CN101080965A - 小型农机的微型轻量高效化和稳定耕整化 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型农机，其特征在于通过将动力机向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使动力机被延伸扩展为具备变速功能的变速式动力机，通过动力机和农机变速器的合二为一，来促使农机微型轻量高效化；同时，本发明还公开了一种步行器，步行器的前端和农机活动联接，后端踏步承载着操作人，并与操作人的行走相融为一体，从而使操作人可踏乘着步行器并借助于自身的人体重量来稳定和控制农机的耕整和行走，而使操作人的人体重量通过步行器被加入到农机耕整的总重量中，通过增大农机耕整总重量的方式来促进农机稳定耕整和减轻劳动强度。

Description

小型农机的微型轻量高效化和稳定耕整化

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及小型和微型农业机械领域。

背景技术

为克服山坡丘陵地区和小块田地无通行道路和通行条件差，大、中、小型农机无法进入田间作业的现况，农机正积极的向微型化方向发展，通过缩小农机的体积和减轻农机的重量来提高农机进入田间作业的通过能力，而使其可广泛的适用于各类田地的耕整，其中较具代表性的是微型耕耘机，为此国家也颁布了相应的行业标准，如JB/T 10266.1-2001《微型耕耘机技术条件》，JB/T10266.2-2001《微型耕耘机试验方法》等，然而在实际的使用过程中，微型耕耘机还存在着较多的缺陷，其中较为突出的不足之处在于：1)动力传递迂回复杂，动力传动效率较低，整机的体积和重量还较为庞大，其通行能力还有待提高。通常微型耕耘机由动力机、皮带及皮带轮(或传动轴)、离合器、变速器、旋耕轮、操作架、阻力棒组成，动力机设置在其前上方，变速器斜立在其后下方，操作架联接在变速器的后上方，旋耕轮通过旋耕轴联接在变速器的前下方，阻力棒联接在变速器的中后方，其动力传递路线由设置在前上方的动力机通过皮带、皮带轮(或传动轴)向后上方传递入变速器的输入端——通过变速器减速比后，又向前折回至前下方的旋耕轴输出——再由旋耕轴驱动旋耕轮旋转并通过重力而向下对土壤实施旋耕，其离合器(包括皮带张紧式离合器、摩擦片式离合器等)设置在动力机与变速器之间或变速器的输入端处，这种由前向后再折回向前而下的迂回传递路线，不仅使动力传动的效率较低，而使微型耕耘机需配置较高功率的动力机，而且还导致微型耕耘机的体积和体重还较为庞大，其通行能力还有待提高；2)操控的劳动强度大。由于微型耕耘机的耕整和行走是通过动力驱动前置的旋耕轮旋转，并通过重力(整机的自重量)而向下对土壤实施旋耕，并同时通过土壤对旋耕轮向前的反作用力来推动微型耕耘机向前行走，即通过动力驱动前置的旋耕轮旋转并通过重力而实现自走自耕，而其耕整状态(向下旋耕或向前行走)的调整和控制是通过操作人用力去把持操作架而增减后置阻力棒的阻力(微型耕耘机向前行走时，其土壤对后置阻力棒向后的反作用力)来实现调控的，当土壤对旋耕轮向前的反作用力略大于土壤对阻力棒向后的阻力时，微型耕耘机就向前行走并同时向下旋耕而实现自走自耕；而当土壤对旋耕轮向前的反作用力较大于土壤对阻力棒向后的阻力时，微型耕耘机就会向前窜动或向前窜行而导致漏耕；而当土壤对旋耕轮向前的反作用力小于或等于土壤对阻力棒向后的阻力时，微型耕耘机就停顿不前而原地向下对土壤实施挖坑；即土壤对旋耕轮向前的反作用力和土壤对阻力棒向后的阻力之合(力)控制着微型耕耘机的耕整状态，然而土壤的土质状况(如硬度、粘度、湿度、沙化度、盐碱度等)是随机变化的，这种土质的随机变化直接导致土壤对旋耕轮和阻力棒的反作用力是随机而变的，从而导致微型耕耘机在实际工作中，或忽然向前窜动，或忽然停顿不前，或忽深，或忽浅，或前窜漏耕，或原地挖坑，需要操作人用较大的力量去把持操作架，通过下压、上抬、或左右摆动而增减后置阻力棒的阻力，方可控制微型耕耘机的耕整和行走，其操控的劳动强度过大；而与此同时，其微型耕耘机的控制结构是由后置的阻力棒(静态单点)控制着前置横放一排并旋转的旋耕轮(动态多点为面)，其控制方式已倒置为“以点控面”，其震感和摆动强烈，从而又进一步的加剧了微型耕耘机的操控难度，需要操作人进一步用更大的力量去把持操作架而增减后置阻力棒的阻力，方可控制微型耕耘机的耕整和行走，其操控的劳动强度太大。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于通过优化农机的动力传动和结构来促使农机微型轻量高效化。而本发明的另一目的在于提供一种步行器，使操作人可踏乘着步行器并借助于自身的人体重量来促进农机稳定耕整和减轻劳动强度。

