CN103404255B - 智能化水田耕整机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能化水田耕整机，包括机架、旋耕机构、传动系统、悬挂总成、拖板总成、主拖板调节机构、控制系统；拖板总成包括主拖板；主拖板调节机构设置在悬挂总成或机架与主拖板之间；控制系统包括控制箱、高度传感器，高度传感器通过导线与控制箱连接；控制箱内设有集成电路板、程序软件，集成电路板由PC机控制；高度传感器连接在主拖板上；主拖板调节机构包括液压缸、电磁阀；进一步改进在于：控制系统还包括远程遥控装置；机架、传动系统为可折叠结构；刀座、旋耕刀片设有防缠绕结构。本发明结构合理，制造成本低；自动化程度高，并能远程遥控操作，操作简单、便捷，工作效率高；作业后水田平整度高，具有较高推广应用价值。

Description

智能化水田耕整机

技术领域

本发明涉及一种用于与拖拉机配套的农田耕整机械，特别是一种水田耕整机。

背景技术

对于水稻种植来讲，田块的平整十分重要，不平整的水田会影响水稻的生长。现有技术的水田耕整机由主拖板进行平整，所作业田块的平整度由水田耕整机操作人员根据操作经验通过升降主拖板来控制，需频繁操作，不仅劳累，而且平整度不高。中国专利公开号CN1568641A的“激光控制水田耕整机”专利公开了种一种水田耕整机，其通过激光控制机构控制铲刀的刮削量，提高了水田的平整度，但这种水田耕整机存在着下列缺陷：结构复杂，制造成本高，不易推广；作业时，水田耕整机上的激光接收器要与安装在田头的激光发射器很好地对应，操作技术要求高，操作难度大，工作效率低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种结构合理，制造成本低；操作简单、便捷，工作效率高；作业后水田平整度高的智能化水田耕整机。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

智能化水田耕整机，包括机架、旋耕机构、传动系统、悬挂总成、拖板总成、主拖板调节机构；所述拖板总成包括主拖板；所述机架包括中间机架、侧机架，所述侧机架连接在中间机架两侧；所述传动系统包括中央变速箱、边变速箱，中央变速箱固定连接在中间机架中间，边变速箱固定连接在侧机架侧面；所述悬挂总成固定连接在中央变速箱上；所述主拖板调节机构设置在悬挂总成或机架与主拖板之间；其改进之处在于：还包括控制系统，所述控制系统包括控制箱、高度传感器，高度传感器通过导线与控制箱连接；所述控制箱内设有集成电路板、程序软件，集成电路板由PC机控制；所述高度传感器连接在主拖板上；所述控制箱连接在机架上；所述主拖板调节机构包括液压缸、电磁阀；所述电磁阀置于液压缸对应位置上，由导线与控制箱连接；所述液压缸的缸体端部与主拖板铰连接，液压缸的活塞杆端部与悬挂总成下部或机架铰连接。

上述结构中，所述控制系统还包括远程遥控装置；所述控制箱、远程遥控装置内分别设有对应的信号接收器。

上述结构中，所述控制箱、远程遥控装置分别设有LCD显示屏。

上述结构中，所述高度传感器设置在主拖板的两侧。

上述结构中，所述中央变速箱输出轴与边变速箱输入轴连接；所述旋耕机构包括旋耕轴、刀座、旋耕刀片，刀座通过圆弧焊合边固定连接在旋耕轴上，旋耕刀片安装并固定连接在刀座孔中；所述旋耕刀片为具有弧形曲面形状片状构件。

上述结构中，所述侧机架通过竖置的销轴铰连接在中间机架侧面；所述中央变速箱输出轴与边变速箱输入轴通过牙嵌式离合器连接；所述旋耕机构包括左旋耕机构、右旋耕机构，分别连接在两个侧机架上。

上述结构中，在中间机架、侧机架之间设有机架牵引机构；所述机架牵引机构包括平置的液压牵引缸；所述液压牵引缸缸体端部与中间机架铰连接，活塞杆与侧机架中部铰连接；所述液压牵引缸对应位置上设有与控制箱导线连接的电磁阀。

上述结构中，所述左旋耕机构、右旋耕机构上的刀座分别沿各自旋耕轴轴线方向呈螺旋线等间距布置；所述左旋耕机构、右旋耕机构上的刀座、刀片相对于中间机架垂直方向的中心轴线镜像对称。

