CN107396905B - 四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机 - Google Patents

Abstract

本专利公开一种四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机，包括机架总成、动力装置、液压系统、行走机构、转向机构、喷药装置、驾驶室等作业功能部件。该机采用了高地隙通过作业、驾驶室封闭前置、喷药架后悬挂的总体结构布置形式，具有自主提供作业行走动力、液压驱动四轮行走、液压操纵四轴转向、轮距自动调节对行、喷药架两则伸展回转折叠、高压雾态喷洒药液、驾驶室液压升降等技术特征，较好地解决了玉米喷药机械存在的生产作业效率低、整机总体质量重、复杂田块地况通过能力差、转弯半径大掉头困难、不同垄距对行调整措施少等技术难题，可以独立完成对不同地区不同种植农艺的生长后期玉米作物高大植株进行大面积高效喷洒药液作业。

Description

四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机

技术领域

本专利涉及一种植保机械，具体说涉及一种自主提供作业行走动力，能对生长后期玉米作物进行药液喷洒作业的四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机。

背景技术

我国是农业大国，玉米作物是我国重要粮食作物，年播种面积在2600万公顷以上，居世界第二位，在我国经济建设和人民生活中都占有十分重要地位。玉米作物种植过程中，在生长后期适时进行恰当的植保管理作业，对防病抗灾、促熟增产有着十分重要作用，各级政府历来都高度重视。

但是，由于玉米作物具有分行垄种、植株高大粗壮等农艺物性特点，再加上受技术水平和生产制造能力等条件限制，我国现有能对生长后期玉米作物进行田间植保作业的大型机械装备不多，特别是能用于大面积高效喷洒药液的大型自走式高地隙玉米喷药机械更少。当发生严重病虫害、早期霜冻等自然灾害时，迫使玉米种植农户不得不高薪雇佣人力，使用背负式小型喷药器进行药液喷洒作业，不仅生产效率低、劳动强度大、人工费用高、作业质量差，而且极易发生集体中毒事故。最近几年，在市场需求强劲拉动下，已经有几种大型自走式高地隙玉米喷药机械投放市场使用，在一定程度上缓解了市场供需矛盾，也取得了较好的经济效益和社会效益；但就整体技术水平而言，这些机型不同程度上仍存在着生产作业效率低、整机总体质量重、复杂田块地况通过能力差、不同垄距对行调整措施少，特别是由于转弯半径大在田间地头有限空间内转弯掉头存在着压苗伤苗等弱点或不足。

本专利在认真研究分析我国现有大型自走式玉米喷药机械存在不足和弱点基础上，根据玉米作物种植农艺特点和生长后期物性特征，有针对性在总体结构布置形式、作业技术性能提升措施、零部件匹配协调整合安排、动力驱动传输集成选择等关键核心技术方面采取了多项结构创新措施，研究设计出一种由机架总成、动力装置、液压系统、行走机构、转向机构、喷药装置、驾驶室等主要作业功能装置组成的四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机。

发明内容

本专利拟解决的主要技术问题。

本专利根据玉米作物种植农艺特点和生长后期物性特征，针对我国现有大型自走式玉米喷药机械存在不足和弱点，通过研究设计出机架总成作业功能部件，解决好能为安装连接的各种作业功能部件提供出整体稳定刚性、精确形位基准、合理运行空间、有效承载抗扭能力等技术问题；通过研究设计出动力装置与液压系统匹配集成作业功能部件，解决好能自主提供作业行走主动力、液压驱动作业行走、省略链轮链条传动系、皮带轮传动带传动系、变速箱、无级变速器等传统传输部件技术问题；通过研究设计出行走机构与转向机构匹配集成作业功能部件，解决好能高地隙通过作业、液压驱动四轮行走、液压操纵四轴转向、缩小转弯半径、复杂田块地况作业行走、轮距自动调节对行等技术问题；通过研究设计出喷药装置，解决好能高压雾态喷洒药液、喷药架两侧伸展回转折叠等技术问题。

本专利解决技术问题采用的技术方案。

本专利解决的技术问题，通过采用以下技术方案预以实现：研究设计一种采取高地隙通过作业、驾驶室封闭前置、喷药架后悬挂的总体结构布置形式，具有自主提供作业行走主动力、液压驱动四轮行走、液压驱动四轴转向、轮距自动调节对行、液压驱动自主混配药液、高压雾态喷洒药液、喷药架两侧伸展回转折叠、驾驶室液压驱动升降等技术特征的四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机，包括机架总成、动力装置、液压系统、行走机构、转向机构、喷药装置、驾驶室等主要作业功能部件。

本专利研究设计的机架总成，是一种以承载连接形式安装连接所有作业功能部件的基础结构部件，由左主梁、右主梁、加固横梁、前行走管梁、后行走管梁、驾驶室升降托柱、喷药架悬挂托柱等主要零部件组成。左主梁、右主梁，均选择使用碳结钢槽钢制成，在左主梁、右主梁的前、后两端均制有供前行走管梁、后行走管梁穿越的焊装工艺孔；加固横梁，设计有5根，均选择使用碳结钢槽钢制成，使用全约束焊接方法与左主梁、右主梁焊装固定成一种平面框架结构形式的刚性整体；前行走管梁、后行走管梁，均选择使用碳结钢无缝钢管制成，均以穿越形式分别焊装固定在左主梁、右主梁前、后两端留有的焊装工艺孔内；驾驶室升降托柱，设计有2根，选择使用碳结钢矩形钢管制成，分别焊装固定在左主梁、右主梁的前端，在内角位置上通过焊装固定支撑柱进行稳定加固；喷药架悬挂托柱，设计有2根，选择使用碳结钢矩形钢管制成，分别焊装固定在左主梁、右主梁的后端，在内角位置上通过焊装固定支撑柱进行稳定加固。

机架总成选择采用这种结构布置形式，可以通过严格管控所有梁、柱等单件的材料材质、形状精度，以及相关单件之间的平行度、垂直度、同心度等形位精度，可以使机架总成获得最佳整体稳定刚性和准确形位精度，能为所有安装连接的作业功能部件提供出有效的承载抗扭能力、精确的形位基准、合理的运行空间，能有效避免整机满负荷作业行走时发生刮碰、摩擦、干涉、卡滞等运行质量问题，也能确保整机作业行走平稳顺畅、坚固耐用，增加使用寿命。

