CN104608835A - 一种适用于水田的组合驱动式移动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种适用于水田的组合驱动式移动机构。该机构包含两个相同的或多组链条-履带驱动式移动单元，移动单元之间通过丝杆连接，分跨在秧苗的两侧。每个驱动单元由驱动部件和移动执行部件组成。主动轮，链轮，链条构成驱动部分；诱导轮，履带，滚轮组成移动执行部分，两部分通过A字形框架连接。主动轮的动力通过链轮和链条传递给移动执行机构的诱导轮，以两条传动链条为骨架，在其上安装橡胶履条，构成履条式履带，整个结构即利用履带承压面积大，接地比压小，适用泥泞中行走的特点，又发挥了链条传动的高稳定性的优势，有效克服了水田内淤泥凸凹等造成的行走机构的打滑、憋车和脱链等问题，实现恶劣泥泞环境内的稳定行走。

Description

一种适用于水田的组合驱动式移动机构

技术领域

本发明涉及松软地面移动机构领域，具体涉及一种适用于水田的组合驱动式移动机构。

背景技术

我国是农业大国，水稻是主要粮食作物之一，产量约占全国粮食产量的一半，水田面积约4. 5亿亩，目前仍在不断发展中。我国大部分水田长期处于积水状态，土壤松软而粘重，可塑性、粘着性大，机械强度很差，因而轮式移动机构在水田附着力较小，产生打滑和下陷，因此常规的轮式移动机构并不适用于在松软泥泞的道路行驶。我国从1954年开始实验研究水田行走机构，到目前为止已研究出多种类型的行走机构。目前用于小型水田农业机械的行走结构主要有水田叶轮和高花纹水田轮胎。传统水田叶轮牵引效率一般比较低，大都在40 %~55%之间。水田叶轮机构前进同时搅动泥浆，以此产生推力，但因此受到的阻力也很大，使得整体机械效率不高。且水田叶轮在前进过程中叶片会受到脉冲载荷的作用，容易产生机械疲劳而大大缩短机构的寿命。高花纹水田轮胎附着力较高，脱泥性较好，但下陷较深，与水田叶轮相比具有不破坏硬底层、冲击负荷小和道路转移行驶平顺性好的优点。但是以上两种移动机构在松软地面通过性与平稳性较差，且不适用于地质较硬的旱田。本发明克服了水田等松软地面移动机构的上述缺点。本发明利用履带承压面积大，接地比压小，适用泥泞中行走的特点，以及链条传动的高效率，稳定性能好的优势，实现了水田内的稳定行走。且履条与履条之间有空隙，履条和履条之间的稀泥在行走时受到挤压而自行排出，使机构有较好的自洁性，也可以防止履带脱落，保证动力传递的平稳性和可靠性。提出的组合式移动机构可以多个组合使用，既可以适用于该结构既适用于大面积的水田，也适用于种植条件恶劣的小面积有机水田的踩踏式除草、监测、施肥等作业。

发明内容

本发明在于克服传统水田等泥泞地面行走机构效率低、受到脉冲载荷、破坏水田硬底层和通过性差等缺点，提供了一种适用于水田的组合移动机构。这种机构具有在水田等泥泞路面行走平稳、下陷小、效率高和自洁性好等特点。

具体的技术方案如下：

一种适用于水田的组合式移动机构，其包括两个相同的链条-履带组合驱动单元，两个驱动单元之间通过丝杆连接，分跨在秧苗的两侧，同时两个单元之间的距离可由丝杆调节；每个驱动单元均各自由驱动部件、移动执行部件以及行驶框架组成，驱动部件、移动执行部件均安装在行驶框架上。

进一步优化的，链条-履带组合驱动单元的驱动部件包括主动轮和传动链条；移动执行部件包括诱导轮、履带和张紧机构，主动轮的两侧、诱导轮的两侧均安装有链轮，主动轮两侧的链轮与诱导轮两侧的链轮通过两条传动链条传动连接，即所述主动轮的动力通过所述链轮和链条传递给移动执行机构的诱导轮，张紧机构用于张紧传动链条。

进一步的，所述履带是以两条传动链条为骨架，在骨架上安装橡胶履条构成的。

进一步实施的，行驶框架采用A字形结构，A字形框架的横梁高度h大于诱导轮直径的一半。

进一步实施的，主动轮安装在A字形框架的上部，诱导轮安装于A字形框架的下部。

进一步优化的，所述张紧机构包括滚轮、弹簧以、支撑柱和支架组成，滚轮安装在支承柱的一端，支承柱另一端穿过弹簧可滑动地安装在支架上，支架安装于A字形框架的中部，滚轮与履带接触并通过弹簧产生作用与履带上的张紧力。

所述主动轮与诱导轮的两侧均安装有链轮，且每一对链轮均对称安装，主动轮通过链轮与链条将动力传递给移动执行机构的诱导轮。诱导轮与链条带动履带运动，使整个移动机构前进。

