电动调高装置和割草机的制作方法

1.本实用新型属于割草机技术领域，特别是涉及一种电动调高装置和割草机。


背景技术：

2.割草机是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具，可以有效提升作业工人的除草效率，降低作业工人的劳动强度。然而，不同的用户对草坪高度的要求不尽相同。为此，市场上陆续出现了可以调节割草高度的割草机，以让用户可以自由选择割草高度，从而控制草坪修剪后的高度。
3.然而，现有的割草机调节其割草高度时，要么通过设置在割草机上纯机械高度调节机构，由用户手动调节割草高度，要么通过电机转动，并通过传动结构调节割草组件的上下位置，以实现高度的自动调节。
4.手动调节方式中，纯机械高度调节机构需要由用户手动操作，影响了用户的体验，且智能化程度低，不能满足智能产品的设定。而现有的自动调节方式中整体结构过于复杂，采购成本高，生产效率低下，制造成本高昂，售后维修复杂，增加了售后成本。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种电动调高装置和割草机，用于解决现有技术中割草机高度调节机构结构复杂的问题。
6.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供了一种电动调高装置，用于调节割草机切割组件的离地高度，包括：
7.支座；
8.切割机架，设置在所述支座上沿垂直于割草作业平面的方向作线性运动，用于承载切割组件；
9.驱动组件，包括与所述支座固定连接的调高电机及连接在所述调高电机与所述切割机架之间的传动结构，所述传动结构包括至少一个随所述调高电机转动的旋转运动构件，所述传动结构用于将所述调高电机输出的旋转运动转换为所述切割机架的线性运动，且通过所述调高电机能够调节所述切割机架的离地高度；
10.采集组件，包括第一磁体以及用于感应所述第一磁体的第一磁感应器；
11.其中，所述第一磁体设置在所述旋转运动构件上，并随所述旋转运动构件转动，所述第一磁感应器设置在所述支座上，所述第一磁感应器与所述第一磁体配合，用于检测所述旋转运动构件的转动圈数。
12.所述电动调高装置的基本原理是：传动结构将调高电机的旋转运动转换为切割机架的线性运动，实现切割组件离地高度的调节，由于采集组件包括第一磁体及用于感应所述第一磁体的第一磁传感器，传动结构的旋转运动构件每转动一圈，则第一磁感应器感应一次所述第一磁体，第一磁感应器感应所述第一磁体的次数与旋转运动构件转动的圈数相等，根据旋转运动构件转动的圈数和旋转运动构件与切割机架线性运动距离之间的固定关
系，能够获取切割机架实际的调高高度。
13.在一些可选实施例中，还包括用于检测所述切割机架是否到达最低离地高度或最高离地高度的高度感应组件。
14.在一些可选实施例中，所述高度感应组件包括第二磁体、第二磁感应器及第三磁感应器，所述第二磁感应器对应于所述切割机架的最高离地高度，第三磁感应器对应于所述切割机架的最低离地高度；
15.所述第二磁体设置在所述切割机架上，所述第二磁感应器和所述第三磁感应器设置在所述支座上；或者，所述第二磁体设置在所述支座上，所述第二磁感应器及所述第三磁感应器设置在所述切割机架上。
16.在一些可选实施例中，所述高度感应组件包括第二磁体、第三磁体及第二磁感应器，所述第二磁体对应于所述切割机架的最高离地高度，所述第三磁体对应于所述切割机架的最低离地高度；
17.所述第二磁感应器设置在所述切割机架上，所述第二磁体和所述第三磁体设置在所述支座上；
18.或者，所述第二磁体和所述第三磁体设置在所述切割机架上，所述第二磁感应器设置在所述支座上。
19.在一些可选实施例中，所述传动结构还包括与所述旋转运动构件配合的线性运动构件，
