CN103190217A - 一种中耕锄草机液压横移操向机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种中耕锄草机液压横移操向机构。它包括前横梁(4)和后横梁(2)，其中，两根平行等长的连杆(3)的两端分别与前横梁(4)和后横梁(2)铰接；所述后横梁(2)的两端对称布置有结构相互对称的两个导向轮总成(1、6)；其中，两个导向轮总成(1、6)之间连接有液压管路，该液压管路与外设液压输出接口相通。本发明的一种中耕锄草机液压横移操向机构，利用液压缸控制两个导向轮产生平行转向，继而整体产生横向移动，以避让作物，降低伤苗率，提高除草效率。

Description

一种中耕锄草机液压横移操向机构

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种中耕锄草机液压横移操向机构。

背景技术

中耕锄草有通气、增温、保墒作用，还可促进根系发育，减少杂草与幼苗争夺土壤水分、养分，改善田间光照条件，减轻病虫危害等。在育苗面积大、地势平坦的地区，通常用轮式拖拉机牵引多行中耕锄草机在苗区进行多行作业。由于作物栽种不整齐，拖拉机偏离正常行驶路线等原因，这种纯机械的作业方式常常会引起对作物的伤害。如果在机器作业过程中适当地进行横向的操控，使锄刀避让作物，则可避免或减少对作物的伤害。

传统的利用齿轮齿条机构或杠杆原理的人力操向机构，例如，专利ZL93216984.8，名称为“驾驶式中耕除草机”，其由于劳动强度大、机构复杂、工作效率低等原因得不到推广。

而用液压缸直接推动机器整体在滑动导轨上进行横移的装置，例如，专利ZL200410030600.9，名称为“可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机”，其在实际作业时由于机器自重和土壤阻力，横向移动不够灵活，且滑动导轨及滚轮成本较高，因此也未能得到推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种中耕锄草机液压横移操向机构，该机构利用液压缸控制两个导向轮产生平行转向，继而推动机构整体产生横向移动，以避让作物，降低伤苗率，提高除草效率。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种中耕锄草机液压横移操向机构，它包括前横梁4和后横梁2，其中：

两根平行等长的连杆3的两端分别与前横梁4和后横梁2铰接；

所述后横梁2的两端对称布置有结构相互对称的左导向轮总成1和右导向轮总成6；其中，所述左导向轮总成1和右导向轮总成6分别包括支撑座12，支撑座12的靠近后横梁2的侧板与夹紧板14连接；转向节15与支撑座12的所述靠近后横梁2的侧板铰接；两个圆柱滚子10安装在转向节15上的两块夹板22之间，分别有螺栓从两个圆柱滚子10中间的通孔穿过；支撑座12的远离后横梁2的侧板的外部对称安装有左侧液压缸11和右侧液压缸16，两个液压缸的活塞杆端面与圆柱滚子10接触；导向轮臂9的上端与转向节15上的横板23固连，导向轮臂9的下端装有导向轮18；

其中，左导向轮总成1和右导向轮总成6之间连接有液压管路，该液压管路与外设液压输出接口相通。

所述前横梁4上对称布置有两个下悬挂联结销7和一个立柱8。

所述前横梁4和后横梁2之间布置有可拆卸的拉杆5，所述拉杆5的两端分别与前横梁4和后横梁2通过固定销轴连接，其长度可通过螺纹调节。

所述支撑座12的靠近后横梁2的侧板上设有可调节支撑座12在竖直方向上与后横梁2的相对位置的长形的螺栓孔19，通过螺栓与夹紧板14连接。

所述支撑座12在靠近后横梁2的侧板上设有销孔座20，所述转向节15设有圆柱形的主销套管21，主销套管21外侧固接有竖直的肋板24，肋板24上端安装有水平的两个上下排列的夹板22；主销套管21置于支撑座12上的上下两个销孔座20之间，主销13穿设于所述主销套管21和销孔座20形成活动连接。

