專利名稱:電動手扶插秧機的制作方法
【專利摘要】一電動手扶插秧機及其電動系統(tǒng)，其中所述的電動手扶插秧機包括：一電動系統(tǒng)和一作業(yè)系統(tǒng)；其中所述電動系統(tǒng)包括一電路模塊和一電動機，所述電動機電連接于所述電路模塊，由所述電路模塊獲取電能驅(qū)動所述作業(yè)系統(tǒng)作業(yè)。
【專利說明】
電動手扶插狹機
技術領域
[0001]本實用新型涉及插秧機領域，更進一步，涉及一電動手扶插秧機及其電動系統(tǒng)，其采用電能作為動力源。
【背景技術】
[0002]農(nóng)業(yè)是人類生存發(fā)展的基礎，為人們提供最基本的生活保障。隨著科學技術的發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式也不斷進步，從原始的人工、畜力的耕作方式，逐漸變成機械化的生產(chǎn)方式，極大地解放了生產(chǎn)勞動力、提高了生產(chǎn)效率。
[0003]現(xiàn)有的機械農(nóng)機中，燃油動力源直接替代傳統(tǒng)的人力、畜力等驅(qū)動方式，驅(qū)動農(nóng)機執(zhí)行不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動作，因此，動力源是機械農(nóng)機一個重要組成部分。插秧機是機械農(nóng)機中的一種及其重要的農(nóng)機類型，與機械動力的發(fā)展相應，現(xiàn)有的機械農(nóng)機動力大部分采用燃油機械作為動力源。在長期的應用過程中，燃油機械為人們來帶來眾多福利、節(jié)省了大量的勞動力，但是同時存在著其自身帶來的弊端，也是人們越來越重視的方面:環(huán)境污染。
[0004]傳統(tǒng)的燃油機械通常借助發(fā)動機將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，燃料通常為柴油或汽油。眾所周知，基于動力產(chǎn)生的原理，柴油或汽油在燃燒過程中產(chǎn)生大量的污染物，比如碳氫化合物(HC)尾氣中的苯、甲苯和二甲苯、氮氧化合物(NO)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)以及臭氧(O3)等。這些污染物不僅污染環(huán)境，而且直接影響人類身體健康。更重要的是，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，一方面操作人員與動力部分都置于開放環(huán)境中，且動力部分與人的距離都相對較近，因此相對于汽車等具有相對封閉空間的機械，農(nóng)機操作者身體受到的直接傷害要遠大于其他燃油機械的操作者;另一方面，鑒于制造成本以及技術難度的考慮，對于農(nóng)機尾氣的凈化處理程度要遠遠低于汽車。因此，環(huán)境污染是燃油機械存在的一個極大弊端，尤其是在當今越來越重視環(huán)境保護、努力尋求環(huán)境友好型的發(fā)展方式的情況下，這些弊端顯得尤為突出。
[0005]另一方面，雖然燃油機械動力已經(jīng)是發(fā)展的相當成熟的技術，但是基于其基本的工作原理，燃油機械的機械復雜程度較高，且難以降低，再結合應用于農(nóng)機中各種機械工作部件，這使得整個機械農(nóng)機的體積較大，行走、控制都不便利。
[0006]進一步，復雜的機械程度以及燃油的方式，使得現(xiàn)有的機械農(nóng)機自身的重量都較大，而基于具體的生產(chǎn)作業(yè)方式，一些生產(chǎn)作業(yè)需要人工操作，機械重量無疑是影響操作便利性的一個重要方面，需要耗費大量的體力。
[0007]一種農(nóng)機產(chǎn)品的發(fā)展不能脫離相關的其他技術的發(fā)展，但是同時要結合其具體的產(chǎn)品需求。比如，機械農(nóng)機的動力發(fā)展離不開汽車領域動力源的發(fā)展，但是由于二者具有不同的工作環(huán)境，不同的應用要求，因此機械農(nóng)機并不能直接應用汽車動力源。插秧機是眾多機械農(nóng)機中的一種重要類型，同樣存在上述的各種弊端，同時由于其自身特殊的生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，對動力源部分也存在特殊的要求。眾所周知，插秧機，特別是水稻插秧機，一般子在水田中作業(yè)、耕種土地松軟，這是插秧機不同于其他類型農(nóng)機的工作環(huán)境的最大特點，因此，動力源的防水性是需要考慮的重要方面。
[0008]綜上，很需要一種可以替代現(xiàn)有的燃油方式、解決環(huán)境污染、身體傷害、操作便利性差等弊端，且能夠結合插秧這種具體生產(chǎn)作業(yè)需求的插秧機。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的一個目的在于提供一電動手扶插秧機，其中所述插秧機以電能為動力源進行驅(qū)動插秧，減少在插秧作業(yè)過程中對環(huán)境的污染以及對人體的直接傷害。
[0010]本實用新型的另一目的在于提供一電動手扶插秧機，其中所述插秧機包括一電動系統(tǒng)，驅(qū)動插秧機工作，適應插秧機的水中工作環(huán)境。
[0011]本實用新型的另一目的在于提供一電動手扶插秧機，其中所述插秧機采用電力驅(qū)動替代傳動的燃油機械，不需要燃油裝置，簡化了機械復雜程度，插秧機整體重量降低，提高操作便利性。
[0012]本實用新型的另一目的在于提供一電動手扶插秧機，其中所述插秧機包括一電源管理單元，監(jiān)測、控制電源工作狀態(tài)，使得插秧機能夠穩(wěn)定、安全地工作。
[0013]本實用新型的另一目的在于提供一電動手扶插秧機，其中所述插秧機的驅(qū)動部分的結構布局結合整體的質(zhì)量布局設計，在保證正常工作的基礎上，提高可操作性。
[0014]本實用新型的另一目的在于提供一插秧機電動系統(tǒng)，其中所述電動系統(tǒng)適于驅(qū)動農(nóng)機工作，使得農(nóng)機工作時不會產(chǎn)生污染環(huán)境的廢氣，不會傷害身體健康。
