阅读说明：本技术 一种用于农用机具的智能牵引与移动装置 (Intelligent traction and moving device for agricultural machine ) 是由 李海亮 汪春 孙海天 邹华芬 于珍珍 于 2020-04-13 设计创作，主要内容包括：一种用于农用机具的智能牵引与移动装置,属于农机配套动力设备技术领域。本发明解决了现有的牵引式农用机具需要依靠拖拉机提供行驶动力,导致生产成本过高,且在工作过程中会对农田土壤造成压实破坏的问题。每个工作平台对应通过其底部设置的驱动系统控制其水平移动,牵引式农用机具通过牵引系统实现其在两个工作平台之间的移动,通过控制系统控制驱动系统及牵引系统的工作。通过本申请为田间农用机具提供牵引动力,并承载机具移动,摆脱了农业机具耕种过程中需要依靠拖拉机提供牵引动力的传统方式,生产成本大大降低,减少了拖拉机等大型设备对农田土壤的压实破坏,提高了土壤自我修复能力。(An intelligent traction and moving device for agricultural machines belongs to the technical field of power equipment matched with agricultural machines. The invention solves the problems that the prior traction type agricultural machine needs to provide driving power by a tractor, so that the production cost is overhigh and the soil of the farmland can be compacted and damaged in the working process. Each working platform controls the horizontal movement of the working platform correspondingly through a driving system arranged at the bottom of the working platform, the traction type agricultural machine realizes the movement of the traction type agricultural machine between the two working platforms through a traction system, and the control system controls the driving system and the traction system to work. Through this application for field agricultural machines provide traction power to bear the weight of the machines and remove, broken away from the agricultural machines and ploughed the traditional mode that the in-process need rely on the tractor to provide traction power, manufacturing cost greatly reduced has reduced the compaction of large-scale equipment such as tractor to farmland soil and has destroyed, improved soil self-healing ability.)

一种用于农用机具的智能牵引与移动装置

技术领域

本发明涉及一种用于农用机具的智能牵引与移动装置，属于农机配套动力设备技术领域。

背景技术

农用机具是农业生产过程中必不可少的装备，可显著提高农业生产效率，保证农业生产质量。牵引式农用机具由于没有配套动力，因此需要依靠拖拉机提供行驶动力，拖拉机行驶需要消耗大量的石油化工燃料，不但提高生产成本，而且产生的废气不复合农业绿色可持续的发展理念；拖拉机具有较大的重量，在工作的过程中会对农田土壤造成压实破坏，影响土壤物理性状，影响作物长势。因此，迫切需要研制一种绿色环保、避免破坏土壤结构，并且能够为农用机具提供牵引动力的设备。

发明内容

本发明是为了解决现有的牵引式农用机具需要依靠拖拉机提供行驶动力，导致生产成本过高，且在工作过程中会对农田土壤造成压实破坏的问题，进而提供了一种用于农用机具的智能牵引与移动装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种用于农用机具的智能牵引与移动装置，它包括相对布置在农田两端且结构相同的主工作平台与副工作平台，每个工作平台对应通过其底部设置的驱动系统控制其水平移动，牵引式农用机具通过牵引系统实现其在两个工作平台之间的移动，通过控制系统控制驱动系统及牵引系统的工作，所述牵引系统包括牵引减速电机、牵引绳、反绳轮组及四个转角轮，其中所述牵引减速电机固装在主工作平台上，所述反绳轮组包括两个并排布置的反绳轮及用于实现两个反绳轮同步转动的第一链传动组件，且其中一个反绳轮固装在牵引减速电机的输出端，两个转角轮分别通过螺栓转动设置在反绳轮组的两侧，另外两个转角轮对应通过螺栓转动设置在副工作平台上，牵引绳的一端绑定在牵引式农用机具的前端，牵引绳的另一端依次绕过主工作平台上的两个转角轮及副工作平台上的另外两个转角轮，且绑定在牵引式农用机具的后端。

