一種深泥腳水田驅動輪的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種深泥腳水田驅動輪，主要由主輪轂、副輪轂、驅動葉片、Z型連桿、鉸鏈軸組成，主輪轂的2個輪轂外圈分別通過中間連接件連接于驅動軸上，副輪轂的1個輪轂外圈通過中間連接件連接于被動軸上，輪轂外圈的外周部在相對應的位置分別均布若干個所述鉸鏈軸套，主輪轂的2個輪轂外圈之間設置若干個所述驅動葉片，鉸鏈軸一端與主輪轂一側輪轂外圈上鉸鏈軸套鉸接，另一端與驅動葉片的連接軸管固定連接，Z型連桿的第一連接段一端與主輪轂另一側輪轂外圈上鉸鏈軸套鉸接，另一端與驅動葉片的連接軸管固定連接，Z型連桿的第二連接段與副輪轂的輪轂外圈上鉸鏈軸套鉸接。該驅動輪的驅動力大，結構簡單，適用于深泥腳水田、灘涂作業。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及驅動輪【技術領域】，特別涉及一種在農機具上使用以行走于深泥腳水 田、灘涂的驅動輪。 一種深泥腳水田驅動輪

【背景技術】
[0002] 當普通的葉片式水田驅動輪工作于泥腳過深水田、灘涂時，由于驅動輪無法行走 在硬底層上，因此驅動輪的驅動力不是來自于硬底層土壤對驅動輪葉片的反作用力，而主 要是來自于水田泥漿對驅動輪葉片的反作用力。由于普通葉片式水田驅動輪的驅動方式的 固有缺陷，驅動輪在工作時容易掏空水田泥漿，從而使驅動輪原地打滑、越陷越深。因此需 要一種新型的水田驅動輪，能夠在深泥腳的水田上作業，能夠發揮出較大驅動力，工作時不 會掏空淤泥，使得船體式作業機具順利行走。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的在于提供一種驅動力大、結構簡單、適用于深泥腳水田、灘涂的深泥 腳水田驅動輪。
[0004] 為實現上述目的，本發明的技術方案是：一種深泥腳水田驅動輪，主要由主輪轂、 副輪轂、驅動葉片、Z型連桿、鉸鏈軸組成，所述主輪轂包括2個輪轂外圈、鉸鏈軸套、中間連 接件和驅動軸，所述2個輪轂外圈分別通過所述中間連接件連接于所述驅動軸的兩端，且 驅動軸的軸線與輪轂外圈的軸線重合，所述2個輪轂外圈的外周部在相對應的位置分別均 布若干個所述鉸鏈軸套； 所述副輪轂包括1個輪轂外圈、鉸鏈軸套、中間連接件和被動軸，所述輪轂外圈通過所 述中間連接件連接于所述被動軸上，且被動軸的軸線與輪轂外圈的軸線重合，所述副輪轂 的輪轂外圈上鉸鏈軸套的數量、相對位置與主輪轂的單個輪轂外圈上鉸鏈軸套的數量、相 對位置一致； 所述主輪轂的2個輪轂外圈之間設置若干個所述驅動葉片，所述驅動葉片的數量與單 個輪轂外圈上鉸鏈軸套的數量一致，所述驅動葉片的連接軸管的一端與穿過主輪轂一側輪 轂外圈上鉸鏈軸套的鉸鏈軸固定連接，所述驅動葉片的連接軸管的另一端與穿過主輪轂另 一側輪轂外圈上鉸鏈軸套的Z型連桿固定連接； 所述鉸鏈軸一端與所述主輪轂一側輪轂外圈上鉸鏈軸套鉸接，另一端與所述連接軸 管固定連接；所述Z型連桿包括第一連接段、第一拐部、第二拐部和第二連接段，所述第一 連接段一端與所述主輪轂另一側輪轂外圈上鉸鏈軸套鉸接，另一端與所述連接軸管固定連 接，所述第二連接段與所述副輪轂的輪轂外圈上鉸鏈軸套鉸接。
[0005] 進一步的，所述驅動葉片的數量為,其中V為圓周率，為主輪轂 cos (]-) 的輪轂外圈的半徑，A為驅動輪的陷深量。
[0006] 進一步的，所述副輪轂的輪轂外圈的直徑與主輪轂的輪轂外圈的直徑相同，所述 副輪轂的被動軸與主輪轂的驅動軸不同心，具有一定的偏心距，所述偏心距的大小等于Z 型連桿第一連接段和第二連接段的軸線的間距A。
