小型和微型农机转向的自动化控制 本发明涉及农业机械自动化控制领域。
现有的小型和微型农机主要分犁耕和旋耕两大类，其操控的方式均为手扶式，其转向控制是通过操纵左、右转向离合器使左、右行进轮之间形成相对的动力差和速度差而实现差速转向或操纵人直接用力把持操作架而实现手持转向，所存在的不足之处在于：(1)农机耕整作业时，需操纵人随机操控，其耕整路程较长，劳动强度较大(2)耕整水田时，其自然环境条件恶劣(3)因小型和微型农机的自重较轻，其轮轴间的阻尼性较小，差速转向时，动力已分离的行进轮将借助于另一边动力未分离的行进轮的单边推力而随机向前滚动，从而使左、右行进轮之间无法形成较稳定的差速结构，而使小型和微型农机无法可靠的实现差速转向控制(4)转向离合器的操纵力较大，使其自动化控制困难等；而在实用新型专利00224621.X，发明名称为《遥控耕蒲机》的技术方案中，希望通过遥控前置导向轮的方向而控制耕蒲机的转向，然而由于土壤对后置的旋刀排的反作用力远大于前置导向轮的转向控制力，其反作用力将强行推动耕蒲机继续前进而使其无法实现转向控制。
针对上述情况，本发明的目的在于改良操控条件，减轻劳动强度，提供一种无线电遥控或电脑程控的离合锁执行器，使小型和微型农机以“定位差速”的方式而可靠地实现转向控制。
本发明的技术方案是将控制小型和微型农机行走的左、右行进轮通过一种可无线电遥控或电脑程控的离合锁执行器和变速箱联接，通过无线电遥控器或电脑程控器指挥离合锁执行器动作而使左、右行进轮与变速箱之间的联接状态在“动力对接”或“动力分离”或“限位锁定”三种方式之间相互切换，其中“动力对接”是使左、右行进轮与变速箱实现动力联接，而“动力分离”是使左、右行进轮与变速箱实现动力分离，而“限位锁定”是使左、右行进轮相对于变速箱或机架被锁位止转，当左、右行进轮与变速箱同时保持“动力对接”时，其左、右行进轮将同时驱动农机向前耕整作业；当左、右行进轮相对于变速箱或机架同时保持“限位锁定”时，其左、右行进轮将阻进农机前行；而当左行进轮与变速箱或机架保持“限位锁定”、而右行进轮与变速箱保持“动力对接”时，左、右行进轮之间将形成相对的“左定位差速”结构，而促使农机“以左行进轮为定位中心、右行进轮为动力驱动”的“左定位差速”转向控制；而当右行进轮与变速箱或机架保持“限位锁定”、而左行进轮与变速箱保持“动力对接”时，左、右行进轮之间将形成相对的“右定位差速”结构，从而促使农机“以右行进轮为定位中心、左行进轮为动力驱动”的“右定位差速”转向控制。其离合锁执行器由分离、复位、锁位三种机构组成，无线电遥控器由无线电发射器和无线电接收控制器组成，电脑程控器由程控器和预置的控制程序组成。当无线电遥控器或电脑程控器指挥离合锁执行器动作而使农机的左、右行进轮之间形成相对的“定位差速”结构时，左、右行进轮将促使农机以“定位差速”的方式而实现转向控制，不仅改良了操控条件，减轻了劳动强度，而且还避免了耕整死角的存在，同时其转向控制的可靠性和稳定性以及水旱通用性均通过“定位差速”式的转向控制而得以提高和完善，从而使小型和微型农机的转向控制得以稳定可靠的实现。
附图说明：
图1是本发明斜体式离合锁执行器的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的B-B剖视图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是本发明拨叉式离合锁执行器的结构示意图。
图6是本发明液压拨叉式离合锁执行器的结构示意图。
下面结合附图(实施例)对本发明作进一步说明。
