CN105059509A - 一种螺旋推进式水田行走机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种螺旋推进式水田行走机包括车架、左推进轴、右推进轴、左旋螺旋导叶、右旋螺旋导叶、左驱动机构、右驱动机构、船板；所述的左推进轴和右推进轴对称安装在车架下端的左右两侧，所述的左旋螺旋导叶和右旋螺旋导叶分别设置在右推进轴和左推进轴上，分别驱动左推进轴和右推进轴转动的左驱动机构和右驱动机构安装在车架上。所述的船板固定在车架的前端。本发明的螺旋推进式水田行走机可直接行走在软泥层之上，适合小块水田作业，不易空转打滑、结构简单、质量轻、成本低，属于农业机械领域。

Description

一种螺旋推进式水田行走机

技术领域

本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种螺旋推进式水田行走机。

背景技术

一般水田分为“潜水层”、“软泥层”和“硬底层”。大型水田行走机械通常利用水轮以“硬地层”为支撑面完成行走作业，驱动能耗较高。特别是“硬地层”由于长期承受碾压而较为不平整，使得作业面在“软泥层”的水田机械(如：轮式自动插秧机、平地机等)须增加仿形机构来控制“软泥层”和“硬底层”的高度变化，从而增大了水田机械的复杂程度和成本。一般船式动力水田机械须“潜水层”和“软泥层”足够深，否则无法正常行走作业。履带式行走机械需要较大功率的驱动系统，不适合在中小型水田里机械作业，如目前市面上的水稻插秧机均不采用履带式行走机器。

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适合在小块水田作业的螺旋推进式水田行走机，能直接行走在软泥层之上。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种螺旋推进式水田行走机包括车架、左推进轴、右推进轴、左旋螺旋导叶、右旋螺旋导叶、左驱动机构、右驱动机构；所述的左推进轴和右推进轴对称安装在车架下端的左右两侧，所述的左旋螺旋导叶和右旋螺旋导叶分别设置在右推进轴和左推进轴上，分别驱动左推进轴和右推进轴转动的左驱动机构和右驱动机构安装在车架上。采用这种结构后，左驱动机构和右驱动机构分别带动左推进轴和右推进轴转动，从而带动右旋螺旋导叶和左旋螺旋导叶的转动，进而推动左推进轴和右推进轴前进。

螺旋推进式水田行走机还包括船板，所述的船板固定在车架的前端。采用这种结构后，船板能使水田行走机保持在软泥层上运行，防止水田行走机下沉。

车架包括位于车架前后两端的车架纵梁和连接车架纵梁的车架横梁，车架横梁与车架纵梁的上端相连接，所述的左推进轴的两端和右推进轴的两端安装在车架前后两端的车架纵梁的下端。采用这种结构后，车架结构简单，左推进轴和右推进轴可方便地安装在车架上。

左驱动机构包括左电机和左链传动机构，左电机安装在车架左侧的车架横梁上，左链传动机构的一端与左电机相接，另一端套装在左推进轴上；所述的右驱动机构包括右电机和右链传动机构，右电机安装在车架右侧的车架横梁上，右链传动机构的一端与右电机相接，另一端套装在右推进轴上。采用这种结构后，左电机和右电机分别通过左链传动机构和右链传动机构带动左推进轴和右推进轴转动。

左推进轴和右推进轴均由中空圆筒、设置在中空圆筒两端的锥形筒、贯穿中空圆筒和锥形筒的实心轴组成；锥形筒的一端与中空圆筒一体形成，另一端与实心轴一体形成。采用这种结构后，左推进轴和右推进轴的重量轻，同时，较大直径的中空圆筒增加了与水田的接触面积，起到浮筒的作用，可进一步防止水田行走机下沉；锥形筒的设置可减少水田行走机前进的阻力。

船板和车架前端的车架纵梁之间设有船板加强筋。采用这种结构后，船板加强筋加强了船板的稳定性，防止因为前进阻力过大造成船板的变形。

车架还包括位于车架前后两端沿着左右方向设置的连接梁，车架前后两端的连接梁分别连接在车架前后两端的车架纵梁的上端；车架横梁和车架纵梁之间、连接梁和车架纵梁之间均设有车架加强筋。采用这种结构后，连接梁和车架加强筋加强了车架的稳定性。

中空圆筒包括以实心轴的中间位置为中心线对称设置的前中空圆筒和后中空圆筒；左链传动机构和右链传动机构的一端均位于车架横梁的中间位置，另一端均套装在实心轴的中间位置上。采用这种结构后，左电机和右电机分别通过左链传动机构和右链传动机构带动车架两侧的实心轴转动。

左链传动机构包括左主动轮、左从动轮、连接左主动轮和左从动轮的左链条，所述的左主动轮与左电机相接，左从动轮套装在车架左侧的实心轴上；所述的右链传动机构包括右主动轮、右从动轮、连接右主动轮和右从动轮的右链条，所述的右主动轮与右电机相接，右从动轮套装在车架右侧的实心轴上。采用这种结构后，左从动轮和右从动轮的转动带动车架两侧的实心轴转动。

