割草機的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種割草機，包括：機架系統，行走系統，裝配在機架系統上實現割草機的前進、后退或轉向，動力系統，為割草機整機提供動力源，操作系統，裝配在機架系統上實現對割草機行走和割草的操縱，電器控制系統，在操作系統的操縱下控制割草機的行走和割草動作，還包括割臺系統，前置在割草機整機上實現割草功能。通過上述方式，本發明割草機采用鋰電池作為能源，采用兩種直流無刷電機實現行走與割草獨立工作，減低噪音，維護成本低，采用直流電機控制器保證控制精準性即安全邏輯保護，電驅動形式實現零排放無污染，實現真正意義上的綠色環保。
【專利說明】
割草機
技術領域
[0001]本發明涉及園林工具技術領域，特別是涉及一種割草機。
【背景技術】
[0002]目前市面上的草坪拖拉機大都為汽油機驅動，汽油機輸出軸垂直放置，其工作原理為:汽油草坪拖拉機工作時，汽油機產生的動力一方面通過同步帶間接傳遞動力至液壓驅動橋，經驅動橋中的齒輪減速后驅動車輪前進或后退；另一方面在發動機輸出軸上安裝有電磁離合器，動力由電磁離合器的皮帶輪經三級皮帶傳動后傳遞給安裝在某一個割刀軸上的皮帶輪，再由同步帶(保證所有割刀轉速相等)帶動其余割刀工作。其存在的缺點為:
一、汽油機工作狀態時，發動機所產生的振動都比較大，造成拖拉機整機振動較大，噪音相應的也會比較大，而噪音和振動都會給操作者帶來身體上的不適；
二、此結構大量使用皮帶傳動，機械結構復雜且傳動效率較低，皮帶作為易損件需要定期更換，同時汽油機工作時產生的振動，也會導致傳動皮帶抖動，易使皮帶出現提前磨損，增加了用戶的維護成本；
三、汽油發動機的排放會對大氣造成污染；
四、汽油發動機使用以及維護的成本比較高。
[0003]目前EPA法規嚴格、門檻越來越高，要達到法規標準將增加較大成本。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題是提供一種割草機，采用鋰電池作為能源，采用兩種直流無刷電機分別實現行走與割草獨立工作，減低噪音，維護成本低，采用直流電機控制器保證控制精準性即安全邏輯保護，在保證使用性能基礎上降低了能耗和維修費用，電驅動形式實現零排放無污染，實現真正意義上的綠色環保。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:提供一種割草機，包括:
機架系統，
行走系統，裝配在機架系統上實現割草機的前進、后退或轉向，
動力系統，為割草機整機提供動力源，
操作系統，裝配在機架系統上實現對割草機行走和割草的操縱，
電器控制系統，在操作系統的操縱下控制割草機的行走和割草動作，
還包括割臺系統，前置在割草機整機上實現割草功能。
[0006]在本發明一個較佳實施例中，所述機架系統包括相互連接在一起的前機架和后機架。
[0007]在本發明一個較佳實施例中，所述機架系統上方有外部覆蓋系統，前機架和后機架連接后與外部覆蓋系統進行裝配。
[0008]在本發明一個較佳實施例中，所述外部覆蓋系統包括后機架殼體、前機架殼體、座椅系統和方向盤，后機架殼體和前機架殼體分別安裝在后機架系統和前機架系統上，然后將座椅系統和方向盤安裝在殼體上。
[0009]在本發明一個較佳實施例中，所述行走系統包括行走電機，割臺系統包括割草電機，行走電機和割草電機均為直流無刷電機。
[0010]在本發明一個較佳實施例中，所述動力系統包括鋰電池包，鋰電池包為行走電機和割草電機提供動力源。
[0011 ]在本發明一個較佳實施例中，所述行走系統還包括前輪和驅動后輪。
[0012]在本發明一個較佳實施例中，所述前機架兩側安裝有前輪，前輪為萬向輪。
[0013]在本發明一個較佳實施例中，所述后機架上有后橋機構，后橋機構包括橋軸、連接在橋軸兩側的驅動后輪、與橋軸連接的減速齒輪箱以及連接減速齒輪箱的行走電機。
[0014]在本發明一個較佳實施例中，所述割臺系統包括實現割草動作的割刀、安裝在割刀上的割刀罩殼以及將動力傳遞至割刀的傳動機構。
