专利名称：插秧机的电控方向盘的制作方法
技术领域：
本实用新型属于农业机械导航控制领域，具体涉及一种车辆自动控制的转向机构。
背景技术：
水稻高速插秧机正逐渐在我国普及推广之中，它带来了极高的工作效率(7. 5亩 /小时)，极大减轻了工作强度，使得在农业从业人口急剧下降的严峻形势下，我国的水稻种植面积比较稳定，总产量逐年提高，保障了国家的粮食安全。但我国幅员辽阔，在跨距达 5000多公里的海南到黑龙江的广大区域可以种植水稻，各地的土壤特性，尤其是泥脚深度差别较大，在我国沿海地区，水田的泥脚非常深，当插秧机进入水田之后，陷入烂泥之中而无法行动，直接影响了插秧作业。而且，驾驶插秧机是一种工作时间长、工作单调、重复性强的劳动，在当今传感器技术与嵌入式计算机技术高速发展的时代背景下，完全可由计算机系统部分地取代驾驶员的劳动。胡炼等在《插秧机电控操作机构和控制算法设计》(农业工程学报，Vol. 25(4) 118 12 —文中，提出了一种插秧机的电控方向盘方案。该方案采用在直流电机输出轴上安装摩擦轮，通过拉簧使其紧靠方向盘外沿，利用摩擦轮与方向盘之间的摩擦力带动方向盘转动。该方案结构简单，机构的安装也很容易，当采取无人驾驶方式时，成本很低。但水田的周边区块的插植作业比较复杂，还必须由驾驶员操作，因此计算机辅助驾驶系统是一种贴近工程现实的解决方案，即在插植的直行路径上由计算机系统驾驶，而在转弯、周边区块由人工驾驶。由于摩擦轮突出在方向盘的外部，可能会干扰驾驶员对方向盘的控制，且依靠摩擦传递扭矩，传动的功率损失较大。
发明内容为了克服高速插秧机无法进入泥脚很深的水田作业，以及摩擦轮式电控方向盘可能干扰驾驶员对方向盘的控制、摩擦功率损失较大的不足，本实用新型提供一种内嵌式电控方向盘，该电控方向盘不仅无突出部件，而且采用齿轮传动方式带动方向盘，几乎无传动的功率损失；当安装该电控方向盘，可通过自动导航驾驶系统控制该方向盘而不再需要驾驶员的方式减轻车载重量，使得插秧机能在泥脚很深的水田正常作业。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是拆下方向盘，在原先安装该方向盘的转向轴的花键处插入一只联轴器，该联轴器由内外两个轴套组成，外轴套的下部套装在方向盘转向轴的支承轴套上，且被一只U型夹夹紧，使其与车身固定在一起，外轴套的上部与内轴套之间用一只轴承隔开，内轴套的下部与转向轴伸出部分通过键联接固定在一起，使其可与转向轴一起转动，内轴套的上部伸出外轴套，分别通过键联接插入大齿轮与方向盘，与大齿轮啮合的小齿轮安装在直流减速电机(或步进电机)的输出轴上，电机支架安装在转向轴的支承轴套的安装板上，一对塑料壳体封装这套电机、齿轮减速机构。当安装好之后，整套机构在方向盘的下部，不会干扰驾驶员的任何操作，而且齿轮传动的功率损失非常小。一台控制器(ECU)控制此电机的转速与旋转方向，如果把它接入到导航系统中，系统根据测算的插秧机当前姿态，发出命令控制转向电机的转速与旋转方向，实时纠正行驶的偏差，可实现插秧机的计算机自动驾驶。本实用新型的有益效果是，只需拆下原先的方向盘，插入本电控方向盘的整体组件，把电机的电源和控制插头接入ECU，即可使插秧机实现计算机自动导航驾驶，减轻驾驶员的劳动强度，也可实现无人驾驶，减轻车载重量，使其能顺利地在泥脚很深的烂田作业。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型一个实施例的剖视图图2是当人就坐于驾驶座椅上看到的外部视图。
具体实施方式
图中，1.转向轴支承轴套，2. U型夹，3.后部塑料壳体，4.转向轴，5.联轴器的外轴套，6.轴承，7.联轴器的内轴套，8.大齿轮，9.平键，10.挡圈，11.平键，12.方向盘，13.紧定螺钉，14.前部塑料壳体，15.小齿轮，16.电机支架，17.电机，18.测控E⑶。在
图1和图2所示的实例中，在转向轴(4)的花键处插入联轴器的内轴套(7)，联轴器的外轴套(5)的下部套装在方向盘转向轴的支承轴套(1)上，且被一只U型夹(2)夹紧，使其与车身固定在一起，外轴套(5)的上部与内轴套(7)之间用一只轴承(6)隔开，内轴套(7)的上部伸出外轴套(5)，分别通过平键(9，11)联接插入大齿轮(8)与方向盘(12)， 与大齿轮(8)啮合的小齿轮(15)安装在直流减速电机(或步进电机)(17)的输出轴上，电机支架(16)安装在转向轴的支承轴套(1)的安装板上，一对塑料壳体(3，14)封装这套电动减速机构，并在前部壳体的空余空间安装测控电机的ECU(IS)。
权利要求1. 一种插秧机的电动方向盘装置，包括直流电机、小齿轮、大齿轮、联轴器、U型夹、方向盘和壳体，其特征是联轴器由内、外两个轴套组成，外轴套的下部套装在方向盘转向轴的支承轴套上，且被U型夹夹紧，外轴套的上部与内轴套之间用一只轴承隔开，内轴套的下部与转向轴伸出部分通过花键联接，内轴套的上部伸出外轴套，分别通过键联接插入大齿轮与方向盘。
专利摘要一种插秧机的电控方向盘，包括直流电机、小齿轮、大齿轮、联轴器、U型夹、方向盘和壳体。联轴器由内、外两个轴套组成，外轴套的下部套装在方向盘转向轴的支承轴套上，且被U型夹夹紧，外轴套的上部与内轴套之间用一只轴承隔开，内轴套的下部与转向轴伸出部分通过键联接固定在一起，内轴套的上部伸出外轴套，分别通过键联接插入大齿轮与方向盘，其中大齿轮由安装在直流电机输出轴上的小齿轮驱动。本实用新型可替换现有插秧机的方向盘，在自动导航系统的控制下，即可实现计算机辅助驾驶，减轻驾驶员的劳动强度，也可实现无人导航驾驶，减轻整车的重量，特别适合插秧机在泥脚很深的烂田中作业。
文档编号B62D5/04GK201961367SQ20102068101
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月16日 优先权日2010年12月16日
发明者张方明 申请人:宁波市鄞州麦谷农业科技有限公司