一种农用全向轮制造技术

本实用新型专利技术公开了一种农用全向轮，包括行走轮、行走驱动机构、转向机构和顶升机构；行走轮同轴传动设置在轮轴上，轮轴转动装配于主轴套筒内，主轴套筒通过支柱与机架基座固连；行走驱动机构驱动行走轮；转向机构包括转向轴和转向电机，转向轴通过推力轴承装配于机架基座上，一端与固定安装的转向电机传动连接，另一端与主轴套筒垂直固连；顶升机构包括千斤顶、转向支架以及转向支撑轮，千斤顶一端与转向轴连接，另一端与转向支架连接，转向支架与主轴套筒的中部沿顶升方向滑动装配，转向支撑轮采用万向结构装配于转向支架的底部。本实用新型专利技术转向角度大，需要的转向半径小，在农田中行驶运动方便，减少压苗，且在不同的地形拥有良好的行进能力。

A kind of agricultural full wheel

The utility model discloses an agricultural omnidirectional wheel, including walking wheel, driving mechanism, a steering mechanism and a lifting mechanism; a walking wheel is arranged in coaxial transmission shaft, shaft rotation assembly to the spindle sleeve, the spindle sleeve is fixedly connected with the frame through the pillar base; walking drive mechanism drives the wheel steering mechanism includes; the steering shaft and the steering motor, the steering shaft through the thrust bearing assembly to the base frame, and the fixed end of the steering motor drive is connected, and the other end of the spindle sleeve is fixedly connected with the vertical; the jacking mechanism comprises a jack, steering rack and steering wheels, steering shaft is connected with one end of a jack and the other end is connected with the steering bracket. The steering bracket and the spindle sleeve of the middle of the lifting slide assembly, steering wheel assembly support by universal structure in the bottom of the steering bracket. The utility model has the advantages of large steering angle, small steering radius required, convenient movement and movement in farmland, and reduced pressure seedling, and has good driving ability in different terrain.

