CN104604375A - 一种齿条式垂直升降系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿条式垂直升降系统，包括机架、导向套、升降机构及工作部件，所述工作部件包括螺旋钻头和传动箱，所述机架设有多条位于同一平面的垂直的导向杆，所述导向套包括连接部、导孔部、连接结构，导孔部设有与导向杆相互配合的导孔，所述导向杆穿过导向套的导孔与导向套连接，导向套与工作部件的传动箱固定连接，所述升降机构包括齿条、齿轮、动力源，所述齿条垂直安装在机架上，所述齿轮与动力源传动轴连接并固定安装于传动箱支座耳板上，齿轮与齿条配套啮合。本发明齿条式垂直升降系统，利于拖拉机悬挂，工作部件便于拆卸和安装，更换、维护方便，结构较为简单，稳定性好，具备较好的结构稳定性和操作安全性。

Description

一种齿条式垂直升降系统

技术领域

本发明涉及农业机械领域，特别是拖拉机悬挂的齿条式垂直升降系统。

背景技术

在授权公告号为CN201878501U的中国实用新型专利中，公开了一种大棚深翻机，包括行进装置和设在其后端的翻土装置，翻土装置由与行进装置紧固连接的固定架、设在固定架上的活动架、控制活动架上下运动的升降装置、传动装置和张紧装置构成，其升降装置通过托架上平行设有4根立柱，立柱底端与托架紧固连接，立柱上端为开放式，活动架上设有与立柱滑动相接的套筒，活动架的钻杆驱动机构体包括以伞齿轮相啮合的横向传动轴和竖向钻杆轴，钻杆轴成对设置在横向传动轴下部，钻杆轴下端接有钻杆，钻杆上设有螺旋片，左右两侧的钻杆上的螺旋片螺旋方向相反，2个液压油缸分别设于固定架前后两端，油缸座与托架连接，活塞杆与活动架连接。该实用新型实现了钻杆的垂直升降，具有翻土深度大、作业幅度宽，工作效率高等优点。由于这种结构将翻土装置设置于固定架框架内部，2个液压油缸分别设于固定架前后侧，导致翻土装置及其附件难以拆卸、安装，更换、维护难度较大，而且连杆较多也一定程度上增加了结构复杂性和制造成本。

在授权公告号为CN201263296Y的中国实用新型专利中，公开了一种便携式土壤通气机，包括可移动架体，该架体具有底座和支撑架，该底座前部竖直固定有一支撑柱；升降装置通过一升降套套设于所述支撑柱上，为手动升降装置；钻头，所述升降套一侧还固定有一驱动装置，其输出端设置有可向下实现钻孔的钻头，并配备不同类型钻头可供更换。本实用新型将驱动装置和钻孔机构都集中设置于一个可移动的架体上，不仅体积小巧，操作灵活，方便单人操作，可在不同区域环境中实施作业，而且该便携式土壤通气机不需要大型机械作为动力，钻头的升降可手动控制，减少钻头的损害。由于该实用新型用于便携式钻孔，且升降装置由手动作业，不利于拖拉机牵引悬挂及机械自动化操作，无法运用于大型拖拉机悬挂作业场合。

综上所述，以上两个专利都解决了工作部件垂直升降的问题，但在拖拉机悬挂工作部件运行上均有不足之处。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种利于拖拉机悬挂，工作部件便于拆卸和安装，更换、维护方便，且结构较为简单的齿条式垂直升降系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种齿条式垂直升降系统，包括机架、导向套、升降机构及工作部件，其特征在于，所述工作部件包括螺旋钻头和传动箱，所述机架设有多条位于同一平面的垂直的导向杆，所述导向套包括连接部、导孔部、连接结构，导孔部设有与导向杆相互配合的导孔，所述导向杆穿过导向套的导孔与导向套连接，导向套与工作部件的传动箱固定连接，所述升降机构包括齿条、齿轮、动力源，所述齿条垂直安装在机架上，所述齿轮与动力源传动轴连接并固定安装于传动箱支座耳板上，齿轮与齿条配套啮合。

上述结构，当动力源带动齿轮正向旋转时，齿轮通过与固定齿条之间的啮合，带动工作部件向下运动，螺旋钻杆向下运动并伸入到土壤中工作。当齿轮反向旋转时，齿轮带动工作部件向上运动，螺旋钻杆向上运动并使钻杆垂直离开土壤，停止工作。通过本发明的齿条式垂直升降系统，能让工作部件垂直上、下运动，这样，钻杆进入到土壤中或离开土壤与底面垂直，钻杆不容易受到弯曲力而发生弯曲和折断的现象，从而提高了工作部件的使用寿命。由于齿轮与齿条之间为啮合连接，当要对工作部件进行拆卸、安装时，仅需断开导向套与工作部件的固定连接即可实现。当要对工作部件进行维护，如更换钻杆等操作时，人员可方便地从工作部件后方进行操作。