上述结构中，所述刀座下部向下延伸，宽度逐渐变小，形成尖角；所述尖角的外侧边为圆弧边；所述圆弧边设有刃口。

上述结构中，所述旋耕刀片刀身外侧圆弧边设有切削刃；所述切削刃上设有锯齿。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1.    高度传感器连接在主拖板上，可及时将主拖板的高度位置反馈到控制箱，控制箱内的集成电路板将反馈高度值与设定高度值进行对比后，向主拖板调节机构的液压缸上的电磁阀发出信号，由主拖板调节机构的液压缸驱动主拖板上下运动，这样作业后，显著提高了水田的平整度，水田平整度控制在2～3cm以内。与激光控制的水田耕整机相比，结构简单，制造成本低，易于推广；作业时，操作简单、便捷，工作效率提高15％～20％。

2.    集成电路板由PC机控制，可通过PC机实现智能程序化操作，整个作业过程自动化程度高，工作效率高。

3.    控制系统设有远程遥控装置，无须由水田耕整机载人操作，减少了水田耕整机的动力消耗，操作人员也冒着烈日工作，改善了劳动条件，减少了劳动强度。

4.    控制箱、远程遥控装置分别设有LCD显示屏，使运行状态一目了然，进一步提高了操作的便捷性、舒适性。

5.    高度传感器设置在主拖板的两侧，可将主拖板的两侧的高度值分别反馈到控制箱，控制箱内的集成电路板将反馈高度值进行综合后再与设定高度值进行对比，这样进一步减少了高度测量误差，进一步提高了作业后水田的平整度。

6.    将侧机架折叠后，显著减小了耕整机的横向尺寸，使得即使道路较窄，耕整机仍可行走，显著方便了耕整机行走或运输，便于耕整机的使用和推广。

7.    在中间机架、侧机架之间设有机架牵引机构，通过液压牵引机构可快捷地实现机架的连接或折叠，并可稳定地保持机架连接或折叠状态。

8.    左旋耕机构、右旋耕机构上的刀座分别沿各自旋耕轴轴线方向呈螺旋线等间距布置，使每个旋耕机构在工作时的任一时段只有一把旋耕刀片处于着力状态，从而使旋耕机构负荷均匀，增加耕整机的工作平稳性和使用寿命，使用寿命延长一倍以上。

9.    左旋耕机构、右旋耕机构上的刀座、刀片相对于中间机架垂直方向的中心轴线镜像对称，使耕整机受力均匀，解决了现有技术耕整机的旋耕机构受单方向的力，使得导致耕整机受力不均匀的问题，显著延长了耕整机的使用寿命。

10.             中央变速箱输出轴与边变速箱输入轴通过牙嵌式离合器连接，在耕整机需要折叠时，中央变速箱输出轴与边变速箱输入轴可迅速脱离；在耕整机需要工作时，中央变速箱输出轴与边变速箱输入轴可迅速连接。

11.             刀座下部向下延伸，宽度逐渐变小，形成尖角，尖角的外侧边为圆弧边，耕整机工作时旋耕轴外缘处的杂草及秸杆沿弧形尖角滑动而远离刀轴中心，从而使刀轴不缠草和秸杆，消除了刀座与旋耕轴焊接处存在的死角，可解决现有技术刀座存在的使旋耕机构能耗大，作业质量差、机械需经常人工清理，费时费力的缺陷，显著提高工作效率；圆弧边设有刃口，旋耕机构工作时不仅可使杂草和秸秆远离刀轴中心，还可切断杂草和秸秆，进一步阻止刀轴被杂草和秸秆缠绕，进一步提高工作效率。

12.             旋耕刀片刀身外侧圆弧边设有切削刃，使得旋耕刀片安装到刀座上旋耕入土作业时阻力显著减小，这样显著减少旋耕机的动力消耗；能切断部分杂草和秸秆，因此能显著减少缠草、缠秸秆现象，显著减少人工清理次数，显著提高工作效率。

13.             旋耕刀片刀身外侧圆弧边的切削刃上设有锯齿，使旋耕刀片安装到刀座上旋耕入土作业时，能更快速杂草和秸秆，进一步减少缠草、缠秸秆现象，进一步减少人工清理次数。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的左视图。

