技术领域
[0001] 本
发明涉及割草机，尤其涉及一种采用绿色环保
电池为动
力源的电动割草机及其工作方法。
背景技术
[0002] 割草车在国内外众多的体育、旅游、城建等领域得到广泛应用。目前市面上的剪草车的都为
汽油割草机，汽油割草机工作时由汽油机产生动力直接传递至割草刀片，并通过皮带间接传递动力至变速箱皮带轮，经变速箱装置转化为轮子驱动力前进，汽油割草机具有如下
缺陷：汽油机工作时震动比较大，导致割草机整机震动较大，噪音相应的也会比较大，噪音和震动都会给操作者带来身体上的不适，同时汽油机工作时产生的震动，也会导致传动皮带抖动，容易促使皮带提前磨损；汽油机的排放中有一
氧化
碳、碳氢化合物及氮氧化物等有毒气体，会对大气造成污染；汽油机使用以及维护的成本比较高。目前EPA(美国环境保护署)法规严格、
门槛越来越高，要达到法规标准将增加较大成本。
[0003] 所以，采用电池为动力源的电动割草机应运而生，绿色环保、震动小、维护成本低，越来越受到市场所喜爱。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种具有绿色环保及操纵简洁方便的电动割草机及其工作方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电动割草机，包括：电气控制组件、一对后轮、两
后轮驱动桥、割草组件、
机架、一对前轮、电池包、操纵组件及调高组件，所述电气控制组件、行走组件、电池包、操纵组件及调高组件分别装配于机架上，所述电气控制组件与行走组件、割草组件、电池包及操纵组件电性连接，所述后轮安装于后轮
驱动桥上，所述后轮驱动桥上设有用以驱动后轮转动的后轮驱动
电机，所述后轮
驱动电机与电气控制组件电性连接，所述后轮、后轮驱动桥及前轮组成行走组件，所述割草组件设有刀座、割刀、驱动割刀运行的割刀电机及控制割刀电机运行的
控制器，所述调高组件连接在割草组件与机架之间，所述操纵组件设有
方向盘及传递方向盘转向
信号给电气控制组件的至少一
角度
传感器。
[0006] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述角度传感器包括与电气控制组件电性连接的第一、第二角度传感器，所述第二角度传感器安装于方向盘上，用以感应方向盘的转向。
[0007] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述方向盘设有凹孔及固定于凹孔内的
固定板，所述第二角度传感器安装在固定板上。
[0008] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述操纵组件包括圆套及倒顺拨杆，所述圆套向下套在第二角度传感器上，所述圆套侧面设有侧面孔，所述拨杆从侧面孔旋入后抵住第二角度传感器，和第二角度传感器同步转动，所述拨杆向前拨动时，电气控制组件接收到第二角度传感器的信号，控制后轮前进，根据拨杆的角度，控制后轮前进速度；所述拨杆向后拨动时，电动割草机后退。
[0009] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述操纵组件包括操纵座、安装板、扇形
齿轮及与扇形齿轮
啮合的转向齿轮，所述安装板装配于操纵座上，所述扇形齿轮旋转的固定于安装板上，所述第一角度传感器用以感应扇形齿轮的转向，所述转向齿轮跟随方向盘同步转动。
[0010] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述安装板沿前后方向依序设置有第一通孔、第二通孔、第三通孔，第一通孔靠近于安装板前端，第三通孔位于安装板后端，扇形齿轮具有第一圆孔、第二圆孔、第三圆孔及弧形腰形孔，第一圆孔与第一通孔上下对齐，第二圆孔与第二通孔上下对齐，一轴套
定位于第一圆孔内，一销轴向下依次穿过该轴套、一隔套与第一通孔后，与一
螺母锁紧，隔套夹紧在扇形齿轮与安装板之间，所述销轴顶部具有
水平板，水平板向下抵压于安装板上，所述第一角度传感器锁紧于水平板上。