进一步地，两个工作平台相对的一侧均转动安装有尾板，所述尾板通过尾板减速电机及第一齿轮传动组件实现其相对于工作平台的转动。

进一步地，所述控制系统包括固装在工作平台上方的智能控制面板、红外线距离传感器、电器控制箱、上车限位传感器、停车限位传感器，以及固装在工作平台下方的位移传感器，所述上车限位传感器固装在工作平台上靠近尾板的一侧，所述停车限位传感器固装在工作平台上远离尾板的一侧，电器控制箱与智能控制面板信号线连接，通过电器控制箱接收各传感器传输的无线信号。

进一步地，牵引式农用机具的底部一侧水平固装有限位套筒，牵引绳的另一端依次绕过主工作平台上的两个转角轮、限位套筒及副工作平台上的另外两个转角轮后，绑定在牵引式农用机具的后端。

进一步地，主工作平台上的两个转角轮与副工作平台上的两个转角轮正对布置。

进一步地，牵引减速电机固装在主工作平台的中心位置。

进一步地，每个工作平台的底部均转动安装有主动轮组和从动轮组，所述驱动系统包括驱动电机、第二齿轮传动组件及第二链传动组件，所述驱动电机固装在工作平台底部且通过第二齿轮传动组件控制主动轮组转动，所述主动轮组与从动轮组之间通过第二链传动组件传递动力。

进一步地，一种用于农用机具的智能牵引与移动装置还包括太阳能供电系统，所述太阳能供电系统包括支撑架、太阳能电池板及储能单元，太阳能电池板通过支撑架对应布置在两个工作平台上方，太阳能电池板产生的电能通过电缆储存在储能单元中。

进一步地，工作平台的上方围设有防护围栏，且所述防护围栏靠近牵引式农用机具的一侧开口作为出入通道。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

通过本申请为田间农用机具提供牵引动力，并承载机具移动，摆脱了农业机具耕种过程中需要依靠拖拉机提供牵引动力的传统方式，生产成本大大降低，实现了农业生产的去石油化，减少了拖拉机等大型设备对农田土壤的压实破坏，提高了土壤自我修复能力。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图；

图2为图1中的P处放大示意图；

图3为主工作平台的第一立体结构示意图；

图4为主工作平台的第二立体结构示意图；

图5为工作平台的仰视示意图；

图6为牵引系统俯视示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～6说明本实施方式，一种用于农用机具的智能牵引与移动装置，它包括相对布置在农田两端且结构相同的主工作平台(1)与副工作平台(2)，每个工作平台对应通过其底部设置的驱动系统控制其水平移动，牵引式农用机具(100)通过牵引系统实现其在两个工作平台之间的移动，通过控制系统控制驱动系统及牵引系统的工作，所述牵引系统包括牵引减速电机(3)、牵引绳(4)、反绳轮(6)组及四个转角轮(5)，其中所述牵引减速电机(3)固装在主工作平台(1)上，所述反绳轮(6)组包括两个并排布置的反绳轮(6)及用于实现两个反绳轮(6)同步转动的第一链传动组件(7)，且其中一个反绳轮(6)固装在牵引减速电机(3)的输出端，两个转角轮(5)分别通过螺栓转动设置在反绳轮(6)组的两侧，另外两个转角轮(5)对应通过螺栓转动设置在副工作平台(2)上，牵引绳(4)的一端绑定在牵引式农用机具(100)的前端，牵引绳(4)的另一端依次绕过主工作平台(1)上的两个转角轮(5)及副工作平台(2)上的另外两个转角轮(5)，且绑定在牵引式农用机具(100)的后端。

(牵引式农用机具(100)的前端与后端根据其实际使用情况而定。对于结构前后对称的牵引式农用机具，通过本申请可以实现双向作业。

主、副移动平台结构和功能相同，在农田两侧对称分布，通过控制系统可以实现同步平行移动。

工作平台是承载其它工作部件的基础。

牵引减速电机(3)的输出端与一个反绳轮(6)之间键联结，主工作平台(1)上的两个转角轮(5)等间距布置。主工作平台(1)上的两个转角轮(5)与副工作平台(2)上的两个转角轮(5)按照相同方式和位置关系固定，且四个转角轮(5)尺寸规格均相同。

反绳轮(6)的旋转动力由牵引减速电机(3)提供，牵引绳(4)产生的拉力由反绳轮(6)与牵引绳(4)之间产生的摩擦力充当，牵引绳(4)的牵引力的转向依靠转角轮(5)实现，牵引绳(4)产生的拉力充当田间农用机具(100)的行驶动力。当牵引减速电机(3)正转时牵引农用机具(100)前进，当牵引减速电机(3)反转时牵引农用机具(100)反向行驶。

