专利名称：一种适用于大棚作业的小型工作机的动力装置的制作方法
技术领域：
本发明属于农业机械技术领域，与农业机械中动力传动技术有关，具体涉及一种适用于大棚作业的小 型工作机的动力装置，重点解决大棚内小型工作机的动力源、动力传动与动力控制装置的布置与安装问题。
背景技术：
大棚内的气体成分对作物生长影响较大的主要是空气中的二氧化碳和有害气体。二氧化碳是作物进行 光合作用的重要原料，保持一定浓度的二氧化碳含量，有利于提高作物的光合作用能力，增加产量。当然， 二氧化碳含量不能过多，也不能过少。有害气体主要包括氨气(NH3)、 二氧化硫(S02)、氯气(Cl2)、乙烯 (CA)、甲酸二异丁酯、氟化氢(H2F)等。大棚内有害气体达到一定的浓度时，会对大棚内栽培的作物造 成一定的危害。保持一定浓度的二氧化碳含量，降低和排除有害气体的产生和危害，是大棚内气体管理与 调节的重点。
随着科技的进步，社会的发展，人们对大棚作物的品质和质量有了更高的要求。为了增强市场竞争力， 提高农产品质量和性价比，很多农业生产组织对大棚室内的环境条件提出了更严格的要求。比如作物育种、 栽培、种植大棚均严格要求无尘、恒温、无噪、无废气物、清洁、环保。为避免影响大棚中的空气质量， 并满足大棚的特殊环境要求，技术上不允许采用传统石化燃料作为动力能源，且要实现废气物的零排放、 无噪音、环保、节能、清洁，因此开发一种节能、无噪、环保、适用于大棚作业的小型工作机的动力装置 具有重要意义。
本发明所涉及的适用于大棚作业的小型工作机是一种纯电动四轮小车，可作为大棚内各种小型作业机 具的动力源，如作为大棚播种机、施肥机、耕整机、旋耕机、开沟机、中耕机、除草机等作业机具的动力 源，具有废气物零排放、无噪、环保、节能、清洁等特点，能满足对环境质量要求苛刻的作物大棚的生产 需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于大棚作业的小型工作机的动力装置，该装置可以很方便地与各种外 挂作业机具相联并提供动力。本实用新型具有废气物零排放、无噪音，环保、节能、清洁等特点；结构简 单，操作方便，维修容易，使用范围广，通用性强。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现
一种适用于大棚作业的小型工作机的动力装置，所述的动力装置包括一个减速器(2)，它的带轮(1) 通过皮带(23)与低压直流电动机(21)上的带轮(22)相连接，它的链轮(3)通过链条(4)与过渡轴 (12)上的链轮(5)相连接；过渡轴(12)上的两个链轮(6)分别通过两条链条(7)与两个驱动轮(11) 上的两个链轮(8)相连接，过渡轴(12)上的另一个链轮(13)通过链条(15)与输出轴(16)上的链 轮(19)相连接；输出轴(16)上固联有动力输出轮(17)，动力输出轮(17)通过皮带与作业机具(20) 相连接，带动作业机具(20)工作；所述的动力装置还包括一套动力控制装置，该动力控制装置包括安装 在机架(10)上的一个蓄电池(9)，它通过导线与控制器(14)相连接，控制器(14)通过导线分别与低 压直流电动机(21)和外挂的作业设备(24)相连接；链轮(19)没有固联在输出轴(16)上'链轮(19)可以绕输出轴(16)作回转运动，输出轴(16)上的链轮(19)通过牙嵌式离合器(18)与输出轴(16) 相连接。
本发明的优点是
1. 该动力装置的能量是蓄电池。蓄电池为整个动力装置提供电能，实现了废气物零排放、无噪声， 环保、节能、清洁，满足了对环境质量要求苛刻的作物大棚的生产需要。
2. 该动力装置采用链条和皮带传动。它们与传统的齿轮传动装置相比，具有制造安装精度低，维修 检测方便，结构简单，冲击力小，传动平稳的优点，