[0011] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述操纵组件包括摆臂，摆臂的前端固定在第一角度传感器顶部，所述摆臂后端设有一开孔，一
螺栓向上依次穿过第三圆孔、一隔套与该开孔后，与一螺母锁紧，该隔套夹持在摆臂与扇形齿轮之间。
[0012] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述操纵组件设有一螺栓，该螺栓向上依次穿过安装板的第二通孔、一轴套及一
垫片后，与一螺母锁紧，该轴套下端位于一隔套内，上端凸伸出隔套进入腰形孔内，所述扇形齿轮能够绕轴套转动，该隔套位于扇形齿轮与安装板之间。
[0013] 作为本发明进一步改进的技术方案，所述操纵组件还包括方向盘转向件及
转向柱，所述方向盘转向件卡入方向盘内，所述转向柱上端穿入方向盘转向件内与方向盘转向件固定连接，所述转向柱下端装配于转向齿轮内，用以驱动转向齿轮转动。
[0014] 本发明采用如下技术方案：一种电动割草机的工作方法，包括如下步骤：
[0015] S1:钥匙
开关闭合，电气控制组件执行自检程序，如果失败，停车及停刀，钥匙开关自动或手动打开，或电气控制组件自动复位直至成功；如果成功，电动割草机的站位开关闭合，
主控制器驻车开关闭合，割刀启动开关断开，从控制器驻车开关闭合，割刀启动冗余开关断开，所述钥匙开关同时控制着割刀的运行与停止；
[0016] S2:主控制器通电，割刀电机待机；
[0017] S3:割刀开关闭合，割刀高低速开关闭合，可以选择割刀采用高速或低速进行割草；选择高低速进行行走，当拨杆向前拨时，方向盘处于中间
位置或者进行转向，方向盘向左或向右转，转弯角度取决于方向盘旋转位置，旋转到底为零转向，当拨杆向后拨时，电动割草机的后轮后退，当拨杆在中间时，电动割草机驻车，停止行走；
[0018] S4:当割草完毕后，钥匙开关打开，割草机停止运行。
[0019] 相较于
现有技术，本发明电动割草机采用电池包为动力源，降低单位体积重量和维修
费用、采用电力驱动绿色环保，实现真正意义上的绿色环保产品，工作时震动小，操纵组件设有方向盘及传递方向盘转向信号给电气控制组件的至少一角度传感器，提高了控制精准性，操作更简洁方便的同时，还实现电动割草机的行走功能。
附图说明
[0020] 图1为本发明电动割草机的立体示意图。
[0021] 图2为本发明电动割草机的立体分解示意图。
[0022] 图3为本发明电动割草机的操纵组件的立体示意图。
[0023] 图4为本发明电动割草机的操纵组件的分解图。
[0024] 图5为图4中圈A内的局部放大示意图。
[0025] 图6为图4中圈B内的局部放大示意图。
[0026] 图7为本发明电动割草机电气原理
流程图。
[0027] 附图标号：100-电动割草机；1-后轮；2-后轮驱动桥；3-割草组件；4-机架；5-前轮；6-电池
保护罩；7-电池包；8-操纵组件；9-调高组件；90-调高把手；91-调高面板；92-插销；
10-靠垫；11-操纵座；12-安装板；121-第一通孔；122-第二通孔；123-第三通孔；14-扇形齿轮；141-第一圆孔；142-第二圆孔；143-第三圆孔；144-腰形孔；15-销轴；151-轴套；152-隔套；153-螺母；155-水平板；16-第一角度传感器；160-螺钉；17-第二角度传感器；18-摆臂；
180-螺钉；182-螺栓；183-隔套；184-螺母；185-螺栓；186-轴套；187-垫片；188-螺母；189-隔套；19-方向盘；190-凹孔；20-固定板；21-圆套；210-侧面孔；22-端盖；23-拨杆；24-方向盘转向件；25-转向柱；250-螺栓；252-圆柱销；253-轴套；254-隔套；255-螺母；26-转向齿轮。
具体实施方式
[0028] 为了使本发明的目的、技术方案、和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。
[0029] 请参阅图1及图2所示，本发明揭示了一种站立式的电动割草机100，包括：电气控制组件、一对后轮1、两后轮驱动桥2、一割草组件3、机架4、一对前轮5、电池保护罩6、电池包7、操纵组件8及调高组件9等。后轮1、后轮驱动桥2及前轮5组成行走组件。电气控制组件，用以控制行走组件、割草组件3、电池包7及操纵组件8的运行。
