一种新型插秧机驱动系统，包括车架，车架上安装有发动机、发电机总成、控制系统、蓄电池、变速箱、从动轴行驶部分；变速箱包括可离合的插秧动力控制部分、外啮合齿轮减速、对称行星齿轮减速和蜗轮蜗杆调速；蜗轮蜗杆采用电控，电控蜗轮蜗杆调速可分开调整两端行驶轮的转速，电控蜗轮蜗杆等速旋转时可输出无级变速的前进和倒档及空档；不等速或反向旋转时，可实现差速精准转向和田间原地掉头；不转动时，实现不可调速的前进档。本发明结构简单，加工简单，驱动系统集成了速度电控调节、电控差速转向及原地掉头，特别适用于线控、机控和遥控驾驶的插秧机、移栽机，大幅度提高作业质量，减少劳动强度，是未来插秧机或移栽机驱动系统的发展趋势。
1.一种新型插秧机驱动系统，包括车架，其特征在于，车架上安装有发动机、发电机总成、控制系统、蓄电池、变速箱、从动轴行驶部分；为保证发动机动力输出的可靠性，发电机设置有张紧装置；发电机安装后通过张紧装置张紧，此为一级不可调整带轮减速，发电机的输入轴上集成有发电机驱动皮带轮和变速器二级减速皮带轮；输入发电机总成的动力经张力式离合器传递给变速箱，此为二级不可调整带轮减速；变速箱内设置有动力输入部分、双联齿轮、插秧动力控制部分、蜗轮蜗杆行星控制部分、蜗轮变速及转向控制部分；动力输入部分与插秧动力控制部分同轴，双联齿轮与动力输入部分和蜗轮蜗杆行星控制部分连接，蜗轮变速及转向控制部分设置在蜗轮蜗杆行星控制部分一侧，蜗轮蜗杆行星控制部分设置有两组，对称分布在双联齿轮的两侧，每组蜗轮蜗杆行星控制部分包括卡槽、挡圈、行星轮、驱动轴、定位肩、蜗轮内齿圈、承载短轴、滑动轴承及行星动力输出拨叉，蜗轮变速及转向控制部分包括防尘圆锥滚子轴承、轴向定位肩、驱动蜗杆、轴承支撑座孔、挡圈、油封、橡胶密封盖、驱动电机、联轴器及蜗轮内齿圈，每组蜗轮蜗杆行星控制部分与蜗轮变速及转向控制部分共用同一个蜗轮内齿圈，且蜗轮蜗杆行星控制部分中间装有二级主动轴，双联齿轮安装在二级主动轴上，二级主动轴为两端设计有传动齿的中空传动轴，且安装有滑动轴承，用于配合驱动轴的承载短轴传动，二级主动轴上的驱动齿分别将动力传递给两组对称分布的行星轮，行星轮安装在驱动轴上，均布于蜗轮内齿圈内，驱动电机经联轴器驱动驱动蜗杆，驱动蜗杆上的螺旋齿旋转推动蜗轮内齿圈旋转；从动轴行驶部分设置在变速箱的两侧；蓄电池与发电机总成连接；控制系统与变速箱、从动轴行驶部分连接，控制系统可根据预定的程序或第三方控制信号对整个驱动系统进行控制，完成行驶加减速、倒车和转向功能。
2.根据权利要求1所述的一种新型插秧机驱动系统，其特征在于，发电机总成包括12V交流发电机、皮带轮组件，发电机与蓄电池并联连接；在发动机停运状态，系统由蓄电池提供电力，当发动机启动后由发电机为系统提供电力并为蓄电池充电，当外界电力超负荷时，发电机与蓄电池同时为系 统供电，皮带轮组件分为发电机动力输入皮带轮和变速器二级减速动力输出皮带轮。
3.根据权利要求1所述的一种新型插秧机驱动系统，其特征在于，双联齿轮包括双联大齿轮和双联小齿轮，双联大齿轮和双联小齿轮为一体式结构，双联大齿轮是动力输入机构，双联小齿轮将双联大齿轮输入的动力一部分传递给插秧动力齿轮，另一部分通过内花键传递给二级主动轴，双联齿轮安装于二级主动轴，并通过轴上定位肩和挡圈完成双联齿轮轴向限位。