[0015]本實用新型的另一目的在于提供一插秧機電動系統(tǒng)，其中所述電動系統(tǒng)的結構設計具有良好的防水性能，使得所述電動系統(tǒng)適于插秧機的水中作業(yè)環(huán)境。
[0016]為了實現(xiàn)以上實用新型目的以及本實用新型的其他優(yōu)勢及目的，本實用新型的一方面提供一電動手扶插秧機，其包括一電動系統(tǒng)和一作業(yè)系統(tǒng);其中所述電動系統(tǒng)包括一電路模塊和一電動機，所述電動機電連接于所述電路模塊，由所述電路模塊獲取電能驅(qū)動所述作業(yè)系統(tǒng)作業(yè)。
[0017]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述電路模塊被防水地、具有預定高度地設置于所述插秧機機體前部。
[0018]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述電動系統(tǒng)包括一電源和一電源管理單元，所述電源為所述電動系統(tǒng)提供電能，所述電源管理系統(tǒng)管理所述電源的工作。
[0019]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述電路模塊包括一密封箱體，所述電源和所述電源管理單元被防水地設置于所述密封箱體內(nèi)。
[0020]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述密封箱體包括一絕緣層，所述電源和所述電源管理單元被設置于所述絕緣層內(nèi)側。
[0021]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述電路模塊包括一防水連接部，所述防水連接部防水地電連接所述密封箱體內(nèi)和所述密封箱體外部設備。
[0022]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述防水連接部包括至少一防水連接器，所述防水連接器為一航空連接器。
[0023]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述防水連接部包括至少一防水連接器，所述防水連接器選自:焊接式防水連接器、壓接式防水連接器、管狀防水連接器、金屬頭防水連接器、注塑防水連接器和尼龍防水連接器中的一種。
[0024]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述電源管理單元被集成于一電路板，所述電路板電連接于所述電源，所述電源和所述電路板被防水地設置于所述密封箱體內(nèi)。
[0025]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述電動機設置于所述電路模塊下方。
[0026]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述電源為一電池組，所述電池組電連接于所述電路板。
[0027]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機采用輪轂電機方式實現(xiàn)所述電動手扶插秧機的行走功能。
[0028]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電動手扶插秧機中所述電源選自:鋰電池組、密封式鉛蓄電池、鎳氫電池、鎳鉻電池、聚合物鋰電池、鋅空電池、太陽能電池、生物電池和燃料電池中的一種。
[0029]本實用新型的另一方面提供一電路模塊，用于一手扶插秧機，其包括一電源、一線路板和一密封箱體;其中所述線路板設有一電源管理電源，所述電源管理單元管理所述電源的工作，所述電源和所述電路板被防水地設置于所述密封箱體內(nèi)，以防水地提供輸出電能，并且驅(qū)動所述手扶插秧機作業(yè)。
[0030]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電路模塊中所述電路模塊包括一防水連接部，所述防水連接部防水地電連接所述密封箱體內(nèi)部和所述密封箱體外部設置。
[0031]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電路模塊中所述防水連接部包括至少一防水連接器，所述防水連接器為一航空連接器。
[0032]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電路模塊中所述防水連接器包括至少一防水連接器，所述防水連接器選自:航空連接器、焊接式防水連接器、壓接式防水連接器、管狀防水連接器、金屬頭防水連接器、注塑防水連接器和尼龍防水連接器中的一種。
[0033]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電路模塊中所述密封箱體包括一絕緣層，所述電源和所述電源管理單元被設置于所述絕緣層內(nèi)側。
[0034]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電路模塊中所述電源為一電池組。
[0035]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述的電路模塊中所述電源選自:鋰電池組、密封式鉛蓄電池、鎳氫電池、鎳鉻電池、聚合物鋰電池、鋅空電池和燃料電池中的一種。
[0036]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述電路模塊適于電連接于一電動機，驅(qū)動所述手扶插秧機作業(yè)。
【附圖說明】

[0037]圖1是根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機的整體框圖。
[0038]圖2是根據(jù)本實用新型的上述優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機的一工作關系示意圖。
