CN106489315A - 一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机及使用方法，包括机架及设置于机架下方的一对车轮，车轮由设置于机架上的驱动装置驱动，驱动装置包括传动桥及齿轮传动箱，齿轮传动箱两端具有输出轴，输出轴上设置有输出斜齿轮，驱动轮摇臂中部铰接有一丝杠套筒，丝杠套筒内设有与丝杠套筒螺纹配合的丝杠，丝杆与丝杆套筒构成丝杆螺母机构，利用斜齿轮配合实现丝杆螺母机构带动驱动轮摇臂相对于传动桥发生转动从而实现车轮高度的调节，机架后侧设有旋耕刀，本设计创意新颖，等高线耕作时，根据山地坡度的大小，对左右驱动轮进行差高，使机身保持水平，防止机器侧翻。同时利用可以随坡地角度转动的旋耕机进行旋耕工作，既提高了工作效率也保证了耕地质量。

Description

一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机 及使用方法

技术领域

本发明涉及一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机及使用方法。

背景技术

我国是农业大国，随着农业科学技术的不断发展，平原地区的农业生产基本实现了机械化。但是我国总体地形比较复杂，很多农业生产工作不得不在山地丘陵地区进行。由于山地丘陵的地面坡度很大，顺着坡度方向进行农业生产，水土容易流失，人们顺着坡度方向劳动也比较危险，所以在坡地上一般采取垂直于坡度方向的等高线农业生产的方式。普通机械在坡地上等高线作业容易侧翻，无法正常作业，所以山坡地带的农业生产几乎还未能实现机械化。以播种为例，现有的坡地播种方法大多是人工挖坑、撒种、覆土，不仅效率低下，而且费时费力。现有部分专利提出的坡地播种方案借鉴了平地用播种机方案，能够实现播种的功能但往往需要人力作为驱动力，本质上还是没有把人从繁重的劳动中解放出来。为了实现坡地播种的机械化，研制了一款用于坡地的等高线播种机。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的微耕机无法适应山地丘陵地面坡度大的环境工作。

本发明的具体实施方案是：一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，包括机架及设置于机架下方的一对车轮，所述车轮由设置于机架上的驱动装置驱动，所述驱动装置包括传动桥，所述车轮经驱动轮摇臂与传动桥连接，所述机架上方设有齿轮传动箱，齿轮传动箱两端具有输出轴，所述输出轴上设置有输出斜齿轮，所述驱动轮摇臂中部铰接有一丝杠套筒，所述丝杠套筒内设有与丝杠套筒螺纹配合的丝杠，所述丝杆上端置于位于机架上的丝杆固定座内，下端伸入丝杆套筒里，所述丝杆与丝杆套筒构成丝杆螺母机构，所述丝杆同轴设置有输入斜齿轮，输出斜齿轮与输入斜齿轮配合实现丝杆螺母机构带动驱动轮摇臂相对于传动桥发生转动从而实现车轮的调节，所述机架后侧设有旋耕刀。

进一步的，所述驱动装置还包括发动机、与发动机输出端连接的变速箱，所述传动桥与变速箱输出端连接，所述传动桥与驱动轮摇臂内设置的传动轴通过锥齿轮连接且摇臂可相对传动桥转动，所述驱动轮摇臂内的传动轴经设置于车轮内侧的轮边换向减速器配合实现驱动车轮转动。

进一步的，齿轮传动箱内设有换向齿轮及传动齿轮，所述齿轮传动箱两端的输出轴输出方向相反，所述齿轮传动箱还设有伸出齿轮传动箱的驱动摇把，所述驱动摇把位于齿轮传动箱的一端具有传动齿轮，传动齿轮经换向齿轮实现两端输出轴的转动。

进一步的，所述传动桥内设有差速器。

进一步的，所述机架后侧设有套管，所述套管两端设置有能沿套管轴向移动的悬挂轴，所述旋耕刀设置于悬挂轴下方，所述变速箱下方设有由变速箱输出端驱动的换向传动箱，所述换向传动箱的输出端经两个万向节连接的耕刀传动轴传递给设置于机架后侧下方的旋耕刀传动箱，所述旋耕刀设置有多个且设置于旋耕刀轴上，旋耕刀轴由旋耕刀传动箱的动力驱动自由转动。

进一步的，所述悬挂轴下方设有挡泥架，挡泥架与悬挂轴之间设有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆由两个可相对移动的套筒和设置于套筒之间的弹簧构成，所述弹簧伸缩杆两端分别铰接在挡泥架和悬挂轴上，所述挡泥架两侧端具有向下延伸的支撑杆，所述支撑杆上具有轴承，所述旋耕刀轴两端插入挡泥架支撑架内的轴承中。

