CN201086632Y - 两轮混合动力拖拉机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型两轮混合动力拖拉机,微型柴油机和电动混合动力,主要用于农业农村的一种工具,其特点是;在不需要燃油也可利用蓄电池带动工作,可做电动车用,发动机利用柴油燃烧后的高温气体,产生高温,在另外一个汽缸中和水蒸气汇合,水蒸气在高温状态下迅速膨胀,产生动力,推动活塞工作;可减少空气污染,和温室气体排放,同时节约燃料,通过整流和稳压控制***输出60V安全直流、220V交流电源,做野外作业电源;在农业领域用于收割,耕地,播种,施肥、地膜覆盖水泵又能用于浇灌,喷洒农药,主要特点是体积小,功率在3-12千瓦之间,机动灵活,刹车采用汽车的碟式制动,安全可靠,电力启动,操作方便,用于短途货物运输,也可乘载三人作为交通工具。
Description
技术领域
本适用新型涉两轮混合动力拖拉机,涉及一种农业作业运输工具。主要用柴油,电力混合动力,单机时作为运输工具,移动发电电源,选择组件可用于农业耕种,收割,喷洒农药,灌溉,园林整地,修剪作业养护,短距离运输,野外作业的供应电源。
背景技术
同类技术领域,在专利申请中公开混合动力摩托车,多采用单缸汽油发动机,主要用于交通运输领域;目前农业领域普遍的四轮拖拉机,车体大,丘陵和山区野外道路较差时,田间和园林小空间无法工作,在选择外挂装置,收割机,耕作机械,动力安装复杂,动力发动机,主要采用单缸柴油机,油过大,能效损耗大,排放气体污染空气严重。特别是蔬菜种植领域还没有适合的小型耕种机械,在田间作业园林喷洒农药机械没有一种可机动作业,安全便捷的设备,作为发电设备,目前发电机多是单机作业,在野外作业时,移动运输不便。
发明内容
本实用新型主要目的是提供一种以柴油,电力,乙醇为混合动力,环保,节约的多用途拖拉机,后面悬挂耕作机械,电力驱动运转可用做农业耕地、播种施肥,作物收割,喷洒农药时在侧面可悬挂水箱,直接联结电动喷雾器,配置水泵浇灌,园林整地,修剪养护,挂装后箱或边箱作短途运输工具,在野外作业时可作为方便的交、直流电源,前、后轮各有动力驱动,后轮双轮结构,可在较窄的道路,行走平稳,机动灵活,可手扶作业或骑行作业。
本实用新型主要采用一个双缸八冲程微型风冷柴油发动机作动力,一个交流发电、直流电动机为一体的电机,离合器,自动变速器,储电池组,前轮安装可拆卸直流电机作动力,有调速***控制;动力***:仪表盘,油箱,水箱组成的辅助***:附件可根据需要选择,小麦收割机,园林修剪机,旋耕机,播种机,地膜覆盖机,喷雾机,浇灌机,运输边箱,后挂箱,组成工作***。
一、行走***,前转向架减震车体支架,后悬挂架,转向机构,可安装各种辅助工具,收割机,修剪机,侧面可安装拆卸式边箱,后悬挂可安装耕地机械,播种机械,地膜覆盖机械,喷灌机,拖车支架;前轮安装有直流电动,交流发电机,碟式车闸制动组成,后轮有单、双轮结构,有链轮或齿轮动力组件,制动蝶闸组成。