【技术实现步骤摘要】
一种农用全向轮
本技术属于农田机械轮系结构，具体涉及一种可以获得各种地形条件下任意角度转向的农用全向轮。
技术介绍
目前在我国，农田现场作业主要还是以人工为主，机械化技术水平不高，一些现有的农业机械在进行植保作业时，存在精度不高、效率较低的问题，在农田中转弯时具有较大拐弯半径，工作时不可避免地压倒很多作物的缺点。特别是中国的主要粮食作物水稻、小麦、玉米等作物，生长时植株茂密，行距极小，生长期间尚没有相应的农业机械可以在不伤害植株的基础上，在田中进行授粉、喷药及除草等精细作业，机械只在插秧及收割的时候能够进入农田工业，这就决定了我国农业特别是水稻、小麦、玉米等主要粮食作物的生产还不能离开大量人员进行植保管理。现国内一些科研单位及大学已经注意到这点，开始了我国农业机械的智能化研究。但由于起步晚，技术相对比较薄弱，研发的产品性价比不高，一直没有很好地解决这些问题。而在国外特别是美国、澳大利亚等国，虽然其发展较早，现在智能化农业生产机械普及度比国内要高，但论其技术水平并不比国内强多少，进行植保作业的农业智能机械技术水平也并不成熟。在农田机械的转向机构中，目前我国水田作业机械几乎全部都是采用的机械式或者液压式转向结构，在行走过程中同时转向，在农田作业时转弯半径较大，前后轮车轨行进位置及精确路线不易控制，且转向精度差、转向所需力矩大，这使农业机械在作物生长茂密的农田中行驶时极容易碾压秧苗，针对不同形状的农田作业，经常由于转向不到位存在作业不到的死角位置，因此使目前的农业机械在农田中进行授粉、喷药及除草等植保作业时受到较大的限制，其性能也受到一定影响。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是：针对现有的农用机械转向结构存在的转弯半径大、转向精度差的缺陷，提供一种可实现任意角度精确转向的农用全向轮，采用新型的转向模式，可以大大提高目前农业机械的行进能力，促进我国农业机械水平的提高。本技术采用如下技术方案实现：农用全向轮，包括行走轮10、行走驱动机构、转向机构和顶升机构；所述行走轮10同轴传动设置在轮轴9上，所述轮轴9转动装配于主轴套筒11内，所述主轴套筒11通过支柱8与机架基座6固连；所述行走驱动机构固定在机架基座6上，与行走轮10传动连接；所述转向机构包括转向轴2和转向电机3，所述转向轴2通过推力轴承5竖直装配于机架基座6上，转向轴一端与固定安装的转向电机3传动连接，另一端与主轴套筒11垂直固连；所述顶升机构包括千斤顶7、转向支架26以及转向支撑轮15，所述千斤顶7一端与转向轴连接，另一端与转向支架26连接，所述转向支架26与主轴套筒11的中部沿顶升方向滑动装配，所述转向支撑轮15采用万向结构装配于转向支架26的底部。进一步的，所述转向支架26采用矩形支架，其竖直侧壁与主轴套筒11之间通过滑轨12装配。进一步的，所述转向支撑轮15通过U型支架14设置在转向支架26的底部，所述U型支架14倒置，其顶端通过第一铰链13与转向支架26的底部万向连接，两组转向支撑轮15安装于U型支架14的底部。进一步的，所述千斤顶7采用电动的四杆铰链螺纹千斤顶，所述千斤顶7的顶部通过第二铰链28固定铰接在转向轴2上，所述千斤顶7的底端通过第三铰链29固定铰接在转向支架26的顶部。进一步的，所述主轴套筒11通过两组竖直的支柱8与机架基座6固连，所述支柱8相对于转向轴2对称布置。进一步的，所述行走驱动机构包括减速器20、驱动电机21、驱动电机支座22和横向支架23，所述横向支架23固定在支柱8上，并向其中一侧行走轮延伸设置，所述驱动电机21通过驱动电机支座22固定安装在横向支架23上，所述驱动电机21通过减速器20及链传动机构与该侧行走轮传动连接。进一步的，所述行走轮10的圆周上均匀分布有防滑齿27，不同行走轮上的防滑齿交错布置。进一步的，所述转向电机3通过减速齿轮副与转向轴2连接。在本技术的农用全向轮中，所述转向轴2上还设有角度传感器1，所述角度传感器1与转向电机3反馈连接。本技术利用顶升机构将全向轮整体顶升离开地面，再利用转向机构实现转动全向轮的转向，通过转向电机驱动转向轴，理论上可实现行走轮在360°内转向，并且在转向轴上设有角度传感器，角度传感器将采集的智能机械的角度信号传输给控制单元，控制单元将所述信号运算对比后计算出角度调整偏差，再将指令发给转向电机，从而通过控制转向电机来精确控制行走轮的转向角度。顶升机构采用了电动驱动的常规千斤顶结构对转向支撑轮实施抬升及下顶动作，力量大、动作可靠，完全可以有效地将行走轮抬离地面，从而用较小的作用力就可实现转向调整。由于驱动电机和行走轮连接的支架全部固定在机架基座上，在转向时它们的相互位置关系并未受到影响，可以实现边转向边行驶的目的，提高了智能机械的工作效率。角度传感器设置在转向轴上，可采用同轴安装的方式，以实现对转向轴角度的精确测量。整体来说，本技术可以使农用机械的每个驱动轮在控制单元的控制下实现任意角度的精确转向，使用合适的控制算法及控制程序就可以使智能机械实现任意角度的转动，保证了机械在情况复杂的农田中精确选择行进路径，避免压坏植物。由上所述，本技术解决了现有农业植保机械在农田中行驶转向不便、拐弯行走时容易压苗的问题，转向角度大，需要的转向半径小，并且在松散的泥土及泥泽地中有拥有良好的行进能力。以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。附图说明图1为实施例中的农用全向轮的主视图。图2为图1中的农用全向轮的A向侧视图。图中标号：1-角度传感器，2-转向轴，3-转向电机，4-小齿轮，5-推力轴承，6-机架基座，7-千斤顶，8-支柱，9-轮轴，10-行走轮，11-主轴套筒，12-滑轨，13-第一铰链，14-U型支架，15-转向支撑轮，16-滚动轴承，17-大链轮，18-链条，19-小链轮，20-减速器，21-驱动电机，22-驱动电机支座，23-横向支架，24-调节螺杆，25-变速电机，26-转向支架，27-防滑齿，28-第二铰链，29-第三铰链，30-大齿轮。具体实施方式实施例参见图1和图2，图示中的农用全向轮为本技术的优选方案，包括角度传感器1、转向轴2、转向电机3、小齿轮4、推力轴承5、机架基座6、千斤顶7、支柱8、轮轴9、行走轮10、主轴套筒11、滑轨12、第一铰链13、U型支架14、转向支撑轮15、滚动轴承16、大链轮17、链条18、小链轮19、减速器20、驱动电机21、驱动电机支座22、横向支架23、调节螺杆24、变速电机25、转向支架26、防滑齿27、第二铰链28、第三铰链29和大齿轮30。具体的，本实施例的农用全向轮分为行走轮10构成的行走机构、行走驱动机构、转向机构以及顶升机构四个部分，其中两组行走轮10同轴装配在轮轴9的两端，行走轮10和轮轴9一同转动，轮轴9则通过两组滚动轴承16转动个装配在主轴套筒11内，主轴套筒11通过两组支柱8与机架基座6固连，通过机架基座6将该行走机构与农用植保机械的机身连接起来。行走驱动机构驱动行走轮10转动，包括有减速器20、驱动电机21、驱动电机支座22和横向支架23，其中，横向支架23固定在支柱8上，并向其中一侧行走轮延伸设置，驱动电机21通过驱动电机支座22固定安装在横向支架23上，驱动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农用全向轮，其特征在于：包括行走轮(10)、行走驱动机构、转向机构和顶升机构；所述行走轮(10)同轴传动设置在轮轴(9)上，所述轮轴(9)转动装配于主轴套筒(11)内，所述主轴套筒(11)通过支柱(8)与机架基座(6)固连；所述行走驱动机构固定在机架基座(6)上，与行走轮(10)传动连接；所述转向机构包括转向轴(2)和转向电机(3)，所述转向轴(2)通过推力轴承(5)竖直装配于机架基座(6)上，转向轴一端与固定安装的转向电机(3)传动连接，另一端与主轴套筒(11)垂直固连；所述顶升机构包括千斤顶(7)、转向支架(26)以及转向支撑轮(15)，所述千斤顶(7)一端与转向轴连接，另一端与转向支架(26)连接，所述转向支架(26)与主轴套筒(11)的中部沿顶升方向滑动装配，所述转向支撑轮(15)采用万向结构装配于转向支架(26)的底部。

