CN106938677A - 一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车，包括车架、轮毂电机车轮、调节轮距装置和四轮转向控制装置，车架左右两侧的四轮转向控制装置和调节轮距装置镜像设置，四轮转向控制装置包括第一转动杆、第二转动杆、第一齿轮、第二齿轮和第一步进电机，调节轮距装置包括圆形转盘、第三齿轮、第四齿轮和第二步进电机，轮毂电机车轮设置在车轮支架上，第二转动杆的底端和车轮支架相连，轮毂电机车轮增加了平台的驱动力，本运输小车为四轮独立转向，灵活性高，极大地提高了平台移动的灵活性，调节轮距装置能够根据不同的农作物行间隔调整车架左右两侧轮毂电机车轮的间距。

Description

一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车

技术领域

本发明涉及农用车领域，更具体的说是涉及一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车。

背景技术

随着我国经济的发展，农业机械化水平在不断提高，农用遥控移动运输小车作为一种新型农业机械，在农业生产过程中能显著改善作业人员的安全性和舒适性，大大降低人们的劳动强度，特别是在施肥、喷药等危害人体健康的作业中，农业运输小车非常必要。在农作物的生长期，除草、喷药以及施肥等田间管理机械化作业要求农业运输小车沿农作物行距行走。现有的农业运输小车在行走过程中还存在一些问题：由于运输小车转向的过程中受到较大的轴向力作用，转向阻力矩很大，难以实现全向转向，灵活性差，不适合农业生产的复杂环境；不能针对不同高度的作物而适当调整车身高度，通用性差，对地形的适应性不好，尤其是在丘陵坡地，容易发生翻车事故；不同农作物的行距一般不同，同种农作物不同区域或者不同种植方式的行距一般也不同。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车，具有四轮驱动功能，能够灵活转向，同时具有可调轮距功能。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车，包括车架、轮毂电机车轮、调节轮距装置和四轮转向控制装置，所述车架包括底板、盖板和将盖板支撑在底板正上方的若干支撑柱，所述底板上放置有电池组，所述盖板上放置有工控机；所述车架的四角分别设置有四轮转向控制装置和调节轮距装置，所述车架左右两侧的四轮转向控制装置和调节轮距装置均对称设置，所述四轮转向控制装置包括第一转动杆、第二转动杆、第一齿轮、第二齿轮和第一步进电机，所述第一转动杆垂直贯穿底板和盖板，所述第一转动杆顶端设置有阻止其掉落的堵头，所述调节轮距装置包括圆形转盘、第三齿轮、第四齿轮和第二步进电机，所述第一转动杆底端连接在转盘顶面中心位置，所述第二转动杆贯穿转盘并靠近转盘边沿位置，所述第二转动杆位于转盘上侧部位设置有阻止其脱离转盘的堵头，所述第一齿轮套设在第二转动杆上，所述第一步进电机设置在转盘上，所述第二齿轮和第一步进电机的转轴相连，所述第一齿轮和第二齿轮相配合，所述轮毂电机车轮设置在车轮支架上，所述第二转动杆的底端和车轮支架相连，所述工控机向第一步进电机发送命令，所述第一步进电机转动带动第二转动杆转动，从而调整轮毂电机车轮的方向，所述第三齿轮套设在第一转动杆上，所述第二步进电机位于底板上，所述第四齿轮和第二步进电机的转轴相连，所述第三齿轮和第四齿轮相配合，所述工控机向第二步进电机发送命令，所述第二步进电机转动带动第一转动杆转动使转盘相对车架旋转，从而调节左右两侧的轮毂电机车轮间的间距。

作为本发明的进一步改进，所述第一转动杆底端贯穿转盘，所述第一转动杆底端连接有阻止其和转盘脱离的堵头，所述调节轮距装置还包括套设在第一转动杆外侧的定位环和卡扣环，所述定位环底端固定在转盘上，所述定位环顶端边沿上均布有若干卡槽，所述卡扣环包括左半环和右半环，所述左半环和右半环上分别连接有卡杆，所述第一转动杆轴向上对称设置有两个条状凹槽，所述左半环和右半环内侧壁上分别设置有条状卡块，所述左半环和右半环外侧壁上分别设置有卡件和扣件，所述左半环和右半环卡合在第一传动杆上，所述卡块卡入凹槽中并可在凹槽中上下滑动，通过卡件和扣件相配合将左半环和右半环固定在一起，所述卡杆卡在定位环上的卡槽中阻止转盘相对第一转动杆转动，将卡扣环向上移动，所述卡杆从卡槽中移出，所述转盘可相对第一转动杆转动从而调节左右两侧的轮毂电机车轮间的间距。