二、动力***,发动机,普通型有双缸风冷柴油机组成,双缸、八冲程柴油机,主要有一个柴油工作汽缸、一个余热回收蒸汽气工作汽缸,一个进气门,一个排气门,一个中置气门组成,曲轴和气门用伞型齿轮立轴连接驱动,减少噪音,通过凸轮推动气门工作,油泵采用齿轮油泵,和电磁轴塞加压控制喷油时间,中间气门安装有乙醇喷射催化装置,柴油工作缸主要有,进气冲程,压缩冲程,工作冲程,排气工作冲程完成做工,排出高温气体在经过乙醇催化装置,混合汽化乙醇,颗粒状态碳化物二次燃烧,进入蒸汽工作汽缸,压缩冲程,喷雾工作冲程,和排气冲程,循环运行工作。水在通过柴油工作汽缸外部散热管加热,经过轴塞水泵加压,喷头雾化,向蒸汽缸内喷射雾状水蒸气;柴油发动机主轴连接两个活塞,主轴和曲轴为一体结构上用两个惯性平衡铁。
三、主轴通过连轴固定连接直流电动、交流发电机,通过离合器连接到自动变速齿轮箱,用链条、传动轴传动到后轮;在发动机启动后,发电机自动工作,发出电能经过整流和控制***向蓄电池组、前轮或外部提供电能,电机设计为水或油强制循环冷却,电机内部安装冷却管,外部安装散热片,保证长期能够工作和高温环境不会烧毁电机:换向器采用自动更换碳刷功能;在最大做工状态,需要后轮加大动力时,控制***打开,有储电池提供电力,电动机开始工作,作电动机使用,和发动机同时输出动力,动力经过变速装置,通过链条或传动轴输送到后轮,完成行走工作;车辆静止需要提供电源,发动机带动发电机发电和蓄电池组合,输出稳定的交、直流电源;电动机同时作为发动机启动电机使用。
四、控制***,主要包括;发电整流稳压***,电压逆变***,调速***,蓄电池管理***,安全保护***,控制整机做工,在低速或小动力工作时,蓄电池提供动力,有电动机带动前行走,在需要加大动力时,或蓄电池电量不足时,柴油发动机开始启动工作,三级动力装置,发动机基本在恒速状态运转,提高工作效率,减少污染排放。
五、辅助***,储备燃油油箱,水箱,乙醇储存箱,油泵,水泵,蓄电池,仪表,仪表盘,照明灯,制动刹车、座位。
六、可选择外挂工作***,有前部装置,各种电动收割机械,动力有发电机和蓄电池提供,后部悬挂耕作机械,播种机械,农药喷施机械,浇灌,喷灌机械,运输边箱、后挂拖车。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1本实用新型外观图
图2本实用新型主要工作结构图
图3本实用新型农业辅助原理图
图4本实用新型柴油发动机工作原理结构图
图5本实用新型电机结构图
具体实施方式
图1所描述的外观结构图,有车体车架为主体,车架前部有转向***,前轮减震,多功能悬挂架,仪表盘,照明灯组成,中部三角形倒梯型车体组成,主要动力***,外罩组成,后部有减震,多功能悬挂固定支架组成,行走***有前轮,后轮组成。上部有上盖,座位组成主要车体部分。
图2给出主要工作***:,装配可选择1-12千瓦动力:发动机1,双缸8冲程柴油机组成:油箱7,水箱8,分置安装,发动机主轴直接和电动一体机2连接,电机和离合器3连接,离合器另一端和和变速控制器4连接,变速器采用电磁铁控制调速技术,将动力通过传动轴或传动链条5,将动力输送到后轮13,发动机运转时,电机发电工作,输出电能,通过整流,控制器将电能储存到蓄电池6,通过变速控制器将电能输送到前轮驱动电动机11,驱动前轮12行走,在需要整机发电工作时,控制***有蓄电池向外部输送电源,在能量不足时,电源管理***打开发动机带动电机发电,可不间断提供稳定的交、直流两用电源。前轮12和后轮13在车辆下坡时带动电机转为发电状态,发出电能有控制器储存在蓄电池6。