本专利研究设计的动力装置，是一种为整机作业行走提供自主动力源的作业功能装置，由柴油发动机、主动力传动箱等主要零部件组成，通过安装固定座整体安装固定在机架总成的前部上方。柴油发动机，选择使用大马力农机用柴油发动机，包括水箱、油箱、启动机、电瓶、电路系统等配套设施，柴油发动机动力输出轴通过联轴器与主动力传动箱的动力输入轴相连接，产生传输整机作业行走主动力；主动力传动箱，设有3根主动力输出轴，通过联轴器分别与液压系统中行走驱动变量液压泵、油缸驱动液压泵、喷药驱动变量液压泵相连接，接受传输整机作业行走主动力。

本专利研究设计的液压系统，是一种将液体压力转换成机械运动形式驱动整机作业行走的作业功能系统，由液压中心工作站、液压元器件、液压油管组成；液压中心工作站，包括壳体、液压元器件安装固定架，在液压元器件安装固定架上安装布置有液压油箱、滤清器、行走驱动变量液压泵、油缸驱动液压泵、喷药驱动变量液压泵、液压油缸分配阀、溢流阀、安全阀等液压元器件，通过液压油管联结连通，通过安装固定座整体安装布置在柴油发动机后侧的机架总成上方。

液压系统以驱动液压泵为中心，组成行走驱动分系统、油缸驱动分系统、喷药驱动分系统3个分系统：

所述的行走驱动分系统，由行走驱动变量液压泵、行走液压马达、行走变速控制阀等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；行走驱动变量液压泵，安装固定在液压中心工作站内的液压元器件安装固定架上，通过联轴器与主动力传动箱中的1根主动力输出轴相连接，接受传输作业行走主动力；行走液压马达，通过安装固板安装布置在机架总成中的加固横梁下方，通过联轴器与行走机构中行走分动箱的动力输入轴相连接，为整机作业行走提供驱动动力；行走变速控制阀，安装布置在驾驶室中的操纵控制台内，通过拨杆与行走变速控制踏板相连接，操纵行走液压马达转速，控制整机的作业行走速度。

所述的油缸驱动分系统，包括油缸驱动液压泵、液压油缸分配阀等液压元器件，还包括驾驶室升降、喷药架升降、喷药架支架伸展折叠、液压转向等4个驱动子系统；油缸驱动液压泵，安装固定在液压中心工作站内的液压元器件安装固定架上，通过联轴器与主动力传动箱中的1根主动力输出轴相连接，接受传输油缸驱动主动力；液压油缸分配阀，安装固定在液压中心工作站内的液压元器件安装固定架上，进油孔通过液压油管与油缸驱动液压泵联结连通，出油孔通过液压油管分别与4个油缸驱动子系统的控制阀或液压转向器联结连通，提供驱动油缸进行伸缩运动的驱动动力。驾驶室升降驱动子系统，由驾驶室升降控制阀、左右驾驶室升降油缸、驾驶室升降平衡连通阀等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；驾驶室升降控制阀，安装布置在驾驶室中的操纵控制台内，通过拨杆与驾驶室升降操纵手柄相连接，操纵驱动左、右驾驶室升降油缸进行伸缩运动，带动驾驶室同步进行升降运行；驾驶室升降平衡连通阀，安装布置在驾驶室中的操纵控制台内，通过液压油管分别与左、右驾驶室升降油缸及驾驶室升降控制阀联结连通，能有效调节平衡液压油在左、右驾驶室升降油缸内的流量及压力，保持驾驶室在升降运行过程中平稳顺畅。喷药架升降驱动子系统，由喷药架升降控制阀、左右喷药架升降油缸、喷药架升降平衡连通阀等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；喷药架升降控制阀，安装布置在驾驶室中的操纵控制台内，通过拨杆与喷药架升降操纵手柄相连接，操纵驱动左、右喷药架升降油缸进行伸缩运动，带动喷药架同步进行升降运行；喷药架升降平衡连通阀，安装布置在驾驶室中的操纵控制台内，通过液压油管分别与左、右喷药架升降油缸及喷药架升降控制阀联结连通，能有效调节平衡液压油在左、右喷药架升降油缸内的流量及压力，保持喷药架在升降运行过程中平稳顺畅。喷药架支架伸展折叠驱动子系统，由支架伸展折叠控制阀、4只支架伸展折叠油缸等液压元器件组成；支架伸展折叠控制阀，安装布置在驾驶室中的控制台内，设有的4组液压油进出管口，通过液压油管分别与4只支架伸展折叠油缸单独联结连通，通过拨杆分别与4只支架伸展折叠操纵手柄单独连接，操纵驱动1只支架伸展折叠油缸进行伸缩运动，带动1幅支架同步进行伸展折叠运行。液压转向驱动子系统，由液压转向器、左右侧的转向油缸等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；液压转向器，安装布置在驾驶室中的操纵控制台内，通过蜗轮蜗杆和万向十字节与方向盘相连接，操纵驱动左、右转向油缸进行伸缩运动，带动转向连杆机构同步移动，拉动转向驱动臂同步转动运行。

所述的喷药驱动分系统，由喷药驱动变量液压泵、喷药液压马达、喷药液压控制阀等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；喷药驱动变量液压泵，安装布置在液压中心工作站内的液压元器件安装架上，通过联轴器与主动力传动箱中的1根主动力输出轴相连接，接受传输药液喷洒主动力；喷药液压马达，通过安装固定座安装布置在机架总成的后部上方，通过联轴器与高压离心喷雾泵相连接，为整机进行药液喷洒作业提供驱动动力；喷药液压控制阀，安装布置在驾驶室中的操纵控制台内，通过拨杆与喷药液压马达操纵手柄相连接，操纵喷药液压马达的启动、关闭、流量、转速，控制药液喷洒作业喷洒药液的流量、压力。

动力装置和液压系统采用这种匹配集成结构布置形式，能科学合理的对主动力驱动与液压传输驱动进行充分有效匹配整合，可以充分利用柴油发动机产生主动力具有功率强大、运转稳定、转速合理等技术特性和液压传输驱动具有动力损耗小、安装布置方便、无级调速、自动闭锁等技术特性，成功地省略传统机械动力传输必须配置的链轮链条传动系、皮带轮传动带传动系、变速箱、无级变速器、轮边减速制动器等多种复杂笨重的传动零部件，取得减化整机结构、减轻整体重量、方便操纵控制等多种效果。