【技术特征摘要】
1.一种农用全向轮，其特征在于：包括行走轮(10)、行走驱动机构、转向机构和顶升机构；所述行走轮(10)同轴传动设置在轮轴(9)上，所述轮轴(9)转动装配于主轴套筒(11)内，所述主轴套筒(11)通过支柱(8)与机架基座(6)固连；所述行走驱动机构固定在机架基座(6)上，与行走轮(10)传动连接；所述转向机构包括转向轴(2)和转向电机(3)，所述转向轴(2)通过推力轴承(5)竖直装配于机架基座(6)上，转向轴一端与固定安装的转向电机(3)传动连接，另一端与主轴套筒(11)垂直固连；所述顶升机构包括千斤顶(7)、转向支架(26)以及转向支撑轮(15)，所述千斤顶(7)一端与转向轴连接，另一端与转向支架(26)连接，所述转向支架(26)与主轴套筒(11)的中部沿顶升方向滑动装配，所述转向支撑轮(15)采用万向结构装配于转向支架(26)的底部。2.根据权利要求1所述的一种农用全向轮，所述转向支架(26)采用矩形支架，其竖直侧壁与主轴套筒(11)之间通过滑轨(12)装配。3.根据权利要求2所述的一种农用全向轮，所述转向支撑轮(15)通过U型支架(14)设置在转向支架(26)的底部，所述U型支架(14)倒置，其顶端通过第一铰链(13)与转向支架(26)的底部万向连接，两组转向支撑轮(15)安装于...

【专利技术属性】
技术研发人员：康江，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43