[0007] 進一步的，所述中間連接件包括外輻條、內輻條和輪轂內圈；所述主輪轂的輪轂外 圈通過外輻條與輪轂內圈相連接，且輪轂外圈和輪轂內圈同心，所述輪轂內圈通過內輻條 連接于驅動軸上；所述副輪轂的輪轂外圈通過外輻條與輪轂內圈相連接，且輪轂外圈和輪 轂內圈同心，所述輪轂內圈通過內輻條連接于被動軸上。
[0008] 進一步的，所述驅動葉片的連接軸管為方軸管，所述方軸管的兩端各設有一個銷 孔，所述鉸鏈軸及Z型連桿的第一連接段上也設有與所述方軸管上銷孔相適應的銷孔，通 過定位銷將所述方軸管與所述鉸鏈軸及Z型連桿的第一連接段固定連接，以起到軸向定位 的作用。
[0009] 進一步的，所述驅動葉片由2片矩形的葉片、2片等腰三角形的葉片側板以及用于 與主輪轂相連接的1根方軸管組成，所述葉片的左、右側邊與葉片側板的左、右側邊相互連 接，所述葉片、葉片側板的上側邊與所述方軸管的下側面相連接。
[0010] 進一步的，所述驅動軸為多邊形軸管，以與作業機具的動力輸入軸固定連接，所述 被動軸為圓形軸管，以與作業機具的固定軸轉動連接。
[0011] 本發明的有益效果是提供了一種深泥腳水田驅動輪，可作為深泥腳水田、灘涂等 船體式作業機具的驅動輪，該驅動輪在工作時不會掏空灘涂淤泥或水田泥漿，驅動葉片不 易帶土，能夠發揮出較大的前進驅動力，保證船體式作業機具順利前進，同時該驅動輪結構 簡單、制造成本低，具有很強的實用性和廣闊的應用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本發明實施例的深泥腳水田驅動輪的軸測圖。
[0013] 圖2是本發明實施例的深泥腳水田驅動輪的爆炸圖。
[0014] 圖3是本發明實施例中主輪轂的軸測圖。
[0015] 圖4是本發明實施例中副輪轂的軸測圖。
[0016] 圖5是本發明實施例中Z型連桿的軸測圖。
[0017] 圖6是本發明實施例中鉸鏈軸的軸測圖。
[0018] 圖7是本發明實施例中驅動葉片的軸測圖。
[0019] 圖8是本發明實施例中驅動葉片的側向剖視圖。
[0020] 圖9是本發明實施例的深泥腳水田驅動輪的主側視圖。
[0021] 圖10是本發明實施例的深泥腳水田驅動輪的工作原理圖。
[0022] 圖中，1、主輪轂；2、鉸鏈軸；3、驅動葉片；4、定位銷；5、Z型連桿；6、副輪轂；7、固 定軸；8動力輸入軸；11、輪轂外圈；12、鉸鏈軸套；13、外輻條；14內輻條；15、輪轂內圈；16、 驅動軸；21、方軸；22、圓柱銷孔；23、圓柱面；31、葉片側板；32、方軸管；33、葉片；34、銷孔； 61、被動軸；51、方軸；52、圓柱銷孔；53、圓柱面；54、圓柱面；55、圓柱銷孔；56、第一連接 段；57、第一拐部；58、第二拐部；59、第二連接段;A、偏心距。

【具體實施方式】
[0023] 本發明的深泥腳水田驅動輪，主要由主輪轂1、副輪轂6、驅動葉片3、Z型連桿5、鉸 鏈軸2組成。主輪轂包括2個輪轂外圈11、鉸鏈軸套12、中間連接件和驅動軸16,2個輪轂 外圈11分別通過中間連接件連接于驅動軸16的兩端，且驅動軸16的軸線與輪轂外圈11的 軸線重合，2個輪轂外圈11的外周部在相對應的位置分別均布若干個鉸鏈軸套12。副輪轂 6包括1個輪轂外圈11、鉸鏈軸套12、中間連接件和被動軸61，輪轂外圈11通過中間連接 件連接于被動軸61上，且被動軸61的軸線與輪轂外圈11的軸線重合，副輪轂的輪轂外圈 上鉸鏈軸套的數量、相對位置與主輪轂的單個輪轂外圈上鉸鏈軸套的數量、相對位置一致。 在本實施例中，中間連接件包括外輻條13、內輻條14和輪轂內圈15 ;主輪轂1的輪轂外圈 11通過4根長度一樣的外輻條13與輪轂內圈15相連接，且輪轂外圈11和輪轂內圈15同 心，輪轂內圈15通過4根長度一樣的內輻條14連接于驅動軸16上。副輪轂的輪轂外圈11 通過4根長度一樣的外輻條13與輪轂內圈15相連接，且輪轂外圈11和輪轂內圈15同心， 輪轂內圈15通過4根長度一樣的內輻條14連接于被動軸61上。