[0039]圖3是根據(jù)本實用新型的上述優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機的一電源管理單元功能不意圖O
[0040]圖4是根據(jù)本實用新型的上述優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機的控制單元工作關系示意圖。
[0041]圖5A、5B是根據(jù)本實用新型的上述優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機的一實施方式的不同角度立體示意圖。
[0042]圖6A、6B、6C是根據(jù)本實用新型的上述優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機的不同應用狀態(tài)示意圖。
[0043]圖7A、7B是根據(jù)本實用新型的上述優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機的上述實施方式的電源管理單元的一【具體實施方式】示意圖。
[0044]圖8A至8D是根據(jù)本實用新型的上述優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機的不同類型防水連接器。
[0045]圖9是根據(jù)本實用新型的上述優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機的車輪示意圖。
【具體實施方式】
[0046]以下描述用于揭露本實用新型以使本領域技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型。以下描述中的優(yōu)選實施例只作為舉例，本領域技術人員可以想到其他顯而易見的變型。在以下描述中界定的本實用新型的基本原理可以應用于其他實施方案、變形方案、改進方案、等同方案以及沒有背離本實用新型的精神和范圍的其他技術方案。
[0047]水稻插秧機是將水稻秧苗定植在水田中的種植機械農(nóng)機，其代替人工栽植秧苗的過程，通過機械作業(yè)節(jié)省勞動力，提高插秧的功效和栽插質(zhì)量，實現(xiàn)合理密植，有利于后續(xù)作業(yè)的機械化，因此插秧機的應用使得水稻種植得以實現(xiàn)機械化，且使得后續(xù)的管理、收割過程便于通過機械完成。全世界有近一半人口都以大米為主食，水稻是人類不可以缺少的一種農(nóng)作物，因此插秧機的改進發(fā)展對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人類生活具有重要的意義。正如前述所述，插秧機經(jīng)過長期的發(fā)展，單從機械性能方面來講，插秧機已經(jīng)進入比較完善的技術程度，不同的功能、不同類型、不同結構的插秧機層出不窮，可是這些改進大都是以燃油機械動力為基礎的層面上進行改進。一方面由于燃油動力技術的成熟性，應用相對方便;另一方面，由于動力是機械農(nóng)機的重要部分，涉及工作的安全可靠性，因此整體插秧機領域的發(fā)展長期延續(xù)以燃油動力為基礎。可是也正如前述所述，基于燃油機械的工作原理以及相應的機械結構，其存在眾多的不利因素，如環(huán)境污染、對身體的傷害、機械結構復雜、質(zhì)量大、操作便利性差等等，而這些不利因素都是燃油機械本身不能克服的方面，因此，要克服諸如上述不利因素，需要從農(nóng)機的動力源入手，從替代燃油動力的根本入手，從而進一步來解決上述的問題。而根據(jù)本實用新型的實施例，旨在于提供一電動手扶插秧機，其以電能為動力源來提供動能，而不是像傳動的燃油機械，通過燃燒燃料來提供動力源，從而在驅(qū)動插秧機工作的過程中，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，不會產(chǎn)生任何有害氣體而污染環(huán)境，操作人員也不會因為距離近而吸入有害氣體而傷害身體。進一步，所述電動手扶插秧機的電動系統(tǒng)以水稻的基本作業(yè)環(huán)境要求為基礎，在設計的過程中充分考慮防水性能，使得插秧機能夠以電能為動力源，且能夠在水田中正常工作進行插秧。此外，所述電動手扶插秧機從整體結構布局將防水與操作的便利性、工作的穩(wěn)定性相結合，使得手扶插秧機的整體工作性能提高。
[0048]如圖1至圖7B所示，是根據(jù)本實用新型的第一個優(yōu)選實施例的電動手扶插秧機。參照圖1至圖7B，根據(jù)本實用新型的一實施例，本實用新型提供一電動手扶插秧機，其包括一電動系統(tǒng)10、一機械傳動系統(tǒng)20和一作業(yè)系統(tǒng)30。
[0049]所述電動系統(tǒng)10以電能為動力源，所述電動系統(tǒng)10通過所述機械傳動系統(tǒng)20驅(qū)動所述作業(yè)系統(tǒng)30進行插秧作業(yè)。也就是說，所述作業(yè)系統(tǒng)30被所述機械傳動系統(tǒng)20驅(qū)動將電能轉(zhuǎn)化為機械能而進行工作。不同于傳統(tǒng)的燃油機械農(nóng)機的能量轉(zhuǎn)化利用方式，燃油傳動的方式是首先將燃料的化學能燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，進而推動內(nèi)燃機做功，繼而將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再經(jīng)過傳動作用將動能傳遞至不同的作業(yè)位置，即:化學能—熱能—機械能(伴隨廢氣排放)，因此整個能量轉(zhuǎn)化傳遞過程都相對復雜、繁瑣，且在燃燒轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生有害氣體。而在本實用新型中，相當于將燃燒燃油而產(chǎn)生能量的過程轉(zhuǎn)移至其他地方，如電廠，或者說可以以不同的方式來提供轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽艿哪芰?，如火電、水電、核電等，因此使得能源的利用更加廣泛。而在此處應用時，直接將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，即:電能—機械能，簡化了能量轉(zhuǎn)化的鏈條，從而使得能源利用效率更高，而且眾所周知，電能具有其清潔、利用方便等優(yōu)越性，因此這種動力源的變化，將從根本上改進燃油機械農(nóng)機存在的問題。