实心轴的两端设有轴承，轴承套装在实心轴上，轴承与车架纵梁固定连接。采用这种结构后，轴承与车架固定连接，车架两侧的实心轴可相对轴承转动。

总的说来，本发明具有如下优点：

1.本发明的螺旋推进式水田行走机适合特殊地形或小块水田机械作业，采用电力作为动力源，采用完全承载式螺旋推进行走机构，能够直接运行在软泥层之上。

2.本发明的螺旋推进式水田行走机不易空转打滑、结构简单、质量轻、成本低、容易维修、利于推广。

3.本发明的左推进轴和右推进轴的重量轻，起到浮筒作用，可防止水田行走机下沉。

4.本发明的左旋螺旋导叶和右旋螺旋导叶的运转，可带动水田行走机前进或转弯。

5.本发明的船板能使水田行走机保持在软泥层上运行，防止水田行走机下沉。

附图说明

图1是本发明的螺旋推进式水田行走机的主视图。

图2是本发明的螺旋推进式水田行走机的俯视图。

图3是本发明的螺旋推进式水田行走机的右视图。

图4是本发明左驱动机构和右驱动机构后置时的主视图。

图5是本发明左驱动机构和右驱动机构前置时的主视图。

其中，1为车架纵梁，2为车架加强筋，3为车架横梁，4为左主动轮，5为连接梁，6为左电机，7为船板，8为船板加强筋，9为轴承，10为左链条，11为左从动轮，12为右旋螺旋导叶，13为左推进轴，14为右推进轴，15为左旋螺旋导叶，16为右主动轮，17为右电机，18为右链条。

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。

为叙述方便，以下所说的上下方向与图1本身的上下方向一致，所说的前后左右方向与图2本身的左右下上方向一致。

如图1、图2、图3所示，一种螺旋推进式水田行走机包括车架、左推进轴、右推进轴、左旋螺旋导叶、右旋螺旋导叶、左驱动机构、右驱动机构、船板。所述的左推进轴和右推进轴对称安装在车架下端的左右两侧，所述的左旋螺旋导叶和右旋螺旋导叶分别设置在右推进轴和左推进轴上，分别驱动左推进轴和右推进轴转动的左驱动机构和右驱动机构安装在车架上，所述的船板固定在车架的前端。

所述的车架包括车架纵梁、车架横梁、连接梁。所述的车架纵梁有四根，固定在车架前后左右的四角处；所述的车架横梁有两根，沿着前后连接在车架纵梁的上端；所述的连接梁有两根，沿着左右方向连接在车架纵梁的上端；所述的车架纵梁、车架横梁、连接梁均垂直相交且交于一点。所述的船板和车架前端的车架纵梁之间设有船板加强筋，所述的车架横梁和车架纵梁之间设有车架加强筋，所述的车架纵梁和连接梁之间设有车架加强筋。

所述的左推进轴和右推进轴均由中空圆筒、设置在中空圆筒两端的锥形筒、贯穿中空圆筒和锥形筒的实心轴组成。锥形筒的一端与中空圆筒一体形成，另一端与实心轴一体形成；所述的锥形筒的横截面为圆台形。所述的中空圆筒包括以实心轴的中间位置为中心线对称设置的前中空圆筒和后中空圆筒；前中空圆筒和后中空圆筒是不连续的，前中空圆筒和后中空圆筒之间相隔一段距离，从而露出实心轴。实心轴的长度大于中空圆筒和锥形筒的长度总和。所述的实心轴的两端设有轴承，轴承套装在实心轴上，位于车架四角处的轴承与车架纵梁固定连接。所述的左旋螺旋导叶设置在右推进轴的前中空圆筒和后中空圆筒上，所述的右旋螺旋导叶设置在左推进轴的前中空圆筒和后中空圆筒上；左旋螺旋导叶和右旋螺旋导叶也可与中空圆筒设置成一体。

右旋螺旋导叶和左旋螺旋导叶的运转运动实质是由一直线绕轴同时做旋转运动和直线运动形成的。当右旋螺旋导叶和左旋螺旋导叶运转时不仅会产生一个向前或向后的作用力，同时也会产生横向作用力，因此水田行走机工作时，右旋螺旋导叶与左旋螺旋导叶的旋转方向应相反，当淤泥附着在右旋螺旋导叶和左旋螺旋导叶上的阻力较大时，车体不会发生侧翻。

所述的左驱动机构包括左电机和左链传动机构，左电机安装在车架左侧的车架横梁上，所述的左链传动机构包括左主动轮、左从动轮、连接左主动轮和左从动轮的左链条，所述的左主动轮与左电机相接，左从动轮套装在车架左侧的实心轴上；左主动轮位于车架横梁的中间位置，左从动轮位于实心轴的中间位置。所述的右驱动机构包括右电机和右链传动机构，右电机安装在车架右侧的车架横梁上，所述的右链传动机构包括右主动轮、右从动轮、连接右主动轮和右从动轮的右链条，所述的右主动轮与右电机相接，右从动轮套装在车架右侧的实心轴上；右主动轮位于车架横梁的中间位置，右从动轮位于实心轴的中间位置。