4.根据权利要求1所述的一种新型插秧机驱动系统，其特征在于，变速箱对称设计为左箱体和右箱体，左箱体和右箱体分别焊接有用于固定变速器的支撑架，并通过六角螺栓固定于车架上，左箱体和右箱体中间设置有密封圈，并通过螺栓相互连接；一级主动轴安装于轴承内，通过定位肩结合定位端面完成一级主动轴轴向定位，轴承安装于左轴承座端盖内，左轴承座端盖通过螺钉安装于左箱体，左轴承座端盖内装有密封圈，防止一级主动轴内润滑油泄漏；一级主动轴和插秧动力轴通过滑动轴承衔接，滑动轴承安装于一级主动轴的内孔，插秧动力轴外圆插入滑动轴承内，滑动轴承为宽肩式，插秧动力轴外圆与滑动轴承小间隙配合后，在完成相对回转运动的同时，可有效限制插秧动力轴沿其他自由度方向的移动或转动，实现一轴多用；一级主动轴自身设计有齿，通过该齿将动力传递给双联大齿轮，并通过双联大齿轮带动行星机构的太阳轮；插秧动力轴上装有插秧动力齿轮和牙嵌式离合器组件,一级主动轴的定位端面和插秧动力轴的轴肩定位端面共同作用限制插秧动力齿轮的轴向窜动，牙嵌式离合器组件由离合器套筒、弹簧和弹簧后座组成，离合器套通过内花键安装于轴外花键，弹簧安装于离合器套后端，弹簧后座一端由轴花键台阶定位，另一端由轴承内圈定位，弹簧后座起支撑弹簧的作用；双联小齿轮将动力传递给插秧动力齿轮，插秧动力齿轮在插秧动力轴上空转，插秧动力齿轮侧面设有牙嵌齿，通过与离合器套的牙嵌齿配合，可实现插秧动力的分离和结合，插秧动力轴上外端设计有花键、外螺纹和防松销孔，分别用于传递动力、安装紧固件和装入防松销防止紧固件松动；插秧动力轴安装于轴承内，通过定位肩结合定位端面完成移栽动力轴轴向定位，并将轴承安装于右轴承座端盖内，右轴承座端盖通过螺钉安装于右箱体，右轴承座端盖内装有密封圈，防止插秧动力轴内润滑油的泄漏。
5.根据权利要求1所述的一种新型插秧机驱动系统，其特征在于，蜗轮蜗杆行星控制部分中，驱动轴安装于轴承内，轴承安装于轴承座端盖内，轴承座端盖通过螺钉安装于箱体，轴承座端盖内装有密封圈，防止驱动轴内部润滑油泄漏，对称设计装配的蜗轮蜗杆行星控制部分中间装有二级主动轴，二级主动轴上的驱动齿分别将动力传递给两组对称分布的行星轮，行星轮安装在驱动轴上，均布于蜗轮内齿圈内，在蜗轮内齿圈内围绕二级主动轴回转中心作同步滚动旋转，驱动轴上设计有三个行星动力输出拨叉，行星动力输出拨叉的回转周向直径和行星轮的周向滚动轨迹直径一致，三个行星轮分别插在三个行星动力输出拨叉上作相对回转运动，行星轮沿蜗轮内齿圈作滚动旋转带动行星动力输出拨叉作同步旋转，从而带动驱动轴旋转；并通过定位肩和安装在卡槽上的挡圈限制驱动轴轴向窜动，蜗轮内齿圈套装于行星齿轮外围，通过装在对称卡槽里的挡圈限制蜗轮内齿圈轴向窜动。
6.根据权利要求1所述的一种新型插秧机驱动系统，其特征在于，蜗轮变速及转向控制部分中，驱动蜗杆上设置的轴承支撑座孔为对称精镗加工，防尘圆锥滚子轴承分别对称装于驱动蜗杆，并通过轴向定位肩限制驱动蜗杆轴向窜动，轴承支撑座孔内设计有轴向定位肩；轴承支撑座孔内设计有挡圈，在防尘圆锥滚子轴承装入轴承支撑座孔时，通过轴向定位肩和挡圈来完成轴承的相对定位，油封和橡胶密封盖保护箱体与外界的隔离，起到防尘保护和防止内部润滑油泄漏的作用，驱动电机通过螺钉紧固于支架，驱动电机经联轴器驱动驱动蜗杆，驱动蜗杆上的螺旋齿旋转推动蜗轮内齿圈旋转，实现对蜗轮内齿圈的状态与速度控制。`
7.根据权利要求1所述的一种新型插秧机驱动系统，其特征在于，从动轴行驶部分对称设计，行驶轮分别对称安装于从动轴上，通过平键将从动轴的动力传递于行驶轮，驱动其行驶，并通过垫片、防松垫圈和锁紧螺母固定；从动轴两端设有的轴承支撑座孔为对称精镗加工，保证同轴度和装配精度，防尘圆锥滚子轴承分别对称装于从动轴，并通过轴向定位肩限制从动轴的轴向窜动，轴承支撑座孔内设计有轴向定位肩，在防尘圆锥滚子轴承装入轴承支撑座孔时，通过选配调整垫片来完成对称装配，保证变速箱装入的轴向位置和轴向间隙窜动量，另选用合适的调整垫片，保证轴向锁紧定位后的轴承间隙，最后通过端盖、锁紧螺钉、防松垫圈和锁紧螺母完成紧定。