本发明的设计思想是将动力机(包括动力和箱体)向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使动力机被延伸扩展为具备变速功能的变速式动力机，通过动力机和农机变速器的合二为一，来促使农机微型轻量高效化；其二：是在农机中设置一种步行器，使步行器和操作人的行走相融为一体并踏步承载着操作人，从而使操作人可踏乘着步行器并借助于自身的人体重量来稳定和控制农机的耕整和行走，使操作人的人体重量通过步行器被加入到农机耕整的总重量中，通过增大农机耕整总重量的方式来促进农机稳定耕整和减轻劳动强度。

其促使农机微型轻量高效化的具体技术方案是：将动力机的动力和箱体向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使动力机和农机的变速器被连通扩展设计为一体而实现合二为一，其离合器设计为牙嵌式并置于其低速轴系中，从而使动力机被延伸扩展为具备变速功能的变速式动力机，通过动力机和农机变速器的合二为一，来促使农机微型轻量高效化。而其动力机的延伸和扩展，包括将动力机的动力和箱体整体向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使动力机和农机的变速器被连通扩展设计为一整体，而使动力机被延伸扩展为整体结构的整体式变速式动力机；也可将动力机的动力和箱体分段向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，再通过联接的方式(如螺接、铆接、焊接、过盈压接等)将动力机和农机的变速器连通联接组合为一体，而使动力机被延伸扩展为分体结构的分体式变速式动力机；也可将动力机的动力和箱体向其前下方、后下方、左下方、右下方的方向延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使动力机和农机的变速器被倾斜连通为一体，而使动力机被延伸扩展为斜体结构的斜体式变速式动力机。通过动力机和农机变速器连通为一体的合二为一，所产生的有益的技术效果在于：1)使农机的动力传动和动力传递路线得以较充分的直接和简捷，不仅使动力的传动效率得以提高，而且还促使农机因动力传递路线的简捷而缩小体积和减轻重量；2)使农机的主体结构得以简约化，不仅使其箱体制造材料得以大幅节省而降低制造成本，而且还省去了原动力机和农机变速器之间的各动力传递部件(如皮带、皮带轮、传动轴等)、及省去了原动力机的机座板和联接机架等，从而又进一步的促使农机减轻重量和缩小体积，而使其通行能力得以提高；3)通过动力机和农机变速器连通为一体的合二为一，又使其箱体的容积得以连通扩容，不仅使其润滑油的容量充足，而且还可均衡分散油温，从而使其润滑性也得以改良和提高，从而又进一步的促使农机得以高效率化；综上所述，通过动力机和农机变速器连通为一体的合二为一，可综合性的促使农机得以微型轻量高效化。而本发明所述的动力机包括风冷式和水冷式的汽油机、柴油机、燃汽机、电动机等；而本发明所述的农机变速器包括农机的主体(要)变速器；同时，本发明所述的变速式动力机是一种微型结构的动力平台，在这个动力平台上可配套使用如拖车、插秧机、收割机、耕整机具等各种类型的配套农机具。

而促使农机稳定耕整和减轻劳动强度的具体技术方案是：在农机的操作架端设置一种步行器，步行器的前端和农机活动联接，后端踏步承载着操作人，并与操作人的行走相融为一体，其操作人上手把持操作架，下脚踏步站立在步行器的后端，从而使操作人可踏乘着步行器并借助于自身的人体重量来稳定和控制农机的耕整和行走，使操作人的人体重量通过步行器被加入到农机耕整的总重量中，通过增大农机耕整总重量的方式来促进农机稳定耕整和减轻劳动强度。而其步行器可分类设计为仿真式步行器、阻进式步行器和动力直驱式步行器；仿真式步行器是仿真人体左右循环抬腿移步的步行特征而设计的一类步行器，其仿真结构又可具体分类设计为液压式、电驱式和连杆撑进式等，仿真式步行器的前端和农机活动联接，后端踏步承载着操作人，并与操作人的行走相融为一体，操作人上手把持操作架，下脚踏步站立在仿真式步行器的后端，通过左右循环抬腿移步，并同时借助于自身的人体重量来稳定和控制农机的耕整和行走，从而使操作人的人体重量通过仿真式步行器被加入到农机耕整的总重量中，而促使农机稳定耕整和减轻劳动强度，而与此同时，人体可自我行走的本能，又使其加入的人体重量并不消耗农机的功率，而使农机可选择较低功率的动力机进行配置，从而进一步的促进农机微型轻量化和节约能源化；而阻进式步行器是针对农机耕整干硬及板结土地田块时，其土壤对旋耕轮向前的反作用力过大而导致农机向前窜动和向前窜行的缺陷，根据人体可自我行走的本能，而将步行器设计为由人体带动行走并借助于人体的重量来阻止农机向前窜动或向前窜行的一类步行器，其前端通过柔性体(如绳、链、多节球连杆等)和农机实现柔性活动联接，后端和操作人的脚体联接为一体并承载着操作人，操作人上手把持操作架，下脚踏步站立在步行器上，通过左右循环迈步(腿)向前而放松柔性体来向前放进农机或通过原地站立并借助于自身的人体重量而向后拉紧柔性体来阻止农机向前窜动或向前窜行，从而使操作人的人体重量通过阻进式步行器被加入到农机耕整的总重量中而阻止农机向前窜动或向前窜行，而促使农机稳定耕整和减轻劳动强度；而动力直驱式步行器为动力直接驱动的一类步行器，其前端和农机活动联接，后端上方踏步承载着操作人，后端下方为动力驱动体，操作人上手把持操作架，下脚踏步站立在动力驱动体上，由动力直接驱动行走，从而使操作人的人体重量通过动力直驱式步行器被直接加入到农机耕整的总重量中，而促进农机稳定耕整和减轻劳动强度。