作为本发明的进一步改进，所述调节轮距装置还包括封盖，所述封盖包括两个半封盖，所述半封盖包括半圆形挡板、设置在挡板弧状边沿的垂直于挡板的凸缘，所述挡板上设置有半圆形缺口，所述凸缘上设置有通孔，所述定位环上设置有螺纹孔，将两个半封盖扣合在定位环上，所述第一转动杆卡在缺口中，螺栓穿过通孔后旋入螺纹孔中，将封盖固定在定位环上阻挡卡扣环向上移动。

作为本发明的进一步改进，还包括升降装置，所述升降装置包括液压缸、液压油箱和液压驱动装置，所述液压油箱和液压驱动装置设置在底板下表面，所述液压缸一端固定在转盘上表面，所述第一转动杆沿底面向上延伸设置有同轴的安装孔，所述液压缸的活塞杆位于安装孔中，所述液压缸的活塞杆顶端和安装孔的孔壁固定连接。

作为本发明的进一步改进，所述转盘上设置有延伸方向经过其中心点的条状缝隙，所述缝隙的两侧壁上分别设置有滑槽，所述转盘上设置有支撑台，所述支撑台包括上下平行设置的两个支撑板和设置在两个支撑板之间的支撑柱，下侧的支撑板两侧边沿分别位于滑槽中，所述滑槽上侧的槽壁上沿滑槽走向均布有若干穿孔，所述上侧的支撑板上设置有螺纹孔，螺栓旋入螺纹孔中后底端穿过穿孔后抵在下侧支撑板上将支撑台固定在转盘上，所述第二转动杆设置在支撑台上。

本发明的四轮转向的轮式农用四驱运输小车，包括车架、轮毂电机车轮、调节轮距装置和四轮转向控制装置，车架的四角分别设置有四轮转向控制装置和调节轮距装置，车架左右两侧的四轮转向控制装置和调节轮距装置均对称设置，轮毂电机车轮增加了平台的驱动力，本运输小车为四轮独立转向，灵活性高，极大地提高了平台移动的灵活性，调节轮距装置能够根据不同的农作物行间隔调整车架左右两侧轮毂电机车轮的间距。

附图说明

图1为本发明轮式农用四驱运输小车的结构示意图；

图2为本发明调节轮距装置的局部结构示意图；

图3为本发明卡扣环和第一转动杆相配合的结构示意图；

图4为本发明封盖的结构示意图；

图5为本发明升降装置的结构示意图；

图6为本发明支撑台和转盘的结构示意图；

图7为本发明支撑台和转盘上缝隙相配合的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图所给出的实施例对本发明做进一步的详述。