进一步的，所述机架上还设有扶手。

本发明还包括一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机及使用方法，包括上述的一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，具体包括下列步骤：

（1） 当机器在坡地上时，就可以通过摇动摇把驱动实现两侧摇臂绕传动桥异向转动，输出斜齿轮与输入斜齿轮配合实现丝杠套筒拉动驱动轮摇臂转动，实现两侧车轮一上一下运动，从而对两侧驱动轮高度差实施调节，防止重心偏移，从而防止侧翻；

（2）当工作由高向低行进，弹簧伸缩杆自动拉长，旋耕刀相对与机架距离变长，同时，悬挂轴相对与套筒转动、两个万向节的相对位置也自行调整，旋耕刀轴便可自行调整至合适的工作位置；

（3）当进行坡地等高线工作时，坡地上端弹簧伸缩杆缩短，坡地下端弹簧伸缩杆拉长，旋耕刀轴就可以调整至坡地平行位置工作。由于旋耕机的重心此时偏向坡地下端，会造成坡地下端耕的深，下端耕的浅，所以弹簧伸缩杆16中弹簧的作用是拉长端的弹簧会产生收缩力，缩短端的弹簧会产生张力，这样就可以平衡旋耕机重心偏移带来的影响，保证耕地质量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本设计创意新颖，等高线耕作时，根据山地坡度的大小，对左右驱动轮进行差高，使机身保持水平，防止机器侧翻。同时利用可以随坡地角度转动的旋耕机进行旋耕工作，既提高了工作效率也保证了耕地质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2是本发明实施例中传动桥的传动示意图；

图3是本发明实施例中摇臂的运动示意图;

图4是本发明实施例中齿轮箱内部构造示意图。

图中：1-车轮、2-换向减速器、3-机架、4-发动机、5-变速箱、6-齿轮传动箱、7-丝杆固定座、8-摇把、9-扶手、10-输出斜齿轮、11-丝杆、12-传动桥、13-套管、14-悬挂轴、15-固定铰支座、16-弹簧伸缩杆、17-挡泥架、18-旋耕刀传动箱、19-旋耕刀轴、20-旋耕刀、 21-万向节、22-驱动轮摇臂、23-丝杆套筒、24-滑动铰支座、25-换向传动箱、26-差速器、27-变速箱输出轴、28-传动轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1~4所示，一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，包括机架4及设置于机架4下方的一对车轮，所述车轮由设置于机架4上的驱动装置驱动，所述驱动装置包括包括发动机4、与发动机4输出端连接的变速箱5、传动桥12，所述传动桥12内设有差速器，所述传动桥12与变速箱5输出端连接，所述车轮经驱动轮摇臂22与传动桥12连接，所述传动桥12与驱动轮摇臂22内设置的传动轴通过锥齿轮连接且摇臂可相对传动桥12转动，所述驱动轮摇臂22内的传动轴28经设置于车轮内侧的轮边换向减速器2配合实现驱动车轮转动。

在本实施例中，传动桥12中部设置差速器26，差速器26经变速箱输出轴27与变速箱5传动连接；传动桥12中间设有差速器26，这样设计的好处是在山坡上转向的时候左右轮可以实现差速，使得转弯更加容易。

同时，差速器26还具有对摇臂转动的辅助调节作用，如图3所示，图中“”和“”表示运动方向，“”表示向下运动，“”表示向上运动，当通过摇把6控制右侧摇臂向上运动时，传动系统内各齿轮的转向如图所示，两侧驱动轮摇臂22内转动轴28所连接的锥齿轮的转动方向刚好相反，从而有利于高差调节；驱动轮摇臂22的调节主要是靠转动摇把8来调节的，差速器26并不起主动调节的作用，只是有利于调节高度差，差速器26的主要作用是在机器转弯时使两侧驱动轮形成速度差，从而更加容易转弯。

本实施例中，所述机架4上方设有齿轮传动箱6，齿轮传动箱6两端具有输出轴，所述输出轴上设置有输出斜齿轮10，所述驱动轮摇臂22中部铰接有一丝杠套筒23，本实施例中丝杠套筒23利用滑动铰支座24实现与驱动轮摇臂22铰接，所述丝杠套筒23内设有与丝杠套筒23螺纹配合的丝杠11，所述丝杆11上端置于位于机架4上的丝杆固定座7内，本实施例中丝杆11固定座7可以是滚珠丝杠固定座，丝杆11下端伸入丝杆套筒23里，所述丝杆11与丝杆套筒23构成丝杆螺母机构，所述丝杆同轴设置有输入斜齿轮，输出斜齿轮与输入斜齿轮配合实现丝杆螺母机构带动驱动轮摇臂22相对于传动桥12发生转动从而实现车轮的调节，所述机架4后侧设有旋耕刀20。