[0015]在本發明一個較佳實施例中，所述傳動機構包括帶輪和兩級傳動皮帶，割草電機在整機回轉中心軸上方，割草電機通過帶輪和兩級傳動皮帶來驅動割刀的旋轉與停止。
[0016]在本發明一個較佳實施例中，所述割草電機通過兩級傳動皮帶帶動其中一個割刀上的皮帶輪轉動，其它割刀通過同步帶實現割刀同步工作。
[0017]在本發明一個較佳實施例中，所述割臺系統上還安裝有割臺調高機構，割臺調高機構采用電動方式進行控制，割草高度的調整由電動推桿通過連桿實現。
[0018]在本發明一個較佳實施例中，所述電器控制系統包括無刷電機的驅動控制器、充電接口、控制開關和開關線束，驅動控制器控制相應的割草電機和行走電機實現割草功能和行走功能。
[0019]在本發明一個較佳實施例中，所述割臺系統中還包括一割刀控制開關，割刀控制開關置于座椅一側，當割刀控制開關拉起后，與割草電機連接的驅動控制器檢測開關信號并控制割草電機的啟動和停止。
[0020]在本發明一個較佳實施例中，所述操作系統包括剎車踏板、油門踏板以及電子加速器，在油門踏板和剎車踏板作用下實現對割草機整機的行走-后退-停止的操縱。
[0021]在本發明一個較佳實施例中，所述油門踏板與電子加速器聯動設置，踩動油門踏板上的前進-中位-后退檔位，與之聯動的電子加速器發出電信號給驅動控制器，通過驅動控制器編程控制行走電機的正轉、反轉、停車和駐車功能。
[0022]在本發明一個較佳實施例中，所述行走電機上還裝有電磁剎車，在斷電時電磁剎車失效制動，實現車輛斷電狀態下的駐車。
[0023]在本發明一個較佳實施例中，所述割草機的控制過程為:電器控制系統接收控制命令信號，判斷割草機整機的工作狀態，通過對剎車踏板、油門踏板和割刀控制開關的操作實現整機各個模式的控制。
[0024]在本發明一個較佳實施例中，割草機的控制模式包括:整車上電控制模式、整車行駛控制模式、割刀啟動控制模式和割刀停止控制模式。
[0025]在本發明一個較佳實施例中，整車上電控制模式包括如下步驟:
a、整機在駐車狀態；
b、割刀控制開關關閉；
C、同時滿足a、b條件整車實現上電。
[0026]在本發明一個較佳實施例中，整車行駛控制模式包括如下步驟:
a、操作者在位；
b、操作者松開剎車踏板；
C、同時滿足a、b條件整車行走。
[0027]在本發明一個較佳實施例中，割刀啟動控制模式包括如下步驟:
a、操作者在位；
b、割臺系統不處于運輸模式；
C、拉起割刀控制開關，割刀開始工作。
[0028]在本發明一個較佳實施例中，割刀停止控制模式包括如下步驟:
a、操作者離開座椅，割刀控制開關關閉，割刀自動停止；
b、極短時間內坐下，割刀繼續工作。
[0029]本發明的有益效果是:本發明割草機采用鋰電池作為能源，采用兩種直流無刷電機分別實現行走與割草獨立工作，減低噪音，維護成本低，采用直流電機控制器保證控制精準性即安全邏輯保護，在保證使用性能基礎上降低了能耗和維修費用，電驅動形式實現零排放無污染，實現真正意義上的綠色環保。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發明的割草機整機的結構示意圖；
圖2是本發明的割草機電驅動操作系統的放大結構示意圖；
圖3是本發明的割草機中后橋機構的結構示意圖；
圖4是本發明的割草機中傳動機構一較佳實施例的結構示意圖；
圖5是本發明的割草機的控制流程圖；
附圖中各部件的標記如下:1、后機架，200、電器控制系統，300、外部覆蓋件，400、割臺系統，500、前機架，600、傳動機構，601、第一帶輪，602、第一傳動皮帶，603、第二帶輪，604、第三帶輪，605、第二傳動皮帶，700、后橋機構，701、橋軸，702、后輪，703、減速齒輪箱，704、行走電機，800、割草電機，801、電機安裝板，900、操作系統，901、剎車踏板，902、油門踏板，903、油門踏板旋轉件，904、電子加速器，905、雙回位阻尼器。
【具體實施方式】
[0031]下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0032]請參閱圖1至圖5，本發明實施例包括:
實施例一一種割草機，包括機架系統、行走系統、動力系統、操作系統900、電器控制系統200和割臺系統400。
[0033]機架系統包括相互連接在一起的前機架500和后機架100。
[0034]后機架100由兩個鑄件鉚接而成，并包含有用于裝配電器控制系統的安裝板。
[0035]機架系統上方有外部覆蓋系統300，前機架500和后機架100連接后與外部覆蓋系統300進行裝配。
[0036]外部覆蓋系統300包括后機架殼體、前機架殼體、座椅總成和方向盤，后機架殼體和前機架殼體分別安裝在后機架總成和前機架總成上，然后將座椅總成和方向盤安裝在殼體上。
[0037]行走系統裝配在機架系統上實現割草機的前進、后退或轉向，割臺系統400前置在割草機整機上實現割草功能。
[0038]行走系統包括行走電機，割臺系統400包括割草電機800，行走電機和割草電機800均為直流無刷電機。
[0039]動力系統為割草機整機提供動力源，動力系統包括鋰電池包，鋰電池包為行走電機和割草電機800提供動力源。
[0040]鋰電池包用來為割草機整機提供動力源，將汽油驅動方式改為電驅動方式，振動和噪聲大大降低。
[0041 ]行走系統還包括前輪和驅動后輪，前機架500兩側安裝有前輪，前輪為萬向輪，可實現360度靈活轉動。
[0042]后機架100上有后橋機構700，用于實現割草機整機的前進或后退。后橋機構700包括橋軸701、連接在橋軸701兩側的后輪702、與橋軸701連接的減速齒輪箱703以及連接減速齒輪箱703的行走電機704。
[0043]割臺系統400前置在割草機整機上實現割草功能，割臺系統400與前機架500之間為可拆卸式安裝。
[0044]割臺系統400包括實現割草動作的割刀、安裝在割刀上的割刀罩殼以及將動力傳遞至割刀的傳動機構600。
[0045]傳動機構600包括帶輪和兩級傳動皮帶，割草電機800在整機回轉中心軸上方，割草電機800通過帶輪和兩級傳動皮帶來驅動割刀的旋轉與停止。
[0046]割草電機800通過兩級傳動皮帶帶動其中一個割刀上的皮帶輪轉動，其它割刀通過同步帶實現割刀同步工作。
[0047]割草電機800為直流無刷電機，割草電機800安裝在前機架500和后機架100的連接軸上方，割草電機800固定在電機安裝支架上。
[0048]割臺系統400上還安裝有割臺調高機構，割臺調高機構采用電動方式進行控制，割草高度的調整由電動推桿通過連桿實現。
[0049]電器控制系統200與鋰電池包連接，用于控制割草機整機的行走與切割。
[0050]電器控制系統200包括無刷電機的驅動控制器、充電接口、控制開關和開關線束，驅動控制器控制相應的割草電機和行走電機實現割草功能和行走功能。
[0051]割臺系統400中還包括一割刀控制開關，割刀控制開關置于座椅一側，當割刀控制開關拉起后，與割草電機800連接的驅動控制器檢測開關信號并控制割草電機的啟動和停止。
[0052]割草電機800通過兩級皮帶帶動其中一個割刀上的皮帶輪轉動，其它割刀通過同步帶實現割刀同步工作。
[0053]操作系統900裝配在機架系統上實現對割草機行走和割草的操縱。
[0054]操作系統900利用方向盤和齒輪鏈條可實現較小轉彎半徑轉向。
[0055]操作系統900包括剎車踏板901、油門踏板902以及與油門踏板902連接的油門踏板旋轉件903，在油門踏板902和剎車踏板901作用下實現對割草機整機的行走-后退-停止的操縱。
[0056]操作系統900還包括有電子加速器904和雙回位阻尼器905，采用電子加速器904用于模擬液壓驅動橋的油門，加裝雙回位阻尼器905用于模擬液壓驅動橋的自動回位機構和阻尼感，保證操作者的操作習慣不需改變。
[0057]油門踏板902與電子加速器904聯動設置，操作者踩動油門踏板902上的前進-中位-后退檔位，與之聯動的電子加速器904發出電信號給驅動控制器，通過驅動控制器編程控制行走電機704的正轉、反轉、停車和駐車功能。
[0058]行走電機704上還裝有電磁剎車，在斷電時電磁剎車失效制動，實現車輛斷電狀態下的駐車。
