(yè)機械化研究所, 江蘇大學, 鹽城市鹽海拖拉機制造有限公司