CN105638078B

CN105638078B - 除草作业机

Info

Publication number: CN105638078B
Application number: CN201610075285.4A
Authority: CN
Inventors: 杨蹈宇; 汤刚车; 李立君; 欧阳益斌; 周方思; 罗义
Original assignee: Central South University of Forestry and Technology
Current assignee: Central South University of Forestry and Technology
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2016-02-03
Publication date: 2017-07-18
Anticipated expiration: 2036-02-03
Also published as: CN105638078A

Abstract

除草作业机，除草作业头通过连接组件与底盘机架连接；连接组件包括焊接架、提升杆、工作头安装板和液压马达，两根提升杆并排设置在焊接架后端，提升杆的后端通过关节轴承与底盘机架铰接，提升杆的前端为球头形状，卡入到焊接架上，使焊接架相对于提升杆的前端可向下摆动，且摆动的角度小于10⁰，除草作业头装在两个工作头安装板之间，焊接架与底盘机架前端部之间具有顶升液压缸，顶升液压缸的两端分别通过关节轴承铰接在底盘机架前端部和焊接架上，顶升液压缸伸长顶起焊接架，带动提升杆向上摆动，除草作业头被抬高；本发明的除草作业机，提高除草作业头与草地地表的贴合度，对草地进行细致处理，除草效率更高。

Description

除草作业机

技术领域

本发明涉及除草用机械设备领域，特别涉及一种除草作业机。

背景技术

履带式除草机是较常机的农机用具，用于对地型相对平坦且面积较大的草地进行高速的除草，并在除草的同时使碎草沿行走路线铺设，作为耕地肥料。履带式除草机的前端安装除草作业头，在除草机行走的同时除草作业头中的除草刀高速转动，进行割草。一般来说，在地型相对平坦的草地上，也会出会倾斜，鼓包和浅坑等小起伏地面，不可能完全平坦，除草机前端的除草作业头在前进过程中可能发生除草刀与地表脱离或除草刀将地表土层刨开，通过操作人员改变除草作业头的作业高度来现实除草作业头与地表贴合，在小起伏地面上是很难做到的。因此会出现除草作业头在作业过程中，不能始终于地表保持贴合的情况，除草机驶过之后，在出现倾斜和鼓包的地面上可能会出现除草不尽，或除草过度地面被刨开的情况，无法做到对草地进行细致处理。

发明内容

本发明提供一除草作业机，提高除草作业头与草地地表的贴合度，对草地进行细致处理，除草效率更高。

为达到上述目的本发明采用的技术方案是：除草作业机，包括底盘机架、装在底盘机架上方为除草作业机提供动力并控制除草作业机运行状态的动力操控系统、装在底盘机架下方的履带式行走机构和装在底盘机架前端的除草作业头，其特征在于所述的除草作业头通过连接组件与底盘机架连接；

所述的连接组件包括设置在底盘机架前端的焊接架、用于连接焊接架与底盘机架的提升杆、用于安装除草作业头的工作头安装板和用于为除草作业头提供动力的液压马达，两根提升杆并排设置在焊接架后端，提升杆的后端通过关节轴承与底盘机架铰接，提升杆的前端为球头形状，卡入到焊接架上，使焊接架相对于提升杆的前端可向下摆动，且摆动的角度小于10⁰；

焊接架的左右两侧面分别固定工作头安装板，除草作业头装在两个工作头安装板之间，置于焊接架的斜下方，液压马达通过传动链与除草作业头中的输入链轮连接向除草作业头输入动力；

所述的焊接架与底盘机架前端部之间具有用于调节除草作业头高度的顶升液压缸，所述的顶升液压缸的两端分别通过关节轴承铰接在底盘机架前端部和焊接架上，顶升液压缸伸长顶起焊接架，带动提升杆向上摆动，除草作业头被抬高；

