一种小型纯电车辆的转向与升降机构

本技术属于车辆，具体涉及一种小型纯电车辆的转向与升降机构。

背景技术：

1、随着电池和电控技术的不断发展，越来越多的电动农业机械面向市场，并为农民的生产生活提供便利。纯电动农业机械依靠动力电池输出电能，驱动电机输出动力来完成设备的各项动作。与传统燃油农业装备相较，纯电动拖拉机没有复杂的机械传动系统，结构简单、稳定性高，易于操纵，因而受到广大农民的欢迎。

2、在温室大棚等场景中，技术人员也开发出了一些小型电动车辆，用来代替燃油车辆实现运输、载人、甚至是常规的翻土耕地等作业任务。但是大部分的电动车辆为了实现轻量化大都使用了简易的底盘结构，这些车辆的底盘普遍不具备升降的功能，因而影响了车辆在一些特殊地形中的通过性。此外，市场上现有的电动车辆普遍采用燃油车辆的类似的复杂转向系来控制车辆转向，这增大了电动车辆的自重，提高了车辆的能耗。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的小型电动车辆的底盘高度无法调整，以及转向结构复杂导致车辆自重较大影响能耗的问题，本实用新型提供一种牧场用纯电牵引底盘及其车辆。

2、本实用新型采用以下技术方案实现：

3、一种小型纯电车辆的转向与升降机构，其应用于采用独立的轮毂电机驱动的四轮电动车辆的底盘上，底盘中包括车架。该转向与升降机构包括电机支架、转向模组、升降模组，以及气压管理组件。

4、其中，电机支架固定连接在车轮的轮毂内侧并用于安装驱动车轮的轮毂电机。电机支架采用方框结构，其上下两侧的边框中设有连接柱，左侧或右侧设置带有通孔的连接耳。

5、转向模组安装在底盘中的两前轮和/或两后轮之间，用于驱动两车轮同步偏转。转向模组包括一个双头气缸和两个万向节。双头气缸的缸体两端均设有伸缩杆，且两侧的伸缩杆同步向缸体一侧移动。双头气缸的其中一端通过万向节可转动连接在左侧车轮中电机支架的连接耳上，另一端通过万向节可转动连接在右侧车轮中电机支架的连接耳上。

6、升降模组的数量为四个并用于连接底盘中的车架和各个车轮。每个升降模组包括上摆臂、下摆臂和顶升气缸；上摆臂可转动连接在电机支架与车架的上端，下摆臂可转动连接在电机支架与车架的下端，进而构成平行四边形结构。顶升气缸的一端活动连接在下摆臂中靠近电机支架的一端，另一端活动连接在车架的上端。

7、气压管理组件用于调节顶升气缸或双头气缸中的不同腔体的压力以及驱动二者执行相应的直线运动。

8、作为本实用新型进一步的改进，电机支架中的连接柱沿竖直方向布置，且连接柱的端部设置螺纹段。

9、且/或

10、电机支架中的连接耳沿水平方向布置，且在同一车辆的底盘结构中，两前轮或两后轮处的电机支架中的连接耳相对车辆行驶方向镜像布置。

11、作为本实用新型进一步的改进，双头气缸包括缸体、杆体和活塞。缸体的内腔呈圆柱形，活塞位于缸体的内腔中，进而在缸体内形成左侧气室和右侧气室，缸体两端分别设置一个进气阀并与两侧的气室连通。活塞固定连接在杆体中段，杆体的两端沿缸体的两端伸出。

12、作为本实用新型进一步的改进，在转向模组中，万向节包括鱼眼轴承和球头杆。鱼眼轴承的轴端固定连接在双头气缸的杆体端部，鱼眼轴承的套环端与球头杆的球头可转动连接。球头杆的杆身插接在连接耳的通孔中，端部通过螺母或销钉固定。

13、作为本实用新型进一步的改进，双头气缸的缸体的两端通过两片l型的角铁与车架可拆卸固定连接。

14、作为本实用新型进一步的改进，升降模组中上摆臂和下摆臂采用同规格的u型杆件。u型杆件包括分叉端和汇合端，汇合端处设置有沿u型杆件对称轴方向延伸的一个第一套筒，分叉端两侧分别设置有与第一套筒延伸方向垂直的第二套筒。且在下摆臂中靠近第一套筒的一端还设置有至少一根支杆，支杆处用于连接顶升气缸。

15、作为本实用新型进一步的改进，在升降模组中，上摆臂和下摆臂中分叉端上的第二套筒分别通过转动副连接在车架的上层和下层；以使得上摆臂和下摆臂能够相对车架边缘上下翻转。

16、作为本实用新型进一步的改进，上摆臂和下摆臂的汇合端通过鱼眼轴承与电机支架活动连接。鱼眼轴承的轴端套接在上摆臂或下摆臂中的第一套筒内，套环端套设在电机支架上侧或下侧的连接柱上，进而使得上摆臂和下摆臂可相对电机支架万向转动。

17、作为本实用新型进一步的改进，车架上层对应车轮的位置设有第一安装座，顶升气缸的杆体末端与第一安装座可转动连接。下摆臂的支杆处设置有第二安装座，顶升气缸的缸体末端与第二安装座可转动连接。

