一种适用于丘陵山地作业的农机底盘

1.本实用新型涉及履带式底盘领域，具体涉及一种适用于丘陵山地作业的农机底盘。


背景技术：

2.我国的农业种植中，有不少大坡度的丘陵山地，其播种、喷药、灌溉、收割等作业目前仍然是人工劳作，劳动强度大、生产效率低，急需利用现代先进技术研发新装备，实现大坡度丘陵山地作业的机械化、自动化和智能化，以降低人工劳动强度、提高生产效率。
3.传统的农机底盘，由于结构问题，并不适用于大坡度的丘陵山地作业。传统轮式底盘行驶速度快，但其通过性、爬坡、越障及地面适应能力比履带式底盘差，在遇到凹凸不平的丘陵山地路面容易导致车轮凹陷，无法移动。传统履带式底盘与地面的接触面积大，能部分缓和地面的凹凸不平，但丘陵山地多为斜坡地形，存在排水沟、阶梯、田埂等障碍，履带底盘在实际作业时面临打滑、下陷以及障碍阻挡等问题，导致了履带底盘在丘陵山地的推广使用受到一定限制。
4.在已有农机方案中，仅有适用于小坡度、角度固定的丘陵山地作业的履带底盘；专利“cn212797131u”公开了一种履带式农机底盘结构，该农机底盘包括车架、后履带与前履带，所述车架的内部设置有电机固定轴，所述电机固定轴的一侧设置有后履带减速电机，所述后履带减速电机的一侧设置有后履带传动轴，所述后履带传动轴的外部设置有后履带，所述车架的中部设置有减震器，所述减震器的一侧设置有履带调节机构，所述车架的一端设置有前履带减速电机。具有前后两段独立履带，采用四驱驱动，履带调节机构和履带浮动支架可以在一定行程内运动。但上述这种履带式农机底盘有以下不足：爬坡角度较小，且角度固定，无法实现履带角度的调节，只能实现一定行程内运动履带行走装置的上下浮动，在遇到较大落差坡度和沟壑时，容易导致履带凹陷，无法移动。
5.因此，本实用新型提出了一种适用于大坡度丘陵山地作业的农机底盘。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种适用于丘陵山地作业的农机底盘，通过设置摆臂机构实现履带角度自适应，能始终使履带贴紧坡面，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种适用于丘陵山地作业的农机底盘，包括车架，还包括动力驱动装置、履带行走机构和摆臂机构；
9.所述动力驱动装置置于车架内，其包括电池、双轴减速电机、单轴电机和蜗轮蜗杆减速器；所述履带行走机构对称设于车架两侧，由履带、主动轮、从动轮和若干个承重轮组成；
10.所述摆臂机构包括摆臂、伸缩杆和辅助轮，所述摆臂与所述双轴减速电机其中一
根输出轴键连接，摆臂内置有第一油压阻尼器和弹簧，所述伸缩杆一端与弹簧压紧接触，另一端与辅助轮固定连接；所述摆臂机构使履带处于张紧状态，由此使履带与地面的接触面积增加；
11.优选的，通过双轴减速电机输出轴的转向控制摆臂机构的摆动，通过双轴减速电机输出轴的转速控制摆臂机构摆动的幅度，以此实现履带上下坡时下支履带能紧贴坡面；
12.优选的，所述动力驱动装置中，所述电池为双轴减速电机和单轴电机提供电能，所述单轴电机分布在车架内的左右两侧，两个单轴电机的转轴分别通过蜗轮蜗杆减速器和左右履带行走机构的主动轮连接；
13.优选的，所述履带行走机构中，所述履带一端为从动轮，另一端为辅助轮，所述主动轮设于从动轮与辅助轮之间，所述承重轮设于从动轮与主动轮之间，所述承重轮处于下支履带；
14.优选的，左右履带行走机构的从动轮、主动轮和辅助轮完全对称，且从动轮、主动轮和辅助轮的圆心在平地时处于同一水平线上；
15.优选的，所述承重轮上端设置有减震机构，所述减震机构包括弹簧底座、第二油压阻尼器和减震弹簧，所述弹簧底座上端与车架连接，下端与承重轮相连接；
16.优选的，所述减震弹簧和第二油压阻尼器同轴放置在弹簧底座之间，第二油压阻尼器外部包裹有减震弹簧；
17.优选的，在履带变形过程中，所述伸缩杆与弹簧压紧并产生位移，避免履带过松或过紧，始终保持履带的张紧；
18.优选的，所述双轴减速电机输出轴的顺时针转动时，所述摆臂机构顺时针摆动，所述双轴减速电机输出轴的逆时针转动时，所述摆臂机构逆时针摆动；
19.作为一种优选的方案,所述双轴减速电机为fy86em400a电机；
20.作为一种优选的方案,所述单轴电机为yp80b3/5-48v0.75-1500电机；
