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电池包及应用

阅读:469发布:2021-10-15

专利汇可以提供电池包及应用专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且锂 电池 动 力 包及应用,有保护 电路 ,以确保电池包充电安全;所述锂电池动力包在应用时放入手提电 冰 箱 的低温的不大于19摄氏度的环境内,以便输出大而不过温。含锂电池动力包及在 割草机 上的应用,割草机的动力既用 发动机 又用电池;要工作时间长时用铅酸 电池组 ,要大出力时用具 火花塞 的发动机,在短时轻巧活时用锂电池动力包,火花塞上设有透镜,火花塞后部设有发光管,发光管电源是锂电池动力包;在远离火花塞的前方进行聚焦,从根本上解决集 碳 ,延长火花塞寿命;废气不直接排入大气,而是设有具压缩和冷藏的废气储罐,再把所述废气储罐送入专 门 的废气处理工厂。,下面是电池包及应用专利的具体信息内容。

1.锂电池包及应用,含锂电池动力包及在割草机上的应用,割草机驾驶盘上设有通过北斗定位的5G手机,能遥控割草机,设有人脸和指纹识别以确认初次下指令的人,或有人驾驶或自动驾驶;含减速器的齿轮轴是管状的且减速器的从齿轮传动含消声内轴(100a),以便消声冷却;所述减速器含电动机旁新设有从齿轮轴是空的管状的,内部是通的以便外通空气冷却,其齿轮均是人字齿轮;无刷电机的转速每分20000转、功率250瓦、36伏、输出轴直径5毫米;电机主动齿轮(88)的齿数18、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8;去掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的达从动轴上的马达从齿轮(106)啮合,所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆是38x0.6=22.8,马达传动比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述新设的马达从动轴上装有从齿套筒(100)和接套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述接套齿轮与作为输出齿轮与第一中间轴上的2812双齿轮(104)的齿数是28、模数是1.5、分度圆是28x01.5=42的28齿轮相啮合,所述新设的马达从动轴的输出齿轮与第一中间轴传动比是28/12;以上传动比为38/18x28/12=4.9,超过行星变比4.33,实际合用;其余变比大致相同;所述2812双齿轮(104)含同轴的
28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c),所述2812双齿轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103)的外径是14mm,以便与所述2812双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内径是5以便与所述第一中间轴活动装配;另一件结构相同的所述
2812双齿轮(104)也含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c),装在第二中间轴上,所述2812双齿轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103)的外径是
14mm,以便与所述2812双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内径是5以便与所述第二中间轴活动装配;所述第一中间轴上的2812双齿轮(104)的同轴于28齿数的28齿轮(104a)的12齿数的12齿轮(104c)与所述第二中间轴上的所述另一件结构相同的所述
2812双齿轮(104)也含同轴的28齿数的28齿轮(104a)相啮合,所述第二中间轴上的28齿轮(104a)与所述第一中间轴上的2812双齿轮(104)的12齿数的12齿轮(104c)之间的第二轴传动比是28/12为2.33;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c)是用聚甲注塑模具里加工成型的;所述的减速器的后轴输出部分含同轴的长半后轴及短半后轴,所述长半后轴上依次装有后轴驱动减速器壳油封、安合弹性夹(92)、垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101)、含安合挂档(91a)后轴驱动齿轮(91)、长轴中夹轴,所述长半后轴上设有径向横孔以便通过横销钉与所述安全离合锥(90)固连,所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)与所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联,所述长半后轴的一端设有轴向深孔,以便插入所述长轴中夹轴,再插入短半后轴的一端所设有的轴向深孔内而使所述长半后轴和所述短半后轴活动相联;所述短半后轴上依次装有后轴驱动减速器上盖和油封、也依次装着另一套的安合弹性夹(92)、铁垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101),所述短半后轴上也设有径向横孔以便通过横销钉与另一套的所述安全离合锥(90)固连,另一套的所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述短半后轴上的所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)也与前述的唯一的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联;所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)的齿数是33齿且模数是
2.5;所述第二中间轴上的28齿轮(104a)的12齿数的12齿轮(104c)与所述后轴上的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)之间的中转后轴传动比是33/12为2.75;减速器总传动比是4.3x33/12x28/12x28/26=4.3x6.9=30倍,合用;其特征在于,所述电机主动齿轮(88)的齿数18、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8的金属齿轮,以便通用;去掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的马达从动轴上的马达从齿轮(106)啮合,所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆是38x0.6=22.8的金属齿轮,马达传动比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述马达从齿轮内设有均布四等分的宽槽孔(106a)以便让从齿套筒(100)的四个宽爪插入,所述马达从齿轮内设有均布四等分的窄槽孔(106c)以便让从齿套筒(100)的四个扇爪插入,所述四个风扇爪有利于散热;所述从齿套筒(100)的另一端设有四个拨爪以便与所述新设的马达从动轴上装有的所述接套齿轮(102)相配方,所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述接套齿轮(102)内设有所述小轴承(103),内插入新设的马达从动轴;所述从齿套筒(100)的外部设有大轴承,所述大轴承设在减速器壳上;
所述新设的马达从动轴上装有从齿套筒(100)和接套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述长半后轴的另一端和所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽以便装后轮驱动齿轮,所述后轮驱动齿轮为14齿模数2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草坪割草机后轮内的后轮齿圈(107),所述后轮齿圈(107)的齿数为82齿模数2.5配大割草机后轮;所述从齿套筒(100)的每个风扇爪的风扇的叶轮叶道出口处叶片度大于90度,其为前向叶片的叶轮的风扇;其有冷风作用;减速器的电机设有电机控制电路;电机控制部分原理:
本系统直流无刷电机控制部分采购集成芯片控制方案,芯片内置转子位置译码器,监控三个电机位置传感器,以提供上部、下部功率MOS驱动的正确时序,具有全波六步驱动功能,外围三相驱动器件为集成MOS管,上部功率开关为PMOS管,下部功率开关为NMOS管,集成芯片具有过流保护功能,R118电阻为电机电流采样电阻,电流采样信号被R117、R119分压后送到芯片电流采样端,当电流采样信号值大于0.1V,过流保护功能激活,电机停止转动,过流保护设置点为:
Icurrent=0.1*(R117+R119)/(R118*R119)
当发生过流事件时,驱动芯片Fault Output引脚的输出为低电平,将电机驱动信号OutputEnable信号拉低,电机停止运转,避免机器负载电流过大而发生电子器件损坏,当Fault Output为低电平时,三极管Q24的B-E端电压也降为零,由导通状态切换为截止状态,BLADE_FAULT信号为高电平,当MCU收到BLADE_FAULT高电平后,立即停止所有电机运行;除此这外,MCU还设置有二级软件过流保护功能,以便在不同负载条件下,灵活处理机器运行动作,避免机器频繁停机,
软件过流保护功能能描述如下:
电机电流采样信号BLADE_P8,经过运算放大器运算放大7.8倍后,将放大后的采样电流模拟信号BLADE_CRT信号送给MCU具有模数转换功能的引脚上,经过内置的模数转换单元处理后,模拟电流信号转换为12位的数字电流信号,此信号与MCU设置的过流阈值信号相比较,当电流信号值大于过流阈值时,执行相应的过流时的运行动作。
左、右行走电机具有相同的过流保护功能,电流运算放大电路:
电流放大倍数计数公式:
A=1+(R7/R14)*Icurrent
当电机运行过程中出现异常状况如机器碰撞、机器提升,机器翻转时,发生这些事件的感觉器将相关信号反馈给MCU,MCU立即执行刹车功能,
具体动作过程如下:
当检测以上事件的霍尔传感器发生位置偏置时,霍尔信号由高电平切换为低电平,MCU管脚检测至电平变化后,发出的BLADE_BRK信号由高电平切换为低电平,经过以下的反相电路处理后,产生BLADE_P4高电平信号给电机驱动芯片U13,执行电机刹车功能,左、右行走电机具有相同的功能;
驱动芯片还有使电机正转/反转功能,当机器运行中发生碰撞事件时,机器执行后退功能,具体动作描述如下:
当霍尔传感器将碰撞信号发送给MCU时,MCU将控制电机运行方向的BLADE_DIR的信号由低电平切换为高电平,经过如下反相电路处理后,产生低电平的BLADE_P7信号给电机驱动芯片U13,电机由正转切换反转状态,机器执行后退运行动作,
电机速度控制原理:
机器在不同的工作状态下,电机运行速度也不相同,因此需要反馈电机的运行速度信号给电机驱动芯U13,本系统设计采用专用的电机速度检测芯片,以产生电机速度控制所需的反馈电压,而无需昂贵的转速计,U12,即可实现此功能;
具体工作原理如下所述:
被电机驱动芯片U13用作电子转子位置译码的霍尔传感器输出信号发生正或负的跳变,可以使U12产生一个幅度和持续时间的脉冲,其参数由外部电阻R101、C48确定,在U12的引脚5处的输出脉冲被U13的误差放大器积分,以产生一个直流电平,该电平与电机速度成正比,此速度反馈电压在U13的引脚13处建立PWM参考电平,并闭合成反馈环路,输出驱动MOS的控制信号,同时,将U13引脚13处的PWM参考电压反馈给MCU具有模数转换功能的引脚,以便MCU得知电机实际运行速度,并根据实际运行速度值与设定值的差来调整控制电压;
相关电路描述如下:
RMOT_DAC为MCU输出的目标速度控制电压值,经运算放大器放大后(放大倍数=1+R5/R12),送至右行走电机驱动芯片的引脚11处,引目标速度电压与实际速度电压的差值经芯片内部误差放大器放大后,在引脚13处输出上述的PWM调节的参考电压信号RMOT_P6;
所述草坪割草机用刀片及减速器的齿轮及消声内轴因磨损大、温升高、转速高、噪音大、难保长期运行而必须处理保护后处理,减速器的齿轮轴是管状的,减速器的从齿轮传动含消声内轴(100a),以便消声冷却;减速器是用电动齿轮内轴空冷无行星后轴驱动减速器,其含电动机旁新设有从齿轮轴是空的管状的,所述的从齿轮轴能高速旋转内部是通的,其一端通电机的一端,其一端的内通孔的气通上万转高速电机的一端,其一端的外部能转动地设有轴承和从齿套筒,所述的从齿轮轴内含所述消声内轴,所述的从齿轮轴内含所述消声内轴其另一端的内通孔通减速器的外部,在所述的从齿轮轴所含的所述消声内轴上设有多个六棱锥形的消声尖劈,所述消声内轴的靠近电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的消声尖劈是密集的,所述消声内轴的远离电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的消声尖劈是稀疏的,所述消声内轴的中部设有隔离连接部以使其一端连接所述的从齿轮轴的靠近电机的一端且其另一端连接所述的从齿轮轴的远离电机的一端,以便参考莱特希尔参数及理查兹噪声的紊流噪声的电机来的气流,在靠近电机的一端的端口经压缩,再膨胀进入从齿轮轴,再膨胀的气流经所述消声内轴的靠近电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的密集的消声尖劈再压缩而通过消声内轴稍微运行后再通过消声内轴的远离电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的稀疏的消声尖劈再次压缩而后再次溢出到所述的从齿轮轴内含所述消声内轴其另一端的内通孔通减速器的外部,以压缩膨胀再压缩再膨胀而进行消声降噪的过程;亦便于外通空气冷却;刀片及减速器齿轮及消声内轴保护后处理其含刀片及减速器的齿轮及消声内轴多为金属零件,利用集肤效应,用高频电流进行后处理;采用单刀片组件,能够实现三种功能:割草机实际割草时,刀片不会打滑;最大输出力矩是11.87NM;割草机实际割草时,刀片不会打滑的条件是:刀片在刀座上的打滑力矩要大于引擎的最大输出力矩11.87NM;刀片在刀座上的打滑力矩通过这种的方法可以测得:将刀片紧固螺栓以45NM的力矩紧,然后将引擎飞轮卡住,再用推力计推动刀片,并记录刀片的打滑力;刀片打滑力矩=打滑力x测试力臂;通过上述方法测得:刀片打滑力矩=185*0.205=37.9NM;刀片打滑力矩大约是引擎输出力矩的
3倍;这保证了割草机在正常割草或高负荷割草时,刀片不会失去与刀座的连接,刀片不会打滑;当割草机的刀片撞上障碍物时,刀片会打滑;当刀片撞上石头等障碍物时,这对刀片的瞬间冲击力矩很大,会远远大于刀片打滑力矩37.9NM;此时,正是因为单刀片组件的这种结构设计,刀片会自动在刀座上打滑,从而减小撞击对引擎所产生的冲击力,避免了引擎损坏;割草机长时间割草后,刀片组件的功能不会失效;从底盘底面往上看,刀片工作时的旋转方向是逆时针方向,拧紧刀片紧固螺栓的方向是顺时针方向;这样的设计,保证了割草机在工作的过程中,刀片紧固螺栓的锁紧力矩有变大的趋势;而不会出现刀片紧固螺栓的锁紧力矩越来越小以致刀片松脱的情况;割草机在实际割草使用20小时后,测得拧松刀片紧固螺栓的力矩为48NM;这个数值,略大于装配刀片紧固螺栓的力矩45NM;48NM这个测试数据,实证了割草机在工作的过程中,刀片紧固螺栓的锁紧力矩有变大的趋势;这种效果,确保了割草机长时间割草后,刀片组件的功能不会失效;常用的普通刀座其安装平面上有两个凸缘结构。这种结构,不具有过载保护功能;当刀片撞上石头等障碍物时,易导致引擎损坏;所述的单刀片组件既能满足实际割草的需求,又具有过载保护的功能;后续,这种刀片组件机构,可考虑在其它型号的割草机上推广使用;利用集肤效应,把金属工件埋在稀土里,用高频电流进行后处理;其含刀片及减速器的齿轮及消声内轴多为金属零件,利用集肤效应,把工件埋在稀土里,用高频电流进行后处理,其特效是不言而喻的;工件采用加铼,放在含化钇、稀土、铟、粘土的成型陶瓷内,配以同位幅射及激光扫描而制造;刀片或用纤维三维打印,再用金刚石刀开刃,再放入纳米级打印碳粉、尿素、砂的混合埋土中热处理并用变频电磁场及激光扫描并用铂铑催化,使其空间晶格点阵弥散;刀片或在刀尖部位装手术刀片并先放入纳米级打印碳粉、尿素、硼砂的混合埋土中进行碳氮硼并用变频电磁场共渗热处理;其特征在于,所述割草机刀片是多齿割草刀,所述多齿割草刀的顶齿(25)的横截面设有用冲压拉伸出的弓背,弓背的两侧的钢板有一定的角度,把弓背的底部磨平形成磨出刃口(20),所述的齿的侧边是含等角螺线的弧形,等角螺线是对数螺线其具有压力角处处相等的特性;所用钢板冲压拉伸模的上模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个等距或等角的压块,所用钢板先退火再淬火;所述割草机刀片设风翅蜂巢(29)是多棱锥形,且中部设有通孔(30)是椭圆形的;所述割草机刀片的刃部设石墨铟;所述割草机刀片的刃部用激光淬火处理;所述风翅蜂巢的多棱锥形的棱线与底面的夹角要大于
115度浸润爬角θ;所述割草机刀片上配置虹吸管,以便加强冷却润滑及对草的综合性作用;
所述割草机刀片上配置的虹吸管内滴出含生长维生素的液体,既有搅和碎草补饲作用,又有慰籍被切草伤口促进生长的作用;所述割草机刀片高速旋转时,割草机的刀片的底盘的环周设有多根短的柔软的拖把布条,与草坪之间形成气垫,使刀伤不到草根;割草机前部设有保险杠(109),保险杠上设有柔性梳,还设有磁力探测器和多普勒探测器,以防地里铁管;
锂电池电动力包及应用,其设电动力盒,其含单片机控制单元及电压不平衡检测处理电路,用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式,使电路稳定可靠,保证电池在各种条件下都能正常工作,所述单片机控制单元作为运算控制中心,负责采样各种保证电池正常工作的模拟信号,并转换为控制所需的数字信号,误差小,精度高,芯片抗干扰能力强,简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象;其含电压变换单元:通过脉冲宽度调制PWM的方式将电池包电压降压,给线性稳压芯片提供电压,保证稳压芯片工作在安全电压范围内,电路特点:PWM降压,降低功率,取消大功率的降压电阻,提高转换效率,及减小相关元件发热;其电路转换原理:当Q33三极管导通时,电池包总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端,形成充电回路,BAT+经过电感分压后,给电容EC2充电,以维持负载端VDD5V的电量消耗,同时L1处于能量储存状态,在充电期间,EC2电容电压逐渐上升,当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时,Z9导通,给Q36提供Vbe导通电压,Q36饱和导通,从而拉低三极管Q35基极电压,导致Q35由导通状态切换到截止状态,Q35截止前,Q33的Vbe电压值为:
Vbe=VBAT+*R114/(R114+R116)
此电压值大于Q33的导通阈值电压,保证Q33导通,Q35截止后,Q33的Vbe=0,Q33截止,电池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束;当Q33三极管关断时,从三极管到电感L1间的充电回路断开,根据L电感电流不能突变的原理,为维持电流方向及大小不变,电感的感生电动势的方向变换为右正左负,电感处于释放能量的状态,电流通道为:
电流从L1流向电容EC2,给EC2充电,用于维持负载端VDD5V所消耗的电量,再从过GND端通过续流二极管D10、D11返回电感感生电动势的负端;其含充电控制单元:在电池包出现充电总压过压、单节电芯、充电过流、过温或充电器出现异常时,单片机控制单元通过控制此单元电路,关断充电通道,保证充电安全;在电池包正常充电状态下,单片机控制单元输出的高电平CHG_CTR信号通过R162、R161分压后加在Q26 G极,Q26的场效应管MOS管导通,忽略D、S端压降,从MOS1、MOS2的S端通过电阻R159、R160流过的电流IQ为:IQ=VPACK/(R159+R160),则电阻R159两端的电压为:VR159=IQ*R159此电压即为MOS的G、S端电压,且电压值低于阈值电压VGS,使MOS1、MOS2导通,进入充电状态;Z11稳压管并联在PMOS管G、S端,当电路出现异常导致G、S端过高时,Z11稳压管动作,将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内,避免管子被击穿;在电池包充电或放时,充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MOS2的D、S端,击穿MOS,导致电池包功能失效,C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端,为瞬间高压提供通道,保护MOS工作安全;Z18、Z12为ESD静电保护元件,吸收整机系统工作中窜入电池内的瞬间高压能量,保护场效应管MOS及电池包内电子元件安全;
在电池包充电过程中,在保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时,电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平,三极管Q26由导通状态切换到截止状态,此时MOS1、MOS1的VGS电压为零,低于MOS管导通电压VTH,强迫两MOS管关断,停止充电,以确保电池包充电安全;其含电池电压检测单元:当电池包处于充电、充电状况时,单片机控制单元会实时检测电池包电压,以保护电池包工作在正常状况,具体工作原理如下:当单片机控制单元通过检测R155、R156分压电池包总压的模拟信号的值正比于电压包总电压,并将得到的模拟信号经过模数转换,与单片机控制单元所设定的阈值相比较,并根据比较执行相应的动作,其中C80滤除R156两压的干扰信号,以便单片机控制单元准确采样电池电压信号;若单片机控制单元采样到的电压值高于所设定的充电电压阈值,则说明电池包处过压状态,此时单片机控制单元会将充电控制CHR_CTR网络信号置为低电平,强制性地停止电池包充电;若单片机控制单元采样到的电压值低于所设定的充电电压阈值,则说明电池处于欠压状态,此时单片机控制单元会以通信的方式将电池欠压信号发送给放电控制器,停止电池包放电;当电池包处于休眠状态时,单片机控制单元将BAT_AD_CTR网络信号置为低电平,Q25 MOS管由导通状态切换为截止状态,阻止电池包通过采样电阻放电,减小电池包空闲状态时的电量损耗;其含电芯温度检测单元:电池包在充电或放电工作时,工作电流很大,电芯温度上升,为使在合适的温度范围内电芯工作,本设计中采用了温度检测电路;温度检测功能是基于从电池组中输入的反应电池温度信息的模拟信号来监视电池温度,单片机控制单元将采样到的模拟信号通过内部模数转换电路转换为单片机控制单元能识别的数字信号,具体而言,比较电池温度检测信号的电压值与低温阈值及高温阈值,并且,在电池温度检测信号的电压值比低温阈值大或比高温阈值小的情况下,判断为电池的温度为异常状态;使用的热敏电阻器是温度与电阻值关系为负特性的热敏电阻器,温度越高,热敏的电阻值越小,则单片机控制单元检测到的电池温度信号的电压值越小,因此,当电池温度信号电压值比单片机控制单元设定的低温阈值大时,说明电池温度低于设置的温度值,意味着电池温度为低温,单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平,相反地,当电池温度检测信号的值比高温阈值小时,则意味着电池处于高温状态,单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平;系统中其它单片机控制单元在接收电池包的单片机控制单元发出的电池温度异常信息时,使电池包充电或放电控制强制性地停止;当单片机控制单元通过检测R179、NTC1;R156、NTC2分压得到的电池温度模拟信号,并将得到的模拟信号经过模数转换电路,转换为单片机控制单元能识别的数字信号,与单片机控制单元所设定的阈值相比较,当检测到的温度值高于低温阈值或低于高温阈值或时,都判断为电池的温度为异常状态,单片机控制单元通过控制信号使电池包停止工作,其中,C82、C94分别滤除NTC1、NTC2两端的干扰信号,以便单片机控制单元准确采样电池温度信号;本设计采用了两路温度监控电路,依各电芯的温度差异而检测各电池的工作温度状况;其含电池状态显示单元:通过四颗LED作为显示器件,通过状态组合,能够正确显示电池的电压、电量、温度、及电池是否异常状况等,据此判断电池所处的工作状态;所述锂电池电动力盒电路,还含单元电压不平衡检测处理电路,供给锂电池充电电压用多谐叠加电压而不是传统的恒压恒流的直流充电,其是由锂电池充电电路的经整流的电压和由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电;所述的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压为88伏,脉冲频率为88千赫;所述整流的电压与所述脉冲电压之间由串联的电容和旁路电阻所组成的微分电路相连接;所述具锂电池状态显示单元电路的园林机,其含电池状态显示单元,通过四颗LED作为显示器件,通过状态组合,能够正确显示电池的电压、电量、温度、及电池是否异常状况等,可据此判断电池所处的工作状态;具锂电池单元电压不平衡检测处理电路的园林机,其特征还在于,其含锂电池单元电压不平衡检测处理电路,有电池单元电压不平衡检测及平衡处理功能;本设计电路单节电芯不平衡的检测功能及智能的平衡技术,具体工作原理如下:保护芯片实时监控五串电芯组成的电池组单元过来的各电芯的模拟信号,检测端口网络名分别为:BAT1、BAT2、BAT3、BAT4、BAT5,各端口分别并联在电池组中的每一单节电芯的两端,保护芯片执行平衡功能,必须符合以下条件:
在电池组充电或待机状态下,至少有一节电芯电压高于芯片设置的启动电芯电压平衡功能的阈值电压VCB时,至少有一节电芯电压低于启动电芯电压平衡功能的阈值电压VCB,不可有电芯过流、过温、短路等保护事件发生,电芯过压、单节电芯低温保护除外,则启动电压平衡功能,保护芯片单元自身具体电压平衡功能,但考虑到平衡电流会导致芯片发热,本设计采用外部电路平衡技术,通过保护单元控制,通过外部电路进行电芯电压平衡,可大大提高平衡电流,有效地达到电压平衡的目,同时减少保护单元的发热,使芯片更可靠的工作;当保护芯片BAT5端口检测到CELL5高于VCB,此时电芯平衡电流如下公式所示:Ib=Vcell5/R16,公式;忽略三极管Q1的饱和压降Vce;为了使平衡电路正常工作,以下条件必须满足:芯片内部BAT5与BAT4间的PMOS被打开,CELL20通过电阻R21、芯片内部开关、R22形成Vcell5的放电回路,此时回路电流表达式为:
Ib1=Vcell/(R36+RDS+R37),公式1,RDS为芯片内部PMOS开关等效电阻;
为保证三极管Q16饱和导通,则:VBE+IB*R56≤VR37,公式2;
其中,VBE远大于IB*R56,上式简化为:VBE≤VR37,公式3;
IB=Ib1/β,公式4;
VBE为三砐管导通阈值电压,β为三极管Q16的电流放大倍数;
则R37电阻的电压降为:VR37=(Ib1-IB)*R37,公式5;
通过公式1-公式5计算,可选择合适的R37的阻值,使平衡电流在R37两端形成的电压,大于Q16的VBE电压降与R56上的电压降之和,,保证Q1可靠导通,达到执行电芯平衡之目的;
保护芯片会周期性的检测电芯电压平衡条件,当符合电芯电压平衡条件时,保护芯片轮流平衡所在五串电池单元中的奇数节电芯和偶数节电芯电压,即在一个平衡周期内平衡所有的奇数节的电芯,下一个周期则平衡偶数节的电芯,即使只有一个电芯需平衡,在下一个平衡周期也不会执行平衡功能;在检测电芯电压期间会暂停电芯平衡;当五串电池组单元中所有电芯电压都高于或都低于启动电芯电压平衡功能的阈值电压VCB时,停止电压平衡功能;在电芯电压检测端口BAT1-BAT5与地网络之间放置一颗滤波电容C24-C28,与R21-R25组成RC滤波电路,滤除BATn端的高频干扰信号,避免电芯平衡电路误动作;本设计为多个保护芯片级联使用的高电压电池组件,电芯平衡设计为多个保护芯片联动工作,以确保整个电池包的所有电芯电压能够平衡;如果负责最低端五串电芯的保护芯片侦测到电池处于放电状态时,则停止所有保护芯片平衡动作;如果最低端保护芯片侦测到有过压、过温、短路等保护事件发生时,则暂停所有保护芯片的平衡动作;如果某级保护芯片所负责的电池串中有欠压保护事件发生时,暂停本电池组内的平衡动作,但不会发送信号给其它保护芯片停止平衡动作;在电池包充电过程中,如保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时,电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平,三极管Q26由导通状态切换到截止状态,此时MOS1、MOS1的VGS电压为零,低于MOS管导通电压VTH,强迫两MOS管关断,停止充电,以确保电池包充电安全。
芯电压都高于或都低于启动电芯电压平衡功能的阈值电压VCB时,停止电压平衡功能;
在电芯电压检测端口BAT1-BAT5与地网络之间放置一颗滤波电容C24-C28,与R21-R25组成RC滤波电路,滤除BATn端的高频干扰信号,避免电芯平衡电路误动作;本设计为多个保护芯片级联使用的高电压电池组件,电芯平衡设计为多个保护芯片联动工作,以确保整个电池包的所有电芯电压能够平衡;如果负责最低端五串电芯的保护芯片侦测到电池处于放电状态时,则停止所有保护芯片平衡动作;如果最低端保护芯片侦测到有过压、过温、短路等保护事件发生时,则暂停所有保护芯片的平衡动作;如果某级保护芯片所负责的电池串中有欠压保护事件发生时,暂停本电池组内的平衡动作,但不会发送信号给其它保护芯片停止平衡动作;在电池包充电过程中,如保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时,电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平,三极管Q26由导通状态切换到截止状态,此时MOS1、MOS1的VGS电压为零,低于MOS管导通电压VTH,强迫两MOS管关断,停止充电,以确保电池包充电安全;其特征在于,所述锂电池动力包在应用时放入手提电箱的低温的不大于19摄氏度的环境内,以便输出大而不过温;有一种割草机的动力既用发动机又用电池;要工作时间长时用铅酸电池组,要大出力时用具火花塞的发动机,在短时轻巧活时用锂电池动力包,所述具火花塞的发动机,火花塞上设有透镜,火花塞后部设有发光管,发光管按发动机磁飞轮的运转来周期脉冲同步地调控发光,发光电源是锂电池动力包;所述发光的性质或是偏振光或是激光,所述发光通过所述的火花塞上所设有的透镜,在远离火花塞的前方进行聚焦,聚焦点就是发动机的燃烧室的起燃爆发点,使所述聚焦点与发动机的燃烧室的内壁采用抛物线形的焦点处接近或使抛物线的焦点处与火花塞的点火点重合一致,有利于加强光波及放电以及热能诸要素的综合聚合聚焦聚拢的点火燃烧作功效果;因在远离火花塞的前方进行聚焦,而不是把火花塞的头部直接放在起燃爆发点,故从根本上解决集碳,延长火花塞寿命;燃烧后的废气经过消声器和排气管后不直接排入大气,而是设有具压缩和冷藏的废气储罐,再把所述废气储罐送入专的废气处理工厂。

说明书全文

电池包及应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于庭院、公园及道路旁边等场所修剪草坪的草坪割草机,在采用 有等压力对数曲线弧波浪直波纹粉末冶金草坪机齿轮箱的基础上,进一步发展的锂电池动 力包及应用于草坪割草机含园林智能割草机及带防护装置的割草机。

背景技术

[0002] 草坪割草机被广泛用于按人们的喜好所选择的有时自走有时不自走的方式来割草。 操作步行者拉动自走操纵手柄,通过丝绳及拨杆,使离合沿轴向移动来离合。现有技术 的自走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的离合块,是只靠离合块侧面的圆锥来 离合,需较大的轴向结合力,致使内压圆垫片断裂的损坏现象不时发生;圆锥面间在接合过 程中产生摩擦热,需要齿轮箱内加润滑油;且圆锥面间有摩擦有相对滑动,消耗功率。草坪 割草机齿轮箱无论是塑料类的还是金属类的,受到技术及成本等限制,自走离合不平稳和不 可靠的情况时有发生,解决偶尔发生的不离合问题,一直是业界的国际性老大难问题。
[0003] 常规的割草刀装置所用零件较多较贵;还较重,转动惯量较大,耗费功率较多;且刀是刚 性连接,遇到杂物如管时,是硬碰硬,没有安全防护。普通的单刀的侧面仅有刃而无齿,其 刃易鈍,遇到茎杆切不好,常常是撕扯的;特别是其沿圆周的端面无齿,而端面在圆周部位的转 速高,切断功能强,故普通单刀的端面无齿是对切割能量的很大损失。
[0004] 为了克服草坪割草机现有技术的的后轮驱动减速器内的离合机构所致工作状态的不 足,同时也为了发明几种不同类型的草坪割草机用离合器和减速器,联想到本发明人曾在国 外如瑞士作为高工SENIOR ENGINEER涉及制造的某些器件,加以改进特制揉合,再辅以发明能 使产品更上一层楼,本发明人以毕生国内外工作经验,作了多种设计和创新,恰如人类追求 发明的完美是永不停歇的,以下就多种逐步改进和完善的实用方案结合多种图示而加以详细 解说。

发明内容

[0005] 为了克服草坪割草机现有技术的常规的割草装置所用零件较多,转动惯量较大,耗费功率 较多,且刀是刚性连接,没有安全防护的缺点,本发明提供一种草坪割草机切割机构的改良, 是用于草坪割草机的不要独立刀座的刀,称为无刀座的草坪割草机用割草刀,一能使零件减少 ,造價降低;二能使重量减轻,消耗功率减少;三能使其具有安全防护的功能。又为了弥补普通 的单刀的侧面仅有刃而无齿,其刃易鈍,遇到茎杆切不好,常常是撕扯的;特别是其沿圆周的端 面无齿,而端面在圆周部位的转速高,切断功能强,故普通单刀的端面无齿是对切割能量的很 大损失的缺欠,本发明在多年改进,例如材料,热处理,机构,形态,又如所述的无刀座的草坪 割草机用割草刀的基础上,特别提供一种草坪割草机用多齿割草刀,多齿比单刀大大增加了刀 刃的长度,具有多折刃而有多种砍切及滑切角,有利于增强切割草杆及秸杆效能,底刃的 弓背式底磨结构,使其有自磨性及耐磨的持久性,且因多齿比原单刀更锋利而节省动力消耗。
[0006] 常用的草坪割草机用的动力是从位于草坪割草机中部的发动机的垂直刀轴上用皮带和 皮带轮进行一级传动,转速从每分3000转变为每分1500转,再进行二级传动引到位于草坪割 草机后部的驱动后轴的含离合器的减速器,二级减速器的变速比达5,转速从每分1500转变为 驱动后轴的每分300转,再进行三级传动,由驱动后轴的同轴的驱动齿轮与草坪割草机的后轮 内的内齿轮齿圈相啮合,因后轮要调节不同割草高度,故后轮的轴在调高架上而与驱动后轴 不能同轴而是两轴平行,使草坪割草机的最大自走速度大致在每秒一米,以满足客户要求。
[0007] 为了节能减排,减少有害HC氢化合物排放,草坪割草机一方面是改进发动机的排放, 另一方面是采用电能,用锂电池功率低,一般仅几百瓦,还得每一小时去充电;而草坪割草 机用发动机能上千瓦工作数小时;尽管如此,用电的草坪割草机还是定单显著增多,因人们 追求环境保护的目标是坚定的,追求操作的自动化和智能化是无尽的,于是乎,一种有节能 电路控制的割草机用刀片及减速器齿轮及空冷内轴的碳氮处理就应运而生了。
[0008] 本发明解决其技术问题所采取的技术方法是:
[0009] 有一种割草机的动力既用发动机又用电池;要工作时间长时用铅酸电池组,要大出力时 用具火花塞的发动机,在短时轻巧活时用锂电池动力包,所述具火花塞的发动机,其特征在 于,火花塞上设有透镜,火花塞后部设有发光管,发光管按发动机磁飞轮的运转来周期脉冲 同步地调控发光,发光电源是锂电池动力包;所述发光的性质或是偏振光或是激光,所述发 光通过所述的火花塞上所设有的透镜,在远离火花塞的前方进行聚焦,聚焦点就是发动机的 燃烧室的起燃爆发点,使所述聚焦点与发动机的燃烧室的内壁采用抛物线形的焦点处接近或 使抛物线的焦点处与火花塞的点火点重合一致,有利于加强光波及放电以及热能诸要素的综 合聚合聚焦聚拢的点火燃烧作功效果;因在远离火花塞的前方进行聚焦,而不是把火花塞的 头部直接放在起燃爆发点,故从根本上解决集碳,延长火花塞寿命;燃烧后的废气经过消声 器和排气管后不直接排入大气,而是设有具压缩和冷藏的废气储罐,再把所述废气储罐送入 专的废气处理工厂。
[0010] 割草机前部设有保险杠(109),保险杠上设有柔性梳,还设有磁力探测器和多普勒探 测器,以防地里管。在复合钢板上直接冲压可供联接的成型;不要独立刀座的刀,是刀座 和刀合为一体的,其上还设有安全防护的键,是具多个对数齿及降噪孔的割草机刀片。
[0011] 一种发动机主轴割草装置,特别是无刀座的草坪割草机用割草刀,在刀的钢板上,在发 动机主轴和紧固螺栓(17)的安放位置区域,设有凹坑(2),键(1),键槽(3),如图1, 图3,图4,图10及图11所示;其特征是:所述的凹坑(2)的内径等于或公差略大于发动机 主轴的外径,所述的凹坑(2)的底部的中间有孔,以便穿过紧固螺栓(17);所述的凹坑 (2)的边缘的安放键的位置区域,设有键(1),其特征是:所述的键(1)呈长方形,是从 刀的钢板上,利用料而冲压弯折而成型的,或是用焊接或胶接制出的,且其方形截面的两侧面, 至少一个侧面,安装并卡贴在发动机主轴的键槽内;特别是所述的键(1)的根部,也就是键 (1)与刀的钢板及与所述的凹坑(2)的边缘的安放键的位置区域的连接部,有冲压弯折的止 裂槽,以便正确地选择合适的剪切强度,使得既能通过键而割草,又能在碰到水管时键的根部 超荷而保护。
[0012] 选择合适的剪切强度的方法之一是实践证明法 ,在所述的键(1)的根部,也就是键(1)与刀的钢板及与所述的凹坑(2)的边缘的安放键的 位置区域的连接部,无轮是有冲压弯折的止裂槽,或是用焊接或胶接制出的,实践证明若仍然 其强度过高,则采取减料挖去法,即在其键的根部,挖料使键的根部部分截面变细,以选择 出合适的剪切强度来。所述的键槽(3)的特征是,在所述的凹坑(2)的边缘的安放普通键 (13)的位置区域,设有和发动机主轴的键槽一样宽的键槽,这是为某些场合而备用的,例 如加半圆键时,例如加备用键时。刀的钢板中部,要打边折和多处突凸以增强减薄。
[0013] 又为了弥补普通的单刀的侧面仅有刃而无齿,其刃易鈍,遇到茎杆切不好,常常是撕扯的; 特别是其沿圆周的端面无齿,而端面在圆周部位的转速高,切断功能强,故普通单刀的端面无 齿是对切割能量的很大损失的缺欠,本发明在多年改进,例如材料,如65Mn,如40MnB,热处理 如渗碳渗氮,机构如单刀,多刀,定刀,活刀,形态如平刀,折刀,弯刀,发黑,喷黑塑,有座的无座 的,如所述的无刀座的草坪割草机用割草刀的基础上,特别提供一种草坪割草机用多齿割草刀 。参看图12,图13,图14,所述的草坪割草机用多齿割草刀,主要由侧多齿(24),顶齿( 25),端多齿(26),翅刃口(27),风翅椭圆孔(28),风翅蜂巢(29)及刀体的中部 通孔(18),键(1),凹坑(2),键槽(3)所组成;其特征是,所述的侧多齿(24)是设 在刀体钢板侧面,也就是原来刀刃的地方,是在割草刀旋转的前进方向上,以刀体的中部通孔 (18)为参照,一边一个钢板侧面上设有多个齿,至少1个,或多达百个,例如16个。如果齿少, 优先靠边即靠旋转圆周的最外端;而在靠旋转圆周的最外端,设有所述的端多齿(26),至 少1个,或多达数十个,例如3个;又在所述的侧多齿(24)和所述的端多齿(26)交接处, 设有所述的顶齿(25)。参看图20,是所述的侧多齿(24),所述的端多齿(26),及所述 的顶齿(25)的齿的横截面的示意图,具有共同的齿的特征。所述的共同的齿的特征是,每 个所述的齿的横截面有用钢板冲压拉伸出的弓背(19),弓背的两侧的钢板有一定的角度, 参看图(19)。把弓背的底部磨平即磨出刃口(20),参看图20。另外,所述的侧多齿(24) ,所述的端多齿(26),及所述的顶齿(25)的齿的(从俯视及立体示意图看)共同的边缘 特征是,每个所述的齿有侧边,有尖角;且两侧边或至少一个侧边有刃口;尖角或是圆角, 相贯的不太尖的角,但大致形状是齿的头部小而根部粗大;所述的齿的侧边或是直斜边,或 是弯的,弧形的,或锯牙形,或突弧形,或凹弧形,特别是所述的齿的侧边是弧形的,最好 是渐开线形的。
刀的风翅上设有所述的风翅刃口(27),其特征是,所述的风翅上设有至少 一个或多个缺口,例如4个,每个缺口的边缘还设有刃口(27),以利切断缠草,可参看图( 13)。刀的风翅上或设有所述的风翅椭圆孔(28),所述的椭圆通孔至少一个,或多达百个 ,例如6个,以利有降噪的辅助作用,可参看图(15)。刀的风翅上或设有所述的风翅蜂巢 (29),所述的风翅蜂巢(29)至少一个,或多达几十个,例如6个,以利有降噪的辅助作用, 可参看图(16);特别是所述的风翅蜂巢(29)是凸起,圆锥或棱锥形,特别是六棱锥形, 且中部有通孔(30),可参看图(17)和图(18)。
[0014] 草坪割草机用多齿割草刀,主要由侧多齿(24)、顶齿(25)、端多齿(26)、风翅刃口(27)、 风翅椭圆孔(28)、风翅蜂巢(29)及刀体的中部通孔(18)、键(1)、凹坑(2)、键槽(3)所组成; 其特征是:所述的侧多齿(24)、顶齿(25)、端多齿(26)的头部小而根部粗大;所述的侧多齿 (24)是设在刀体钢板侧面、是在割草刀旋转的前进方向上、在所述的刀体的中部通孔(18)的 两侧的刀体钢板的侧面上,设有的多个齿;在刀体旋转圆周的最外端,设有所述的端多齿(26); 在所述的侧多齿(24)和所述的端多齿(26)交接处,设有所述的顶齿(25);所述的侧多齿(24)、 端多齿(26)、及顶齿(25)的横截面具有共同的特征,所述的共同的特征在于,每个所述的侧多 齿(24)、端多齿(26)、及顶齿(25)的横截面有用钢板冲压拉伸出的弓背(19),所述的弓背的两 侧的钢板有一定的角度,且所述的弓背的底部磨出刃口(20),以利切断功能;刀体的风翅上设 有所述的风翅刃口(27);刀体的风翅上设有所述的风翅蜂巢(29);刀体的中部设有所述的中部 通孔(18)、键(1)、凹坑(2)及键槽(3)。所述的端多齿(26)设在刀体旋转圆周的最外端;且至 少具有一个所述的端多齿(26)。在所述的侧多齿(24)和所述的端多齿(26)的交接处设有所述 的顶齿(25),其至少一个侧边有刃口。所述的侧多齿(24)、端多齿(26)、及顶齿(25),不仅 具有共同的横截面有弓背(19)、所述的弓背的底部有刃口(20)的特征,而且所述的侧多齿(24)、 端多齿(26)、及顶齿(25)具有共同的边缘特征,其边缘特征在于,每个所述的侧多齿(24)、端 多齿(26)、及顶齿(25)有侧边,有尖角;其至少一个侧边有刃口;所述的侧多齿(24)、端多齿 (26)、及顶齿(25)的侧边是直斜边,或是锯形边,或是突弧形边,或是凹弧形边。所述的刀 体的风翅上设有所述的风翅刃口(27),所述的风翅上设有至少一个缺口,且缺口的边缘还设有 刃口。所述的刀体的风翅上设有所述的风翅蜂巢(29),且至少具有一个所述的风翅蜂巢(29); 所述的风翅蜂巢(29)是凸起的圆锥形,或是六棱锥形,且中部有通孔(30)。刀设有通孔,使刀 平贴在主轴端,使通孔对准主轴端中孔,还须放上大压垫圈,再放紧固螺栓。注意常用的螺栓都 是反丝而不是正丝的。还须调节两刀尖平衡及进行假脚测试。
[0015] 又为了弥补普通的单刀的侧面仅有刃而无齿,特别是其沿圆周的端面无齿的缺欠,本发 明多年作了许多改进。例如材料,从65Mn到40MnB,或普通钢板渗碳,试过都可用;但制做多 齿时,要多设打折而减薄厚度,以边好加压成型;最好用热冲压成型,齿形较理想。热处理 如渗碳渗氮亦可用。机构如单刀,多刀,定刀,活刀,形态如平刀,折刀,弯刀,发黑,喷黑塑,有 座的,无座的,各种的草坪割草机用割草刀,都可改进为本发明所述的草坪割草机用多齿割 草刀。在割草刀旋转的前进方向上,以刀体的中部通孔18为参照,一边一个钢板侧面上设有多 个齿,至少1个,或多达百个,例如16个。如果齿少,优先靠边即靠旋转圆周的最外端;而在 靠旋转圆周的最外端,设有所述的端多齿26,至少1个,或多达数十个,例如3个;又在所述 的侧多齿24和所述的端多齿26交接处,设有所述的顶齿25。用相同的多个上下模块,把钢板 冲压拉伸出弓背19,烧热打压,使弓背的两侧钢板有一定的角度,且有对数线的弧度;多齿 比单刀大大增加了刀刃的长度,具有多折刃而有多种砍切角及滑切角,在刀飞旋时,切割草, 草杆及秸杆都有较强的效能,底刃的弓背式底磨结构,使其有耐磨性及节省动力消耗。因为被 切割物是柔性的,单刃时让草现象多,而多折刃时搂草功能较强。刀设有风翅有推草和煽风 的作用,部分气流穿过风翅椭圆孔有降噪的辅助作用。风翅蜂巢是多棱锥形,且中部有通孔; 当割草刀飞旋时,风翅有推草和煽风的作用,部分气流穿过所述的风翅蜂巢29,搭配适当就 有消声尖劈蜂巢效应及较佳的降噪辅助作用。割草机刀片,割草机含减速器的齿轮轴是管状的 且减速器的从齿轮传动含消声内轴(100a),以便消声冷却;所述的减速器其含电动机旁新 设有从齿轮轴是空的管状的,内部是通的以便外通空气冷却,其齿轮均是人字齿轮;无刷电 机的转速每分20000转、功率250瓦、36伏、输出轴直径5毫米;电机主动齿轮(88)的齿数18 、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8;去掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的达 从动轴上的马达从齿轮(106)啮合,所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆 是38x0.6=22.8,马达传动比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述新设的马达 从动轴上装有从齿套筒(100)和接套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模 数是1.5,所述接套齿轮与作为输出齿轮与第一中间轴上的2812双齿轮(104)的齿数是28、 模数是1.5、分度圆是28x01.5=42的28齿轮相啮合,所述新设的马达从动轴的输出齿轮与第 一中间轴传动比是28/12;以上传动比为38/
18x28/12=4.9,超过行星变比4.33,实际合用; 其余变比大致相同;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的 12齿轮(104c),所述2812双齿轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103) 的外径是14mm.,以便与所述2812双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内 径是5以便与所述第一中间轴活动装配;另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同轴 的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c),装在第二中间轴上,所述2812双齿 轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103)的外径是14mm,以便与所述2812 双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内径是5以便与所述第二中间轴活动 装配;所述第一中间轴上的2812双齿轮(104)的同轴于28齿数的28齿轮(104a)的12齿数的 12齿轮(104c)与所述第二中间轴上的所述另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同 轴的28齿数的28齿轮(104a)相啮合,所述第二中间轴上的28齿轮(104a)与所述第一中间 轴上的2812双齿轮(104)的12齿数的12齿轮(104c)之间的第二轴传动比是28/12为 2.33;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮 (104c)是用聚甲注塑模具里加工成型的;所述的减速器的后轴输出部分含同轴的长半 后轴及短半后轴,所述长半后轴上依次装有后轴驱动减速器壳油封、安合弹性夹(92)、铁 垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101)、含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)、长轴 中夹轴,所述长半后轴上设有径向横孔以便通过横销钉与所述安全离合锥(90)固连,所述安 合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述安全离合锥(90)和 所述挂档盘(101)与所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联,所述长半后轴的 一端设有轴向深孔,以便插入所述长轴中夹轴,再插入短半后轴的一端所设有的轴向深孔内 而使所述长半后轴和所述短半后轴活动相联;所述短半后轴上依次装有后轴驱动减速器上盖 和油封、也依次装着另一套的安合弹性夹(92)、铁垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101) ,所述短半后轴上也设有径向横孔以便通过横销钉与另一套的所述安全离合锥(90)固连,另 一套的所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述短半 后轴上的所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)也与前述的唯一的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联;所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)的齿数是 33齿且模数是2.5;所述第二中间轴上的28齿轮(104a)的12齿数的12齿轮(104c)与所述 后轴上的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)之间的中转后轴传动比是33/12为 2.75;减速器总传动比是4.3x33/12x28/12x28/26=4.3x6.9=30倍,合用;其特征在于,所述 电机主动齿轮(88)的齿数18、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8的金属齿轮,以便通用;去 掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的马达从动轴上的马达从齿轮(106)啮合, 所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆是38x0.6=22.8的金属齿轮,马达传动 比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述马达从齿轮内设有均布四等分的宽槽孔 (106a)以便让从齿套筒(100)的四个宽爪插入,所述马达从齿轮内设有均布四等分的窄 槽孔(106c)以便让从齿套筒(100)的四个风扇爪插入,所述四个风扇爪有利于散热; 所述从齿套筒(100)的另一端设有四个拨爪以便与所述新设的马达从动轴上装有的所述接 套齿轮(102)相配方,所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述接套齿轮(102) 内设有所述小轴承(103),内插入新设的马达从动轴;所述从齿套筒(100)的外部设有 大轴承,所述大轴承设在减速器壳上;所述新设的马达从动轴上装有从齿套筒(100)和接 套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述长半后轴的另一端和 所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽以便装后轮驱动齿轮,所述后轮驱 动齿轮为14齿模数2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草坪割草机后轮内的后轮齿圈(107), 所述后轮齿圈(107)的齿数为82齿模数2.5配大割草机后轮;所述从齿套筒(100)的每个风扇 爪的风扇的叶轮叶道出口处叶片角度大于90度,其为前向叶片的叶轮的风扇;其有冷风作用; 减速器的电机设有电机控制电路;电机控制部分原理:
