[实用新型]一种无人驾驶插秧机主变速手柄自动换挡装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及农机主变速手柄换挡装置领域，主要涉及一种无人驾驶插秧机主变速手柄自动换挡装置。

背景技术：

目前水田土壤条件多变，作业环境恶劣，易陷易滑，生产上水稻插秧机完全由人工操纵，劳动强度大，作业效率低，而且作业质量过分依赖操作者的操作技能，驾驶员长时间枯燥乏味的跟踪驾驶对插秧作业的准确性产生很大影响，易产生重行、漏行、插秧作业质量不稳定等缺陷，难以达到精准作业要求，造成减产，而且成本高。实现水稻插秧机的自动化、智能化，将操作人员从恶劣的水田生产环境中解放出来，是解决水稻插秧现有问题的重要技术手段。

无人驾驶插秧机是综合运用计算机、电子通信、控制等技术，用于解决土壤条件多变、作业环境艰苦、人工驾驶劳动强度大等问题。无人驾驶插秧机的主变速手柄自动换挡装置是在工作过程中提高无人驾驶插秧机工作效率，提高行驶精度的重要部分。而现有的自动换挡机构多为机械结构，不能精确地控制档位运动，使无人驾驶插秧机运动时的速度出现较大的偏差。因此，研发无人驾驶插秧机主变速手柄自动换挡装置及控制方法，有利于水稻精准插秧作业，保证行距均匀，直线成行，减轻了劳动强度，并且能够实现夜间连续作业，提高作业效率及水稻产量，增加水稻生产抗灾能力，节约作业成本，保证作业质量，降低能耗，增加农民收入，有利于水稻插秧机的推广应用。

发明内容：

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种成本低、结构简单、能够精确换挡的无人驾驶插秧机主变速手柄自动换挡装置及控制方法，使无人驾驶插秧机主变速手柄的结构不被破坏，拆除时不需要拆除电磁铁，只需要拆除其他辅助配件，具有一定的通用性。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种无人驾驶插秧机主变速手柄自动换挡装置，包括纵向驱动装置和横向驱动装置；所述的纵向驱动装置包括控制器、伺服电机、驱动器、编码器、减速器、直齿轮，所述控制器与编码器通过缆线连接，编码器安装在伺服电机轴后端，伺服电机轴与减速器输入轴通过键相连，减速器输出轴上安装有直齿轮，直齿轮与安装在插秧机主变速手柄转轴上的从动直齿轮相啮合，转轴连接着换档支撑杆；所述的横向驱动装置包括控制器和推拉式电磁铁，控制器通过缆线与两个推拉式电磁铁相连。

所述的纵向运动驱动装置包括有与换挡支撑杆上端部连接的固定板，固定板安装在插秧机主变速手柄转轴的一端，转轴通过固定支架上的孔，其一端与换挡支撑杆相连，另一端上安装有从动直齿轮，从动直齿轮与减速器输出轴上的直齿轮啮合，所述固定支架安装在方向轴支架上。

所述换挡支撑杆套装有Z字形导向板，Z字形导向板上设有Z字形导向槽，Z字形导向板上铰接有导向铁片，换档支撑杆下部在导向板中做Z字形运动， Z字形导向槽的两侧下方分别对称安装推拉式电磁铁，支撑杆的底端部表面设有匙形凹槽，推拉式电磁铁的推拉头正对着匙形凹槽。

本实用新型的优点是：

1、本发明以伺服电机为动力，经减速器减速后，转速减小，且扭矩增大，在转动支柱和减速器之间以直齿轮连接，保证了结构的简单性和传递的稳定性，能够提供较为精确的转角运动和较大的转矩。

2、本发明采用对称分布的推拉式电磁铁作为主变速手柄横向运动的执行机构，推拉式电磁铁可以提供较大的推力，推动主变速手柄的换挡支撑杆横向运动，对主变速手柄机构改变较少，控制速度和执行速度快。

3、本发明在主变速手柄的换挡支撑杆上有对称分布的两个匙形凹槽，使推拉式电磁铁的推拉头在与换挡支撑杆接触时有足够大的接触面积，在推拉式电磁铁收回推拉头时，可以通过匙形孔退出，保证了主变速手柄横向运动对纵向运动不干涉。

附图说明：

图1为本实用新型换挡装置结构图。

图2为本实用新型电磁铁安装位置结构图。

图3为本实用新型Z字形导向板结构图。

图4为本实用新型换档支撑杆上匙形凹槽的结构图。

图中编号：1.主变速手柄，2.换挡支撑杆 ，3.匙形凹槽，4 .Z字形导向板，5.电磁铁连接线，6.控制器，7.方向轴支架，8.固定支架，9.转轴，10.导向铁片，11.推拉式电磁铁，12.直齿轮，13.减速器，14.伺服电机，15.编码器，16.编码器缆线，17.伺服电机驱动器，18.从动直齿轮，19.驱动器连接线，20.铰链，21.固定板。

具体实施方式：

参见附图。