优选的，所述动力源为液压式、电动式或气动式。如，齿轮通过液压马达、电动机作为动力源带动。采用这些动力源，小巧灵活，不占用过大空间，便于设计布局。

优选的，所述机架设有上、下板形结构，所述各导向杆穿过导向套的相应导孔，一端与下部板形结构固定连接，另一端与上部板形结构固定连接。

优选的，所述机架中部设有肋板，机架在与导向杆平行的截面为工字形，所述齿条固定安装于所述肋板端部。

这里，导向杆可为两个，也可根据实际需要设为3个以上。优选的，所述导向杆为2条，通过导孔与导向套连接，端点分别与机架上、下部板形结构固定连接。采用这种结构，不仅可有效与工作部件相配合，而且能实现较好的结构稳定性。

优选的，所述导向套为2个，每个导向套设有1个连接部、1个与导向杆相配合的导孔部，所述导向套的连接部一端与导孔部固定连接，另一端与工作部件固定连接。根据传动箱的宽度，所述导向套的连接部为直板形，固定连接于工作部件的侧面；也可为“L”板形，固定连接于工作部件的后侧。

另外，所述导向套也可为1个，设有1个连接部、2个导孔部，每个连接部分别与2个导孔部固定连接，2条导向杆分别穿过相配合的导孔部与导向套连接，导向套的连接部中间与工作部件固定连接，导向套的连接部中间与工作部件固定连接，两侧与连接座固定连接。这种结构可与机架进行相互补强，利于系统结构稳定。

优选的，所述导向套的连接部与导孔部为一体成型式结构，如连接部与导孔部一体铸造成型或焊接为一体式结构，以增强导向套整体的强度。

优选的，所述机架上、下部板形结构内侧通过连杆固定连接，设有“X”形补强结构，“X”形补强结构上端与机架上部板形结构固定连接、下端与机架下部板形结构固定连接。“X”形补强结构上端与机架上部板形结构固定连接、下端与机架下部板形结构固定连接，以进一步加强机架的结构稳定性。所述补强结构可与机架上下框一体焊接，也可设为通过紧固件与机架上下框连接的连杆结构。

优选的，所述固定连接为通过可拆卸的紧固件实现固定连接，所述机架的导向杆与机架上下框、导向套与工作部件、齿条与机架、机架上下框结构的各连杆、导向套的连接部与导孔部及连接座、“X”形补强结构与上下机架框之间的固定连接均可设置为通过紧固件实现的可拆卸连接。这样的设置，便于整个系统的拆装、维护与运输。

综上所述，本发明齿条式垂直升降系统，利于拖拉机悬挂，工作部件便于拆卸和安装，更换、维护方便，结构较为简单，稳定性好，具备较好的结构稳定性和操作安全性，可应用于大型机械化农业耕种等方面，应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明齿条式垂直升降系统一种实施例的装配结构右侧示意图；

图2为本发明齿条式垂直升降系统一种实施例的装配结构后侧示意图；

图3为本发明齿条式垂直升降系统一种实施例的分解结构示意图；

其中：1.工作部件，11.传动箱，12.螺旋钻头，13.连接结构，14.支座耳板，2.机架，21.下部板形结构，22.上部板形结构，23.“X”形补强结构，24.肋板，3.导向杆，31.螺栓头，32.螺帽，4.齿轮，41.动力源传动轴，5.齿条，6.导向套，61.导孔部，62.连接部，63.连接结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1、图2、图3所示，一种齿条式垂直升降系统，包括机架2、导向套6、升降机构及工作部件1，所述工作部件1包括螺旋钻头12和传动箱11，所述机架2设有多条位于同一平面的垂直的导向杆3，所述导向套6包括连接部62、导孔部62、连接结构63，导孔部62设有与导向杆3相互配合的导孔，所述导向杆3穿过导向套6的导孔部61与导向套6连接，导向套6与工作部件1的传动箱11固定连接，液压缸7的一端通过铰链72与机架下部铰接座4铰接，所述升降机构包括齿条、齿轮、动力源，所述齿条垂直安装在机架上，所述齿轮与动力源传动轴连接，固定安装于传动箱11支座耳板14上，齿轮与齿条配套啮合。

实施例一：

作为本发明齿条式垂直升降系统的第一种实施方式，所述机架2设有上部板形结构22、下部板形结构21，所述导向杆3为2条，穿过导向部61与导向套6滑动连接，一端与下部板形结构21固定连接，另一端与上部板形结构22固定连接。所述导向杆3包括螺栓头31、螺纹部33、螺帽32，导向杆先后穿过上部板形结构22上设置的通孔、导向套6的导孔部61、下部板形结构21上设置的通孔，然后螺帽32拧紧于螺纹部33，实现导向杆3与机架2的紧固连接。所述导向套为2个，每个导向套6设有1个连接部62、1个与导向杆相配合的导孔部61，所述导向套6的连接部62一端与导孔部61固定连接，另一端通过连接结构63与工作部件1连接结构13固定连接。