[0016] 本系统直流无刷电机控制部分采购集成芯片控制方案,芯片内置转子位置译码器,监控三个 电机位置传感器,以提供上部、下部功率MOS驱动的正确时序,具有全波六步驱动功能, 外围三相驱动器件为集成MOS管,上部功率开关为PMOS管,下部功率开关为NMOS管, 集成芯片具有过流保护功能,R118电阻为电机电流采样电阻,电流采样信号被R117、R119 分压后送到芯片电流采样端,当电流采样信号值大于0.1V,过流保护功能激活,电机停止 转动,过流保护设置点为:
[0017] Icurrent=0.1*(R117+R119)/(R118*R119)
[0018] 当发生过流事件时,驱动芯片Fault Output引脚的输出为低电平,将电机驱动信号 OutputEnable信号拉低,电机停止运转,避免机器负载电流过大而发生电子器件损坏, 当Fault Output为低电平时,三极管Q24的B-E端电压也降为零,由导通状态切换为截止 状态,BLADE_FAULT信号为高电平,当MCU收到BLADE_FAULT高电平后,立即停止所有电机 运行;除此这外,MCU还设置有二级软件过流保护功能,以便在不同负载条件下,灵活处理 机器运行动作,避免机器频繁停机,
[0019] 软件过流保护功能能描述如下:
[0020] 电机电流采样信号BLADE_P8,经过运算放大器运算放大7.8倍后,将放大后的采样电流模拟 信号BLADE_CRT信号送给MCU具有模数转换功能的引脚上,经过内置的模数转换单元处理 后,模拟电流信号转换为12位的数字电流信号,此信号与MCU设置的过流阈值信号相比较, 当电流信号值大于过流阈值时,执行相应的过流时的运行动作。
[0021] 左、右行走电机具有相同的过流保护功能,电流运算放大电路:
[0022] 电流放大倍数计数公式:
[0023] A=1+(R7/R14)*Icurrent
[0024] 当电机运行过程中出现异常状况如机器碰撞、机器提升,机器翻转时,发生这些事件的 感觉器将相关信号反馈给MCU,MCU立即执行刹车功能,
[0025] 具体动作过程如下:
[0026] 当检测以上事件的霍尔传感器发生位置偏置时,霍尔信号由高电平切换为低电平,MCU 管脚检测至电平变化后,发出的BLADE_BRK信号由高电平切换为低电平,经过以下的反 相电路处理后,产生BLADE_P4高电平信号给电机驱动芯片U13,执行电机刹车功能, 左、右行走电机具有相同的功能;
[0027] 驱动芯片还有使电机正转/反转功能,当机器运行中发生碰撞事件时,机器执行后退功 能,具体动作描述如下:
[0028] 当霍尔传感器将碰撞信号发送给MCU时,MCU将控制电机运行方向的BLADE_DIR的信号 由低电平切换为高电平,经过如下反相电路处理后,产生低电平的BLADE_P7信号给电 机驱动芯片U13,电机由正转切换反转状态,机器执行后退运行动作,
[0029] 电机速度控制原理:
[0030] 机器在不同的工作状态下,电机运行速度也不相同,因此需要反馈电机的运行速度信号 给电机驱动芯U13,本系统设计采用专用的电机速度检测芯片,以产生电机速度控制所 需的反馈电压,而无需昂贵的转速计,U12,即可实现此功能;
[0031] 具体工作原理如下所述:
[0032] 被电机驱动芯片U13用作电子转子位置译码的霍尔传感器输出信号发生正或负的跳变, 可以使U12产生一个幅度和持续时间的脉冲,其参数由外部电阻R101、C48确定,在U12 的引脚5处的输出脉冲被U13的误差放大器积分,以产生一个直流电平,该电平与电机 速度成正比,此速度反馈电压在U13的引脚13处建立PWM参考电平,并闭合成反馈环路, 输出驱动MOS的控制信号,同时,将U13引脚13处的PWM参考电压反馈给MCU具有模数转换 功能的引脚,以便MCU得知电机实际运行速度,并根据实际运行速度值与设定值的 差来调整控制电压;
[0033] 相关电路描述如下:
[0034] RMOT_DAC为MCU输出的目标速度控制电压值,经运算放大器放大后(放大倍数=1+R5/R12) ,送至右行走电机驱动芯片的引脚11处,引目标速度电压与实际速度电压的差值经芯片 内部误差放大器放大后,在引脚13处输出上述的PWM调节的参考电压信号RMOT_P6; 的齿轮及消声内轴因磨损大、温升高、转速高、噪音大、难保长期运行而必须处理保护后 处理,减速器的齿轮轴是管状的,减速器的从齿轮传动含消声内轴(100a),以便消声冷却; 减速器是用电动齿轮内轴空冷无行星后轴驱动减速器,其含电动机旁新设有从齿轮轴是空的 管状的,所述的从齿轮轴能高速旋转内部是通的,其一端通电机的一端,其一端的内通孔的 气通上万转高速电机的一端,其一端的外部能转动地设有轴承和从齿套筒,所述的从齿轮轴 内含所述消声内轴,所述的从齿轮轴内含所述消声内轴其另一端的内通孔通减速器的外部, 在所述的从齿轮轴所含的所述消声内轴上设有多个六棱锥形的消声尖劈,所述消声内轴的靠 近电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的消声尖劈是密集的,所述消声内轴 的远离电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的消声尖劈是稀疏的,所述消声 内轴的中部设有隔离连接部以使其一端连接所述的从齿轮轴的靠近电机的一端且其另一端连 接所述的从齿轮轴的远离电机的一端,以便参考莱特希尔参数及理查兹噪声的紊流噪声的电 机来的气流,在靠近电机的一端的端口经压缩,再膨胀进入从齿轮轴,再膨胀的气流经所述 消声内轴的靠近电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的密集的消声尖劈再压 缩而通过消声内轴稍微运行后再通过消声内轴的远离电机的一端的内轴的空芯管上所设有的 多个六棱锥形的稀疏的消声尖劈再次压缩而后再次溢出到所述的从齿轮轴内含所述消声内轴 其另一端的内通孔通减速器的外部,以压缩膨胀再压缩再膨胀而进行消声降噪的过程;亦便 于外通空气冷却;刀片及减速器齿轮及消声内轴保护后处理其含刀片及减速器的齿轮及消声 内轴多为金属零件,利用集肤效应,用高频电流进行后处理;采用单刀片组件,能够实现三 种功能:割草机实际割草时,刀片不会打滑;最大输出力矩是11.87NM;割草机实际割草 时,刀片不会打滑的条件是:刀片在刀座上的打滑力矩要大于引擎的最大输出力矩11.87NM; 刀片在刀座上的打滑力矩通过这种的方法可以测得:将刀片紧固螺栓以45NM的力矩紧,然 后将引擎飞轮卡住,再用推力计推动刀片,并记录刀片的打滑力;刀片打滑力矩=打滑力x测 试力臂;通过上述方法测得:刀片打滑力矩=185*0.205=37.9NM;刀片打滑力矩大约是引擎输 出力矩的3倍;这保证了割草机在正常割草或高负荷割草时,刀片不会失去与刀座的连接,刀 片不会打滑;当割草机的刀片撞上障碍物时,刀片会打滑;当刀片撞上石头等障碍物时, 这对刀片的瞬间冲击力矩很大,会远远大于刀片打滑力矩37.9NM;此时,正是因为单刀片组 件的这种结构设计,刀片会自动在刀座上打滑,从而减小撞击对引擎所产生的冲击力,避免 了引擎损坏;割草机长时间割草后,刀片组件的功能不会失效;从底盘底面往上看,刀 片工作时的旋转方向是逆时针方向,拧紧刀片紧固螺栓的方向是顺时针方向;这样的设计, 保证了割草机在工作的过程中,刀片紧固螺栓的锁紧力矩有变大的趋势;而不会出现刀片紧 固螺栓的锁紧力矩越来越小以致刀片松脱的情况;割草机在实际割草使用20小时后,测得拧松 刀片紧固螺栓的力矩为48NM;这个数值,略大于装配刀片紧固螺栓的力矩45NM;48NM这个测 试数据,实证了割草机在工作的过程中,刀片紧固螺栓的锁紧力矩有变大的趋势;这种效果, 确保了割草机长时间割草后,刀片组件的功能不会失效;常用的普通刀座其安装平面上有两 个凸缘结构。这种结构,不具有过载保护功能;当刀片撞上石头等障碍物时,易导致引擎损 坏;所述的单刀片组件既能满足实际割草的需求,又具有过载保护的功能;后续,这种刀片 组件机构,可考虑在其它型号的割草机上推广使用;利用集肤效应,把金属工件埋在稀土里, 用高频电流进行后处理;其含刀片及减速器的齿轮及消声内轴多为金属零件,利用集肤效应, 把工件埋在稀土里,用高频电流进行后处理,其特效是不言而喻的;工件采用加铼, 放在含化钇、稀土、铟、粘土的成型陶瓷内,配以同位幅射及激光扫描而制造;刀片或用 碳纤维三维打印,再用金刚石刀开刃,再放入纳米级打印碳粉、尿素、硼砂的混合埋土中热 处理并用变频电磁场及激光扫描并用铂铑催化,使其空间晶格点阵弥散;刀片或在刀尖部位装 手术刀片并先放入纳米级打印碳粉、尿素、硼砂的混合埋土中进行碳氮硼并用变频电磁场共 渗热处理;其特征在于,所述割草机刀片是多齿割草刀,所述多齿割草刀的顶齿(25)的横 截面设有用钢板冲压拉伸出的弓背,弓背的两侧的钢板有一定的角度,把弓背的底部磨平形 成磨出刃口(20),所述的齿的侧边是含等角螺线的弧形,等角螺线是对数螺线其具有压力 角处处相等的特性;所用钢板冲压拉伸模的上模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个 等距或等角的压块,所用钢板先退火再淬火;所述割草机刀片设风翅蜂巢(29)是多棱锥形, 且中部设有通孔(30)是椭圆形的;所述割草机刀片的刃部设石墨铟;所述割草机刀片 的刃部用激光淬火处理;所述风翅蜂巢的多棱锥形的棱线与底面的夹角要大于115度浸润爬 角θ;所述割草机刀片上配置虹吸管,以便加强冷却润滑及对草的综合性作用。草坪割草机 的所述割草机刀片上配置虹吸管,以便加强冷却润滑及对草的综合性作用;所述割草机 刀片上配置的虹吸管内滴出含生长维生素的液体,既有搅和碎草补饲作用,又有慰籍被切草 伤口促进生长的作用;所述割草机刀片高速旋转时,割草机的刀片的底盘的环周设有多根短 的柔软的拖把布条与草坪之间形成气垫,使刀伤不到草根;割草机前部设有保险杠(109)。
[0035] 本发明的有益效果是:多齿比直刀大大增加了刀刃的长度,具有多折刃而有多种砍切角 及滑切角;被切割物是柔性的,单刃时让草现象多,而多折刃则搂草功能较强,有利于增强 切割草杆及秸杆效能,底刃的弓背式底磨结构,使其有耐磨性及节省动力消耗,所述的齿的侧 边是含等角螺线的弧形,等角螺线是对数螺线其具有压力角处处相等的特性利于切割;所用 钢板冲压拉伸模的上模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个等距或等角的压块便于冲 压;所述割草机刀片设风翅蜂巢(29)是多棱锥形,且中部设有通孔(30)是椭圆形的确有 降噪辅助作用;所述割草机刀片的刃部设石墨烯镀铟;所述割草机刀片的刃部用激光淬火处 理;所述风翅蜂巢的多棱锥形的棱线与底面的夹角要大于115度浸润爬角θ;所述割草机刀片 上配置虹吸管,以便加强冷却润滑及对草的综合性作用,提高产品质量;所述割草机刀片 上配置的虹吸管内滴出含生长维生素的液体,既有搅和碎草补饲作用,又有慰籍被切草伤口 促进生长的作用;所述割草机的刀片高速旋转时,割草机的刀片的底盘与草坪之间形成 气垫,使刀伤不到草根;割草机前部设有保险杠(109)。
[0036] 常用的草坪割草机用的动力是从位于草坪割草机中部的发动机的垂直刀轴上用皮带和 皮带轮进行一级传动,转速从每分3000转变为每分1500转,再进行二级传动引到位于草坪割 草机后部的驱动后轴的含离合器的减速器,二级减速器的变速比达5,转速从每分1500转变为 驱动后轴的每分300转,再进行三级传动,由驱动后轴的同轴的驱动齿轮与草坪割草机的后轮 内的内齿轮齿圈相啮合,因后轮要调节不同割草高度,故后轮的轴在调高架上而与驱动后轴 不能同轴而是两轴平行,使草坪割草机的最大自走速度大致在每秒一米满足客户要求;但是 技术难题是在草坪割草机上用电受到电源的限制,电动机若采用有刷的串激电动机则有刷对 无线电干扰大。在草坪割草机上采用锂电池组充电供电源,电动机则采用无刷的电动机,是 有一定的改良;但为追求小体积高输出,无刷电机的转速高达每分20000多转,相对于原来的 减速器的初始转速每分1500转,是大了十多倍,这就使得电动减速器的难度大大增加,对减 少成本,降低噪音,压低温升,加大变比都提出了很高的要求。
[0037] 用电动谐波齿轮柔轮传动后轴驱动减速器的园林设备,其齿轮轴是空的管状的,内部是通 的以便外通空气冷却;所述谐波齿轮柔轮传动后轴驱动减速器,采用无刷电机的转速每分2万转 、功率250瓦、36伏、输出轴直径5毫米;电机主动齿轮(88)的齿数为18;所述电机主动齿 轮(88)的所述齿数18的马达齿轮与三个各个齿数18、模数0.6的既自转又绕沿马达轴线的公 轴线公转的行星齿轮(98)啮合,所述行星齿轮分别装在均分的且与公轴线等距的行星架(97) 的三个行星轮轴上;所述齿数18的马达齿轮是钢40Ct的;所述行星齿轮(98)的三个行星轮均是 聚甲醛的;与行星轮啮合且几何轴线固定的行星系的中心轮的内齿轮(99)是钢40Cr的,模数是 0.6,齿数是60,所述行星齿轮传动的分类是NGW型,N是内啮合齿轮,G是两个齿轮啮合副 中间的公用齿轮,W是外啮合齿轮;所述行星齿轮传动的传动比是1+60/18为4.3,符合传动 比推荐值2.7至9,传动效率为百分之97-99;所述行星架(97)的公轴线中心伸出轴上设有对 称的两个扇形所形成的扇形槽,以便与所述的与电机同轴的行星架输出齿轮(96)的公轴线 中心伸出轴上所设有的对称的两个扇形所形成的扇形凸来互配插合并且均插入到大轴承 (105)的内圈里,所述行星架输出齿轮(96)的齿数是26、模数是1.5、分度圆是 26x01.5=39;所述行星架输出齿轮(96)与第一中间轴上的2812双齿轮(104)的齿数是28、 模数是1.5、分度圆是28x01.5=42的28齿轮相啮合,所述第一中间轴上的28齿轮(104a)与 所述行星架输出齿轮(96)的齿数是26的所述行星架输出齿轮(96)之间的第一中间轴传动 比是28/26为1.077;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的 12齿轮(104c),所述2812双齿轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103) 的外径是14mm,以便与所述2812双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内 径是5以便与所述第一中间轴活动装配;另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同轴 的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c),装在第二中间轴上,所述2812双齿 轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103)的外径是14mm,以便与所述2812 双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内径是5以便与所述第二中间轴活动 装配;所述第一中间轴上的2812双齿轮(104)的同轴于28齿数的28齿轮(104a)的12齿数的 12齿轮(104c)与所述第二中间轴上的所述另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同 轴的28齿数的28齿轮(104a)相啮合,所述第二中间轴上的28齿轮(104a)与所述第一中间 轴上的2812双齿轮(104)的12齿数的12齿轮(104c)之间的第二轴传动比是28/12为 2.33;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮 (104c)是用聚甲醛在注塑模具里加工成型的;所述的减速器的后轴输出部分含同轴的长半 后轴及短半后轴,所述长半后轴上依次装有后轴驱动减速器壳油封、安合弹性夹(92)、铁 垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101)、含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)、长轴 中夹轴,所述长半后轴上设有径向横孔以便通过横销钉与所述安全离合锥(90)固连,所述安 合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述安全离合锥(90)和 所述挂档盘(101)与所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联,所述长半后轴的 一端设有轴向深孔,以便插入所述长轴中夹轴,再插入短半后轴的一端所设有的轴向深孔内 而使所述长半后轴和所述短半后轴活动相联;所述短半后轴上依次装有后轴驱动减速器上盖 和油封、也依次装着另一套的安合弹性夹(92)、铁垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101) ,所述短半后轴上也设有径向横孔以便通过横销钉与另一套的所述安全离合锥(90)固连,另 一套的所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述短半 后轴上的所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)也与前述的唯一的所述含安合挂档块 (91a)后轴驱动齿轮(91)相联;所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)的齿数是 33齿且模数是2.5;所述第二中间轴上的28齿轮(104a)的12齿数的12齿轮(104c)与所述 后轴上的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)之间的中转后轴传动比是33/12为 2.75;减速器总传动比是4.3x33/12x28/12x28/26=4.3x6.9=30倍,合用;其特征在于,所述 长半后轴的另一端和所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽以便装后轮驱 动齿轮,所述后轮驱动齿轮为14齿模数2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草坪割草机后 轮内的后轮齿圈(107),所述后轮齿圈(107)的齿数为52齿模数2.5配小割草机后轮。
[0038] 为了市场多款式和花色品种,好不容易创新了一种既达到变比又满足散热的用电动 齿轮内轴空冷无行星后轴驱动减速器的园林机,齿轮内的轴是管的以冷却,其含无行星后轴 驱动减速器,所用的齿轮是人字齿轮,其有益之处不言而喻。
[0039] 用电动齿轮内轴空冷无行星后轴驱动减速器的园林机,其含无行星后轴驱动减速器, 从齿轮轴是空的管状的,内部是通的以便外通空气冷却,其齿轮均是人字齿轮,;无刷电 机的转速每分20000转、功率250瓦、36伏、输出轴直径5毫米;电机主动齿轮(88)的齿数18 、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8;去掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的马达 从动轴上的马达从齿轮(106)啮合,所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆 是38x0.6=22.8,马达传动比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述新设的马达 从动轴上装有从齿套筒(100)和接套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模 数是1.5,所述接套齿轮与作为输出齿轮与第一中间轴上的2812双齿轮(104)的齿数是28、 模数是1.5、分度圆是28x01.5=42的28齿轮相啮合,所述新设的马达从动轴的输出齿轮与第 一中间轴传动比是28/12;以上传动比为38/18x28/12=4.9,超过行星变比4.33,实际合用; 其余变比大致相同;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的 12齿轮(104c),所述2812双齿轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103) 的外径是14mm,以便与所述2812双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内 径是
5以便与所述第一中间轴活动装配;另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同轴 的
28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c),装在第二中间轴上,所述2812双齿 轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103)的外径是14mm,以便与所述2812 双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内径是5以便与所述第二中间轴活动 装配;所述第一中间轴上的2812双齿轮(104)的同轴于28齿数的28齿轮(104a)的12齿数的 12齿轮(104c)与所述第二中间轴上的所述另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同 轴的28齿数的28齿轮(104a)相啮合,所述第二中间轴上的28齿轮(104a)与所述第一中间 轴上的2812双齿轮(104)的12齿数的12齿轮(104c)之间的第二轴传动比是28/12为 2.33;
所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮 (104c)是用聚甲醛在注塑模具里加工成型的;所述的减速器的后轴输出部分含同轴的长半 后轴及短半后轴,所述长半后轴上依次装有后轴驱动减速器壳油封、安合弹性夹(92)、铁 垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101)、含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)、长轴 中夹轴,所述长半后轴上设有径向横孔以便通过横销钉与所述安全离合锥(90)固连,所述安 合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述安全离合锥(90)和 所述挂档盘(101)与所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联,所述长半后轴的 一端设有轴向深孔,以便插入所述长轴中夹轴,再插入短半后轴的一端所设有的轴向深孔内 而使所述长半后轴和所述短半后轴活动相联;所述短半后轴上依次装有后轴驱动减速器上盖 和油封、也依次装着另一套的安合弹性夹(92)、铁垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101) ,所述短半后轴上也设有径向横孔以便通过横销钉与另一套的所述安全离合锥(90)固连,另 一套的所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述短半 后轴上的所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)也与前述的唯一的所述含安合挂档块 (91a)后轴驱动齿轮(91)相联;所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)的齿数是 33齿且模数是2.5;所述第二中间轴上的28齿轮(104a)的12齿数的12齿轮(104c)与所述 后轴上的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)之间的中转后轴传动比是33/12为 2.75;减速器总传动比是