8.根据权利要求1或权利要求6所述的一种新型插秧机驱动系统，其特征在于，控制系统控制驱动系统正常加减速、转向具体控制方法如下: a.正常的直线行驶加减速控制方法发动机在额定驱动功率状态下的输出转速，经两级带轮减速、一级齿轮减速和一级行星轮减速后，当蜗轮内齿圈保持相对静止时，驱动系统获得正常的田间作业行驶速度；当驱动系统处于常规路面行驶时，需要获得较高的行驶速度，此时可通过改变对称分布的驱动蜗杆的转速来改变行驶速度，当控制系统给予对称分布的驱动蜗杆同步信号时，驱动电机将带动驱动蜗杆旋转，同时驱动蜗轮内齿圈旋转，当旋转方向与三个行星轮的运动方向一致时，实现无级自动加速；当驱动蜗杆驱动蜗轮内齿圈的旋转方向与三个行星轮的运动相反时，则实现无级自动减速； b.实现自动控制修正行驶和转弯作业的控制方法 当控制系统给予对称分布的驱动蜗杆差异信号时，其中一个驱动蜗杆驱动蜗轮内齿圈的旋转方向与三个行星轮的运动方向一致，而另一个驱动蜗杆保持静止或驱动蜗杆旋转驱动蜗轮内齿圈的旋转方向与三个行星轮的运动方向相反时，此时插秧机将会向右转弯偏行，反之则向左转弯偏行；当插秧机处于高速作业，控制系统检测到插秧机跑偏原定坐标时，此时将信号发送给对称分布的驱动蜗杆中任意一个或两个驱动电机，即可及时修正行驶路线，实现插秧机田 间行驶精准作业。
一种新型插秧机驱动系统
技术领域
[0001] 本发明涉及农用机械驱动系统领域，具体为一种新型插秧机驱动系统。
背景技术
[0002]目前机动插秧机按照操作方式分类，分为乘坐式和手扶自走式插秧机。其中，乘坐式插秧机主要以进口和外资企业产品为主，科技含量高、质量可靠、操作调整方便、劳动强度低、作业效率较高，但其价格昂贵、投资回收期长；为防止由于载人驾驶后在泥田工作时驱动打滑现象，通常采用四轮驱动，自身重量大，结构复杂，难以适应山区，小田块作业环境。手扶自走式插秧机结构简单、性能可靠、价位适中、作业效果很好、调整简单，并设有倒退档和液压升降装置，方便各种类型插秧需要。但手扶自走式插秧机需要驾驶员手扶插秧机扶手并跟随插秧机行走在泥田中，劳动强度大，作业效率低。目前的手扶自走式插秧机驱动系统既要提供取秧器移 栽秧苗的动力，还要提供插秧机行驶动力，驱动系统多采用多级齿轮传动并在变速器输出轴上设置有转向牙嵌式离合器机构，换挡采用滑移齿轮换挡，使用过程中，全程需要人工驾驶，由于人行走在插秧机之后，不仅要注意驾驶插秧机，还要注意不能脚踩在已插秧苗，工作效率低，劳动强度大，插秧质量低。特别是在转向或田间掉头时，插秧机需要人工加减档和倒车，易造成秧苗移栽不均匀，田间掉头面积大，掉头处脚印多，影响栽插质量。
发明内容
[0003] 本发明所解决的技术问题在于提供一种新型插秧机驱动系统，可以用于线控或遥控驾驶，以解决上述背景技术中的缺点。
[0004] 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0005] 一种新型插秧机驱动系统，包括车架，其中车架上安装有发动机、发电机总成、控制系统、蓄电池、变速箱、从动轴行驶部分；为保证发动机动力输出的可靠性，发电机设置有张紧装置；发电机安装后通过张紧装置张紧，此为一级不可调整带轮减速，发电机的输入轴上集成有发电机驱动皮带轮和变速器二级减速皮带轮；输入发电机总成的动力经张力式离合器传递给变速箱，此为二级不可调整带轮减速；变速箱内设置有动力输入部分、双联齿轮、插秧动力控制部分、蜗轮蜗杆行星控制部分、蜗轮变速及转向控制部分；动力输入部分与插秧动力控制部分同轴，双联齿轮与动力输入部分和蜗轮蜗杆行星控制部分连接，蜗轮变速及转向控制部分设置在蜗轮蜗杆行星控制部分一侧，蜗轮蜗杆行星控制部分包括卡槽、挡圈、行星轮、驱动轴、定位肩、蜗轮内齿圈、承载短轴、滑动轴承及行星动力输出拨叉，蜗轮变速及转向控制部分包括防尘圆锥滚子轴承、轴向定位肩、驱动蜗杆、轴承支撑座孔、挡圈、油封、橡胶密封盖、驱动电机、联轴器及蜗轮内齿圈，蜗轮蜗杆行星控制部分对称设计为两部分，且中间装有二级主动轴，二级主动轴为两端设计有传动形齿的中空传动轴，且安装有滑动轴承，用于配合驱动轴的承载短轴传动，二级主动轴上的驱动形齿分别将动力传递给两组对称分布的行星轮，行星轮安装在驱动轴上，均布于蜗轮内齿圈内，驱动电机经联轴器驱动驱动蜗杆，驱动蜗杆上的螺旋形齿旋转推动蜗轮内齿圈旋转；从动轴行驶部分设置在变速箱的两侧；蓄电池与发电机总成连接；控制系统与变速箱、从动轴行驶部分连接，控制系统可根据预定的程序或第三方控制信号对整个驱动系统进行控制，完成行驶加减速、倒车和转向功能。