参照图1-7所示，本实施例的一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车，包括车架1、轮毂电机车轮2、调节轮距装置3和四轮转向控制装置4，车架1包括底板11、盖板12和将盖板11支撑在底板11正上方的若干支撑柱13，底板11上放置有给用电器件供电的电池组15，盖板12上放置有工控机16，盖板12上可以搭载机械手臂、喷灌***或监测***；底板11和盖板12均为方形，车架1的四角分别设置有四轮转向控制装置4和调节轮距装置3，车架1左右两侧的四轮转向控制装置4和调节轮距装置3对称设置，四轮转向控制装置4包括第一转动杆41、第二转动杆42、第一齿轮43、第二齿轮44和第一步进电机45，第一转动杆41垂直贯穿底板11和盖板12，第一转动杆41顶端设置有阻止其掉落的堵头5，堵头5呈圆柱状，堵头5和第一转动杆41顶端之间螺纹连接，调节轮距装置3包括圆形转盘31、第三齿轮310、第四齿轮311和第二步进电机312，第一转动杆41底端固定连接在转盘31顶面中心位置，第二转动杆42贯穿转盘31并靠近转盘31边沿位置，第二转动杆42可相对转盘31转动，第二转动杆42位于转盘31上侧部位设置有阻止其脱离转盘31的堵头5，堵头5和第二转动杆42之间螺纹连接，第一齿轮43套设在第二转动杆42上，第一步进电机45设置在转盘31上，第二齿轮44和第一步进电机45的转轴相连，第一齿轮43和第二齿轮44相配合，轮毂电机车轮2设置在车轮支架上，第二转动杆42的底端和车轮支架相连，当小车需要转向时，工控机16向第一步进电机45发送命令，第一步进电机45转动带动第二齿轮44转动，第二齿轮44带动第一齿轮43转动，使第二转动杆42开始转动，从而调整轮毂电机车轮2的方向，现有的农业作业车辆采用两轮或四轮转向，两轮转向由于转向半径较大，不便于农田作业，四轮转向虽然便于农田作业，但在道路行驶时由于转向半径太小使操纵困难，本发明的运输小车可在两轮转向和四轮转向之间随意切换，当需要两轮转向时，工控机16向小车前侧的两个第一步进电机45发送命令，实现两轮转向；当需要四轮转向时，工控机16向四个第一步进电机45发送命令，实现四轮转向；第三齿轮310套设在第一转动杆41上，第二步进电机312位于底板11上，第四齿轮311和第二步进电机312的转轴相连，第三齿轮310和第四齿轮311相配合，当需要根据农作物的行间距调节小车的轮距时，工控机16向四个第二步进电机312发送命令，使小车左右两侧的第二步进电机312向相反方向转动，第二步进电机312转动带动第四齿轮311转动，第四齿轮311带动第三齿轮310转动，使第一转动杆41相对车架1转动，使转盘31相对车架1旋转，因为车架1左右两侧的四轮转向控制装置4对称设置，随着小车左右两侧的转盘31向相反方向转动，左右两侧的轮毂电机车轮2间的间距逐渐变化以适应农作物的间距；为了在调节轮距时更灵活，调节轮距装置3和四轮转向控制装置4可同时启动，工控机16向四个第二步进电机312发送命令，同时向四个第一步进电机45发送命令，使小车左右两侧的第二步进电机312向相反方向转动，使小车左右两侧的第一步进电机45向相反方向转动，位于同一角的第一步进电机45和第二步进电机312旋转方向相同，第二步进电机312转动带动第四齿轮311转动，第四齿轮311带动第三齿轮310转动，使第一转动杆41相对车架1转动，同时，第一步进电机45转动带动第二齿轮44转动，第二齿轮44带动第一齿轮43转动，使第二转动杆42开始转动，从而调整轮毂电机车轮2的方向，使转盘31相对车架1旋转，因为车架1左右两侧的四轮转向控制装置4对称设置，随着小车左右两侧的转盘31向相反方向转动，左右两侧的轮毂电机车轮2间的间距逐渐变化以适应农作物的间距。

作为改进的一种具体实施方式，第一转动杆41底端贯穿转盘31，第一转动杆41底端连接有阻止其和转盘31脱离的堵头5，堵头5和第一转动杆41底端螺纹连接，调节轮距装置3还包括套设在第一转动杆41外侧的定位环32和卡扣环33，定位环32底端固定在转盘31上，定位环32顶端边沿上均布有若干卡槽34，卡扣环33包括相配合的左半环331和右半环332，左半环331和右半环332上分别连接有卡杆35，第一转动杆41轴向上对称设置有两个条状凹槽46，左半环331和右半环332内侧壁上分别设置有和条状凹槽46相配合的条状卡块36，左半环331和右半环332外侧壁上分别设置有相配合的卡件37和扣件38，左半环331和右半环332卡合在第一传动杆41上，卡块36卡入凹槽46中并可在凹槽46中上下滑动，卡块36和凹槽46相配合阻止卡扣环33相对第一传动杆41转动，通过卡件37和扣件38相配合将左半环331和右半环332固定在一起，卡杆35卡在定位环32上的卡槽34中阻止转盘31相对第一转动杆41转动，将卡扣环33向上移动，卡杆35从卡槽34中移出，用力转动转盘31，转盘31可相对第一转动杆41转动从而调节左右两侧的轮毂电机车轮2间的间距。这种结构设计主要是为了能够手动调节轮毂电机车轮2间的间距，可以先通过手动大幅度调节轮毂电机车轮2间的间距，再用自动调节方式进行微调，从而使小车更耐用，也可以将手动调节方式作为备用手段。