图4为图3中的A向视图。

图5为本发明处于折叠状态的结构示意图。

图6为图4中的Ⅰ部分放大示意图。

图7为图1中的Ⅱ部分放大示意图。

图8为图4中的Ⅲ部分放大示意图。

图9为图8中的A-A剖面示意图。

图10为本发明旋耕刀片结构放大示意图。

图11为图10中的B-B剖面示意图。

具体实施方式

    下面根据附图并结合实施例对本发明作进一步说明。

附图所示的智能化水田耕整机，包括机架5、旋耕机构1、传动系统3、悬挂总成4、拖板总成6、主拖板调节机构14、控制系统11。

机架5包括中间机架5.1、侧机架5.2，侧机架5.2通过竖置的销轴7铰连接在中间机架5.1侧面；传动系统3包括中央变速箱3.1、边变速箱3.2，中央变速箱3.1固定连接在中间机架5.1中间，边变速箱3.2固定连接在侧机架5.2侧面；中央变速箱3.1输出轴3.1.1与边变速箱3.2输入轴3.2.1通过牙嵌式离合器3.3连接；拖板总成6包括主拖板6.1；悬挂总成4固定连接在中央变速箱3.1上。

主拖板调节机构14设置在悬挂总成4与主拖板6.1之间，包括液压缸14.1、电磁阀14.2；电磁阀14.2置于液压缸14.1对应位置上，由导线与控制箱11.1连接；液压缸14.1的缸体端部与主拖板6.1铰连接，液压缸14.1的活塞杆端部与悬挂总成4下部铰连接。

控制系统11包括控制箱11.1、高度传感器11.2、远程遥控装置11.3，高度传感器11.2通过导线与控制箱11.1连接；控制箱11.1内设有集成电路板、程序软件，集成电路板由PC机控制；高度传感器11.2连接在主拖板6.1上，本实施例中，高度传感器11.2设置在主拖板6.1的两侧；控制箱11.1连接在机架5上；控制箱11.1、远程遥控装置11.3内分别设有对应的信号接收器；控制箱11.1、远程遥控装置11.3分别设有LCD显示屏。

旋耕机构1包括左旋耕机构1.1、右旋耕机构1.2，分别连接在两个侧机架5.2上。

在中间机架5.1、侧机架5.2之间设有机架牵引机构8；机架牵引机构8包括平置的液压牵引缸8.1；液压牵引缸8.1缸体端部与中间机架5.1铰连接，活塞杆与侧机架5.2中部铰连接；液压牵引缸8.1对应位置上设有与控制箱11.1导线连接的电磁阀。

旋耕机构1包括旋耕轴1.3、刀座1.4、旋耕刀片1.5，刀座1.4通过圆弧焊合边1.4.1固定连接在旋耕轴1.3上，旋耕刀片1.5安装并固定连接在刀座1.4孔中；旋耕刀片1.5为具有弧形曲面形状片状构件。

左旋耕机构1.1、右旋耕机构1.2上的刀座1.4分别沿各自旋耕轴1.3轴线方向呈螺旋线等间距布置；左旋耕机构1.1、右旋耕机构1.2上的刀座1.4、刀片1.5相对于中间机架5.1垂直方向的中心轴线镜像对称。

刀座1.4下部向下延伸，宽度逐渐变小，形成尖角1.4.2，尖角1.4.2的外侧边为圆弧边1.4.3，圆弧边1.4.3设有刃口。

旋耕刀片1.5刀身1.5.1外侧圆弧边设有切削刃1.5.4，切削刃1.5.4上设有锯齿1.5.6。

本发明的工作原理如下：

如需进行正常的农田作业，在机架牵引机构8液压牵引缸8.1活塞杆伸出，侧机架5.2绕与中间机架5.1铰连接的销轴7转动，与中间机架5.1成一字形，牙嵌式离合器3.3啮合，动力由中央变速箱3.1的输入轴输入后，中央变速箱3.1输出轴3.1.11通过牙嵌式离合器3.3将动力输入边变速箱3.2，由边变速箱3.2带动旋耕机构1工作。

设置在主拖板6.1两侧的高度传感器11.2将主拖板6.1的两侧的高度值分别反馈到控制箱11.1，控制箱11.1内的集成电路板将反馈高度值进行综合后再与设定高度值进行对比后，向主拖板调节机构14的液压缸14.1上的电磁阀14.2发出信号，由主拖板调节机构14的液压缸14.1驱动主拖板6.1上下运动，这样作业后的水田平整度高。

如需在路上行走或运输时，在机架牵引机构8液压牵引缸8.1活塞杆缩回，侧机架5.2绕与中间机架5.1铰连接的销轴7转动，牙嵌式离合器3.3脱开，待侧机架5.2转动到与中间机架5.1近似成L形时，这时本发明处于折叠状态，便于行走或运输。

Claims (10)