4.3x33/12x28/12x28/26=4.3x6.9=30倍,合用;其特征在于,所述 电机主动齿轮(88)的齿数18、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8的金属齿轮,以便通用;去 掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的马达从动轴上的马达从齿轮(106)啮合, 所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆是38x0.6=22.8的金属齿轮,马达传动 比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述马达从齿轮内设有均布四等分的宽槽孔 (106a)以便让从齿套筒(100)的四个宽爪插入,所述马达从齿轮内设有均布四等分的窄 槽孔(106c)以便让从齿套筒(100)的四个风扇爪插入,所述四个风扇爪有利于散热; 所述从齿套筒(100)的另一端设有四个拨爪以便与所述新设的马达从动轴上装有的所述接 套齿轮(102)相配方,所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述接套齿轮(102) 内设有所述小轴承(103),内插入新设的马达从动轴;所述从齿套筒(100)的外部设有 大轴承,所述大轴承设在减速器壳上;所述新设的马达从动轴上装有从齿套筒(100)和接 套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述长半后轴的另一端和 所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽以便装后轮驱动齿轮,所述后轮驱 动齿轮为14齿模数2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草坪割草机后轮内的后轮齿圈(107), 所述后轮齿圈(107)的齿数为82齿模数2.5配大割草机后轮;所述从齿套筒(100)的每个风扇 爪的风扇的叶轮叶道出口处叶片角度大于90度,其为前向叶片的叶轮的风扇。
[0040] 园林机用电动交错轴斜齿轮无行星后轴驱动减速器,其齿轮轴是空的管状的,内部是通 的以便外通空气冷却;采用无刷电机,从齿套筒(100)的每个风扇爪的风扇的叶轮叶道出口 处叶片角度大于90度,其为前向叶片的叶轮的风扇。齿轮内的轴是空的以冷却;园林机用电 动交错轴斜齿轮无行星后轴驱动减速器有利于利用原广泛使用的交错轴斜齿轮变速箱,仅把 输入部分的原发动机皮带轮去掉而改为用电动机和齿轮来的动力去驱动交错轴斜齿轮及后轴; 采用无刷电机转速20000转、功率250瓦、36伏、输出轴直径5毫米;电机主动齿轮(88)的齿 数为18;所述电机主动齿轮(88)的所述齿数18的马达齿轮外套接的仍是输出齿轮(96)的 26齿轮为了传递,其与第一中间轴上的2812双齿轮(104)的齿数是
28、模数是1.5、分度圆 是28x01.5=42的28齿轮相啮合,所述第一中间轴上的28齿轮(104a)与输出齿轮(96)的齿 数是26的所述行星架输出齿轮(96)之间的第一传动比是28/
26为1.07;所述2812双齿轮 (104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c),所述2812双齿轮 (104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103)的外径是
14mm,以便与所述2812双 齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内径是5以便与所述第一中间轴活动装 配;另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数 的12齿轮(104c),装在第二中间轴上,所述2812双齿轮(104)的两端各设有小轴承(103) ,所述小轴承(103)的外径是14mm,以便与所述2812双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述 小轴承(103)的内径是5以便与所述第二中间轴活动装配;所述第一中间轴上的2812双齿轮 (104)的同轴于28齿数的28齿轮(104a)的12齿数的12齿轮(104c)与所述第二中间轴上的 所述另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同轴的
28齿数的28齿轮(104a)相啮合, 所述第二中间轴上的28齿轮(104a)与所述第一中间轴上的2812双齿轮(104)的12齿数的12 齿轮(104c)之间的第二轴传动比是28/12为2.33;所述
2812双齿轮(104)含同轴的28 齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c)是用聚甲醛在注塑模具里加工成型的;所 述的减速器的后轴输出部分含同轴的长半后轴及短半后轴,所述长半后轴上依次装有后轴驱 动减速器壳油封、安合弹性夹(92)、铁垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101)、含安合挂 档块(91a)后轴驱动齿轮(91)、长轴中夹轴,所述长半后轴上设有径向横孔以便通过横销 钉与所述安全离合锥(90)固连,所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂 档盘(101),所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)与所述含安合挂档块(91a)后轴驱 动齿轮(91)相联,所述长半后轴的一端设有轴向深孔,以便插入所述长轴中夹轴,再插入 短半后轴的一端所设有的轴向深孔内而使所述长半后轴和所述短半后轴活动相联;所述短半后 轴上依次装有后轴驱动减速器上盖和油封、也依次装着另一套的安合弹性夹(92)、铁垫圈、 安全离合锥(90)、挂档盘(101),所述短半后轴上也设有径向横孔以便通过横销钉与另一套 的所述安全离合锥(90)固连,另一套的所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所 述挂档盘(101),所述短半后轴上的所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)也与前述的唯 一的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联;所述的园林机用电动交错轴斜齿 轮无行星后轴驱动减速器,其特征在于,去掉行星系而用交错齿轮传动,后轴上的所述含 安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)改用交错斜齿轮,其螺旋升角是27度;所述第二中 间轴上的28齿轮(104a)的12齿轮(104c)改用螺杆,与所述后轴上的所述改用交错斜齿轮 之间的中转后轴第三传动比为5;所以,总传动比是5x28/26x28/12x28/12=30,恰好合用; 所述长半后轴的另一端和所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽以便装后 轮驱动齿轮,所述后轮驱动齿轮为14齿模数2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草坪割草 机后轮内的后轮齿圈(107),所述后轮齿圈(107)的齿数为52齿模数2.5配小割草机后轮;
[0041] 减速器的电机设有电机控制电路;电机控制部分原理:
[0042] 本系统直流无刷电机控制部分采购集成芯片控制方案,芯片内置转子位置译码器,监控三个 电机位置传感器,以提供上部、下部功率MOS驱动的正确时序,具有全波六步驱动功能, 外围三相驱动器件为集成MOS管,上部功率开关为PMOS管,下部功率开关为NMOS管, 集成芯片具有过流保护功能,R118电阻为电机电流采样电阻,电流采样信号被R117、R119 分压后送到芯片电流采样端,当电流采样信号值大于0.1V,过流保护功能激活,电机停止 转动,过流保护设置点为:Icurrent=0.1*(R117+R119)/(R118*R119) 当发生过流事件时,驱动芯片Fault Output引脚的输出为低电平,将电机驱动信号 OutputEnable信号拉低,电机停止运转,避免机器负载电流过大而发生电子器件损坏, 当Fault Output为低电平时,三极管Q24的B-E端电压也降为零,由导通状态切换为截止 状态,BLADE_FAULT信号为高电平,当MCU收到BLADE_FAULT高电平后,立即停止所有电机 运行;除此这外,MCU还设置有二级软件过流保护功能,以便在不同负载条件下,灵活处理 机器运行动作,避免机器频繁停机,
[0043] 软件过流保护功能能描述如下:
[0044] 电机电流采样信号BLADE_P8,经过运算放大器运算放大7.8倍后,将放大后的采样电流模拟 信号BLADE_CRT信号送给MCU具有模数转换功能的引脚上,经过内置的模数转换单元处理 后,模拟电流信号转换为12位的数字电流信号,此信号与MCU设置的过流阈值信号相比较, 当电流信号值大于过流阈值时,执行相应的过流时的运行动作;
[0045] 左、右行走电机具有相同的过流保护功能,电流运算放大电路:
[0046] 电流放大倍数计数公式:
[0047] A=1+(R7/R14)*Icurrent
[0048] 当电机运行过程中出现异常状况如机器碰撞、机器提升,机器翻转时,发生这些事件的 感觉器将相关信号反馈给MCU,MCU立即执行刹车功能,
[0049] 具体动作过程如下:
[0050] 当检测以上事件的霍尔传感器发生位置偏置时,霍尔信号由高电平切换为低电平,MCU 管脚检测至电平变化后,发出的BLADE_BRK信号由高电平切换为低电平,经过以下的反 相电路处理后,产生BLADE_P4高电平信号给电机驱动芯片U13,执行电机刹车功能, 左、右行走电机具有相同的功能;
[0051] 驱动芯片还有使电机正转/反转功能,当机器运行中发生碰撞事件时,机器执行后退功 能,具体动作描述如下:
[0052] 当霍尔传感器将碰撞信号发送给MCU时,MCU将控制电机运行方向的BLADE_DIR的信号 由低电平切换为高电平,经过如下反相电路处理后,产生低电平的BLADE_P7信号给电 机驱动芯片U13,电机由正转切换反转状态,机器执行后退运行动作, 左、右行走电机具有相同的功能;
[0053] 电机速度控制原理:
[0054] 机器在不同的工作状态下,电机运行速度也不相同,因此需要反馈电机的运行速度信号 给电机驱动芯U13,本系统设计采用专用的电机速度检测芯片,以产生电机速度控制所 需的反馈电压,而无需昂贵的转速计,U12,即可实现此功能;
[0055] 具体工作原理如下所述:
[0056] 被电机驱动芯片U13用作电子转子位置译码的霍尔传感器输出信号发生正或负的跳变, 可以使U12产生一个幅度和持续时间的脉冲,其参数由外部电阻R101、C48确定,在U12 的引脚5处的输出脉冲被U13的误差放大器积分,以产生一个直流电平,该电平与电机 速度成正比,此速度反馈电压在U13的引脚13处建立PWM参考电平,并闭合成反馈环路, 输出驱动MOS的控制信号,同时,将U13引脚13处的PWM参考电压反馈给MCU具有模数转换 功能的引脚,以便MCU得知电机实际运行速度,并根据实际运行速度值与设定值的 差来调整控制电压;
[0057] 相关电路描述如下:
[0058] RMOT_DAC为MCU输出的目标速度控制电压值,经运算放大器放大后(放大倍数=1+R5/R12) ,送至右行走电机驱动芯片的引脚11处,引目标速度电压与实际速度电压的差值经芯片 内部误差放大器放大后,在引脚13处输出上述的PWM调节的参考电压信号RMOT_P6。
[0059] 园林智能割草机用三级四行星轮后驱行走变速箱,其特征在于,其是草坪割草机用 三级四行星齿轮啮合齿轮减速箱(108),其采用无刷电机,转速20000转、功率150瓦、36伏、 输出轴直径5毫米,有速度控制电路;电机主动齿轮(88)的齿数为20;所述电机主动齿轮(88) 的所述齿数20的马达齿轮,与三级行星系的第一级行星架上的四个行星齿轮(98)啮合传动, 所述齿轮均用斜齿轮,其螺旋升角是12.7度;所述四个各个齿数19、模数0.6的既自转又绕 沿马达轴线的公轴线公转的行星齿轮(98),分别装在均分的且与公轴线等距的行星架(97) 的四个行星轮轴上;所述齿数20的马达齿轮是钢40Cr的;所述行星齿轮(98)的四个行星轮均 是聚甲醛SP500的;与行星轮啮合且几何轴线固定的行星系的中心轮的内齿轮(99)是钢40Cr的 ,模数是0.6,齿数是60,所述行星齿轮传动的分类是NGW型,N是内啮合齿轮,G是两个齿轮啮 合副中间的公用齿轮,W是外啮合齿轮;所述行星齿轮传动的传动比是1+60/20为4,符合传动 比推荐值2.7至9,传动效率为百分之97-99;所述第一级行星架上的中心输出齿轮与第二级行 星架上的四个行星齿轮(98)啮合传动,所述齿轮均用斜齿轮,其螺旋升角是12.7度,第二 级的四个各个齿数19、模数0.6的既自转又绕沿马达轴线的公轴线公转的行星齿轮(98),分 别装在均分的且与公轴线等距的行星架(97)的四个行星轮轴上;所述第一级行星架上的中心 输出齿轮是钢40Ct的,第二级的行星架上的四个行星齿轮(98)的四个行星轮均是聚甲醛 SP500的;与行星轮啮合且几何轴线固定的行星系的中心轮的内齿轮(99)是钢40Ct的,模数是 0.6,齿数是60,所述行星齿轮传动的分类也是NGW型,N是内啮合齿轮,G是两个齿轮啮合副 中间的公用齿轮,W是外啮合齿轮;所述第二级的行星齿轮传动的传动比是1+60/19为3.16; 所述第二级行星架上的中心输出齿轮与第三级行星架上的三个行星齿轮(98)啮合传动,所 述齿轮均用斜齿轮,其螺旋升角是12.7度,第三级的三个各个齿数18、模数0.6的既自转又绕 沿马达轴线的公轴线公转的行星齿轮(98),分别装在均分的且与公轴线等距的行星架(97) 的三个行星轮轴上;所述第二级行星架上的中心输出齿轮是钢40Ct的,齿数18、模数0.6,第 三级的行星架上的三个行星齿轮(98)的三个行星轮不是聚甲醛SP500的而是钢40Cr的;与行 星轮啮合且几何轴线固定的行星系的中心轮的内齿轮(99)是钢40Ct的,模数是0.6,齿数是60, 所述行星齿轮传动的分类也是NGW型,N是内啮合齿轮,G是两个齿轮啮合副中间的公用齿轮, W是外啮合齿轮;所述第三级的行星齿轮传动的传动比是1+60/18为4.33;以上的三级总传动 比是4x3.16x4.33=55倍,转速20000转/55=360,配有速度控制电路,合用;
[0060] 割草机用刀片及减速器齿轮及消声内轴保护后处理,其含刀片及减速器的齿轮及消声 内轴以及保护后处理,减速器的齿轮轴是管状的且减速器的从齿轮传动含消声内轴(100a) ,以便消声冷却;减速器是用电动齿轮内轴空冷无行星后轴驱动减速器,其含电动机旁新 设有从齿轮轴是空的管状的,内部是通的以便外通空气冷却,其齿轮均是人字齿轮;无刷电 机的转速每分20000转、功率250瓦、36伏、输出轴直径5毫米;电机主动齿轮(88)的齿数18 、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8;去掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的马达 从动轴上的马达从齿轮(106)啮合,所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆 是38x0.6=22.8,马达传动比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述新设的马达 从动轴上装有从齿套筒(100)和接套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模 数是1.5,所述接套齿轮与作为输出齿轮与第一中间轴上的2812双齿轮(104)的齿数是28、 模数是1.5、分度圆是28x01.5=42的28齿轮相啮合,所述新设的马达从动轴的输出齿轮与第 一中间轴传动比是28/12;以上传动比为38/18x28/12=4.9,超过行星变比4.33,实际合用; 其余变比大致相同;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的 12齿轮(104c),所述2812双齿轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103) 的外径是14mm,以便与所述2812双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内 径是5以便与所述第一中间轴活动装配;另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同轴 的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c),装在第二中间轴上,所述2812双齿 轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103)的外径是14mm,以便与所述
2812 双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内径是5以便与所述第二中间轴活动 装配;所述第一中间轴上的2812双齿轮(104)的同轴于28齿数的28齿轮(104a)的12齿数的 12齿轮(104c)与所述第二中间轴上的所述另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同 轴的28齿数的28齿轮(104a)相啮合,所述第二中间轴上的28齿轮(104a)与所述第一中间 轴上的2812双齿轮(104)的12齿数的12齿轮(104c)之间的第二轴传动比是28/12为 
2.33;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮 (104c)是用聚甲醛在注塑模具里加工成型的;所述的减速器的后轴输出部分含同轴的长半 后轴及短半后轴,所述长半后轴上依次装有后轴驱动减速器壳油封、安合弹性夹(92)、铁 垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101)、含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)、长轴 中夹轴,所述长半后轴上设有径向横孔以便通过横销钉与所述安全离合锥(90)固连,所述安 合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述安全离合锥(90)和 所述挂档盘(101)与所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联,所述长半后轴的 一端设有轴向深孔,以便插入所述长轴中夹轴,再插入短半后轴的一端所设有的轴向深孔内 而使所述长半后轴和所述短半后轴活动相联;所述短半后轴上依次装有后轴驱动减速器上盖 和油封、也依次装着另一套的安合弹性夹(92)、铁垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101) ,所述短半后轴上也设有径向横孔以便通过横销钉与另一套的所述安全离合锥(90)固连,另 一套的所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述短半 后轴上的所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)也与前述的唯一的所述含安合挂档块 (91a)后轴驱动齿轮(91)相联;所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)的齿数是 33齿且模数是
2.5;所述第二中间轴上的28齿轮(104a)的12齿数的12齿轮(104c)与所述 后轴上的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)之间的中转后轴传动比是33/12为 2.75;减速器总传动比是4.3x33/12x28/12x28/26=4.3x6.9=30倍,合用;其特征在于,所述 电机主动齿轮(88)的齿数18、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8的金属齿轮,以便通用;去 掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的马达从动轴上的马达从齿轮(106)啮合, 所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆是38x0.6=22.8的金属齿轮,马达传动 比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述马达从齿轮内设有均布四等分的宽槽孔 (106a)以便让从齿套筒(100)的四个宽爪插入,所述马达从齿轮内设有均布四等分的窄 槽孔(106c)以便让从齿套筒(100)的四个风扇爪插入,所述四个风扇爪有利于散热; 所述从齿套筒(100)的另一端设有四个拨爪以便与所述新设的马达从动轴上装有的所述接 套齿轮(102)相配方,所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述接套齿轮(102) 内设有所述小轴承(103),内插入新设的马达从动轴;所述从齿套筒(100)的外部设有 大轴承,所述大轴承设在减速器壳上;所述新设的马达从动轴上装有从齿套筒(100)和接 套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述长半后轴的另一端和 所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽以便装后轮驱动齿轮,所述后轮驱 动齿轮为14齿模数
2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草坪割草机后轮内的后轮齿圈(107), 所述后轮齿圈(107)的齿数为82齿模数2.5配大割草机后轮;所述从齿套筒(100)的每个风扇 爪的风扇的叶轮叶道出口处叶片角度大于90度,其为前向叶片的叶轮的风扇;
[0061] 减速器的电机设有电机控制电路;电机控制部分原理:
[0062] 本系统直流无刷电机控制部分采购集成芯片控制方案,芯片内置转子位置译码器,监控三个 电机位置传感器,以提供上部、下部功率MOS驱动的正确时序,具有全波六步驱动功能, 外围三相驱动器件为集成MOS管,上部功率开关为PMOS管,下部功率开关为NMOS管, 集成芯片具有过流保护功能,R118电阻为电机电流采样电阻,电流采样信号被R117、R119 分压后送到芯片电流采样端,当电流采样信号值大于0.1V,过流保护功能激活,电机停止 转动,过流保护设置点为:
[0063] Icurrent=0.1*(R117+R119)/(R118*R119)
[0064] 当发生过流事件时,驱动芯片Fault Output引脚的输出为低电平,将电机驱动信号 OutputEnable信号拉低,电机停止运转,避免机器负载电流过大而发生电子器件损坏, 当Fault Output为低电平时,三极管Q24的B-E端电压也降为零,由导通状态切换为截止 状态,BLADE_FAULT信号为高电平,当MCU收到BLADE_FAULT高电平后,立即停止所有电机 运行;除此这外,MCU还设置有二级软件过流保护功能,以便在不同负载条件下,灵活处理 机器运行动作,避免机器频繁停机,
[0065] 软件过流保护功能能描述如下:
[0066] 电机电流采样信号BLADE_P8,经过运算放大器运算放大7.8倍后,将放大后的采样电流模拟 信号BLADE_CRT信号送给MCU具有模数转换功能的引脚上,经过内置的模数转换单元处理 后,模拟电流信号转换为12位的数字电流信号,此信号与MCU设置的过流阈值信号相比较, 当电流信号值大于过流阈值时,执行相应的过流时的运行动作。
[0067] 左、右行走电机具有相同的过流保护功能,电流运算放大电路:
[0068] 电流放大倍数计数公式:
[0069] A=1+(R7/R14)*Icurrent
[0070] 当电机运行过程中出现异常状况如机器碰撞、机器提升,机器翻转时,发生这些事件的 感觉器将相关信号反馈给MCU,MCU立即执行刹车功能,
[0071] 具体动作过程如下:
[0072] 当检测以上事件的霍尔传感器发生位置偏置时,霍尔信号由高电平切换为低电平,MCU 管脚检测至电平变化后,发出的BLADE_BRK信号由高电平切换为低电平,经过以下的反 相电路处理后,产生BLADE_P4高电平信号给电机驱动芯片U13,执行电机刹车功能, 左、右行走电机具有相同的功能;
[0073] 驱动芯片还有使电机正转/反转功能,当机器运行中发生碰撞事件时,机器执行后退功 能,具体动作描述如下:
[0074] 当霍尔传感器将碰撞信号发送给MCU时,MCU将控制电机运行方向的BLADE_DIR的信号 由低电平切换为高电平,经过如下反相电路处理后,产生低电平的BLADE_P7信号给电 机驱动芯片U13,电机由正转切换反转状态,机器执行后退运行动作,
[0075] 电机速度控制原理:
[0076] 机器在不同的工作状态下,电机运行速度也不相同,因此需要反馈电机的运行速度信号 给电机驱动芯U13,本系统设计采用专用的电机速度检测芯片,以产生电机速度控制所 需的反馈电压,而无需昂贵的转速计U12,即可实现此功能;
[0077] 具体工作原理如下所述:
[0078] 被电机驱动芯片U13用作电子转子位置译码的霍尔传感器输出信号发生正或负的跳变, 可以使U12产生一个幅度和持续时间的脉冲,其参数由外部电阻R101、C48确定,在U12 的引脚5处的输出脉冲被U13的误差放大器积分,以产生一个直流电平,该电平与电机 速度成正比,此速度反馈电压在U13的引脚13处建立PWM参考电平,并闭合成反馈环路, 输出驱动MOS的控制信号,同时,将U13引脚13处的PWM参考电压反馈给MCU具有模数转换 功能的引脚,以便MCU得知电机实际运行速度,并根据实际运行速度值与设定值的 差来调整控制电压;
[0079] 相关电路描述如下:
[0080] RMOT_DAC为MCU输出的目标速度控制电压值,经运算放大器放大后(放大倍数=1+R5/R12) ,送至右行走电机驱动芯片的引脚11处,引目标速度电压与实际速度电压的差值经芯片 内部误差放大器放大后,在引脚13处输出上述的PWM调节的参考电压信号RMOT_P6; 所述的割草机用刀片及减速器齿轮及消声内轴保护后处理,其特征在于,其含刀片及减速器 的齿轮及消声内轴因磨损大、温升高、转速高、噪音大、难保长期运行而必须处理保护后 处理,减速器的齿轮轴是管状的,减速器的从齿轮传动含消声内轴(100a),以便消声冷却; 减速器是用电动齿轮内轴空冷无行星后轴驱动减速器,其含电动机旁新设有从齿轮轴是空的 管状的,所述的从齿轮轴能高速旋转内部是通的,其一端通电机的一端,其一端的内通孔的 气通上万转高速电机的一端,其一端的外部能转动地设有轴承和从齿套筒,所述的从齿轮轴 内含所述消声内轴,所述的从齿轮轴内含所述消声内轴其另一端的内通孔通减速器的外部, 在所述的从齿轮轴所含的所述消声内轴上设有多个六棱锥形的消声尖劈,所述消声内轴的靠 近电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的消声尖劈是密集的,所述消声内轴 的远离电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的消声尖劈是稀疏的,所述消声 内轴的中部设有隔离连接部以使其一端连接所述的从齿轮轴的靠近电机的一端且其另一端连 接所述的从齿轮轴的远离电机的一端,以便参考莱特希尔参数及理查兹噪声的紊流噪声的电 机来的气流,在靠近电机的一端的端口经压缩,再膨胀进入从齿轮轴,再膨胀的气流经所述 消声内轴的靠近电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的密集的消声尖劈再压 缩而通过消声内轴稍微运行后再通过消声内轴的远离电机的一端的内轴的空芯管上所设有的 多个六棱锥形的稀疏的消声尖劈再次压缩而后再次溢出到所述的从齿轮轴内含所述消声内轴 其另一端的内通孔通减速器的外部,以压缩膨胀再压缩再膨胀而进行消声降噪的过程;亦便 于外通空气冷却;刀片及减速器齿轮及消声内轴保护后处理其含刀片及减速器的齿轮及消声 内轴多为金属零件,利用集肤效应,用高频电流进行后处理;采用单刀片组件,能够实现三 种功能:1,割草机实际割草时,刀片不会打滑;最大输出力矩是11.87NM;割草机实际割草 时,刀片不会打滑的条件是:刀片在刀座上的打滑力矩要大于引擎的最大输出力矩11.87NM; 刀片在刀座上的打滑力矩通过这种的方法可以测得:将刀片紧固螺栓以45NM的力矩锁紧,然 后将引擎飞轮卡住,再用推力计推动刀片,并记录刀片的打滑力;刀片打滑力矩=打滑力x测 试力臂;通过上述方法测得:刀片打滑力矩=185*0.205=37.9NM;刀片打滑力矩大约是引擎输 出力矩的3倍;这保证了割草机在正常割草或高负荷割草时,刀片不会失去与刀座的连接,刀 片不会打滑;2,当割草机的刀片撞上障碍物时,刀片会打滑;当刀片撞上石头等障碍物时, 这对刀片的瞬间冲击力矩很大,会远远大于刀片打滑力矩37.9NM;此时,正是因为单刀片组 件的这种结构设计,刀片会自动在刀座上打滑,从而减小撞击对引擎所产生的冲击力,避免 了引擎损坏;3,割草机长时间割草后,刀片组件的功能不会失效;从底盘底面往上看,刀 片工作时的旋转方向是逆时针方向,拧紧刀片紧固螺栓的方向是顺时针方向;这样的设计, 保证了割草机在工作的过程中,刀片紧固螺栓的锁紧力矩有变大的趋势;而不会出现刀片紧 固螺栓的锁紧力矩越来越小以致刀片松脱的情况;割草机在实际割草使用20小时后,测得拧松 刀片紧固螺栓的力矩为48NM;这个数值,略大于装配刀片紧固螺栓的力矩45NM;48NM这个测 试数据,实证了割草机在工作的过程中,刀片紧固螺栓的锁紧力矩有变大的趋势;这种效果, 确保了割草机长时间割草后,刀片组件的功能不会失效;常用的普通刀座其安装平面上有两 个凸缘结构。这种结构,不具有过载保护功能;当刀片撞上石头等障碍物时,易导致引擎损 坏;所述的单刀片组件既能满足实际割草的需求,又具有过载保护的功能;后续,这种刀片 组件机构,可在其它型号的割草机上推广使用;利用集肤效应,把金属工件埋在稀土里, 用高频电流进行后处理;其含刀片及减速器的齿轮及消声内轴多为金属零件,利用集肤效应, 把工件埋在稀土里,用高频电流进行后处理,其特效是不言而喻的;工件采用钛化铝加铼, 放在含氧化钇、稀土、铟、粘土的成型陶瓷内,配以同位幅射及激光扫描而制造;
刀片采用 碳纤维三维打印,再用金刚石刀开刃,再放入打印碳粉、尿素、硼砂的混合埋土中热处理并 用变频电磁场及激光扫描并用铂铑催化,使其空间晶格点阵弥散。刀片或在刀尖部位装 手术刀片并先放入纳米级打印碳粉、尿素、硼砂的混合埋土中进行碳氮硼并用变频电磁场共 渗热处理;其特征在于,所述割草机刀片是多齿割草刀,所述多齿割草刀的顶齿(25)的横 截面设有用钢板冲压拉伸出的弓背,弓背的两侧的钢板有一定的角度,把弓背的底部磨平形 成磨出刃口(20),所述的齿的侧边是含等角螺线的弧形,等角螺线是对数螺线其具有压力 角处处相等的特性;所用钢板冲压拉伸模的上模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个 等距或等角的压块,所用钢板先退火再淬火;所述割草机刀片设风翅蜂巢(29)是多棱锥形, 且中部设有通孔(30)是椭圆形的;所述割草机刀片的刃部设石墨烯镀铟;所述割草机刀片 的刃部用激光淬火处理。
[0081] 有益效果是:割草机前部设有保险杠(109),保险杠上设有柔性梳,还设有磁力探测 器和多普勒探测器,以防地里铁管。多齿比直刀大大增加了刀刃的长度,具有多折刃而有多 种砍切角及滑切角;被切割的草单刃时让草现象多,而多折刃则搂草功能较强,有利于增强 切割草杆及秸杆效能,底刃的弓背式底磨结构,使其有耐磨性及节省动力消耗,所述的齿的侧 边是含等角螺线的弧形,等角螺线是对数螺线其具有压力角处处相等的特性利于切割;所用 钢板冲压拉伸模的上模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个等距或等角的压块便于冲 压;所述割草机刀片设风翅蜂巢(29)是多棱锥形,且中部设有通孔(30)是椭圆形的确有 降噪辅助作用;所述割草机刀片的刃部设石墨烯镀铟;所述割草机刀片的刃部用激光淬火处 理;均提高产品质量。
[0082] 锂电池电动力盒电路,其设电动力盒,为园林机工作,其特征在于, 其含单片机控制单元:采用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式,使电路稳定 可靠,保证电池在各种条件下都能正常工作,所述单片机控制单元作为运算控制中心,负 责采样各种保证电池正常工作的模拟信号,并转换为控制所需的数字信号,误差小,精度 高,芯片抗干扰能力强,简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象;其含电压 变换单元:通过脉冲宽度调制PWM的方式将电池包电压降压,给线性稳压芯片提供电压,保 证稳压芯片工作在安全电压范围内,电路特点:PWM降压,降低功率,取消大功率的降压电 阻,提高转换效率,及减小相关元件发热;其电路转换原理:当Q33三极管导通时,电池包 总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端,形成充电回路, BAT+经过电感分压后,给电容EC2充电,以维持负载端VDD5V的电量消耗,同时L1处于能量 储存状态,在充电期间,EC2电容电压逐渐上升,当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时, Z9导通,给Q36提供Vbe导通电压,Q36饱和导通,从而拉低三极管Q35基极电压,导致Q35 由导通状态切换到截止状态,Q35截止前,Q33的Vbe电压值为:
[0083] Vbe=VBAT+*R114/(R114+R116)
[0084] 此电压值大于Q33的导通阈值电压,保证Q33导通,Q35截止后,Q33的Vbe=0,Q33截止,电 池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束;当Q33三极管关断时,从三极管 到电感L1间的充电回路断开,根据L电感电流不能突变的原理,为维持电流方向及大小不变, 电感的感生电动势的方向变换为右正左负,电感处于释放能量的状态,电流通道为:电流从 L1流向电容EC2,给EC2充电,用于维持负载端VDD5V所消耗的电量,再从过GND端通过续流二 极管D10、D11返回电感感生电动势的负端;其含充电控制单元:在电池包出现充电总压过压 、单节电芯、充电过流、过温或充电器出现异常时,单片机控制单元通过控制此单元电路, 关断充电通道,保证充电安全;在电池包正常充电状态下,单片机控制单元输出的高电平 CHG_CTR信号通过R162、R161分压后加在Q26 G极,Q26的场效应管MOS管导通,忽略D、 S端压降,从MOS1、MOS2的S端通过电阻R159、R160流过的电流IQ为:
[0085] IQ=VPACK/(R159+R160),则电阻R159两端的电压为:VR159=IQ*R159[0086] 此电压即为MOS的G、S端电压,且电压值低于阈值电压VGS,使MOS1、MOS2导通,进入 充电状态;Z11稳压管并联在PMOS管G、S端,当电路出现异常导致G、S端过高时,Z11稳压 管动作,将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内,避免管子被击穿;在电池包充电 或放时,充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MOS2的D、S端,击穿MOS,导 致电池包功能失效,C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端,为瞬间高压提供通 道,保护MOS工作安全;Z18、Z12为ESD静电保护元件,吸收整机系统工作中窜入电池 内的瞬间高压能量,保护场效应管MOS及电池包内电子元件安全;
[0087] 在电池包充电过程中,在保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时, 电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平,三极管Q26由导通状 态切换到截止状态,此时MOS1、MOS1的VGS电压为零,低于MOS管导通电压VTH,强迫 两MOS管关断,停止充电,以确保电池包充电安全;其含电池电压检测单元:当电池包 处于充电、充电状况时,单片机控制单元会实时检测电池包电压,以保护电池包工作在 正常状况,具体工作原理如下:当单片机控制单元通过检测R155、R156分压电池包总压 的模拟信号的值正比于电压包总电压,并将得到的模拟信号经过模数转换,与单片机控 制单元所设定的阈值相比较,并根据比较执行相应的动作,其中C80滤除R156两压的干 扰信号,以便单片机控制单元准确采样电池电压信号;若单片机控制单元采样到的电压 值高于所设定的充电电压阈值,则说明电池包处过压状态,此时单片机控制单元会将充 电控制CHR_CTR网络信号置为低电平,强制性地停止电池包充电;若单片机控制单元采 样到的电压值低于所设定的充电电压阈值,则说明电池处于欠压状态,此时单片机控制 单元会以通信的方式将电池欠压信号发送给放电控制器,停止电池包放电;当电池包处 于休眠状态时,单片机控制单元将BAT_AD_CTR网络信号置为低电平,Q25MOS管由导通 状态切换为截止状态,阻止电池包通过采样电阻放电,减小电池包空闲状态时的电量损 耗;其含电芯温度检测单元:电池包在充电或放电工作时,工作电流很大,电芯温度上 升,为使在合适的温度范围内电芯工作,本设计中采用了温度检测电路;温度检测功能是 基于从电池组中输入的反应电池温度信息的模拟信号来监视电池温度,单片机控制单元将 采样到的模拟信号通过内部模数转换电路转换为单片机控制单元能识别的数字信号,具体 而言,比较电池温度检测信号的电压值与低温阈值及高温阈值,并且,在电池温度检测 信号的电压值比低温阈值大或比高温阈值小的情况下,判断为电池的温度为异常状态; 使用的热敏电阻器是温度与电阻值关系为负特性的热敏电阻器,温度越高,热敏的电阻 值越小,则单片机控制单元检测到的电池温度信号的电压值越小,因此,当电池温度信 号电压值比单片机控制单元设定的低温阈值大时,说明电池温度低于设置的温度值,意 味着电池温度为低温,单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平,相反地,当电 池温度检测信号的值比高温阈值小时,则意味着电池处于高温状态,单片机控制单元将 电池温度异常信号置为高电平;系统中其它单片机控制单元在接收电池包的单片机控制 单元发出的电池温度异常信息时,使电池包充电或放电控制强制性地停止;当单片机控 制单元通过检测R179、NTC1;R156、NTC2分压得到的电池温度模拟信号,并将得到的模 拟信号经过模数转换电路,转换为单片机控制单元能识别的数字信号,与单片机控制单 元所设定的阈值相比较,当检测到的温度值高于低温阈值或低于高温阈值或时,都判断 为电池的温度为异常状态,单片机控制单元通过控制信号使电池包停止工作,其中,C82 、C94分别滤除NTC1、NTC2两端的干扰信号,以便单片机控制单元准确采样电池温度信号; 本设计采用了两路温度监控电路,依各电芯的温度差异而检测各电池的工作温度状况; 其含电池状态显示单元:通过四颗LED作为显示器件,通过状态组合,能够正确显示 电池的电压、电量、温度、及电池是否异常状况等,据此判断电池所处的工作状态。 锂电池电动力盒电路,其设电动力盒,为园林机工作,其特征在于,供给充电电压用多 谐叠加电压而不是传统的恒压恒流的直流充电,其是由锂电池充电电路的经整流的电压和 由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路 所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电;所述 的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压为88伏,脉冲频率为88千赫;所述整流的电压与所述 脉冲电压之间由串联的电容和旁路电阻所组成的微分电路相连接;所述具锂电池状态显示 单元电路的园林机,其含电池状态显示单元,通过四颗LED作为显示器件,通过状态组合, 能够正确显示电池的电压、电量、温度、及电池是否异常状况等,可据此判断电池所处的 工作状态;具锂电池单元电压不平衡检测处理电路的园林机,其特征还在于,其含锂电池单 元电压不平衡检测处理电路,有电池单元电压不平衡检测及平衡处理功能;本设计电路单 节电芯不平衡的检测功能及智能的平衡技术,具体工作原理如下:保护芯片实时监控五串 电芯组成的电池组单元过来的各电芯的模拟信号,检测端口网络名分别为:
BAT1、BAT2、 BAT3、BAT4、BAT5,各端口分别并联在电池组中的每一单节电芯的两端,保护芯片执行平 衡功能,必须符合以下条件:在电池组充电或待机状态下,至少有一节电芯电压高于芯片 设置的启动电芯电压平衡功能的阈值电压VCB时,至少有一节电芯电压低于启动电芯电压平 衡功能的阈值电压VCB,不可有电芯过流、过温、短路等保护事件发生,电芯过压、单节 电芯低温保护除外,则启动电压平衡功能,保护芯片单元自身具体电压平衡功能,但考虑 到平衡电流会导致芯片发热,本设计采用外部电路平衡技术,通过保护单元控制,通过外 部电路进行电芯电压平衡,可大大提高平衡电流,有效地达到电压平衡的目,同时减少保 护单元的发热,使芯片更可靠的工作;当保护芯片BAT5端口检测到CELL5高于VCB,此时 电芯平衡电流如下公式所示:Ib=Vcell5/R16,公式;忽略三极管Q1的饱和压降Vce; 为了使平衡电路正常工作,以下条件必须满足:芯片内部BAT5与BAT4间的PMOS被打开, CELL20通过电阻R21、芯片内部开关、R22形成Vcell5的放电回路,此时回路电流表达式为: Ib1=Vcell/(R36+RDS+R37),公式1,RDS为芯片内部PMOS开关等效电阻;
[0088] 为保证三极管Q16饱和导通,则:VBE+IB*R56≤VR37,公式2;
[0089] 其中,VBE远大于IB*R56,上式简化为:VBE≤VR37,公式3;
[0090] IB=Ib1/β,公式4;
[0091] VBE为三砐管导通阈值电压,β为三极管Q16的电流放大倍数;
[0092] 则R37电阻的电压降为:VR37=(Ib1-IB)*R37,公式5;
[0093] 通过公式1-公式5计算,可选择合适的R37的阻值,使平衡电流在R37两端形成的电压, 大于Q16的VBE电压降与R56上的电压降之和,,保证Q1可靠导通,达到执行电芯平衡之目的; 保护芯片会周期性的检测电芯电压平衡条件,当符合电芯电压平衡条件时,保护芯片轮流平 衡所在五串电池单元中的奇数节电芯和偶数节电芯电压,即在一个平衡周期内平衡所有的奇 数节的电芯,下一个周期则平衡偶数节的电芯,即使只有一个电芯需平衡,在下一个平衡周 期也不会执行平衡功能;在检测电芯电压期间会暂停电芯平衡;当五串电池组单元中所有电 芯电压都高于或都低于启动电芯电压平衡功能的阈值电压VCB时,停止电压平衡功能;
[0094] 在电芯电压检测端口BAT1-BAT5与地网络之间放置一颗滤波电容C24-C28,与R21-R25组成RC 滤波电路,滤除BATn端的高频干扰信号,避免电芯平衡电路误动作;本设计为多个保护芯片 级联使用的高电压电池组件,电芯平衡设计为多个保护芯片联动工作,以确保整个电池包的 所有电芯电压能够平衡;如果负责最低端五串电芯的保护芯片侦测到电池处于放电状态时, 则停止所有保护芯片平衡动作;如果最低端保护芯片侦测到有过压、过温、短路等保护事件 发生时,则暂停所有保护芯片的平衡动作;如果某级保护芯片所负责的电池串中有欠压保护 事件发生时,暂停本电池组内的平衡动作,但不会发送信号给其它保护芯片停止平衡动作; 含充电控制单元,作用是在电池包出现充电总压过压、单节电芯、充电过流、过温或充电器 出现异常时,单片机控制单元通过控制此单元电路,关断充电通道,保证充电安全;具体工 作原理如下:在电池包正常充电状态下,单片机控制单元输出的高电平CHG_CTR信号通过R162 、R161分压后加在Q26 G极,Q26 MOS管导通,忽略D、S端压降,从MOSl、MOS2的S端通过电 阻R159、R160流过的电流IQ为:IQ=VPACK/(R159+R160),则电阻R159两端的电压为: VR159=IQ*R159,此电压即为MOS的G、S端电压,且电压值低于阈值电压VGS,使MOS1、MOS2 导通,进入充电状态;Z11稳压管并联在PMOS管G、S端,当电路出现异常导致G、S端过高时, Z11稳压管动作,将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内,避免管子被击穿;在电池 包充电或放时,充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MOS2的D、S端,击穿MOS, 导致电池包功能失效,C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端,为瞬间高压提供通道, 保护MOS工作安全;Z18、Z12为ESD静电保护元件,吸收整机系统工作中窜入电池内的瞬间高 压能量,保护MOS及电池包内电子元件安全;在电池包充电过程中,如保护芯片侦测到电芯 过压、过温或电池包总压高于设定电压时,电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络 信号置为低电平,三极管Q26由导通状态切换到截止状态,此时MOS1、MOS1的VGS电压为零, 低于MOS管导通电压VTH,强迫两MOS管关断,停止充电,以确保电池包充电安全;其含电芯 温度检测单元:电池包在充电或放电工作时,工作电流很大,电芯温度上升,为使在合适 的温度范围内电芯工作,本设计中采用了温度检测电路;温度检测功能是基于从电池组中输 入的反应电池温度信息的模拟信号来监视电池温度,单片机控制单元将采样到的模拟信号 通过内部模数转换电路转换为单片机控制单元能识别的数字信号,比较电池温度检测信号 的电压值与低温阈值及高温阈值,并且,在电池温度检测信号的电压值比低温阈值大或比 高温阈值小的情况下,判断为电池的温度为异常状态;本设计中使用的热敏电阻器是温度与 电阻值关系为负特性的热敏电阻器,温度越高,热敏的电阻值越小,则单片机控制单元检 测到的电池温度信号的电压值越小,因此,当电池温度信号电压值比单片机控制单元设定 的低温阈值大时,说明电池温度低于设置的温度值,意味着电池温度为低温,单片机控制 单元将电池温度异常信号置为高电平;相反地,当电池温度检测信号的值比高温阈值小时, 则意味着电池处于高温状态,单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平;系统中其它 单片机控制单元在接收电池包的单片机控制单元发出的电池温度异常信息时使电池停止。
[0095] 锂电池电动力盒电路,其设电动力盒,为园林机工作,其特征在于, 其含单片机控制单元:采用专用电池保护芯片与单片机控制单元组合的方式,使电路稳定 可靠,保证电池在各种条件下都能正常工作,所述单片机控制单元作为运算控制中心,负 责采样各种保证电池正常工作的模拟信号,并转换为控制所需的数字信号,误差小,精度 高,芯片抗干扰能力强,简化硬件电路设计及减小硬件电路的失效性高的现象;其含电压 变换单元:通过脉冲宽度调制PWM的方式将电池包电压降压,给线性稳压芯片提供电压,保 证稳压芯片工作在安全电压范围内,电路特点:PWM降压,降低功率,取消大功率的降压电 阻,提高转换效率,及减小相关元件发热;其电路转换原理:当Q33三极管导通时,电池包 总正电压BAT+通过三极管Q33、电感L1、电容EC2再返回到电池总负端,形成充电回路, BAT+经过电感分压后,给电容EC2充电,以维持负载端VDD5V的电量消耗,同时L1处于能量 储存状态,在充电期间,EC2电容电压逐渐上升,当电压上升至Z9稳压二极管击穿电压时, Z9导通,给Q36提供Vbe导通电压,Q36饱和导通,从而拉低三极管Q35基极电压,导致Q35 由导通状态切换到截止状态,Q35截止前,Q33的Vbe电压值为:
[0096] Vbe=VBAT+*R114/(R114+R116)
[0097] 此电压值大于Q33的导通阈值电压,保证Q33导通,Q35截止后,Q33的Vbe=O,Q33截止,电 池总正通过电感L1对EC2电容充电及给VDD5V供电的阶段结束;当Q33三极管关断时,从三极管 到电感L1间的充电回路断开,根据L电感电流不能突变的原理,为维持电流方向及大小不变, 电感的感生电动势的方向变换为右正左负,电感处于释放能量的状态,电流通道为:电流从 L1流向电容EC2,给EC2充电,用于维持负载端VDD5V所消耗的电量,再从过GND端通过续流二 极管D10、D11返回电感感生电动势的负端;其含充电控制单元:在电池包出现充电总压过压 、单节电芯、充电过流、过温或充电器出现异常时,单片机控制单元通过控制此单元电路, 关断充电通道,保证充电安全;在电池包正常充电状态下,单片机控制单元输出的高电平 CHG_CTR信号通过R162、R161分压后加在Q26 G极,Q26的场效应管MOS管导通,忽略D、 S端压降,从MOS1、MOS2的S端通过电阻R159、R160流过的电流IQ为:
[0098] IQ=VPACK/(R159+R160),则电阻R159两端的电压为:VR159=IQ*R159[0099] 此电压即为MOS的G、S端电压,且电压值低于阈值电压VGS,使MOS1、MOS2导通,进入 充电状态;Z11稳压管并联在PMOS管G、S端,当电路出现异常导致G、S端过高时,Z11稳压 管动作,将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内,避免管子被击穿;在电池包充电 或放时,充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MOS2的D、S端,击穿MOS,导 致电池包功能失效,C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端,为瞬间高压提供通 道,保护MOS工作安全;Z18、Z12为ESD静电保护元件,吸收整机系统工作中窜入电池 内的瞬间高压能量,保护场效应管MOS及电池包内电子元件安全;
