一种全电动播种机

1.本实用新型涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种全电动播种机。


背景技术：

2.目前农业生产中的播种机普遍采用柴油发动机驱动，柴油发动机功率大，但是也存在容易污染大气和土壤的问题。柴油发动机驱动的播种机价格高，效率低，制约了小型播种机械的大面积推广。电能作为清洁高效的能源，越来越多的应用于各类机械设备中。豆类播种机作为小型播种设备，采用电能驱动可以很好的解决以上问题。
3.现阶段电能驱动播种机的种子落料机构大部分采用联动模式(即轮动力驱动种子落料的模式)。这个模式存在一个问题，在播种机前进的过程中由于轮子的转动会带动落料机构的动作，在落料箱中剩有种子的情况下，容易引起种子的误播种。
4.现有电动播种机(例如黄豆播种机)主要采用外加动力源或者是重力作用控制播种的模式，这两种模式都有一定的缺点。外加动力源模式增加了播种机的功率负荷，两组12v锂电池组可以提供设备持续4，5小时的高强度运行，在外加动力源的功率损耗下，使用时间将进一步降低，在户外播种的地方往往没有220v供电设施，电动播种机在电源供应中的弊端进一步凸显，所以在大力推广电动播种机时，必须考虑尽可能地降低能耗。重力作用控制播种模式，虽然能耗降低明显，但是在重力作用下，种子的播种具有随机性，导致播种不均匀，影响作物的生长环境。
5.因此，本领域的技术人员致力于开发一种电动播种机，以解决现有装置存在的问题，实现了电动播种机持续供电，工作状态与非工作状态之间的有效切换，避免了种子的浪费。


技术实现要素：

6.有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是通过配置有角度自调整式太阳能系统实现电动播种机的持续供电；通过配置电动气缸驱动的链轮离合器实现播种与空运行状态的有效切换。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种全电动播种机，包括机架以及与机架连接的供电单元、播种单元、施肥单元、驱动轮和压土轮，所述供电单元设置于机架一侧，所述驱动轮设置于机架下方并与所述供电单元连接，所述压土轮设置于机架另一侧，所述播种单元和施肥单元设置于所述驱动轮和压土轮之间；
8.其中，所述供电单元包括电机、电池组和太阳能系统，所述电机与所述驱动轮连接，所述电池组与所述电机连接，所述太阳能系统与所述电池组连接，将采集到的太阳能实时存储于所述电池组中为所述电机提供能量；
9.所述播种单元和所述施肥单元上分别设置有播种链轮和施肥链轮，所述播种链轮和所述施肥链轮连接，所述压土轮与相对设置的主动链轮和从动链轮连接，所述从动链轮通过链条与所述施肥链轮连接，所述从动链轮与链轮离合机构连接，用于控制主动链轮和
从动链轮的连接和分离。
10.进一步地，所述太阳能系统包括太阳能板、太阳轮、行星轮、齿圈、行星轮带动转盘、第二连接轴、连架杆、第一连杆和支撑杆；
11.其中，所述太阳轮与所述齿圈的中心轴线重合，所述行星轮设置于所述太阳轮外周，并在所述齿圈内圈中绕所述太阳轮做周向运动，所述行星轮带动转盘设置于所述行星轮外圈，所述第二连接轴固定在所述行星轮带动转盘上，所述第一连杆的两端分别与所述太阳能板和第二连接轴连接，所述连架杆和所述支撑杆的一端与所述第一连杆连接，所述连架杆的另一端与所述太阳能板连接，所述支撑杆的另一端固定在所述机架上，通过行星轮带动转盘的转动调整所述太阳能板的角度。
12.进一步地，所述链轮离合机构包括动力机构、导向机构和分离机构，所述动力机构包括依次相连的第一电动气缸、推杆和第一连接轴，所述第一电动气缸用于驱动所述推杆和第一连接轴，所述导向机构用于限定所述第一连接轴和分离机构沿轴向直线运动，所述分离机构用于实现所述动力机构和离合机构可分离，所述离合机构包括相对设置的主动链轮和从动链轮。