本专利研究设计的行走机构，是一种由液压系统提供动力同时驱动四轮作业行走的作业功能装置，由行走动力分配机构、行走支臂总成、轮距调节装置等主要作业功能部件组成，整体安装布置在机架总成的下方。

所述的行走动力分配机构，由行走液压马达，行走分动箱，前、后行走分动轴，前、后差速器，万向伸缩联轴器等主要零部件组成。行走液压马达和行走分动箱联结成刚性整体，行走液压马达的动力输出轴通过联轴器与行走分动箱的动力输入轴相连接，通过安装固定板整体安装布置在机架总成中的加固横梁下方；行走分动箱设有前、后2根动力输出轴，分别通过联轴器与前、后行走分动轴的一端相连接；前、后差速器分别通过安装固定板安装固定在机架总成中的前行走管梁、后行走管梁上，前、后差速器均设有1根动力输入轴，分别通过联轴器与前、后行走分动轴的另一端相连接，前、后差速器的左、右两侧均设有动力输出轴，每根动力输出轴的轴头上均设有连接法兰盘；万向伸缩联轴器设计有4只，均由连接法兰盘、伸缩套管轴、万向联轴节等零部件组成，万向伸缩联轴器两端设有的连接法兰盘，分别与前、后差速器左、右两侧动力输出轴头上设有的连接法兰盘和4只行走支臂总成中行走主动锥齿轮轴头上设有的连接法兰盘相连接。行走动力分配机构选择采用这种结构布置形式，能自动调整适应与行走主动锥齿轮轴的轴向连接角度，能自动伸缩调整适应与随轮距对行调节行走支臂总成的移动距离，可以将行走液压马达提供的作业行走驱动动力，同时均匀平稳的分配传输到4只行走主动锥齿轮上。

所述的行走支臂总成，设计有4只，均由行走支臂、动力传输装置、轮边动力箱、行走轮等主要零部件组成，整体安装布置在机架总成中前行走管梁、后行走管梁的左、右两端。行走支臂，包括行走支撑套管、十字固定夹座、转向驱动套管等主要零部件；行走支撑套管选择使用碳结钢无缝钢管制成，上部外侧焊装固定有行走主动锥齿轮安装固定座管，中部外侧焊装固定有转向装置安装固定梁的连接固定板，下部留有转向驱动臂活动工艺口，行走支撑套管的上端通过十字固定夹座联结固定在相对应的前行走管梁、后行走管梁端头上形成一种稳定刚性整体，下端通过平面压力轴承坐装在转向驱动套管外部设有的限位托架内；转向驱动套管选择使用碳结钢无缝钢管制成，根据整机设计的离地间隙在中部外侧焊装固定有行走支撑套管的限位托架，下部端头上焊装固定有连接法兰盘与轮边动力箱壳体连接固定，上部通过粉末含油轴承套装在行走支撑套管的内孔里；行走支臂选择采用这种结构布置形式，能有效承载支撑驱动整机作业行走，保证整机按设计的离地间隙高地隙通过作业，能在驱动四轴转向作业时减小行走支撑套管下端端面压力摩擦阻力，确保转向驱动套管转动轻便灵活。动力传输装置，包括行走主动锥齿轮、行走从动锥齿轮、行走主传动轴等主要零部件；行走主动锥齿轮选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在行走支撑套管上设有的行走主动锥齿轮安装固定座管内，通过轴头上设有的连接法兰盘与万向伸缩联轴器连接固定，接受传输行走驱动动力；行走从动锥齿轮选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在行走支撑套管上部的内孔里，在行走支撑套管内与行走主动锥齿轮啮合连接；行走主传动轴选择使用碳结钢圆钢制成，以贯穿形式安装布置在行走支撑套管和转向驱动套管的内孔里，上端安装固定在行走从动锥齿轮上，下端通过联轴器与轮边主动锥齿轮连接固定，接受传输行走驱动动力。轮边动力箱，包括动力箱壳体、轮边主动锥齿轮、轮边从动锥齿轮、驱动轮毂等主要零部件；动力箱壳体设计成扁方形，选择使用碳结钢钢板焊装制成，在动力箱壳体上部焊装固定有轮边主动锥齿轮安装固定座管，在安装固定座管上端口焊装固定有连接法兰盘与转向驱动套管下端口连接固定，在动力箱壳体内侧面焊装固定有轮边从动锥齿轮安装固定座管；轮边主动锥齿轮选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在动力箱壳体上部设有的轮边主动锥齿轮安装固定座管内，通过联轴器与行走主传动轴连接固定，接受传输行走驱动动力；轮边从动锥齿轮选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在动力箱壳体内侧设有的轮边从动锥齿轮安装固定座管内，在动力箱壳体内与轮边主动锥齿轮啮合连接，轮边从动锥齿轮轴通过连接固定套与驱动轮毂相连接，接受传输行走驱动动力；驱动轮毂选择使用碳结钢圆钢锻造加工制成，通过钢圈螺栓紧密联结固定在行走轮的钢板轮圈上，接受传输行走驱动动力，驱动行走轮行走。行走轮，选择大直径窄轮宽橡胶轮胎与钢板轮圈组装制成，通过钢圈螺栓安装固定在驱动轮毂上，接受行走驱动动力，带动整机完成作业行走。

所述的轮距调节装置，设计有4组，均由蜗杆吊架、支撑环、蜗杆、蜗轮、直流电机等主要零部件组成。蜗杆吊架，设计有2只，均选择使用碳结钢钢板制成，安装固定在机架总成中的前行走管梁、后行走管梁两端；支撑环，选择使用碳结钢钢板制成，套装固定在行走支臂总成中的行走支撑套管上部，通过设有的连接套管与蜗杆杆头连接固定；蜗杆，选择使用碳结钢圆钢制成，安装布置在蜗杆吊架上设有的蜗杆活动套管内；直流电机，通过安装固定座安装固定在机架总成中的加固横梁上，蜗轮安装固定在直流电机的动力输出轴上形成刚性整体，与蜗杆啮合连接。在需要调整轮距进行对行药液喷洒作业时，松开横向固定行走支撑套管的十字固定夹座，启动直流电机驱动蜗轮转动，带动蜗杆在蜗杆吊架上进行左、右移动，通过连接固定在蜗杆杆头上的支撑环拉动行走支臂总成实现左、右移动，完成轮距自动调节对行作业。

