本实用新型涉及机械自动化技术领域，尤其涉及无人微耕机的行走机构的换挡机构，用于改变并控制机体的行进方向以及动力不变情况下的速度快慢调节，具体体现在档位控制。
背景技术：
随着我国农村经济的不断发展和农业结构的不断调整，现代化农业对微耕机的需求也越来越大。但是我国地理情况特殊，丘陵山区耕地占比较高，这就决定了农机化难以在复杂多变的丘陵山区作业。
行走机构的换挡机构作为农业机械的核心部件直接决定了其在田间的作业能力。国内现有的农用机械行走机构的换挡机构主要包含转向控制和换向控制。传统的微耕机对于行进方向的控制是通过手动操控手把组合进行实现的。但是这种操控需要作业人员双手长时间握住手把组合，不仅严重浪费了资源、降低了农用机械的耕作效率，而且还容易造成作业人体疲劳，影响身体健康。
因此，急需一种无人控制的行进方向机构辅助微耕机在耕地里行走与作业。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为了解决无人微耕机在没有作业人员操控的情况下自主行走的问题，实现改变并控制机体的行进方向以及动力不变情况下的速度快慢调节的功能，具体体现在档位控制。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案描述如下：设计一种无人微耕机的方向控制机构，其特征在于，在传统微耕机的机架上设置有机座，机座上安装有档位板和换挡摆杆，换挡摆杆一端连接在机座上，另一端穿过档位板并通过一号圆柱销与换挡连杆连接；换挡连杆设置在换挡推杆的末端，换挡推杆的下方设置有导轨板，换挡推杆位于导轨板上的部分上设置有杆端鱼眼接头，杆端鱼眼接头通过二号圆柱销固定在导轨板上；换挡推杆的另一端通过推杆转接头与三号电动推杆连接，推杆转接头通过调整螺钉紧固；三号电动推杆与三号电控单元相连；所述三号电控单元包含三号主控板、三号电机驱动模块和三号A/D转换模块，三号主控板与三号电机驱动模块和三号 A/D转换模块连接，三号电机驱动模块上设有一根导线与三号电动推杆连接，三号A/D转换模块上设置有两根导线与三号电动推杆连接。
与现有技术相比，本实用新型的行走机构包括三个方面：转向控制、换向控制和档位控制。传统的转向机构是原机变速器自带差速器，通过人力扳动机器实现机体的转向。本实用新型方案利用差速原理，采用差速离合控制转向。实施过程中，通过增设转向离合，转向时向其中一侧车轮施加阻力实现机体的自主转向。在轮轴上增设差速锁，保障机体转向前后直线行走。本方案采用电动推杆控制换向转臂，实现机体自主前进和倒退的换向控制功能。而针对档位控制，本方案通过改造换挡面板，采用电动推杆控制换挡机构，实现档位在空档、Ⅰ档、Ⅱ档和Ⅲ档之间的自主切换。
附图说明
图1是传统微耕机的结构简图；图中：1—机架；2—发动机；3 —离合器；4—侧减速器；5—手把组合；6—限深装置；7—中央减速器；8—旋耕部件。
图2是差速转向控制框图。
图3是差速锁控制框图。
图4是本实用新型的转向控制结构示意图；图中：9—左车轮； 10—左电磁离合器；11—差速器(11.1-差速锁)；12—右电磁离合器； 13—右车轮；14—一号控制线束；15—一号电动推杆；16—一号电控单元。
图5是本实用新型的离合器安装示意图(A处)；图中：17—车轮输出轴；18—机架；19—离合器侧端法兰；20—离合器主体；21 —锁紧螺母。
图6是换向控制框图。
图7是本实用新型的换向安装示意图；图中：22—变速箱；23 —换向转臂；24—二号控制线束；25—二号电动推杆；26—二号电控单元。
图8是档位控制框图。
图9为换挡推杆30未伸出时的状态示意图，图中：27—三号电动推杆；28—推杆转接头；29—调整螺钉；30—换挡推杆；31—机座； 32—档位板；33—换挡摆杆；34—一号圆柱销；35—换挡连杆； 36—导轨板；37—杆端鱼眼接头；38—二号圆柱销；39—电控单元；
图10是换挡推杆30伸出时的状态示意图。
图11为传统档位板结构示意图。
图12为本实用新型档位板结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示的传统微耕机的结构示意图。本实用新型在此基础上改造无人控制的行走机构的换挡机构。