[0059]實施例二
一種割草機，包括機架系統、行走系統、動力系統、操作系統900、電器控制系統200和割臺系統400。
[0060]鋰電池包、電器控制系統200、割臺系統400、割草電機800、傳動機構600和后橋機構700分別裝配到后機架100和前機架500上。
[0061 ]優選實施例一中的傳動機構600，其與割草電機800連接，割草電機800固定在電機安裝板801上。
[0062]傳動機構600包括有與割草電機800連接的第一帶輪601，第一帶輪601的輸出端連接第一傳動皮帶602的輸入端，第一傳動皮帶602的輸出端連接第二帶輪603，第二帶輪603上連接第三帶輪604，第三帶輪604上還連接有第二傳動皮帶605，第一傳動皮帶602和第二傳動皮帶605同步傳動。
[0063]割草功能使用一種強制開關控制，該開關安裝在座椅一側，當開關拉起后，割刀控制器檢測開關信號并控制割草電機800的啟動和停止，割草電機800安裝在前后機架的連接軸(割臺前置式草坪拖拉機的轉彎中心)上方。
[0064]割草電機800通過兩級皮帶(第一傳動皮帶602和第二傳動皮帶605)傳動，帶動某一個割刀上的帶輪轉動，其余割刀通過同步帶實現割刀同步工作，割草高度的調整由電動推桿通過連桿實現。
[0065]實施例三
一種割草機，包括機架系統、行走系統、動力系統、操作系統900、電器控制系統200和割臺系統400。
[0066]上述割草機的控制過程為:電器控制系統200接收控制命令信號，判斷割草機整機的工作狀態，通過對剎車踏板901、油門踏板902和割刀控制開關的操作實現整機各個模式的控制。
[0067]割草機的控制模式包括:整車上電控制模式、整車行駛控制模式、割刀啟動控制模式和割刀停止控制模式。
[0068]整車上電控制模式中僅當駐車狀態與割刀開關關閉狀態同時有效時，才能整車上電，包括如下步驟:
a、整機在駐車狀態；
b、割刀控制開關關閉；
C、同時滿足a、b條件整車實現上電。
[0069]整車行駛控制模式中僅當操作者在位且松開剎車踏板901后車輛才能行走，包括如下步驟:
a、操作者在位；
b、操作者松開剎車踏板；
C、同時滿足a、b條件整車行走。
[0070]割刀啟動控制模式中僅當操作者在位且割臺不處于運輸位置時，此時拉起割刀控制開關，割刀刀片可以工作，包括如下步驟:
a、操作者在位；
b、割臺系統不處于運輸模式；
C、拉起割刀控制開關，割刀開始工作。
[0071]割刀停止控制模式中操作者離開座椅，割刀將會自動停止，極短時間內坐下，割刀可繼續工作，包括如下步驟:
a、操作者離開座椅，割刀控制開關關閉，割刀自動停止；
b、極短時間內坐下，割刀繼續工作。
[0072]本發明割草機的有益效果是:
由汽油機驅動改為鋰電池提供能源、直流無刷電機產生動力，振動和噪聲大大降低；
采用電驅動橋替換原來的液壓驅動橋，減少一級行走皮帶傳動;采用割草電機驅動割刀旋轉，減少一級割草皮帶傳動，傳動結構大大簡化，傳動效率明顯提高，減少了皮帶的維護成本，同時直流無刷電機維護成本極低，大大減少客戶的使用維護費用；
汽油機驅動為鋰電池驅動，零排放，無污染，鋰電池和直流無刷電機使用和維護成本都很低，鋰電屬于清潔能源，市場前景寬廣。
[0073]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種割草機，包括: 機架系統， 行走系統，裝配在機架系統上實現割草機的前進、后退或轉向， 動力系統，為割草機整機提供動力源， 操作系統，裝配在機架系統上實現對割草機行走和割草的操縱， 電器控制系統，在操作系統的操縱下控制割草機的行走和割草動作， 其特征在于，還包括割臺系統，前置在割草機整機上實現割草功能。2.根據權利要求1所述的割草機，其特征在于，所述機架系統包括相互連接在一起的前機架和后機架。3.根據權利要求2所述的割草機，其特征在于，所述機架系統上方有外部覆蓋系統，前機架和后機架連接后與外部覆蓋系統進行裝配。4.