本装置有三种动力状态,在平路行驶,有蓄电池6提电能,前轮电机驱动动力带动整车行走:二种方法有蓄电池6向电机11提供动力,带动后轮和前轮并驱行走:第三种动力状态,发动机1启动通过离合器、发电机主轴将动力传输到后轮13,和电动机同时带动车辆行走工作。柴油发动机也可独立驱动后轮,发电机发电,带动外部机械收割机,喷雾机,旋耕机,水泵工作。在蓄电池作为动力时,不许要燃油,环保无污染:发动机发电处于稳定运行状态,可节约15%燃油。三种动力结合,行走动力强劲,可节约能源20%。
在作为普通运输工具时,特别是山区较窄路面,速度控制在10-20千米/小时行走,5组60V蓄电池组6提供动力可行驶50公里左右,满足农村一般短途运输需要,可在后座两边悬挂边架载重100-1000公斤左右,在宽敞道路也可安装边厢15,后挂拖车16。
在作为野外作业或需要提供电源时,有5组60V蓄电池6单独向外部提供一定电力,在电力不足时,有控制***打开电动机2,启动发动机1带动发电机工作,经过输变电路输出交、直流电源,电动机主要有启动电机的作用,蓄电池提供直流动力,驱动发动机运转;在需要后轮动力驱动时,离合器4闭和,直接带动后轮工作,在需要加至最大动力时,发动机通过离合器,经电机主轴,和电机共同向后轮输送动力。
电机附图4主要有转子26,换向器27,碳刷28,碳刷架29,定子线圈30和铝合金外壳31不组成,两组碳刷架各有两个以上碳刷架组成,在需要更换碳刷时可自动换取碳刷,保证电机连续长期运转。冷却管32,散热片33,保证室外高温运转电机不发热,转子和换向器采用椎型插头连接,维修方便。
根据工作需要,小型可风力冷却,中型要水冷却机构。后部并行安装两个车轮,轮距可有不同需要设计在10-50厘米,保证行走稳定性,传动小型可有链条传动,中型有传动轴传动。
控制***:整机处于充电工作状态时,在蓄电池电压和电流低于极限时,电压控制器,电源管理***发出信号,驱动继电器,接同电机,带动发动机,发动机开始运转,驱动发电***,发电机开始工作,发出220V或380V交流电,经整流***,稳压调节器,变为直流60V直流电源,向蓄电池充电:处于向外部供电时,发电机发出交流电,经过稳压***直接向外部提供电能。调速器主要调节直流电,改变前轮电机转速,控制行走速度。在外部提供电力可直接连接输入220V电压充电,不需要另配电源。
附图5两缸八冲程发动机,20一个主汽缸,21一个再生动力汽缸,3个气门,联合完成工作,原理图5,第一冲程,20进气门打开,21联合气门关闭,主汽缸完成进气工作;第二冲程,进气门关闭,主汽缸开始压缩工作,第三冲程,喷油嘴在电磁阀控制下打开,向汽缸喷入燃料,燃烧产生动力,推动活塞主汽缸开始工作,第四冲程,23中间汽门打开,第一汽缸排气,在经过通道时混合一定比例乙醇,通过气门将高温气体排到二汽缸,第五冲程,二汽缸开始吸入气体,,二汽缸开始压缩高温气体,乙醇在高温时催化燃烧,继续提高气体温度;第七冲程,二汽缸喷雾喷嘴开始向汽缸喷入高温水雾,水雾在汽缸内高温状态迅速挥发,产生动力,推动活塞工作。第八冲程,24排气门打开,将水蒸气状态废气排出。第一汽缸开始进气个工作。在平衡惯性物作用下,活塞连续工作,推动主轴运转。
一气缸 | 二气缸 |
第1冲程;吸气 | 第5冲程;压缩 |
第2冲程;压缩 | 第6冲程;工作 |
第3冲程;工作 | 第7冲程;排气 |
第4冲程;排气 | 第8冲程;吸气 |
水在通过汽缸散热管道,产生高温蒸汽,在喷入高温空气中迅速挥发膨胀,产生动力,推动活塞做工,可回收能源30%,同时排出废气在水蒸气的作用下,使部分颗粒状态污染物凝变,通过回收装置,可减少污染物排放和温室作用。