[0100] 在电池包充电过程中,在保护芯片侦测到电芯过压、过温或电池包总压高于设定电压时, 电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络信号置为低电平,三极管Q26由导通状 态切换到截止状态,此时MOS1、MOS1的VGS电压为零,低于MOS管导通电压VTH,强迫 两MOS管关断,停止充电,以确保电池包充电安全;其含电池电压检测单元:当电池包 处于充电、充电状况时,单片机控制单元会实时检测电池包电压,以保护电池包工作在 正常状况,具体工作原理如下:当单片机控制单元通过检测R155、R156分压电池包总压 的模拟信号的值正比于电压包总电压,并将得到的模拟信号经过模数转换,与单片机控 制单元所设定的阈值相比较,并根据比较执行相应的动作,其中C80滤除R156两压的干 扰信号,以便单片机控制单元准确采样电池电压信号;若单片机控制单元采样到的电压 值高于所设定的充电电压阈值,则说明电池包处过压状态,此时单片机控制单元会将充 电控制CHR_CTR网络信号置为低电平,强制性地停止电池包充电;若单片机控制单元采 样到的电压值低于所设定的充电电压阈值,则说明电池处于欠压状态,此时单片机控制 单元会以通信的方式将电池欠压信号发送给放电控制器,停止电池包放电;当电池包处 于休眠状态时,单片机控制单元将BAT_AD_CTR网络信号置为低电平,O25 MOS管由导通 状态切换为截止状态,阻止电池包通过采样电阻放电,减小电池包空闲状态时的电量损 耗;其含电芯温度检测单元:电池包在充电或放电工作时,工作电流很大,电芯温度上 升,为使在合适的温度范围内电芯工作,本设计中采用了温度检测电路;温度检测功能是 基于从电池组中输入的反应电池温度信息的模拟信号来监视电池温度,单片机控制单元将 采样到的模拟信号通过内部模数转换电路转换为单片机控制单元能识别的数字信号,具体 而言,比较电池温度检测信号的电压值与低温阈值及高温阈值,并且,在电池温度检测 信号的电压值比低温阈值大或比高温阈值小的情况下,判断为电池的温度为异常状态; 使用的热敏电阻器是温度与电阻值关系为负特性的热敏电阻器,温度越高,热敏的电阻 值越小,则单片机控制单元检测到的电池温度信号的电压值越小,因此,当电池温度信 号电压值比单片机控制单元设定的低温阈值大时,说明电池温度低于设置的温度值,意 味着电池温度为低温,单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平,相反地,当电 池温度检测信号的值比高温阈值小时,则意味着电池处于高温状态,单片机控制单元将 电池温度异常信号置为高电平;系统中其它单片机控制单元在接收电池包的单片机控制 单元发出的电池温度异常信息时,使电池包充电或放电控制强制性地停止;当单片机控 制单元通过检测R179、NTC1;R156、NTC2分压得到的电池温度模拟信号,并将得到的模 拟信号经过模数转换电路,转换为单片机控制单元能识别的数字信号,与单片机控制单 元所设定的阈值相比较,当检测到的温度值高于低温阈值或低于高温阈值或时,都判断 为电池的温度为异常状态,单片机控制单元通过控制信号使电池包停止工作,其中,C82 、C94分别滤除NTC1、NTC2两端的干扰信号,以便单片机控制单元准确采样电池温度信号; 本设计采用了两路温度监控电路,依各电芯的温度差异而检测各电池的工作温度状况; 其含电池状态显示单元:通过四颗LED作为显示器件,通过状态组合,能够正确显示 电池的电压、电量、温度、及电池是否异常状况等,据此判断电池所处的工作状态。 锂电池电动力盒电路,其设电动力盒,为园林机工作,其特征在于,供给充电电压用多 谐叠加电压而不是传统的恒压恒流的直流充电,其是由锂电池充电电路的经整流的电压和 由原用于电火花机床的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压所混合的多谐叠加电压单元电路 所产生的多谐叠加电压如同多点针灸式的通过锂电池的内部的存储电荷的空穴而充电;所述 的自激多谐振荡器所引出的脉冲电压为88伏,脉冲频率为88千赫;所述整流的电压与所述 脉冲电压之间由串联的电容和旁路电阻所组成的微分电路相连接;所述具锂电池状态显示 单元电路的园林机,其含电池状态显示单元,通过四颗LED作为显示器件,通过状态组合, 能够正确显示电池的电压、电量、温度、及电池是否异常状况等,可据此判断电池所处的 工作状态;具锂电池单元电压不平衡检测处理电路的园林机,其特征还在于,其含锂电池单 元电压不平衡检测处理电路,有电池单元电压不平衡检测及平衡处理功能;本设计电路单 节电芯不平衡的检测功能及智能的平衡技术,具体工作原理如下:保护芯片实时监控五串 电芯组成的电池组单元过来的各电芯的模拟信号,检测端口网络名分别为:BAT1、BAT2、 BAT3、BAT4、BAT5,各端口分别并联在电池组中的每一单节电芯的两端,保护芯片执行平 衡功能,必须符合以下条件:在电池组充电或待机状态下,至少有一节电芯电压高于芯片 设置的启动电芯电压平衡功能的阈值电压VCB时,至少有一节电芯电压低于启动电芯电压平 衡功能的阈值电压VCB,不可有电芯过流、过温、短路等保护事件发生,电芯过压、单节 电芯低温保护除外,则启动电压平衡功能,保护芯片单元自身具体电压平衡功能,但考虑 到平衡电流会导致芯片发热,本设计采用外部电路平衡技术,通过保护单元控制,通过外 部电路进行电芯电压平衡,可大大提高平衡电流,有效地达到电压平衡的目,同时减少保 护单元的发热,使芯片更可靠的工作;当保护芯片BAT5端口检测到CELL5高于VCB,此时 电芯平衡电流如下公式所示:Ib=Vcell5/R16,公式;忽略三极管Q1的饱和压降Vce; 为了使平衡电路正常工作,以下条件必须满足:芯片内部BAT5与BAT4间的PMOS被打开, CELL20通过电阻R21、芯片内部开关、R22形成Vcell5的放电回路,此时回路电流表达式为:
[0101] Ib1=Vcell/(R36+RDS+R37),公式1,RDS为芯片内部PMOS开关等效电阻;
[0102] 为保证三极管Q16饱和导通,则:VBE+IB*R56≤VR37,公式2;
[0103] 其中,VBE远大于IB*R56,上式简化为:VBE≤VR37,公式3;
[0104] IB=Ib1/β,公式4;
[0105] VBE为三砐管导通阈值电压,β为三极管Q16的电流放大倍数;
[0106] 则R37电阻的电压降为:VR37=(Ib1-IB)*R37,公式5;
[0107] 通过公式1-公式5计算,可选择合适的R37的阻值,使平衡电流在R37两端形成的电压, 大于Q16的VBE电压降与R56上的电压降之和,,保证Q1可靠导通,达到执行电芯平衡之目的; 保护芯片会周期性的检测电芯电压平衡条件,当符合电芯电压平衡条件时,保护芯片轮流平 衡所在五串电池单元中的奇数节电芯和偶数节电芯电压,即在一个平衡周期内平衡所有的奇 数节的电芯,下一个周期则平衡偶数节的电芯,即使只有一个电芯需平衡,在下一个平衡周 期也不会执行平衡功能;在检测电芯电压期间会暂停电芯平衡;当五串电池组单元中所有电 芯电压都高于或都低于启动电芯电压平衡功能的阈值电压VCB时,停止电压平衡功能;
[0108] 在电芯电压检测端口BAT1-BAT5与地网络之间放置一颗滤波电容C24-C28,与R21-R25组成RC 滤波电路,滤除BATn端的高频干扰信号,避免电芯平衡电路误动作;本设计为多个保护芯片 级联使用的高电压电池组件,电芯平衡设计为多个保护芯片联动工作,以确保整个电池包的 所有电芯电压能够平衡;如果负责最低端五串电芯的保护芯片侦测到电池处于放电状态时, 则停止所有保护芯片平衡动作;如果最低端保护芯片侦测到有过压、过温、短路等保护事件 发生时,则暂停所有保护芯片的平衡动作;如果某级保护芯片所负责的电池串中有欠压保护 事件发生时,暂停本电池组内的平衡动作,但不会发送信号给其它保护芯片停止平衡动作; 含充电控制单元,作用是在电池包出现充电总压过压、单节电芯、充电过流、过温或充电器 出现异常时,单片机控制单元通过控制此单元电路,关断充电通道,保证充电安全;具体工 作原理如下:在电池包正常充电状态下,单片机控制单元输出的高电平CHG_CTR信号通过R162 、R161分压后加在Q26 G极,Q26 MOS管导通,忽略D、S端压降,从MOS1、MOS2的S端通过电 阻R159、R160流过的电流IQ为:IQ=VPACK/(R159+R160),则电阻R159两端的电压为: VR159=IQ*R159,此电压即为MOS的G、S端电压,且电压值低于阈值电压VGS,使MOS1、MOS2 导通,进入充电状态;Z11稳压管并联在PMOS管G、S端,当电路出现异常导致G、S端过高时, Z11稳压管动作,将G、S端电压钳位在16V的安全工作电压范围内,避免管子被击穿;在电池 包充电或放时,充电器或电机工作产生的瞬间高压叠加在MOS1、MOS2的D、S端,击穿MOS, 导致电池包功能失效,C98、C99电容分别并联在MOS1、MOS2的D、S端,为瞬间高压提供通道, 保护MOS工作安全;Z18、Z12为ESD静电保护元件,吸收整机系统工作中窜入电池内的瞬间高 压能量,保护MOS及电池包内电子元件安全;在电池包充电过程中,如保护芯片侦测到电芯 过压、过温或电池包总压高于设定电压时,电池包控制芯片单片机控制单元将CHR_CTR网络 信号置为低电平,三极管Q26由导通状态切换到截止状态,此时MOS1、MOS1的VGS电压为零, 低于MOS管导通电压VTH,强迫两MOS管关断,停止充电,以确保电池包充电安全;其含电芯 温度检测单元:电池包在充电或放电工作时,工作电流很大,电芯温度上升,为使在合适 的温度范围内电芯工作,本设计中采用了温度检测电路;温度检测功能是基于从电池组中输 入的反应电池温度信息的模拟信号来监视电池温度,单片机控制单元将采样到的模拟信号 通过内部模数转换电路转换为单片机控制单元能识别的数字信号,比较电池温度检测信号 的电压值与低温阈值及高温阈值,并且,在电池温度检测信号的电压值比低温阈值大或比 高温阈值小的情况下,判断为电池的温度为异常状态;本设计中使用的热敏电阻器是温度与 电阻值关系为负特性的热敏电阻器,温度越高,热敏的电阻值越小,则单片机控制单元检 测到的电池温度信号的电压值越小,因此,当电池温度信号电压值比单片机控制单元设定 的低温阈值大时,说明电池温度低于设置的温度值,意味着电池温度为低温,单片机控制 单元将电池温度异常信号置为高电平;相反地,当电池温度检测信号的值比高温阈值小时, 则意味着电池处于高温状态,单片机控制单元将电池温度异常信号置为高电平;系统中其它 单片机控制单元在接收电池包的单片机控制单元发出的电池温度异常信息时使电池停止。附图说明
[0109] 图1是草坪割草机的无刷电机多行星后轴驱动减速器的内部的示意图。
[0110] 图2是减速器的电机装有电机主动齿轮(88)的示意图。
[0111] 图3是减速器的电机装配用的O型密封圈(89)的示意图。
[0112] 图4是安全离合锥(90)的示意图。
[0113] 图5是安全离合锥(90)的背后的示意图。
[0114] 图6是含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)的示意图。
[0115] 图7是安合弹性夹(92)的示意图。
[0116] 图8是草坪割草机的后轴驱动减速器的上盖(93)的示意图。
[0117] 图9是减速器的电机主动齿轮的挡片(94)的示意图。
[0118] 图10是减速器的电机的马达盖盘(95)的示意图。
[0119] 图11是与电机同轴的行星架输出齿轮(96)的示意图。
[0120] 图12是与电机同轴的行星架(97)的示意图。
[0121] 图13是行星齿轮(98)的示意图。
[0122] 图14是行星系的内齿轮(99)的示意图。
[0123] 图15是从齿套筒(100)的端面的示意图。
[0124] 图16是挂档盘(101)的示意图。
[0125] 图17是从齿套筒(100)的示意图。
[0126] 图18是接套齿轮(102)的示意图。
[0127] 图19是从齿套筒(100)的又一角度的示意图。
[0128] 图20是从齿套筒(100)的大头的截面的示意图。
[0129] 图21是从齿套筒(100)的大头的截面的示意图。
[0130] 图22是小轴承(103)的示意图。
[0131] 图23是双齿轮(104)的剖面示意图。
[0132] 图24是大轴承(105)的示意图。
[0133] 图25是双齿轮(104)的端面的示意图。
[0134] 图26是双齿轮(104)的侧面的示意图。
[0135] 图27是无行星后轴驱动减速器的内部的示意图。
[0136] 图28是马达从齿轮(106)的示意图。
[0137] 图29是马达从齿轮(106)的端面的示意图。
[0138] 图30是一种具函数曲线离合锥(1a)的示意图。
[0139] 图31是一种消声内轴(100a)的示意图。
[0140] 图32是一种具交错齿啮合的示意图。
[0141] 图33是一种交错齿轮(71)的示意图。
[0142] 图34是伞齿轮(82)的示意图。
[0143] 图35是伞齿轮(82)的剖视示意图。
[0144] 图36是用奥利康摆线齿准双曲面齿轮的示意图。
[0145] 图37是具交错齿啮合的齿轮减速箱的示意图。
[0146] 图38是草坪机齿轮箱的离合滑块的前部的立体示意图。
[0147] 图39是草坪机齿轮箱的离合滑块的后部的立体示意图。
[0148] 图40是草坪机齿轮箱的大齿轮的剖面示意图。
[0149] 图41是草坪机齿轮箱的带有轴承的大齿轮的剖面示意图。
[0150] 图42是离合滑块的侧面示意图。
[0151] 图43是离合滑块的后部示意图。
[0152] 图44是离合滑块的装配的示意图。
[0153] 图45是具锥齿轮啮合的齿轮减速箱的示意图。
[0154] 图46是具锥齿轮啮合的齿轮减速箱的内部的示意图。
[0155] 图47是具三级四行星齿轮啮合的齿轮减速箱的内部的示意图。
[0156] 图48是草坪割草机的后轮的齿圈的示意图。
[0157] 图49是草坪割草机的后轮的齿圈的又一示意图。
[0158] 图50是草坪割草机的电机控制电路原理图。
[0159] 图51是草坪割草机的电机过流保护电路及左、右行走电机刹车电路原理图。
[0160] 图52是草坪割草机的控制电机的行走速度的电路原理图。
[0161] 图53是草坪割草机的使用三级四行星齿轮啮合的齿轮减速箱的示意图。
[0162] 图54是草坪割草机用三级四行星齿轮啮合齿轮减速箱的示意图。
[0163] 图55是草坪割草机刀片的示意图。
[0164] 图56是草坪割草机刀片上下模块等距冲压的示意图。
[0165] 图57是草坪割草机具对数螺线的弧线的刀片的示意图。
[0166] 图58是草坪割草机具对数螺线的弧线的刀片的风翅的示意图。
[0167] 图59是草坪割草机具对数螺线的弧线的刀片的风翅的多棱锥的剖视图。
[0168] 图60是草坪割草机具对数螺线的弧线的刀片的风翅的多棱锥的示意图。
[0169] 图61是草坪割草机具对数螺线弧线(19a)的刀片的弓背的示意图。
[0170] 图62是草坪割草机具对数螺线弧线(19a)的刀片的弓背磨平的示意图。
[0171] 图63是骑乘割草机具对数螺线弧线的刀片和安防片(109)的示意图。
[0172] 图64是草坪割草机的减速箱(108)的后轴的示意图。
[0173] 图65是无前轮的草坪割草机的示意图。
[0174] 图66是无前轮的草坪割草机的底部的示意图。
[0175] 图67是带防护装置的割草机的高压保护电路的示意图。
[0176] 图68是带防护装置的割草机的低压保护电路的示意图。
[0177] 图69是带防护装置的割草机的电压转换电路的示意图。
[0178] 图70是锂电池电动力盒的示意图。
[0179] 图71是单片机控制单元的示意图。
[0180] 图72是电压变换单元的示意图。
[0181] 图73是充电控制单元的示意图。
[0182] 图74是电池电压检测单元的示意图。
[0183] 图75是电芯温度检测单元的示意图。
[0184] 图76是电池状态显示单元的示意图。
[0185] 图77是锂电池单元电压不平衡检测处理电路的示意图。
[0186] 如图所示,图中:
[0187] 1a1.是上坡弧波浪;1a2.是顶弧凸;1a3.是下坡直波纹;
[0188] 76.粗圆柱销;77.弹簧;78.细圆柱销;41d.滑套;
[0189] 42d.单拨边;43d.内锥凸缘;
[0190] 88.电机主动齿轮;
[0191] 89.电机密封圈;94a.长半后轴;94b.短半后轴;95.电机盖;95a.电机盖偏置从轴孔;
[0192] 98.行星齿轮;106a.宽槽孔;100.从齿套筒;106c.窄槽孔;100a.消声内轴;
[0193] 97.行星架;99.中心轮的内齿轮;96.行星架输出齿轮;
[0194] 105.大轴承;104.2812双齿轮;
[0195] 93.上盖;111.单刀;112.单刀座;
[0196] 104a.28齿轮;104c.12齿轮;
[0197] 103.小轴承;
[0198] 92.安合弹性夹;
[0199] 90.安全离合锥;90c.离合锥块;90a.离合锥销槽;
[0200] 101.挂档盘;91a.安合挂档块;
[0201] 91.含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮;
[0202] 107.后轮齿圈;107a.齿圈槽;107c.齿圈沉凹;107d.齿圈浮托;
[0203] 108.齿轮减速箱;19a.对数螺线弧线;
[0204] 109.安防片;
[0205] 1a4.是底波纹(1a4);1a5.是凸缘(1a5);
[0206] 1a6.是多孔(1a6);1a7.是后拨盘(1a7);
[0207] 1a8.是多个螺杆(1a8)
[0208] 1a.是离合滑块,此处是正弦波式离合块。
[0209] 1c.是上拨叉头;2c.是下拨叉头;
[0210] 3c.是弧形臂;4c.是滑动拨套;
[0211] 5c.是推力轴承垫片;6c.是交错轴斜齿轮;
[0212] 8c.是下壳体;9c.是短轴;
[0213] 1d.是上拨叉头;2d.是下拨叉头;
[0214] 3d.是弧形臂;4d.是滑动拨套;
[0215] 5d.是推力轴承垫片;6d.是交错轴斜齿轮;
[0216] 2e.是有螺纹的油口;3e.是下缺口;
[0217] 4e.是侧平台;3b.是斜齿轮;
[0218] 81.是小伞齿轮(81);
[0219] 82.是带离合锥的伞齿轮(82);
[0220] 83.是粉末冶金伞齿轮变速箱的上齿轮箱盖(83);
[0221] 84.是拉线拉臂(84);
[0222] 85.是小奥利康伞齿轮(85);
[0223] 86.是用内锥套离合的奥利康摆线齿准双曲面齿轮减速箱的上齿轮箱盖(86);
[0224] 87.是用内锥套离合的大奥利康伞齿轮(87);109.保险杠。
[0225] 具体实施办法
[0226] 刀片或在刀尖部位装手术刀片并先放入纳米级打印碳粉、尿素、硼砂的混合埋土中进行 碳氮硼并用变频电磁场共渗热处理。齿轮和轴重要件都要处理。
[0227] 进一步发展的具无刷电机多行星后轴驱动减速器的草坪割草机是在有等压力对数曲线 弧波浪直波纹粉末冶金草坪机齿轮箱的先驱下逐步完善的。
[0228] 有等压力对数曲线弧波浪直波纹粉末冶金草坪机齿轮箱,所述齿轮箱是草坪机用齿轮 箱,所述齿轮箱其输出主轴就是自走草坪机的主后轴,所述齿轮箱的小齿轮的轴端与大皮带 轮相联,所述大皮带轮与动力机输出轴的小皮带轮相联,称为一级传动;所述小齿轮与大齿 轮啮合,称为二级传动;所述主后轴两端的带单向超越离合器的行走齿轮与后轮内齿轮的传 动,称为三级传动;所述大齿轮与所述主后轴同轴且能转动地套装在所述主后轴上,所述大 齿轮内设有离合块,所述主后轴上还套装有离合滑块,所述离合滑块上设有离合结构,所述 离合结构的内部含能随着销钉沿所述主后轴滑动的滑槽,所述销钉安放在所述主后轴上的径 向孔中而与所述主后轴的轴线垂直,所述离合结构的一端设有离合动块,以便在操作员拉动 和松开草坪机的自走把手而带动拉线时,在拉线和所述齿轮箱的拉线拉臂、拨叉、拉簧、压 簧、推力轴承、垫片、滚动轴承、含油轴承、上齿轮箱盖的组合及所述大齿轮内设有的离合 块和所述主后轴上套装的离合滑块的共同作用下通过所述大齿轮与所述主后轴之间的驱动和 空转而实施自走草坪机的自走和不自走;所述小齿轮的轴通过轴承安装在所述的上齿轮箱盖 (83)上;所述的上齿轮箱盖(83)的轴承安装位在草坪机用齿轮箱的轴承安装位的旁边;在所 述的上齿轮箱盖的外面装有活动的拉线拉臂(84),所述的拉线拉臂(84)的板端设有拉线侧板 ,而在所述的拉线拉臂(84)的另一板端设有挂小回位拉簧的小孔;所述的拉线拉臂(84)的板 端设有的拉线侧板上设有开口槽,是多折的,以利于拉线的钢丝绳侧挂入而不易脱钩,且便 于通过拉线使拉线拉臂(84)转动而带动离合装置离合;所述的拉线拉臂(84)的板中设有长圆 孔,以便与拨叉相配;所述拨叉的上端短轴亦设有双槽及螺纹以便安放拉臂及通过拉线来操 纵;所述拨叉的上拨叉头和下拨叉头是对称的及凸出的,该拨叉包括均衡的两个拨点;所述 的含内锥套离合的大伞齿轮的内部设有中孔和挖空的锥形,以便中孔穿入草坪割草机的后主 轴,便于挖去的锥形与离合块或波形块适配,同时亦便于其挖空的锥形设有装离合块的内壁 ;其挖空的锥形或者设有锥形,或者设有装离合块的内壁以及多个小突起;在后主轴上设有 互垂的孔,故能安放粗圆柱销(76),细圆柱销(78),及所述压簧就是弹簧(77);所述齿轮箱 的小齿轮为增加变速比,适当地减少了小伞齿轮的齿数;所述的小伞齿轮的齿数在11齿以 内,大伞齿轮是28齿;用CNC或模具工先制出内型腔模,再把粉末放到压机上压成形,再烧 结,即粉末冶金的方法来制造小伞齿轮和含内锥套离合的大伞齿轮,防止了根切;所述上齿 轮箱盖的减速器上壳(86)直接可装;所述小伞齿轮用奥利康小齿轮,所述大伞齿轮用奥利康 大齿轮,优化了二级齿轮用弧齿锥齿轮的啮合参数和几何系数,以构成摆线齿准双曲面齿轮 ;通过钢丝绳及拉杆,使所述草坪机用齿轮箱亦称含多个零件的齿轮减速离合器壳体的下壳 体(8c)的上下端的短轴(9c)转动一定的角度,并通过弧形臂(3c)连动上拨叉头(1c)和下拨叉 头(2c),推动滑动拨套(4c)并推动离合轴承垫片(5c)和离合块沿轴向移动,从而接合自走 机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的离合齿轮来进行自走;所述的离合装置含草 坪割草机齿轮离合减速器单边拨滑套,由滑套(41d),单拨边(42d),内锥凸缘(43d)所组成; 所述的单边拨滑套的滑套(41d)上设有单拨边(42d);在所述的单边拨滑套的单拨边(42d)上设 有内锥凸缘(43d);且所述的单边拨滑套(4d)的滑套(41d)上设有圆盘状的单拨边(42d);内锥 凸缘(43d)的内侧面是圆锥面,其与轴向夹角不大于30度;由于所述的单边拨滑套(4d)是套装 并滑动在主轴上,因此所述的单边拨滑套(4d)的轴线(7d)重合于草坪割草机齿轮离合减速器 内的离合装置的主轴线(7d),即自走式草坪割草机后轮驱动主轴线;所述的单边拨滑套(4d) 的滑套(41d)的外面活动套装有拨叉;拨叉可与所述的单边拨滑套(4d)的单拨边(42d)相接触 并拨动之,即由所述的单拨边(42d)的内锥凸缘(43d)接触推力轴承垫片,从而使离合装置工 作;所述的单边拨滑套(4d)的单拨边(42d)呈圆盘状;所述的单拨边(42d)的圆盘的背面和所 述的内锥凸缘(43d)均可接触推力轴承垫片;拨叉的上端短轴还设有双槽及螺纹以便安放拉 杆及通过拉线来操纵,从而使拨叉既有所期望的拨力又在一定角度转动自如;草坪割草机 齿轮箱油口,即齿轮减速器的侧面放置的油口,由设在后轮驱动齿轮减速离合器的下壳体侧 面的侧平台(4e)、设在减速器侧面的螺纹孔(2e)以及设在螺纹孔的下方且在壳体内的下底面 的缺口(3e)所组成,所述的螺纹孔(2e)的轴线是不垂直于底面的;为了方便脱模即不用侧抽 芯,放螺蚊孔的侧平台(4e)是与上部大弧形构件直接相连的而不是中间有低凹的;所述的螺 纹孔是为拧入油口螺丝的,故尽可能使螺纹线的外径贴近底内面,以便泄油时少滞留油;加 油脂很稠厘拖数很大,虽能用但效果还是润滑油好;所述设在螺纹孔的下方且在壳体内下底 面的下缺口(3e)是长方形,为防止螺丝不触及而设置的;草坪机齿轮箱含粗圆柱销(76),细 圆柱销(78),弹簧(77)亦称压簧,其两端是并紧和磨平的;所述有等压 力对数曲线弧波浪直波纹改型注塑草坪机齿轮箱的所述齿轮箱的小齿轮用蜗杆式小 交错齿轮,所述蜗杆式小交错齿轮的轴端与大皮带轮相联,所述大皮带轮与动力机输出轴的 小皮带轮相联,其为一级传动,变比在2.1-4;所述小齿轮与大齿轮啮合,称为二级传动;所 述齿轮箱的大齿轮用大交错齿轮,其是温挤粉末冶金的;所述的小交错齿轮与温挤粉末冶金 大交错齿轮啮合,其为二级传动,变比在5.1-8;
所述主后轴两端用带单向超越离合器的温挤 粉末冶金行走齿轮与后轮塑料内齿轮传动,其为三级传动,变比在2.1-4;所述大交错齿轮与 所述主后轴同轴且活动套装在所述主后轴上,所述的大齿轮的齿轮是大交错齿轮,其是温挤粉 末冶金加工制造的;所述大齿轮内设有离合块,其亦是配合含有等压力对数曲线弧波浪直波纹 内离合的大交错齿轮,所述大齿轮与所述主后轴同轴且能转动地套装在所述主后轴上;所述主 后轴上还套装有离合滑块,所述离合滑块上设有等压力对数曲线,就是说所述离合滑块是有等 压力对数曲线弧波浪直波纹的离合滑块,所述离合结构的内部含能随着销钉沿所述主后轴滑动 的滑槽,所述销钉安放在所述主后轴上的径向孔中而与所述主后轴的轴线垂直,所述离合结构 的一端设有离合动块,以便在操作员拉动和松开草坪机的自走把手而带动拉线时,在拉线和所 述齿轮箱的拉线拉臂、拨叉、拉簧、压簧、推力轴承、垫片、滚动轴承、含油轴承、上齿轮箱 盖的组合及所述大齿轮内设有的离合块和所述主后轴上套装的离合滑块的共同作用下,进行二 级传动并通过所述大齿轮与所述主后轴之间的驱动和空转而实施自走草坪机的自走和不自走; 所述有等压力对数曲线弧波浪直波纹改型注塑草坪机齿轮箱的特征还在于,所述齿轮箱是改型 注塑箱体,操作员不抓草坪机的自走把手而不带紧拉线时,因为压簧装在离合滑块的外面,远 离大齿轮,而不是在所述大齿轮和离合滑块之间,手松时常态拉线松,而拉线拉臂在拉簧作用 下使拨叉向外并压住压簧而使离合滑块与大齿轮分离,离合滑块和主后轴脱离主动力,此为不 自走状态;当操作员的手拉紧草坪机的自走把手而带紧拉线时,因为压簧装在离合滑块的外面 ,远离大齿轮,而不是在所述大齿轮和离合滑块之间,手紧时合态拉线紧,而拉线拉臂在拉簧 作用下使拨叉向内,不压住压簧,压簧有力推动离合滑块而使离合滑块与大齿轮内设有的离合 块啮合,离合滑块和主后轴联系到主动力,从而实现一级传动、二级传动和三级传动,此为自 走状态;所述有等压力对数曲线弧波浪直波纹改型注塑草坪机齿轮箱的离合滑块与大齿轮内设 有的离合块啮合的特征还在于,所述离合滑块与离合块的端部沿端部圆周设有多个圆滑曲线连 接的圆锥形的离合锥,其略呈圆锥形,其圆锥形的圆锥面的曲面的母线是具有压力角处处相等 特性的等角螺线也称为对数螺线;故而所述的离合滑块与大齿轮内的离合块通过等角螺线面便 于平稳配合;上述技术方案中,取所述的离合滑块的主体的一段,
[0229] 建立微分方程dρ/dθ=kρ:
[0230] 设极坐标方程ρ=ρ(θ),因想要压力角λ处处相等,因此tgλ=常数,令tgλ=k,[0231] 由压力角公式tgλ=ρ’/ρ,
[0232] 就有ρ’/ρ=k,
[0233] 微分之,就有微分方程dρ/dθ=kρ.