附图说明

本说明书包括35幅附图

图1是本发明整体结构的变速式柴油动力机配置旋耕机具的结构示意图；

图2是图1的A-A阶梯剖视图；

图3是本发明分体结构的变速式柴油动力机的结构示意图；

图4是本发明变速式汽油动力机的结构示意图；

图5是本发明斜体结构的变速式柴油动力机的结构示意图；

图6是本发明变速式动力机配置行走轮和犁铧的结构示意图；

图7是本发明仿真液压式步行器和农机配置的结构示意图；

图8是图7的A向视图；

图9是图8的A-A剖面图；

图10是图8的B-B剖面图；

图11是图8的C-C剖面图；

图12是左脚下踏仿真液压式步行器的工作原理示意图；

图13是图12的A-A剖面图；

图14是图12的B-B剖面图；

图15是图12的C-C剖面图；

图16是右脚下踏仿真液压式步行器的工作原理示意图；

图17是图16的A-A剖面图；

图18是图16的B-B剖面图；

图19是本发明电磁阀控制的仿真液压式步行器的原理示意图；

图20是本发明分体结构的变速式柴油动力机的外形结构示意图和仿真软

轴驱动式步行器的原理示意图；

图21是本发明立轴结构的变速式动力机的结构示意图和仿真电驱式步行器的原理示意图；

图22是本发明农机行走时仿真液压式步行器上挂的结构示意图；

图23是本发明仿真连杆撑进式步行器的结构示意图；

图24是图23的A向视图；

图25是本发明仿真连杆撑进式步行器上联接的结构示意图；

图26是本发明阻进式步行器的结构示意图；

图27是图26的A-A阶梯剖面图；

图28是图26的B-B剖面图；

图29是本发明仿真阻进式步行器的结构示意图；

图30是本发明动力直驱式步行器的结构示意图；

图31是图30的A向视图；

图32是本发明动力直驱式步行器高位结构的示意图；

图33是本发明仿真液压式步行器配置单轮农机的结构示意图；

图34是本发明单轮农机配置半(单)步式步行器的结构示意图；

图35是本发明仿真液压式步行器和传统农机配置的结构示意图；

实施方式

下面结合附图(实施例)对本发明作进一步说明。

参照图1、图2所示，以常用的R160型或R165型或R170型水冷式柴油动力机为例，将柴油动力机的动力和箱体整体向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使动力机和农机的变速器被连通扩展设计为一整体而实现合二为一，其离合器11设计为牙嵌式并置于其低速轴系中，从而使柴油动力机被整体延伸扩展为具备变速功能的整体式变速式柴油动力机3(以下简称变速式柴油动力机3)，其动力传递可借助于柴油动力机的凸轮轴10而自上由下全齿轮传递至旋耕轴12输出，左右旋耕轮8、9通过螺杆13联接在旋耕轴12上，从而使变速式柴油动力机3可直接动力驱动左右旋耕轮8、9旋转通过重力而向下对土壤实施旋耕。通过动力机和农机变速器的合二为一，不仅使农机的动力传动和动力传递路线得以较充分的直接和简捷，而使其动力传动的效率得以提高，而且还促使农机因动力传递路线的简捷而缩小体积和减轻重量；同时，通过动力机和农机变速器的箱体合二为一，不仅使其箱体制造材料得以大幅节省，而且还省去了原动力机的机座和联接机架、及省去了原动力机与变速器之间的各动力传递部件(如皮带、皮带轮、传动轴等)，从而又进一步的促使农机减轻重量和缩小体积，并降低制造成本；而动力机和农机变速器的箱体连通为一体的合二为一，又使其箱体的容积得以增容扩大，不仅使其润滑油的容量充足，而且还可均衡循环分散油温，而使其润滑性也得以提高，从而又进一步的促进农机得以高效率化；同时其动力传递路线的简捷和直接，又使其密封位得以减少，而相应的使其密封性也得以提高；综上所述，通过柴油动力机和农机变速器的合二为一，可综合性的促使农机微型轻量高效化。其操纵架2通过芯轴4上下活动联接在变速式柴油动力机3的后端，并通过松紧手柄5可实现位置调整，其变速式柴油动力机3的重心W应设计在旋耕轴12的前端处，而促使农机操作轻巧，而阻力棒7通过立轴6左右摆动活动联接在变速式柴油动力机3的后端。启动变速式柴油动力机3，把持操纵架2，操作离合器11传递动力，加大油门1，由变速式柴油动力机3直接动力驱动左右旋耕轮8、9旋转并通过重力而向下对土壤实施旋耕。其变速式柴油动力机3的装配可通过打开正面的曲轴端盖和左右两侧的侧盖而由下向上进行。