参照图3所示，所述机架中部设有肋板24，机架2在与导向杆3平行的截面为工字形，所述齿条5固定安装于所述肋板24端部。所述动力源为液压式、电动式或气动式。动力源输出轴41接头插入齿轮4配套的接孔中，齿轮4与动力源输出轴41固定安装于传动箱11支座耳板14上，所述齿条5固定于机架2的肋板上。所述导向套6的连接部62为直板形，所述工作部件1的传动箱11的两个侧面向后伸出连接结构13，连接结构13上设有与导向套6连接结构63配合的通孔，通过螺栓将导向套6与工作部件1紧固连接。另外，根据传动箱11的宽度，连接部62也可为“L”板形等其他形状。如，当传动箱11的较宽时，连接部62为设有通孔的“L”板形，传动箱11的后侧设有螺孔，导向套6通过螺杆固定于传动箱11的后侧，实现紧固连接。

所述导向套6的连接部62与导孔部61为一体成型式结构，如焊接一体或浇涛一体成型。

所述机架上、下部板形结构22、21内侧通过连杆固定连接，设有“X”形补强结构23，“X”形补强结构23上端与机架上部板形结构22固定连接、下端与机架下部板形结构21固定连接。所述“X”形补强结构23可与机架上下框一体焊接，也可设为通过紧固件与机架上下框连接的连杆结构。

实施例二：

作为本发明齿条式垂直升降系统的第二种实施方式，所述导向套6为1个，设有1个连接部62、2个导孔部61，连接部62分别与2个导孔部61固定连接，2条导向杆3分别穿过相配合的导孔部61与导向套6连接，导向套6的连接部62中间与工作部件1的传动箱11后侧固定连接，两侧与连接座5固定连接。

需说明的是，以上各实施方式中，所述机架2的导向杆3与机架2上下板形结构、导向套6与工作部件1、机架上下部板形结构的各连杆、齿条5与机架上下部板形结构22、21及肋板24、导向套6的连接部11与导孔部12及连接座5、“X”形补强结构10与上下机架框之间的固定连接均可设置为通过紧固件实现的可拆卸连接。这样的设置，便于整个系统的拆装、维护与运输。

上述结构，当动力源带动齿轮正向旋转时，齿轮通过与固定齿条之间的啮合，带动工作部件向下运动，螺旋钻杆向下运动并伸入到土壤中工作。当齿轮反向旋转时，齿轮带动工作部件向上运动，螺旋钻杆向上运动并使钻杆垂直离开土壤，停止工作。通过本发明的齿条式垂直升降系统，能让工作部件垂直上、下运动，这样，钻杆进入到土壤中或离开土壤与底面垂直，钻杆不容易受到弯曲力而发生弯曲和折断的现象，从而提高了工作部件的使用寿命。由于齿轮与齿条之间为啮合连接，当要对工作部件进行拆卸、安装时，仅需断开导向套与工作部件的固定连接即可实现。当要对工作部件进行维护，如更换钻杆等操作时，人员可方便地从工作部件后方进行操作。

最后应说明的是：以上所述实施例仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种齿条式垂直升降系统，包括机架、导向套、升降机构及工作部件，其特征在于，所述工作部件包括螺旋钻头和传动箱，所述机架设有多条位于同一平面的垂直的导向杆，所述导向套包括连接部、导孔部、连接结构，导孔部设有与导向杆相互配合的导孔，所述导向杆穿过导向套的导孔与导向套连接，导向套与工作部件的传动箱固定连接，所述升降机构包括齿条、齿轮、动力源，所述齿条垂直安装在机架上，所述齿轮与动力源传动轴连接并固定安装于传动箱支座耳板上，齿轮与齿条配套啮合。

2.如权利要求1所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述动力源为液压式、电动式或气动式。

3.如权利要求2所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述机架设有上部、下部板形结构，所述各导向杆穿过导向套的相应导孔，一端与下部板形结构固定连接，另一端与上部板形结构固定连接。

4.如权利要求3所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述机架中部设有肋板，机架在与导向杆平行的截面为工字形，所述齿条固定安装于所述肋板端部。

5.如权利要求4所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述导向杆为2条，通过导孔与导向套连接，端点分别与机架上、下部板形结构固定连接。

6.如权利要求5所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述导向套为2个，每个导向套设有1个连接部、1个与导向杆相配合的导孔部，所述导向套的连接部一端与导孔部固定连接，另一端与工作部件固定连接。

7.如权利要求6所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述导向套的连接部为直板形，固定连接于工作部件的侧面。

8.如权利要求6所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述导向套的连接部为“L”板形，固定连接于工作部件的后侧。

9.如权利要求5所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述导向套为1个，设有1个连接部、2个导孔部，每个连接部分别与2个导孔部固定连接，2条导向杆分别穿过相配合的导孔部与导向套连接，导向套的连接部中间与工作部件固定连接。

10.如上述权利要求之一所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述导向套的连接部与导孔部为一体成型式结构。

11.如权利要求3、4、5、6、7、8、9所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述机架上、下部板形结构内侧通过连杆固定连接，设有“X”形补强结构，“X”形补强结构上端与机架上部板形结构固定连接、下端与机架下部板形结构固定连接。

12.如权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9所述的齿条式垂直升降系统，其特征在于，所述固定连接为通过可拆卸的紧固件实现固定连接。