[0006] 在本发明中，发电机总成包括12V交流发电机、皮带轮组件，发电机与蓄电池并联连接；在发动机停运状态，系统由蓄电池提供电力，当发动机启动后由发电机为系统提供电力并为蓄电池充电，当外界电力超负荷时，发电机与蓄电池同时为系统供电，皮带轮组件分为发电机动力输入皮带轮和变速器二级减速动力输出皮带轮。
[0007] 在本发明中，双联齿轮包括双联大齿轮和双联小齿轮，双联大齿轮和双联小齿轮为一体式结构，双联大齿轮是动力输入机构，双联小齿轮将双联大齿轮输入的动力一部分传递给插秧动力齿轮，另一部分通过内花键传递给二级主动轴，双联齿轮安装于二级主动轴，并通过轴上定位肩和挡圈完成双联齿轮轴向限位；二级主动轴为两端设计有传动形齿的中空传动轴，且安装有滑动轴承，用于配合驱动轴的承载短轴传动。
[0008] 在本发明中，变速箱对称设计为左箱体和右箱体，左箱体和右箱体分别焊接有用于固定变速器的支撑架，并通过六角螺栓固定于车架上，左箱体和右箱体中间设置有密封圈，并通过螺栓相互连接；一级主动轴安装于轴承内，通过定位肩结合定位端面完成一级主动轴轴向定位，轴承安装于左轴承座端盖内，左轴承座端盖通过螺钉安装于左箱体，左轴承座端盖内装有密封圈，防止一级主动轴内润滑油泄漏；一级主动轴和插秧动力轴通过滑动轴承衔接，滑动轴承安装于一级主动轴的内孔，插秧动力轴外圆插入滑动轴承内，滑动轴承为宽肩式，插秧动力轴外圆与滑动轴承小间隙配合后，在完成相对回转运动的同时，可有效限制插秧动力轴沿其他自由度方向的移动或转动，实现一轴多用。一级主动轴自身设计有形齿，通过形齿将动力传递给双联大齿轮，并通过双联大齿轮带动行星机构的太阳轮；插秧动力轴上装有插秧动力齿轮和牙嵌式离合器组件，一级主动轴的定位端面和插秧动力轴的轴肩定位端面共同作用限制插秧动力齿轮的轴向窜动，牙嵌式离合器组件由离合器套筒、弹簧和弹簧后座组成，离合器套通过内花键安装于轴外花键，弹簧安装于离合器套后端，弹簧后座一端由轴花键台阶定位，另一端由轴承内圈定位，弹簧后座起支撑弹簧的作用。双联小齿轮将动力传递给插秧动力齿轮，插秧动力齿轮在插秧动力轴上空转，插秧动力齿轮侧面设有牙嵌齿，通过与离合器套`的牙嵌齿配合，可实现插秧动力的分离和结合，插秧动力轴上外端设计有花键、外螺纹和防松销孔，分别用于传递动力、安装紧固件和装入防松销防止紧固件松动；插秧动力轴安装于轴承内，通过定位肩结合定位端面完成移栽动力轴轴向定位，并将轴承安装于右轴承座端盖内，右轴承座端盖通过螺钉安装于右箱体，右轴承座端盖内装有密封圈，防止插秧动力轴内润滑油的泄漏。
[0009] 在本发明中，蜗轮蜗杆行星控制部分对称设计为两部分，驱动轴安装于轴承内，轴承安装于轴承座端盖内，轴承座端盖通过螺钉安装于箱体，轴承座端盖内装有密封圈，防止驱动轴内部润滑油泄漏，对称设计装配的蜗轮蜗杆行星控制部分中间装有二级主动轴，二级主动轴上的驱动形齿分别将动力传递给两组(每组三个)对称分布的行星轮，行星轮安装在驱动轴上，均布于蜗轮内齿圈内，在蜗轮内齿圈内围绕二级主动轴回转中心作同步滚动旋转，驱动轴上设计有三个行星动力输出拨叉，行星动力输出拨叉的回转周向直径和行星轮的周向滚动轨迹直径一致，三个行星轮分别插在三个行星动力输出拨叉上作相对回转运动，行星轮沿蜗轮内齿圈作滚动旋转带动行星动力输出拨叉作同步旋转，从而带动驱动轴旋转；并通过定位肩和安装在卡槽上的挡圈限制驱动轴轴向窜动，蜗轮内齿圈套装于行星齿轮外围，通过装在对称卡槽里的挡圈限制蜗轮内齿圈轴向窜动。