作为改进的一种具体实施方式，调节轮距装置3还包括封盖，封盖包括两个半封盖39，半封盖39包括半圆形挡板391、设置在挡板391弧状边沿的垂直于挡板的凸缘392，挡板391上设置有半圆形缺口393，凸缘392上设置有通孔394，定位环32上设置有螺纹孔，将两个半封盖39扣合在定位环32上，使卡扣环33位于挡板391下侧，第一转动杆41卡在缺口393中，螺栓穿过通孔394后旋入螺纹孔中，将封盖固定在定位环32上阻挡卡扣环33向上移动。在没有封盖的情况下，卡扣环33靠自身重力抵在定位环32上，使卡杆35卡在定位环32上的卡槽34中阻止转盘31相对第一转动杆41转动，封盖的设置可以避免在小车发生意外倾斜的情况下，卡扣环33相对定位环32移动，使卡杆35从定位环32上的卡槽34中脱离，影响结构的稳定性。

作为改进的一种具体实施方式，还包括升降装置6，升降装置6包括液压缸61、液压油箱62和液压驱动装置63，液压油箱62和液压驱动装置63设置在底板11下表面，液压缸61一端固定在转盘31上表面，第一转动杆41沿底面向上延伸设置有同轴的安装孔17，液压缸61的活塞杆位于安装孔17中，液压缸61的活塞杆顶端和安装孔17的孔壁固定连接。当需要调节车架1的底板11离地面的高度以适应更高的农作物，工控机16向液压驱动装置63发送命令，液压驱动装置63驱动液压缸61的活塞向上伸出，抬升车架1的底板11离地面的高度以适应更高的农作物。

作为改进的一种具体实施方式，转盘31上设置有延伸方向经过其中心点的条状缝隙313，缝隙313的两侧壁上分别设置有滑槽314，转盘31上设置有支撑台7，支撑台7包括上下平行设置的两个支撑板71和设置在两个支撑板71之间的支撑柱72，下侧的支撑板71两侧边沿分别位于滑槽314中，滑槽314上侧的槽壁上沿滑槽314走向均布有若干穿孔315，上侧的支撑板71上设置有螺纹孔，螺栓旋入螺纹孔中后底端穿过穿孔315后抵在下侧支撑板71上将支撑台7固定在转盘31上，第二转动杆42设置在支撑台7上。这种结构设计是为了调整调节轮距装置3对轮距的调节范围，同时也可对轮距进行微调，松开将支撑台7固定在转盘31上的螺栓后，使下侧的支撑板71沿滑槽314滑动，调整支撑台7在转盘31上的位置，从而调整调节轮距装置3对轮距的调节范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车，包括车架(1)、轮毂电机车轮(2)、调节轮距装置(3)和四轮转向控制装置(4)，其特征在于：所述车架(1)包括底板(11)、盖板(12)和将盖板(11)支撑在底板(11)正上方的若干支撑柱(13)，所述底板(11)上放置有电池组(15)，所述盖板(12)上放置有工控机(16)；所述车架(1)的四角分别设置有四轮转向控制装置(4)和调节轮距装置(3)，所述车架(1)左右两侧的四轮转向控制装置(4)和调节轮距装置(3)均对称设置，所述四轮转向控制装置(4)包括第一转动杆(41)、第二转动杆(42)、第一齿轮(43)、第二齿轮(44)和第一步进电机(45)，所述第一转动杆(41)垂直贯穿底板(11)和盖板(12)，所述第一转动杆(41)顶端设置有阻止其掉落的堵头(5)，所述调节轮距装置(3)包括圆形转盘(31)、第三齿轮(310)、第四齿轮(311)和第二步进电机(312)，所述第一转动杆(41)底端连接在转盘(31)顶面中心位置，所述第二转动杆(42)贯穿转盘(31)并靠近转盘(31)边沿位置，所述第二转动杆(42)位于转盘(31)上侧部位设置有阻止其脱离转盘(31)的堵头(5)，所述第一齿轮(43)套设在第二转动杆(42)上，所述第一步进电机(45)设置在转盘(31)上，所述第二齿轮(44)和第一步进电机(45)的转轴相连，所述第一齿轮(43)和第二齿轮(44)相配合，所述轮毂电机车轮(2)设置在车轮支架上，所述第二转动杆(42)的底端和车轮支架相连，所述工控机(16)向第一步进电机(45)发送命令，所述第一步进电机(45)转动带动第二转动杆(42)转动，从而调整轮毂电机车轮(2)的方向，所述第三齿轮(310)套设在第一转动杆(41)上，所述第二步进电机(312)位于底板(11)上，所述第四齿轮(311)和第二步进电机(312)的转轴相连，所述第三齿轮(310)和第四齿轮(311)相配合，所述工控机(16)向第二步进电机(312)发送命令，所述第二步进电机(312)转动带动第一转动杆(41)转动使转盘(31)相对车架(1)旋转，从而调节左右两侧的轮毂电机车轮(2)间的间距。