[0050]以下進一步詳細說明，電能如何與插秧機結合以及如何適應插秧機的水田作業(yè)環(huán)境。
[0051]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述電動系統(tǒng)10包括一電源11，所述電源11為所述電動系統(tǒng)10提供電能。特別地，在本實用新型的一實施例中，所述電源11為一組電池，所述電池電連接，比如并聯(lián)，為整個插秧機提供需要的工作能量。優(yōu)選地，在本實用新型的一實施例中，所述電源11為一組鋰電池，所述鋰電池組為所述插秧機提供工作電能。而在本實用新型的其他實施例中，所述電源11可以根據(jù)不同的需要選擇具體的類型和數(shù)量，舉例地可以選擇，密封式鉛蓄電池、鎳氫電池、鎳鉻電池、聚合物鋰電池、鋅空電池、燃料電池等。而且在一些實施方式中，所述電源可以借鑒電動自行車或電動汽車的電源，將其電源結合應用于所述插秧機。本領域的技術人員應當理解的是，所述電源11的類型和數(shù)量不是本實用新型的限制，上述類型僅作為舉例說明可以選擇的類型，在不同的實施中，可以根據(jù)實際應用需求配置。
[0052]進一步，根據(jù)本實用新型的一實施例，所述電動系統(tǒng)10包括一電源管理單元12，所述電源管理單元12電連接于所述電源11。所述電源管理單元12用于監(jiān)測、管理所述電源以及所述電動系統(tǒng)整體的工作狀態(tài)。所述電源管理單元12是電源11與用戶之間的紐帶，電源的工作狀態(tài)不能被直接觀察到，可是通過所述電源管理單元12卻能實時監(jiān)測所述電源11的工作狀態(tài)，可以了解到整個電動系統(tǒng)的工作狀態(tài)。對于現(xiàn)有的一些二次電池，在重復循環(huán)使用的過程中，存在一些缺點，如存儲能量少、壽命短、串并聯(lián)使用問題、使用安全性、電池電量估算難等，因此電源的性能相對復雜，不同類型電池的電池特性也相差很大，而所述電源管理單元12卻可以實時地監(jiān)測、控制所述電源11的工作，提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，延長所述電源11的使用壽命。
[0053]更進一步，所述電源管理單元12具備多種功能，以更加協(xié)調(diào)地管理所述電動系統(tǒng)10整體的協(xié)調(diào)、安全地工作。所述電源管理單元12具有保護功能(Protect1n)，能夠?qū)崟r地監(jiān)測、控制所述電源11，保護所述電源11安全的工作;所述電源管理單元12具有數(shù)據(jù)存儲的功能(Date Storage)，將監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行存儲分析，從而便于得到更加可靠的分析結果;所述電源管理單元12具有電壓、溫度監(jiān)測的功能(￥01丨386&1611^16作1:11代Measurement)，實時監(jiān)測所述電源11及相關設備的工作電壓、溫度等電特性，提供數(shù)據(jù)分析的基礎信息;所述電源管理單元12具有實時通信功能(Communicat1n)，從而可以更加快捷地管理所述電源11以及其他設備的工作狀態(tài)，使得不同部件互相協(xié)調(diào)地工作;所述電源管理單元12有內(nèi)置充電管理功能(Charge Management)，從而使得所述電源11在二次使用以及進行充電補充時，都可以在安全監(jiān)測狀態(tài)下工作；所述電源管理單元12具有后備態(tài)管理功能(State ofBack-up，SOB)，使得所述電動系統(tǒng)10在不同的狀態(tài)下都能夠得到監(jiān)控管理;所述電源管理單元12具有電量計量功能(State of Charge,SOC)，準確估測動力電池組的荷電狀態(tài)，估測電池剩余電量，保證SOC維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過度充電或者過度放電對電池造成損傷，并隨時顯示所述電源11的剩余電量;所述電源管理單元12具有健康狀態(tài)動態(tài)監(jiān)測功能(State of Health，S0H)，在電池充放電過程中，實時采集所述電源11中的每個電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池組總電壓，防止電池組發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象，同時能夠及時給出電池狀況，挑選出有問題的電池，保持整組電池運行的可靠性和高效性，使剩余電量估計模型的實現(xiàn)成為可能，此外，還建立每個電池的使用歷史檔案，為進一步優(yōu)化和開發(fā)新型電池、充電器、電動機等提供資料，為離線分析系統(tǒng)故障提供依據(jù);所述電源管理單元12具有均衡管理功能(Cell Balance Management)，即為單體電池均衡充電，使電池組中各個電池都到達均衡一致的狀態(tài)。
[0054]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述電動系統(tǒng)10包括一顯示單元13，用于顯示所述電動系統(tǒng)10的各種工作狀態(tài)參量。所述顯示單元13通信連接于所述電源管理單元12，從而配合所述電源管理單元12顯示所述電源管理單元12采集的各種監(jiān)控信息。特別地，在一實施例中，所述顯示單元13顯示電壓、電流、溫度、SOC計量等數(shù)據(jù)。更具體地，在所述插秧機的結構設計的過程中，所述顯示單元10可以設置于靠近操作位置處，從而便于操作人員實時觀察電源工作狀態(tài)。