3. 该动力装置的发动机是低压直流电动机。低压直流电动机通过导线和控制器与蓄电池相连接，与 传统的电力驱动车辆相比，免去了具有变压和D/A转换功能的逆变器，减化了结构，降低了成本。
4. 该动力装置的动力输出源是固联在输出轴上的动力输出轮。动力输出轮通过皮带与其它各种不同 功能的作业机具相连接，如大棚播种机、施肥机、耕整机、旋耕机、开沟机、中耕机、除草机等作业机具， 拓宽了工作机的使用范围，通用性强。
5. 该动力装置的可扩展性强。为了实现其它特定的作业功能和满足具体的工作需要而增设了附加作 业设备，比如空压机、液压泵、风机等，当不需要这种作业功能和工作需要时，可以不安装附加作业设备， 预留了增添新功能的空间。
6. 整台工作机具有自行走功能。过渡轴上的两个链轮分别通过两条链条与两个驱动轮上的两个链轮 相连接，驱动轮用来驱驶整台工作机前进或后退。
7. 该动力装置的离合器是牙嵌式离合器。输出轴上的链轮没有固联在输出轴上，链轮可以绕输出轴 作回转运动，输出轴通过牙嵌式离合器与输出轴上的链轮相连接，用连杆拨叉机构(示意图1上未标示) 来实现离合器的开合控制，进而控制链轮上的运动和能量是否能够通过牙嵌式离合器传递给输出轴。
更详细的技术方案如《具体实施方式
》所述。
图l:是本发明总体结构示意图。
图中各零部件的编号含义如下l-带轮，2-减速器，3-链轮，4-链条，5-链轮，6-链轮，7-链条，8-链轮，9-蓄电池，10-机架，11-驱动轮，12-过渡轴，13-链轮，14-控制器，15-链条，16-输出轴，17-动 力输出轮，18-牙嵌式离合器，19-链轮，20-作业机具，21-低压直流电动机，22-带轮，23-皮带，24-外 挂的作业设备。
具体实施例方式
实施例l
由图l,该动力装置包括带轮(1)，减速器(2),链轮(3)，链条(4),链轮(5),链轮(6)，链条(7)，链 轮(8)，蓄电池(9)，机架(10),驱动轮(11),过渡轴(12),链轮(13)，控制器(14)，链条(15)，输 出轴(16)，动力输出轮(17)，牙嵌式离合器(18)，链轮(19)，作业机具(20)，低压直流电动机(21)， 带轮(22)，皮带(23),附加作业设备(24)。
具体地说， 一种适用于大棚作业的小型工作机的动力装置，它包括一个减速器(2),该减速器(2) 可以商购。它的带轮(1)通过皮带(23)与低压直流电动机(21)上的带轮(22)相连接，它的链轮(3)
4通过链条(4)与过渡轴(12)上的链轮(5)相连接；过渡轴(12)上的两个链轮(6)分别通过两条链 条(7)与两个驱动轮(11)上的两个链轮(8)相连接，驱动轮(11)用来驱驶整台工作机前进或后退， 过渡轴(12)上的另一个链轮(13)通过链条(15)与输出轴(16)上的链轮(19)相连接；输出轴(16) 上固联着动力输出轮(17)，动力输出轮(17)通过皮带与作业机具(20)相连接，带动作业机具(20) 工作；所述动力装置还包括一套动力控制装置，该动力控制装置包括一个蓄电池(9)，它通过导线与控制 器(14)相连接，控制器(14)通过两束导线分别与低压直流电动机(21)和外挂的作业设备(24)相连 接(链轮(19)没有固联在输出轴(16)上)，链轮(19)可以绕输出轴(16)作回转运动，输出轴(16) 上的链轮(19)通过牙嵌式离合器(18,该牙嵌式离合器可以商购)与输出轴(16)相连接。
前述的适用于大棚作业的小型工作机的动力装置，所述的动力输出轮(17)是固联在输出轴(16)上 的动力输出源，可以与其它各种不同功能的作业机具(20)相匹配，如大棚播种机、施肥机、耕整机、旋 耕机、开沟机、中耕机、除草机等作业机具，从而拓宽该工作机的使用范围。