齿轮传动箱6内设有换向齿轮及传动齿轮，所述齿轮传动箱6两端的输出轴输出方向相反，所述齿轮传动箱6还设有伸出齿轮传动箱的驱动摇把8，所述驱动摇把位于齿轮传动箱的一端具有传动齿轮，传动齿轮经换向齿轮实现两端输出轴的转动。传动齿轮和换向齿轮的配合设置可以根据需要增加或删减，其数量和设置的方式可以是多样的只要保证齿轮传动箱6两端的输出轴输出旋向相反即可。

在本实施例中，所述齿轮传动箱6内具有由摇把8驱动转动的蜗杆以及与蜗杆相配合的蜗轮，其中一侧的摇杆由涡轮带动摆动，齿轮传动箱6内还设置有齿轮箱第一锥齿轮、与齿轮箱第一锥齿轮相啮合的齿轮箱第二锥齿轮以及与齿轮箱第二锥齿轮相啮合的齿轮箱第三锥齿轮，齿轮箱第一锥齿轮与所述蜗轮同轴设置，齿轮箱第一锥齿轮和齿轮箱第三锥齿轮对称分布在齿轮箱第二锥齿轮的两侧，齿轮箱第三锥齿轮带动另一侧的输出轴摆动，通过转动摇把8便可实现两侧输出轴做摆动方向相反的摆动动作。

工作时，由于齿轮传动箱6两端输出端的齿轮的旋向相反，通过摇动摇把8就可以实现两侧摇臂绕传动桥异向转动，最终可实现两侧车轮一上一下运动。当机器在坡地上时，就可以通过摇动摇把对两侧驱动轮高度差实施调节，最终实现调整机身至水平位置，防止重心偏移，从而防止侧翻。传动桥中间设有差速器，这样设计的好处是在山坡上转向的时候左右轮可以实现差速，使得转弯更加容易。同时，当需要对两侧驱动轮进行高度差调节时，一侧摇臂的转动通过锥齿轮传递给差速器，经过差速器一系列齿轮传递后刚好可以输出相反的转动给另一侧摇臂，有利于对驱动轮的高差调节。

本实施例中，所述机架4后侧设有套管13，所述套管13两端设置有能沿套管13轴向移动的悬挂轴14，所述旋耕刀20设置于悬挂轴14下方，所述变速箱5下方设有由变速箱5输出端驱动的换向传动箱25，所述换向传动箱的输出端经两个万向节21连接的耕刀传动轴传递给设置于机架4后侧下方的旋耕刀20传动箱，所述旋耕刀20设置有多个且设置于旋耕刀轴19上，旋耕刀轴19由旋耕刀传动箱18的动力驱动自由转动。由于换向传动箱25与旋耕刀传动箱18之间的传动轴使用了两个万向节连接，两个万向节的相对高度可以变化，旋耕刀轴相对于机架的距离就可以变化。

所述悬挂轴14下方设有挡泥架，挡泥架17与悬挂轴14之间设有弹簧伸缩杆16，所述弹簧伸缩杆16由两个可相对移动的套筒和设置于套筒之间的弹簧构成，所述弹簧伸缩杆两端分别铰接在挡泥架和悬挂轴14上，所述挡泥架两侧端具有向下延伸的支撑杆，所述支撑杆上具有轴承，所述旋耕刀轴19两端插入挡泥架支撑架内的轴承中。

由于机架已利用上述丝杠机构调整至水平，所以悬挂轴也是水平的，由于旋耕刀轴19是通过弹簧伸缩杆16挂接在悬挂轴14上的，当进行坡地等高线工作时，坡地上端弹簧伸缩杆16缩短，坡地下端弹簧伸缩杆16拉长，所以旋耕刀轴19就可以调整至坡地平行位置工作。由于旋耕机的重心此时偏向坡地下端，会造成坡地下端耕的深，下端耕的浅，所以弹簧伸缩杆16中弹簧的作用是拉长端的弹簧会产生收缩力，缩短端的弹簧会产生张力，这样就可以平衡旋耕机重心偏移带来的影响，保证耕地质量。