行走机构选择采用这种结构布置形式，使整机具有了高地隙通过作业、液压同时驱动四轮行走、轮距自动调节对行等技术特征，能较好地解决对生长后期玉米作物进行药液喷洒作业时遇到的高植株田块通过、跨越田间地边沟坡、湿软复杂田块行走、不同垄距种植作物喷洒药液等技术难题，可以有效提高整机的实际生产作业效率、复杂田块地况通过能力、不同地区不同种植农艺适应能力。

本专利研究设计的转向机构，是一种由液压系统操纵控制四轴联动转向的作业功能装置，总体采用在整机两侧同时操纵控制四轴联动转向的结构布置形式，由油缸驱动液压泵、液压油缸分配阀、液压转向器等液压元器件进行转向运行操纵控制，由安装布置在整机两侧的转向装置零部件驱动四轴联动转向；每侧的转向装置均由转向装置安装固定梁、转向油缸、转向连杆机构、转向驱动臂、转向驱动套管等主要零部件组成。

所述的转向装置安装固定梁，选择使用碳结钢矩形钢管制成，前、后两端分别与焊装固定在前、后行走支撑套管上的连接固定板连接固定，既能为安装连接的所有转向装置零部件提供出准确的形位基准，又能为前、后行走支臂总成提供出有效的稳定支撑。转向油缸，安装固定在转向装置安装固定梁的上表面，通过液压油管与液压转向器联结连通，通过连接拉杆与转向连杆机构相连接；根据整机行走转向的方向、角度需要，由方向盘操纵控制液压转向器向转向油缸提供不同方向、数量的液压油，驱动转向油缸轴杆进行不同程度的伸出或回缩运动，通过连接拉杆带动转向连杆机构进行不同程度前、后移动运行。转向连杆机构，安装固定在转向装置安装固定梁的下表面，一端通过连接拉杆与转向油缸的轴杆相连接，另一端分别与焊装固定在前、后转向驱动套管上的转向驱动臂相连接；在转向油缸驱动下，转向连杆机构实现不同程度的前、后移动，带动前、后转向驱动臂同时进行不同程度的顺时针或逆时针转动运行。转向驱动臂，焊装固定在转向驱动套管上，转向驱动套管通过下部端头上设有的连接法兰盘与轮边动力箱壳体连接固定，轮边动力箱中的驱动轮毂与行走轮连接固定；在转向连杆机构驱动下，前、后转向驱动臂实现不同程度的顺时针或逆时针转动，带动与其有连接固定关系的转向驱动套管、轮边动力箱、驱动轮毂、行走轮等转向零部件同时进行同步顺时针或逆时针转动，完成液压驱动四轴转向作业。

转向机构选择采用这种结构布置形式，使整机具有了液压驱动四轴转向、转向方向角度自动协调联动等技术特征，能较好地解决田间作业行走机械实现最小转弯半径的技术难题，可以极大提高整机在田间地边地头有限空间内转弯掉头通过能力，有效增加实际药液喷洒作业时间，取得田间作业转弯掉头不伤苗或少伤苗的作业效果。

本专利研究设计的喷药装置，是一种以高压喷雾形式向生长后期玉米作物喷洒药液的作业功能装置，由药液储存罐、药液喷洒系统、喷药架等主要作业功能部件组成，整体安装布置在机架总成后部。

所述的药液储存罐，选择配置用工程塑料制成的圆柱形罐体，罐体上设置有药液添装口、吸水管、回水管、放水管、出液管、滤清器、液位器等附属设施及配置的管路、阀门，通过安装固定座整体安装布置在机架总成的后部上方；药液储存罐，通过出液管与高压离心喷雾泵相连接，可以在药液添装口直接添装制成药液，也可以通过液压喷药驱动系统进行自主混配药液、清洗冲刷罐体等辅助作业。

所述的药液喷洒系统，由喷药驱动变量液压泵、喷药液压马达、喷药液压控制阀等液压元器件组成液压喷药驱动系统，操纵控制药液喷洒作业的启动、运行、流量、压力；由高压离心喷雾泵、直通单向阀、喷药杆、喷头等药液喷洒零部件组成喷洒作业系统，实施药液喷洒作业。喷药液压马达与高压离心喷雾泵联结成刚性整体，通过安装固定座整体安装布置在药液储存罐后方的机架总成上，喷药液压马达的动力输出轴通过联轴器与高压离心喷雾泵的动力输入轴相连接，驱动控制高压离心喷雾泵的启动、运行、流量、压力；高压离心喷雾泵的进液口通过药液流通管与药液储存罐的出液管相连接，高压离心喷雾泵的出液口通过药液流通管与直通单向阀相连接。直通单向阀设计有5只，每只的药液进液端均通过药液流通管分别与高压离心喷雾泵的出液口相连接，药液出液端均通过药液流通管分别与安装固定在5幅喷药架支架上的喷药杆相连接；5只直通单向阀均安装布置在驾驶室中的操纵控制台内，分别通过拨杆与5只喷药操纵手柄相连接，既可以同时进行药液喷洒作业，也可以进行单边或单幅独立药液喷洒作业。喷药杆，设计有5根，分别安装固定在喷药架的5幅支架上，每根喷药杆上均按等间隔距离安装固定有喷头，以高压喷雾形式向生长后期玉米作物喷洒药液。

所述喷药架，由支架、伸展折叠机构、四连杆升降机构等主要零部件组成，整体铰接悬挂在机架总成后部的喷药架悬挂托柱上。支架，由1幅主支架、2幅中支架、2幅边支架组成，均选择使用碳结钢钢管制成；主支架铰接安装布置在四连杆升降机构的后端，主支架左侧通过支架回转轴依次铰接安装有左中支架、左边支架，主支架右侧通过支架回转轴依次铰接安装有右中支架、右边支架，5幅支架全部伸展后可以排成一条直线，能获得最大喷药作业幅宽，可以有效提高生产作业效率。伸展折叠机构，设计有4组，均由调节座板、伸展折叠拉杆、伸展折叠摆杆、支架伸展折叠油缸等零部件组成；伸展折叠机构分别安装布置在左、右中支架与左、右边支架铰接位置上，可以分别使左、右边支架回转折叠180°，收回并拢到左、右中支架上；伸展折叠机构分别安装布置在主支架与左、右中支架铰接位置上，可以分别使左、右中支架回转折叠90°，携带左、右边支架收回并拢到主机的左、右两侧，便于整机长距离转移作业地块或在道路上行走。四连杆升降机构，由四连杆机构、左右喷药架升降油缸等零部件组成；四连杆机构选择使用碳结钢矩形钢管制成，前端铰接悬挂安装在机架总成后部的喷药架悬挂托柱上，后端与主支架铰接安装固定；喷药架升降油缸设计有2只，分别安装布置在四连杆机构的两侧，通过设置在驾驶室内的喷药架升降操纵手柄，驱动喷药架升降油缸的轴杆进行伸、缩运动，带动四连杆机构内角实现增大、缩小变化，驱动喷药架整体进行升、降运行，完成对药液喷洒高度的选择确定，可以有效提高喷洒药液的作业质量。