[0055]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述電動系統(tǒng)10包括一控制單元14，所述控制單元通信連接于所述電源管理單元12，并且接收所述電源管理單元12采集的信息，并且反饋控制信息至所述電源管理單元12，通過所述電源管理單元12控制所述電源11的工作。
[0056]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述電動系統(tǒng)10包括一驅(qū)動單元15，用于驅(qū)動所述機械傳動系統(tǒng)20。所述驅(qū)動單元15電連接于所述控制單元14，也就是說，所述控制單元14控制所述驅(qū)動單元15的工作，繼而通過控制所述驅(qū)動單元15控制所述機械傳動系統(tǒng)2 O的工作。具體地，所述控制單元14由所述電源管理單元12獲取所述電源11提供的電能，并且傳遞電能至所述驅(qū)動單元15，從而通過所述驅(qū)動單元15將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。
[0057]所述控制單元14控制所述驅(qū)動單元15和所述機械傳動系統(tǒng)20工作過程。
[0058]特別地，在一實施例中，所述驅(qū)動單元15包括一電動機151，所述控制單元14由所述電源管理單元12獲取電能，并且傳遞電能至所述電動機151，所述電動機151在電能的作用下轉(zhuǎn)動工作，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)動的機械能，從而可以通過所述電動機151驅(qū)動所述機械傳動系統(tǒng)20工作，進而通過所述機械傳動系統(tǒng)20傳動所述作業(yè)系統(tǒng)30完成插秧作業(yè)過程。
[0059]特別地，在本實用新型的一實施例中，所述電動機151為輪轂電機，分別被設置于所述作業(yè)系統(tǒng)30的車輪位置。
[0060]基于插秧機插秧栽植工作的需求，所述發(fā)動機151需要較強的轉(zhuǎn)矩和較高的絕緣性，在本實用新型中的一實施例中，所述電動機151采用免維護、結構簡單、調(diào)速范圍廣的交流變頻電機。另一方面，手扶式插秧機在運行轉(zhuǎn)彎時，一般需要翹起前端才能實施轉(zhuǎn)彎功能，因此對所述電動機151的重量要求較高，在一實施例中，所述電動機151采用鼠籠式交流電機，并在定子外面采用鋁合金作為外殼，在所述電動機151的兩端蓋采用鋁合金壓鑄工藝，從而減輕了所述電動機151的質(zhì)量，同時增加了所述電動機151的散熱性能。
[0061 ]所述機械傳動系統(tǒng)20包括至少一傳動機構21，所述傳動機構21傳動連接所述驅(qū)動單元15和所述作業(yè)系統(tǒng)30。也就是說，通過所述傳動機構21將所述電動系統(tǒng)10的所述驅(qū)動單元15的動能轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌?qū)動方式的機械能，傳遞至所述作業(yè)系統(tǒng)30的不同工作位置。也就是說，所述電動系統(tǒng)10的所述驅(qū)動單元15將電能轉(zhuǎn)變?yōu)橥恍问降臋C械能，如電機齒輪或軸轉(zhuǎn)動的動能，而通過所述傳動系統(tǒng)20的所述傳動機構21分別將第一次轉(zhuǎn)化的所述機械能通過不同連接機構，如齒輪、軸、皮帶、花鍵、曲軸等，將所述驅(qū)動單元15的動能傳遞并且轉(zhuǎn)變?yōu)檫m宜的各種驅(qū)動方式至所述插秧機的所述作業(yè)系統(tǒng)30的不同工作位置，如插秧位置、行走位置等，從而可以借助所述動能實現(xiàn)不同的作業(yè)動作，比如插秧、行走、轉(zhuǎn)向等。
[0062]在本實用新型的一實施例中，所述機械傳動系統(tǒng)20包括一主離合器22、一變速箱23和一輸出軸24。所述主離合器22傳動連接于所述電動系統(tǒng)10的所述驅(qū)動單元15的所述電動機151和所述變速箱23之間，用于切斷或傳遞所述電動機151傳遞向所述變速箱23的輸入的動力，所述變速箱23通過不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩;所述輸出軸24用于將所述變速箱23的動能進行輸出。
[0063]所述機械傳動系統(tǒng)20還包括至少一轉(zhuǎn)速傳感器25、一電動控制執(zhí)行機構26、一主離合器控制執(zhí)行機構27和一換擋驅(qū)動執(zhí)行結構28。其中一所述轉(zhuǎn)速傳感器25以及所述電動控制執(zhí)行機構26與所述電動機151相配合工作，所述轉(zhuǎn)速傳感器25反饋所述電動機151的轉(zhuǎn)速信息至所述控制單元14，所述控制單元14通過所述電動控制執(zhí)行機構26控制所述電動機151的工作，以便于所述插秧機實現(xiàn)不同的運動動作，如啟動、停止、向前、倒退、轉(zhuǎn)彎等。所述主離合器控制執(zhí)行機構27與所述主離合器22相配和，所述控制單元14通過所述主離合器控制執(zhí)行機構27控制所述主離合器22的工作。所述換擋驅(qū)動執(zhí)行機構28與所述變速箱23相配合，所述控制單元14通過所述換擋驅(qū)動執(zhí)行機構28控制所述變速箱23的工作。另一所述轉(zhuǎn)速傳感器25與所述輸出軸相配合，反饋信息至所述控制單元14。
[0064]在傳動過程中，所述驅(qū)動單元15的所述電動機151傳遞動能至所述主離合器22并且反饋信息所述轉(zhuǎn)速傳感器25，所述主離合器22控制動能的傳遞通斷，且在所述主離合器22閉合的狀態(tài)下傳遞動能至所述變速箱23，通過所述變速箱23改變不同的運行狀態(tài)，并且通過所述輸出軸24將適宜的動能輸出，且通過所述轉(zhuǎn)速傳感器反饋轉(zhuǎn)速信息至所述控制單元14。而另一方面，所述控制單元14根據(jù)接收的信息，如所述轉(zhuǎn)速傳感器的信息，通過所述電動控制執(zhí)行機構26控制所述電動機151的工作;通過所述主離合器控制執(zhí)行機構27控制所述主離合器22的工作;通過所述換擋驅(qū)動執(zhí)行機構28控制所述變速箱23的工作。