[0010] 在本发明中，蜗轮变速及转向控制部分中，驱动蜗杆上设置的轴承支撑座孔为对称精镗加工，防尘圆锥滚子轴承分别对称装于驱动蜗杆，并通过轴向定位肩限制驱动蜗杆轴向窜动，轴承支撑座孔内设计有轴向定位肩；轴承支撑座孔内设计有挡圈，在防尘圆锥滚子轴承装入轴承支撑座孔时，通过轴向定位肩和挡圈来完成轴承的相对定位，油封和橡胶密封盖保护箱体与外界的隔离，起到防尘保护和防止内部润滑油泄漏的作用，驱动电机通过螺钉紧固于支架，驱动电机经联轴器驱动驱动蜗杆，驱动蜗杆上的螺旋形齿旋转推动蜗轮内齿圈旋转，实现对蜗轮内齿圈的状态与速度控制。
[0011] 在本发明中，从动轴行驶部分对称设计，行驶轮分别对称安装于从动轴上，通过平键将从动轴的动力传递于行驶轮，驱动其行驶，并通过垫片、防松垫圈和锁紧螺母固定；从动轴两端设有的轴承支撑座孔为对称精镗加工，保证同轴度和装配精度，防尘圆锥滚子轴承分别对称装于从动轴，并通过轴向定位肩限制从动轴的轴向窜动，轴承支撑座孔内设计有轴向定位肩，在防尘圆锥滚子轴承装入轴承支撑座孔时，通过选配调整垫片来完成对称装配，保证变速箱装入的轴向位置和轴向间隙窜动量，另选用合适的调整垫片，保证轴向锁紧定位后的轴承间隙，最后通过端盖、锁紧螺钉、防松垫圈和锁紧螺母完成紧定。
[0012] 本发明侧重在实现插秧机各种行驶方式的自动化控制，从而实现无人作业的效果，正常加减速、转向工作原理如下:
[0013] 1.正常加减速工作
[0014] 工作机构以行星齿轮机构 中的太阳轮作输入，行星架作输出，采用蜗轮蜗杆机构调节齿圈转速的输出；
[0015] 设VaS太阳轮转速，行星架转速，Via为驱动电机的转速；设a为齿圈齿数与太阳轮齿数的比值，&_为与蜗杆蜗轮的传动比的倒数；a是大于I的实数，aia是大于0小于I的实数。
[0016] 根据行星齿轮传动特性:V入+a • a调• V调_(l+a) • V出=0
[0017] 系统传动比等于:VA/ V出
[0018] (I)当Via=O时，即蜗杆不转动时；系统传动比为1+a，行星变速机构输出降速的前进档；
[0019] (2)当0〈Via〈VA/aiaW，即蜗杆以某一小于VA/aiJ^速正向旋转时，系统传动比为大于I小于1+a的某一传动比，行星变速机构输出调整范围内的降速前进档；
[0020] (3)当Via=VA/aiaW，即蜗杆以VA/aiJ^速正向旋转时，系统传动比为1，行星变速机构输出前进直接档；
[0021] (4)当Via>VA/aiaW，即蜗杆以大于乂入/^胃转速正向旋转时，系统传动比小于1，行星变速机构输出升速的前进档；
[0022] (5)当-V人/( a *a调)〈V调〈O时，即蜗杆以小于V人/( a*a调)反向转动时，行星变速机构输出传动比大于1+a的降速前进档；
[0023] (6)当V调=_V人/( a* a调)时，即蜗杆以V人/( a • a调)反向转动时,行星变速机构输出空档；[0024] (7)当V调〈-VA/( a*aia)时，即蜗杆以大于V人/( a*aia)反向转动时，行星变速机构输出降速的倒档。
[0025] 在正常作业工况下，驱动电机的转速Via=O,蜗轮蜗杆自锁，变速器输出Ι+a的传动t匕，实现降速的前进工作档。
[0026] 空档的调整转速与输入转速和驱动电机的转速Via有关，置位空档时，通常采用分离发动机与变速器之间的动力使得输入转速和驱动电机的转速viaSo，也可以采用不分离发动机与变速器之间的动力使得输入转速为Va，设置驱动电机的转速Via =-VA/( a ^aia)。
[0027] 倒档时，驱动电机的转速以V入/( a*aia)的速度反向转动实现，此转速由电控系统根据换挡手柄倒档位置调制。
[0028] 2.转向
