[實用新型]一種全地形混合動力底盤

有效

• 申請號: 201220163642.X
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN202716954U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 楊福增;劉東琴;孫立江;劉永成;陳嬌龍;王錚;張榮華
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: B62D55/04
• 分類號: B62D55/04;B60K6/20;B60K17/28;B60G17/00
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技術領域

本實用新型為一種全地形混合動力底盤，涉及到農業機械領域。?

技術背景

我國丘陵山區面積約占國土總面積的70％，而且丘陵山區具有坡度大、地塊小、地形不規則、機耕道狹窄等特有自然條件，使得山區農業機械不僅要求其底盤能夠適應各種復雜地形，在橫向作業時，還要能有效避免翻傾，保證作業安全，還要求作業機械能夠實現遠距離、長時間和重載作業。目前，山區農業機械中普遍采用輪式或履帶式動力底盤。輪式底盤具有結構簡單、速度高和能耗低的優點，但是不適合跨越溝壑、地壟等障礙，越障能力差；履帶式底盤在松軟、不平坦地形具有較高的穿越能力和良好的環境適應性，對土壤的壓實破環小，但是存在行駛阻力較大和能耗高的缺點。近年來，有很多學者對輪履復合式移動平臺進行了研發，使其能夠融合輪式和履帶式動力底盤的優點，但是研究應用領域集中在小型移動機器人方面。?

中國專利文獻號CN1644328A給出了一種小型輪履腿復合式移動機器人機構，其特征在于：結構緊湊、體積小、重量輕，融合輪式和履帶式動力底盤的優點，可以根據不同的地形條件變換運動模式。但是該專利以偵和探測為主要功能，采用電池作為動力能源，動力性和續航能力有限，不適合遠距離、長時間和重載作業。鑒于此，很有必要提出一種適合于山區的農業機械動力底盤。?

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種適用于山區農業機械的動力底盤。該全地形混合動力底盤采用油電混合驅動，驅動系統中配置交流發電機，可在作業機械行進中為電池充電，增強續航能力，并且融合輪式機構和履帶機構的優點，可以根據不同的地形條件切換為輪式或履帶式行走方式，可利用輪子實現高速遠距離運動，利用履帶擺臂提高其越障能力和環境適應力，并采用可升降驅動輪機構，可實現底盤離地間隙的調整，在坡地橫向作業時，也可以調整左右兩側驅動輪升降的高度，保持底盤機架的水平，避免作業機械的側翻。?

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：?

所述底盤采用對稱結構，由車體和四個結構尺寸相同的運動單元組成，每個運動單元包括一個可升降驅動輪機構和一個履帶擺臂機構；四個可升降驅動輪分別采用輪轂電機驅動；履帶擺臂機構采用后輪驅動，由柴油發動機提供動力，四條履帶擺臂配置在車輪內側，不僅能夠實現履帶自身的旋轉運動，而且能夠繞履帶驅動輪中心軸擺動。?

所述的混合動力裝置包括柴油發動機、離合器、交流發電機、整流器、蓄電池、電動機和控制單元，柴油發動機經由離合器與交流發電機連接，帶動交流發電機發電，電流經過整流器整流之后儲存到蓄電池，蓄電池儲存的電能提供給四組可升降驅動輪的輪轂驅動電機及控制單元使用，并由控制單元控制蓄電池和電動機以及各驅動電機連接狀態。?

所述的可升降驅動輪機構，由固定在機架上的直流電機驅動，直流電機的輸出軸與擺臂通過一對內齒輪連接，擺臂與驅動輪鉸接。驅動電機帶動內齒輪副，使擺臂旋轉，擺臂帶動驅動輪繞內齒輪副的中心軸旋轉，通過改變擺臂的旋轉角度實現驅動輪升降高度的調整。整個底盤對稱布置了四組可升降驅動輪機構，每組可升降機構分別利用一個直流電機獨立驅動，通過控制每組可升降驅動輪機構擺臂的旋轉角度，可以實現驅動輪的升降，進而實現整個底盤離地間隙的調節，如在坡地橫向作業時，也可以調整底盤位置，保持底盤機架的水平，有效避免作業機械的側翻。而且通過履帶擺臂或履帶擺臂和驅動輪的復合運動，可實現復雜農田環境的越障爬坡運動。驅動輪采用輪轂電機驅動，簡化了動力驅動裝置。?

所述的可升降驅動輪機構的驅動電機固定在車架上，機構中的擺臂一端經一級內齒輪減速器與驅動電機輸出軸連接，另一端與驅動輪驅動中心連接；擺臂繞驅動電機輸出軸中心軸線旋轉，可帶動驅動輪繞驅動電機輸出軸中心軸線旋轉，實現驅動輪的升降；擺臂旋轉角度由控制單元控制。?

所述的履帶擺臂內外軸傳動機構，其特征在于：在同一傳動中心傳遞兩個運動；一個運動是變速箱輸出軸的旋轉運動經梯形牙嵌式離合器傳遞到內軸，內軸與履帶擺臂驅動輪連接，構成履帶擺臂機構驅動輪傳動鏈；另一個是：履帶擺臂機構中搖臂驅動電機的輸出軸運動經一級齒輪減速傳遞到與內軸同心并帶有凸緣結構的外軸，外軸凸緣與履帶擺臂機構中的搖臂與栓接，以傳遞擺臂擺動所需動力。這樣，履帶擺臂機構，不僅能夠實現履帶自身的旋轉運動，而且能夠繞擺臂機構驅動輪中心軸擺動。?

本實用新型具有如下特點：?

1、采用混合動力裝置驅動，可以增強底盤的動力性、提高能量利用率，動力裝置中配置發電機可在運行過程為蓄電池充電，為各驅動電機提供能源，不僅可以避免單獨為蓄電池充電所帶來的耗時問題，還可以增強電池的續航能力。?