18、作为本实用新型进一步的改进，气压管理组件包括气泵、气管、多个电磁阀，以及一个继电器模块；气管连接在气泵与各个顶升气缸、以及双头气缸之间，进而构成气路；各个电磁阀分别用于控制气泵与各个顶升气缸或双头气缸之间的气路的通断；继电器模块用于向各个电磁阀发送调整开关状态的控制指令。

19、本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

20、本实用新型提供了一种包含升降模组和转向模组的小型纯电车辆的转向与升降机构。升降模组由两个摆臂和一个顶升气缸构成，并安装在车轮处进而实现对底盘进行抬升，以调整车辆的距地高度进行灵活调整。本实用新型还设计了一种特殊的转向气缸，将转向气缸通过万向节与轮毂上的电机支架活动连接后，转向气缸既可以对两侧车轮同步进行偏转，又不会对车轮的地盘升降功能造成干涉。

21、本实用新型提供的转向与升降机构通过简单且巧妙的结构设计实现车辆升降和转向功能，简化了小型纯电车辆的底盘结构，实现了纯电车辆的底盘轻量化目标，有助于降低车辆能耗。该机构具有广阔的实用前景，可以应用于多种不同功能的纯电小型车辆中。

技术特征：

1.一种小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于，其应用于采用独立的轮毂电机驱动的四轮电动车辆的底盘上，所述底盘中包括车架，所述转向与升降机构包括：

2.如权利要求1所述的小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于：所述电机支架中的连接柱沿竖直方向布置，且连接柱的端部设置螺纹段；

3.如权利要求1所述的小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于：所述双头气缸包括缸体、杆体和活塞；所述缸体的内腔呈圆柱形，所述活塞位于缸体的内腔中，进而在缸体内形成左侧气室和右侧气室；所述缸体两端分别设置一个进气阀并与两侧的气室连通；所述活塞固定连接在杆体中段，所述杆体的两端沿缸体的两端伸出。

4.如权利要求3所述的小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于：在所述转向模组中，万向节包括鱼眼轴承和球头杆；鱼眼轴承的轴端固定连接在双头气缸的杆体端部，鱼眼轴承的套环端与球头杆的球头可转动连接；球头杆的杆身插接在连接耳的通孔中，端部通过螺母或销钉固定。

5.如权利要求3所述的小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于：所述双头气缸的缸体的两端通过两片l型的角铁与车架可拆卸固定连接。

6.如权利要求1所述的小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于：所述升降模组中上摆臂和下摆臂采用同规格的u型杆件；所述u型杆件包括分叉端和汇合端，汇合端处设置有沿u型杆件对称轴方向延伸的一个第一套筒，分叉端两侧分别设置有与第一套筒延伸方向垂直的第二套筒；且在所述下摆臂中靠近第一套筒的一端还设置有至少一根支杆，支杆处用于连接所述顶升气缸。

7.如权利要求6所述的小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于：所述上摆臂和下摆臂中分叉端上的第二套筒分别通过转动副连接在车架的上层和下层；以使得上摆臂和下摆臂能够相对车架边缘上下翻转。

8.如权利要求6所述的小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于：所述上摆臂和下摆臂的汇合端通过鱼眼轴承与所述电机支架活动连接；所述鱼眼轴承的轴端套接在上摆臂或下摆臂中的第一套筒内，套环端套设在电机支架上侧或下侧的连接柱上，进而使得上摆臂和下摆臂可相对电机支架万向转动。

9.如权利要求1所述的小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于：所述车架上层对应车轮的位置设有第一安装座，所述顶升气缸的杆体末端与第一安装座可转动连接；所述下摆臂的支杆处设置有第二安装座，所述顶升气缸的缸体末端与第二安装座可转动连接。

10.如权利要求1所述的小型纯电车辆的转向与升降机构，其特征在于：所述气压管理组件包括气泵、气管、多个电磁阀，以及一个继电器模块；所述气管连接在所述气泵与各个顶升气缸、以及双头气缸之间，进而构成气路；各个电磁阀分别用于控制气泵与各个顶升气缸或双头气缸之间的气路的通断；所述继电器模块用于向各个电磁阀发送调整开关状态的控制指令。

技术总结本技术属于车辆技术领域，具体涉及一种小型纯电车辆的转向与升降机构。该转向与升降机构包括电机支架、转向模组、升降模组，以及气压管理组件。其中，电机支架中设有连接柱和连接耳。转向模组包括一个双头气缸和两个万向节。双头气缸两端的伸缩杆同步向缸体一侧移动，并向车轮施加作用力以驱动两轮同步偏转，升降模组的数量为四个，每个升降模组包括上摆臂、下摆臂和顶升气缸；上摆臂和下摆臂连接在电机支架与车架之间并构成平行四边形结构。顶升气缸的一端活动连接在下摆臂中靠近电机支架的一端，另一端活动连接在车架的上端。本技术解决了小型电动车辆的底盘高度无法调整，以及转向结构复杂导致车辆自重较大影响能耗的问题。技术研发人员：苏力德,张永,宁广秀,李博基,杨振理,梁一鸣受保护的技术使用者：内蒙古农业大学技术研发日：20231229技术公布日：2024/7/11