所述的液压马达和顶升液压缸均与动力操控系统传动连接。

本发明的除草作业机中除草作业头由顶升液压缸顶起且置于焊接架的斜下方，焊接架通过提升杆与底盘机架连接，顶升液压缸与焊接架通过关节轴承连接，焊接架相对于提升杆的前端可向下摆动一定角度，当除草作业头的草地接触时，焊接架与提升杆之间不产生摆动角度，当除草作业头经过的草地地表高度降低时，除草作业头在重力的作用下下降，带动焊接架绕提升杆前端向下摆动一定角度，使除草作业头与地面贴合，当除草作业头经过草地地表高度升高时，除草作业头受到地面的反作用力被抬高，焊接架被抬高，带动焊接架相地于提升杆前端向上摆动和/或提升杆整体向上摆动，使除草作业头与地面贴合，当除草作业头经过倾斜地面时，除草作业头的一侧被抬高，使两根提升杆产生夹角，由于顶升液压缸均通过关节轴承与焊接架和底盘机架前端部铰接，使除草作业头也随地面倾斜，适应地表变化，除草作业头与地面贴合，从而提高除草作业头与草地地表的贴合度，对草地进行细致处理，除草效率更高。

进一步的，“提升杆的前端为球头形状，卡入到焊接架上，使焊接架相对于提升杆的前端可向下摆动，且摆动的角度小于10⁰”是指所述的提升杆包括杆体和球头杆，所述的球头杆套装在杆体的前端，所述的焊接架上固定球头杆套，所述的球头杆球头端卡在所述的球头杆套的内腔中，所述的球头杆套的内腔与球头杆的球头端的之间具有小空隙，所述的杆体前端部具有缺口，所述的缺口和小空隙均位于球头杆的下方，使球头杆套相对于球头杆可向下摆动，且摆动的角度小于10⁰。

进一步的，所述的除草作业头与底盘机架前端部之间装有液压阻尼器，两根液压阻尼器对称的设置在顶升液压缸的左右两侧，液压阻尼器的一端通过关节轴承与除草作业头铰接，另一端通过关节轴承与底盘机架前端部铰接，所述的液压阻尼器的最小长度大于顶升液压缸的最小长度，且液压阻尼器的最大长度大于顶升液压缸的最大长度。

进一步的，所述的焊接架上开有用于安装球头杆套的安装孔，所述的球头杆套外形呈圆筒状，内腔与球头杆的形状相对应，球头杆套固定于安装孔中，并且从安装孔中伸出，球头杆套的后端开有油路通孔，装有润滑油的输送油壶对接在所述油路通孔上向球头杆套的内腔和球头杆的球头之间输送润滑油。

进一步的，所述的除草作业头包括主轴、安装在主轴上的除草刀组，装在主轴外围用于挡草的挡草罩和用于带动主轴转动的输入链轮，所述的主轴的两端从挡草罩的两侧中伸出，输入链轮安装在主轴的左端，所述的除草刀组在主轴上沿轴向螺旋排列。

进一步的，所述的除草刀组包括除草刀固定座和除草刀，所述的除草刀固定座固定焊接在主轴上，除草刀固定座垂直于主轴，在主轴上呈轴向螺旋布置且除草刀固定座沿主轴的周向均匀间隔分布，所述的除草刀固定座上开两个刀片安装孔，所述的刀片安装孔沿除草刀固定座长方方向对齐，所述的除草刀上开有两个与刀片安装孔相对应的连接孔，刀片安装孔与连接孔对齐，通过一个连接销将其中一对刀片安装孔和连接孔连接将除草刀铰接在除草刀固定座上或通过两个连接销将两对刀片安装孔和连接孔分别连接将除草刀固定在除草刀固定座上。