参照图3所示，将柴油动力机的动力和箱体分段向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，再通过箱体联接螺杆14将柴油动力机和农机变速器连通联接组合为一体，而构成分体结构的分体式变速式柴油动力机。其分体式变速式柴油动力机的装配可通过打开正面的曲轴端盖和左右两侧的侧盖而由下向上进行，也可先上下分体装配再通过箱体联接螺杆14连通联接组合为一体。

参照图4所示，将汽油动力机整体向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使汽油动力机被整体延伸扩展为具备变速功能的整体式变速式汽油动力机，其主体(要)变速机构可设置在左右旋耕轮8、9轮廓之外的上箱体内，再由链15及链轮向下传递至旋耕轴，由旋耕轴驱动左右旋耕轮8、9旋转并通过重力而向下对土壤实施旋耕，这样可充分的减少左右旋耕轮8、9之间的轮距而消除中梗。也可将链传动机构单独设置联接在主(要)变速机构外，动力由上链轮通过链向下传递至下链轮，再由下链轮驱动旋耕轴而带动左右旋耕轮8、9旋转进行旋耕作业。

参照图5所示，将柴油动力机的动力和箱体向后下方整体延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使柴油动力机被倾斜延伸扩展为具备变速功能的斜体式变速式柴油动力机，其阻力棒可配置联接在斜体式变速式柴油动力机的后下端，因斜体式变速式柴油动力机的机体向前倾斜，而使其重心W相对旋耕轴进一步的前移，而进一步的促进农机操控轻便。其斜体式的变速式柴油动力机也可分段设计为分体结构。

参照图6所示，通过在旋耕轴上配置大直径的行走轮16，变速式柴油动力机可牵引犁铧进行犁耕。也可将犁铧联接在变速式柴油动力机的后上端。在旋耕轴上也可配置如水田轮、深耕锄等一类的耕整机具，而提高和扩展农机的使用范围。也可将行走轮16更换为橡胶轮，并在变速式柴油动力机的后端配置联接拖车而便于其运输和行走。也可将插秧机、收割机等农机具和变速式柴油动力机配套使用，由变速式柴油动力机驱动行走进行作业。