[0024] 主輪轂1的2個輪轂外圈11之間設置若干個驅動葉片3,驅動葉片3的數量與單 個輪轂外圈上鉸鏈軸套12的數量一致，驅動葉片3的連接軸管32的一端與穿過主輪轂1 一側輪轂外圈11上鉸鏈軸套12的鉸鏈軸2固定連接，驅動葉片3的連接軸管32的另一端 與穿過主輪轂1另一側輪轂外圈11上鉸鏈軸套12的Z型連桿5固定連接。
[0025] 為了方便實現連接軸管32與鉸鏈軸2、Z型連桿5的固定連接，在本實施例中，驅 動葉片3的連接軸管32為方軸管，方軸管32的兩端各設有一個銷孔34,鉸鏈軸2及Z型連 桿5的第一連接段上也設有與方軸管32上銷孔34相適應的銷孔22、52,通過定位銷4將方 軸管32與鉸鏈軸2及Z型連桿5的第一連接段固定連接，以起到軸向定位的作用。
[0026] 為了減輕驅動葉片3的重量，同時又使其具有足夠的強度，驅動葉片3由2片矩形 的葉片33、2片等腰三角形的葉片側板31以及用于與主輪轂相連接的1根方軸管32組成， 葉片33的左、右側邊與葉片側板31的左、右側邊相互連接，葉片33、葉片側板31的上側邊 與方軸管32的下側面相連接，這樣驅動葉片3的橫斷面為三角形。
[0027] 為了實現主輪轂1、驅動葉片3、副輪轂6之間的連接，鉸鏈軸2 -端的圓柱面23 與主輪轂1 一側輪轂外圈11上鉸鏈軸套12配合，實現鉸接，另一端的方軸21與方軸管32 經定位銷4固定連接；Z型連桿5包括第一連接段56、第一拐部57、第二拐部58和第二連 接段59,第一連接段一端的圓柱面53與主輪轂1另一側輪轂外圈11上鉸鏈軸套12配合， 實現鉸接，另一端的方軸51與方軸管32經定位銷4固定連接，第二連接段與副輪轂6的輪 轂外圈11上鉸鏈軸套12鉸接，同時第二連接段穿過鉸鏈軸套12,并通過定位銷4使得輪轂 外圈11不會脫離Z型連桿5。
[0028] 本驅動輪中，副輪轂6的輪轂外圈11的直徑與主輪轂1的輪轂外圈11的直徑相 同，副輪轂6的被動軸61與主輪轂1的驅動軸16不同心，具有一定的偏心距，所述偏心距 的大小等于Z型連桿5第一連接段和第二連接段的軸線的間距A。較佳的，驅動軸16為多 邊形軸管，如六方軸管，以與作業機具的動力輸入軸8固定連接，被動軸61為圓形軸管，以 與作業機具的固定軸7轉動連接。 _ π
[0029] 在本發明的較佳實施例中，驅動葉片3的數量為Α其中ττ為圓周 CQS i-) R 率，為主輪轂的輪轂外圈的半徑，A為驅動輪的陷深量。
[0030] 為了充分公開本發明的深泥腳水田驅動輪，下面結合附圖及具體實施例對本發明 作進一步的詳細說明。
[0031] 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示，本發明的深泥腳水 田驅動輪由主輪轂1、鉸鏈軸2、驅動葉片3、定位銷4、Z型連桿5、副輪轂6組成，其中主輪 轂1由輪轂外圈11、鉸鏈軸套12、外輻條13、內輻條14、輪轂內圈15、驅動軸16組成；副輪 轂6由被動軸61以及與主輪轂1 一樣的輪轂外圈11、鉸鏈軸套12、外輻條13、內輻條14、 輪轂內圈15組成；驅動葉片3由葉片側板31、方軸管32、葉片33組成。
[0032] 如圖3所示，2個輪轂外圈11分別通過4根長度一樣外輻條13與2個輪轂內圈 15連接在一起，同時輪轂外圈11和輪轂內圈15同心，2個輪轂內圈15分別通過4根長度 一樣內輻條14連接在驅動軸16的兩端，驅動軸16的軸線與輪轂外圈11的軸線重合，在2 個輪轂外圈上相對應的位置上分別連接著若干個、均布的鉸鏈軸套12,驅動軸16為六方軸 管。