进一步的，所述的除草刀为Y型刀片、T型甩刀或钢丝刷刀。

进一步的，所述的机架底盘后端装有供操作人员站立的踏板。

附图说明

图1 为本发明的除草作业机的结构示意图。

图2为本发明的除草作业机的侧视图。

图3为除草作业头安装在连接组件上的结构示意图。

图4为连接组件的结构示意图。

图5为焊接架结构示意图。

图6为提升杆前端与焊接架连接的结构示意图。

图7为球头杆球头端卡在球头杆套的内腔中的结构示意图。

图8为除草作业头的结构示意图。

图9为主轴上焊接除草刀固定座的结构示意图。

图10为主轴上焊接除草刀固定座的侧视图。

图11为Y型刀片的结构示意图。

图12为T型甩刀的结构示意图。

图13为钢丝刷刀的结构示意图。

图14为球头杆套相对于球头杆向下摆动后的结构示意图。

图15为除草作业头适应草地倾斜地表的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图15对本发明的实施例做详细说明。

如图所示，除草作业机，包括底盘机架、装在底盘机架上方为除草作业机提供动力并控制除草作业机运行状态的动力操控系统、装在底盘机架下方的履带式行走机构和装在底盘机架前端的除草作业头1，其特征在于所述的除草作业头1通过连接组件2与底盘机架连接；

所述的连接组件2包括设置在底盘机架前端的焊接架21、用于连接焊接架21与底盘机架的提升杆22、用于安装除草作业头1的工作头安装板23和用于为除草作业头1提供动力的液压马达24，两根提升杆22并排设置在焊接架21后端，提升杆22的后端通过关节轴承与底盘机架铰接，提升杆22的前端为球头形状，卡入到焊接架21上，使焊接架21相对于提升杆22的前端可向下摆动，且摆动的角度小于10⁰；

焊接架21的左右两侧面分别固定工作头安装板23，除草作业头1装在两个工作头安装板23之间，置于焊接架21的斜下方，液压马达24通过传动链与除草作业头1中的输入链轮连接向除草作业头1输入动力；

所述的焊接架21与底盘机架前端部之间具有用于调节除草作业头1高度的顶升液压缸3，所述的顶升液压缸3的两端分别通过关节轴承铰接在底盘机架前端部和焊接架21上，顶升液压缸3伸长顶起焊接架21，带动提升杆22向上摆动，除草作业头1被抬高；

所述的液压马达24和顶升液压缸3均与动力操控系统传动连接。

以上所述的除草作业机，将除草作业头1置于草地地面时，焊接架21与提升杆22，如图6所示，在一条直线上，由于地面的支撑焊接架21与提升杆22之间没有产生摆动角度，当除草作业头1经过的草地地表高度降低时，除草作业头1在重力的作用下下降，带动焊接架21绕提升杆22前端向下摆动一定角度，使除草作业头1与地面贴合，当除草作业头1经过草地地表高度升高时，除草作业头1受到地面的反作用力被抬高，焊接架21被抬高，带动焊接架21相地于提升杆21前端向上摆动和/或提升杆21整体向上摆动，使除草作业头1与地面贴合，当除草作业头1经过倾斜地面时，除草作业头的一侧被抬高，如图14所示，两根提升杆22产生夹角，由于顶升液压缸3均通过关节轴承与焊接架21和底盘机架前端部铰接，使除草作业头也随地面倾斜，如图15所示，适应地表变化，除草作业头与地面贴合，从而提高除草作业头与草地地表的贴合度，对草地进行细致处理，除草效率更高。