参照图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18所示，仿真液压式步行器设置在变速式柴油动力机的后下端，仿真液压式步行器由右阻力棒17、右步行板18、右油缸19、转阀22、左油缸23、右阻力棒定位螺杆24、左步行板25、左阻力棒定位螺杆26、左阻力棒27、翘板轴28、左止转条29、右止转条30、左止转条孔31、右止转条孔32、左活塞杆座33、右活塞杆座34、左阻力棒导管35、右阻力棒导管36、翘板37、调速阀39、单向阀40、液压泵41、溢流阀42、右活塞43、右活塞杆44、左活塞45、左活塞杆46、储油箱47、过滤器48及联接管组成，其左步行板25通过左横轴38活动联接在左活塞杆座33上，左步行板25在左活塞杆座33上可绕左横轴38前后翘动，左活塞杆座33的中心孔为扁方圆孔和左活塞杆46止转配合螺接，在左活塞杆座33的左右两侧焊接有左止转条29和左横轴38，在左横轴38的另一端焊接有左阻力棒导管35，左阻力棒27上下活动联接在左阻力棒导管35中并通过左阻力棒定位螺杆26定位，通过松开或紧固左阻力棒定位螺杆26可上下伸缩调节左阻力棒27相对地面的高度，在左油缸23的内侧设有左止转条孔31，左止转条29滑动配合联接在左止转条孔31中，而防止左活塞杆座33往复运动时转动，而使左步行板25的板面向上，以便于踏步；同样，右步行板18也通过右横轴活动联接在右活塞杆座34上，右步行板18在右活塞杆座34上可绕右横轴前后翘动，右活塞杆座34的中心孔为扁方圆孔和右活塞杆44止转配合螺接，在右活塞杆座34左右两侧焊接有右止转条30和右横轴，在右横轴的另一端焊接有右阻力棒导管36，右阻力棒17上下活动联接在右阻力棒导管36中并通过右阻力棒定位螺杆24定位，通过松开或紧固右阻力棒定位螺杆24可上下伸缩调节右阻力棒17相对地面的高度，在右油缸19的内侧设有右止转条孔32，右止转条30滑动配合联接在右止转条孔32中，而防止右活塞杆座34往复运动时转动，而使右步行板18的板面向上，以便于踏步；转阀22由阀芯49和左右阀体50、51组成，左、右阀体50、51分别固定焊接在左、右油缸23、19的前端，阀芯49的前端和立轴20活动联接，阀芯49的左右两端和左右阀体50、51精密转动配合，因此，左右油缸23、19通过左右阀体50、51可绕阀芯49上下转动，在阀芯49和左右阀体50、51上有相应的通道和接口与左右油缸23、19、调速阀39、储油箱47相通，翘板轴28固定焊接在阀芯49的后端并于左右油缸23、19之间，翘板37通过翘板轴28横置活动联接在左右油缸23、19的下端，仿真液压式步行器的前端通过立轴20和变速式柴油动力机左右活动联接，后端通过左右步行板25、18踏步承载着操作人，在立轴20的下端还设有平衡板21而防止农机耕整时过渡下陷；操作人上手把持操作架2，下脚踏步站立在左右步行板25、18上，当操作人左脚踏下左步行板25时，人体的重心随之移至左边，而下压左油缸23绕阀芯49向下转动，同时推动翘板37绕翘板轴28转动而向上翘动另一侧的右油缸19；同理，当操作人右脚踏下右步行板18时，人体的重心随之移至右边，而下压右油缸19绕阀芯49向下转动，并推动翘板37绕翘板轴28反转而向上翘动另一侧的左油缸23，如此左右循环反复踩踏而使步行器仿真人体左右循环抬腿的步行特征；而液压泵41由动力机驱动并向液压系统供压(油)，打开调速阀39，当操作人左脚踏下左步行板25后，其转阀22的阀芯49和左右阀体50、51的相对位置状态如图12、图13、图14、图15所示，压力油经单向阀40、调速阀39入转阀22压力孔P口后导入阀芯49中的压力孔P₁内，通过联接管a向左油缸23的前腔供油而推动缸内左活塞45和左活塞杆46及左活塞杆座33向后移动，通过左阻力棒27触地并借助于操作人的人体重量而反推农机向前移动，而其左油缸23后腔的液压油经联接管b和阀芯49的泄油孔O₁相通而回流入储油箱47内，而与此同时，其右油缸19被翘板37翘动向上，其压力油通过联接管d向右油缸19后腔供油而推动缸内右活塞43和右活塞杆44及右活塞杆座34向前移动而带动右步行板18向前回位，而其右油缸19前腔的液压油经联接管c和阀芯49的泄油孔O₁相通而回流入储油箱47内；同理，当操作人右脚踏下右步行板18后，转阀22的阀芯49和左右阀体50、51的相对位置状态如图16、图17、图18所示，压力油经单向阀40、调速阀39入转阀22压力孔P口后导入阀芯49中的压力孔P₁内，通过联接管c向右油缸19的前腔供油而推动缸内右活塞43和右活塞杆44及右活塞杆座34向后移动，通过右阻力棒17触地并借助于操作人的人体重量而反推农机向前移动，而其右油缸19后腔的液压油经联接管d和阀芯49的泄油孔O₁相通而回流入储油箱47内，而与此同时，其左油缸23被翘板37翘动向上，其压力油通过联接管b向左油缸23后腔供油而推动缸内左活塞45和左活塞杆46及左活塞杆座33向前移动而带动左步行板25向前回位，而其左油缸23前腔的液压油经联接管a和阀芯49的泄油孔O₁相通而回流入储油箱47内；如此反复循环而使操作人通过仿真液压式步行器并借助于自身的人体重量而仿真人体左右循环抬腿移步的步行特征来推动和控制农机的耕整和行走，而使操作人的人体重量通过仿真液压式步行器被加入到农机耕整的总重量中，来促使农机因耕整总重量的增大而稳定耕整和减轻劳动强度，而与此同时，人体可自我行走的本能，又使加入的人体重量并不消耗农机的功率，而使农机可选择较低功率的动力机进行配置，从而进一步的促进农机微型轻量高效化。若将转阀22的P口和O口对调反接，仿真液压式步行器将仿真人体向后的步行特征而向后拉动农机行走进行耕整。启动变速式柴油动力机，操作人上手把持操纵架2，下脚踏步站立在左右步行板25、18上，关闭调速阀39，操作离合器传递动力，加大油门1，先使变速式柴油动力机直接驱动左右旋耕轮旋转而原地实施旋耕入土后，再打开调速阀39启动仿真液压式步行器仿真人体左右循环抬腿移步的步行特征而推动或拉动农机行走进行耕整，并通过左右摆动操纵架2而调控耕整方向。