[0029] Via的主要作用是用于转向由扶手上的转向控制手柄线性控制，左转向时，驾驶员分离左侧的转向手柄，左侧驱动电机调整出某一反向转速，左侧驱动轮转动减慢，插秧机向左转向；当驱动电机调整为V入/( a.a调)的反向转速是，左侧驱动轮停止旋转，插秧机大幅度左转向，当驱动电机调整为大于V入/( a*aia)的反向转速时，左侧驱动力反向旋转，插秧机可实现原地掉头。同理可实现向右转向行驶。
[0030] 基于上述插秧机自动化控制正常加减速、转向工作原理，本发明中控制系统控制驱动系统正常加减速、转向具体控制方法如下:
[0031] a.正常的直线行驶加减速控制方法
[0032] 发动机在额定驱动功率状态下的输出转速，经两级带轮减速、一级齿轮减速和一级行星轮减速后，当蜗轮内齿圈保持相对静止时，驱动系统获得正常的田间作业行驶速度；当驱动系统处于常规路面行驶时，需要获得较高的行驶速度，此时可通过改变对称分布的驱动蜗杆的转速来改变行驶速度，当控制系统给予对称分布的驱动蜗杆同步信号时，驱动电机将带动驱动蜗杆旋转，同时驱动蜗轮内齿圈旋转，当旋转方向与三个行星轮的运动方向一致时，实现无级自动加速；当驱动蜗杆驱动蜗轮内齿圈的旋转方向与三个行星轮的运动相反时，则实现无级自动减速；
[0033] b.实现自动控制修正行驶和转弯作业的控制方法
[0034] 当控制系统给予对称分布的驱动蜗杆差异信号时，其中一个驱动蜗杆驱动蜗轮内齿圈的旋转方向与三个行星轮的运动方向一致，而另一个驱动蜗杆保持静止或驱动蜗杆旋转驱动蜗轮内齿圈的旋转方向与三个行星轮的运动方向相反时，此时插秧机将会向右转弯偏行，反之则向左转弯偏行；当插秧机处于高速作业，控制系统检测到插秧机跑偏原定坐标时，此时将信号发送给对称分布的驱动蜗杆中任意一个或两个驱动电机，即可及时修正行驶路线，实现插秧机田间行驶精准作业。
[0035] 当插秧机需要转向时，控制系统给出减速差异信号，降低行驶速度并在预定的坐标范围内完成大幅度或原地转向作业；此为本驱动系统实现自动调节插秧机偏行和转弯作业的根本所在，本发明从根本上解决了现有插秧机人工操作效率低和因跑偏而导致的作业效果差带来的减产问题。
[0036] 有益效果:
[0037] 本发明采用控制系统控制驱动系统，控制系统通过线控、机控和遥控控制插秧机驱动系统作业，完成行驶加减速和转向功能；并通过设置多层轴向定位，减少轴间间隙，从而保证整个驱动系统的可靠运行。特别适合应用于遥控驾驶和自动导航的移栽机、插秧机等农业机械，实现自动调节插秧机偏行和大幅度转弯作业；且提高了工作效率，降低了劳动强度，插秧轨迹控制机构不易发生误差，插秧秧苗均匀，有利于秧苗生长和后续的机械收害I]，进而提高产量并降低机械化收获过程中的损失率，是未来插秧机或移栽机发展的趋势。
附图说明
[0038] 图1为本发明的结构示意图。
[0039] 图2为图1中W处放大图。
[0040] 图3为图1中A处剖视图。
[0041] 图4为图2中I处剖视图。
[0042] 图5为图2中D处剖视图。
[0043] 图6为图2中E处剖视图。
[0044] 图7为图2中F处剖视图。
[0045] 图8为本发明中蜗轮蜗杆运动状态剖视图。
[0046] 图9为本发明的原理图。 具体实施方式
[0047] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0048] 参见图1、图2的一种新型插秧机驱动系统，包括车架10 ;车架10上安装有变速箱W、从动轴行驶部分A、发动机1、输入皮带轮2、输入V型带3、输出皮带轮4、蓄电池5、输出V型带6、皮带轮7、张紧装置8、发电机9、行驶轮11、锁紧螺母12、防松垫圈13、垫片14、从动轴15、控制系统16、主控皮带轮17、六角螺栓18、平键19、锁紧螺母20、输入平键21、张力式离合器22 ;其中，变速箱W设置有插秧动力控制部分B、动力输入部分C、蜗轮变速及转向控制部分D、双联齿轮E、蜗轮蜗杆行星控制部分F。
