一种多电机电动拖拉机底盘的制作方法

1.本发明涉及农业器械技术领域，具体涉及一种多电机电动拖拉机底盘。


背景技术：

2.拖拉机作为农业生产中的作业和生产动力平台，具有很多动力输出接口和连接装置，如pto动力输出轴、液压输出接头、提升器和三点悬挂连接装置。传统拖拉机为柴油发动机匹配一个变速箱系统总成来实现上述动力输出接口的分配。上述变速箱系统总成十分复杂，既需要不同挡位切换来满足拖拉机不同作业场景的动力和速度要求，同时需要各种分动箱、离合器来满足液压输出、pto动力输出等装置的动力输出和断开。由于所有动力都来源于发动机，变速箱总成只起到分动和变速的作用，导致拖拉机行驶和作业时耦合的，例如，拖拉机为了540rpm的pto动力输出，发动机此时就需要是2000rpm左右的转速，此时拖拉机的行驶速度则必然是比较快。为了解决行驶速度和作业速度耦合的问题，高端拖拉机设计了非常多的挡位用于匹配不同的作业情况。
3.电动化是农业装备发展的未来，但是拖拉机底盘的电动化与新能源汽车底盘不同，新能源汽车底盘只需要行驶电机 减速箱，底盘布置可以非常简单。而拖拉机底盘的电动化需要保证液压输出、pto动力输出的基础上，发挥电动化底盘的优势。而电动拖拉机底盘，不仅需要保证行驶功能，液压输出和pto动力输出，还需要可以针对不同作业提供不同的行驶速度和作业速度，确保液压输出和pto动力输出随时断开和连接。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多电机电动拖拉机底盘，其可以实现不同的动力输出独立控制。
5.本发明的目的采用如下技术方案实现：
6.本发明提供了一种多电机电动拖拉机底盘，包括底盘车架、前车轮、后车轮和供电装置，所述底盘车架上设有第一转向驱动桥、第二转向驱动桥、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一变速箱、第二变速箱、减速箱和液压组件，所述第一电机通过所述第一变速箱连接所述第一转向驱动桥，所述第二电机通过所述第二变速箱连接所述第二转向驱动桥，所述第三电机连接所述减速箱，所述第四电机连接所述液压组件，所述第一转向驱动桥上还可转动连接所述前车轮，所述第二转向驱动桥还可转动连接所述后车轮，供电装置给所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机供电。
7.在本发明中，作为一种可选的实施例，所述第一变速箱的输出端连接有第一传动轴，所述第一传动轴远离所述第一变速箱的一端与所述第一转向驱动桥连接。
8.在本发明中，作为一种可选的实施例，所述第二变速箱的输出端连接有第二传动轴，所述第二传动轴远离所述第二变速箱的一端与所述第二转向驱动桥连接。
9.在本发明中，作为一种可选的实施例，还包括第三传动轴，所述第三电机通过第三传动轴与所述减速箱连接。
10.在本发明中，作为一种可选的实施例，所述液压组件包括液压泵、前桥转向油缸、后桥转向油缸、液压提升器、液压输出多路阀，所述液压泵连接所述第四电机，所述前桥转向油缸、后桥转向油缸、液压提升器、液压输出多路阀均连接所述液压泵。
11.在本发明中，作为一种可选的实施例，所述底盘车架上还设有配电模组和dcdc模组，所述供电装置通过所述配电模组给第一电机、第二电机、第三电机、第四电机和给所述dcdc模组供电。
12.在本发明中，作为一种可选的实施例，所述第一转向驱动桥内开设有安装通孔，所述安装通孔内安装有转动轴，所述安装通孔的开口方向与所述第一转向驱动桥的延伸方向垂直，以使所述转动轴与所述第一转向驱动桥垂直，所述转动轴还与底盘车架连接，所述第一转向驱动桥可以所述转动轴为轴心转动。
13.在本发明中，作为一种可选的实施例，所述底盘车架上设有第一限位件，所述第一转向驱动桥设有第二限位件，当所述第一转向驱动桥绕所述转动轴转动至第一限位件与所述第二限位件抵接时，限制所述第一转向驱动桥继续绕转动轴转动。
14.在本发明中，作为一种可选的实施例，所述第一限位件的数量和第二限位件的数量均为2个，其中一个第一限位件安装在底盘车架上转动轴的一侧，另一个第一限位件安装在底盘车架上转动轴的另一侧，其中一个第二限位件安装在第一转向驱动桥的一侧，另一个第二限位件安装在第二转向驱动桥的另一侧，且其中一个第一限位件与其中一个第二限位件位置对应，另一个第一限位件与另一个第二限位件位置对应，当所述第一转向驱动桥绕所述转动轴转动使得其中一个第一限位件与其中一个第二限位件抵接时，另一个第一限位件与另一个第二限位件相互远离。
15.在本发明中，作为一种可选的实施例，所述底盘车架上还连接有三点悬挂装置。
16.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
17.本发明提供的多电机电动拖拉机底盘在底盘车架上设置有四个电机，分别用于连接控制第一转向驱动桥、第二转向驱动桥、减速箱和液压组件，也即是通过四个独立的电机可以实现对行驶、液压输出、动力输出分别进行独立的传动控制，避免了传统技术中采用发动机加变速箱总成的缺陷，不仅可以保证行驶功能、液压输出和动力输出，并且可以针对作业时不同的行驶速度和作业速度确保液压输出和动力输出随时断开和连接。
附图说明
