CN105379480A - 自走式水稻直播机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自走式水稻直播机，包括底盘、折腰转向装置、行走装置、播种装置和耕深调节装置；底盘由前底盘和后底盘组成，前底盘和后底盘之间通过转向连接座连接以实现折腰转向。圆弧导轨机构由设在后底盘上的圆弧导槽和安装在前底盘上的加紧装置构成；加紧装置由上加紧片、下加紧片、紧固轴和滚珠组成；行走装置主要由两个驱动电机、四个车轮、轴承座和主轴等部分构成；播种装置由种箱、排种盒、行星减速步进电机、排种导管、开沟器、地轮和开沟器升降机构构成；本发明设有仿形装置，能更好的控制播深。

Description

自走式水稻直播机

(一)技术领域

本发明涉及一种自走式水稻直播机，属于水稻播种领域。

(二)背景技术

水稻是我国最重要的粮食作物之一，约占我国粮食总产量的40％左右，我国有一半以上的人以大米为主食。因此提高水稻机械化生产对于我国粮食生产具有重要的战略意义。目前国际上对于水稻机械化种植主要分为机械直播和机械插秧两种体系。以澳大利亚、美国等为代表的欧美国家主要以机械直播为主，而日本韩国等亚洲国家则以机插秧为主。水稻的机械化直播免除了传统人工种植模式的育秧和移栽两大环节，大大提高了水稻的生产效率，减轻了农民的工作强度，节约淡水资源，节省了劳动力。正是由于机械直播的这种无可比拟的优越性，特别是在现在全球淡水资源紧张的大环境下，许多亚洲国家也由原来的机插秧转移为机械直播。

虽然我国水稻种植范围十分广泛(北起大兴安岭，南至南海诸岛都有种植)，但其中有80％-90％的面积分布在秦岭淮河以南的广大南方地区。除长江中下游平原以外，绝大部分水稻种植区域处在地形崎岖的东南丘陵。由于地形崎岖，特别是在一些构筑梯田的地方，国内外先进的大型机器根本没办法施展。因此实现这些小地块水稻生产的机械化，是目前提高这些地区稻农经济收入最有效的措施。

(三)发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种自走式水稻直播机。

本发明采用的技术方案如下：

一种自走式水稻直播机，包括底盘、折腰转向装置、行走装置、播种装置和耕深调节装置。

所述的底盘由前底盘和后底盘组成，前底盘和后底盘之间通过转向连接座连接以实现折腰转向。所述的转向连接座包括上法兰、下法兰和耐磨轴套，上法兰一侧固定在前底盘的下表面，下法兰一侧固定在后底盘的上表面；上法兰套在下法兰上，耐磨轴套夹在上法兰和下法兰中间起耐磨作用。所述的圆弧导轨机构由设在后底盘上的圆弧导槽和安装在前底盘上的加紧装置构成；所述的圆弧导槽为一段角度为45°的圆弧；圆弧槽沿后底盘前后中心线两侧对称分布，圆弧槽宽度为9mm,圆弧槽的圆心与转向连接座同心，圆弧槽的半径即为加紧装置中心与转向连接座中心之间的距离。加紧装置由上加紧片、下加紧片、紧固轴和滚珠组成，滚珠分前后两组分别安装在上加紧片和下加紧片之间的两侧；每组滚珠分上下两排；在上加紧片和下加紧片上铣出半球槽，滚珠直径为8mm,滚珠的一半卡在半球槽里，上下两排滚珠夹住圆弧槽边缘的底盘。上压紧片和下压紧片分别位于圆弧导槽的上下两侧，并通过紧固轴可活动的固定在圆弧导槽中；紧固轴上端焊接在前底盘下表面，其下端向下依次穿过上压紧片中心、圆弧导槽和下压紧片中心，且上压紧片和下压紧片之间通过紧固轴上的螺丝压紧。利用圆弧导槽来引导加紧装置作圆周运动。通过圆弧导轨机构和转向连接座的配合能够实现转向，并且可以解决前后两块底盘在中间连接部位上下颤动的问题，使转向更加平稳圆滑。

所述的行走装置主要由两个驱动电机、四个车轮、轴承座和主轴等部分构成。两个前轮通过轴承座固定在前底盘上，分别由两个驱动电机驱动，传动方式为链条传动。两个后轮固定在后底盘上，为从动轮。

