CN105474886A - 二自由度搂草臂驱动装置 - Google Patents

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CN105474886A CN201610030166.7A CN201610030166A CN105474886A CN 105474886 A CN105474886 A CN 105474886A CN 201610030166 A CN201610030166 A CN 201610030166A CN 105474886 A CN105474886 A CN 105474886A
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薛传林
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D80/00—Parts or details of, or accessories for, haymakers

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Soil Working Implements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种二自由度搂草臂驱动装置，包括转盘驱动机构、转盘和多个搂草臂，转盘驱动机构设置在转盘上侧，转盘位于榖罩盘下侧。榖罩盘轴管上部通过两个支撑轴承支撑在转盘上，下部支撑在行走轮支撑架上。多个搂草臂成放射状均布在转盘外缘，且多个搂草臂轴线汇交于转盘轴心。转盘的下盘体和每个搂草臂前端之间设有搂草臂摆动机构，所述搂草臂摆动机构包括平面凸轮、滚子、从动机构和摆动套。本发明结构简单、可靠性高、使用维修非常方便。对心直动的平面凸轮和圆周凸轮的从动杆机构使得搂草臂具有转动和摆动的二自由度，搂草臂在绕垂直轴心线旋转搂草的同时进行摆动将牧草归拢到收割地一侧堆起更松散的草条，避免牧草甩回收割地。

Description

二自由度搂草臂驱动装置
技术领域
本发明涉及一种弹齿式搂草机，尤其涉及一种搂草臂既能绕转盘中心旋转，又能绕其轴线摆动的搂草臂驱动装置，属于牧业机械技术领域。
背景技术
随着牧业生产的不断发展，牧草收获机械得到越来越广泛的使用，以提高作业效率，降低劳动强度。旋转式搂草机在其中心旋转部件的径向装上数个搂草臂，搂草臂上装有一排弹齿，搂草作业时，拖拉机牵引搂草机前进，拖拉机的动力输出轴驱动多个搂草臂在绕转盘垂直轴心线旋转（公转）搂草的同时，又绕搂草臂轴线摆动（自转），将牧草归拢到牧草收割地一侧，堆起更松散的草条，从而避免搂草过程中牧草甩回牧草收割地而产生搂草不净的问题。为了实现搂草臂绕其轴线摆动，在转盘内专门设置转盘导轨、摇臂和滚轮，转盘导轨上设有一侧低另一侧高，且开口一侧朝上另一侧朝下的环形导轨槽，其结构复杂难以切削加工，加大了旋转式搂草机的制造成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种二自由度搂草臂驱动装置，该装置结构简单、使用维修方便且能降低制造成本。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种二自由度搂草臂驱动装置，包括转盘驱动机构、转盘和多个搂草臂，转盘驱动机构设置在转盘上侧，包括圆锥齿轮副和榖罩盘，所述圆锥齿轮副包括倾斜设置在榖罩盘一侧内的主动圆锥齿轮和固定在转盘上侧的被动圆锥齿轮圈，主动圆锥齿轮与被动圆锥齿轮圈啮合；转盘位于榖罩盘下侧；所述榖罩盘中心向下垂直延伸出榖罩盘轴管，所述榖罩盘轴管垂直穿过转盘中心，榖罩盘轴管上部通过两个支撑轴承支撑在转盘上，榖罩盘轴管下部支撑在行走轮支撑架上；数根并排垂直设置的弹齿上端分别与搂草臂外端垂直固定连接；多个搂