18.图1为本发明实施例的一种多电机电动拖拉机底盘的整体结构示意图；
19.图2为本发明实施例的前轮转向的结构示意图；
20.图3为本发明实施例的后轮转向的结构示意图；
21.图4为本发明实施例的四轮转向的结构示意图；
22.图5为本发明实施例的蟹型转向的结构示意图；
23.图6为本发明实施例的第一转向驱动桥相对转动轴摆动的结构示意图；
24.图7为图6a区域的局部放大图；
25.图8为图6b区域的局部放大图。
26.图中：001、底盘车架；002、第一转向驱动桥；003、第二转向驱动桥；004、前车轮；005、后车轮；006、第一电机；007、第二电机；008、第三电机；009、第四电机；010、第一变速
箱；011、第二变速箱；012、减速箱；013第一传动轴；014、第二传动轴；015、第三传动轴；016、液压泵；017、前桥转向油缸；018、后桥转向油缸；019、液压提升器；020、液压输出多路阀；021、供电装置；022、dcdc模组；023、转动轴；024、第一限位件；025、第二限位件；026、三点悬挂装置。
具体实施方式
27.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。除特殊说明的之外，本实施例中所采用到的材料及设备均可从市场购得。实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解对本技术的限制。
28.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。
29.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连通”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中介媒介间相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
30.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
31.本技术实施例提供一种多电机电动拖拉机底盘在底盘车架上设置有四个电机，分别用于连接控制第一转向驱动桥、第二转向驱动桥、减速箱和液压组件，也即是通过四个独立的电机可以实现对行驶、液压输出、动力输出分别进行独立的传动控制，避免了传统技术中采用发动机加变速箱总成的缺陷，不仅可以保证行驶功能、液压输出和动力输出，并且可以针对作业时不同的行驶速度和作业速度确保液压输出和动力输出随时断开和连接。
32.请参照图1所示，本实施例提供的一种多电机电动拖拉机底盘，包括底盘车架001、前车轮004、后车轮005和供电装置021，所述底盘车架001上设有第一转向驱动桥002、第二转向驱动桥003、第一电机006、第二电机007、第三电机008、第四电机009、第一变速箱010、第二变速箱011、减速箱012和液压组件。也即是，本实施例中设置了四个电机，对应于不同的机构进行控制。其中，第一转向驱动桥002对应于为前转向驱动桥，也即是用于驱动前车轮004，第二转向驱动桥003对应为后转向驱动桥，也即是用于驱动后车轮005。实施例中，第一电机006通过所述第一变速箱010连接所述第一转向驱动桥002，第二电机007通过第二变速箱011连接第二转向驱动桥003，第三电机008连接所述减速箱012，第四电机009连接所述
液压组件，第一转向驱动桥002上还可转动连接前车轮004，第二转向驱动桥003还可转动连接后车轮005，供电装置021给第一电机006、第二电机007、第三电机008和第四电机009供电。第一变速箱010和第二变速箱011分别控制前车轮004和后车轮005，该第一变速箱010和第二变速箱011均只有两个档位，分别是高速挡和低速挡，用于控制底盘车架在道路上快速行驶和非道路上工作行驶。上述中，供电装置021主要为高压配电盒，高压电从电池出来，先进入高压配电盒，然后给四个电机分别进行供电。实施例中，第一电机006和第二电机007可以为同一款电机，第一电机006也即是前桥电机，第二电机007也即是后桥电机，通过第一电机006和第二电机007，不仅前后桥转速独立可控，扭矩也同样独立可控，可以根据不同需要实现前轮驱动、后轮驱动或者四轮驱动的切换。请结合参见图2至图4，图2示出了前轮驱动的情况，图3示出了后轮驱动的情况，图4示出了四轮驱动的情况。此外，实施例的底盘车架001还可以实现蟹型转向，如图5所示。底盘车架001在转向时，第一电机006和第二电机007可以输出不同的转速，从而优化效率和节省能量，当前车轮004或后车轮005打滑时，第一转向驱动桥002和第二转向驱动桥003可以独立转动，从而实现脱困。其中，第一转向驱动桥002和第二转向驱动桥003均具有两侧，一侧对应为一个半桥，也即是第一转向驱动桥002对应有两个前半桥，第二转向驱动桥003对应有两个后半桥，而前车轮004的数量为两个，后车轮005的数量为两个，其中一个前车轮004连接一个前半桥，另一个前车轮004连接另一个前半桥，其中一个后车轮005连接一个后半桥，另一个后车轮005连接另一个后半桥。