所述的播种装置由种箱、排种盒、行星减速步进电机、排种导管、开沟器、地轮和开沟器升降机构构成；所述的开沟器升降机构包括减速电机、升降机、直线导轨、导轨滑块和仿形弹簧；减速电机带动升降机运转；升降机、直线导轨和立柱垂直安装在前底盘后半部，种子箱前后两侧分别固定在直线导轨和立柱上部；种子箱底部两侧各开有一个方孔，方孔下方分别对应安装两个排种器，排种器正下方设有排种导管；排种导管的进种口正对着排种器的出种口，种子从排种器中出来，刚好落入排种导管中。滑块可活动的安装在直线导轨内；滑块一端与排种导管相连，滑块另一端与升降机连接；排种导管在升降机的带动下可以跟随滑块上下移动；排种导管上下位置可调，以实现耕深的调节；排种导管下部出种口的一端与地面呈15度的夹角，夹角朝向后方，以防止泥土堵塞排种导管造成漏播；排种器的排种轮通过排种轴连接行星减速步进电机，以实现精量播种。所述的开沟器焊接在排种导管末端，开沟器的底端与排种导管的底端平齐，开沟器可随着排种导管移动。

本发明与现有技术相比有以下优点：

本发明采用自走式，改变了传统小型水稻直播机械采用人力或畜力作为动力的工作方式，节省了劳动力，减轻了农民的劳动强度。采用电能作为能源，环保无污染；设有仿形装置，能更好的控制播深；自动化程度高，体积小、重量轻并且能精确的控制播种量，满足水稻直播的农艺要求，能很好地实现梯田等小地块水稻直播的机械化，具有很高的推广价值。

(四)附图说明

图1是本发明的整机结构图

图2是前底盘和后底盘结构图

图3是转向连接座和加紧装置结构图

图4是排种导管和开沟器结构图

图5是升降系统细节图

图1中：1.电池箱2.轮胎3.种子箱4.直线导轨5.导轨滑块6.仿形弹簧7.驱动电机8.前底盘9.轴承座10.减速电机11.升降机12.限位开关13.开沟器14.排种导管15.地轮16.排种器17.转向连接座18.行星减速步进电机19.立柱20.后底盘21.圆弧导槽22.上加紧片23.下加紧片24.滚珠25.紧固轴26.上法兰27.下法兰28.耐磨轴套

(五)具体实施方式

下面结合附图，详细说明一下本发明的具体实施方式。以下具体实施方式用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。本实施例所涉及的驱动电机、减速电机、行星减速步进电机、排种器等均可市购得到。

具体实施实例：

如图1所示，所述的底盘由前底盘8和后底盘20组成，前底盘和后底盘之间通过转向连接座17连接以实现折腰转向。所述的转向连接座包括上法兰26、下法兰27和耐磨轴套28。转向连接座的上法兰固定在前底盘的下表面，下法兰固定在后底盘的上表面；安装时上法兰套在下法兰上，耐磨轴套夹在中间起耐磨作用。转向连接座和圆弧导轨机构配合，使转向更加平稳圆滑。所述的圆弧导轨机构由后底盘上的圆弧导槽21和固定在前底盘上的加紧装置构成,所述的圆弧导槽为一段角度为45°的圆弧槽，沿后底盘前后中心线两侧对称分布，圆弧槽宽度为9mm,圆弧槽的圆心与转向连接座同心，圆弧槽的半径即为加紧装置中心与转向连接座中心之间的距离。加紧装置由上加紧片22、下加紧片23、紧固轴24和滚珠25组成，滚珠分前后两组分别安装在上加紧片和下加紧片之间的两侧；每组滚珠分上下两排；在上加紧片和下加紧片上铣出半球槽，滚珠直径为8mm,滚珠的一半卡在半球槽里，上下两排滚珠夹住圆弧槽边缘的底盘。紧固轴在圆弧导槽中通过，利用圆弧导槽来引导加紧装置作圆周运动。通过圆弧导轨机构和转向连接座能够实现转向，并且可以解决前后两块底盘在中间连接部位上下颤动的问题。

所述的行走装置主要由两个驱动电机、四个车轮、轴承座和主轴等部分构成。两个前轮通过轴承座固定在前底盘上，分别由两个驱动电机驱动，传动方式为链条传动。两个后轮固定在后底盘上，为从动轮。

所述的播种装置由种箱3、排种盒16、行星减速步进电机18、排种导管14、开沟器13、地轮15和开沟器升降机构构成。种子箱通过直线导轨4和立柱19支撑在前底盘后半部分的上方。种子箱底部两侧各开有一个方孔，方孔下方分别对应安装两个排种器，排种导管通过升降机构垂直安装在两个排种器的下方。排种导管的进种口正对着排种器的出种口，种子从排种器中出来，刚好落入排种导管中。排种导管在升降机构的作用下上下可调，一方面实现耕深的调节；另一方面，不耕作时排种导管便提升到最高处来方便行走。行星减速步进电机18通过排种轴带动并调节排种器的排种轮转动，以实现精量播种。

所述的排种导管14由一根30*40的方管做成，管长130mm，通过升降机构竖直安装在排种器的下方，排种导管下部出种口的一端与地面呈15度的夹角，夹角朝向后方，以防止泥土堵塞排种导管造成漏播。开沟器13焊接在排种导管下部，开沟器的底端与排种导管的底端平齐。