[0030] 后轮1通过螺栓固定在后轮驱动桥2的输出端
法兰盘上。
[0031] 后轮驱动桥2通过螺栓紧固在机架1上，两后轮驱动桥2之间通过
连杆固定，后轮驱动桥2上设置有后轮驱动电机，用以驱动后轮1转动，所述后轮驱动电机与电气控制组件电性连接。
[0032] 割草组件3设置有三台割刀电机，割草电机为直流无刷电机，电机的
输出轴上依次安装有刀座与割刀，每台无刷电机配备一台控制器，电气控制系统中有两个开关控制割刀，PTO开关以及船型开关，PTO开关控制割刀的开启与断开。船型开关，有快慢两个档位，根据客户的不同使用要求定制了两种转速。
[0033] 机架4上装配有两套控制器和两套电机减速机，减速机输出轴法兰与后轮1连接，两后轮1具有单独的控制系统。由操纵组件8控制转向，发出信号给控制器，控制器控制后轮1的前进或者后退。单独的控制系统实现了两个后轮1可以独立的前进或者后退。
[0034] 前轮5是通过螺母固定到机架1上，前轮5可以360°灵活的旋转，使得电动割草机100可以原地转弯，实现了电动割草机100的零转弯功能。
[0035] 电池保护罩6遮盖于电池包7顶部，对电池包7进行保护，电池保护罩6上安装有转舌锁及气
弹簧，如果需要打开电池保护罩，必须先打开转舌锁。
[0036] 电池包7安装于机架4后部，提供电动割草机100的动力源，取代了原有汽油机的皮带传动动力系统，电动割草机100的所有运动部件均有控制器控制，电池包7设有BMS
电池管理系统，与行走电机及割刀电机电性连接。行走电机和割刀电机均配有控制器，确保各运动部件的正常运行。另外，电动割草机100的电气控制配有柯蒂斯多功能仪表，可以指示各种系统参数，诸如电池充电状态，运行时间和维护状态，给操作者带来了极大的方便。
[0037] 操纵组件8通过螺栓安装在机架4上，操纵组件8的操控面板上装有电气控制系统，电气控制系统中有PTO开关、船型开关、显示仪表、电门锁。PTO开关控制割刀的开启与断开。船型开关，有快慢两个档位，根据客户的不同使用要求定制了两种转速。显示仪表可以指示各种系统参数，诸如电池充电状态，运行时间和维护状态，给操作者带来了极大的方便。
[0038] 调高组件9连接在割草组件3与机架4之间，调高组件9是依靠人力扳动
连杆机构调节，通过拉动调高把手90，改变调高面板91上插销92的位置，达到调节割草组件3高度的目的。
[0039] 请参阅图3至图6所示，操纵组件8包含靠垫10、操纵座11、安装板12、扇形齿轮14、销轴15、第一角度传感器16、第二角度传感器17、摆臂18、方向盘19、固定板20、圆套21、端盖22、倒顺拨杆23、方向盘转向件24、转向柱25、转向齿轮26、隔套27及轴套28等组件。
[0040] 靠垫10安装在操纵座11后部，提供人体倚靠。
[0041] 安装板12通过螺栓向下安装在操纵座11上，安装板12沿前后方向依序设置有第一通孔121、第二通孔122、第三通孔123，第一通孔121靠近于安装板12前端，第三通孔123靠近安装板12后端，扇形齿轮14具有第一圆孔141、第二圆孔142、第三圆孔143及弧形腰形孔144，第一圆孔141与第一通孔121上下对齐，弧形腰形孔144与第二通孔122上下对齐。
[0042] 一轴套151定位于第一圆孔141内，销轴15向下依次穿过该轴套151、一隔套152与第一通孔121后，与一螺母153锁紧，隔套152夹紧在扇形齿轮14与安装板12之间。销轴15顶部具有水平板155，水平板155向下抵压于安装板12上，第一角度传感器16通过两螺钉160向下锁紧于水平板152上表面。
[0043] 摆臂18的前端向下套设在第一角度传感器16顶部，并用
紧定螺钉180固定。摆臂18后端设有一开孔(未图示)，一螺栓182向上依次穿过第三圆孔143、一隔套183与该开孔后，与一螺母184锁紧，隔套183夹持在摆臂18与扇形齿轮14之间。
[0044] 一螺栓185向上依次穿过安装板12的第二通孔122、一轴套186及一垫片187后，与一螺母188锁紧，轴套186下端位于一隔套189内，上端凸伸出隔套189进入腰形孔144内，扇形齿轮14可以绕轴套186与销轴15旋转，该隔套189位于扇形齿轮14与安装板12之间。