所述左侧液压缸11和右侧液压缸16两者都是单作用液压缸。

所述导向轮18在外沿设有环形板。

所述左导向轮总成1的左侧液压缸和右导向轮总成6的右侧液压缸通过油管与外设液压输出接口连接；左导向轮总成1的右侧液压缸和右导向轮总成6的左侧液压缸两者相互连通；左导向轮总成1的左侧液压缸和右侧液压缸之间以及右导向轮总成6的左侧液压缸和右侧液压缸之间分别设有截止阀。

本发明具有以下优点：

（1）本发明主要运用了单作用液压缸和平行四杆机构，机构原理和机械结构并不复杂。其上零部件多数为农机常用配件，造价低，通用性强；

（2）本发明由拖拉机提供的液压输出作为动力源，通过操作拖拉机上的液压输出控制手柄，控制导向轮转向，利用地面给导向轮的横向力，可轻松、灵活地推动机器整体横向移动，避让作物。操作简便，劳动强度低，作业效率高，效果好；

（3）本发明作为农机具配套装置，使用时只需将所需的工作部件挂接在后横梁上，布置方式和数量均可按照作业要求调整，对作物的适用性广；

（4）本发明零部件之间的连接方式多采用焊接和常用农机具连接方式，皮实耐用，能胜任各种工况。

附图说明

图1为本发明的中耕锄草机液压横移操向机构的整体结构的左后视图；

图2为本发明的中耕锄草机液压横移操向机构的整体结构的右前视图；

图3为本发明中的左导向轮总成的局部剖切支撑座12的结构图；

图4为本发明中支撑座12的结构图；

图5为本发明中转向节15的结构图；

图6为本发明的中耕锄草机液压横移操向机构的原理示意图；

图7为本发明的中耕锄草机液压横移操向机构的液压管路连接图。

【主要组件符号说明】

1     左导向轮总成 13    主销

2     后横梁       14    夹紧板

3     连杆         15    转向节

4     前横梁       16    右侧液压缸

5     拉杆         17    刮泥板

6     右导向轮总成 18    导向轮

7     下悬挂联结销 19    螺栓孔

8     立柱         20    销孔座

9     导向轮臂     21    主销套管

10    圆柱滚子     22    夹板

11    左侧液压缸   23    横板

12    支撑座    24    肋板

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不以此为限。

如图1、2所示，为本发明的一种中耕锄草机液压横移操向机构的整体结构的左后视图和右前视图；其中，该机构包括较短的前横梁4和较长的后横梁2，两根平行的等长的连杆3的两端通过销轴分别与前横梁4的两端和后横梁2的两端铰接，使前横梁4和后横梁2在相对运动过程中始终保持相互平行。所述前横梁4为方型空心型钢，其上对称布置有两个下悬挂联结销7和一个立柱8，可通过所述下悬挂联结销7和立柱8与拖拉机三点悬挂形成刚性连接。所述前横梁4和后横梁2之间还可布置有可拆卸的拉杆5，所述拉杆5的两端分别与前横梁4和后横梁2通过固定销轴连接，可固定后横梁2、前横梁4的相对位置，便于机器整体运输，其长度可通过螺纹调节。

其中，所述后横梁2为方型空心型钢，其上两端对称布置有左导向轮总成1和右导向轮总成6，它们通过螺栓连接以夹紧的方式与后横梁2形成刚性连接；其中，左导向轮总成1和右导向轮总成6之间连接有液压管路，该液压管路与外设液压输出接口相通；所述左导向轮总成1与右导向轮总成6之间的间距可根据具体栽种情况，以不碾压作物、方便工作部件布置为原则进行调整。所述后横梁2上可根据实际作业要求挂接锄草刀、松土铲等工作部件。

所述左导向轮总成1和右导向轮总成6结构相互对称，现以左导向轮总成为例，阐述导向轮总成的具体结构。

如图3所示，为本发明中的左导向轮总成1的局部剖切支撑座12的结构图。其中，所述左导向轮总成1包括支撑座12，图4为本发明中支撑座12的结构图；其中，支撑座12是由四个侧板围成的矩形框，其中，靠近后横梁2的侧板上设有长形螺栓孔19，通过螺栓与夹紧板14连接，这样可将支撑座12夹持在后横梁2上，长形螺栓孔19可调节支撑座12在竖直方向上与后横梁2的相对位置。所述靠近后横梁2的侧板上还设有销孔座20。