21.作为一种优选的方案,所述蜗轮蜗杆减速器为nmrv063减速器；
22.作为一种优选的方案,所述电池为botkk电池。
23.工作原理：
24.电池为双轴减速电机和单轴电机提供电能，通过两个单轴电机正转反转实现底盘的前进后退，通过两个单轴电机之间的转速不同实现底盘的左转右转；在平地路面行驶时，双轴减速电机处于不工作状态，当本实用新型遇到上坡或下坡时，双轴减速电机开始工作；上坡时，双轴减速电机输出轴逆时针转动，使摆臂机构向上摆动，随着坡面的反作用力和摆臂机构的摆动，摆臂机构的辅助轮也随即抬起，摆臂机构使履带处于张紧状态，使得下支履带在上坡时能贴紧坡面；下坡时，双轴减速电机输出轴顺时针转动，使摆臂机构向下摆动，随着履带的重力作用和摆臂机构的摆动，摆臂机构的辅助轮也随即放下，摆臂机构使履带处于张紧状态，使得下支履带在下坡时能贴紧坡面；当遇到坡度较大的斜坡时，调整双轴减速电机输出轴的转速，使摆臂机构摆动的幅度更大，上下坡结束后，双轴减速电机停止工作。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
26.本实用新型中，通过设置调节履带倾斜角度的摆臂机构，左右的摆臂分别与双轴减速电机其中一根输出轴键连接，可以根据田埂高度调节履带的倾斜角度，可以根据地形
自动适应地面，增加下支履带与地面接触面积，具有良好的越障能力，解决了普通农机难以越过大落差坡度和沟壑的问题；而且，摆臂内置有第一油压阻尼器和弹簧，伸缩杆一端与弹簧压紧接触，另一端与辅助轮固定连接，能始终保持履带的张紧，使履带处于张紧状态。此外，本实用新型的承重轮上设有由减震弹簧和第二油压阻尼器同轴放置组成的减振器，第二油压阻尼器外部包裹有减震弹簧，行驶颠簸路段时，避免减震弹簧过快被压缩或弹起，能缓冲由不平路面传给车架的冲击力，并衰减由此引起的振动，保护车架及其上部的安装设备免受冲击破坏，提高了履带式底盘的舒适性和稳定性。
附图说明
27.图1为本实用新型整体结构示意图；
28.图2为本实用新型履带行走机构的结构示意图；
29.图3为本实用新型减震机构的结构示意图；
30.图4为本实用新型摆臂机构的结构示意图；
31.图5为本实用新型小斜坡时的结构示意图；
32.图6为本实用新型大斜坡时的结构示意图；
33.图中：1、履带行走机构；11、履带；12、主动轮；13、从动轮；14、承重轮；15、减震机构；2、动力驱动装置；21、电池；22、双轴减速电机；23、单轴电机；24、蜗轮蜗杆减速器；3、摆臂机构；31、摆臂；32、第一油压阻尼器；33、弹簧；34、伸缩杆；35、辅助轮4、车架；151、弹簧底座；152、第二油压阻尼器；153、减震弹簧。
具体实施方式
34.下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
35.请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：
36.如图1所示，图1为本实用新型整体结构示意图；一种适用于丘陵山地作业的农机底盘，包括车架4，还包括动力驱动装置2、履带行走机构1和摆臂机构3；所述履带行走机构1分为第一履带和第二履带，第一履带固定在车架4左侧，第二履带固定在车架4右侧，所述动力驱动装置2置于车架4内，其包括电池21、双轴减速电机22、单轴电机23和蜗轮蜗杆减速器24；所述履带行走机构1对称设于车架4两侧，由履带11、主动轮12、从动轮13和若干个承重轮14组成；所述摆臂机构3包括摆臂31、伸缩杆34和辅助轮35，所述摆臂机构3与所述履带行走机构1数量相同，所述摆臂31与所述双轴减速电机22其中一根输出轴键连接，所述摆臂31内部中空，内置有第一油压阻尼器32和弹簧33，所述伸缩杆34一端与弹簧33压紧接触，另一端与辅助轮35固定连接；所述摆臂机构3使履带11处于张紧状态，由此使履带11与地面的接触面积增加；
37.本实用新型中的电池21分别与双轴减速电机22和单轴电机23电连接，为其供电；本实用新型中的电池21、双轴减速电机22、单轴电机23和蜗轮蜗杆减速器24均为现有技术装置；本实施例中采用的是botkk电池，电池容量为48v/70ah，尺寸30.7*20.6*15.8cm；本实施例中采用的是兴丰元双轴减速电机，产品型号为fy86em400a，扭矩4.5n.m；本实施例中采用的是常州永沛单轴电机，产品型号为yp80b3/5-48v0.75-1500，该单轴电机额定电压48v，