13.进一步地，所述导向机构包括第一滑动轴承组和第二滑动轴承组，所述第一滑动轴承组靠近所述推杆侧，所述第一连接轴可滑动地穿过所述第一滑动轴承组，所述第一滑动轴承组包括第一滑动轴承座和第一铜套，用于限定所述第一连接轴沿轴向直线运动；所述第二滑动轴承组靠近所述从动链轮侧，所述分离机构穿过所述第二滑动轴承组，所述第二滑动轴承组包括第二滑动轴承座和第二铜套，用于限定所述分离机构沿轴向直线运动。
14.进一步地，所述分离机构包括推力球轴承，所述推力球轴承包括紧环、松环和位于所述紧环和松环之间的滚动体，所述第一连接轴穿过所述推力球轴承，所述推力球轴承的紧环内圈紧固在所述第一连接轴上，所述推力球轴承的松环固定连接至所述离合机构。
15.进一步地，所述分离机构还包括压盖螺母、连接栏和回挡螺母，所述压盖螺母固定在于所述第二滑动轴承组上并与所述推力球轴承的紧环可分离接触，所述推力球轴承的松环外圈紧固在所述连接栏内，所述连接栏可滑动地穿入所述第二滑动轴承组，所述回挡螺母固定在所述第一连接轴远端并与所述推力球轴承的松环可分离接触。
16.进一步地，所述第一滑动轴承组和第二滑动轴承组还包括可调整紧固件，所述可调整紧固件用于调整所述第一连接轴和分离机构的位置，以实现所述主动链轮和从动链轮圆周向相匹配。
17.进一步地，所述主动链轮面向所述从动链轮设置有沿周向均匀布置的插入孔，所述从动链轮面向所述主动链轮相对应地设置有沿周向均匀布置的插入件。
18.进一步地，还包括过盈销，所述过盈销将所述从动链轮连接至所述连接栏。
19.进一步地，所述机架通过支杆与所述压土轮连接，所述支杆上设置有铲深调节机构，所述铲深调节机构包括压紧杆、导向杆、伸缩螺杆、锁紧部件、第二连杆、第三连杆和第二电动气缸，通过调节所述伸缩螺杆的位置调节所述压土轮相对于播种单元和施肥单元的高度，所述压紧杆通过所述导向杆固定在所述机架上，所述锁紧部件固定在所述机架上，所述压紧杆和所述锁紧部件用于固定所述伸缩螺杆，所述第二电动气缸固定在所述机架上，所述第二电动气缸的一端依次连接所述第二连杆和第三连杆，所述第三连杆固定在所述机架上。
20.本实用新型的有益效果：
21.1、太阳能系统可以增加电池组的续航时间，进而延长播种机的工作时间，具有节能、高效、环保等优点。
22.2、太阳能系统通过行星轮机构周转运动，实现对太阳能板位置的实时调节，具有结构简单、调整精度高、稳定性好的优点。
23.3、链轮离合器可以实现落料机构主动链轮与从动链轮之间的电动连接与脱离，实现了播种单元和施肥单元工作状态与非工作状态的有效切换，避免了种子的浪费。
24.4、选用电动气缸作为离合器的驱动器，相比传统的液压缸、气缸，电动气缸不需要液压油或空气作为媒介，性能不容易受外界环境的影响，更不需要像液压系统那样复杂的泵、阀等，具有结构简单、精度高、响应快、稳定性高等优点，是传统液压缸、气缸的替代品，满足了很多工作场合的需求，有广阔的市场前景。
25.5、主、从动链轮运动过程中通过推力球轴承实现了动力机构和离合机构之间的分离，结构简单，连接可靠，稳定性好。
26.6、电动控制的离合机构，可以实现设备工作过程中的实时动作。
27.7、铲深调节机构能够调节压土轮相对于播种单元和施肥单元的高度，满足不同的播种和施肥深度的使用需求。
附图说明
28.图1为本实用新型一实施例提供的全电动播种机的结构示意图；
29.图2为本实用新型一实施例提供的太阳能系统的结构示意图；
30.图3为本实用新型一实施例提供的离合的结构示意图；
31.图4为本实用新型一实施例提供的铲深调节机构的结构示意图。
32.附图标记说明：
33.1：主动链轮、2：插入件、3：从动链轮、4：回挡螺母、5：第二滑动轴承座、6：第二铜套、7：内六角螺栓、8：连接栏、9：压盖螺母、10：第一滑动轴承座、11：第一铜套、12：第一连接轴、13：第一电动气缸、13a：推杆、14：推力球轴承、15：过盈销、16：操作盒、17：手柄、18：链轮离合器、19：压土轮、20：铲深调节机构、21：尾部传动链条、22：肥料落料机构链轮、23：肥料斗、24：中间传动链条、25：种子落料机构链轮、26：种子斗、27：电机链轮、28：电机、29：电机传动链条、30：电控箱、31：机架、32：太阳能系统、33：太阳轮、34：行星架、35：行星轮、36：齿圈、37：行星轮带动转盘、38：第二连接轴、39：第一连杆、40：太阳能板、41：支撑杆、42：连架杆、43：固定架、44：驱动轮、45：驱动轮链轮、46：播种铲、47：施肥铲、20-1：第二连杆、20-2：第二电动气缸、20-3：第三连杆、20-4：导向杆、20-5：压紧杆、20-6：伸缩螺杆、20-7：锁紧部件。