[0065]進一步，根據(jù)本實用新型的一實施例，所述作業(yè)系統(tǒng)30包括一行走單元31，所述行走單元31用于完成所述插秧機的行走、轉(zhuǎn)彎等運動動作，使得所述插秧機能夠自由移動位置。所述機械傳動系統(tǒng)20驅(qū)動、控制所述行走單元的工作。具體地，所述電動系統(tǒng)10的所述驅(qū)動單元15的所述電動機151提供動力以提供所述行走單元31動作需要的動力，所述電動控制執(zhí)行機構26控制所述電動機151的工作，從而可以直接控制所述行走單元31的動作;所述主離合器22和所述主離合器控制執(zhí)行機構27相配合控制所述動力的斷開或傳遞;所述變速箱23結合所述換擋執(zhí)行機構28將動力轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌瑱n位及功能，從而提供所述行走單元31不同的工作狀態(tài)，如插植、慢速行走、快速行走等;所述輸出軸24將所述不同功能的動力輸出至所述傳動機構21，從而傳動至所述行走單元31，從而驅(qū)動所述行走單元31執(zhí)行不同的作業(yè)內(nèi)容。
[ΟΟ??] 進一步，所述行走單元31包括一組車輪311，所述車輪適于在水田中行走。優(yōu)選地，所述車輪311是帶有輪轂電機的車輪，如圖9所示。
[0067]所述行走單元31包括一升降機構，用于升降所述插秧機的機身，從而使得所述插秧機適于不同的路況。比如，在非耕種地段時，使得所述插秧機處于一抬高位置，方便快速的地行走;在水田中，使得所述插秧機處于一降低位置，使得所述插秧機適于插秧，且行走更加穩(wěn)定。
[0068]在本實用新型的一實施例中，所述行走單元31包括一中央浮船312和兩側浮船313，所述中央浮船312與所述兩側浮船313用于支撐所述插秧機，使其適于在水田中作業(yè)。所述中央浮船312設置于所述一組車輪311的中間位置，所述兩側浮船313分別設置于所述一組車輪311的兩側位置。
[0069]在本實用新型的這個實施例以及附圖中以手扶自走式插秧機的為例進行說明，在本實用新型的其他實施例，還可以有不同的類型和結構形狀，本領域的技術人員應當理解的是，所述行走單元31的類型及結構形狀并不是本實用新型的限制。
[0070]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述作業(yè)系統(tǒng)30包括一插秧單元32，所述插秧單元32用于完成插秧作業(yè)。
[0071]所述插秧單元32包括一載苗部321和一插植部322，所述載苗部321用于放置插植秧苗，所述插植部322用于將所述載苗部321提供的秧苗插值至水田中。也就是說，在插植作業(yè)過程中，將要栽植的秧苗放置于所述載苗部321，所述插值部322從所述載苗部321獲取秧苗，并將秧苗栽植于田地中。所述載苗部321向下延伸地設置，以適于將秧苗根部沿所述載苗部321滑下。所述插值部321設置于所述載苗部321下方位置，以便于從所述載苗部321獲取秧苗。特別地，在本實用新型的一實施例，所述插值部322包括一插植臂，所述插值臂用于從所述載苗部321獲取秧苗。
[0072]在本實用新型的一實施例中，所述載苗部321包括一延長板，可伸縮地連接于所述載苗部321，以便于所述載苗部321承載更多量的秧苗。
[0073]所述插秧單元32包括一預備部323，所述預備部323用于放置預備秧苗。所述預備部323水平設置，靠近于所述載苗部321，以便于操作者將所述預備部321中放置的秧苗補充至所述載苗部321。
[0074]特別地，在本實用新型的一實施例中，所述插秧單元32包括一中心標桿33，所述中性標桿33用于對準劃線桿所劃出來痕跡來保持插植行距。具體地，所述中心標桿33可以設置于所述預備部321所在位置，且所述中心標桿33可以收折地設置。
[0075]根據(jù)本實用新型的一實施例，所述作業(yè)系統(tǒng)30包括一操作單元34，所述操作單元34用于提供操作位置。也就是說，在使用所述插秧機時，操作人員通過操作所述操作單元34使得所述插秧機執(zhí)行不同動作，比如開始行走、停止、倒退、轉(zhuǎn)彎、插植秧苗等。所述操作單元34控制所述電動系統(tǒng)1、所述傳動系統(tǒng)20的工作。
[0076]所述操作單元34包括一手扶部341，所述手扶部341用于提供手扶位置，方便操作人員掌握所述插秧機整體的運行方向。當使用所述插秧機時，操作人員手扶于所述手扶部，如抬起的狀態(tài)，從而推行所述插秧機。
[0077]所述操作單元34還包括一操作臺342，用于集中設置不同的操作部件。所述操作臺342靠近于手扶部341，特別地，可以設置于所述手扶部341中間位置，從而方便操作人員342執(zhí)行各種操作動作。
[0078]進一步，所述操作臺342設有一驅(qū)動總開關，其包括停止、起動以及照明等功能。也就是說，當需要啟動所述插秧機時，操作人員可以通過操作所涉及驅(qū)動總開關進行啟動。
[0079]所述操作臺342包括一主離合器手柄，所述主離合器手柄具有一合狀態(tài)和一離狀態(tài)。當所述主離合器手柄處于所述合狀態(tài)時，所述電動系統(tǒng)10的所述驅(qū)動單元15的動力被傳遞，使得所述插秧機得以行進;當所述主離合器手柄處于所述離狀態(tài)時，所述電動系統(tǒng)10的所述驅(qū)動單元15的動力傳遞被切斷，使得所述插秧機不能行進。
