一种农业机械自动转向装置的制作方法

1.本发明涉及农业机械零部件领域，具体为一种农业机械自动转向装置。


背景技术：

2.目前的农业机械的转向装置大多是通过机械连杆直接连接并传递转向的，当农业机械在田间农耕运作时，尤其是农业机械陷于泥泞的土地里时，仅通过旋转方向盘，通过机械连杆实现农业机械转向则变得非常吃力。为了解决上述问题，从而提出了一种农业机械自动转向装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决上述背景技术中存在的问题，而提出一种农业机械自动转向装置。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种农业机械自动转向装置，包括自动转向主体。
6.所述自动转向主体的内部分别设置有转向输入腔和转向输出腔，所述转向输入腔与转向输出腔之间间隔有隔板，所述转向输入腔位于隔板的上方，所述转向输出腔位于隔板的下方。其中转向输入腔以及转向输出腔分别用于转向控制的输入和输出，两者之间并不通过机械连杆直接连接。
7.所述转向输入腔的上方垂直配合有转向杆，其中转向杆用于方向盘与转向盘的连接，所述转向杆贯穿转向输入腔的外部与内部，所述转向杆的上方端头水平固定有方向盘，其中方向盘位于转向输入腔的外部，其中方向盘用于司机转向，所述转向杆的下方端头水平固定有转向盘，其中转向盘位于转向输入腔的内部，其中转向盘用于同步方向盘的旋转，所述转向盘的下方端头固定有摇杆，其中摇杆用于转向齿轮的连接，所述摇杆的下方水平配合有转向齿轮，其中转向齿轮用于转向滑动，所述转向齿轮的下方中间通过定位架固定有第一单片机和旋转角度传感器，其中第一单片机用于计算转向齿轮的旋转弧长，其中旋转角度传感器用于检测转向齿轮旋转的圆心角度，所述转向盘的下方中间固定有线路引导管，其中线路引导管用于线路的引导及防护，所述线路引导管下方设置有第二单片机和电磁阀，其中第二单片机用于计算转向盘旋转的圆心角度，其中电磁阀用于精确实现转角电机的驱动，所述第二单片机以及电磁阀均固定于隔板的上表面，转向输入腔的下方位置固定有限位齿盘槽，其中限位齿盘槽用于转向齿轮的限位及啮合滑动。
8.所述转向输出腔的上方设置有转角电机，其中转角电机用于输出旋转角度，所述转角电机固定于隔板的下表面，所述转角电机的转轴下方对接有减速器，其中减速器用于增加转角电机的输出扭矩，所述减速器的转轴贯穿转向输出腔的外部与内部，所述减速器的转轴下方与转向臂相对接，所述转向臂位于转向输出腔的外部，其中转向臂用于带动整体的转向。
9.优选的，所述转向杆通过第一轴承与转向输入腔的上方过盈配合；其中，转向杆与
第一轴承的内圈过盈配合，转向输入腔的上方与第一轴承的外圈过盈配合。通过第一轴承能有效减小转向杆与转向输入腔之间的摩擦，使得转向更加轻松省力。
10.优选的，所述摇杆的下方通过第二轴承与转向齿轮过盈配合；其中，摇杆的下方与第二轴承的内圈过盈配合，转向齿轮与第二轴承的外圈过盈配合。通过第二轴承能有效减小摇杆与转向齿轮之间的摩擦，使得转向更加轻松省力。
11.优选的，所述限位齿盘槽的所在位置与转向齿轮的所在位置相对应；其中，转向齿轮的齿与限位齿盘槽内侧的齿相啮合。
12.优选的，所述第一单片机与旋转角度传感器之间通过线路电性连接，所述第一单片机内寄存有基于公式“l＝nπr/180”的运算程序，其中，l为转向齿轮的旋转弧长，n为转向齿轮旋转的圆心角度，r 为转向齿轮的半径。由于旋转角度传感器位于转向齿轮的下方，旋转角度传感器会跟随转向齿轮实时旋转，通过旋转角度传感器实时监测转向齿轮旋转的圆心角度，再通过第一单片机内的运算程序实时计算转向齿轮的旋转弧长。
13.优选的，所述转向杆以及摇杆的内部均设置有空腔；其中，转向杆内部的空腔分别将摇杆内部的空腔与线路引导管的内部相贯通。
14.优选的，所述第二单片机与第一单片机之间通过线路电性连接，其线路依次经过线路引导管内部、转向杆空腔以及摇杆空腔完成对接。