[0234] 求解dρ/dθ=kρ,分离变量后两边积分:
[0235] ∫dρ/ρ=∫kdθ,因ρ>0,易得:
[0236] lnρ=kθ+C,
[0237] 即指数式:
[0238]
[0239] 采用PRO/ENGINEER WILDFIRE绘图软件,新设工作目录,新建零件,
[0240] 建立参数(PARAMETER)1:C实数(real number),缺省赋值。
[0241] 建立参数(PARAMETER)2:N整数(integer),缺省赋值。
[0242] 建立关系(RELATION),即本发明的方程式是:
[0243] 对数曲线:
[0244] z=0
[0245] x=10*t
[0246] y=log(10*t+0.0001)
[0247] 制出对数曲线;
[0248] 再接着,采用旋转,合并,实体化等指令,并与工件装配及合并,即可建模;
[0249] 再用所述的方程式及PRO/ENGINEER WILDFIRE所建模,输入CNC加工中心,用CIMATRO或 MASTCAM,制温挤粉末压铸的钢模,或用铣床,刨床及电火花加工作辅助;用电火花加工时, 用所述的方程式输入CNC加工中心,加工出则要先制出钨电极,再制出先淬火很硬的钢模 离合模芯;加工大交错齿轮,则要先用滚齿机制出钨铜电极,再把滚出的钨铜电极的旋转齿 轮部分,浸入稀醋酸使所述旋转齿轮小几个丝以便有备无患地抵消后续电加工的鼓形放电在 齿根的间隙,用有三维旋转头的机床制出温挤粉末冶金齿轮钢模;再机加工工件,在所述离 合滑块与离合块的端部沿端部圆周设有的多个有对数螺线的离合锥上制出弧波浪和直波纹, 每个所述离合锥依次按四种形态排列,依次为上坡弧波浪(1a1)、顶弧凸(1a2)、下坡直 波纹(1a3)、底波纹(1a4),也就是说在所述离合滑块与离合块的沿端部圆周设有的多个 离合锥的主形态的轮廓曲线是大致的对数螺线亦称等角螺线的一段,再依次按所述四种形态 排列的各局部进行雕刻;在所述上坡弧波浪(1a1)的上坡度的对数螺线弧上细密地径向即横 向雕刻有多个起伏波澜纹,亦称为弧波浪;而在所述顶弧凸(1a2)上不雕纹,但要使其顶弧 凸的近似圆心靠所述下坡直波纹更近;再在所述下坡直波纹(1a3)的坡度更陡峭的形态上细 密地轴向即纵向雕刻较多直截的有起伏波澜的多个突筋和多个凹槽,亦称为直波纹;在所述 底波纹(1a4)上径向即横向雕刻有少许条纹;以便所述有等压力对数曲线弧波浪直波纹粉末 冶金草坪机齿轮箱的离合滑块与离合块的离合的机构在工作时更接近高等数学的压力角处处 相等的科学依据而更平稳和更可靠;经打磨及装配,再用带推动粉末的机械手配合的温挤粉 末冶金压机批量生产;齿轮箱体用改型注塑塑料,用尼龙双六加30%玻纤进行前处理,先在晴 天阳光下晒作为多镨光线处理,再预烘在81-119度不少于31分钟;注塑后的齿轮箱体进行后 处理,在100-121度水煮不少于121分钟;整个装配密封好的齿轮箱抽样放入上层结的水中 不少于24小时再强度检查;所述齿轮箱的大齿轮用大交错齿轮和离合滑块,其均是用温压亦 称温挤粉末冶金压制的,所用粉末是温压粉,所述温压粉牌号用7.0g/ccmin-7.6g/ccmin,温 压温度在99-129摄氏度,压完的温挤粉末冶金工件先浸油,捞出沥干;再热处理,碳氮共渗, 用甲烷和气,在不大于899度热处理4小时;再回火处理180度90分钟;硬度应在洛氏HRC35 -44度,以满足所述的有等压力对数曲线弧波浪直波纹粉末冶金草坪机齿轮箱的小交错齿轮 与温挤粉末冶金大交错齿轮的啮合以及满足所述齿轮箱的大齿轮用大交错齿轮和离合滑块的 离合;所述齿轮箱的大齿轮内能装轴承,也能装压簧;所述离合滑块设有凸缘(1a5),其设有 多孔(1a6)能用多个螺杆(1a8)连接后拨盘(1a7),所述凸缘(1a5)和所述后拨盘(1a7)是平行的, 以利于在二者之间插装入拨叉的上拨叉头(1c)和下拨叉头(2c)使得左右都得力即离合都能得 到拨叉的力;所述离合滑块的另一重大创举是整体在其中部设有凸缘(1a5)和在其后端部设有 后拨盘(1a7),如果是注塑件要作侧抽芯才能脱模,但因是温挤粉末冶金不好侧抽,现能不用侧 抽芯而是模具直接插穿,其办法巧的是在所述离合滑块其中部设有的凸缘(1a5)和在其后端部 设有的后拨盘(1a7)均设有多个互补交错的开口,这样既方便脱模,跨过了温挤粉末冶金不好侧 抽芯不能制双层凸缘和拨盘的难关,又方便在双层凸缘和拨盘二者之间插装入拨叉的上拨叉 头(1c)和下拨叉头(2c),使得左右都得力即离与合都能得到拨叉的力,从根本上解决了离合不 失误。
[0250] 所述离合滑块的整体在其中部设有凸缘(1a5)和在其后端部设有后拨盘(1a7),且在所述 离合滑块其中部设有的凸缘(1a5)和在其后端部设有的后拨盘(1a7)均设有4个互补交错的开口 ,所述凸缘(1a5)和所述后拨盘(1a7)有平行面,以利于在二者之间插装入拨叉的上拨叉头(1c) 和下拨叉头(2c)。
[0251] 所述离合滑块的整体在其中部设有凸缘(105)和在其后端部设有后拨盘(1a7),且在所述 离合滑块其中部设有的凸缘(1a5)和在其后端部设有的后拨盘(1a7)均设有2-3个互补交错的开 口,口边有倒角,所述凸缘(1a5)和所述后拨盘(1a7)有平行面,以利于在二者之间插装入拨叉 的上拨叉头(1c)和下拨叉头(2c)。
[0252] 所述离合滑块的整体在其中部设有凸缘(1a5)和在其后端部设有后拨盘(1a7),且在所述 离合滑块其中部设有的凸缘(1a5)和在其后端部设有的后拨盘(1a7)均设有5-24个互补交错的 开口,口边倒圆角,所述凸缘(1a5)和所述后拨盘(1a7)有平行面,以利于在二者之间插装入拨 叉的上拨叉头(1c)和下拨叉头(2c)。
[0253] 所述离合滑块设有凸缘(1a5),其设有2孔(1a6),能用2个螺杆(1a8)连接后拨盘(1a7)使 得所述凸缘(1a5)和所述后拨盘(1a7)平行,以利于在二者之间插装入拨叉的上拨叉头(1c)和下 拨叉头(2c)。
[0254] 所述离合滑块设有凸缘(1a5),其设有3-18孔(1a6),能用3-18个螺杆(1a8)连接后拨盘 (1a7)使得所述凸缘(1a5)和所述后拨盘(1a7)平行,以利于在二者之间插装入拨叉的上拨叉头 (1c)和下拨叉头(2c)。
[0255] 所述离合滑块设有凸缘(1a5),其设有3-18孔(1a6)其是螺纹孔,能用3-18个螺杆(1a8) 连接后拨盘(1a7)使得所述凸缘(1a5)和所述后拨盘(1a7)平行,以利于在二者之间插装入拨叉 的上拨叉头(1c)和下拨叉头(2c)。
[0256] 所述齿轮箱的大齿轮用大交错齿轮和离合滑块,其均是用温压亦称温挤粉末冶金压制的 ,所用粉末是温压粉,所述温压粉牌号用SMF5040,为7.0g/ccmin,温压温度在101-119摄氏度, 压完的温挤粉末冶金工件先浸油,捞出沥干;再热处理,碳氮气体共渗,用甲烷和氨气,在不 大于818度热处理4小时;再回火处理170度60-100分钟。
[0257] 所述齿轮箱的大齿轮用大交错齿轮和离合滑块,其均是用温压亦称温挤粉末冶金压制的, 所用粉末是温压粉,所述温压粉牌号用7.0g/ccmin,温压温度在98摄氏度,压完的温挤粉末冶 金工件先浸入转基因油,捞出沥干,再放入抽真空罐;再热处理,碳氮硼共渗,在铁碳合金理 论拐点723度,8小时。
[0258] 所述离合滑块与离合块的端部沿端部圆周设有的3-18个有对数螺线的离合锥上制有弧波 浪和直波纹,每个所述离合锥依次按四种形态排列,依次为上坡弧波浪(1a1)、顶弧凸(1a2) 、下坡直波纹(1a3)、底波纹(1a4),也就是说在所述离合滑块与离合块的沿端部圆周设有的 多个离合锥的主形态的轮廓曲线是大致的对数螺线亦称等角螺线的一段,再依次按所述四种形态 排列的各局部进行雕刻;在所述上坡弧波浪(1a1)的上坡度的对数螺线弧上细密地径向即横向 雕刻有至少2个起伏波澜纹,亦称为弧波浪;而在所述顶弧凸(1a2)上不雕纹或有至少1个;再 在所述下坡直波纹(1a3)的坡度更陡峭的形态上细密地轴向即纵向雕刻至少直截的有起伏波澜 的2个突筋和2个凹槽,亦称为直波纹;在所述底波纹(1a4)上径向即横向雕刻有至少1个 条纹;以便所述有等压力对数曲线弧波浪直波纹离合时更接近高等数学的压力角处处相等 的科学依据而更平稳和更可靠。
[0259] 本发明涉及一种用于庭院、公园及道路旁边等场所修剪草坪的草坪割草机,尤其是 有等压力对数曲线弧波浪直波纹粉末冶金草坪机齿轮箱,其重大创举是离合滑块整体在其 中部设有凸缘(105)和在其后端部设有后拨盘(1a7),因是温挤粉末冶金不好侧抽,其办法巧 的是在所述离合滑块其中部设有的凸缘(105)和在其后端部设有的后拨盘(1a7)均设有多个 互补交错的开口,这样既方便脱模,跨过了温挤粉末冶金不能制双层凸缘和拨盘的难关,又 方便在双层凸缘和拨盘二者之间插装入拨叉,使得左右都得力即离与合都能得到拨叉的力, 从根本上解决了离合不失误。离合滑块与离合块的端部沿端部圆周设有的多个有对数螺线 的离合锥上制有弧波浪和直波纹,每个离合锥依次为上坡弧波浪(1a1)、顶弧凸(1a2)、 下坡直波纹(1a3)、底波纹(1a4),也就是说在所述离合滑块与离合块的主形态的轮廓 曲线是对数螺线的一段,以便有对数曲线弧波浪直波纹离合时更接近高等数学的压力角处 处相等的科学依据而更平稳和更可靠。探索温挤粉末冶金制造方法亦有许多创新。草坪割 草机齿轮箱无论是塑料类的还是金属类的,受到技术及成本等限制,自走离合不平稳和不 可靠的情况时有发生,解决偶尔发生的不离合问题,一直是业界的国际性老大难问题。
[0260] 等压力对数曲线听起来玄,但其实在工厂里是常见的,这类有等压力对数曲线的凸 轮许多中级钳工都会做,作两个有等压力对数曲线的钢模芯,离合滑块与离合块的端部沿 端部圆周设有的多个有对数螺线的离合锥上制有弧波浪和直波纹,每个离合锥依次为上坡 弧波浪(1a1)、顶弧凸(1a2)、下坡直波纹(1a3)、底波纹(1a4),也就是说在所述 离合滑块与离合块的主形态的轮廓曲线是对数螺线的一段即可,再批量生产。现能不用侧 抽芯而是模具直接插穿,其办法巧的是在所述离合滑块其中部设有的凸缘(1a5)和在其后端 部设有的后拨盘(1a7)均设有多个互补交错的开口,这样既方便脱模,跨过了温挤粉末冶金 不好側抽芯不能制双层凸缘和拨盘的难关,又方便在双层凸缘和拨盘二者之间插装入拨叉 的上拨叉头(1c)和下拨叉头(2c),使得左右都得力即离与合都能得到拨叉的力,从根本上解 决了离合不失误,因人加杠杆作用的拨叉的力大大于弹簧的力。
[0261] 本说明书所述许许多多之具体实施例是国内外经验的宝贵财富和结晶,亦是用来详 细说明本创作之目的、特征及功效,对于熟悉此类技艺之人仕而言,根据上述种种说明, 可能对该发明及具体实施例作及某些部分作部分变动及修改,其本质未脱离出本创作之精 神范畴者,皆应包含在本发明的申请专利保护范围内,宜先陈明。
[0262] 草坪割草机被广泛用于按人们的喜好所选择的有时自走有时不自走的方式来割草。 操作步行者拉动自走操纵手柄,通过钢丝绳及拨杆,使离合块沿轴向移动来离合。现有技术 的自走机构的后轮驱动齿轮减速离合器内的离合装置的离合块,是只靠离合块侧面的圆锥来 离合,需较大的轴向结合力,致使内压圆垫片断裂的损坏现象不时发生;圆锥面间在接合过 程中产生摩擦热,需要齿轮箱内加润滑油;且圆锥面间有摩擦有相对滑动,消耗功率。草坪 割草机齿轮箱无论是塑料类的还是金属类的,受到技术及成本等限制,自走离合不平稳和不 可靠的情况时有发生,解决偶尔发生的不离合问题,一直是业界的国际性老大难问题。
[0263] 为了克服草坪割草机现有技术的的后轮驱动减速器内的离合机构所致工作状态的不 足,同时也为了发明几种不同类型的草坪割草机用离合器和减速器,联想到本发明人曾在国 外如瑞士作为高工LSENIOR ENGINEER涉及制造的某些器件,加以改进特制揉合,再辅以发明能 使产品更上一层楼,本发明人以毕生国内外工作经验,作了多种设计和创新,恰如人类追求 发明的完美是永不停歇的,以下就多种逐步改进和完善的实用方案结合多种图示而加以详细 解说。
[0264] 常用的草坪割草机用的动力是从位于草坪割草机中部的发动机的垂直刀轴上用皮带和 皮带轮进行一级传动,转速从每分3000转变为每分1500转,再进行二级传动引到位于草坪割 草机后部的驱动后轴的含离合器的减速器,二级减速器的变速比达5,转速从每分1500转变为 驱动后轴的每分300转,再进行三级传动,由驱动后轴的同轴的驱动齿轮与草坪割草机的后轮 内的内齿轮齿圈相啮合,因后轮要调节不同割草高度,故后轮的轴在调高架上而与驱动后轴 不能同轴而是两轴平行,使草坪割草机的最大自走速度大致在每秒一米,以满足客户要求。
[0265] 为了节能减排,减少有害HC碳氢化合物排放,草坪割草机一方面是改进发动机的排放, 另一方面是采用电能,用锂电池功率低,一般仅几百瓦,还得每一小时去充电;而草坪割草 机用发动机能上千瓦工作数小时;尽管如此,用电的草坪割草机还是定单显著增多,因人们 追求环境保护的目标是坚定的,追求操作的自动化和智能化是无尽的,于是乎,一种有节能 电路控制利于降噪的园林智能割草机用三级四行星轮后驱行走变速箱就应运而生了。
[0266] 常用的草坪割草机用的动力是从位于草坪割草机中部的发动机的垂直刀轴上用皮带和 皮带轮进行一级传动,转速从每分3000转变为每分1500转,再进行二级传动引到位于草坪割 草机后部的驱动后轴的含离合器的减速器,二级减速器的变速比达5,转速从每分1500转变为 驱动后轴的每分300转,再进行三级传动,由驱动后轴的同轴的驱动齿轮与草坪割草机的后轮 内的内齿轮齿圈相啮合,因后轮要调节不同割草高度,故后轮的轴在调高架上而与驱动后轴 不能同轴而是两轴平行,使草坪割草机的最大自走速度大致在每秒一米满足客户要求;但是 技术难题是在草坪割草机上用电受到电源的限制,电动机若采用有刷的串激电动机则有刷对 无线电干扰大。在草坪割草机上采用锂电池组充电供电源,电动机则采用无刷的电动机,是 有一定的改良;但为追求小体积高输出,无刷电机的转速高达每分20000多转,相对于原来的 减速器的初始转速每分1500转,是大了十多倍,这就使得电动减速器的难度大大增加,对减 少成本,降低噪音,压低温升,加大变比都提出了很高的要求。
[0267] 割草机用刀片及减速器齿轮及空冷内轴的碳氮硼处理,其齿轮轴是空的管状的,内部是通 的以便外通空气冷却;所述谐波齿轮柔轮传动后轴驱动减速器,用无刷电机的转速每分20000 转、功率250瓦、36伏、输出轴直径5毫米;电机主动齿轮(88)的齿数18;所述电机主动齿 轮(88)的所述齿数18的马达齿轮与三个各个齿数18、模数0.6的既自转又绕沿马达轴线的公 轴线公转的行星齿轮(98)啮合,所述行星齿轮分别装在均分的且与公轴线等距的行星架(97) 的三个行星轮轴上;所述齿数18的马达齿轮是钢40Cr的;所述行星齿轮(98)的三个行星轮均是 聚甲醛的;与行星轮啮合且几何轴线固定的行星系的中心轮的内齿轮(99)是钢40Cr的,模数是 0.6,齿数是60,所述行星齿轮传动的分类是NGW型,N是内啮合齿轮,G是两个齿轮啮合副 中间的公用齿轮,W是外啮合齿轮;所述行星齿轮传动的传动比是1+60/18为4.3,符合传动 比推荐值2.7至9,传动效率为百分之97-99;所述行星架(97)的公轴线中心伸出轴上设有对 称的两个扇形所形成的扇形槽,以便与所述的与电机同轴的行星架输出齿轮(96)的公轴线 中心伸出轴上所设有的对称的两个扇形所形成的扇形凸来互配插合并且均插入到大轴承 (105)的内圈里,所述行星架输出齿轮(96)的齿数是26、模数是1.5、分度圆是 26x01.5=39;所述行星架输出齿轮(96)与第一中间轴上的2812双齿轮(104)的齿数是28、 模数是1.5、分度圆是28x01.5=42的28齿轮相啮合,所述第一中间轴上的28齿轮(104a)与 所述行星架输出齿轮(96)的齿数是26的所述行星架输出齿轮(96)之间的第一中间轴传动 比是28/26为1.077;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的 12齿轮(104c),所述2812双齿轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103) 的外径是14mm,以便与所述2812双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内 径是5以便与所述第一中间轴活动装配;另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同轴 的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c),装在第二中间轴上,所述2812双齿 轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103)的外径是14mm,以便与所述2812 双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内径是5以便与所述第二中间轴活动 装配;所述第一中间轴上的2812双齿轮(104)的同轴于28齿数的28齿轮(104a)的12齿数的 12齿轮(104c)与所述第二中间轴上的所述另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同 轴的28齿数的28齿轮(104a)相啮合,所述第二中间轴上的28齿轮(104a)与所述第一中间 轴上的2812双齿轮(104)的12齿数的12齿轮(104c)之间的第二轴传动比是28/12为 2.33;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c)是用聚甲醛在注塑模具里加工成型的;所述的减速器的后轴输出部分含同轴的长半 后轴及短半后轴,所述长半后轴上依次装有后轴驱动减速器壳油封、安合弹性夹(92)、铁 垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101)、含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)、长轴 中夹轴,所述长半后轴上设有径向横孔以便通过横销钉与所述安全离合锥(90)固连,所述安 合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述安全离合锥(90)和 所述挂档盘(101)与所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联,所述长半后轴的 一端设有轴向深孔,以便插入所述长轴中夹轴,再插入短半后轴的一端所设有的轴向深孔内 而使所述长半后轴和所述短半后轴活动相联;所述短半后轴上依次装有后轴驱动减速器上盖 和油封、也依次装着另一套的安合弹性夹(92)、铁垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101) ,所述短半后轴上也设有径向横孔以便通过横销钉与另一套的所述安全离合锥(90)固连,另 一套的所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述短半 后轴上的所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)也与前述的唯一的所述含安合挂档块 (91a)后轴驱动齿轮(91)相联;所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)的齿数是 33齿且模数是2.5;所述第二中间轴上的28齿轮(104a)的12齿数的12齿轮(104c)与所述 后轴上的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)之间的中转后轴传动比是33/12为 2.75;减速器总传动比是4.3x33/12x28/12x28/26=4.3x6.9=30倍,合用;其特征在于,所述 长半后轴的另一端和所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽以便装后轮驱 动齿轮,所述后轮驱动齿轮为14齿模数2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草坪割草机后 轮内的后轮齿圈(107),所述后轮齿圈(107)的齿数为52齿模数2.5配小割草机后轮。
[0268] 为了省去行星架和行星内齿轮,好不容易创新了一种既达到变比又满足散热的用电动 齿轮内轴空冷无行星后轴驱动减速器的园林机,其含无行星后轴驱动减速器,从齿轮轴是空 的管状的,内部是通的以便外通空气冷却,其齿轮均是人字齿轮,其有益之处不言而喻。
[0269] 电动齿轮内轴空冷无行星后轴驱动减速器的园林机,从齿轮轴是空的管状的;无刷电机 的转速每分20000转、功率250瓦、36伏、输出轴直径5毫米;电机主动齿轮(88)的齿数18 、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8;去掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的马达 从动轴上的马达从齿轮(106)啮合,所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆 是38x0.6=22.8,马达传动比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述新设的马达 从动轴上装有从齿套筒(100)和接套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模 数是1.5,所述接套齿轮与作为输出齿轮与第一中间轴上的2812双齿轮(104)的齿数是28、 模数是1.5、分度圆是28x01.5=42的28齿轮相啮合,所述新设的马达从动轴的输出齿轮与第 一中间轴传动比是28/12;以上传动比为38/18x28/12=4.9,超过行星变比4.33,实际合用; 其余变比大致相同;所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的 12齿轮(104c),所述2812双齿轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103) 的外径是14mm,以便与所述2812双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内 径是5以便与所述第一中间轴活动装配;另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同轴 的
28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮(104c),装在第二中间轴上,所述2812双齿 轮(104)的两端各设有小轴承(103),所述小轴承(103)的外径是14mm,以便与所述2812 双齿轮(104)的两端的内孔配合,所述小轴承(103)的内径是5以便与所述第二中间轴活动 装配;所述第一中间轴上的2812双齿轮(104)的同轴于28齿数的28齿轮(104a)的12齿数的 12齿轮(104c)与所述第二中间轴上的所述另一件结构相同的所述2812双齿轮(104)也含同 轴的28齿数的28齿轮(104a)相啮合,所述第二中间轴上的28齿轮(104a)与所述第一中间 轴上的2812双齿轮(104)的12齿数的12齿轮(104c)之间的第二轴传动比是28/12为 2.33;
所述2812双齿轮(104)含同轴的28齿数的28齿轮(104a)和12齿数的12齿轮 (104c)是用聚甲醛在注塑模具里加工成型的;所述的减速器的后轴输出部分含同轴的长半 后轴及短半后轴,所述长半后轴上依次装有后轴驱动减速器壳油封、安合弹性夹(92)、铁 垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101)、含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)、长轴 中夹轴,所述长半后轴上设有径向横孔以便通过横销钉与所述安全离合锥(90)固连,所述安 合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述安全离合锥(90)和 所述挂档盘(101)与所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)相联,所述长半后轴的 一端设有轴向深孔,以便插入所述长轴中夹轴,再插入短半后轴的一端所设有的轴向深孔内 而使所述长半后轴和所述短半后轴活动相联;所述短半后轴上依次装有后轴驱动减速器上盖 和油封、也依次装着另一套的安合弹性夹(92)、铁垫圈、安全离合锥(90)、挂档盘(101) ,所述短半后轴上也设有径向横孔以便通过横销钉与另一套的所述安全离合锥(90)固连,另 一套的所述安合弹性夹(92)包夹着所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101),所述短半 后轴上的所述安全离合锥(90)和所述挂档盘(101)也与前述的唯一的所述含安合挂档块 (91a)后轴驱动齿轮(91)相联;所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)的齿数是 33齿且模数是2.5;所述第二中间轴上的28齿轮(104a)的12齿数的12齿轮(104c)与所述 后轴上的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)之间的中转后轴传动比是33/12为 2.75;减速器总传动比是