20.所述旋转运动构件与所述调高电机的输出端连接，所述线性运动构件与所述切割机架连接，当所述旋转运动构件转动时，所述线性运动构件带动所述切割机架作线性运动。
21.在一些可选实施例中，所述旋转运动构件包括螺杆以及相啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述切割机架上固定设置有螺套，
22.所述主动齿轮与所述调高电机的输出端连接，所述从动齿轮与所述螺杆连接并同步转动，所述螺杆穿设在所述螺套中并与所述螺套螺纹配合。
23.在一些可选实施例中，所述第一磁体设置在所述从动齿轮上，且偏离所述从动齿轮的转动轴线。
24.在一些可选实施例中，所述从动齿轮的齿轮大于所述主动齿轮的齿数。
25.在一些可选实施例中，所述第一磁体设置在所述从动齿轮背离所述螺杆一侧的端面上，在所述切割组件的线性运动方向上，所述第一磁感应器设置在所述从动齿轮远离所述螺杆的一侧。
26.在一些可选实施例中，所述高度感应组件还包括设置在所述支座上的安装板，所述第二磁感应器及所述第三磁感应器沿所述切割机架的线性运动方向依次设置。
27.本实用新型还提供一种割草机，包括：
28.机壳；
29.电动调高装置，安装在机壳上，用于调节切割机架的离地高度；
30.切割组件，用于执行切割作业，所述切割组件设置在所述切割机架上；
31.行走组件，位于机壳底部；
32.所述电动调高装置包括，
33.支座；
等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
51.请结合图1至图6所示，本实用新型提供了一种电动调高装置，用于调节割草机切割组件的离地高度。电动调高装置包括支座、切割机架1、驱动组件及采集组件。切割机架1设置在支座上，并能够沿垂直于割草作业平面的方向作线性运动。切割机架1用于承载割草机的切割组件，当切割机架1沿垂直于割草作业平面的方向线性运动时，切割组件的高度相应变化，从而实现对割草高度的调节。
52.驱动组件包括调高电机2及传动结构，传动结构连接在调高电机2与切割机架1之间，调高电机2与支座固定连接，通过调高电机2能够调节切割机架1的离地高度。传动结构用于将调高电机2输出的旋转运动转换为切割机架1的线性运动。
53.采集组件包括第一磁体7以及用于感应第一磁体7的第一磁感应器6。传动结构包括至少一个随调高电机2转动的旋转运动构件，采集组件的第一磁体7设置在旋转运动构件上，并随旋转运动构件转动。采集组件的第一磁感应器6设置在支座上，第一磁感应器6与第一磁体7配合，用于检测旋转运动构件的转动圈数。
54.在旋转运动构件的转动过程中，第一磁体7周围的磁场会产生相应地周期性变化，磁场的周期性变化次数与旋转运动构件的转动圈数之间存在固定的数量关系。第一磁感应器6在设置位置上能够感应第一磁体7磁场的周期性变化，通过检测磁场的变化次数，即可得到旋转运动构件的实际转动的圈数。由于旋转运动构件的转动圈数与切割机架1的调高高度存在相应关系，通过旋转运动构件的转动圈数即可得到切割机架1的调高高度。
55.本实用新型的一些实施例中，电动调高装置还包括用于检测切割机架1是否到达最低离地高度或最高离地高度的高度感应组件8。
56.如图2及图3所示，本实施例中高度感应组件8包括第二磁体9、第二磁感应器81及第三磁感应器82，第二磁体9设置在切割机架1上，第二磁感应器81和第三磁感应器82设置在支座上。第二磁感应器81对应于切割机架1的最高离地高度，第三磁感应器82对应于切割机架1的最低离地高度。
57.具体的，如图5所示，切割机架1上设置有第二安装座11，第二安装座11上设置有安装孔，第二磁体9通过安装孔嵌入在第二安装座11上。