具体实施方式
34.以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
35.在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以
相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
36.实施例1
37.如图1所示，本实施例提供的全电动播种机包括机架31、供电单元、播种单元、施肥单元、驱动轮44和压土轮19，以下对各个部分进行详细介绍：
38.供电单元位于机架31一侧，包括电机链轮27、电机28、电机传动链条29、电控箱30、太阳能系统32和电池组，电控箱30和电机28设在机架31头部。电机28通过电机链轮27、电机传动链条29带动位于驱动轮44轴上的驱动轮链轮45，为全电动播种机的行进提供驱动力，电池组与电机连接，为电机提供动力来源。
39.太阳能系统32用于提供太阳能给电池组，并通过电压传感器实时采集太阳能板的输出电压，确保电压在28伏以上。由于不同的时间段太阳光的照射强度不同，需要对太阳能板的具体位置进行实时调整。太阳能系统32的结构如图2所示，包括太阳轮33、行星架34、行星轮35、齿圈36、行星轮带动转盘37、第二连接轴38、第一连杆39、太阳能板40、支撑杆41、连架杆42、固定架43，太阳轮33与齿圈36的中心轴线重合，行星轮35设置于太阳轮33外周，24v伺服电机控制太阳轮33，太阳轮33带动行星轮35在齿圈36内圈内沿太阳轮33的外圈做周向运动；三个行星轮35上安装有行星轮带动转盘37，行星轮带动转盘37上有第二连接轴38，第二连接轴38可以随着行星轮带动转盘37绕着太阳轮33运动。第二连接轴38带动第一连杆39，第一连杆39带动连架杆42，连架杆42与固定架43连接，固定架43位于机架31上，支撑杆41与第一连杆39连接，构成三角稳定架构，第一连杆39与支撑杆41与太阳能板40连接，在太阳能板40与连杆39的连接处设置长孔，有利于太阳轮33调整过程中实现对太阳能板40位置的实时改变。
40.机架31中部布置有播种单元和施肥单元。播种单元包括种子落料机构链轮25、种子斗26、播种铲46。施肥单元包括肥料落料机构链轮22、肥料斗23、施肥铲47。
41.播种单元和施肥单元实现联动运行：当种子通过播种铲46播种时，肥料也通过施肥铲47施肥，通过操作盒16控制链轮离合器18使压土轮19上的主动链轮1与链轮离合器18上的从动链轮3进行连接，当需要停止播种和施肥时，通过操作盒16控制链轮离合器18使压土轮19上的主动链1轮与链轮离合器18上的从动链轮3进行分离。种子落料机构链轮25通过中间传动链条24和肥料落料机构链轮22相连，肥料落料机构链轮22通过尾部传动链条21和链轮离合器18相连，利用压土轮19的动力驱动了种子落料和肥料落料，实现了自动播种和施肥。
42.链轮离合器18的结构示意图如图3所示，适用于电力作为动力源，包括动力机构、导向机构、分离机构和离合机构。动力机构由依次相连的第一电动气缸13、推杆13a和第一连接轴12组成，电动气缸13用于驱动推杆13a和连接轴12；导向机构由第一滑动轴承组和第二滑动轴承组组成，第一滑动轴承组包括第一滑动轴承座10和第一铜套11，固定在底座上靠近推杆13a一侧，连接轴12穿过第一滑动轴承组可滑动，连接轴12沿轴向直线水平运动，第二滑动轴承组包括第二滑动轴承座5和第二铜套6，固定在底座上靠近从动链轮3和主动链轮1一侧；分离机构包括推力球轴承14、压盖螺母9、连接栏8和回挡螺母4，用于实现动力机构和离合机构可分离。
43.推力球轴承14由紧环、松环和位于紧环和松环之间的滚动体组成，第一连接轴12