[0033] 如圖4所示，副輪轂6上的輪轂外圈11的直徑與主輪轂1的輪轂外圈11的直徑 一樣，輪轂外圈11也是通過4根長度一樣外輻條13與輪轂內圈15連接在一起，輪轂內圈 15通過內輻條14連接于被動軸61上，被動軸61的軸線與輪轂外圈11的軸線重合，輪轂外 圈11也均勻地分布著鉸鏈軸套12,鉸鏈軸套12的數量等于主輪轂1上的單個輪轂外圈上 鉸鏈軸套12的數量。
[0034] 如圖1所示，驅動葉片3置于主輪轂1的兩個輪轂外圈11之間，方軸管32的右端 與穿過主輪轂1右側的輪轂外圈上11的鉸鏈軸套12的鉸鏈軸2的左端相連，其左端與穿 過主輪轂1左側的輪轂外圈11上的鉸鏈軸套12的Z型連桿5的右端相連，方軸管32的兩 端各有一個銷孔34 (如圖7)，鉸鏈軸2的左端及Z型連桿5的右端也具有與方軸管32兩 邊一樣大小的銷孔，通過定位銷4把它們連接起來，起到軸向定位的作用；鉸鏈軸2的圓柱 面23及Z型連桿5第一連接段的圓柱面53分別與主輪轂1兩側的輪轂外圈11上的鉸鏈 軸套12鉸接配合，它們之間可以相互轉動；副輪轂6的輪轂外圈11上的鉸鏈軸套12與Z 型連桿5第二連接段的圓柱面54鉸接，通過定位銷使得輪轂外圈11不會脫離Z型連桿5。 輪轂外圈上的鉸鏈軸套12與Z型連桿5左端的圓柱面可以相對轉動；因此該發明的一種深 泥腳水田驅動輪的副輪轂6上被動軸61與主輪轂1上驅動軸16不同心，有一定的偏心距， 偏心距的大小等于Z型連桿5第一連接段和第二連接段的軸線的間距A。
[0035] 本發明的一種深泥腳水田驅動輪的工作原理是，如圖9,副輪轂6上被動軸61與 船體式作業機具上固定軸7相連，被動軸61可以繞固定軸7轉動，主輪轂1上驅動軸16與 船體式作業機具上動力輸入軸8相連，假設主輪轂1上驅動軸16的軸心為點，主輪轂1 上輪轂外圈11上鉸鏈軸套12的軸心為D點，副輪轂6上被動軸61的軸心為0 2點、副輪 轂6上輪轂外圈11上鉸鏈軸套12的軸心為C點，⑶即為驅動葉片3的平面。由于主輪 轂1的輪轂外圈和副輪轂6的輪轂外圈的直徑一樣，因此| Of | = | 02C |，主輪轂1的驅動軸 16的軸心與副輪轂6的被動軸61的軸心的偏心距等于Z型連桿5兩端軸線的間距A，因此 0^1 = 1 CD |，因此O^CD組成了一個平行四邊形；當動力輸入軸8把旋轉的動力傳遞給驅 動軸16, Of繞作旋轉運動；02C繞02作旋轉運動；⑶則作平移運動，因此當主輪轂1作 旋轉運動時，不論轉到什么位置，⑶(即驅動葉片3)與地面的夾角始終保持為初始的調整角 度，當驅動葉片3初始的安裝角為90度時，則驅動輪工作時，驅動葉片3始終與地面垂直， 如圖10所示，水田泥漿對平動葉片和普通葉片的反作用力都為Fn，但是驅動船體式作業機 具前進的力分別為F n和Fx，而Fn > Fx，Fx只有一個時刻等于Fn，因此在具有同樣面積驅動 葉片的情況下，本發明的一種深泥腳水田驅動輪所產生的有效驅動力遠遠大于普通水田驅 動輪所產生的驅動力。
[0036] 由于水田泥漿機械強度差，為了能夠發揮出最大的驅動力，本發明對葉片的數量 也進行了優化，保證驅動輪在工作的過程中前一驅動葉片快離開水田地面時候，后一片驅 動葉片才進入水田地面，這樣可以減少對水田泥漿的破壞，增大水田泥漿對驅動葉片的反 作用力。驅動葉片的數量是這樣確定的，假設主輪轂的輪轂外圈的半徑為A驅動輪的陷深 _ π 量為A, V為圓周率，則驅動葉片的數量為^ ，向上取整后的n即為驅動葉片 cos (-} R 的數量。驅動輪工作時驅動葉片是垂直離開地面的，因而容易脫土，本驅動輪具有結構簡 單、驅動性能好、能耗低的特點，特別合適作為深泥腳水田農機具的驅動輪，或者是灘涂行 走機具的驅動輪。