牵引式农用机具(100)的前端与后端均固装有牵引钩(8)，牵引绳(4)的两端对应通过两个牵引钩(8)绑定在牵引式农用机具(100)的两端，形成闭环。

通过本申请为田间农用机具(100)提供牵引动力，并承载机具移动，摆脱了农业机具耕种过程中需要依靠拖拉机提供牵引动力的传统方式，生产成本大大降低，实现了农业生产的去石油化，减少了拖拉机等大型设备对农田土壤的压实破坏，提高了土壤自我修复能力。

通过信息化方式，实现设备的智能化、自动化，通过控制系统可以实现工作平台的定位行走及农用机具(100)的定向牵引，减少农业生产过程中人力的投入，降低劳动的强度。)

两个工作平台相对的一侧均转动安装有尾板(9)，所述尾板(9)通过尾板减速电机(10)及第一齿轮传动组件(11)实现其相对于工作平台的转动。(如此设计，尾板(9)焊接在尾板转轴(12)上，尾板转轴(12)与工作平台的一侧铰接，且尾板转轴(12)的一端通过键连接第一齿轮传动组件(11)中的从动齿轮，第一齿轮传动组件(11)中的主动齿轮与尾板减速电机(10)键连接。尾板减速电机(10)通过螺栓固装在工作平台一侧。当尾板(9)向外转动搭落至地面时，起到过渡板的作用，牵引式农用机具(100)工作完成后，通过牵引系统将牵引式农用机具(100)牵引至最近的工作平台处，继续牵引使其通过尾板(9)移动至工作平台上。当尾板(9)竖直状态下，起到防护栏的作用。)

所述控制系统包括固装在工作平台上方的智能控制面板(13)、红外线距离传感器(15)、电器控制箱(16)、上车限位传感器(17)、停车限位传感器(18)，以及固装在工作平台下方的位移传感器，所述上车限位传感器(17)固装在工作平台上靠近尾板(9)的一侧，所述停车限位传感器(18)固装在工作平台上远离尾板(9)的一侧，电器控制箱与智能控制面板信号线连接，通过电器控制箱接收各传感器传输的无线信号。(如此设计，每个工作平台上均设置有控制系统。电器控制箱与各电机信号线和电源线链接，通过位移传感器感知工作平台的行驶距离。主、副工作平台(2)上安装有红外线距离传感器，可感知牵引平台是否行驶到田间尽头。通过上车限位传感器(17)，可感知田间的农用机具(100)是否到达工作平台的候车区间，工作平台上方通过螺栓固定停车限位传感器(18)，可感知农用机具(100)是否达到工作平台上。智能控制面板用以控制各个传感器工作灵敏度，电机的转速和转向。所述的智能控制面板(13)固定在工作平台中间位置的太阳能板支撑架(25)上，通过控制面板(13)可实现对整套设备的控制。电器控制箱(16)通过无线控制方式或控制面板(13)直接对牵引减速电机(3)的转速和转向进行控制，进而控制田间农用机具(100)的行驶速度和行驶方向。工作平台上还装设有无线发生与接收器14，无线发生与接收器14用于发送和接收传感器的信号。无线发生器与各传感器信号线链接。)

牵引式农用机具(100)的底部一侧水平固装有限位套筒(19)，牵引绳(4)的另一端依次绕过主工作平台(1)上的两个转角轮(5)、限位套筒(19)及副工作平台(2)上的另外两个转角轮(5)后，绑定在牵引式农用机具(100)的后端。(如此设计，通过限位套筒(19)起到对牵引绳(4)的限位作用，使得牵引系统即能为田间农用机具(100)提供行驶的牵引动力，又可承载农用机具(100)行驶移动，防止在承载农用机具(100)的过程中农用机具(100)发生偏转。)