穿过推力球轴承14，紧环与第一连接轴12及轴肩取较紧的配合，松环与第一连接轴12为间隙配合，并且松环的外圈靠紧连接栏8。压盖螺母9固定在第二滑动轴承组的左侧，靠近推力球轴承14的紧环，回挡螺母4固定在穿过推力球轴承14的第一连接轴12的远端上，靠近推力球轴承14的松环。
44.由于第一电动气缸13的推杆13a在运动过程中没有随着动力和限位的作用而自动调节伸出距离的功能，所以在伸出方向必须实现自由度。推力球轴承14的结构容许一定轴向位移的区域，实现了第一电动气缸13的推杆13a在伸出方向的自由度。
45.在与主动链轮1的连接过程中，考虑从动链轮3必须与主动链轮1一起运转，而伸出第一电动气缸13的推杆13a不存在转动的能力，所以通过推力球轴承14实现了从动链轮3与主动链轮1的联合运动并保持了推杆13a与第一电动气缸13的固定作用。
46.第一滑动轴承组和第二滑动轴承组的顶部各有一只用于调节松紧的m4内六角螺栓7，分别穿过第一滑动轴承座10和第二滑动轴承座5，并与第一铜套11和第二铜套6接触，通过对内六角螺栓7的调整，可以对第一连接轴12的平直度进行微调，进而保证了主动链轮1和从动链轮3之间圆周向的精度。
47.由于第一电动气缸13推出过程中，若卡死则容易烧坏电机，为减少离合器连接所需要花费的时间，采用圆周均布插件的模式。在本实施例中，从动链轮3的圆周向均匀布置了六个插入件2，相应地，主动链轮1的圆周向均匀布置了六个插入孔。插入件2和位置相对应的插入孔配合，实现了主动链轮1与从动链轮3之间的连接与脱离。为了保证装配的强度和牢固，采用过盈销15将从动链轮3连接到连接栏8。
48.在24v电压驱动下动力机构第一电动气缸13的推杆13a伸出，带动第一连接轴12在第一铜套11的导向作用下，第一连接轴12的一个轴肩右侧与推力球轴承14压紧，推力球轴承14的左端面与压盖螺母9脱离，此时轴肩与推力球轴承14的左侧(即紧环)保持静止，推力球轴承14的另一端与连接栏8压紧带动从动链轮3压紧主动链轮1，从动链轮3靠近主动链轮1的过程中，插入件2慢慢插入主动链轮1的插入孔中，实现主动链轮1和从动链轮3之间的连接。此时推力球轴承14的右侧(即松环)和连接栏8一起转动。当第一电动气缸13驱动推杆13a退回时，m10回挡螺母4压紧推力球轴承14右端，使主动链轮1和从动链轮3分开。
49.24v电源驱动型离合器适用于电动设备，普及性好，应用广泛。六个插入件2均匀布置减少了连接和脱开所需要的时间，提升了离合器的实时效率和稳定性。
50.压土轮19位于机架31的尾部，通过支杆与机架31连接，所述支杆的一端还设置有供使用者扶持的手柄17，操作盒16位于手柄17上，使用者可以方便地通过操作盒16控制播种机运行。
51.支杆上设置有铲深调节机构20，位于施肥单元和压土轮19之间，铲深调节机构20的结构如图4所示，包括第二连杆20-1、第二电动气缸20-2、第三连杆20-3、导向杆20-4、压紧杆20-5、伸缩螺杆20-6和锁紧部件20-7，通过调节伸缩螺杆20-6的位置调节压土轮19相对于播种单元和施肥单元的高度，压紧杆20-5通过导向杆20-4固定在机架31上，压紧杆20-5和锁紧部件20-7用于固定伸缩螺杆20-6，第二电动气缸20-2固定在机架31上，第二电动气缸20-2的一端依次连接所述第二连杆20-1和第三连杆20-3，以形成三角形稳定机构实现铲深调节机构20与机架31的固定，第三连杆20-3固定在机架31上；装置运行前，首先将压紧杆20-5以导向杆20-4为圆心点旋转90
°
，旋松锁紧部件20-7，根据播种和施肥深度需要调节好
伸缩螺杆20-6的位置，随后旋紧锁紧部件20-7和旋转压紧杆20-5，固定好伸缩螺杆20-6的位置，同时，随着伸缩螺杆20-6位置的固定，第二电动气缸伸缩，使得第二连杆20-1、电动气缸20-2和第三连杆20-3组成三角稳定机构也相应调整，辅助锁紧部件20-7和压紧杆20-5固定好伸缩螺杆20-6的位置，保证播种铲和施肥铲的深度。
52.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。