与传统的轮式机构相比，本发明有显著地优势：

(1)使用链条传动，机构整体效率较高，机构受力平稳，可以实现在水田里平稳行驶。

(2)履带承压面积大，接地比压小，使机构在水田中下陷小，因此移动受到的阻力小。

(3)履带由链条与橡胶履条组成，可根据情况选用链条与履条，适用范围广，成本低廉。且履条之间有空隙，履条和履条之间的稀泥在行走时受到挤压而自行排出，机构的自洁性好，主要应用于需要在水田等泥泞不平的地面行走的机器。

(4)多个组合式移动单元可以并行使用，并行行驶不仅可以使其在水田行驶更平稳，而且可以提高效率。

附图说明

    图1为实施方式中适用于水田的组合移动机构。

    图2为图1所示机构的局部放大示意图。

具体实施方式

本发明的适用于水田的组合移动机构，主要应用于需要在水田等泥泞不平的地面行走的机器。

以下结合附图对本发明的具体实施作进一步介绍，但本发明的实施和保护范围不限于此。

图1所示的适用于水田的组合式移动机构，由两个相同的链条-履带组合驱动单元组成，两个驱动单元之间通过丝杆连接，分跨在秧苗的两侧。

图1所示的链条-履带组合式驱动单元由履带2、主动轮1、诱导轮（4、9）、A字形框架11以及一组张紧机构5~8构成。其中主动轮1与外部的动力源连接，是整个机构的动力部件。当主动轮1转动时，主动轮1两边的链轮与链条13啮合，带动履带运动，从而使机构向前或者向后移动。

A字形框架11作为移动机构的骨架，是整个移动机构的行驶框架，是移动机构主要支撑部分。通过调整A字形框架11的高度和底部的长度，可以使移动机构满足不同的高度和接地比压的要求。但必须保证框架横梁的高度h必须大于诱导轮直径的一半。

主动轮1与诱导轮（4、9）分别安装于A字形框架的上部和底部。主动轮1与诱导轮（4、9）均采用在中心轮14两侧安装链轮15的结构，如图2a所示。两侧的链轮15必须对称安装，以保证两侧的链条同步运动。行驶过程中主动轮1与水面或者泥面有一定距离，以防止与主动轮连接的驱动部分受潮或进泥。

诱导轮（4、9）安装在A字形框架11底部两端的长方形孔中。长方形孔可在安装履带时调节诱导轮（4、9）的位置，便于履带的安装和调节履带的张紧程度。

在诱导轮（4、9）中间安装有一组张紧机构（5~8），张紧机构（5~8）在行驶过程中起到辅助支撑作用。在张紧机构与履带接触处安装有滚轮，每个滚轮上方均安装一根弹簧10，以减少履带下部着地压强的不均匀性，缓冲地面不平时对履带的张紧度影响，提高履带的寿命。

如附图2b所示，履带由两条传动链13作为骨架，在其传动链上安装橡胶履条16。传动链13为标准件，可以根据A字形框架11的尺寸选取。履条与履条之间有空隙，履条和履条之间的稀泥在行走时受到挤压而自行排出。

进一步优化的，在A字形框架上部的履带2上方安装有刮泥板12。刮泥板与履带间隙较小，在行使过程中可以将粘附与履带上的泥土刮去。

  本发明采用了模块化的设计理念，可以方便地调整两个移动单元的行间距、模块的单元数，适应性更强，该结构既适用于大面积的水田，也适用于种植条件恶劣的小面积水田内的踩踏式除草、监测、施肥等作业。

Claims (6)

1.一种适用于水田的组合式移动机构，其特征在于包括两个相同的链条-履带组合驱动单元，两个所述驱动单元之间通过丝杆连接且由丝杆调节相互之间的距离，分跨在秧苗的两侧；每个驱动单元均各自由驱动部件、移动执行部件以及行驶框架组成，驱动部件、移动执行部件均安装在行驶框架上。

2.根据权利要求1所述的一种适用于水田的组合式移动机构，其特征在于链条-履带组合驱动单元的驱动部件包括主动轮和传动链条；移动执行部件包括诱导轮、履带和张紧机构，主动轮的两侧、诱导轮的两侧均安装有链轮，主动轮两侧的链轮与诱导轮两侧的链轮通过两条传动链条传动连接，即所述主动轮的动力通过所述链轮和链条传递给移动执行机构的诱导轮，张紧机构用于张紧传动链条。

3.根据权利要求2所述的适用于水田的组合式移动机构，其特征在于所述履带是以两条传动链条为骨架，在骨架上安装橡胶履条构成的。

4.根据权利要求1所述的适用于水田的组合式移动机构，其特征在于行驶框架采用A字形结构，A字形框架的横梁高度h大于诱导轮直径的一半。

5.根据权利要求1所述的适用于水田的组合式移动机构，其特征在于主动轮安装在A字形框架的上部，诱导轮安装于A字形框架的下部。

6.根据权利要求2所述的适用于水田的组合式移动机构，其特征在于所述张紧机构包括滚轮、弹簧以、支撑柱和支架组成，滚轮安装在支承柱的一端，支承柱另一端穿过弹簧可滑动地安装在支架上，支架安装于A字形框架的中部，滚轮与履带接触并通过弹簧产生作用与履带上的张紧力。