[发明专利]一种果园轻简型挖穴机的电动助力系统

权利要求书

1. 一种果园轻简型挖穴机的电动助力系统，主要由支撑架、直流电动机和第1皮带轮、第1皮带、第2皮带轮、第3皮带轮、第2皮带、第4皮带轮、钢丝绳、汽油机、铁架、塑料板、钻头、固定架等组成；所述的直流电动机安装于手摇式挖穴机的一侧支架上，第1皮带轮套在直流电动机的转动轴上，通过第1皮带轮与第 2 皮带轮相连；所述的第2皮带轮与第3皮带轮同轴，通过第 2皮带与第4皮带轮相连；所述的钢丝绳缠绕在第4皮带轮上，一端绕过定滑轮后固定于汽油动力挖穴机的汽油机顶部；所述的第2和第4皮带轮、定滑轮的转轴均位于挖穴机支撑架顶端的横梁上；所述的电动机转动时，通过两级皮带传动实现提升或降下挖穴机；所述的挖穴机的汽油机固定在铁架上，铁架两端各设有1个辅助滑动架，辅助滑动架上设有圆孔，圆孔内设有滑动衬套，滑动衬套的内孔与机架内柱采用间隙配合；所述的电控装置由ATmega16(Atmel Corp，美国)单片机、电机驱动单元、电压转换单元、2路继电器单元、霍尔传感器检测单元、超声波距离检测单元、24V蓄电池、5V稳压单元等组成；所述的霍尔传感器检测单元包括霍尔传感器以及6块磁铁，用于测量挖穴机钻头的转速；所述的传感器选用日本欧姆龙公司的NJK–5001C型接近开关，其额定电压12～24V，检测距离8mm，反应频率50Hz；所述的超声波测距单元用于检测钻头的挖掘深度，选用HC–SR04型超声波测距模块，其感应角度≤15°，探测距离2～450cm，探测精度0.2cm，超声波探头安装于固定架上，工作时测量固定架与铁架之间的距离；所述的电机驱动单元主要由三极管9014、场效应管IRF3205、二极管1N4007以及限流电阻组成，接线端子通过两路继电器单元与直流电机2个输入端相连，来自单片机的PWM信号通过控制三极管9014和场效应管IRF3205的导通与截止，实现对直流电机的调速。

2.根据权利要求1所述的果园轻简型挖穴机的电动助力系统，其特征是：所述的电动助力部分采用两级皮带传动，第1、2皮带轮的齿数(z1、z2)分别为 12和48，一级减速比为1∶4，轴间距为 231.6mm，第1皮带采用L型同步带，第3、4 皮带轮的齿数(z3、z4)分别为12 和36，二级减速比为1∶3，轴间距为 206.4 mm，第2皮带采用H型同步带。

3.根据权利要求1所述的果园轻简型挖穴机的电动助力系统，其特征是：所述的直流电机选用浙江尤奈特电机有限公司生产的MY1016Z2 型直流电机，其额定电压24V，输出功率250W，额定转速3300r/min，减速比9.78，电动机的功率需大于提升动力总成及附着在钻头（直径为300mm）上的土壤时所需的功率。

4.根据权利要求1所述的果园轻简型挖穴机的电动助力系统，其特征是：所述的霍尔传感器固定于汽油机与钻头之间的铁架上，铁架随挖穴机主机上下移动，6个磁铁块固定于钻头上的塑料板，实时采集挖穴机钻头转速，检测钻头挖穴时运行状态信息，并将钻头转速以电压信号反馈给单片机。

5.根据权利要求1所述的果园轻简型挖穴机的电动助力系统，其特征是：所述的两路继电器单元中，第1继电器与第2继电器并联，第1继电器的常闭触点与第2继电器的常开触点和蓄电池连接，第1继电器的常开触点与第2继电器的常闭触点和蓄电池连接。

6.根据权利要求1所述的果园轻简型挖穴机的电动助力系统，其特征是：所述的直流电机的一端连接于第1继电器的动触点，另一端连接于第2继电器的动触点，单片机通过三极管与第1、第2继电器连接，用于控制流经直流电机的电流流向，实现电机的正、反转。