图5为本发明中转向节15的结构图；所述转向节15设有圆柱形的主销套管21，主销套管21外侧固接有竖直的肋板24，肋板24上端安装有水平的两个上下排列的夹板22，肋板24下端固接有横板23。主销套管21置于支撑座12上的上下两个销孔座20之间，主销13穿设于所述主销套管21和销孔座20形成活动连接。两个圆柱滚子10安装在转向节15上的两块夹板22之间，分别有螺栓从圆柱滚子10中间的通孔穿过，由此圆柱滚子10可在两块夹板22之间绕着螺栓轴线自由转动。支撑座12的远离后横梁2的侧板的外部左侧通过螺栓连接有左侧液压缸11，外部右侧通过螺栓连接有右侧液压缸16，两者都是单作用液压缸，对称安装在支撑座12的两侧，两个液压缸的活塞杆端面与圆柱滚子10接触。

导向轮臂9的上端与转向节15上的横板23固定连接，导向轮臂9的下端通过轴安装有限深和导向作用的导向轮18，该导向轮18在外沿设有环形板，在工作状态下，环形板切入土中，使得导向轮18不发生横向滑移；导向轮臂9上还装有刮泥板17，可在导向轮18转动过程中刮去附着在表面的泥土。

右导向轮总成6的结构与左导向轮总成1对称，不再赘述。

如图6所示，为本发明的中耕锄草机液压操向机构在工作状态下的原理示意图，其基本工作原理是：通过外设液压输出接口和液压管路，例如拖拉机液压输出接头，给左导向轮总成1的左侧液压缸11加压，左侧液压缸11活塞杆主动伸长，推动与其接触的圆柱滚子10，进而带动转向节15围绕主销13转动，右侧液压缸16活塞杆在与之接触的圆柱滚子10的推动下同时收缩，转向节15上与导向轮臂9固定连接的横板23牵引导向轮臂9转向，进而带动左导向轮产生转向；由于左导向轮总成1的右侧液压缸16被压缩，其中的液压油通过管路流入右导向轮总成6的左侧液压缸中，同理推动了右导向轮产生转向；从而引起后横梁2及其上安装的工作部件整体相对前横梁4和拖拉机发生向左的横向偏移，实现避苗动作；同样的，当给右导向轮总成6的右侧液压缸加压时，会引起后横梁2及其上安装的工作部件整体相对前横梁4和拖拉机发生向右的横向偏移。

图7为本发明的中耕锄草机液压横移操向机构的液压管路连接图，其中，液压缸a、d分别为左导向轮总成1的左侧液压缸和右导向轮总成6的右侧液压缸，它们通过油管A、B与拖拉机的液压输出接口连接；液压缸b、c分别为左导向轮总成1的右侧液压缸和右导向轮总成6的左侧液压缸，两者相互连通；液压缸a、b和液压缸c、d之间分别接入一个截止阀。

正常工作状态下，两个截止阀关闭，通过操作拖拉机上的液压输出控制手柄，改变油管A、B中液压油的流向，实现左、右导向轮向不同的方向转向。其中，当油管A进油，油管B回油时，液压缸a伸长，推动液压缸b收缩。液压缸b中的液压油流入液压缸c中，使液压缸c伸长并推动液压缸d收缩，左、右导向轮沿逆时针方向转向，后横梁2往左横移；同理，当油管B进油，油管A回油时，液压缸d、b伸长，液压缸c、a收缩，左、右导向轮沿顺时针方向旋转，后横梁2往右横移；当左、右导向轮不平行时，可打开截止阀，使液压缸a、b和液压缸c、d分别连通，手动将两个导向轮调至平行。

本发明的中耕锄草机液压横移操向机构开始作业前，选择合适的锄刀、松土铲等工作部件，安装到后横梁2上，根据作物行距合理布置，将本发明的机构挂接到拖拉机三点悬挂上，并按照图5将a、b、c、d四个液压缸通过油管与外设拖拉机的液压输出接头连接；安装并收紧拉杆5，将机构运输至作业区域，控制拖拉机后悬挂平稳下降，直到左、右导向轮着地。