本实用新型提供一种无人微耕机的行走机构的换挡机构，该行走机构的换挡机构是在传统微耕机的基础上进行改进，在传统微耕机的机架18的内部安装有车轮输出轴17，车轮输出轴17贯穿机架18，左车轮9和右车轮13设置在车轮输出轴17的两端，其特征在于，在左车轮9、右车轮13与机架18之间的两段车轮输出轴17上分别安装有左侧电磁离合器10、右侧电磁离合器12，机架18内部的车轮输出轴17上安装有差速器11，差速器11上设置有差速锁11.1。所述差速锁11.1通过一号控制线束14与一号电动推杆15连接，一号电动推杆15与一号电控单元16连接。所述一号电控单元16设置有一号主控板、一号电机驱动模块、一号A/D转换模块、一号继电器开关，一号电机驱动模块、一号A/D转换模块、一号继电器开关均与一号主控板电连接，一号电机驱动模块的另一端与一号电动推杆15连接。一号A/D转换模块上设置有两根导线与电动推杆15连接。一号继电器开关上设置有两根导线，分别与左侧电磁离合器10、右侧电磁离合器12连接。所述一号主控板的主控芯片型号为STM32f429。
每个电磁离合器均包括离合器主体20、离合器侧端法兰19、锁紧螺母21，离合器主体20安装于车轮输出轴17上，离合器侧端法兰19安装在离合器主体20上的靠近机架18的一侧，所述离合器主体20的远离机架18的一侧的车轮输出轴17上预留出档圈槽，用于安装锁紧螺母21。锁紧螺母21固定离合器主体20，确保离合器及构件在轴向不得有任何窜动。
所述机架18上设置有变速箱22，变速箱22内部装有传动机构。换向转臂23一端与变速箱22连接，另一端与二号控制线束24的一端相连，二号控制线束24的另一端与二号电动推杆25相连，二号电动推杆25与二号电控单元26电连接。所述二号电控单元26包含二号主控板、二号电机驱动模块和二号A/D转换模块，二号主控板与二号电机驱动模块和二号A/D转换模块连接，二号电机驱动模块上设有一根导线与二号电动推杆25连接，二号A/D转换模块上设置有两根导线与二号电动推杆25连接。所述二号主控板的主控芯片型号为 STM32f429。
所述机架18上设置有机座31，机座31上安装有档位板32和换挡摆杆33，
换挡摆杆33一端连接在机座31上，另一端穿过档位板32并通过一号圆柱销34与换挡连杆35连接。换挡连杆35设置在换挡推杆 30的末端，换挡推杆30的下方设置有导轨板36，换挡推杆30位于导轨板36上的部分上设置有杆端鱼眼接头37，杆端鱼眼接头37通过二号圆柱销38固定在导轨板36上。换挡推杆30的另一端通过推杆转接头28与三号电动推杆27连接，推杆转接头28通过调整螺钉 29紧固。三号电动推杆27与三号电控单元39相连。所述三号电控单元39包含三号主控板、三号电机驱动模块和三号A/D转换模块，三号主控板与三号电机驱动模块和三号A/D转换模块连接，三号电机驱动模块上设有一根导线与三号电动推杆27连接，三号A/D转换模块上设置有两根导线与三号电动推杆27连接。所述三号主控板的主控芯片型号为STM32f429。
如图9-10所示，档位控制机构主要由三号电动推杆27控制换挡推杆30、换挡连杆35、换挡摆杆33，在档位板32上实现Ⅰ档、Ⅱ档、Ⅲ档、空档之间的切换。图9是换挡推杆30未伸出时的状态示意图，图10是换挡推杆30伸出时的状态示意图，图10为档位板结构对比图，左边是传统档位板，右边是本实用新型使用的档位板32。
控制转向时，一号电控单元16中的继电器开关控制左右两个电磁离合器。例如向左转，继电器向左电磁离合器10发出控制信号，左电磁离合器10处于抱死状态，给左车轮9增加阻力；同时，继电器向右电磁离合器12发出控制信号，右电磁离合器12处于放松状态，右车轮13自由转动，从而实现左转。在转向前后，一号电控单元16 通过一号电动推杆15控制差速器(差速锁11.1)11。一号电动推杆 15通过电位计电压向一号电控单元16反馈推杆的行程。行程有收缩两种状态，通过一号控制线束14传送信号实现对差速器(差速锁 11.1)11的控制，保障机体直线行走。
控制换向时，二号电路单元26通过二号电动推杆25控制换向转臂23，实现机体的换向。二号电动推杆25通过电位计电压向二号电控单元26反馈推杆的行程。行程有收缩两种状态，通过二号控制线束24传送信号实现对换向转臂23的控制，从而实现机体在前进与倒退之间自主换向。
控制档位时，三号电控单元39通过三号电动推杆27控制换挡推杆30、换挡连杆35、换挡摆杆33，在档位板32上实现空档、1档、 2档、3档之间的切换。如图10所示，本实用新型的档位板32由传统档位板的“Z”线路换成直线。因此三号电动推杆27通过电位计电压向三号电控单元39反馈推杆的行程有五个状态，分别是Ⅰ档、空档、Ⅱ档、空档、Ⅲ档。这五个状态通过一号控制线束14传送信号实现档位间的切换。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。