草臂成放射状均布在转盘外缘，且多个搂草臂轴线汇交于转盘轴心；所述转盘包括固定连接成一体的上盘体和下盘体，在下盘体和每个搂草臂前端之间设有搂草臂摆动机构，所述搂草臂摆动机构包括平面凸轮、滚子、从动机构和摆动套，平面凸轮位于下盘体内，固定在榖罩盘轴管下端上；下盘体径向外缘均布多个径向孔，从动机构包括从动杆和压簧，每根从动杆前端穿过对应的径向孔，从动杆前端端头与滚子铰接，压簧套在从动杆前端上，压簧两端分别抵靠径向孔外边缘和径向孔内的限位套上，滚子抵靠在平面凸轮外缘上；从动杆后端外周面上设有两根螺旋槽，每根螺旋槽有一根限位杆与其配合；摆动套套在搂草臂前端上，摆动套后端与搂草臂前端固定连接，限位杆分别横穿过摆动套中部两侧，限位杆上端与摆动套固定连接，限位杆下端嵌入螺旋槽中。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
进一步地，还包括从动杆限位机构，所述从动杆限位机构设置在下盘体和从动杆前端之间，包括横销和从动杆前端上下贯通的轴向腰形槽，所述轴向腰形槽位于压簧后端，横销横穿过下盘体和轴向腰形槽，对从动杆移动的极限位置限位。
进一步地，所述平面凸轮为扇形，所述平面凸轮通过紧固螺钉与行走轮支撑架固定连接；所述扇形的扇形角α=54°～58°；所述扇形两端的半径比R/r=5:3；所述平面凸轮采用45#钢表面淬火，表面淬火硬度HRc50-58。
进一步地，所述限位杆下端为球头，所述球头嵌在螺旋槽中。
本发明结构简单、可靠性高、使用维修非常方便。在转盘的下盘体径向外缘均布多个径向孔，每根从动杆前端穿过对应的径向孔，通过转盘驱动机构驱动转盘转动，从而带动成放射状均布在转盘外缘多个搂草臂绕转盘垂直轴心线旋转（公转），再通过搂草臂摆动机构的从动杆端头滚轮抵靠平面凸轮外缘的转动，本发明通过对心直动的平面凸轮和圆周凸轮的从动杆机构实现每根搂草臂绕从动杆轴心线摆动（自转），使得搂草臂具有转动和摆动的二自由度。搂草臂在绕垂直轴心线旋转搂草的同时进行摆动将牧草归拢到收割地一侧，堆起更松散的草条，从而避免牧草甩回牧收割地。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是旋转弹齿式搂草机的立体图；
图2是图1的A-A剖视放大图；
图3是图1的Ⅰ部放大视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1～图3所示，本发明包括转盘驱动机构1、转盘2和10个搂草臂3，转盘驱动机构1设置在转盘2上侧，包括圆锥齿轮副11和榖罩盘4，所述圆锥齿轮副11包括倾斜设置在榖罩盘4一侧内的主动圆锥齿轮111和固定在转盘2上侧的被动圆锥齿轮圈112，主动圆锥齿轮111与被动圆锥齿轮圈112啮合。转盘2位于榖罩盘4下侧，榖罩盘4中心向下垂直延伸出榖罩盘轴管41，所述榖罩盘轴管41垂直穿过转盘2中心，其上部通过两个支撑轴承5支撑在转盘2上，其下部支撑在行走轮支撑架6上。
4根并排垂直设置的弹齿31上端分别与搂草臂3外端垂直固定连接，10根搂草臂3成放射状均布在转盘2外缘，且10根搂草臂3轴线汇交于转盘2轴心。转盘2包括固定连接成一体的上盘体21和下盘体22，在下盘体22和每个搂草臂3前端之间设有搂草臂摆动机构7，所述搂草臂摆动机构7包括平面凸轮71、滚子72、从动机构73和摆动套74，位于下盘体22内的平面凸轮71固定在榖罩盘轴管41下端上。下盘体22径向外缘均布多个径向孔221，从动机构73包括从动杆731和压簧732，每根从动杆731前端穿过对应的径向孔221，从动杆731前端端头与滚子72铰接，压簧732套在从动杆731前端上，压簧732两端分别抵靠径向孔221外边缘和径向孔221内的限位套222上，滚子72抵靠在平面凸轮71外缘上。从动杆731后端外周面上设有两根螺旋槽733，每根螺旋槽733有一根限位杆75与其配合。摆动套74套在搂草臂3前端上，摆动套74后端与搂草臂3前端焊连，限位杆75分别横穿过摆动套74中部两侧，限位杆75上端与摆动套74通过螺纹固定连接，限位杆75下端嵌入螺旋槽733中。