本专利研究设计的驾驶室，是一种以正置封闭形式对整机作业行走全过程进行监测、调整、操纵、控制的作业功能装置，由驾驶室壳体、滑动托架、左右驾驶室升降油缸等主要零部件组成，整体滑动安装布置在机架总成前端的驾驶室升降托柱上。驾驶室壳体，设计成正向全视野封闭形式，整体安装固定在滑动托架上；在驾驶室壳体上安装布置有各类运行技术参数监测仪表、各种行为控制装置、各种运行操纵手柄、方向盘、座椅等零部件，滑动托架，设计成L型，由托架、悬挂梁、滑动套环组成；托架和悬挂梁均选择使用碳结钢矩形钢管制成，焊装固定成刚性整体与驾驶室壳体连接固定；滑动套环设计成方管形，焊装固定在悬挂梁的上部，分别滑动套装在左、右侧的驾驶室升降托柱上。驾驶室升降油缸，设计有2只，分别铰接安装在左、右侧的驾驶室升降托柱上，油缸轴杆铰接安装在滑动套环上，可以通过驾驶室内设有的驾驶室升降操纵手柄，驱动驾驶室升降油缸轴杆进行伸缩运动，带动驾驶室实现升降运行。

驾驶室选择采用这种结构布置形式，在进行田间喷药作业时，可以将驾驶室提升至最高位置，使驾驶室底板距地面高度与设计的整机离地间隙相同，能有效保证整机在高植株田块作业的通过能力；在进行长距离转移作业地块或道路行走时，可以将驾驶室降低至最低位置，能增加整机行走稳定性，提高驾驶舒适性；同时，驾驶室采用前置封闭结构形式与喷药架后悬挂喷洒作业分开隔离单独布置，能有效避免药液喷洒飘散对驾驶人员产生危害。

本专利具有的优点及达到的效果。

本专利研究设计的四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机，根据玉米作物种植农艺和生长后期物性特点，有针对性采取了高地隙通过作业、驾驶室封闭前置、喷药架后悬挂的总体结构布置形式，选择采用了液压驱动自主混配药液、自动清洗冲刷药液罐体、高压雾态喷洒药液的喷药装置，研究设计出动力装置、液压系统、行走机构、转向机构等多种创新结构作业功能装置，使整机具有了自主提供作业行走主动力、液压驱动四轮行走、液压操纵四轴转向、轮距自动调节对行、喷药架两侧伸展回转折叠、驾驶室液压升降等技术特征，较好地解决了大型自走式玉米喷药机械存在的生产作业效率低、整机总体质量重、复杂田块地况通过能力差、转弯半径大掉头困难、不同垄距对行调整措施少等技术难题，可以独立完成对不同地区不同种植农艺的生长后期玉米作物高大植株进行大面积高效喷洒药液作业。

附图说明

附图1：整机结构布置示意图。

附图2：机架总成结构布置示意图。

附图3：液压系统传输驱动布置示意图。

附图4：行走机构动力传动关系示意图。

附图5：行走支臂总成结构布置示意图。

附图6：伸展折叠机构结构布置示意图。

附图标记名称：Ⅰ—喷药装置；Ⅱ—行走机构；Ⅲ—机架总成；Ⅳ—液压系统；Ⅴ—转向机构；Ⅵ—动力装置；Ⅶ—驾驶室。1—滑动托架；2—驾驶室升降托柱；3—转向装置安装固定梁；4—柴油发动机；5—主动力传动箱；6—液压中心工作站；7—转向连杆机构；8—药液储存罐；9—十字固定夹座；10—高压离心喷雾泵；11—喷药架悬挂托柱；12—四连杆升降机构；13—前行走管梁；14—右主梁；15—加固横梁；16—左主梁；17—后行走管梁；18—支架伸展折叠油缸；19—转向油缸；20—液压转向器；21—喷药液压马达；22—喷药液压控制阀；23—喷药驱动变量液压泵；24—油缸驱动液压泵；25—行走驱动变量液压泵；26—行走变速控制阀；27—行走液压马达；28—驾驶室升降油缸；29—驾驶室升降平衡连通阀；30—驾驶室升降控制阀；31—液压油缸分配阀；32—支架伸展折叠控制阀；33—喷药架升降控制阀；34—喷药架升降平衡连通阀；35—喷药架升降油缸；36—万向伸缩联轴器；37—行走分动轴；38—行走分动箱；39—行走支臂总成；40—差速器；41—行走轮；42—行走主动锥齿轮安装固定座管；43—行走从动锥齿轮；44—行走主动锥齿轮；45—连接法兰盘；46—连接固定板；47—行走支撑套管；48—转向驱动臂；49—限位托架；50—行走主传动轴；51—转向驱动套管；52—轮边主动锥齿轮安装固定座管；53—轮边主动锥齿轮；54—动力箱壳体；55—轮边从动锥齿轮；56—驱动轮毂；57—调节座板；58—伸展折叠拉杆；59—支架回转轴；60—伸展折叠摆杆。

具体实施方式

如图1所示，本专利研究设计的四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机，包括机架总成(Ⅲ)、动力装置(Ⅵ)、液压系统(Ⅳ)、行走机构(Ⅱ)、转向机构(Ⅴ)、喷药装置(Ⅰ)、驾驶室(Ⅶ)等主要作业功能部件。