58.当切割机架1到达最高离地高度时，第二磁体9进入第二磁感应器81的感应范围时，触发第二磁感应器81，从而可以得到切割机架1的位置信息，用于对调高电机2进行控制，防止调高继续转动而使切割机架1超出其最高离地高度。
59.相应地，当切割机架1到达最低离地高度时，第二磁体9触发第三磁感应器82，从而得到切割机架1的位置信息，用于对调高电机2进行控制，防止调高继续转动而使切割机架1超出其最低离地高度。
60.由于支座为固定部件，第二磁感应器81及第三磁感应器82设置在固定部件上，不会随切割机架1等运动部件运动，减轻了运动部件的质量。而且，当第二磁感应器81的通信对象设置在固定部件上时，无需采用拖链或无线信号等移动连接方式等与其连接，简化了电动调高装置的结构。
61.第一磁体7、第二磁体81、第三磁体82均可以采用强磁铁，强磁铁磁场强度高，有利于降低对相应磁感应器的检测灵敏度要求，降低制造成本。
62.如图2及如图3所示，本实用新型的一些实施例中，高度感应组件8还包括安装板83，安装板83设置在支座上。第二磁感应器81及第三磁感应器82沿切割机架1的线性运动方向依次设置。第二磁感应器81及第三磁感应器82可以预先安设在安装板83上，然后随安装板83一起安装在支座上，安装板83能够对第二磁感应器81及第三磁感应器82提供支撑，并限制第二磁感应器81及第三磁感应器82之间位置，保证两者之间的相对距离。
63.在本实用新型另一些实施例中，由于布置因素等关系，当第二磁感应器81的通信对象设置在切割机架1等部件上时，第二磁感应器81及第三磁感应器82也可以设置在切割机架1上，而第二磁体9设置在支座上，以简化电动调高装置的结构。
64.还有一些实施例中，高度感应组件8也可以包括两个磁体及一个磁感应器，磁感应器设置在切割机架1上，两个磁体分别对应于切割机架1的最高离地高度及最低离地高度设置在支座上。或者，两个磁体也可以分别设置在切割机架1上，而磁感应器设置在支座上，当切割机架1在最高离地高度及最低离地高度位置上时，磁感应器与切割机架上的磁体相对应。磁感应器为1个，相较于两个磁感应器，减少了磁感应器的数量，也能够相应地减少用于磁感应器通信的线路或结构。
65.传动结构还包括与旋转运动构件配合的线性运动构件，旋转运动构件与调高电机2的输出端连接，线性运动构件与切割机架1连接，当旋转运动构件转动时，线性运动构件带动切割机架1作线性运动。
66.具体的，如图2及图3所示，本实用新型的一些实施例中旋转运动构件包括螺杆5、主动齿轮3和从动齿轮4，螺杆5、主动齿轮3及从动齿轮4均转动设置在支座上。主动齿轮3和从动齿轮4互相啮合，主动齿轮3与调高电机2的输出端连接，从动齿轮4与螺杆5连接并同步转动。切割机架1上固定设置有螺套12，螺杆5穿设在螺套12中并与螺套12中的螺纹配合，当调高电机2转动时，螺杆5相应转动。由于螺杆5及切割机架1设置时，对螺杆5的轴线方向及切割机架1在沿螺杆5的径向进行了约束。因此，切割机架1在螺杆5的作用下沿螺杆5的轴线方向移动。螺杆5的转动方向不同，则切割机架1的移动方向也相应不同。
67.如图4及图6所示，本实用新型的一些实施例中，第一磁体7设置在从动齿轮4上，且偏离从动齿轮4的转动轴线。第一磁体7在随从动齿轮4转动的过程中，第一磁感应器6检测到的磁场变化幅度更大、更加明显，易于被检测。同时，本实用新型的一些实施例中，从动齿轮4的齿轮大于主动齿轮3的齿数，从动齿轮4的直径大于主动齿轮3，第一磁体7可以布置到更加远离从动齿轮4转动轴线的位置上。同时，从动齿轮4的齿轮大于主动齿轮3的齿数，增加了调高电机2与螺杆5之间的传动比，减少了调高电机2的所需转矩，增加了调高电机2的选择范围，有利于调高电机2的选用。