前述的适用于大棚作业的小型工作机的动力装置，所述的外挂的作业设备(24)是为了实现其它特定 的作业功能和具体的工作需要而增设的附加部件，比如空压机、液压泵、风机等，从而实现其特定的作业 功能，当不需要这种作业功能和工作需要时，可以不安装外挂的作业设备(24)。本发明的结构预留了增 添新功能的空间。
前述的适用于大棚作业的小型工作机的动力装置，所述的发动机是低压直流电动机(21)，低压直流 电动机(21)直接由蓄电池(9)提供的低压直流电驱动。低压直流电动机(21)通过动力传动装置把能 量和运动分别传递给驱动轮(11)和动力输出轮(17),驱动轮(11)用来驱驶整台工作机前进或后退， 使整台工作机具有自行走功能。动力输出轮(17)固联在输出轮(16)上，动力输出轮(17)通过皮带与 作业机具(20)相连接，带动作业机具(20)工作。
前述的适用于大棚作业的小型工作机的动力装置，所述的能量来源是蓄电池(9)，蓄电池(9)为整 台工作机提供总电能，通过控制器(14)实现对低压直流电动机(21)和附加作业设备(24)的驱动控制， 实现废气物零排放、无噪，环保、节能、清洁，满足了对环境质量要求苛刻的作物大棚的生产需要。
前述的适用于大棚作业的小型工作机的动力装置采用三级传动，其中一级传动采用皮带传动，第二、 三级传动采用链条传动， 一级传动是指减速器(2)上的带轮(1)通过皮带(23)与低压直流电动机(21) 上的带轮(22)相连接而构成的传动，二级传动是指减速器(2)上的链轮(3)通过链条(4)与过渡轴
(12) 上的链轮(5)相连接而构成的传动，三级传动是指过渡轴(12)上的两个链轮(6)分别通过两条 链条(7)与两个驱动轮(11)上的两个链轮(8)相连接而构成的传动以及过渡轴(12)上的另一个链轮
(13) 通过链条(15)与输出轴(16)上的链轮(19)相连接而构成的传动。 一级皮带传动具有缓和冲击、 传动平稳和过载保护的优点，第二、三级链条传动实现了把动力分流为驱驶整台工作机本身前进或后退的 能量和带动动力输出轮(17)转动的能量，根据不同的工作场合和工况要求在该工作机上装载不同的作业 机具(20)，从而拓宽该工作机的使用范围。
前述的适用于大棚作业的小型工作机的动力装置，所述的离合器为牙嵌式离合器(18),链轮(19) 没有固联在输出轴(16)上，链轮(19)可以绕输出轴(16)作回转运动，输出轴(16)通过牙嵌式离合 器(18)与输出轴(16)上的链轮(19)相连接，采用通用的连杆拨叉机构(商购)来实现牙嵌式离合器(18)的开合控制，进而控制链轮(19)上的运动和能量是否能够通过牙嵌式离合器(18)传递给输出轴 (16)，操作简单方便。
本发明由动力传动装置和动力控制装置组成，动力传动装置由皮带传动和链条传动组成，动力控制装 置由电气控制部分和联轴器控制部分组成。这种动力传动与控制装置可以实现的运行模式包括①停机模 式；②纯行走模式；③纯外挂作业设备工作模式；④外挂作业设备与驱动轮联合工作模式；⑤驱动轮与作 业机具联合工作模式；⑥外挂作业设备、驱动轮与作业机具联合工作模式；⑦制动模式。
停机模式整个工作机动力装置停止运行。
纯行走模式工作机操作者根据工作需要操纵控制器，使其只启动低压直流电动机，同时利用连杆带 动拨叉运动，使牙嵌式离合器处于分离状态，此过程中，低压直流电动机接受蓄电池提供的电能驱动整台 工作机行走，附加作业设备和作业机具均处于停机状态，能够通过操纵控制器实现对整台工作机的前行或 后退操作。
纯外挂作业设备工作模式工作机操作者根据工作需要操纵控制器，使其只启动外挂作业设备，此过 程中，外挂作业设备接受蓄电池提供的电能而开始工作，作业机具和驱动轮均处于停机状态。