本发明还包括设置在下盘体22和从动杆731前端之间从动杆限位机构76，包括横销761和从动杆731前端上下贯通的轴向腰形槽762，所述轴向腰形槽762位于压簧732后端，横销741横穿过下盘体22和轴向腰形槽762，对从动杆731移动的极限位置限位，确保从动杆731前后移动的精确位置。
平面凸轮71为扇形，所述平面凸轮71通过紧固螺钉77与行走轮支撑架6固定连接，确保平面凸轮71固定不动。扇形的扇形角α=54°～58°，优选56°。扇形两端的半径比R/r=5:3使得从动杆731有足够的工作行程。平面凸轮71采用45#钢表面淬火，其表面淬火硬度HRc50-58，确保平面凸轮71具有较长的工作寿命。
本发明的从动杆731前端端头的滚子72抵靠在固定不动的平面凸轮71外缘上，搂草臂3通过其前端的从动杆731绕转盘2垂直轴心线旋转（公转），由于呈扇形平面凸轮71两端的半径比R/r=5:3，使得作为圆周凸轮的从动杆731在绕平面凸轮71外缘转动时其上的螺旋槽732产生轴向移动，再通过限位杆75带动与其固定连接的摆动套74摆动，从而使得摆动套74后端的搂草臂3绕其轴线摆动（自转），实现了搂草臂3二自由度的功能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种二自由度搂草臂驱动装置，包括转盘驱动机构、转盘和多个搂草臂，转盘驱动机构设置在转盘上侧，包括圆锥齿轮副和榖罩盘，所述圆锥齿轮副包括倾斜设置在榖罩盘一侧内的主动圆锥齿轮和固定在转盘上侧的被动圆锥齿轮圈，主动圆锥齿轮与被动圆锥齿轮圈啮合；转盘位于榖罩盘下侧；所述榖罩盘中心向下垂直延伸出榖罩盘轴管，所述榖罩盘轴管垂直穿过转盘中心，榖罩盘轴管上部通过两个支撑轴承支撑在转盘上，榖罩盘轴管下部支撑在行走轮支撑架上；数根并排垂直设置的弹齿上端分别与搂草臂外端垂直固定连接；其特征在于：多个搂草臂成放射状均布在转盘外缘，且多个搂草臂轴线汇交于转盘轴心；所述转盘包括固定连接成一体的上盘体和下盘体，在下盘体和每个搂草臂前端之间设有搂草臂摆动机构，所述搂草臂摆动机构包括平面凸轮、滚子、从动机构和摆动套，平面凸轮位于下盘体内，固定在榖罩盘轴管下端上；下盘体径向外缘均布多个径向孔，从动机构包括从动杆和压簧，每根从动杆前端穿过对应的径向孔，从动杆前端端头与滚子铰接，压簧套在从动杆前端上，压簧两端分别抵靠径向孔外边缘和径向孔内的限位套上，滚子抵靠在平面凸轮外缘上；从动杆后端外周面上设有两根螺旋槽，每根螺旋槽有一根限位杆与其配合；摆动套套在搂草臂前端上，摆动套后端与搂草臂前端固定连接，限位杆分别横穿过摆动套中部两侧，限位杆上端与摆动套固定连接，限位杆下端嵌入螺旋槽中。
2.如权利要求1所述的二自由度搂草臂驱动装置，其特征在于：还包括从动杆限位机构，所述从动杆限位机构设置在下盘体和从动杆前端之间，包括横销和从动杆前端上下贯通的轴向腰形槽，所述轴向腰形槽位于压簧后端，横销横穿过下盘体和轴向腰形槽，对从动杆移动的极限位置限位。
3.如权利要求1所述的二自由度搂草臂驱动装置，其特征在于：所述平面凸轮为扇形，所述平面凸轮通过紧固螺钉与行走轮支撑架固定连接。
4.如权利要求3所述的二自由度搂草臂驱动装置，其特征在于：所述扇形的扇形角α=54°～58°；扇形两端的半径比R/r=5:3。
5.如权利要求1所述的二自由度搂草臂驱动装置，其特征在于：所述平面凸轮采用45#钢表面淬火，表面淬火硬度HRc50-58。
6.如权利要求1所述的二自由度搂草臂驱动装置，其特征在于：所述限位杆下端为球头，所述球头嵌在螺旋槽中。
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