所述的开沟器升降机构包括减速电机10、升降机11、直线导轨4、导轨滑块5和仿形弹簧6。升降机、直线导轨垂直固定在前底盘上。滑块可活动的安装在直线导轨内；滑块一端通过连接件与排种导管14相连，使得排种导管可以跟随滑块5上下移动。滑块另一端与升降机通过连接件连接；开沟器焊接在排种导管末端，随着排种导管的移动而移动。由减速电机带动升降机运转，升降机通过一些连接构件带动排种导管和开沟器上下移动，以此来实现耕深的调节。直线导轨和与直线导轨相配合的滑块对排种导管的上下运动起引导作用。

按照现有技术将本发明与电控装置连接，电控装置包括控制系统、变频器、光电编码器等；控制系统可采用单片机等；电控装置采用现有技术均可实现；升降电机、行星减速步进电机、驱动电机、变频器、光电编码器等与控制系统连接。首先打开总电源给所有电控原件供电，通过控制系统控制升降电机10运转，按照农艺规定的耕深，使开沟器下降到合适的位置。通过控制变频器，调节驱动电机7的转速，以此来控制直播机的行进速度。驱动电机正常运转起来以后，安装在主轴上的光电编码器就会将轮胎的转速信息采集起来并传回给控制系统。根据播种速度，控制当前行驶速度下行星减速步进电机应该保持的转速，并以这个转速控制行星减速步进电机运转。行星减速步进电机通过链传动带动排种轴转动，进而控制排种轮的转动。种子从种子箱中进入排种器，通过排种轮的带动落入到排种导管中，在重力的作用下由排种导管引导进入开好沟的土地里。在操作过程中可根据实际情况随时更改行进速度、耕深、播量等。

上述仅为本发明的具体实施方式，在不脱离本发明的构思和范围的情况下做出的各种变化和变型、所有等同的技术方案也属于本发明的范畴。

Claims (1)

1.一种自走式水稻直播机，其特征在于包括底盘、折腰转向装置、行走装置、播种装置和耕深调节装置；

所述的底盘由前底盘和后底盘组成，前底盘和后底盘之间通过转向连接座连接以实现折腰转向；所述的转向连接座包括上法兰、下法兰和耐磨轴套，上法兰一侧固定在前底盘的下表面，下法兰一侧固定在后底盘的上表面；上法兰套在下法兰上，耐磨轴套夹在上法兰和下法兰中间起耐磨作用；所述的圆弧导轨机构由设在后底盘上的圆弧导槽和安装在前底盘上的加紧装置构成；所述的圆弧导槽为一段角度为45°的圆弧；圆弧槽沿后底盘前后中心线两侧对称分布，圆弧槽宽度为9mm,圆弧槽的圆心与转向连接座同心，圆弧槽的半径即为加紧装置中心与转向连接座中心之间的距离；加紧装置由上加紧片、下加紧片、紧固轴和滚珠组成，滚珠分前后两组分别安装在上加紧片和下加紧片之间的两侧；每组滚珠分上下两排；在上加紧片和下加紧片上铣出半球槽，滚珠直径为8mm,滚珠的一半卡在半球槽里，上下两排滚珠夹住圆弧槽边缘的底盘；上压紧片和下压紧片分别位于圆弧导槽的上下两侧，并通过紧固轴可活动的固定在圆弧导槽中；紧固轴上端焊接在前底盘下表面，其下端向下依次穿过上压紧片中心、圆弧导槽和下压紧片中心，且上压紧片和下压紧片之间通过紧固轴上的螺丝压紧；圆弧导槽引导加紧装置作圆周运动；通过圆弧导轨机构和转向连接座的配合实现转向；

所述的行走装置包括两个驱动电机、四个车轮、轴承座和主轴；两个前轮通过轴承座固定在前底盘上，分别由两个驱动电机驱动，传动方式为链条传动；两个后轮固定在后底盘上，为从动轮；

所述的播种装置包括种箱、排种盒、行星减速步进电机、排种导管、开沟器、地轮和开沟器升降机构；所述的开沟器升降机构包括减速电机、升降机、直线导轨、导轨滑块和仿形弹簧；减速电机带动升降机运转；升降机、直线导轨和立柱垂直安装在前底盘后半部，种子箱前后两侧分别固定在直线导轨和立柱上部；种子箱底部两侧各开有一个方孔，方孔下方分别对应安装两个排种器，排种器正下方设有排种导管；排种导管的进种口正对着排种器的出种口，种子从排种器中出来，刚好落入排种导管中；滑块可活动的安装在直线导轨内；滑块一端与排种导管相连，滑块另一端与升降机连接；排种导管在升降机的带动下能跟随滑块上下移动；排种导管上下位置可调，以实现耕深的调节；排种导管下部出种口的一端与地面呈15度的夹角，夹角朝向后方，以防止泥土堵塞排种导管造成漏播；排种器的排种轮通过排种轴连接行星减速步进电机，以实现精量播种；所述的开沟器焊接在排种导管末端，开沟器的底端与排种导管的底端平齐。