正常工作时，首先，将拉杆5取下，由拖拉机牵引前进，开始中耕锄草作业。操作人员在副驾驶位置观察机器工作情况，若工作部件过于靠近作物行，有伤苗风险，则立即操作液压输出控制手柄，使左导向轮总成1和右导向轮总成6同侧的两个液压缸同时伸长，引起左、右导向轮平行转向，进而牵引后横梁2横向移动，引带后横梁2及其上安装的工作部件向预期的方向偏移，实现避苗动作；反向操作液压输出控制手柄，则可使左、右导向轮回正。如此反复，可实现高质、高效的中耕锄草。

Claims (8)

1.一种中耕锄草机液压横移操向机构，它包括前横梁(4)和后横梁(2)，其特征在于：

两根平行等长的连杆(3)的两端分别与前横梁(4)和后横梁(2)铰接；

所述后横梁(2)的两端对称布置有结构相互对称的左导向轮总成(1)和右导向轮总成(6)；其中，所述左导向轮总成(1)和右导向轮总成(6)分别包括支撑座(12)，支撑座(12)的靠近后横梁(2)的侧板与夹紧板(14)连接；转向节(15)与支撑座(12)的所述靠近后横梁(2)的侧板铰接；两个圆柱滚子(10)安装在转向节(15)上的两块夹板(22)之间，分别有螺栓从两个圆柱滚子(10)中间的通孔穿过；支撑座(12)的远离后横梁(2)的侧板的外部对称安装有左侧液压缸(11)和右侧液压缸(16)，两个液压缸的活塞杆端面与圆柱滚子(10)接触；导向轮臂(9)的上端与转向节(15)上的横板(23)固连，导向轮臂(9)的下端装有导向轮(18)；

其中，左导向轮总成(1)和右导向轮总成(6)之间连接有液压管路，该液压管路与外设液压输出接口相通。

2.一种如权利要求1所述的中耕锄草机液压横移操向机构，其特征在于：

所述前横梁(4)上对称布置有两个下悬挂联结销(7)和一个立柱(8)。

3.一种如权利要求1所述的中耕锄草机液压横移操向机构，其特征在于：

所述前横梁(4)和后横梁(2)之间布置有可拆卸的拉杆(5)，所述拉杆(5)的两端分别与前横梁(4)和后横梁(2)通过固定销轴连接，其长度可通过螺纹调节。

4.一种如权利要求1所述的中耕锄草机液压横移操向机构，其特征在于：

所述支撑座(12)的靠近后横梁(2)的侧板上设有可调节支撑座(12)在竖直方向上与后横梁(2)的相对位置的长形的螺栓孔(19)，通过螺栓与夹紧板(14)连接。

5.一种如权利要求1所述的中耕锄草机液压横移操向机构，其特征在于：

所述支撑座(12)在靠近后横梁(2)的侧板上设有销孔座(20)，所述转向节(15)设有圆柱形的主销套管(21)，主销套管(21)外侧固接有竖直的肋板(24)，肋板(24)上端安装有水平的两个上下排列的夹板(22)；主销套管（21）置于支撑座（12）上的上下两个销孔座（20）之间，主销（13）穿设于所述主销套管（21）和销孔座（20）形成活动连接。

6.一种如权利要求1所述的中耕锄草机液压横移操向机构，其特征在于：

所述左侧液压缸(11)和右侧液压缸(16)两者都是单作用液压缸。

7.一种如权利要求1所述的中耕锄草机液压横移操向机构，其特征在于：

所述导向轮(18)在外沿设有环形板。

8.一种如权利要求1所述的中耕锄草机液压横移操向机构，其特征在于：

所述左导向轮总成(1)的左侧液压缸和右导向轮总成(6)的右侧液压缸通过油管与外设液压输出接口连接；左导向轮总成(1)的右侧液压缸和右导向轮总成(6)的左侧液压缸两者相互连通；左导向轮总成(1)的左侧液压缸和右侧液压缸之间以及右导向轮总成(6)的左侧液压缸和右侧液压缸之间分别设有截止阀。

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