参照图19所示，将仿真液压式步行器的液压控制设计为由电磁阀控制的方式，在变速式柴油动力机中需增设发电源53，由动力机驱动发电源53向控制系统供电，通过左右油缸上下反复循环的翘动而触动开关55的通断电来指挥电磁阀54的动作，而控制液压油向左右油缸的供给和排放，而使仿真液压式步行器可仿真人体的步行特征并借助于操作人的人体重量来稳定和控制农机的耕整和行走。为防止农机耕整时的过渡下陷，在变速式柴油动力机的前端可设置一种可上下伸缩调节的平衡滑板52，同时在阻力棒的下端也可设置直角板或斜面板等。

参照图20所示，将步行器设计为仿真软轴驱动式步行器，软轴56一端与变速式柴油动力机动力联接，另一端与电磁离合转向控制器57联接，电磁离合转向控制器57的下端通过齿轮和齿条58齿合，由发电源53向电控系统供电，软轴56将动力传递予电磁离合转向控制器57后，通过左右步行器仿真人体左右循环抬腿的步行特征而触动开关55的通断电来指挥电磁离合转向控制器57的正转或反转，并通过下端的齿轮而驱动齿条58带动步行板实现往复运动，而使步行器仿真人体的步行特征并借助于操作人的人体重量来稳定和控制农机的耕整和行走。软轴56、开关55、电磁离合转向控制器57、齿条58应分左右而成套设置。

参照图21所示，将步行器设计为仿真电驱式步行器，电动机59的下端通过齿轮和齿条58齿合，由发电源53向电控系统供电，由左右步行器上下仿真人体抬腿的动作而触动开关55的通断电来指挥电动机59的正转或反转，并通过下端齿轮来驱动齿条58带动步行板实现往复运动，而使步行器仿真人体的步行特征并借助于操作人的人体重量来稳定和控制农机的耕整和行走。开关55、齿条58、电动机59应分左右而成套设置。而图示的动力机为下端输出的立轴式汽油动力机，将立轴式汽油动力机向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使立轴式汽油动力机被延伸扩展为具备变速功能的立轴式变速式汽油动力机，其主体(要)变速机构设置在旋耕轮轮廓之外的上箱体内，再由立轴锥齿传动机构传递至旋耕轴，由旋耕轴驱动左右旋耕轮旋转而进行耕整作业。

参照图22所示，为便于农机行走，可将步行器向上转动收藏，通过挂钩和操纵架扣接，同时也可将旋耕轮换装为胶轮或塑料轮而便于转场行走。

参照图23、24所示，将步行器设计为仿真连杆撑进式步行器，步行器由左右连杆60、61；左右中轴62、63；左右摆杆64、65；十字轴66；前后限位环67、68；翘板69组成，十字轴66的前端通过立轴20和农机左右活动联接，十字轴66的左右两端和左右连杆60、61的前端绞轴上下活动联接，翘板69通过前后限位环67、68活动限位联接在十字轴66的后端，左右连杆60、61的后端和左右中轴62、63绞轴活动联接，同时左右摆杆64、65及左右步行板均绞轴活动联接在左右中轴62、63上，由步行板踏承操作人，操作人上手把持操作架，下脚踏步站立在步行板上，当操作人左脚踏下左步行板时，人体的重心随之移至左边而下压左连杆60绕十字轴66向下转动，并通过左中轴62下压左摆杆64绕左中轴62逆时针转动而向前撑进农机，而与此同时，右连杆61被翘板69翘动向上而绕十字轴66向上转动，而右摆杆65在自重力的作用下绕右中轴63顺时针回动；当操作人右脚踏下右步行板时，人体的重心随之移至右边而下压右连杆61绕十字联接轴66向下转动，并通过右中轴63下压右摆杆65绕右中轴63逆时针转动而向前撑进农机，而与此同时，左连杆60被翘板69翘动向上饶十字轴66向上转动，而左摆杆64在自重力的作用下绕左中轴62顺时针回动；如此反复循环，而使操作人通过仿真连杆撑进式步行器并借助于自身的人体重量来推动和控制农机的耕整和行走，而使操作人的人体重量通过仿真连杆撑进式步行器被加入到农机耕整的总重量中，来促进农机稳定耕整和减轻劳动强度；而与此同时，人体可自我行走的本能，又使加入的人体重量并不消耗农机的功率。通过移动前后限位环67、68可前后调节翘板69相对十字联接轴66的位置，而调整左右连杆60、61的抬步高度和左右摆杆64、65的撑进距离；左右摆杆64、65和左右中轴62、63的联接位置也可通过设置在左右摆杆64、65中的多个联接排孔而实现调整，在左右摆杆64、65的上端可设置限位螺杆70、71而用于左右连杆60、61和左右摆杆64、65之间的摆角调整。为便于农机的抬扛行走，可在变速式柴油动力机的前端螺接抬杠。

