CN103583101B

CN103583101B - 一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构

Info

Publication number: CN103583101B
Application number: CN201310626094.9A
Authority: CN
Inventors: 胡炼; 罗锡文; 林潮兴; 杨伟伟; 陈雄飞; 张明华; 可欣荣; 李庆
Original assignee: South China Agricultural University
Current assignee: South China Agricultural University
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2016-08-17
Anticipated expiration: 2033-11-28
Also published as: CN103583101A

Abstract

本发明涉及一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，包括：平地铲刀、平地铲转动架、悬挂安装架、同步平行杆、同步运动架、高程油缸支架、高程油缸和接收器安装杆；平地铲刀固定在平地铲转动架的下端，平地铲转动架的上端与悬挂安装架的下端铰接；高程油缸支架位于平地铲转动架的上方，一端与悬挂安装架固定连接，另一端与高程油缸的上端铰接，高程油缸的下端与平地铲转动架铰接；悬挂安装架、平地铲转动架、同步运动架和同步平行杆构成平行四边形机构，接收器安装杆固定在同步运动架上。本发明具有结构简单、易于控制、提高平整精度、不影响水田平地机重心的优点，属于农业水田耕整机具技术领域。

Description

一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构

技术领域

本发明涉及一种农业水田耕整机具，特别涉及一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构。

背景技术

水稻生产对水田平整和灌水排水要求很高。我国民间就有“寸水不过田”的农谚，为保证水稻种植时水田湿润而基本无水层（直播）或有一薄水层（插秧），须进行水田平整，以有利于播插后灌水均匀而不造成局部淹苗。同时，水田平整情况是影响水稻生产的重要因素，田面的平整程度对地面灌溉条件下的水利用效率和水分布均匀度有很大影响，精准平整的土地可以提高农田地面灌溉效率和灌溉均匀度，同时还可以提高肥料的利用率和抑制杂草的生长。

目前，我国水田平整一般采用仿形作业，如“水田打浆平地机”（专利申请号为200820089722.9）、“水田搅浆机的平地装置”（专利申请号为201210428418.3）、“可调旋转式水旱两用平地机”（专利申请号为201020112533.6）、“水旱两用平地机”（专利申请号为00208300.0）、“水田原茬耕耙平地机”（专利申请号为03260387.8）和“水田耙浆平地机”（专利申请号为200720023121.3）等。随着液压技术在农业机械上的广泛应用，出现了平地操作人员目测并通过液压手柄调节的平地机，如“与四轮拖拉机旋耕设备配套的水田平整机”（专利申请号为99230595.0）和“水稻田液压平地机”（专利申请号为200720127547.3），但这些平整方法的平整精度均难以达到精细平整和各种灌溉技术的要求。与旱地平整比较，水田泥脚高低不平，受牵引挂接方式的限制，旱地激光平地机难以直接在水田中应用。专利“激光控制水田平整机”（专利申请号为200410014749.8）采用与旱地激光平地限深轮相似的限深板以感应土壤平整，高程油缸控制接收器和铲刀的高度，在泥面低洼时油缸伸长，接收器和铲刀上升，泥面高凸时油缸缩短，接收器和铲刀下降。但限深板安装在平地铲刀后面，破坏了平整过的泥面。发明专利“一种水田激光平地机”（专利申请号为200810026203.2）通过激光信号的对位来判断平地铲的高度，通过高程液压油缸和平行连杆机构调节平地铲的高度。“水田打浆埋草激光平地机”（专利申请号为201110325601.6）利用激光信号接收器接收激光信号，并控制液压油缸伸缩，平地铲在四根连杆作用下上下运动，从而实现平地铲的高度调节。这两种平地铲高程调节方法的平行连杆机构加长了平地铲与牵引拖拉机的距离，影响平地机的重心，此外，平地铲的自重引起平地铲上升和下降不对称，激光控制器难以发挥最优的控制性能。因此，对于水田激光平地机需要一种新型平地铲高程调节机构，以满足水田精准激光平整的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种对水田实现精准激光平整的水田激光平地机的平地铲高程调节机构。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，包括：平地铲刀、平地铲转动架、悬挂安装架、同步平行杆、同步运动架、高程油缸支架、高程油缸和接收器安装杆；平地铲刀固定在平地铲转动架的下端，平地铲转动架的上端与悬挂安装架的下端铰接；高程油缸支架位于平地铲转动架的上方，一端与悬挂安装架固定连接，另一端与高程油缸的上端铰接，高程油缸的下端与平地铲转动架铰接；悬挂安装架、平地铲转动架、同步运动架和同步平行杆构成平行四边形机构，接收器安装杆固定在同步运动架上。

悬挂安装架与同步平行杆、高程油缸支架和平地铲转动架的连接处位于悬挂安装架的后端面，悬挂安装架的前端面设置钩挂拖拉机的三点悬挂接口。

平地铲转动架的宽度大于悬挂安装架的宽度，平地铲转动架的长度大于平地铲刀的高度。

高程油缸支架沿着水平方向设置，从悬挂安装架的后端面向后方延伸；在左右方向上，高程油缸支架位于悬挂安装架的中间位置。

同步运动架呈倒U形；同步平行杆有两根，分别与同步运动架的左右两侧相接。

同步运动架的宽度小于悬挂安装架的宽度；在左右方向上，同步运动架位于悬挂安装架的中间位置。

平行四边形机构中，同步运动架沿着竖直方向设置；接收器安装杆沿着竖直方向设置。

接收器安装杆的上端设置激光接收器。

总的说来，本发明具有如下优点：

（1）本发明通过平地铲转动架的转动实现平地铲刀的高程运动，采用平行四边形机构以实现激光接收器与平地铲刀高程运动同步，较平行四连杆结构垂直提升平地铲刀的方案更简单，更易于获得较好的控制性能，提高水田激光平地机平整精度。