[0080]所述操作臺342包括一插植手柄，所述插值手柄包括一插植開始狀態(tài)、一插植停止狀態(tài)、一車輪自動上下狀態(tài)、一機體下降固定狀態(tài)以及一機體上升狀態(tài)。當所述插值手柄處于插植開始狀態(tài)時，所述插秧單元32進行插秧工作；當所述插植手柄處于插植停止狀態(tài)時，所述插秧單元32停止插秧工作；當所述插值手柄處于車輪自動上下狀態(tài)時，所述插秧機機身高度被調(diào)節(jié)；當所述插值手柄處于固定狀態(tài)時，所述插秧機機體下降且高度被固定；當所述插植手柄處于機體上升狀態(tài)時，所述插秧機機體上升。
[0081]所述操作臺342包括一檔位手柄，用于調(diào)節(jié)所述插秧機不同的工作狀態(tài)。所述檔位手柄包括一后退擋、一插秧擋、一空擋和一前進擋。各所述檔位的設置使得所述插秧機能夠啟動實現(xiàn)不同的工作狀態(tài)，并且對不同的狀態(tài)進行調(diào)節(jié)。如，所述后退擋使得所述插秧機進行后退;所述插秧擋控制所述插秧機插秧的速度;所述空擋使得所述插秧機可以運轉(zhuǎn);所述前進擋調(diào)節(jié)所述插秧機行進的速度。
[0082]所述操作臺342包括一株距切換手柄，用于調(diào)節(jié)栽植秧苗的株距。更具體地，可以通過手柄的推拉操作來變換插植株距。
[0083 ]所述操作臺342包括一轉(zhuǎn)向離合器手柄，用于使得所述插秧機機體實現(xiàn)左右轉(zhuǎn)向。
[0084]所述操作臺342包括一取苗量調(diào)節(jié)手柄，用調(diào)節(jié)所述插秧單元32的插植秧苗量。在一實施例中，手柄向上設定，取苗量變多。手柄往下設定，取苗量變少。每一調(diào)節(jié)隔斷約有Imm的變化量。
[0085]所述操作臺342包括一插植深度調(diào)劑手，用于調(diào)節(jié)所述插秧單元32的插植秧苗深度。在實施例中，手柄往上設定為淺插，往下設定為深插。
[0086]本領域的技術人員應當理解的是，所述操作臺342的各種功能的設置僅作為舉例來說明可以選擇設置的功能，所述操作臺342功能的設置并不是本實用新型的限制。在實用新型的其他實施例中可以根據(jù)需求在增加或減少不同的可操作功能，并且配置相應的操作部件，從而適應不同的需求。
[0087]在所述插秧機行徑于路面、未進行插秧工作時，調(diào)節(jié)所述操作臺342的所述插植手柄，使得所述插秧機機體處于抬升狀態(tài)，距離地面較高，方便在地面行走，開啟所述驅(qū)動總開關，使得所述主離合器手柄處于合狀態(tài)，操作人員手扶于所述手扶部341，所述插秧機機體在路面行進；當進入水田中時，調(diào)節(jié)所述操作臺342的所述插植手柄，使得所述插秧機的機體處于降低狀態(tài)，距離田地較近，便于插秧工作，并且操作所述插植手柄開始插秧作業(yè)。
[0088]在進行插秧前，秧苗以群體狀體狀態(tài)放入所述載苗部321，在所述插秧機進行工作時，所述載苗部321被驅(qū)動進行橫向移動，使得所述插植部322的所述插植臂逐次分格取走一定數(shù)量的秧苗，在插秧軌跡被確定情況下，按農(nóng)藝要求將秧苗插入泥土中，插入后，所述插植臂返回重新取苗栽植，依次循環(huán)，持續(xù)進行插秧作業(yè)。
[0089]在這里需要進一步說明的是，本實用新型的所述手扶插秧機采用電能作為動力源，而所述插秧機的工作環(huán)境通常是在水田中，因此所述電動系統(tǒng)10的防水性能是所述手扶插秧機的一個重要方面。尤其是所述電動系統(tǒng)10的所述電源11、所述電源管理單元12以及所述控制單元13涉及較多的電路以及集成電路部件，因此防水尤為重要。
[0090]參照圖7A、7B，是根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例的所述電動系統(tǒng)10的一電路模塊100。所述電路模塊100包括一密封箱體110，所述密封箱體110用于防水地、絕緣地密封所述電動系統(tǒng)10的電路部件。
[0091 ]在一實施例中，所述密封箱體110內(nèi)設置一絕緣層1101，以絕緣的保護所述密封箱體110內(nèi)部的電路部件。舉例地，在制造過程中可以以噴涂的方式在所述箱體的內(nèi)表面添加所述絕緣層1101或者在所述箱體內(nèi)疊層地設置所述絕緣層1101。特別地，所述箱體110具有一定硬度與機械強度，能夠承擔一定的重量，以便于將所述電源10、所述電路板等部件穩(wěn)定的安裝于其內(nèi)部。
[0092]進一步，所述電路模塊100包括一防水連接部120，其被設置于所述密封箱體110，所述防水連接部120用于外部設備與所述密封箱體110內(nèi)的電路部件的防水地電連接。
[0093]在本實用新型的一實施例中，所述電路模塊100包括所述電源11、所述電源管理單元12以及所述控制單元15。所述電源11、所述電源管理電源12和所述控制單元15被封閉于所述密封箱體110內(nèi)，以防止所述插秧機的在水田中作業(yè)時，水分污染所述電源100、所述電源管理單元12以及所述控制單元15，影響電路工作。所述電源11、所述電源管理單元12以及所述控制單元15通過所述防水連接部120電連接于所述顯示單元13、所述驅(qū)動單元14。特別地在一實施例中，所述電源11為所述電池組，所述電源管理單元12和所述控制單元15的電路集成于一電路板，所述電池組電連接于所述電路板電路。所述電池組和所述電路板被絕緣、防水地安裝于所述密封箱體110內(nèi)，所述電池組以及所述電路板上的電路通過所述防水連接器120電連接于外部部件，如所述驅(qū)動單元14、所述顯示單元13。
[0094]進一步，在本實用新型的一實施例中，所述防水連接部120包括至少一防水連接器121，所述防水連接器121被設置于所述密封箱體110的側壁。
[0095]根據(jù)本實用新型的一實施例中，所述防水連接器121被實施為一航空連接器。所述電池組和所述電路板電路分別電連接于所述航空連接器。當外部設備連接于所述航空連接器的輸出端時，電連接于所述電源11以及所述電路板電路。
[0096]更具體地，所述防水連接部120設置兩組不同接口的航空連接器，以用于連接不同類型的電路。