1.一种智能化水田耕整机，包括机架（5）、旋耕机构（1）、传动系统（3）、悬挂总成（4）、拖板总成（6）、主拖板调节机构（14）；所述拖板总成（6）包括主拖板（6.1）；所述机架（5）包括中间机架（5.1）、侧机架（5.2），所述侧机架（5.2）连接在中间机架（5.1）两侧；所述传动系统（3）包括中央变速箱（3.1）、边变速箱（3.2），中央变速箱（3.1）固定连接在中间机架（5.1）中间，边变速箱（3.2）固定连接在侧机架（5.2）侧面；所述悬挂总成（4）固定连接在中央变速箱（3.1）上；所述主拖板调节机构（14）设置在悬挂总成（4）或机架（5）与主拖板（6.1）之间；其特征在于：还包括控制系统（11），所述控制系统（11）包括控制箱（11.1）、高度传感器（11.2），高度传感器（11.2）通过导线与控制箱（11.1）连接；所述控制箱（11.1）内设有集成电路板、程序软件，集成电路板由PC机控制；所述高度传感器（11.2）连接在主拖板（6.1）上；所述控制箱（11.1）连接在机架（5）上；所述主拖板调节机构（14）包括液压缸（14.1）、电磁阀（14.2）；所述电磁阀（14.2）置于液压缸（14.1）对应位置上，由导线与控制箱（11.1）连接；所述液压缸（14.1）的缸体端部与主拖板（6.1）铰连接，液压缸（14.1）的活塞杆端部与悬挂总成（4）下部或机架（5）铰连接。

2.根据权利要求1所述的智能化水田耕整机，其特征在于：所述控制系统（11）还包括远程遥控装置（11.3）；所述控制箱（11.1）、远程遥控装置（11.3）内分别设有对应的信号接收器。

3.根据权利要求2所述的智能化水田耕整机，其特征在于：所述控制箱（11.1）、远程遥控装置（11.3）分别设有LCD显示屏。

4.根据权利要求3所述的智能化水田耕整机，其特征在于：所述高度传感器（11.2）设置在主拖板（6.1）的两侧。

5.根据权利要求1～4之一所述的智能化水田耕整机，其特征在于：所述中央变速箱（3.1）输出轴（3.1.1）与边变速箱（3.2）输入轴（3.2.1）连接；所述旋耕机构（1）包括旋耕轴（1.3）、刀座（1.4）、旋耕刀片（1.5），刀座（1.4）通过圆弧焊合边（1.4.1）固定连接在旋耕轴（1.3）上，旋耕刀片（1.5）安装并固定连接在刀座（1.4）孔中；所述旋耕刀片（1.5）为具有弧形曲面形状片状构件。

6.根据权利要求5所述的智能化水田耕整机，其特征在于：所述侧机架（5.2）通过竖置的销轴（7）铰连接在中间机架（5.1）侧面；所述中央变速箱（3.1）输出轴（3.1.1）与边变速箱（3.2）输入轴（3.2.1）通过牙嵌式离合器（3.3）连接；所述旋耕机构（1）包括左旋耕机构（1.1）、右旋耕机构（1.2），分别连接在两个侧机架（5.2）上。

7.根据权利要求6所述的智能化水田耕整机，其特征在于：在中间机架（5.1）、侧机架（5.2）之间设有机架牵引机构（8）；所述机架牵引机构（8）包括平置的液压牵引缸（8.1）；所述液压牵引缸（8.1）缸体端部与中间机架（5.1）铰连接，活塞杆与侧机架（5.2）中部铰连接；所述液压牵引缸（8.1）对应位置上设有与控制箱（11.1）导线连接的电磁阀。

8.根据权利要求7所述的智能化水田耕整机，其特征在于：所述左旋耕机构（1.1）、右旋耕机构（1.2）上的刀座（1.4）分别沿各自旋耕轴（1.3）轴线方向呈螺旋线等间距布置；所述左旋耕机构（1.1）、右旋耕机构（1.2）上的刀座（1.4）、刀片（1.5）相对于中间机架（5.1）垂直方向的中心轴线镜像对称。

9.根据权利要求8所述的智能化水田耕整机，其特征在于：所述刀座（1.4）下部向下延伸，宽度逐渐变小，形成尖角（1.4.2）；所述尖角（1.4.2）的外侧边为圆弧边（1.4.3）；所述圆弧边（1.4.3）设有刃口。

10.根据权利要求9所述的智能化水田耕整机，其特征在于：所述旋耕刀片（1.5）刀身（1.5.1）外侧圆弧边设有切削刃（1.5.4）；所述切削刃（1.5.4）上设有锯齿（1.5.6）。