如附图1、附图2所示，研究设计的机架总成(Ⅲ)，由左主梁(16)、右主梁(14)、加固横梁(15)、前行走管梁(13)、后行走管梁(17)、驾驶室升降托柱(2)、喷药架悬挂托柱(11)等主要零部件组成。左主梁(16)、右主梁(14)，均选择使用碳结钢槽钢制成，在左主梁(16)、右主梁(14)的前、后两端均制有供前行走管梁(13)、后行走管梁(17)穿越焊装工艺孔；加固横梁(15)，设计有5根，均选择使用碳结钢槽钢制成，使用全约束焊接方法与左主梁(16)、右主梁(14)焊装固定成一种平面框架结构形式的刚性整体；前行走管梁(13)、后行走管梁(17)，均选择使用碳结钢无缝钢管制成，均以穿越形式分别焊装固定在左主梁(16)、右主梁(14)前、后两端留有的焊装工艺孔内；驾驶室升降托柱(2)，设计有2根，选择使用碳结钢矩形钢管制成，分别焊装固定在左主梁(16)、右主梁(14)的前端，在内角位置上通过焊装固定支撑柱进行稳定加固；喷药架悬挂托柱(11)，设计有2根，选择使用碳结钢矩形钢管制成，分别焊装固定在左主梁(16)、右主梁(14)的后端，在内角位置上通过焊装固定支撑柱进行稳定加固。

如附图1所示，研究设计的动力装置(Ⅵ)，由柴油发动机(4)、主动力传动箱(5)等主要零部件组成，通过安装固定座整体安装固定在机架总成(Ⅲ)的前部上方。柴油发动机(4)，选择使用大马力农机用柴油发动机，包括水箱、油箱、启动机、电瓶、电路系统等配套设施，柴油发动机(4)的动力输出轴通过联轴器与主动力传动箱(5)的动力输入轴相连接，产生传输整机作业行走主动力；主动力传动箱(5)，设有3根主动力输出轴，通过联轴器分别与液压系统(Ⅳ)中的行走驱动变量液压泵(25)、油缸驱动液压泵(24)、喷药驱动变量液压泵(23)相连接，接受传输整机作业行走主动力。

如附图1、附图3所示，研究设计的液压系统(Ⅳ)，由液压中心工作站(6)、液压元器件、液压油管组成；液压中心工作站(6)，包括壳体、液压元器件安装固定架，在液压元器件安装固定架上安装布置有液压油箱、滤清器、行走驱动变量液压泵(25)、油缸驱动液压泵(24)、喷药驱动变量液压泵(23)、液压油缸分配阀(31)、溢流阀、安全阀等液压元器件，通过液压油管联结连通，通过安装固定座整体安装布置在柴油发动机(4)后侧的机架总成(Ⅲ)上方。

液压系统(Ⅳ)以驱动液压泵为中心，组成行走驱动分系统、油缸驱动分系统、喷药驱动分系统3个分系统：

所述的行走驱动分系统，由行走驱动变量液压泵(25)、行走液压马达(27)、行走变速控制阀(26)等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；行走驱动变量液压泵(25)，安装固定在液压中心工作站(6)内的液压元器件安装固定架上，通过联轴器与主动力传动箱(5)中的1根主动力输出轴相连接，接受传输作业行走主动力；行走液压马达(27)，通过安装固板安装布置在机架总成(Ⅲ)中的加固横梁(15)下方，通过联轴器与行走机构(Ⅱ)中的行走分动箱(38)动力输入轴相连接，为整机作业行走提供驱动动力；行走变速控制阀(26)，安装布置在驾驶室(Ⅶ)中的操纵控制台内，通过拨杆与行走变速控制踏板相连接，操纵行走液压马达(27)转速，控制整机的作业行走速度。

所述的油缸驱动分系统，包括油缸驱动液压泵(24)、液压油缸分配阀(31)等液压元器件，还包括驾驶室升降、喷药架升降、喷药架支架伸展折叠、液压转向等4个驱动子系统；油缸驱动液压泵(24)，安装固定在液压中心工作站(6)内的液压元器件安装固定架上，通过联轴器与主动力传动箱(5)中的1根主动力输出轴相连接，接受传输油缸驱动主动力；液压油缸分配阀(31)，安装固定在液压中心工作站(6)内的液压元器件安装固定架上，进油孔通过液压油管与油缸驱动液压泵(24)联结连通，出油孔通过液压油管分别与4个油缸驱动子系统联结连通，提供驱动油缸进行伸缩运动的驱动动力。驾驶室升降驱动子系统，由驾驶室升降控制阀(30)、左右驾驶室升降油缸(28)、驾驶室升降平衡连通阀(29)等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；驾驶室升降控制阀(30)，安装布置在驾驶室(Ⅶ)中的操纵控制台内，通过拨杆与驾驶室升降操纵手柄相连接，操纵驱动左、右驾驶室升降油缸(28)进行伸缩运动，带动驾驶室(Ⅶ)同步进行升降运行；驾驶室升降平衡连通阀(29)，安装布置在驾驶室(Ⅶ)中的操纵控制台内，通过液压油管分别与左、右驾驶室升降油缸(28)及驾驶室升降控制阀(30)联结连通，能有效调节平衡液压油在左、右驾驶室升降油缸(28)内的流量及压力，保持驾驶室在升降运行过程中平稳顺畅。喷药架升降驱动子系统，由喷药架升降控制阀(33)、左右喷药架升降油缸(35)、喷药架升降平衡连通阀(34)等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；喷药架升降控制阀(33)，安装布置在驾驶室(Ⅶ)中的操纵控制台内，通过拨杆与喷药架升降操纵手柄相连接，操纵驱动左、右喷药架升降油缸(35)进行伸缩运动，带动喷药架同步进行升降运行；喷药架升降平衡连通阀(34)，安装布置在驾驶室(Ⅶ)中的操纵控制台内，通过液压油管分别与左、右喷药架升降油缸(35)及喷药架升降控制阀(33)联结连通，能有效调节平衡液压油在左、右喷药架升降油缸(35)内的流量及压力，保持喷药架在升降运行过程中平稳顺畅。喷药架支架伸展折叠驱动子系统，由支架伸展折叠控制阀(32)、4只支架伸展折叠油缸(18)等液压元器件组成；支架伸展折叠控制阀(32)，安装布置在驾驶室(Ⅶ)中的控制台内，设有的4组液压油进出管口，通过液压油管分别与4只支架伸展折叠油缸(18)单独联结连通，通过拨杆分别与4只支架伸展折叠操纵手柄单独连接，操纵驱动1只支架伸展折叠油缸(18)进行伸缩运动，带动1幅支架同步进行伸展折叠运行。液压转向驱动子系统，由液压转向器(20)、左右侧的转向油缸(19)等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；液压转向器(20)，安装布置在驾驶室(Ⅶ)中的操纵控制台内，通过蜗轮蜗杆和万向十字节与方向盘相连接，操纵驱动左、右转向油缸(19)进行伸缩运动，带动转向连杆机构(7)同步移动，拉动转向驱动臂(48)同步转动运行。