本发明设计创意新颖，等高线耕作时，根据山地坡度的大小，对左右驱动轮进行差高，使机身保持水平，防止机器侧翻。同时利用可以随坡地角度转动的旋耕机进行旋耕工作，既提高了工作效率也保证了耕地质量。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，其特征在于，包括机架及设置于机架下方的一对车轮，所述车轮由设置于机架上的驱动装置驱动，所述驱动装置包括传动桥，所述车轮经驱动轮摇臂与传动桥连接，所述机架上方设有齿轮传动箱，齿轮传动箱两端具有输出轴，所述输出轴上设置有输出斜齿轮，所述驱动轮摇臂中部铰接有一丝杠套筒，所述丝杠套筒内设有与丝杠套筒螺纹配合的丝杠，所述丝杆上端置于位于机架上的丝杆固定座内，下端伸入丝杆套筒里，所述丝杆与丝杆套筒构成丝杆螺母机构，所述丝杆同轴设置有输入斜齿轮，输出斜齿轮与输入斜齿轮配合实现丝杆螺母机构带动驱动轮摇臂相对于传动桥发生转动从而实现车轮的调节，所述机架后侧设有旋耕刀。

2.根据权利要求1所述的一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，其特征在于，所述驱动装置还包括发动机、与发动机输出端连接的变速箱，所述传动桥与变速箱输出端连接，所述传动桥与驱动轮摇臂内设置的传动轴通过锥齿轮连接且摇臂可相对传动桥转动，所述驱动轮摇臂内的传动轴经设置于车轮内侧的轮边换向减速器配合实现驱动车轮转动。

3.根据权利要1或2所述的一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，其特征在于，齿轮传动箱内设有换向齿轮及传动齿轮，所述齿轮传动箱两端的输出轴输出方向相反，所述齿轮传动箱还设有伸出齿轮传动箱的驱动摇把，所述驱动摇把位于齿轮传动箱的一端具有传动齿轮，传动齿轮经换向齿轮实现两端输出轴的转动。

4.根据权利要3所述的一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，其特征在于，所述传动桥内设有差速器。

5.根据权利要3所述的一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，其特征在于，所述机架后侧设有套管，所述套管两端设置有能沿套管轴向移动的悬挂轴，所述旋耕刀设置于悬挂轴下方，所述变速箱下方设有由变速箱输出端驱动的换向传动箱，所述换向传动箱的输出端经两个万向节连接的耕刀传动轴传递给设置于机架后侧下方的旋耕刀传动箱，所述旋耕刀设置有多个且设置于旋耕刀轴上，旋耕刀轴由旋耕刀传动箱的动力驱动自由转动。

6.根据权利要5所述的一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，其特征在于，所述悬挂轴下方设有挡泥架，挡泥架与悬挂轴之间设有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆由两个可相对移动的套筒和设置于套筒之间的弹簧构成，所述弹簧伸缩杆两端分别铰接在挡泥架和悬挂轴上，所述挡泥架两侧端具有向下延伸的支撑杆，所述支撑杆上具有轴承，所述旋耕刀轴两端插入挡泥架支撑架内的轴承中。

7.据权利要5所述的一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，其特征在于，所述机架上还设有扶手。

8.一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机及使用方法，其特征在于，包括如权利要求6所述的一种采用丝杆螺母机构调节驱动轮的等高线种植坡地微耕机，具体包括下列步骤：

(1)当机器在坡地上时，就可以通过摇动摇把驱动实现两侧摇臂绕传动桥异向转动，输出斜齿轮与输入斜齿轮配合实现丝杠套筒拉动驱动轮摇臂转动，实现两侧车轮一上一下运动，从而对两侧驱动轮高度差实施调节，防止重心偏移，从而防止侧翻；

(2)当工作由高向低行进，弹簧伸缩杆自动拉长，旋耕刀相对与机架距离变长，同时，悬挂轴相对与套筒转动、两个万向节的相对位置也自行调整，旋耕刀轴便可自行调整至合适的工作位置；

当进行坡地等高线工作时，坡地上端弹簧伸缩杆缩短，坡地下端弹簧伸缩杆拉长，旋耕刀轴就可以调整至坡地平行位置工作;

(3)由于旋耕机的重心此时偏向坡地下端，会造成坡地下端耕的深，下端耕的浅，所以弹簧伸缩杆中弹簧的作用是拉长端的弹簧会产生收缩力，缩短端的弹簧会产生张力，这样就可以平衡旋耕机重心偏移带来的影响，保证耕地质量。