参照图25所示，也可将仿真连杆撑进式步行器联接在农机的后上端。

参照图26、27、28所示，针对农机耕整干硬及板结土地田块时，其土壤对旋耕轮的反作用力过大，而导致农机向前窜动和向前窜行的缺陷，根据人体可自我行走的本能，而将步行器设计为由人体带动行走而向前放进农机或原地站立并借助于人体的重量来阻进控制农机的阻进式步行器，其阻进式步行器由左右拉绳72、73；左右步行板74、75组成，左右拉绳72、73的前端和农机紧固联接，后端和左右步行板74、75紧固联接，因拉绳72、73的柔韧特性而使农机和左右步行板74、75实现柔性活动联接，左右步行板74、75和操作人的脚体联接为一体并踏承着操作人，由操作人带动和控制左右步行板74、75的移动和行走；操作人上手把持操作架，下脚踏步站立在左右步行板74、75上，当操作人原地静止站立时，左右步行板74、75通过左右拉绳72、73并借助于操作人的人体重量来阻进和控制农机向前窜动或向前窜行；而当操作人左右循环迈步(腿)向前而带动左右步行板74、75向前移动时，又通过放松左右拉绳72、73而向前放进农机进行耕整和行走，从而使操作人的人体重量通过阻进式步行器被加入到农机耕整的总重量中而促使农机稳定耕整和降低劳动强度，而与此同时，人体可自我行走的本能，又使加入的人体重量并不消耗农机的功率，但阻进式步行器要消耗一定的人体的体能，因此在设计阻进式步行器时应尽量的减轻左右步行板74、75的重量，而尽可能的降低人体的体能消耗。通过松开或紧固左右步行板联接螺杆76、77可上下伸缩调节左右步行板74、75相对地面的高度；通过松开或紧固联接螺杆78可更换不同型类的阻进片；左右步行板74、75也可设计为步行鞋或步行高筒靴等；左右拉绳72、73(柔性体)可为塑料绳、帘布结构和粗绳结构的胶绳、麻绳、钢丝绳、链条、多节连杆及多节球联杆等。在左右拉绳72、73的两端也可设置如棘轮机构的收绳器和放绳器等，以防止左右拉绳72、73绞入旋刀中而发生意外，也可将左右拉绳72、73的前段设计为联杆，后段设置为柔性体的拉绳，而使拉绳远离旋刀。拉绳72、73也可联接在阻力棒的后端。

参照图29所示，可进一步将仿真式步行器和阻进式步行器组合设计为仿真阻进式步行器，其仿真阻进式步行器由左右导管79、80；左右弹簧81、82；左右导杆83、84；左右踏板85、86；左右阻进板87、88；翘板结构37组成，左右导管79、80的前端和绞轴89上下活动联接，翘板结构37中置在左右导管79、80之间(相仿结构参照图9)，左右导杆83、84伸缩活动联接在左右导管79、80之中，左右导杆83、84的截面形状可为方形、椭园形、凸凹结构等，而防止左右导杆83、84伸缩活动时转动，左右弹簧81、82设置在左右导管79、80和左右导杆83、84之间，左右弹簧81、82的后端和左右导管79、80的后端相触，左右弹簧81、82的前端和左右导杆83、84的前端相触并可弹性压动左右导杆83、84向前运动回位，左右弹簧81、82的弹性(力)设计需满足在自由状态下使左右导杆83、84能向前自动移动回位即可，若弹性(力)设计过大将影响左右导杆83、84的伸出距而缩短步行距，左右踏板85、86固定联接(如定位螺接、焊接等)在左右导杆83、84的后端，左右阻进板87、88可上下调节定位联接在左右踏板85、86的下端，农机向前耕整时，操作人左脚踏下左踏板85，左导管79绕绞轴89向下转动并通过左阻进板87触地，而使操作人的重心和重量移到左踏板85上，并借助于自身的人体重量通过左导管79、左弹簧81、左导杆83来阻进和防止农机向前窜动，而与此同时，右导管80被翘板结构37翘动向上，右导杆84在右弹簧82和自重力的作用下向前移动并带动右踏板86回位；当操作人右脚向前并踏下右踏板86时，右导管80绕绞轴89向下转动并通过右阻进板88触地，而使操作人的重心和重量移到右踏板86上，并借助于自身的人体重量通过右导管80、右弹簧82、右导杆84来阻进和防止农机向前窜动，而与此同时，左导管79被翘板结构37翘动向上，左导杆83在左弹簧81和自重力的作用下而向前移动并带动左踏板85回位；如此反复循环，使农机通过仿真阻进式步行器并借助于操作人的人体重量来稳定和阻进控制农机的耕整和行走。而其左右导杆83、84的回位也可设计为拉簧结构或依靠本身的自重量而自动回位(当导管被翘动向上时)；左右导杆83、84也可分段设计，再通过螺接组合联接为一体；在左右导管79、80上也可排列设计多个定位孔而可调节和限制左右导杆83、84的伸缩行程和伸缩间距等。