[0049] 在本实施例中，变速箱W分为左箱体Wl和右箱体W2，左箱体Wl和右箱体W2分别焊接在支撑架W3上，并通过六角螺栓18固定于车架10，并在左箱体Wl和右箱体W2之间设置有密封圈W4，并通过根据受力周向分布的螺栓W5相互连接。
[0050] 在本实施例中，从动轴行驶部分A如图3所示，行驶轮11分别对称安装于从动轴15，通过平键19将从动轴15的动力传递于行驶轮11，驱动其行驶，并通过垫片14、防松垫圈13和锁紧螺母12固定；且在从动轴15的两端设有对称轴承支撑座孔All和A12，保证同轴度和装配精度，防尘圆锥滚子轴承A4和A8分别对称装于从动轴15，并通过轴向定位肩A6和A7来限制从动轴15的轴向窜动，轴承支撑座孔All和A12内设计有轴向定位肩A9，在防尘圆锥滚子轴承A4和A8装入轴承支撑座孔All和A12时，通过选配调整垫片AlO来完成对称装配，保证主控变速箱W装入的轴向位置和轴向间隙窜动量，在选配好调整垫片AlO后，选用合适的调整垫片A13，保证轴向锁紧定位后的轴承间隙，最后通过端盖A3、锁紧螺钉A2、防松垫圈A5和锁紧螺母Al完成紧定。
[0051] 在本实施例中，插秧动力控制部分B、动力输入部分C和双联齿轮E，如图2、图4、图6所示，一级主动轴Cl安装于轴承W1-4内，并通过定位肩C2结合定位端面C5完成轴向定位，轴承W1-4安装于左轴承座端盖W1-2内，左轴承座端盖W1-2通过螺钉Wl-1安装于左箱体W1，左轴承座端盖W1-2内装有密封圈W1-3，防止一级主动轴Cl内部润滑油的泄漏；插秧动力轴B9上设计有花键B1、外螺纹B3和防松销孔B2，分别用于传递动力、安装紧固件和装入防松销防止紧固件松动，并安装于轴承W2-4内，轴承W2-4安装于右轴承座端盖W2-2内，右轴承座端盖W2-2通过螺钉W2-1安装于右箱体W2，右轴承座端盖W2-2内装有密封圈W2-3,防止插秧动力轴B9内部润滑油的泄漏；一级主动轴Cl和插秧动力轴B9通过滑动轴承C6衔接，滑动轴承C6安装于一级主动轴Cl的内孔C3，插秧动力轴B9外圆B5插入滑动轴承C6内，滑动轴承C6为宽肩式，插秧动力轴B9外圆B5与滑动轴承C6小间隙配合后，在完成相对回转运动的同时，可有效的限制插秧动力轴B9沿其他自由度方向的转动，实现一轴多用；一级主动轴Cl自身设计有形齿C4，通过形齿C4将动力传递给双联大齿轮E5，双联大齿轮E5和双联小齿轮E6为一体式结构，插秧动力轴B9上装有插秧动力齿轮B8、离合器套B7、弹簧B10、弹簧后座B4，插秧动力经插秧动力齿轮B8上的牙嵌齿BI I传递给离合器套B7上的牙嵌齿B12，并由离合器套B7上的内花键B13传递给插秧动力轴B9的外花键B14 ；一级主动轴Cl的定位端面C5和插秧动力轴B9的轴肩定位端面B6共同作用完成插秧动力齿轮B8的轴向窜动限制，双联小齿轮E6将动力传递给插秧动力齿轮B8，插秧动力齿轮B8空套在插秩动力轴B9上,弹黃后座B4 —端顶住弹黃BlO,另一端顶在轴承内齿圈端面B15上。双联大齿轮E5 —部分动力通过双联小齿轮E6传递给插秧动力齿轮B8，另一部分动力通过花键E4传递给二级主动轴El，双联大齿轮E5和双联小齿轮E6安装于二级主动轴El，并通过轴上定位肩ElO和挡圈E7完成双联齿轮E5和双联小齿轮E6的轴向限位。
[0052] 在本实施例中，二级主动轴El为两端设计有传动形齿E2和E3的中空传动轴，两端安装有滑动轴承F16，用于配合驱动轴F4的承载短轴F15传动。