根據權利要求3所述的割草機，其特征在于，所述外部覆蓋系統包括后機架殼體、前機架殼體、座椅系統和方向盤，后機架殼體和前機架殼體分別安裝在后機架系統和前機架系統上，然后將座椅系統和方向盤安裝在殼體上。5.根據權利要求4所述的割草機，其特征在于，所述行走系統包括行走電機，割臺系統包括割草電機，行走電機和割草電機均為直流無刷電機。6.根據權利要求5所述的割草機，其特征在于，所述動力系統包括鋰電池包，鋰電池包為行走電機和割草電機提供動力源。7.根據權利要求6所述的割草機，其特征在于，所述行走系統還包括前輪和驅動后輪。8.根據權利要求7所述的割草機，其特征在于，所述前機架兩側安裝有前輪，前輪為萬向輪。9.根據權利要求8所述的割草機，其特征在于，所述后機架上有后橋機構，后橋機構包括橋軸、連接在橋軸兩側的驅動后輪、與橋軸連接的減速齒輪箱以及連接減速齒輪箱的行走電機。10.根據權利要求9所述的割草機，其特征在于，所述割臺系統包括實現割草動作的割刀、安裝在割刀上的割刀罩殼以及將動力傳遞至割刀的傳動機構。11.根據權利要求10所述的割草機，其特征在于，所述傳動機構包括帶輪和兩級傳動皮帶，割草電機在整機回轉中心軸上方，割草電機通過帶輪和兩級傳動皮帶來驅動割刀的旋轉與停止。12.根據權利要求11所述的割草機，其特征在于，所述割草電機通過兩級傳動皮帶帶動其中一個割刀上的皮帶輪轉動，其它割刀通過同步帶實現割刀同步工作。13.根據權利要求12所述的割草機，其特征在于，所述割臺系統上還安裝有割臺調高機構，割臺調高機構采用電動方式進行控制，割草高度的調整由電動推桿通過連桿實現。14.根據權利要求13所述的割草機，其特征在于，所述電器控制系統包括無刷電機的驅動控制器、充電接口、控制開關和開關線束，驅動控制器控制相應的割草電機和行走電機實現割草功能和行走功能。15.根據權利要求14所述的割草機，其特征在于，所述割臺系統中還包括一割刀控制開關，割刀控制開關置于座椅一側，當割刀控制開關拉起后，與割草電機連接的驅動控制器檢測開關信號并控制割草電機的啟動和停止。16.根據權利要求15所述的割草機，其特征在于，所述操作系統包括剎車踏板、油門踏板以及電子加速器，在油門踏板和剎車踏板作用下實現對割草機整機的行走-后退-停止的操縱。17.根據權利要求16所述的割草機，其特征在于，所述油門踏板與電子加速器聯動設置，踩動油門踏板上的前進-中位-后退檔位，與之聯動的電子加速器發出電信號給驅動控制器，通過驅動控制器編程控制行走電機的正轉、反轉、停車和駐車功能。18.根據權利要求17所述的割草機，其特征在于，所述行走電機上還裝有電磁剎車，在斷電時電磁剎車失效制動，實現車輛斷電狀態下的駐車。19.根據權利要求18所述的割草機，其特征在于，所述割草機的控制過程為:電器控制系統接收控制命令信號，判斷割草機整機的工作狀態，通過對剎車踏板、油門踏板和割刀控制開關的操作實現整機各個模式的控制。20.根據權利要求19所述的割草機，其特征在于，割草機的控制模式包括:整車上電控制模式、整車行駛控制模式、割刀啟動控制模式和割刀停止控制模式。21.根據權利要求20所述的割草機，其特征在于，整車上電控制模式包括如下步驟: a、整機在駐車狀態； b、割刀控制開關關閉； C、同時滿足a、b條件整車實現上電。22.根據權利要求20所述的割草機，其特征在于，整車行駛控制模式包括如下步驟: a、操作者在位； b、操作者松開剎車踏板； C、同時滿足a、b條件整車行走。23.根據權利要求20所述的割草機，其特征在于，割刀啟動控制模式包括如下步驟: a、操作者在位； b、割臺系統不處于運輸模式； C、拉起割刀控制開關，割刀開始工作。24.根據權利要求20所述的割草機，其特征在于，割刀停止控制模式包括如下步驟: a、操作者離開座椅，割刀控制開關關閉，割刀自動停止； b、極短時間內坐下，割刀繼續工作。
【文檔編號】A01D34/00GK105993395SQ201610600817
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月28日
【發明人】于萬釗, 季欽
【申請人】常州格力博有限公司