（2）本发明的水田激光平地机的平地铲高程调节机构结构小巧，与牵引拖拉机的距离较短，不影响与轮式拖拉机配套的水田平地机重心。

（3）结构简单，使用的零部件较少。

附图说明

图1为水田激光平地机的平地铲高程调节机构的主视图

图2为水田激光平地机的平地铲高程调节机构的右视图

图3为水田激光平地机的平地铲高程调节机构的俯视图

图4为水田激光平地机的平地铲高程调节机构的田间作业示意图

图中，1.平地铲刀、2.平地铲转动架、3.悬挂安装架、4.左同步平行杆、5.右同步平行杆、6.接收器安装杆、7.高程油缸支架、8.高程油缸、9.同步运动架、10.三点悬挂接口、11.水田硬底层、12.水田耕作层、13.激光接收器、14.激光发射器、h.拖拉机离水田硬底层距离。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，包括：平地铲刀、平地铲转动架、悬挂安装架、同步平行杆、同步运动架、高程油缸支架、高程油缸和接收器安装杆。悬挂安装架、平地铲转动架、同步运动架和同步平行杆构成平行四边形机构。

悬挂安装架的前后端面沿着竖直方向设置。前端面设有三点悬挂接口，通过该接口将水田激光平地机的平地铲高程调节机构钩挂在拖拉机上。后端面上，上端与同步平行杆铰接，中部与高程油缸支架固定连接，下端与平地铲转动架铰接。

平地铲转动架整体为矩形框架，宽度方向沿着左右方向设置，宽度比悬挂安装架宽，长度比平地铲刀高。平地铲转动架的长度决定高程运动的行程。平地铲刀固定在平地铲转动架下方。

高程油缸支架沿着水平方向设置，从悬挂安装架的后端面向后方延伸；在左右方向上，高程油缸支架位于悬挂安装架的中间位置。高程油缸支架的后端与高程油缸的上端铰接，高程油缸的下端与平地铲转动架的下端铰接。通过高程油缸的伸缩带动平地铲转动架的转动，从而带动平地铲刀的转动以实现平地铲刀的高程运动。

同步运动架呈倒U形，同步平行杆有两根，包括左同步平行杆和右同步平行杆，分别与同步运动架的左右两侧相接。同步运动架的宽度小于悬挂安装架的宽度；在左右方向上，同步运动架位于悬挂安装架的中间位置。同步运动架沿着竖直方向设置；接收器安装杆沿着竖直方向固定在同步运动架上，接收器安装杆的上端设置激光接收器。平行四边形机构保证接收器安装杆处于竖直状态且与平地铲刀同步升降。

运行时，由于水田硬底层高低不平，轮式拖拉机的车轮陷深不一致，导致悬挂安装架相对水田耕作层的高度变化，若平地铲刀得不到即时调整，水田耕作层的泥面将类似水田硬底层起伏不平，不利于作物的生长。安装于接收器安装杆上的激光接收器感应架设于远处的激光发射器发射出的激光参考平面信号（如图4中虚线所示），当拖拉机处于水田硬底层较低位置时，平地铲刀将低于设定的平面，控制系统控制高程油缸收缩，向上转动平地铲刀至激光控制器处于设定的平面；当拖拉机处于水田硬底层较高位置时，平地铲刀将高于设定的平面，接触较少泥土或接触不到泥土，控制系统控制高程油缸伸长，向下转动平地铲刀使得平地铲刀处于设定的平面。通过自动调节平地铲刀的高度保持其处于设定的平面，以达到水田精细平整的目的。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，其特征在于：包括：平地铲刀、平地铲转动架、悬挂安装架、同步平行杆、同步运动架、高程油缸支架、高程油缸和接收器安装杆；平地铲刀固定在平地铲转动架的下端，平地铲转动架的上端与悬挂安装架的下端铰接；高程油缸支架位于平地铲转动架的上方，一端与悬挂安装架固定连接，另一端与高程油缸的上端铰接，高程油缸的下端与平地铲转动架铰接；悬挂安装架、平地铲转动架、同步运动架和同步平行杆构成平行四边形机构，接收器安装杆固定在同步运动架上；

所述平地铲转动架的宽度大于悬挂安装架的宽度，平地铲转动架的长度大于平地铲刀的高度。

2.按照权利要求1所述的一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，其特征在于：所述悬挂安装架与同步平行杆、高程油缸支架和平地铲转动架的连接处位于悬挂安装架的后端面，悬挂安装架的前端面设置钩挂拖拉机的三点悬挂接口。

3.按照权利要求1所述的一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，其特征在于：所述高程油缸支架沿着水平方向设置，从悬挂安装架的后端面向后方延伸；在左右方向上，高程油缸支架位于悬挂安装架的中间位置。

4.按照权利要求1所述的一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，其特征在于：所述同步运动架呈倒U形；同步平行杆有两根，分别与同步运动架的左右两侧相接。

5.按照权利要求4所述的一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，其特征在于：所述同步运动架的宽度小于悬挂安装架的宽度；在左右方向上，同步运动架位于悬挂安装架的中间位置。

6.按照权利要求1所述的一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，其特征在于：所述平行四边形机构中，同步运动架沿着竖直方向设置；接收器安装杆沿着竖直方向设置。

7.按照权利要求1所述的一种水田激光平地机的平地铲高程调节机构，其特征在于：所述接收器安装杆的上端设置激光接收器。