参照图30、31所示，将步行器设计为动力直驱式步行器，动力通过软轴90传递至驱动器91，由左右踏板93、94承载操作人，操作人上手把持操作架，下脚踏步站立在左右踏板93、94上，由驱动器91驱动动力轮92转动而向前推进(逆时针转动时)或向后拉动(顺时针转动时)农机行走进行耕整，从而使操作人的人体重量通过动力直驱式步行器被直接加入到农机耕整的总重量中，通过增大农机耕整总重量的方式来促进农机稳定耕整和减轻劳动强度。而在驱动器91中可设置变速机构和反转机构等，以便于操控；同时，软轴90也可设置为直轴传动或万向轴传动等；而动力轮92也可设置为履带驱动机构等。

参照图32所示，将动力直驱式步行器的左右踏板升高设置在动力轮的轮廓之外，以便于动力驱动行走。

参照图33所示，也可将农机设计为单轮(单旋耕轮)结构，步行器通过螺杆轴95和单轮式农机左右活动联接。

参照图34所示，也可将仿真式步行器、阻进式步行器和仿真阻进式步行器设置为半(单)步式，而半步推动或拉动或阻进控制农机行走进行耕整。

参照图35所示，也可将步行器和微型耕耘机、插秧机、收割机等传统的农机配套使用，通过步行器并借助于操作人的人体重量来稳定和控制农机的作业和行走。

以上所述并非是本发明的全部，如动力机和农机变速器的合二为一，也可表达为将变速器向上延伸扩展设计至使其能包括农机的动力机，而使变速器被延伸扩展为含动力功能的动力式变速器；而本发明所述的整体结构的变速式动力机便于工业集中化的生产、销售和售后服务；而其分体结构的变速式动力机便于整合现有的工业生产资源而进行合作生产，如柴油机制造商可按设计要求将柴油机的底部向下开通(口)，变速器制造商将变速器向上开口并按设计要求和柴油机的底部实现对接(包括动力和箱体)，整机(主机)制造商再将动力机和变速器装配联接连通组合为一体，即柴油机制造商、变速器制造商和整机(主机)制造商可按本发明思想而分部件、分部位和分步骤的实施本发明；同时，根据本发明思想，我们也可借用现有的技术作做一些组合和变异，如在变速式动力机外可设置齿轮泵和机油散热过滤器，而将润滑油抽出进行循环过滤散热，而可提高变速式动力机的使用寿命；动力传动可为齿传动、锥齿传动、链传动、轴传动、立轴传动、液力传动等；储油箱47可为塑料件而安放在合理的位置上；油缸和活塞、活塞杆也可倒置设计；也可增设扭簧或拉簧来加强左右摆杆64、65的回落力；左右阻力棒导管35、36也可焊接在左右活塞杆座33、34上；翘板结构也可设计为对齿反向机构而循环翘动；在动力直驱式步行器上也可设置人体座位结构；也可将旋耕轴12设计为半轴结构而分左右对称设置，而使左右旋耕轮8、9可实现差速旋转，来提高农机的转向控制性等。

Claims (15)

1、一种小型农机，包括动力机、离合器、变速器、旋耕轮、操作架、阻力棒、行走轮及配套农机具，其特征在于：将动力机向下延伸扩展设计至使其能包括农机的变速器，而使动力机被延伸扩展为具备变速功能的变速式动力机，通过动力机和农机变速器连通为一体的合二为一，来促使农机微型轻量高效化。

2、如权利要求1所述的变速式动力机，其特征在于还包括整体式的变速式动力机。

3、如权利要求1所述的变速式动力机，其特征在于还包括分体式的变速式动力机。

4、如权利要求1所述的变速式动力机，其特征在于还包括斜体式的变速式动力机。

5、如权利要求1所述的变速式动力机，其特征在于还包括立轴式的变速式动力机。

6、一种小型农机，包括动力机、离合器、变速器、旋耕轮、操作架、阻力棒，其特征在于：还包括步行器，步行器的前端和农机活动联接，后端踏步承载着操作人。

7、如权利要求6所述的步行器，其特征在于还包括仿真式步行器。

8、如权利要求7所述的仿真式步行器，其特征在于还包括仿真液压式步行器。

9、如权利要求7所述的仿真式步行器，其特征在于还包括仿真软轴驱动式步行器。

10、如权利要求7所述的仿真式步行器，其特征在于还包括仿真电驱式步行器。

11、如权利要求7所述的仿真式步行器，其特征在于还包括仿真连杆撑进式步行器。

12、如权利要求6所述的步行器，其特征在于还包括阻进式步行器。

13、如权利要求6所述的步行器，其特征在于还包括仿真阻进式步行器。

14、如权利要求6所述的步行器，其特征在于还包括动力直驱式步行器。

15、如权利要求6所述的步行器，其特征在于还包括半步式步行器。

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