外挂作业设备与驱动轮联合工作模式工作机操作者根据工作需要操纵控制器，使其同时启动低压直 流电动机和外挂作业设备，同时利用连杆带动拨叉运动，使牙嵌式离合器处于分离状态。此过程中，低压 直流电动机接受蓄电池提供的电能驱动整台工作机行走，外挂作业设备也接受蓄电池提供的电能而工作， 来实现其它特定的作业功能。
驱动轮与作业机具联合工作模式工作机操作者根据工作需要操纵控制器，使其只启动低压直流电动 机，同时利用连杆带动拨叉运动，使牙嵌式离合器处于闭合状态。此过程中，低压直流电动机接受蓄电池 提供的电能驱动整台工作机行走，动力输出轮驱动作业机具工作，进而实现其特定的作业功能。
驱动轮、作业机具与外挂作业设备联合工作模式工作机操作者根据工作需要操纵控制器，使其同时 启动低压直流电动机和外挂作业设备，同时利用连杆带动拨叉运动，使牙嵌式离合器处于闭合状态，此过 程中，低压直流电动机接受蓄电池提供的电能驱动整台工作机行走和动力输出轮运转，动力输出轮驱动作 业机具工作，实现作业机具特定的作业功能，而外挂作业设备接受蓄电池提供的电能而实现其特定的附加 作业功能。
制动模式工作机操作者根据工作需要操纵控制器，使其同时关闭低压直流电动机和附加作业设备， 此过程中，蓄电池停止向低压直流电动机和附加作业设备提供电能，驱动轮、作业机具与外挂作业设备均 停止工作，整台工作机处于停机状态。
本发明已经在一种由发明人设计的自走式微型马铃薯播种机上得到了应用'并且已经达到了预期的目的。
本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形式的技术方案'均在本发明要求保护的 范围之内。
权利要求
1.一种适用于大棚作业的小型工作机的动力装置，其特征在于，所述的动力装置包括一个减速器(2)，其中带轮(1)通过皮带(23)与低压直流电动机(21)上的带轮(22)相连接，链轮(3)通过链条(4)与过渡轴(12)上的链轮(5)相连接；过渡轴(12)上的两个链轮(6)分别通过两条链条(7)与两个驱动轮(11)上的两个链轮(8)相连接，过渡轴(12)上的另一个链轮(13)通过链条(15)与输出轴(16)上的链轮(19)相连接；输出轴(16)上固联有动力输出轮(17)，动力输出轮(17)通过皮带与作业机具(20)相连接，带动作业机具(20)作业；所述的动力装置还包括一套动力控制装置，该动力控制装置包括安装在机架(10)上的一个蓄电池(9)，它通过导线与控制器(14)相连接，控制器(14)通过导线分别与低压直流电动机(21)和外挂的作业设备(24)相连接；输出轴(16)上的链轮(19)通过牙嵌式离合器(18)与输出轴(16)相连接。
全文摘要
本发明属于一种大棚作业的小型工作机的动力装置，包括减速器(2)，它的带轮(1)经带与低压直流电动机(21)的带轮(22)相连，它的链轮(3)经链与过渡轴(12)的链轮(5)相连；过渡轴(12)的链轮(6)经链与驱动轮(11)的链轮(8)相连，它的链轮(13)经链与输出轴(16)的链轮(19)相连，链轮(19)经牙嵌式离合器(18)与输出轴(16)相连；输出轴(16)固联着动力输出轮(17)，动力输出轮(17)带动作业机具(20)工作；控制器(14)经导线与蓄电池(9)、低压直流电动机(21)和附加作业设备(24)相连，控制器(14)控制低压直流电动机(21)和附加作业设备(24)，牙嵌式离合器(18)控制输出轴(16)，该装置满足环境质量要求苛刻的大棚的作业需要。
文档编号A01B51/02GK101548594SQ200910061918
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月6日 优先权日2009年5月6日
发明者廖庆喜, 猛 张, 波 杨, 林来福, 段宏兵, 王福杰, 田波平, 黄海东 申请人:华中农业大学