所述的喷药驱动分系统，由喷药驱动变量液压泵(23)、喷药液压马达(21)、喷药液压控制阀(22)等液压元器件组成，通过液压油管联结连通；喷药驱动变量液压泵(23)，安装布置在液压中心工作站(6)内的液压元器件安装架上，通过联轴器与主动力传动箱(5)中的1根主动力输出轴相连接，接受传输药液喷洒主动力；喷药液压马达(21)，通过安装固定座安装布置在机架总成(Ⅲ)的后部上方，通过联轴器与高压离心喷雾泵(10)相连接，为整机进行药液喷洒作业提供驱动动力；喷药液压控制阀(22)，安装布置在驾驶室(Ⅶ)中的操纵控制台内，通过拨杆与喷药液压马达操纵手柄相连接，操纵喷药液压马达(21)的启动、关闭、流量、转速，控制药液喷洒作业喷洒药液的流量、压力。

如附图1、附图4、附图5所示，研究设计的行走机构(Ⅱ)，由行走动力分配机构、行走支臂总成(39)、轮距调节装置等主要作业功能部件组成，整体安装布置在机架总成(Ⅲ)的下方。

所述的行走动力分配机构，由行走液压马达(27)，行走分动箱(38)，前、后行走分动轴(37)，前、后差速器(40)，万向伸缩联轴器(36)等主要零部件组成。行走液压马达(27)和行走分动箱(38)联结成刚性整体，行走液压马达(27)的动力输出轴通过联轴器与行走分动箱(38)的动力输入轴相连接，通过安装固定板整体安装布置在机架总成(Ⅲ)中的加固横梁(15)下方，行走分动箱(38)设有前、后2根动力输出轴，分别通过联轴器与前、后行走分动轴(37)的一端相连接；前、后差速器(40)分别通过安装固定板安装固定在机架总成(Ⅲ)中的前行走管梁(13)、后行走管梁(17)上，前、后差速器(40)均设有1根动力输入轴，分别通过联轴器与前、后行走分动轴(37)的另一端相连接，前、后差速器(40)的左、右两侧均设有动力输出轴，每根动力输出轴的轴头上均设有连接法兰盘；万向伸缩联轴器(36)设计有4只，均由连接法兰盘、伸缩套管轴、万向联轴节等零部件组成，万向伸缩联轴器(36)两端设有的连接法兰盘，分别与前、后差速器(40)左、右两侧动力输出轴头上设有的连接法兰盘和4只行走支臂总成(39)中行走主动锥齿轮(44)轴头上设有的连接法兰盘(45)相连接，分配传输行走驱动动力。

所述的行走支臂总成(39)，设计有4只，均由行走支臂、动力传输装置、轮边动力箱、行走轮(41)等主要零部件组成，整体安装布置在机架总成(Ⅲ)中前行走管梁(13)、后行走管梁(17)的左、右两端。行走支臂，包括行走支撑套管(47)、十字固定夹座(9)、转向驱动套管(51)等主要零部件；行走支撑套管(47)选择使用碳结钢无缝钢管制成，上部外侧焊装固定有行走主动锥齿轮安装固定座管(42)，中部外侧焊装固定有转向装置安装固定梁(3)的连接固定板(46)，下部留有转向驱动臂(48)活动工艺口，行走支撑套管(47)的上端通过十字固定夹座(9)联结固定在相对应的前行走管梁(13)、后行走管梁(17)端头上形成一种稳定刚性整体，下端通过平面压力轴承坐装在转向驱动套管(51)外部设有的限位托架(49)内；转向驱动套管(51)选择使用碳结钢无缝钢管制成，根据整机设计的离地间隙在中部外侧焊装固定有行走支撑套管(47)的限位托架(49)，下部端头上焊装固定有连接法兰盘与轮边动力箱壳体(54)连接固定，上部通过粉末含油轴承套装在行走支撑套管(47)的内孔里。动力传输装置，包括行走主动锥齿轮(44)、行走从动锥齿轮(43)、行走主传动轴(50)等主要零部件；行走主动锥齿轮(44)选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在行走支撑套管(47)上设有的行走主动锥齿轮安装固定座管(42)内，通过轴头上设有的连接法兰盘(45)与万向伸缩联轴器(36)连接固定，接受传输行走驱动动力；行走从动锥齿轮(43)选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在行走支撑套管(47)上部的内孔里，在行走支撑套管(47)内与行走主动锥齿轮(44)啮合连接；行走主传动轴(50)选择使用碳结钢圆钢制成，以贯穿形式安装布置在行走支撑套管(47)和转向驱动套管(51)的内孔里，上端安装固定在行走从动锥齿轮(43)上，下端通过联轴器与轮边主动锥齿轮(53)连接固定，接受传输行走驱动动力。轮边动力箱，包括动力箱壳体(54)、轮边主动锥齿轮(53)、轮边从动锥齿轮(55)、驱动轮毂(56)等主要零部件；动力箱壳体(54)设计成扁方形，选择使用碳结钢钢板焊装制成，在动力箱壳体(54)上部焊装固定有轮边主动锥齿轮安装固定座管(52)，在轮边主动锥齿轮安装固定座管(52)上端口焊装固定有连接法兰盘与转向驱动套管(51)下部端头上设有的连接法兰盘连接固定，在动力箱壳体(54)内侧面焊装固定有轮边从动锥齿轮安装固定座管；轮边主动锥齿轮(53)选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在动力箱壳体(54)上部设有的轮边主动锥齿轮安装固定座管(52)内，通过联轴器与行走主传动轴(50)连接固定，接受传输行走驱动动力；轮边从动锥齿轮(55)选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在动力箱壳体(54)内侧设有的轮边从动锥齿轮安装固定座管内，在动力箱壳体(54)内与轮边主动锥齿轮(53)啮合连接，轮边从动锥齿轮(55)轴通过连接固定套与驱动轮毂(56)相连接，接受传输行走驱动动力；驱动轮毂(56)选择使用碳结钢圆钢锻造加工制成，通过钢圈螺栓紧密联结固定在行走轮(41)的钢板轮圈上，接受传输行走驱动动力，驱动行走轮行走。行走轮(41)，选择大直径窄轮宽橡胶轮胎与钢板轮圈组装制成，通过钢圈螺栓安装固定在驱动轮毂(56)上，接受行走驱动动力，带动整机完成作业行走。