[0045] 方向盘19中部设有一凹孔190，方向盘转向件24卡入凹孔190内，转向柱25上端穿入方向盘转向件24内，并通过一螺栓250从方向盘19上部穿入旋入到转向柱25的
螺纹里固定连接，转向柱25通过一圆柱销252侧向插入转向柱25，圆柱销252的两端与方向盘转向件24定位，便于实现转向柱25与方向盘转向件24的同步转动。
[0046] 转向柱25下端装配于转向齿轮26内，与转向齿轮26固定连接，便于转向柱25与转向齿轮26同步转动，转向柱25通过一轴套253、一隔套254与一螺母255固定，轴套253位于隔套254内，轴套253及隔套254与安装板12的第三通孔123上下对齐，隔套254位于转向齿轮26与安装板12之间。转向齿轮26与扇形齿轮14啮合，当方向盘19转动时，转向齿轮26同步旋转，带动扇形齿轮14转动，摆臂18带动第一角度传感器16转动，将转向
电信号传递给控制器，从而控制后轮1的速度，实现转向。当方向盘19转到一定角度时，整机零转向。
[0047] 固定板20通过螺钉固定在方向盘19凹孔190内，第二角度传感器17安装在固定板20上，圆套21向下套在第二角度传感器17顶部，圆套21侧面设有侧面孔210，拨杆23从侧面孔210旋入后抵住第二角度传感器17，保证拨杆23和第二角度传感器17同步转动，当拨杆23向前拨动时，控制器接收到第二角度传感器17的信号，控制后轮1前进，根据拨杆23的角度，控制行走电机的前进速度；反之，拨杆23向后拨动时，整机后退。
[0048] 端盖22向下盖在圆套21与第二角度传感器17上，起到内部电气元件的保护。
[0049] 请参阅图5所示，本发明电动割草机100的工作方法，包括如下步骤：
[0050] S1:钥匙开关闭合，电气控制组件执行自检程序，如果失败，停车及停刀，钥匙开关自动或手动打开，或电气控制组件自动复位直至成功；如果成功，电动割草机100的站位开关闭合，主控制器驻车开关闭合，割刀启动开关断开，从控制器驻车开关闭合，割刀启动冗余开关断开，所述钥匙开关同时控制着割刀的运行与停止；
[0051] S2:主控制器通电，割刀电机待机；
[0052] S3:割刀开关闭合，割刀高低速开关闭合，可以选择割刀采用高速或低速进行割草；选择高低速进行行走，当拨杆向前拨时，方向盘19处于中间位置或者进行转向(方向盘19向左或向右转，转弯角度取决于方向盘19选择位置，旋转到底为零转向-原地旋转)，当拨杆23向后拨时，电动割草机100的后轮1后退，当拨杆23在中间时，电动割草机100驻车，停止行走。
[0053] S4:当割草完毕后，钥匙开关打开，电动割草机100停止运行。
[0054] 本发明电动割草机100工作过程中，操作者操作方向盘19，操纵灵活简便，方向盘19的
转向角度通过第一角度传感器17传递电信号给控制器，控制两个后轮驱动电机驱动后轮1的行走速度，形成速度差实现转向。方向盘19内装有拨杆23，拨杆23连接第二角度传感器17，通过扳动拨杆23，第二角度传感器17电信号传给控制器，根据拨杆23角度大小，控制电动割草机100的前进或后退的快慢。
[0055] 本发明电动割草机100采用电池包7为动力源，降低单位体积重量和维修费用、采用电力驱动绿色环保，实现真正意义上的绿色环保产品，工作时震动小，通过第一、第二角度传感器16、17分别传递转向和速度信号，在提高控制精准性，操作更简洁方便的同时，实现电动割草机100的行走功能。
[0056] 另外，以上
实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，对本
说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为
基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行
修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的
权利要求范围内。