15.优选的，所述第二单片机内寄存有基于公式“m＝180t/πr”的运算程序，其中，m为转向盘旋转的圆心角度，t为转向盘的旋转弧长， r为转向盘的半径。通过第二单片机内的运算程序实时计算转向盘旋转的圆心角度，转向盘旋转的圆心角度即为方向盘旋转的圆心角度。
16.优选的，所述转向盘的周长等于限位齿盘槽周长的2/3，由于转向齿轮的旋转弧长l等于其在限位齿盘槽内的滑动距离，因此转向盘的旋转弧长t等于转向齿轮旋转弧长l的2/3，即t＝2/3l。
17.优选的，所述第二单片机与电磁阀之间通过线路相连接，所述电磁阀与转角电机之间通过线路相连接；其中，隔板上开设有开口，电磁阀与转角电机之间的线路贯穿于开口处。第二单片机内的运算程序实时计算转向盘旋转的圆心角度后，通过电磁阀，实时控制转角电机的旋转，从而实现精确转向。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.本发明为一种农业机械自动转向装置，主要用于农业机械的转向控制，其方向盘并不通过连杆与驱动电机直接相连，因此在田间泥泞的土地里，其转向更加轻松省力，便于操控，其转向精度更高。
附图说明
20.图1为本发明的内部结构示意图；
21.图2为图1中a处的局部放大图；
22.图3为图1中b处的局部放大图；
23.图4为图1中c-c处的剖视图；
24.图5为图4中d处的局部放大图。
25.图中：1、自动转向主体；2、转向输入腔；3、转向输出腔；4、隔板；5、第一轴承；6、转
向杆；7、方向盘；8、转向盘；9；摇杆； 10、第二轴承；11、转向齿轮；12、定位架；13、第一单片机；14、旋转角度传感器；15、线路引导管；16、第二单片机；17、电磁阀； 18、限位齿盘槽；19、转角电机；20、减速器；21、第三轴承；22、转向臂。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：
28.一种农业机械自动转向装置，包括自动转向主体1。
29.所述自动转向主体1的内部分别设置有转向输入腔2和转向输出腔3，所述转向输入腔2与转向输出腔3之间间隔有隔板4，所述转向输入腔2位于隔板4的上方，所述转向输出腔3位于隔板4的下方。其中转向输入腔2以及转向输出腔3分别用于转向控制的输入和输出，两者之间并不通过机械连杆直接连接。
30.所述转向输入腔2的上方垂直配合有转向杆6，其中转向杆6用于方向盘7与转向盘8的连接，所述转向杆6贯穿转向输入腔2的外部与内部，所述转向杆6的上方端头水平固定有方向盘7，其中方向盘7位于转向输入腔2的外部，其中方向盘7用于司机转向，所述转向杆6的下方端头水平固定有转向盘8，其中转向盘8位于转向输入腔2的内部，其中转向盘8用于同步方向盘7的旋转，所述转向盘8 的下方端头固定有摇杆9，其中摇杆9用于转向齿轮11的连接，所述摇杆9的下方水平配合有转向齿轮11，其中转向齿轮11用于转向滑动，所述转向齿轮11的下方中间通过定位架12固定有第一单片机 13和旋转角度传感器14，其中第一单片机13用于计算转向齿轮11 的旋转弧长，其中旋转角度传感器14用于检测转向齿轮11旋转的圆心角度，所述转向盘8的下方中间固定有线路引导管15，其中线路引导管15用于线路的引导及防护，所述线路引导管15下方设置有第二单片机16和电磁阀17，其中第二单片机16用于计算转向盘8旋转的圆心角度，其中电磁阀17用于精确实现转角电机19的驱动，所述第二单片机16以及电磁阀17均固定于隔板4的上表面，转向输入腔2的下方位置固定有限位齿盘槽18，其中限位齿盘槽18用于转向齿轮11的限位及啮合滑动。
31.所述转向输出腔3的上方设置有转角电机19，其中转角电机19 用于输出旋转角度，所述转角电机19固定于隔板4的下表面，所述转角电机19的转轴下方对接有减速器20，其中减速器20用于增加转角电机19的输出扭矩，所述减速器20的转轴贯穿转向输出腔3的外部与内部，所述减速器20的转轴下方与转向臂22相对接，所述转向臂22位于转向输出腔3的外部，其中转向臂22用于带动整体的转向。