具体方案中，如图6和图7所示，所述的提升杆22包括杆体22.1和球头杆22.2，所述的球头杆22.2套装在杆体22.1的前端，所述的焊接架21上固定球头杆套21.1，所述的球头杆22.2球头端卡在所述的球头杆套21.1的内腔中，所述的球头杆套21.1的内腔与球头杆22.2的球头端的之间具有小空隙21.11，所述的杆体22.1前端部具有缺口22.11，所述的缺口22.11和小空隙21.11均位于球头杆22.2的下方，使球头杆套21.1相对于球头杆22.2可向下摆动，且摆动的角度小于10⁰。当除草作业头1处于平坦的草地地面上，球头杆套21.1与球头杆22.2，如图6所示，处于同一直线上，当除草作业头1经过的草地地表高度降低时，除草作业头1自重下降，带动焊接架21下降，使球头杆套21.1绕球头杆22.2的球头向下摆动一个小角度，除草作业头1与地表贴合。当焊接架21下降时，由于顶升液压缸与焊接架21通过关节轴承铰接，因此关节轴承也会随之向下转动一个小角度。当除草作业头1经过的草地地表高度升高时，球头杆套21.1绕球头杆22.2向上摆动提升除草作业头1的高度。如果球头杆套21.1与球头杆22.2处于同一直线上或者球头杆套21.1绕球头杆22.2向上摆动无法使除草作业业1到达所需高度，则提升杆22将会向上摆动，带动焊接架21和除草作业头1向上运动，抬高除草作业头1的高度，顶升液压缸3在焊接架21向上运动时，也会绕机架底盘前端向上摆动一定角度。需要说明的，将球头杆套21.1相对于球头杆22.2可向下摆动的角度设计为小于10⁰，通过焊接架21与提升杆之间产生摆动夹角来调节除草作业头的高度，只是针对地表高度小起伏的草地地面，使除草作业头1与地面贴合度更高，如果草地的地势高度变化较大，则需要调整顶升液压缸3的长度来调整除草作业头1的高度。

选优方案中，所述的除草作业头1与底盘机架前端部之间装有液压阻尼器5，两根液压阻尼器5对称的设置在顶升液压缸3的左右两侧，液压阻尼器5的一端通过关节轴承与除草作业头1铰接，另一端通过关节轴承与底盘机架前端部铰接，所述的液压阻尼器5的最小长度大于顶升液压缸3的最小长度，且液压阻尼器5的最大长度大于顶升液压缸3的最大长度。液压阻尼器5随除草作业头1与底盘机加前端之间的距离变化而被拉伸或缩短，当除草作业头1高速运行时，液压阻尼器5对除草作业头1施加一定的阻尼力，使除草作业头1的左右两端保持平稳，除草作业头1除草时的稳定性更好，割草效率更高。所述的液压阻尼器5的最小长度大于顶升液压缸3的最小长度，且液压阻尼器5的最大长度大于顶升液压缸3的最大长度，使得液压阻尼器5不会对顶升液压缸3的伸缩进行限制。

优选方案中，所述的焊接架21上开有用于安装球头杆套21.1的安装孔21.2，所述的球头杆套21.1外形呈圆筒状，内腔与球头杆22.2的形状相对应，球头杆套21.1固定于安装孔21.2中，并且从安装孔21.2中伸出，球头杆套21.1的后端开有油路通孔21.12，装有润滑油的输送油壶21.13对接在所述油路通孔21.12上向球头杆套21.1的内腔和球头杆22.2的球头之间输送润滑油，在球头杆套21.1的内腔与球头杆22.2的球头之间起润滑作用，减少球头杆套21.1 在球头杆22.2的球头上摆动的摩擦力，球头杆套21.1的摆动更加顺畅。

具体方案中，所述的除草作业头1包括主轴11、安装在主轴11上的除草刀组12，装在主轴11外围用于挡草的挡草罩13和用于带动主轴转动的输入链轮14，所述的主轴11的两端从挡草罩13的两侧中伸出，输入链轮14安装在主轴11的左端，所述的除草刀组12在主轴11上沿轴向螺旋排列。主轴11高速转动带动除草刀组12高速转动，除草作业头1前进时，除草刀组12沿前进轨迹切割杂草，并将杂草往除草刀组12转动方向甩出，被切割的杂草碰到挡草罩13，从挡草罩13中落下，沿除草作业头1的前进轨迹一路辅设在地面上。