68.第一磁体7设置在从动齿轮4背离螺杆5一侧的端面上，在切割组件的线性运动方向上，第一磁感应器6设置在从动齿轮4远离螺杆5的一侧。具体的，从动齿轮4背离螺杆5一侧的端面上设置有第一安装座41，第一安装座41上开设有安装孔，第一磁体7设置在安装孔内。从动齿轮4背离螺杆5一侧的端面及从动齿轮4远离螺杆5的一侧，空间相较而言更加充足，有利于第一磁体7及第一磁感应器6的布设。
69.如图7所示，本实用新型还提供了一种割草机，包括机壳40、切割组件30、行走组件及如上所述的电动调高装置10。电动调高装置10安装在机壳40上，用于调节切割机架1的离地高度。切割组件30设置在切割机架1上，用于执行切割作业。行走组件位于机壳底部，用于
割草机的移动。
70.本实用新型的一些实施例中，所述行走组件包括移动轮，所述移动轮至少设置三个，并安装在所述机壳上，以便于割草机行走，并且，行走组件还包括用于驱动移动轮转动的电机。如图7所示，移动轮包括驱动轮21及辅助轮22，电机与驱动轮21相连，使驱动轮21能够驱动割草机移动。辅助轮22为割草机提供辅助支撑，保持割草机停放及移动过程中的稳定，同时辅助轮22转动连接在机壳40上，能够减少割草机的转向阻力，便于割草机的转向。
71.本实施例中电动调高装置在调高时包括以下步骤：
72.1、首先使调高电机2转动，直至切割机架1到达最低离地高度或最高离地高度，此时切割机架1所在的位置为零点位置。
73.2、用户输入预设割草高度后，使调高电机2开始转动。
74.其中，根据用户输入的预设割草高度及零点位置计算调高高度，调高高度为预设割草高度与零点位置之间的差值。由于切割机架1与调高电机2之间的传动结构固定，因此可以由调高高度计算得到目标圈数，即调高电机2要到达预设割草高度所需转动的圈数。同时，当调高电机2转动时，可以根据预设割草高度与零点位置之间的高低关系，使调高电机2正转或反转，进而使切割机架1相应上升或下降。
75.3、通过采集组件获取旋转运动构件的转动圈数。
76.本实施例中旋转运动构件为从动齿轮4。当从动齿轮4的转动圈数达到目标圈数时，则切割组件1运动了相应的调高高度，到达了预设割草高度。具体的，由于从动齿轮4设置在螺杆5上，从动齿轮4转动1圈时，螺杆5转动1圈，根据螺杆5上螺纹的斜率，切割机架1在高度上移动距离l。当预设割草高度为l1，零点位置的高度为l0，则目标圈数m＝(l
1-l0)/l，则当从动齿轮4的实际转动圈数为n＝m时，切割机架运动到预设割草高度。
77.若旋转运动构件的转动圈数未达到目标圈数，则调高电机2继续转动，直至达到用户输入的预设割草高度。
78.步骤3中，在获取旋转运动构件的转动圈数的同时，还可以通过高度感应组件获取切割机架1是否到达最低离地高度或最高离地高度。能够防止切割机架1到达最低离地高度或最高离地高度时，调高电机继续转动，而导致设备的损坏。具体的，若从动齿轮4的转动圈数达到目标圈数，或者切割机架1到达最低离地高度，再或者，切割机架1到达最高离地高度，则调高电机2停止转动。若从动齿轮4的转动圈数未达到目标圈数，且切割机架1未到达最低离地高度或最高离地高度，则调高电机2继续转动。
79.综上，本实用新型实施例提供的电动调高装置和割草机中，通过传动结构将电驱动单元的旋转运动转换为切割机架的线性运动，从而能够调整切割机架的离地高度，采集组件能够用于对传动结构中旋转构件的转动圈数进行检测，从而得到当前切割机架的离地高度，便于进一步对切割机架的离地高度进行控制。采集组件结构简单、高效，生产效率高，磁感应器及磁体价格低，制造成本低，售后维修简单，售后成本低。
80.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。