主工作平台(1)上的两个转角轮(5)与副工作平台(2)上的两个转角轮(5)正对布置。

牵引减速电机(3)固装在主工作平台(1)的中心位置。

每个工作平台的底部均转动安装有主动轮组(20)和从动轮组(21)，所述驱动系统包括驱动电机(22)、第二齿轮传动组件(23)及第二链传动组件(24)，所述驱动电机(22)固装在工作平台底部且通过第二齿轮传动组件(23)控制主动轮组(20)转动，所述主动轮组(20)与从动轮组(21)之间通过第二链传动组件(24)传递动力。(如此设计，通过驱动系统实现工作平台及其上方牵引系统的定向、定点移动。驱动电机(22)通过螺栓固定于工作平台底部，驱动电机(22)与第二齿轮传动组件(23)中的主动齿轮通过键联结，所述主动齿轮啮合从动齿轮，所述从动齿轮通过键联结安装于主动轮组(20)中的轮轴处，主动链轮通过键联结安装于主动轮组(20)中的轮轴处，第二链传动组件(24)中的主动链轮与从动链轮通过链条相连，从动链轮通过键联结安装在从动轮组(21)中的轮轴处。工作平台通过其下方的主动轮组(20)和从动轮组(21)支撑，以实现工作平台的移动。工作平台的侧部安装有防护围栏(28)，起到安全防护的作用，该防护围栏(28)布置在工作平台的三个侧面，留一个侧面作为出入通道。)

一种用于农用机具的智能牵引与移动装置还包括太阳能供电系统，所述太阳能供电系统包括支撑架(25)、太阳能电池板(26)及储能单元(27)，太阳能电池板(26)通过支撑架(25)对应布置在两个工作平台上方，太阳能电池板(26)产生的电能通过电缆储存在储能单元(27)中。(如此设计，支撑架(25)是在工作平台外侧边缘焊接的槽钢，横跨工作平台。太阳能电池板(26)覆盖在支撑架(25)顶部。储能单元(27)通过电缆与驱动系统、控制系统及牵引系统相连，并以此为其提供电能。能够避免农业生产过程中石油燃料的使用，以太阳能产生的电能给系统供电，实现农业的绿色发展，降低农业生产成本。)

工作平台的上方围设有防护围栏(28)，且所述防护围栏(28)靠近牵引式农用机具(100)的一侧开口作为出入通道。

工作原理：

首先规定如图所示工作平台短边方向为横向，长边方向为纵向。工作平台在驱动系统的作用下可以在农田两侧纵向移动，田间农用机具(100)在牵引力的作用下在工作平台间横向移动以进行相应的耕种作业。当农用机具(100)移动至农田边缘，到达主工作平台(1)边缘时，主工作平台(1)上的上车限位传感器(17)感应到田间农用机具(100)，传递信号给控制系统，控制系统控制主工作平台(1)的尾板减速电机(10)，尾板减速电机(10)通过齿轮传递动能给尾板转轴(12)，进而放下主工作平台(1)的尾板(9)。之后，田间农用机具(100)在拉力作用下通过尾板(9)行驶至主工作平台(1)上，通过主工作平台(1)上方的停车限位传感器(18)产生的检测信号，停止牵引减速电机(3)工作，保证田间农用机具(100)停放在主工作平台(1)上的指定位置。之后，主工作平台(1)的尾板减速电机(10)通过齿轮抬起尾板(9)。此时，主、副移动平台的驱动电机(22)工作，将动力通过齿轮传动传递至主动轮组(20)，通过链传动传递至从动轮组(21)，主、副工作平台(2)同向、同速缓慢行驶，行驶一个工位后停止，主工作平台(1)上的尾板(9)放下，牵引减速电机(3)反转，牵引力反向，田间农用机具(100)反向行驶，驶下平板车，并在牵引力作用下进入农田进行田间耕种作业，主工作平台(1)上的尾板(9)升起。当农用机具(100)行驶至副移动平台时，以同样的工作步骤完成上车和下车过程，耕种机具驶下副移动平台时，即完成了一个耕种作业循环，并开始下一个循环的工作，周而复始，完成农田的耕种作业。

传感器信号均通过无线传输方式输入至控制系统，并以此为信号控制所有电机的运行与停止。减速电机的转速、转向和运行时间，均可通过无线控制方式和控制面板(13)进行设定，以此控制移动平台的行驶速度、方向，以及田间农用机具(100)的行驶速度、方向和尾板(9)的工作状态等。