在外挂收割机,喷雾器,喷灌机,旋耕机时,要求有电动机提供转动工作,方便调节,如在收割小麦,水稻,大豆,牧草,玉米,更换不同刀片即可,可任意调节留茬高度,并通过传动机构,收集在边箱,运输到指定位置。喷灌时直接驱动压缩机,吸入水和药液,进行作业,操作简单。
紧急刹车制动时有前后轮中轴安装的蝶刹制动盘和控制器组成,保证行车安全,减速时前后、轮滑行自动发电,后轮通过变速器,带动发电机运转控制器向电机转子供电,产生磁力,降低转速,并发出电能并储存到蓄电池,可回收能源。
在本实用新型同时可采用目前单缸柴油机改装,在供油***加装电动增压泵,加强雾化效果,使用本实用新型不用加装起动机,简单经济,比较使用于低端市场开发,八冲程双缸柴油机混合电力动力驱动,节能环保。
Claims (4)
1.一种两轮混合动力拖拉机,其特征在于,前轮驱动直流电动有刷电机(11),可交流发电,安装前减震架上,可拆下作收割机,剪草机动力,发动机(1)直接和动发电机(2)轴向联结,电机(3)有启动、发电、电动三位一体,自动更换碳刷装置(36),电机循环冷却装置(39),电机超温报警、自动保护装置(42),不间断60V蓄电池(6)和发动机(1)发电机(2),组成混合动力,在车辆静止,发动机和发电机工作,和蓄电池组联合,作为不间断供电技术,电机水循环冷却,在野外高温下保证长时间连续工作,自动更换碳刷,装置减少维护。
2.根据权利要求1所述的两轮混合动力拖拉机,其特征在于,主要包括一个双缸(8)冲程微型柴油发动机(1),一个柴油工作汽缸(20),一个蒸汽工作汽缸(21),一个独立进气门(22),一个联合气门(23),一个独立排气门(24),乙醇混合燃烧器(29),乙醇添加燃烧技术,增加燃烧质量,提高功率,减低空气污染物排放,机械柴油泵安装在气门轴上,电磁阀控制喷油时间,水预热循环、冷却柴油工作汽缸技术,雾化加压电磁控制喷射高温水雾技术(40),利用柴油发动机排出高温气体,经过乙醇催化二次燃烧,生成高温气体,水蒸汽遇热迅速膨胀产生动力,推动活塞做工,整机主要有一根曲轴和活塞连接产生动力,在机体内部配装惯性平衡铁,曲轴通过伞形齿轮和上轴连接连接传动,气门凸轮,齿轮柴油泵,蒸汽加压泵,安装在上轴,结构简单减少空间和发动机噪音。
3.根据权利要求1所述的两轮混合动力拖拉机,其特征在于,前轮电机(11),固定在减震架上,通过碟片上齿轮和前轴连接,60v蓄电池,发电机提供动力,可调节速度驱动前轮行走,在减速和空载时转为发电机,向蓄电池组输送电能,发动机(1)和主电机(2),可独立或同步带动后轮运行,前后两个驱动轮和一个辅助轮动力行走两轮驱动行走技术,变速箱采用电磁铁自动调速技术,可选装边厢、后挂拖车作交通运输工具使用,行车速度在10-30公里/小时。
4.根据权利要求1所述的两轮混合动力拖拉机,其特征在于,前轮电动机(11)可取下安装在收割机架(17)上,收割机可用于小麦,水稻,大豆,玉米,牧草的简单更换刀片方法,带动收割机工作装置,可自行调节与地面高度,适应不同作业需要,后可悬挂耕作机械,铧犁,旋耕机,播种机械(18),地膜覆盖,喷灌作业,直接用电机(11)带动运转,并可根据需要独立调节速度。
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