[0097]在本實用新型的其他實施例中，還可以采用不同類型的所述防水連接器，以便于不同類型的電路連接。參照圖8A至圖8D是不同類型的防水連接器。所述防水連接器可以是焊接式防水連接器121A、壓接式防水連接器121B、管狀防水連接器121D、金屬頭防水連接器121C、注塑防水連接器和尼龍防水連接器中的一種。本領域的技術人員應當理解的是，所述防水連接器121的類型并不是本實用新型的限制，在不同的應用環(huán)境可以選擇不同類型的所述防水連接器121。
[0098]而在一實施例中，所述驅(qū)動單元15為一所述電動機151，所述電動機151的兩端蓋具有硅膠墊，且所述電動機151輸出軸以防水放油的密封油進行密封，從而從不同方面提高所述電動機151的防水性能和絕緣性能。
[0099]特別地，為了操作人員在作業(yè)的過程中，實時觀察所述插秧機的整體運行狀態(tài)，尤其是觀察所述電動系統(tǒng)11的運行狀態(tài)，所述顯示單元13設置于靠近所述操作單元34的所述手扶部341的位置，同時所述顯示單元13的高度可以以所述手扶部341的高度為參照，稍高于所述手扶部341或者所述手扶部341下方，從而使得所述顯示單元13可以遠離水田中的水面，從而達到防水效果。
[0100]進一步，在一實施例中，所述顯示單元13可以是一電子顯示屏，直接顯示所述電源11的電壓、電流、溫度以及SOC計量等數(shù)據(jù)。在本實用新型的另一實施例中，所述顯示單元13是一觸摸控制屏，所述顯示單元13不僅可以顯示數(shù)據(jù)，同時具有觸屏操作的功能，通過在所述觸摸控制屏上操作，完成不同的控制功能。也就是說，將所述操作單元34的操作部件的功能設置于所述顯示單元13，從而提供電子操作的方式控制所述插秧機，而不僅僅是機械手動控制的方式。
[0101]值得一提的是，所述電動手扶插秧機是在敞開的水田中工作，其需要達到更高的防水、防塵標準，通常要求到達IP65，而根據(jù)本實用新型的所述電動系統(tǒng)10的所述電路模塊100的安全標準可以達到IP66，其具有良好的防塵、防水性能。
[0102]還值得一提的是，相對于傳統(tǒng)燃油方式的插秧機，所述電動手扶插秧機具有防水的布局結構。所述電動系統(tǒng)10的所述密封箱體100設置于所述插秧機前部，且所述密封箱體100、所述驅(qū)動單元15、所述顯示單元13以及所述機械傳動系統(tǒng)20都具有預定的高度，且相互位置匹配，以提高所述電動系統(tǒng)10、所述機械傳動系統(tǒng)的防水性能，且具有較高的可操作性。
[0103]還值得一提的是，所述電動手扶插秧機采用電能作為驅(qū)動能源，在清潔的基礎上，所述電動系統(tǒng)10相對于傳統(tǒng)的燃油驅(qū)動系統(tǒng)具有較小的質(zhì)量，同時具有較高的儲能，因此使得所述插秧機的整體質(zhì)量得以減小，更便于實際的操作過程，且具有更長的工作時間。比如，所述手扶插秧機在進行轉(zhuǎn)彎動作時，通常需要操作人員通過操作所述手扶部將機身翹起，以所述行走部位為支點進行轉(zhuǎn)向，對于傳統(tǒng)的燃油機械質(zhì)量大，因此在進行這樣的操作時比較費力、操作不方便，而根據(jù)本實用新型的電動手扶插秧機，由于其較小的質(zhì)量，使其在進行類似轉(zhuǎn)彎這樣的動作時，更加方便完成，減小操作人員的體力的耗費。
[0104]本領域的技術人員應理解，上述描述及附圖中所示的本實用新型的實施例只作為舉例而并不限制本實用新型。本實用新型的目的已經(jīng)完整并有效地實現(xiàn)。本實用新型的功能及結構原理已在實施例中展示和說明，在沒有背離所述原理下，本實用新型的實施方式可以有任何變形或修改。
【主權項】
1.一電動手扶插秧機，其特征在于，包括: 一電動系統(tǒng);和 一作業(yè)系統(tǒng)；其中所述電動系統(tǒng)包括一電路模塊和一電動機，所述電動機電連接于所述電路模塊，由所述電路模塊獲取電能驅(qū)動所述作業(yè)系統(tǒng)作業(yè)。2.根據(jù)權利要求1所述的電動手扶插秧機，其中所述電路模塊被防水地、具有預定高度地設置于所述插秧機機體前部。3.根據(jù)權利要求1所述的電動手扶插秧機，其中所述電動系統(tǒng)包括一電源和一電源管理單元，所述電源為所述電動系統(tǒng)提供電能，所述電源管理系統(tǒng)管理所述電源的工作。4.根據(jù)權利要求3所述的電動手扶插秧機，其中所述電路模塊包括一密封箱體，所述電源和所述電源管理單元被防水地設置于所述密封箱體內(nèi)。5.根據(jù)權利要求4所述的電動手扶插秧機，其中所述密封箱體包括一絕緣層，所述電源和所述電源管理單元被設置于所述絕緣層內(nèi)側。6.根據(jù)權利要求5所述的電動手扶插秧機，其中所述電路模塊包括一防水連接部，所述防水連接部防水地電連接所述密封箱體內(nèi)和所述密封箱體外部設備。7.根據(jù)權利要求6所述的電動手扶插秧機，其中所述防水連接部包括至少一防水連接器，所述防水連接器為一航空連接器。8.根據(jù)權利要求6所述的電動手扶插秧機，其中所述防水連接部包括至少一防水連接器，所述防水連接器選自:焊接式防水連接器、壓接式防水連接器、管狀防水連接器、金屬頭防水連接器、注塑防水連接器和尼龍防水連接器中的一種。9.根據(jù)權利要求7所述的電動手扶插秧機，其中所述電源管理單元被集成于一電路板，所述電路板電連接于所述電源，所述電源和所述電路板被防水地設置于所述密封箱體內(nèi)。10.根據(jù)權利要求6所述的電動手扶插秧機，其中所述電動機設置于所述電路模塊下方。11.根據(jù)權利要求1所述的電動手扶插秧機，其中所述電動手扶插秧機采用輪轂電機方式實現(xiàn)所述電動手扶插秧機的行走功能。12.根據(jù)權利要求6所述的電動手扶插秧機，其中所述電源選自:鋰電池組、密封式鉛蓄電池、鎳氫電池、鎳鉻電池、聚合物鋰電池、鋅空電池、太陽能電池、生物電池和燃料電池中的一種。
【文檔編號】A01C11/02GK205694224SQ201620398567
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】劉波, 李明, 賈駿俊
【申請人】東風農(nóng)業(yè)裝備（襄陽）有限公司, 無錫華生電動系統(tǒng)科技有限公司