[0053] 在本实施例中，蜗轮变速及转向控制部分D，如图5所示，驱动蜗杆D3上设置的轴承支撑座孔D5和D12为对称精镗加工，防尘圆锥滚子轴承Dl和Dll分别对称装于驱动蜗杆D3，并通过轴向定位肩D2和D4限制驱动蜗杆D3轴向窜动，轴承支撑座孔D12内设计有轴向定位肩D13，轴承支撑座孔D5内设计有挡圈D10，在防尘圆锥滚子轴承DI和D11装入轴承支撑座孔D5和D12时，通过轴向定位肩D13和挡圈DlO完成轴承Dl和Dll的相对定位，油封D6和橡胶密封盖D15保护`箱体与外界的隔离，起到防尘保护和防止内部润滑油泄漏的作用，驱动电机D7通过螺钉D9紧固于支架D8，驱动电机D7经联轴器D16驱动驱动蜗杆D3，驱动蜗杆D3上螺旋形齿D14旋转推动蜗轮内齿圈F13旋转，实现对蜗轮内齿圈F13的状态与速度控制。
[0054] 在本实施例中，蜗轮蜗杆行星控制部分F，如图7、图8所示，驱动轴F4安装于轴承W2-7内，轴承W2-7安装于右轴承座端盖W2-8内，右轴承座端盖W2-8通过螺钉W2-5安装于左箱体W1，右轴承座端盖W2-8内装有密封圈W2-6，防止驱动轴F4内部润滑油的泄漏；二级主动轴El上的形齿E2和E3分别将动力传递给两组(每组三个)行星轮F3，三个行星轮F3安装在行星动力输出拨叉F17上，均布于蜗轮内齿圈F13内，并通过定位肩Fll和安装在卡槽F2上的挡圈F5限制其轴向窜动，蜗轮内齿圈Fl3套装于行星轮F3外围，并通过装在对称卡槽Fl和F14里的挡圈F6和F12来限制其轴向窜动；行星轮F3在蜗轮内齿圈F13内绕二级主动轴El回转中心作同步滚动旋转，驱动轴F4上设计有三个行星动力输出拨叉F17，三个行星动力输出拨叉F17的回转周向直径与行星轮F3的周向滚动轨迹直径一致，三个行星动力输出拨叉F17分别插入三个行星轮F3内并可作相对回转运动，行星轮F3沿蜗轮内齿圈F13作滚动旋转带动行星动力输出拨叉F17作同步旋转运动，从而带动驱动轴F4旋转。
[0055] 在本实施例中，驱动系统侧重在实现插秧机各种行驶方式的自动化控制，达到无人作业的效果，原理参见图9所示，工作机构以行星齿轮机构中的太阳轮作输入，行星架作输出，采用蜗轮蜗杆机构调节齿圈转速的输出；设¥入为太阳轮转速，行星架转速，Via为蜗杆的转速；设a为齿圈齿数与太阳轮齿数的比值，与蜗杆蜗轮的传动比的倒数；a是大于I的实数，aia是大于0小于I的实数。根据行星齿轮传动特性:VA+a • aia • V调-(1+a) • V^=O ;控制系统16控制驱动系统正常加减速、转向具体控制操作方法如下:
[0056] 1.正常的加减速行驶
[0057] 驱动系统处于常规路面行驶时，需要获得较高的行驶速度，通过对称分布的蜗杆驱动来改变行驶速度，当控制系统16给予蜗轮变速及转向控制部分D中对称分布的驱动蜗杆D3同步信号时，驱动电机D7将带动驱动蜗杆D3旋转，同时驱动蜗轮内齿圈F13旋转且旋转方向与三个行星轮F3的运动方向一致时，可以实现自动加速，当驱动蜗杆D3驱动蜗轮内齿圈F13旋转且旋转方向与三个行星轮F3的运动相反时，则可以实现无级自动减速。
[0058] 2.实现自动控制修正行驶和大幅度转弯作业
[0059] 当插秧机需要大幅度转向时，控制系统16给予蜗轮变速及转向控制部分D中对称分布的驱动蜗杆D3差异信号时,其中一个驱动蜗杆D3驱动蜗轮内齿圈F13的旋转方向与三个行星轮F3的运动方向一致，而另一个驱动蜗杆D3保持静止或驱动蜗轮内齿圈F13的旋转方向与三个行星轮F3的运动方向相反时，此时插秧机将会向右转弯偏行，反之则向左转弯偏行；插秧机即可在预定的坐标范围内完成大幅度转向甚至田间原地掉头作业。当插秧机处于高速作业，控制系统16检测到插秧机跑偏原定坐标时，此时将信号发送给对称分布的驱动蜗杆D3中任意一个或两个驱动电机D7，即可及时修正行驶路线，实现插秧机高速行驶下的精准作业。`
[0060] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