具体方案中，如图9和图10所示，所述的除草刀组12包括除草刀固定座12.1和除草刀12.2，所述的除草刀固定座12.1固定焊接在主轴11上，除草刀固定座12.1垂直于主轴11，在主轴11上呈轴向螺旋布置且除草刀固定座12.1沿主轴11的周向均匀间隔分布，所述的除草刀固定座12.1上开两个刀片安装孔12.11，所述的刀片安装孔12.11沿除草刀固定座12.1长方方向对齐，所述的除草刀12.2上开有两个与刀片安装孔12.11相对应的连接孔12.21，刀片安装孔12.11与连接孔12.21对齐，通过一个连接销将其中一对刀片安装孔12.11和连接孔12.21连接将除草刀12.2铰接在除草刀固定座12.1上或通过两个连接销将两对刀片安装孔12.11和连接孔12.21分别连接将除草刀12.2固定在除草刀固定座12.1上。当草地地表土质较硬时，采用除草刀12.2铰接在除草刀固定座12.1上，除草刀12.2相对于除草刀固定座12.1可转动，当除草刀组12随主轴11高速转动时，如遇到较硬的地面或石块等，除草刀12.2可通过在除草刀固定座12.1上的转动，减小与硬质物的碰撞力，从而保护除草刀12.2不受损伤，除草刀使用寿命更长。当草地地表土质较软时，采用除草刀12.2固定在除草刀固定座12.1上。

所述的除草刀12.2为Y型刀片、T型甩刀或钢丝刷刀。Y型刀片，如图11所示，整体如Y型字母，两片叶片的刀口朝向方向一致，随着主轴11高速旋转而旋转，利用两个刀口将杂草切碎。Y型刀片具有两排刀刃，碎草效果更好。T型甩刀，如图12所示，整体成T字型，下部宽，上部窄，宽部具有刀刃。T型甩刀固定在除草固定刀座12.1上时可作锄草用，对地表的浅层土进行刨土。T型甩刀铰接在除草固定刀座12.1上时，因头部重，离心力大，打草效果好。钢丝刷刀，如图13所示，钢丝并排排列，在工作过程中可有效避免刀具因为打击石头而造成的损坏，钢丝质地较硬，碎草效果好。

具体方案上，所述的机架底盘后端装有供操作人员站立的踏板4，操作人员站在踏板4上，即可起到调整除草作业机重心，使除草作业机保持平衡的作用，也方便操作人员对草地的地表起伏情况进行观察，提高操控准确率。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

Claims

1.除草作业机，包括底盘机架、装在底盘机架上方为除草作业机提供动力并控制除草作业机运行状态的动力操控系统、装在底盘机架下方的履带式行走机构和装在底盘机架前端的除草作业头（1），其特征在于所述的除草作业头（1）通过连接组件（2）与底盘机架连接；

所述的连接组件（2）包括设置在底盘机架前端的焊接架（21）、用于连接焊接架（21）与底盘机架的提升杆（22）、用于安装除草作业头（1）的工作头安装板（23）和用于为除草作业头（1）提供动力的液压马达（24），两根提升杆（22）并排设置在焊接架（21）后端，提升杆（22）的后端通过关节轴承与底盘机架铰接，提升杆（22）的前端为球头形状，卡入到焊接架（21）上，使焊接架（21）相对于提升杆（22）的前端可向下摆动，且摆动的角度小于10⁰；

焊接架（21）的左右两侧面分别固定工作头安装板（23），除草作业头（1）装在两个工作头安装板（23）之间，置于焊接架（21）的斜下方，液压马达（24）通过传动链与除草作业头（1）中的输入链轮连接向除草作业头（1）输入动力；

所述的焊接架（21）与底盘机架前端部之间具有用于调节除草作业头（1）高度的顶升液压缸（3），所述的顶升液压缸（3）的两端分别通过关节轴承铰接在底盘机架前端部和焊接架（21）上，顶升液压缸（3）伸长顶起焊接架（21），带动提升杆（22）向上摆动，除草作业头（1）被抬高；