参照图1、图2、图3、图4所示，斜体式离合锁执行器由左右离合环3、9，左右限位销5、8，左右复位弹簧4、10，左右芯轴13、17，左右锁片14、18，左右分离弹簧15、19，左右限位弹卡16、20，压板21，执行电机27组成，其中执行电机27和压板21动力联接，而动力轮6活动限位联接在左右半轴2、11的内端，而左右行进轮1、12定位联接(键联接、销联接、扁方孔定位联接等)在左右半轴2、11的外端，左右芯轴13、17间隙滑动配合联接在左右半轴2、11的轴芯孔内，左右限位销5、8横穿跨越左右芯轴13、17和左右半轴2、11至左右离合环3、9处，其左右限位销5、8与左右半轴2、11径向上的长园孔间隙滑动配合，而与左右芯轴13、17以及左右离合环3、9过盈配合联接，而左右离合环3、9分别和左右半轴2、11内端的花键滑动配合联接，在左右离合环3、9的外周面有六个等分设置的凹槽孔，而内端面分别设有四个等分凸起的斜面体29，其斜面体29与动力轮6两侧端四个等分凹下的斜面体相互齿合，因此左右离合环3、9通过左右复位弹簧4、10和左右芯轴13、17以及左右止销5、8被推向动力轮6并保持相互齿合，从而促使左右半轴2、11与动力轮6实现并保持“动力对接”，而左右锁片14、18滑动密封联接在变速箱7的后端并通过壳体22而对外密封，左右锁片14、18的前端为扁状体，可插入左右离合环3、9外周面的凹槽孔中，而无线电遥控系统由手持无线电发射器28、无线电接收控制器25、电源23、电源线24、控制电缆26组成，无线电接收控制器25通过联接件联接在变速箱7的箱体上，控制电缆26将无线电接收控制器25和执行电机27联通用于控制电流的传输，电源线24将电源23和无线电接收控制器25联通用于电源供给。当无线电发射器28发出左转控制信号而指挥执行电机27左转而带动压板21左转而推动左锁片14向前移动进入左离合环3外周面的凹槽孔内时，左离合环3被锁定止转，而继续转动的动力轮6四个等分凹下的斜面体将向外推动左离合环3与之齿合的四个等分凸起的斜面体29向左移动直止与动力轮6的分离并由左锁片14继续保持锁定，从而使左半轴2与动力轮6实现“动力分离”并被“限位锁定”，使联接在左右半轴2、11外端的左右行进轮1、12之间形成相对的“左定位差速”结构，从而促使农机“以左行进轮1为定位中心、右行进轮12为动力驱动”的“左定位差速”转向控制，而当终止控制信号其控制电机27止转时，左锁片14在左分离弹簧15的作用下通过左限位弹卡16而向后退出左离合环3的外凹槽孔中，其左离合环3在左复位弹簧4和左芯轴13以及左止销5的作用下又被推向动力轮6并使其端面的凸凹斜面体相互齿合而又使左半轴2与动力轮6实现“动力对接”，并通过联接在其外端的左右行进轮1、12而使农机继续向前耕整；而当无线电发射器28发出右转控制信号而指挥执行电机27右转而带动压板21右转推动右锁片18向前移动进入右离合环9外周面的凹槽孔时，右离合环9被锁定止转，而继续转动的动力轮6四个等分凹下的斜面体将向右推动右离合环9与之齿合的四个等分凸起的斜面体向右移动直止与动力轮6的分离，并由右锁片18继续保持锁定，使右半轴11与动力轮6实现“动力分离”并被“限位锁定”，从而使联接在左右半轴2、11外端的左右行进轮1、12之间形成相对的“右定位差速”结构，而促使农机“以右行进轮12为定位中心、左行进轮1为动力驱动”的“右定位差速”转向控制，而当终止控制信号其控制电机27止转时，右锁片18在右分离弹簧19的作用下通过右限位弹卡20而向后退出右离合环9的外凹槽孔中，右离合环9在右复位弹簧10和右芯轴17以及右止销8的作用下又被推向动力轮6并使其端面的凸凹斜面体相互齿合而又使右半轴11与动力轮6实现“动力对接”，并通过联接在其外端的左右行进轮1、12而又使农机继续向前耕整。若将无线电接收控制器25设置为程控器并预置入控制程序，其农机耕整作业时，仅需根据耕地的地形而输入边长数据或半径数据即可使农机实现自动耕整控制。