33.作为优选的实施方式，第一变速箱010的输出端连接有第一传动轴013，所述第一传动轴013远离所述第一变速箱010的一端与所述第一转向驱动桥002连接。第一传动轴013作为传动机构，第一传动轴013的一端连接在第一变速箱010的输出端，另一端连接在第一转向驱动桥002的输入法兰上。同样的，第二变速箱011的输出端连接有第二传动轴014，所述第二传动轴014远离所述第二变速箱011的一端与所述第二转向驱动桥003连接。第二传动轴014同样是传动机构，其一端连接在第二变速箱011的输出端，另一端连接在第二转向驱动桥003的输入法兰。通过第一电机006和第二电机007输出动力，通过第一传动轴013和第二传动轴014传递动能，进而驱动第一转向驱动桥003和第二转向驱动桥004，实现本实施例中的行驶系统控制。
34.实施例中作为优选的实施方式，还包括第三传动轴015，同样的该第三传动轴015为传动机构，该第三传动轴015用于连接第三电机008，使得第三电机008通过第三传动轴015与所述减速箱012连接。在实施例中，第三电机008是动力输出电机，该第三传动轴015作为第三电机008连接的传动轴，另一端连接在减速箱012的输入端上，减速箱012的输出端为底盘车架001的动力输出轴。实施例的动力输出系统采用独立的pto电机，可以独立对动力输出进行调速和功率控制，从而与传统拖拉机不同，实现了pto作业与行驶功能的独立。
35.另外实施例还具有液压系统，也即是通过实施例的液压组件以及第四电机009配合共同实现。其中，液压组件包括液压泵016、前桥转向油缸017、后桥转向油缸018、液压提升器019、液压输出多路阀020，所述液压泵016连接所述第四电机009，所述前桥转向油缸017、后桥转向油缸018、液压提升器019、液压输出多路阀020均连接所述液压泵016。液压系统也采用独立电机驱动，用于控制底盘车架001的转向、提升和液压油缸，也实现了液压输出和提升器的独立。
36.另外，实施例中还具有配电模组和dcdc模组022，该供电装置021通过所述配电模
组给第一电机006、第二电机007、第三电机008、第四电机009和给所述dcdc模组022供电。
37.实施例除了通过设置四个电机分别对行驶功能、动力输出功能和液压功能进行分别控制之外，还可以实现前车轮004、后车轮005在高度方向上的摆动。具体的，第一转向驱动桥002内开设有安装通孔，所述安装通孔内安装有转动轴023，所述安装通孔的开口方向与所述第一转向驱动桥002的延伸方向垂直，以使所述转动轴023与所述第一转向驱动桥002垂直，所述转动轴023还与底盘车架001连接，所述第一转向驱动桥002可以所述转动轴023为轴心转动。
38.进一步的，结合图6至图8，底盘车架001上设有第一限位件024，所述第一转向驱动桥002设有第二限位件025，当所述第一转向驱动桥002绕所述转动轴023转动至第一限位件024与所述第二限位件025抵接时，限制所述第一转向驱动桥002继续绕转动轴023转动。通过第一限位件024和第二限位件025的设置，使得第一转向驱动桥002上下摆动的高度受到限制，避免因为前车轮004上下摆动幅度过大而造成行车危险。由于前车轮004有两个，因此当位于左侧的前车轮004向上摆时，位于右侧的前车轮004则相应的向下运动，此时左侧的前车轮004对应的第一限位件024与第二限位件025在摆动至一定程度时会产生抵接。而另一种情况，当位于右侧的前车轮004向上摆时，位于左侧的前车轮004则相应的向下运动，此时右侧的前车轮004对应的第一限位件024与第二限位件025在摆动至一定程度时需要产生抵接。因此，需要对应于左右两个前车轮004分别设置第一限位件024和第二限位件025，也即是第一限位件024的数量和第二限位件025的数量均为2个，其中一个第一限位件024安装在底盘车架001上转动轴023的一侧，另一个第一限位件024安装在底盘车架001上转动轴023的另一侧，其中一个第二限位件025安装在第一转向驱动桥002的一侧，另一个第二限位件025安装在第一转向驱动桥002的另一侧，且其中一个第一限位件024与其中一个第二限位件025位置对应，另一个第一限位件024与另一个第二限位件025位置对应，当所述第一转向驱动桥002绕所述转动轴023转动使得其中一个第一限位件024与其中一个第二限位件025抵接时，另一个第一限位件024与另一个第二限位件025相互远离。
39.另外，实施例中底盘车架001上还连接有三点悬挂装置026，该三点悬挂装置026用于连接外部的其他农具，实现进行农业机械化作业。
40.虽然仅仅已经对本技术的某些部件和实施例进行了图示并且描述，但是在不实际脱离在权利要求书中的范围和精神的情况下，本领域技术人员可以想到许多修改和改变，例如：各个元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、安装布置、材料使用、颜色、取向等的变化。
41.上述实施方式仅为本发明实施例的优选实施例方式，不能以此来限定本发明实施例保护的范围，本领域的技术人员在本发明实施例的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明实施例所要求保护的范围。