额定功率0.75kw，转矩4.8n.m，转速1500r/min；本实施例中采用的是美讯蜗轮蜗杆减速器，产品型号为nmrv063,减速比30；
38.本实用新型中，通过设置调节履带11倾斜角度的摆臂机构3，左右的摆臂31分别与双轴减速电机22其中一根输出轴键连接，可以根据田埂高度调节履带11的倾斜角度，可以根据地形自动适应地面，增加下支履带与地面接触面积，具有良好的越障能力，解决了普通农机难以越过大落差坡度和沟壑的问题；而且，摆臂31内置有第一油压阻尼器32和弹簧33，伸缩杆34一端与弹簧33压紧接触，另一端与辅助轮35固定连接，能始终保持履带11的张紧，使履带11处于张紧状态。
39.优选的，通过双轴减速电机22输出轴的转向控制摆臂机构3的摆动，通过双轴减速电机22输出轴的转速控制摆臂机构3摆动的幅度，以此实现履带11上下坡时下支履带能紧贴坡面；本实用新型在平地路面行驶时，双轴减速电机22处于不工作状态，当本实用新型遇到上坡或下坡时，双轴减速电机22开始工作。上坡时，双轴减速电机22输出轴逆时针转动，摆臂机构3向上摆动；下坡时，双轴减速电机22输出轴顺时针转动，摆臂机构3向下摆动；当遇到坡度较大的斜坡时，增加双轴减速电机22输出轴的转速，使摆臂机构3摆动的幅度变大。
40.如图1所示，图1为本实用新型整体结构示意图；优选的，所述动力驱动装置2中，所述电池21为双轴减速电机22和单轴电机23提供电能，所述单轴电机23分布在车架4内的左右两侧，两个单轴电机23的转轴分别通过蜗轮蜗杆减速器24和左右履带行走机构的主动轮12连接；本实用新型通过两个单轴电机23正转反转实现底盘的前进后退，具体地，当两个单轴电机23共同正转时，底盘前进；当两个单轴电机23共同反转时，底盘后退；本实用新型通过两个单轴电机23之间的转速不同实现底盘11的左转右转，具体地，当左单轴电机转速大于右单轴电机时，底盘右转；当右单轴电机转速大于左单轴电机时，底盘左转。
41.如图2所示，图2为本实用新型履带行走机构的结构示意图；优选的，所述履带行走机构1中，所述履带11一端为从动轮13，另一端为辅助轮35，所述主动轮12设于从动轮13与辅助轮35之间，所述承重轮14设于从动轮13与主动轮12之间，所述承重轮14处于下支履带；本实施例中，承重轮14数量为两个；当承重轮14数量大于两个时，相邻承重轮14间距相等，目的是每对承重轮14受到地面的冲击力均匀。
42.优选的，左右履带行走机构的从动轮13、主动轮12和辅助轮35完全对称，且从动轮13、主动轮12和辅助轮35的圆心在平地时处于同一水平线上；
43.如图2所示，图2为本实用新型履带行走机构的结构示意图；所述承重轮14上端设置有减震机构15，所述减震机构15包括弹簧底座151、第二油压阻尼器152和减震弹簧153，所述弹簧底座151上端与车架4连接，下端与承重轮14相连接；
44.如图3所示，图3为本实用新型减震机构的结构示意图；所述减震弹簧153和第二油压阻尼器152同轴放置在弹簧底座151之间，第二油压阻尼器152外部包裹有减震弹簧153；行驶颠簸路段时，避免减震弹簧153过快被压缩或弹起，能缓冲由不平路面传给车架4的冲击力，并衰减由此引起的振动，保护车架4及其上部的安装设备免受冲击破坏，提高了履带式底盘的舒适性和稳定性。
45.优选的，在履带11变形过程中，所述伸缩杆34与弹簧33压紧并产生位移，避免履带11过松或过紧，始终保持履带11的张紧；
46.优选的，所述双轴减速电机22输出轴的顺时针转动时，所述摆臂机构3顺时针摆动，所述双轴减速电机22输出轴的逆时针转动时，所述摆臂机构3逆时针摆动；
47.作为一种优选的方案,所述双轴减速电机22为fy86em400a电机；
48.作为一种优选的方案,所述单轴电机23为yp80b3/5-48v0.75-1500电机；
49.作为一种优选的方案,所述蜗轮蜗杆减速器24为nmrv063减速器；
50.作为一种优选的方案,所述电池21为botkk电池。