所述的液压马达（24）和顶升液压缸（3）均与动力操控系统传动连接；

“提升杆（22）的前端为球头形状，卡入到焊接架（21）上，使焊接架（21）相对于提升杆（22）的前端可向下摆动，且摆动的角度小于10⁰”是指所述的提升杆（22）包括杆体（22.1）和球头杆（22.2），所述的球头杆（22.2）套装在杆体（22.1）的前端，所述的焊接架（21）上固定球头杆套（21.1），所述的球头杆（22.2）球头端卡在所述的球头杆套（21.1）的内腔中，所述的球头杆套（21.1）的内腔与球头杆（22.2）的球头端的之间具有小空隙（21.11），所述的杆体（22.1）前端部具有缺口（22.11），所述的缺口（22.11）和小空隙（21.11）均位于球头杆（22.2）的下方，使球头杆套（21.1）相对于球头杆（22.2）可向下摆动，且摆动的角度小于10⁰。

2.根据权利要求1所述的除草作业机，其特征在于所述的除草作业头（1）与底盘机架前端部之间装有液压阻尼器（5），两根液压阻尼器（5）对称的设置在顶升液压缸（3）的左右两侧，液压阻尼器（5）的一端通过关节轴承与除草作业头（1）铰接，另一端通过关节轴承与底盘机架前端部铰接，所述的液压阻尼器（5）的最小长度大于顶升液压缸（3）的最小长度，且液压阻尼器（5）的最大长度大于顶升液压缸（3）的最大长度。

3.根据权利要求2所述的除草作业机，其特征在于所述的焊接架（21）上开有用于安装球头杆套（21.1）的安装孔（21.2），所述的球头杆套（21.1）外形呈圆筒状，内腔与球头杆（22.2）的形状相对应，球头杆套（21.1）固定于安装孔（21.2）中，并且从安装孔（21.2）中伸出，球头杆套（21.1）的后端开有油路通孔（21.12），装有润滑油的输送油壶（21.13）对接在所述油路通孔（21.12）上向球头杆套（21.1）的内腔和球头杆（22.2）的球头之间输送润滑油。

4.根据权利要求3所述的除草作业机，其特征在于所述的除草作业头（1）包括主轴（11）、安装在主轴（11）上的除草刀组（12），装在主轴（11）外围用于挡草的挡草罩（13）和用于带动主轴转动的输入链轮（14），所述的主轴（11）的两端从挡草罩（13）的两侧中伸出，输入链轮（14）安装在主轴（11）的左端，所述的除草刀组（12）在主轴（11）上沿轴向螺旋排列。

5.根据权利要求4所述的除草作业机，其特征在于所述的除草刀组（12）包括除草刀固定座（12.1）和除草刀（12.2），所述的除草刀固定座（12.1）固定焊接在主轴（11）上，除草刀固定座（12.1）垂直于主轴（11），在主轴（11）上呈轴向螺旋布置且除草刀固定座（12.1）沿主轴（11）的周向均匀间隔分布，所述的除草刀固定座（12.1）上开两个刀片安装孔（12.11），所述的刀片安装孔（12.11）沿除草刀固定座（12.1）长方方向对齐，所述的除草刀（12.2）上开有两个与刀片安装孔（12.11）相对应的连接孔（12.21），刀片安装孔（12.11）与连接孔（12.21）对齐，通过一个连接销将其中一对刀片安装孔（12.11）和连接孔（12.21）连接将除草刀（12.2）铰接在除草刀固定座（12.1）上或通过两个连接销将两对刀片安装孔（12.11）和连接孔（12.21）分别连接将除草刀（12.2）固定在除草刀固定座（12.1）上。

6.根据权利要求5所述的除草作业机，其特征在于所述的除草刀（12.2）为Y型刀片、T型甩刀或钢丝刷刀。

7.根据权利要求6所述的除草作业机，其特征在于所述的机架底盘后端装有供操作人员站立的踏板（4）。