2.根据权利要求1所述的一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车，其特征在于：所述第一转动杆(41)底端贯穿转盘(31)，所述第一转动杆(41)底端连接有阻止其和转盘(31)脱离的堵头(5)，所述调节轮距装置(3)还包括套设在第一转动杆(41)外侧的定位环(32)和卡扣环(33)，所述定位环(32)底端固定在转盘(31)上，所述定位环(32)顶端边沿上均布有若干卡槽(34)，所述卡扣环(33)包括左半环(331)和右半环(332)，所述左半环(331)和右半环(332)上分别连接有卡杆(35)，所述第一转动杆(41)轴向上对称设置有两个条状凹槽(46)，所述左半环(331)和右半环(332)内侧壁上分别设置有条状卡块(36)，所述左半环(331)和右半环(332)外侧壁上分别设置有卡件(37)和扣件(38)，所述左半环(331)和右半环(332)卡合在第一传动杆(41)上，所述卡块(36)卡入凹槽(46)中并可在凹槽(46)中上下滑动，通过卡件(37)和扣件(38)相配合将左半环(331)和右半环(332)固定在一起，所述卡杆(35)卡在定位环(32)上的卡槽(34)中阻止转盘(31)相对第一转动杆(41)转动，将卡扣环(33)向上移动，所述卡杆(35)从卡槽(34)中移出，所述转盘(31)可相对第一转动杆(41)转动从而调节左右两侧的轮毂电机车轮(2)间的间距。

3.根据权利要求2所述的一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车，其特征在于：所述调节轮距装置(3)还包括封盖，所述封盖包括两个半封盖(39)，所述半封盖(39)包括半圆形挡板(391)、设置在挡板(391)弧状边沿的垂直于挡板的凸缘(392)，所述挡板(391)上设置有半圆形缺口(393)，所述凸缘(392)上设置有通孔(394)，所述定位环(32)上设置有螺纹孔，将两个半封盖(39)扣合在定位环(32)上，所述第一转动杆(41)卡在缺口(393)中，螺栓穿过通孔(394)后旋入螺纹孔中，将封盖固定在定位环(32)上阻挡卡扣环(33)向上移动。

4.根据权利要求1所述的一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车，其特征在于：还包括升降装置(6)，所述升降装置(6)包括液压缸(61)、液压油箱(62)和液压驱动装置(63)，所述液压油箱(62)和液压驱动装置(63)设置在底板(11)下表面，所述液压缸(61)一端固定在转盘(31)上表面，所述第一转动杆(41)沿底面向上延伸设置有同轴的安装孔(17)，所述液压缸(61)的活塞杆位于安装孔(17)中，所述液压缸(61)的活塞杆顶端和安装孔(17)的孔壁固定连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种四轮转向的轮式农用四驱运输小车，其特征在于：所述转盘(31)上设置有延伸方向经过其中心点的条状缝隙(313)，所述缝隙(313)的两侧壁上分别设置有滑槽(314)，所述转盘(31)上设置有支撑台(7)，所述支撑台(7)包括上下平行设置的两个支撑板(71)和设置在两个支撑板(71)之间的支撑柱(72)，下侧的支撑板(71)两侧边沿分别位于滑槽(314)中，所述滑槽(314)上侧的槽壁上沿滑槽(314)走向均布有若干穿孔(315)，所述上侧的支撑板(71)上设置有螺纹孔，螺栓旋入螺纹孔中后底端穿过穿孔(315)后抵在下侧支撑板(71)上将支撑台(7)固定在转盘(31)上，所述第二转动杆(42)设置在支撑台(7)上。