51.工作原理：
52.电池21为双轴减速电机22和单轴电机23提供电能，通过两个单轴电机23正转反转实现底盘的前进后退，通过两个单轴电机23之间的转速不同实现底盘的左转右转；在平地路面行驶时，双轴减速电机22处于不工作状态，当本实用新型遇到上坡或下坡时，双轴减速电机22开始工作；上坡时，双轴减速电机22输出轴逆时针转动，使摆臂机构3向上摆动，随着坡面的反作用力和摆臂机构3的摆动，摆臂机构3的辅助轮35也随即抬起，摆臂机构3使履带11处于张紧状态，使得下支履带在上坡时能贴紧坡面；下坡时，双轴减速电机22输出轴顺时针转动，使摆臂机构3向下摆动，随着履带11的重力作用和摆臂机构3的摆动，摆臂机构3的辅助轮35也随即放下，摆臂机构3使履带11处于张紧状态，使得下支履带在下坡时能贴紧坡面；当遇到坡度较大的斜坡时，调整双轴减速电机22输出轴的转速，使摆臂机构3摆动的幅度更大，上下坡结束后，双轴减速电机22停止工作。
53.上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种适用于丘陵山地作业的农机底盘，包括车架,其特征在于，还包括动力驱动装置、履带行走机构和摆臂机构；所述动力驱动装置置于车架内，其包括电池、双轴减速电机、单轴电机和蜗轮蜗杆减速器；所述履带行走机构对称设于车架两侧，由履带、主动轮、从动轮和若干个承重轮组成；所述摆臂机构包括摆臂、伸缩杆和辅助轮，所述摆臂与所述双轴减速电机其中一根输出轴键连接，摆臂内置有第一油压阻尼器和弹簧，所述伸缩杆一端与弹簧压紧接触，另一端与辅助轮固定连接；所述摆臂机构使履带处于张紧状态，由此使履带与地面的接触面积增加。2.根据权利要求1所述的农机底盘，其特征在于，通过双轴减速电机输出轴的转向控制摆臂机构的摆动，通过双轴减速电机输出轴的转速控制摆臂机构摆动的幅度，以此实现履带上下坡时下支履带能紧贴坡面。3.根据权利要求1所述的农机底盘，其特征在于，所述动力驱动装置中，所述电池为双轴减速电机和单轴电机提供电能，所述单轴电机分布在车架内的左右两侧，两个单轴电机的转轴分别通过蜗轮蜗杆减速器和左右履带行走机构的主动轮连接。4.根据权利要求1所述的农机底盘，其特征在于，所述履带行走机构中，所述履带一端为齿圈式从动轮，另一端为辅助轮，所述主动轮设于从动轮与辅助轮之间，所述承重轮设于从动轮与主动轮之间，所述承重轮处于下支履带。5.根据权利要求4所述的农机底盘，其特征在于，左右履带行走机构的从动轮、主动轮和辅助轮完全对称，且从动轮、主动轮和辅助轮的圆心在平地时处于同一水平线上。6.根据权利要求1所述的农机底盘，其特征在于，所述承重轮上端设置有减震机构，所述减震机构包括弹簧底座、第二油压阻尼器和减震弹簧，所述弹簧底座上端与车架连接，下端与承重轮相连接。7.根据权利要求6所述的农机底盘，其特征在于，所述减震弹簧和第二油压阻尼器同轴放置在弹簧底座之间，第二油压阻尼器外部包裹有减震弹簧。8.根据权利要求1所述的农机底盘，其特征在于，在履带变形过程中，所述伸缩杆与弹簧压紧并产生位移，避免履带过松或过紧，始终保持履带的张紧。9.根据权利要求2所述的农机底盘，其特征在于，所述双轴减速电机输出轴的顺时针转动时，所述摆臂机构顺时针摆动，所述双轴减速电机输出轴的逆时针转动时，所述摆臂机构逆时针摆动。

技术总结
本实用新型公开一种适用于丘陵山地作业的农机底盘，包括车架、动力驱动装置、履带行走机构和摆臂机构；所述动力驱动装置置于车架内，包括电池、双轴减速电机、单轴电机和蜗轮蜗杆减速器；所述履带行走机构设于车架两侧，由履带、主动轮、从动轮和若干个承重轮组成；所述摆臂机构包括摆臂、伸缩杆和辅助轮，所述摆臂与所述双轴减速电机其中一根输出轴键连接，摆臂内置有油压阻尼器和弹簧，所述伸缩杆一端与弹簧压紧接触，另一端与辅助轮固定连接；所述摆臂机构使履带处于张紧状态，由此使履带与地面的接触面积增加；本实用新型能根据田埂高度调节履带的倾斜角度，根据地形自动适应地面，具有良好的越障能力，提高履带式底盘的舒适性和稳定性。和稳定性。和稳定性。


技术研发人员：阳林 姚婷妮 赵元阳 郑俊滨 黄基金
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/9/26