参照图5所示，拨叉式离合锁执行器由左右齿环31、33，左右控制电机35、36，左右拨叉37、38，导向轴39组成，动力齿轮32转动配合并通过轴肩限位联接在左右半轴2、11的内端，左右齿环31、33分别和左右半轴2、11花键滑动配合联接，左右齿环31、33的两端面设有凸凹齿分别与动力齿轮32两端面的凸凹齿以及左右轴管30、34内端面的凸凹齿相互齿合，左右拨叉37、38的后端滑动配合联接在导向轴39上，前端为开口的半园环体活动卡入左右齿环31、33中部的凹槽环中，左右拨叉37、38的中部有螺孔和左右控制电机35、36前端的丝杠转动配合联接，当控制信号指挥左控制电机35转动向外拉动左拨叉37而带动左齿环31向左移动直至与动力齿轮32分离(脱离齿合)后，而使左半轴2与动力齿轮32实现“动力分离”，而继续转动的左控制电机35将进一步向外拉动左拨叉37而继续带动左齿环31向左移动，直至左齿环31外端面的凸凹齿与左轴管30内端面的凸凹齿相互齿合，而又使左半轴2相对于左轴管30实现“限位锁定”，从而使联接在左右半轴2、11外端的左右行进轮1、12之间形成相对的“左定位差速”结构，而促使农机“以左行进轮1为定位中心、右行进轮12为动力驱动”的“左定位差速”式的转向控制；而当控制信号指挥左控制电机35反转向内推动左拨叉37而推动左齿环31向右移动直至与左轴管30的分离(脱离齿合)时，而又实现对左半轴2的解锁位，同时继续反转的左控制电机35将进一步向内推动左拨叉37而带动左齿环31继续向右移动直至与动力齿轮32保持齿合而又使左半轴2与动力轮32实现“动力对接”，并通过联接在其外端的左右行进轮1、12而使农机继续向前耕整。同理，当控制信号指挥右控制电机36转动向外拉动右拨叉38而带动右齿环33向右移动直至与动力齿轮32的分离(脱离齿合)后，使右半轴11与动力齿轮32实现“动力分离”，而继续转动的右控制电机36将进一步向外拉动右拨叉38而继续带动右齿环33向右移动，直至右齿环33外端面的凸凹齿与右轴管34内端面的凸凹齿相互齿合而又实现对右半轴11的“限位锁定”，从而使联接在左右半轴2、11外端的左右行进轮1、12之间形成相对的“右定位差速”结构，而促使农机“以右行进轮12为定位中心、左行进轮1为动力驱动”的“右定位差速”式的转向控制，而当控制信号指挥右控制电机36反转向内推动右拨叉38而带动右齿环33向左移动直至与右轴管34的分离(脱离齿合)时，而又实现对右半轴11的解锁位，同时继续反转的右控制电机36将进一步向内推动右拨叉38而带动右齿环33继续向左移动直至与动力齿轮32保持齿合而又使右半轴11与动力齿轮32实现“动力对接”，并通过联接在其外端的左右行进轮1、12而使农机继续向前耕整。
参照图6所示，将前述的左右控制电机(35、36)置换为左右动力缸42、43，其液压拨叉式离合锁执行器由左右拨叉37、38，左右齿环31、33，导向轴39、左右活塞杆40、41，左右动力缸42、43、液压管44、换向阀45、阀电机46、溢流阀47、液压泵48、液压油49组成，液压泵48和变速箱动力联接，左右活塞杆40、41与左右拨叉37、38螺纹联接，其控制方式由控制信号指挥阀电机46转动而使换向阀45动作而控制液压油49向左右动力缸42、43的压力供给和回流，使左右活塞杆40、41在左右动力缸42、43内做往复运动并通过左右拨叉37、38而带动左右齿环31、33实现左右移动，使左右半轴2、11与动力齿轮32之间或实现“动力对接”或实现“动力分离”或相对于左右轴管30、34实现“限位锁定”，从而使联接在左右半轴2、11外端的左右行进轮之间形成相对的“定位差速”结构，而促使农机以“定位差速”的方式而实现转向控制。
以上所述并非本发明的全部，我们可用现有技术进行多种的组合，如换向阀45可为电磁换向阀；斜面体29可等分多位设置；农机的转向控制可设计为或左转或右转的单向转向控制；执行电机27可增高设置以利于水田作业；执行电机27、控制电机35、36的前端也可设置减速器以增加控制力矩；其无线遥控波可为无线电波、红外线、射频波等；电源23可为发电机或电瓶；联接件可为键、销、铆钉、螺栓、联接板、联接架等；同时“定位差速”式的转向控制也适用于其它小型机械的自动化控制，如手扶式拖拉机、园林机械、机械人等。