4.3x33/12x28/12x28/26=4.3x6.9=30倍,合用;其特征在于,所述 电机主动齿轮(88)的齿数18、模数0.6、分度圆是18x0.6=10.8的金属齿轮,以便通用;去 掉行星轮系,所述电机主动齿轮(88)与新设的马达从动轴上的马达从齿轮(106)啮合, 所述马达从齿轮(106)为齿数38、模数0.6、分度圆是38x0.6=22.8的金属齿轮,马达传动 比是38/18;所述马达从齿轮内与14x5轴承相配;所述马达从齿轮内设有均布四等分的宽槽孔 (106a)以便让从齿套筒(100)的四个宽爪插入,所述马达从齿轮内设有均布四等分的窄 槽孔(106c)以便让从齿套筒(100)的四个风扇爪插入,所述四个风扇爪有利于散热; 所述从齿套筒(100)的另一端设有四个拨爪以便与所述新设的马达从动轴上装有的所述接 套齿轮(102)相配方,所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述接套齿轮(102) 内设有所述小轴承(103),内插入新设的马达从动轴;所述从齿套筒(100)的外部设有 大轴承,所述大轴承设在减速器壳上;所述新设的马达从动轴上装有从齿套筒(100)和接 套齿轮(102),所述接套齿轮(102)的齿数是12且模数是1.5,所述长半后轴的另一端和 所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽以便装后轮驱动齿轮,所述后轮驱 动齿轮为14齿模数2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草坪割草机后轮内的后轮齿圈(107), 所述后轮齿圈(107)的齿数为82齿模数2.5配大割草机后轮;所述从齿套筒(100)的每个风扇 爪的风扇的叶轮叶道出口处叶片角度大于90度,其为前向叶片的叶轮的风扇;
[0270] 减速器的电机设有电机控制电路;电机控制部分原理:
[0271] 本系统直流无刷电机控制部分采购集成芯片控制方案,芯片内置转子位置译码器,监控三个 电机位置传感器,以提供上部、下部功率MOS驱动的正确时序,具有全波六步驱动功能, 外围三相驱动器件为集成MOS管,上部功率开关为PMOS管,下部功率开关为NMOS管, 集成芯片具有过流保护功能,R118电阻为电机电流采样电阻,电流采样信号被R117、R119 分压后送到芯片电流采样端,当电流采样信号值大于0.1V,过流保护功能激活,电机停止 转动,过流保护设置点为:
[0272] Icurrent=0.1*(R117+R119)/(R118*R119)
[0273] 当发生过流事件时,驱动芯片Fault Output引脚的输出为低电平,将电机驱动信号 OutputEnable信号拉低,电机停止运转,避免机器负载电流过大而发生电子器件损坏, 当Fault Output为低电平时,三极管Q24的B-E端电压也降为零,由导通状态切换为截止 状态,BLADE_FAULT信号为高电平,当MOU收到BLADE_FAULT高电平后,立即停止所有电机 运行;除此这外,MCU还设置有二级软件过流保护功能,以便在不同负载条件下,灵活处理 机器运行动作,避免机器频繁停机,
[0274] 软件过流保护功能能描述如下:
[0275] 电机电流采样信号BLADE_P8,经过运算放大器运算放大7.8倍后,将放大后的采样电流模拟 信号BLADE_CRT信号送给MCU具有模数转换功能的引脚上,经过内置的模数转换单元处理 后,模拟电流信号转换为12位的数字电流信号,此信号与MCU设置的过流阈值信号相比较, 当电流信号值大于过流阈值时,执行相应的过流时的运行动作,[0276] 左、右行走电机具有相同的过流保护功能,
[0277] 电流运算放大电路:
[0278] 电流放大倍数计数公式:
[0279] A=1+(R7/R14)*Icurrent
[0280] 当电机运行过程中出现异常状况如机器碰撞、机器提升,机器翻转时,发生这些事件的 感觉器将相关信号反馈给MCU,MCU立即执行刹车功能,
[0281] 具体动作过程如下:
[0282] 当检测以上事件的霍尔传感器发生位置偏置时,霍尔信号由高电平切换为低电平,MCU 管脚检测至电平变化后,发出的BLADE_BRK信号由高电平切换为低电平,经过以下的反 相电路处理后,产生BLADE_P4高电平信号给电机驱动芯片U13,执行电机刹车功能,[0283] 左、右行走电机具有相同的功能;
[0284] 驱动芯片还有使电机正转/反转功能,当机器运行中发生碰撞事件时,机器执行后退功 能,具体动作描述如下:
[0285] 当霍尔传感器将碰撞信号发送给MCU时,MCU将控制电机运行方向的BLADE_DIR的信号 由低电平切换为高电平,经过如下反相电路处理后,产生低电平的BLADE_P7信号给电 机驱动芯片U13,电机由正转切换反转状态,机器执行后退运行动作,
[0286] 左、右行走电机具有相同的功能;
[0287] 电机速度控制原理:
[0288] 机器在不同的工作状态下,电机运行速度也不相同,因此需要反馈电机的运行速度信号 给电机驱动芯U13,本系统设计采用专用的电机速度检测芯片,以产生电机速度控制所 需的反馈电压,而无需昂贵的转速计,U12,即可实现此功能;
[0289] 具体工作原理如下所述:
[0290] 被电机驱动芯片U13用作电子转子位置译码的霍尔传感器输出信号发生正或负的跳变, 可以使U12产生一个幅度和持续时间的脉冲,其参数由外部电阻R101、C48确定,在U12 的引脚5处的输出脉冲被U13的误差放大器积分,以产生一个直流电平,该电平与电机 速度成正比,此速度反馈电压在U13的引脚13处建立PWM参考电平,并闭合成反馈环路, 输出驱动MOS的控制信号,同时,将U13引脚13处的PWM参考电压反馈给MCU具有模数转换 功能的引脚,以便MCU得知电机实际运行速度,并根据实际运行速度值与设定值的 差来调整控制电压;
[0291] 相关电路描述如下:
[0292] RMOT_DAC为MCU输出的目标速度控制电压值,经运算放大器放大后(放大倍数=1+R5/R12) ,送至右行走电机驱动芯片的引脚11处,引目标速度电压与实际速度电压的差值经芯片 内部误差放大器放大后,在引脚13处输出上述的PWM调节的参考电压信号RMOT_P6。
[0293] 益处:割草机用刀片及减速器齿轮及空冷内轴的碳氮硼处理,其齿轮轴是空的管状的, 内部是通的以便外通空气冷却;所述谐波齿轮柔轮传动后轴驱动减速器,用无刷电机 转速20000转、功率250瓦、36伏、输出轴直径5毫米;电机主动齿轮(88)的齿数18、模数0.6 、分度圆是10.8;所述电机主动齿轮(88)的所述齿数18的马达齿轮与三个各个齿数18、 模数0.6的既自转又绕沿马达轴线的公减速器总传动比是4.3x33/12x28/12x28/26=
4.3x6.9=30 倍,合用;所述长半后轴的另一端和所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽 以便装后轮驱动齿轮,所述后轮驱动齿轮为14齿模数2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草 坪割草机后轮内的后轮齿圈(107),所述后轮齿圈(107)的齿数为
82齿模数2.5配大割草机后轮。
[0294] 草坪割草机用后轴驱动减速器,因位于离地坪仅25毫米的低地位,受限价且受狭窄限制, 所以难于把变比做大,后轮已被定型,模数大了装不下,模数小了又很快磨坏,要物美价廉, 还要节能环保,在草坪割草机用后轴驱动减速器上一直是个老大难问题,用电动谐波齿轮柔轮 传动后轴驱动减速器的园林设备,其齿轮轴是空的管状的,内部是通的以便外通空气冷却;所 述谐波齿轮柔轮传动后轴驱动减速器的园林设备,轴中间轴均是管的以冷却,柔轮利于降噪。
[0295] 园林机用电动交错轴斜齿轮无行星后轴驱动减速器,其齿轮轴是空的管状的,内部是通的 以便外通空气冷却;采用无刷电机,从齿套筒(100)的每个风扇爪的风扇的叶轮叶道出口处 叶片角度大于90度,其为前向叶片的叶轮的风扇。齿轮内的轴是空的以冷却;后轴驱动减速 器的园林机在草坪割草机用后轴驱动减速器上一直是个老大难问题,用电动谐波齿轮柔轮传 动后轴驱动减速器的园林设备,其齿轮轴是空的管状的,内部是通的以便外通空气冷却;园林 机用电动交错轴斜齿轮无行星后轴驱动减速器有利于利用原广泛使用的交错轴斜齿轮变速箱, 仅把输入部分的原发动机皮带轮去掉而改为用电动机和齿轮来的动力去驱动交错轴斜齿轮及 后轴;因用的是交错齿轮,故电机的安装位置和方向要用新箱体外壳
[0296] 亮点是:
[0297] 园林机用电动交错轴斜齿轮无行星后轴驱动减速器,去掉行星系而用交错齿轮传动,后 轴上的所述含安合挂档块(91a)后轴驱动齿轮(91)改用交错斜齿轮,其螺旋升角是27度; 所述第二中间轴上的28齿轮(104a)的12齿轮(104c)改用螺杆,与所述后轴上的所述改用 交错斜齿轮之间的中转后轴第三传动比为5;所以,总传动比是5x28/26x28/12x28/12=30,恰 好合用;所述长半后轴的另一端和所述短半后轴的另一端均各设有横向双切槽和横向双切槽 以便装后轮驱动齿轮,所述后轮驱动齿轮为14齿模数2.5,并用所述后轮驱动齿轮驱动装在草 坪割草机后轮内的后轮齿圈(107),所述后轮齿圈(107)的齿数为52齿模数2.5配小割草机后轮。 有利于利用原广泛使用的交错轴斜齿轮变速箱的大量零部件和机床设备。
[0298] 园林智能割草机用三级四行星轮后驱行走变速箱,其特征在于,其是草坪割草机用 三级四行星齿轮啮合齿轮减速箱(108),其采用无刷电机,转速20000转、功率150瓦、36伏、 输出轴直径5毫米,有速度控制电路;电机主动齿轮(88)的齿数为20;所述电机主动齿轮(88) 的所述齿数20的马达齿轮,与三级行星系的第一级行星架上的四个行星齿轮(98)啮合传动, 所述齿轮均用斜齿轮,其螺旋升角是12.7度;所述四个各个齿数19、模数0.6的既自转又绕 沿马达轴线的公轴线公转的行星齿轮(98),分别装在均分的且与公轴线等距的行星架(97) 的四个行星轮轴上;所述齿数20的马达齿轮是钢40Cr的;所述行星齿轮(98)的四个行星轮均 是聚甲醛SP500的;与行星轮啮合且几何轴线固定的行星系的中心轮的内齿轮(99)是钢40Cr的 ,模数是0.6,齿数是60,所述行星齿轮传动的分类是NGW型,N是内啮合齿轮,G是两个齿轮啮 合副中间的公用齿轮,W是外啮合齿轮;所述行星齿轮传动的传动比是1+60/20为4,符合传动 比推荐值2.7至9,传动效率为百分之97-99;所述第一级行星架上的中心输出齿轮与第二级行 星架上的四个行星齿轮(98)啮合传动,所述齿轮均用斜齿轮,其螺旋升角是12.7度,第二 级的四个各个齿数19、模数0.6的既自转又绕沿马达轴线的公轴线公转的行星齿轮(98),分 别装在均分的且与公轴线等距的行星架(97)的四个行星轮轴上;所述第一级行星架上的中心 输出齿轮是钢40Cr的,第二级的行星架上的四个行星齿轮(98)的四个行星轮均是聚甲醛 SP500的;与行星轮啮合且几何轴线固定的行星系的中心轮的内齿轮(99)是钢40Cr的,模数是 0.6,齿数是60,所述行星齿轮传动的分类也是NGW型,N是内啮合齿轮,G是两个齿轮啮合副 中间的公用齿轮,W是外啮合齿轮;所述第二级的行星齿轮传动的传动比是1+60/19为3.16;
[0299] 所述第二级行星架上的中心输出齿轮与第三级行星架上的三个行星齿轮(98)啮合传动,所 述齿轮均用斜齿轮,其螺旋升角是12.7度,第三级的三个各个齿数18、模数0.6的既自转又绕 沿马达轴线的公轴线公转的行星齿轮(98),分别装在均分的且与公轴线等距的行星架(97) 的三个行星轮轴上;所述第二级行星架上的中心输出齿轮是钢40Cr的,齿数18、模数0.6,第 三级的行星架上的三个行星齿轮(98)的三个行星轮不是聚甲醛SP500的而是钢40Cr的;与行 星轮啮合且几何轴线固定的行星系的中心轮的内齿轮(99)是钢40Cr的,模数是0.6,齿数是60, 所述行星齿轮传动的分类也是NGW型,N是内啮合齿轮,G是两个齿轮啮合副中间的公用齿轮, W是外啮合齿轮;所述第三级的行星齿轮传动的传动比是1+60/18为4.33;以上的三级总传动 比是4x3.16x4.33=55倍,转速20000转/55=360,配有速度控制电路,合用;更合理分配各级 扭力矩,力小的部位用塑料齿轮,力大的部位用钢齿轮,特别是用斜齿轮,其啮合特性是 不言而喻的。
[0300] 一种草坪割草机用安全过载缩后空转单片割草刀,其特征在于,其含刀片及减速器 的齿轮及消声内轴因磨损大、温升高、转速高、噪音大、难保长期运行而必须处理保护后 处理,减速器的齿轮轴是管状的,减速器的从齿轮传动含消声内轴(100a),以便消声冷却; 减速器是用电动齿轮内轴空冷无行星后轴驱动减速器,其含电动机旁新设有从齿轮轴是空的 管状的,所述的从齿轮轴能高速旋转内部是通的,其一端通电机的一端,其一端的内通孔的 气通上万转高速电机的一端,其一端的外部能转动地设有轴承和从齿套筒,所述的从齿轮轴 内含所述消声内轴,所述的从齿轮轴内含所述消声内轴其另一端的内通孔通减速器的外部, 在所述的从齿轮轴所含的所述消声内轴上设有多个六棱锥形的消声尖劈,所述消声内轴的靠 近电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的消声尖劈是密集的,所述消声内轴 的远离电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的消声尖劈是稀疏的,所述消声 内轴的中部设有隔离连接部以使其一端连接所述的从齿轮轴的靠近电机的一端且其另一端连 接所述的从齿轮轴的远离电机的一端,以便参考莱特希尔参数及理查兹噪声的紊流噪声的电 机来的气流,在靠近电机的一端的端口经压缩,再膨胀进入从齿轮轴,再膨胀的气流经所述 消声内轴的靠近电机的一端的内轴的空芯管上所设有的多个六棱锥形的密集的消声尖劈再压 缩而通过消声内轴稍微运行后再通过消声内轴的远离电机的一端的内轴的空芯管上所设有的 多个六棱锥形的稀疏的消声尖劈再次压缩而后再次溢出到所述的从齿轮轴内含所述消声内轴 其另一端的内通孔通减速器的外部,以压缩膨胀再压缩再膨胀而进行消声降噪的过程;亦便 于外通空气冷却;刀片及减速器齿轮及消声内轴保护后处理其含刀片及减速器的齿轮及消声 内轴多为金属零件,利用集肤效应,把工件埋在稀土里,用高频电流进行后处理,其特效是 不言而喻的。工件还可采用钛化铝加铼,放在含氧化钇、稀土、铟、粘土的成型陶瓷内,配 以同位幅射及激光扫描而制造。刀片还可采用在刀尖部位装手术刀片。或刀片还可采用碳纤 维三维打印,再用金刚石刀开刃,再放入打印碳粉、尿素、硼砂的混合埋土中热处理并用变 频电磁场及激光扫描并用铂铑催化,使其空间晶格点阵弥散;刀片或在刀尖部位装手术刀片并 先放入纳米级打印碳粉、尿素、硼砂的混合埋土中进行碳氮硼并用变频电磁场共渗热处理;
[0301] 刀片或在刀尖部位装
[0302] 手术刀片并先放入纳米级打印碳粉、尿素、硼砂的混合埋土中进行碳氮硼并用变频电磁场共 渗热处理;其特征在于,所述割草机刀片是多齿割草刀,所述多齿割草刀的顶齿(25)的横 截面设有用钢板冲压拉伸出的弓背,弓背的两侧的钢板有一定的角度,把弓背的底部磨平形 成磨出刃口(20),所述的齿的侧边是含等角螺线的弧形,等角螺线是对数螺线其具有压力 角处处相等的特性;所用钢板冲压拉伸模的上模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个 等距或等角的压块,所用钢板先退火再淬火;所述割草机刀片设风翅蜂巢(29)是多棱锥形, 且中部设有通孔(30)是椭圆形的;所述割草机刀片的刃部设石墨烯镀铟;所述割草机刀片 的刃部用激光淬火处理;所述风翅蜂巢的多棱锥形的棱线与底面的夹角要大于115度浸润爬 角θ;所述割草机刀片上配置虹吸管,以便加强冷却润滑及对草的综合性作用。
[0303] 所述割草机刀片上配置虹吸管,不但加强冷却润滑及对草的综合性作用,而且有促进 植物细胞膜通道转化吸收使草细腻成长的辅助性作用,且使吃细胞膜通道转化细腻成长的 植物的动物的肠胃更易消化的高端营养吸收作用。经刀片和虹吸管组合拳对植物的草的作 用,使喷出的气体和液体混合的雾里含有小分子团聚物,以便人体及植物吸收;人类发现 有一种转换途径称为细胞膜通道,细胞膜中存在着一系列物质交换的城门,一种城门只允 许某一种分子出入,人们称之为细胞膜通道;细胞膜水通道蛋白质的物质结构只允许水分 子通过,并且有着十分重要的作用,比如在人的肾脏中就起着关键的过滤作用,水通道蛋 白的细胞膜蛋白就是水通道,这些物质的组成被称为细胞膜水通道;大分子团结构的水是 难以进入活体细胞的,只有那些具有类似液晶的短链状结构的小分子团水,才更容易进入 细胞内,参与生命新陈代谢活动,并把各种离子带到细胞膜离子通道进入细胞内;污染造 成退化的水,水分子团凝聚变大,因此,活体细胞是难以吸收的;水不被细胞吸收,就不 能参加活体一系列生命代谢活动;此外,水分子团小,活性就大,这种水就好喝动,也就 更有利于植物的草的细化生长,从而也利于吃细化生长的植物的动物和人类的健康状况; 而水分子团越大活性越小,也就不好喝了;也难被细胞吸收了;切和打是高频振荡过程; 在同一流质里,流速大,压强小;流速小,压强大,流体会自动从高压流向低压,在通过 所述虹吸管时,多齿连同风翅蜂巢的多棱锥形及椭圆形的通孔,对含露水和多次挤压切碎 草的在割草底盘里多次混搅,才排放到割草机后部出草口再挤到集草箱,是存在雾化过程 ;刀片的多齿连同风翅蜂巢的多棱锥形的空腔的转向腔的容积振荡变化,进入降噪过滤的 多棱锥形的许多尖劈有起泡膜从先压缩而后膨胀的降噪过程以及过滤和起泡过程而形成雾 ;局部加速度和流体质点不稳定运动引起不稳定场以及迁移加速度和位置变化引起不均匀 流场,形成脉动紊流,经过混合的流体的梯度和散度及旋度进一步变化及弥散并呈喷雾状 混杂碎草飘舞散漫开来,形成的小分子团对切去部分而留下再生长的植物的草有好的刺激 作用;先压缩再膨胀而细化和雾化再逸出的小分子团混入碎草对于喂养也有好的辅助作用。
[0304] 本发明的有益效果是:多齿比直刀大大增加了刀刃的长度,具有多折刃而有多种砍切角 及滑切角;被切割物是柔性的,单刃时让草现象多,而多折刃则搂草功能较强,有利于增强 切割草杆及秸杆效能,底刃的弓背式底磨结构,使其有耐磨性及节省动力消耗,所述的齿的侧 边是含等角螺线的弧形,等角螺线是对数螺线其具有压力角处处相等的特性利于切割;所用 钢板冲压拉伸模的上模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个等距或等角的压块便于冲 压;所述割草机刀片设风翅蜂巢(29)是多棱锥形,且中部设有通孔(30)是椭圆形的确有 降噪辅助作用;所述割草机刀片的刃部设石墨烯镀铟;所述割草机刀片的刃部用激光淬火处 理;所述风翅蜂巢的多棱锥形的棱线与底面的夹角要大于115度浸润爬角θ;所述割草机刀片 上配置虹吸管,以便加强冷却润滑及对草的综合性作用,提高产品质量;所述割草机刀片 上配置的虹吸管内滴出含生长维生素的液体,既有搅和碎草补饲作用,又有慰籍被切草伤口 促进生长的作用;所述割草机的刀片高速旋转时,割草机的刀片的底盘的环周设有多根 短的柔软的拖把布条,与草坪之间形成气垫,使刀伤不到草根;割草机前部设有保险杠 (109),保险杠上设有柔性梳,还设有磁力探测器和多普勒探测器,以防地里铁管。
[0305] 一种割草机,割草机驾驶盘上设有通过北斗定位的5G手机,能遥控割草机, 设有人脸和指纹识别以确认初次下指令的人,或有人驾驶或自动驾驶。刀片是多齿割草刀, 所述多齿割草刀的顶齿(25)的横齿的侧边是含等角螺线的弧形;所用钢板冲压拉伸模的 上模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个等距或等角的压块;刀片上配置虹吸管, 底盘的环周设有多根短的柔软的拖把布条,与草坪之间形成气垫;保险杠上设有柔性梳, 还设有磁力探测器和多普勒探测器,所述割草机刀片上配置的虹吸管内滴出含生长维生素 的液体,既有搅和碎草补饲作用,又有慰籍被切草伤口促进生长的作用。
[0306] 草坪割草机的刀片是多齿割草刀,所述多齿割草刀的顶齿(25)的横 截面设有用钢板冲压拉伸出的弓背,弓背的两侧的钢板有一定的角度,把弓背的底部磨平形 成磨出刃口(20),所述的齿的侧边是含等角螺线的弧形,等角螺线是对数螺线其具有压力 角处处相等的特性;所用钢板冲压拉伸模的上模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个 等距或等角的压块,所用钢板先退火再淬火;所述割草机刀片设风翅蜂巢(29)是多棱锥形, 且中部设有通孔(30)是椭圆形的;所述割草机刀片的刃部设石墨烯镀铟;所述割草机刀片 的刃部用激光淬火处理;所述风翅蜂巢的多棱锥形的棱线与底面的夹角要大于115度浸润爬 角θ;所述割草机刀片上配置虹吸管,以便加强冷却润滑及对草的综合性作用;所述割草机 刀片上配置的虹吸管内滴出含生长维生素的液体,既有搅和碎草补饲作用,又有慰籍被切草 伤口促进生长的作用。
[0307] 参看:图67是带防护装置的割草机的高压保护电路的示意图;图68是带防护装置 的割草机的低压保护电路的示意图;图69是带防护装置的割草机的电压转换电路的示意图; 因皆为常见电路故不赘述,不同之处是把其它机器的现转用于割草机上。
[0308] 亮点:
[0309] 锂电池动力包及应用,有保护电路,以确保电池包充电安全;所述锂电池动力包在 应用时放入手提电冰箱的低温的不大于19摄氏度的环境内,以便输出大而不过温。含锂电池 动力包及在割草机上的应用,割草机驾驶盘上设有通过北斗定位的5G手机,能遥控割草机, 设有人脸和指纹识别以确认初次下指令的人,或有人驾驶或自动驾驶。刀片是多齿割草刀, 所述多齿割草刀的顶齿(25)的横齿的侧边是含等角螺线的弧形;所用钢板冲压拉伸模的上 模成型块(25a)和下模成型块(25b)是多个等距或等角的压块;刀片上配置虹吸管,底盘 的环周设有多根短的柔软的拖把布条,与草坪之间形成气垫;保险杠上设有柔性梳,还设有 磁力探测器和多普勒探测器,所述割草机刀片上配置的虹吸管内滴出含生长维生素的液体, 既有搅和碎草补饲作用,又有慰籍被切草伤口促进生长的作用。
[0310] 有一种割草机的动力既用发动机又用电池;要工作时间长时用铅酸电池组,要大出力时 用具火花塞的发动机,在短时轻巧活时用锂电池动力包,所述具火花塞的发动机,其特征在 于,火花塞上设有透镜,火花塞后部设有发光管,发光管按发动机磁飞轮的运转来周期脉冲 同步地调控发光,发光电源是锂电池动力包;所述发光的性质或是偏振光或是激光,所述发 光通过所述的火花塞上所设有的透镜,在远离火花塞的前方进行聚焦,聚焦点就是发动机的 燃烧室的起燃爆发点,使所述聚焦点与发动机的燃烧室的内壁采用抛物线形的焦点处接近或 使抛物线的焦点处与火花塞的点火点重合一致,有利于加强光波及放电以及热能诸要素的综 合聚合聚焦聚拢的点火燃烧作功效果;因在远离火花塞的前方进行聚焦,而不是把火花塞的 头部直接放在起燃爆发点,故从根本上解决集碳,延长火花塞寿命;燃烧后的废气经过消声 器和排气管后不直接排入大气,而是设有具压缩和冷藏的废气储罐,再把所述废气储罐送入 专门的废气处理工厂。
[0311] 亮点:锂电池动力包及应用,有保护电路,以确保电池包充电安全;所述锂电池动力包 在应用时放入手提电冰箱的低温的不大于19摄氏度的环境内,以便输出大而不过温。含锂电 池动力包及在割草机上的应用,割草机的动力既用发动机又用电池;要工作时间长时用铅酸 电池组,要大出力时用具火花塞的发动机,在短时轻巧活时用锂电池动力包,火花塞上设有 透镜,火花塞后部设有发光管,发光管电源是锂电池动力包;在远离火花塞的前方进行聚焦, 从根本上解决集碳,延长火花塞寿命;废气不直接排入大气,而是设有具压缩和冷藏的废气 储罐,再把所述废气储罐送入专门的废气处理工厂。
[0312] 正确地选择合适的剪切强度的方法简明扼要介绍如下:制造所述的键 (1)的根部可用次要壁的止裂槽法。最好是选有缝止裂槽。可用以下公式计算展开长度: L=(π/2xR+YxT)xθ/90式中,L是键的展开长度;R是键的内侧半径;Y因子在此可取0.5;T 是钢板厚度,打边折和多处突凸,可提高材料力学的模量,减少钢板厚度;θ是折弯角度,在 80-100间选取。Y因子和K因子是由钣金件材料的相对厚度而言的中性折弯线的位置所定义的 零件常数。K因子是从中性折弯线到内侧折弯半径的距离(δ)和材料厚度(T)之间的比值, 其公式为K=δ/T。Y因子是中性折弯线的长度与材料厚度(T)之间的比值,其公式为Y=Kx (π/2)。可以访问文本和HTML钣金件报告及设置钣金件的精度。
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