螺旋推进式水田行走机工作时，由后往前看，左电机驱动左主动轮顺时针旋转，从而带动左推进轴顺时针旋转，进而带动右旋螺旋导叶运转，由于右旋螺旋导叶是右旋结构，根据螺旋旋转的原理，右旋螺旋导叶将泥土和水向后推，由泥土和水提供的反作用力使左推进轴向前移动。在左电机工作的同时，右电机以与左电机相同的转速驱动右主动轮逆时针旋转，从而带动右推进轴逆时针旋转，由于左旋螺旋导叶是左旋结构，同理，右推进轴获得向前的动力，螺旋推进式水田行走机前进的同时，加载在水田行走机前方的船板起到压泥作用，防止水田行走机下沉。

当左电机的转速与右电机的转速不同时，实现差速转向，左电机转速较大，左推进轴前进的推力大，右推进轴前进的推力小，获得转向力矩，水田行走机向右转向。右电机转速较大时，水田行走机向左转向。

实施例2

本实施例除以下技术特征外，其余与实施例1相同。

所述的中空圆筒是连续的，不区分前中空圆筒和后中空圆筒。如图4所示，所述的左驱动机构和右驱动机构设置在车架横梁的后端，即左链传动机构和右链传动机构应位于车架横梁的后端。

实施例3

本实施例除以下技术特征外，其余与实施例1相同。

所述的中空圆筒是连续的，不区分前中空圆筒和后中空圆筒。如图5所示，所述的左驱动机构和右驱动机构设置在车架横梁的前端，即左链传动机构和右链传动机构应位于车架横梁的前端。

上述实施方式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 (10)

1.一种螺旋推进式水田行走机，其特征在于：它包括车架、左推进轴、右推进轴、左旋螺旋导叶、右旋螺旋导叶、左驱动机构、右驱动机构；所述的左推进轴和右推进轴对称安装在车架下端的左右两侧，所述的左旋螺旋导叶和右旋螺旋导叶分别设置在右推进轴和左推进轴上，分别驱动左推进轴和右推进轴转动的左驱动机构和右驱动机构安装在车架上。

2.按照权利要求1所述的螺旋推进式水田行走机，其特征在于：它还包括船板，所述的船板固定在车架的前端。

3.按照权利要求2所述的螺旋推进式水田行走机，其特征在于：所述的车架包括位于车架前后两端的车架纵梁和连接车架纵梁的车架横梁，车架横梁与车架纵梁的上端相连接，所述的左推进轴的两端和右推进轴的两端安装在车架前后两端的车架纵梁的下端。

4.按照权利要求3所述的螺旋推进式水田行走机，其特征在于：所述的左驱动机构包括左电机和左链传动机构，左电机安装在车架左侧的车架横梁上，左链传动机构的一端与左电机相接，另一端套装在左推进轴上；所述的右驱动机构包括右电机和右链传动机构，右电机安装在车架右侧的车架横梁上，右链传动机构的一端与右电机相接，另一端套装在右推进轴上。

5.按照权利要求4所述的螺旋推进式水田行走机，其特征在于：所述的左推进轴和右推进轴均由中空圆筒、设置在中空圆筒两端的锥形筒、贯穿中空圆筒和锥形筒的实心轴组成；锥形筒的一端与中空圆筒一体形成，另一端与实心轴一体形成。

6.按照权利要求3所述的螺旋推进式水田行走机，其特征在于：所述的船板和车架前端的车架纵梁之间设有船板加强筋。

7.按照权利要求3所述的螺旋推进式水田行走机，其特征在于：所述的车架还包括位于车架前后两端沿着左右方向设置的连接梁，车架前后两端的连接梁分别连接在车架前后两端的车架纵梁的上端；车架横梁和车架纵梁之间、连接梁和车架纵梁之间均设有车架加强筋。

8.按照权利要求5所述的螺旋推进式水田行走机，其特征在于：所述的中空圆筒包括以实心轴的中间位置为中心线对称设置的前中空圆筒和后中空圆筒；左链传动机构和右链传动机构的一端均位于车架横梁的中间位置，另一端均套装在实心轴的中间位置上。

9.按照权利要求8所述的螺旋推进式水田行走机，其特征在于：所述的左链传动机构包括左主动轮、左从动轮、连接左主动轮和左从动轮的左链条，所述的左主动轮与左电机相接，左从动轮套装在车架左侧的实心轴上；所述的右链传动机构包括右主动轮、右从动轮、连接右主动轮和右从动轮的右链条，所述的右主动轮与右电机相接，右从动轮套装在车架右侧的实心轴上。

10.按照权利要求5所述的螺旋推进式水田行走机，其特征在于：所述的实心轴的两端设有轴承，轴承套装在实心轴上，轴承与车架纵梁固定连接。