[0037] 以上是本發明的較佳實施例，凡依本發明技術方案所作的改變，所產生的功能作 用未超出本發明技術方案的范圍時，均屬于本發明的保護范圍。
【權利要求】
1. 一種深泥腳水田驅動輪，其特征在于，主要由主輪轂、副輪轂、驅動葉片、Z型連桿、 鉸鏈軸組成，所述主輪轂包括2個輪轂外圈、鉸鏈軸套、中間連接件和驅動軸，所述2個輪轂 外圈分別通過所述中間連接件連接于所述驅動軸的兩端，且驅動軸的軸線與輪轂外圈的軸 線重合，所述2個輪轂外圈的外周部在相對應的位置分別均布若干個所述鉸鏈軸套； 所述副輪轂包括1個輪轂外圈、鉸鏈軸套、中間連接件和被動軸，所述輪轂外圈通過所 述中間連接件連接于所述被動軸上，且被動軸的軸線與輪轂外圈的軸線重合，所述副輪轂 的輪轂外圈上鉸鏈軸套的數量、相對位置與主輪轂的單個輪轂外圈上鉸鏈軸套的數量、相 對位置一致； 所述主輪轂的2個輪轂外圈之間設置若干個所述驅動葉片，所述驅動葉片的數量與單 個輪轂外圈上鉸鏈軸套的數量一致，所述驅動葉片的連接軸管的一端與穿過主輪轂一側輪 轂外圈上鉸鏈軸套的鉸鏈軸固定連接，所述驅動葉片的連接軸管的另一端與穿過主輪轂另 一側輪轂外圈上鉸鏈軸套的Z型連桿固定連接； 所述鉸鏈軸一端與所述主輪轂一側輪轂外圈上鉸鏈軸套鉸接，另一端與所述連接軸 管固定連接；所述Z型連桿包括第一連接段、第一拐部、第二拐部和第二連接段，所述第一 連接段一端與所述主輪轂另一側輪轂外圈上鉸鏈軸套鉸接，另一端與所述連接軸管固定連 接，所述第二連接段與所述副輪轂的輪轂外圈上鉸鏈軸套鉸接。
2. 根據權利要求1所述的一種深泥腳水田驅動輪，其特征在于，所述驅動葉片的數量 π = -- 為 cos-i(^zK，其中V為圓周率，7為±輪轂的輪轂外圈的半為驅云力輪的陷深 ''R } 量。
3. 根據權利要求1所述的一種深泥腳水田驅動輪，其特征在于，所述副輪轂的輪轂外 圈的直徑與主輪轂的輪轂外圈的直徑相同，所述副輪轂的被動軸與主輪轂的驅動軸不同 心，具有一定的偏心距，所述偏心距的大小等于Z型連桿第一連接段和第二連接段的軸線 的間距A。
4. 根據權利要求1所述的一種深泥腳水田驅動輪，其特征在于，所述中間連接件包括 外輻條、內輻條和輪轂內圈；所述主輪轂的輪轂外圈通過外輻條與輪轂內圈相連接，且輪轂 外圈和輪轂內圈同心，所述輪轂內圈通過內輻條連接于驅動軸上；所述副輪轂的輪轂外圈 通過外輻條與輪轂內圈相連接，且輪轂外圈和輪轂內圈同心，所述輪轂內圈通過內輻條連 接于被動軸上。
5. 根據權利要求1所述的一種深泥腳水田驅動輪，其特征在于，所述驅動葉片的連接 軸管為方軸管，所述方軸管的兩端各設有一個銷孔，所述鉸鏈軸及Z型連桿的第一連接段 上也設有與所述方軸管上銷孔相適應的銷孔，通過定位銷將所述方軸管與所述鉸鏈軸及Z 型連桿的第一連接段固定連接，以起到軸向定位的作用。
6. 根據權利要求1所述的一種深泥腳水田驅動輪，其特征在于，所述驅動葉片由2片矩 形的葉片、2片等腰三角形的葉片側板以及用于與主輪轂相連接的1根方軸管組成，所述葉 片的左、右側邊與葉片側板的左、右側邊相互連接，所述葉片、葉片側板的上側邊與所述方 軸管的下側面相連接。
7. 根據權利要求1所述的一種深泥腳水田驅動輪，其特征在于，所述驅動軸為多邊形 軸管，以與作業機具的動力輸入軸固定連接，所述被動軸為圓形軸管，以與作業機具的固定 軸轉動連接。
【文檔編號】B60B15/00GK104118270SQ201410362050
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月28日 優先權日:2014年7月28日
【發明者】張德暉, 鄭文鑫, 吳傳宇, 方文熙, 陳偉武, 黃娥慧 申請人:福建農林大學