32.所述转向杆6通过第一轴承5与转向输入腔2的上方过盈配合；其中，转向杆6与第一轴承5的内圈过盈配合，转向输入腔2的上方与第一轴承5的外圈过盈配合。通过第一轴承5能有效减小转向杆6 与转向输入腔2之间的摩擦，使得转向更加轻松省力。
33.所述摇杆9的下方通过第二轴承10与转向齿轮11过盈配合；其中，摇杆9的下方与第二轴承10的内圈过盈配合，转向齿轮11与第二轴承10的外圈过盈配合。通过第二轴承10能有效减小摇杆9与转向齿轮11之间的摩擦，使得转向更加轻松省力。
34.所述限位齿盘槽18的所在位置与转向齿轮11的所在位置相对应；其中，转向齿轮11的齿与限位齿盘槽18内侧的齿相啮合。
35.所述第一单片机13与旋转角度传感器14之间通过线路电性连接，所述第一单片机13内寄存有基于公式“l＝nπr/180”的运算程序，其中，l为转向齿轮11的旋转弧长，n为转向齿轮11旋转的圆心角度，r为转向齿轮11的半径。由于旋转角度传感器14位于转向齿轮 11的下方，旋转角度传感器14会跟随转向齿轮11实时旋转，通过旋转角度传感器14实时监测转向齿轮11旋转的圆心角度，再通过第一单片机13内的运算程序实时计算转向齿轮11的旋转弧长。
36.所述转向杆6以及摇杆9的内部均设置有空腔；其中，转向杆6 内部的空腔分别将摇杆9内部的空腔与线路引导管15的内部相贯通。
37.所述第二单片机16与第一单片机13之间通过线路电性连接，其线路依次经过线路引导管15内部、转向杆6空腔以及摇杆9空腔完成对接。
38.所述第二单片机16内寄存有基于公式“m＝180t/πr”的运算程序，其中，m为转向盘8旋转的圆心角度，t为转向盘8的旋转弧长， r为转向盘8的半径。通过第二单片机16内的运算程序实时计算转向盘8旋转的圆心角度，转向盘8旋转的圆心角度即为方向盘7旋转的圆心角度。
39.所述转向盘8的周长等于限位齿盘槽18周长的2/3，由于转向齿轮11的旋转弧长l等于其在限位齿盘槽18内的滑动距离，因此转向盘8的旋转弧长t等于转向齿轮11旋转弧长l的2/3，即t＝2/3l。
40.所述第二单片机16与电磁阀17之间通过线路相连接，所述电磁阀17与转角电机19之间通过线路相连接；其中，隔板4上开设有开口，电磁阀17与转角电机19之间的线路贯穿于开口处。第二单片机 16内的运算程序实时计算转向盘8旋转的圆心角度后，通过电磁阀 17，实时控制转角电机19的旋转，从而实现精确转向。
41.本发明的工作原理为：
42.司机在田间驾驶农业机械时，旋转方向盘7，方向盘7经过转向杆6的传递，同步带动转向盘8旋转，转向盘8旋转时，摇杆9驱动转向齿轮11沿着转向齿盘槽18滑动，在此过程中转向齿轮11会以摇杆9为圆心进行旋转。由于旋转角度传感器14位于转向齿轮11的下方，旋转角度传感器14会跟随转向齿轮11实时旋转，通过旋转角度传感器14实时监测转向齿轮11旋转的圆心角度，再通过第一单片机13内的运算程序实时计算转向齿轮11的旋转弧长。由于转向盘8 的周长等于限位齿盘槽18周长的2/3，转向齿轮11的旋转弧长l等于其在限位齿盘槽18内的滑动距离，因此转向盘8的旋转弧长t等于转向齿轮11旋转弧长l的2/3，即t＝2/3l。第一单片机13将信息传递至第二单片机16时，再通过第二单片机16内的运算程序实时计算转向盘8旋转的圆心角度，转向盘8旋转的圆心角度即为方向盘7 旋转的圆心角度，再通过电磁阀17，实时控制转角电机19的旋转，从而实现精确转向，通过减速器20增加转向扭矩，带动转向臂22完成农业机械的转向操作。由于其方向盘并不通过连杆与驱动电机直接相连，因此在田间泥泞的土地里，其转向更加轻松省力，便于操控。
43.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。