所述的轮距调节装置，设计有4组，均由蜗杆吊架、支撑环、蜗杆、蜗轮、直流电机等主要零部件组成。蜗杆吊架，设计有2只，均选择使用碳结钢钢板制成，安装固定在机架总成(Ⅲ)中的前行走管梁(13)、后行走管梁(17)两端；支撑环，选择使用碳结钢钢板制成，套装固定在行走支臂总成(39)中的行走支撑套管(47)上部，通过设有的连接套管与蜗杆杆头连接固定；蜗杆，选择使用碳结钢圆钢制成，安装布置在蜗杆吊架上设有的蜗杆活动套管内；直流电机，通过安装固定座安装固定在机架总成(Ⅲ)中的加固横梁(15)上，蜗轮安装固定在直流电机的动力输出轴上形成刚性整体，与蜗杆啮合连接。

如附图1、附图3、附图5所示，研究设计的转向机构(Ⅴ)，采用在整机两侧由液压系统(Ⅳ)同时操纵控制四轴联动转向的总体结构布置形式，由油缸驱动液压泵(24)、液压油缸分配阀(31)、液压转向器(20)等液压元器件操纵控制转向，由安装布置在整机两侧的转向装置零部件驱动四轴联动转向运行，每侧的转向装置均由转向装置安装固定梁(3)、转向油缸(19)、转向连杆机构(7)、转向驱动套管(51)、转向驱动臂(48)等主要零部件组成。

所述的转向装置安装固定梁(3)，选择使用碳结钢矩形钢管制成，前、后两端分别与焊装固定在前、后行走支撑套管(47)上的连接固定板(46)连接固定；转向油缸(19)，安装固定在转向装置安装固定梁(3)的上表面，通过液压油管与液压转向器(20)联结连通，通过连接拉杆与转向连杆机构(7)相连接；转向连杆机构(7)，安装固定在转向装置安装固定梁(3)的下表面，一端通过连接拉杆与转向油缸(19)的轴杆相连接，另一端分别与前、后转向驱动臂(48)相连接；转向驱动臂(48)，焊装固定在转向驱动套管(51)上，转向驱动套管(51)通过下部端头上设有的连接法兰盘与轮边动力箱壳体(54)连接固定，轮边动力箱中的驱动轮毂(56)与行走轮(41)连接固定。

如附图1、附图3、附图6所示，研究设计的喷药装置(Ⅰ)，由药液储存罐(8)、药液喷洒系统、喷药架等主要作业功能部件组成，整体安装布置在机架总成(Ⅲ)后部。

所述的药液储存罐(8)，选择配置用工程塑料制成的圆柱形罐体，罐体上设置有药液添装口、吸水管、回水管、放水管、出液管、滤清器、液位器等附属设施及配置的管路、阀门，通过安装固定座整体安装布置在机架总成(Ⅲ)的后部上方，通过出液管与高压离心喷雾泵(10)相连接。

所述的药液喷洒系统，由喷药驱动变量液压泵(23)、喷药液压马达(21)、喷药液压控制阀(22)等液压元器件组成液压喷药驱动系统，由高压离心喷雾泵(10)、直通单向阀、喷药杆、喷头等药液喷洒零部件组成喷洒作业系统；喷药液压马达(21)与高压离心喷雾泵(10)联结成刚性整体，通过安装固定座整体安装布置在药液储存罐(8)后方的机架总成(Ⅲ)上，喷药液压马达(21)的动力输出轴通过联轴器与高压离心喷雾泵(10)的动力输入轴相连接，高压离心喷雾泵(10)的进液口通过药液流通管与药液储存罐(8)的出液管相连接，高压离心喷雾泵(10)的出液口通过药液流通管与直通单向阀相连接；直通单向阀设计有5只，药液进液端通过药液流通管分别与高压离心喷雾泵(10)的出液口相连接，药液出液端通过药液流通管分别与安装固定在5幅喷药架支架上的喷药杆相连接，5只直通单向阀均安装布置在驾驶室(Ⅶ)中的操纵控制台内，分别通过拨杆与5只喷药操纵手柄相连接；喷药杆设计有5根，分别安装固定在喷药架的5幅支架上，每根喷药杆上均按等间隔距离安装固定有喷头。

所述喷药架，由支架、伸展折叠机构、四连杆升降机构(12)等主要零部件组成，整体铰接悬挂在机架总成(Ⅲ)后部的喷药架悬挂托柱(11)上；支架由1幅主支架、2幅中支架、2幅边支架组成，均选择使用碳结钢钢管制成，主支架铰接安装布置在四连杆升降机构(12)的后端，主支架左侧通过支架回转轴(59)依次铰接安装有左中支架、左边支架，主支架右侧通过支架回转轴(59)依次铰接安装有右中支架、右边支架；伸展折叠机构设计有4组，均由调节座板(57)、伸展折叠拉杆(58)、伸展折叠摆杆(60)、支架伸展折叠油缸(18)等零部件组成，分别安装布置在左、右中支架与左、右边支架铰接位置上和主支架与左、右中支架铰接位置上；四连杆升降机构(12)，由四连杆机构、左右喷药架升降油缸(35)等零部件组成，四连杆机构选择使用碳结钢矩形钢管制成，前端铰接悬挂安装在机架总成(Ⅲ)后部的喷药架悬挂托柱(11)上，后端与主支架铰接安装固定，喷药架升降油缸(35)设计有2只，分别安装布置在四连杆机构两侧。

如附图1所示，研究设计的驾驶室(Ⅶ)，由驾驶室壳体、滑动托架(1)、左右驾驶室升降油缸(28)等主要零部件组成，整体滑动安装布置在机架总成(Ⅲ)前端的驾驶室升降托柱(2)上。驾驶室壳体，设计成正向全视野封闭形式，整体安装固定在滑动托架(1)上，在驾驶室壳体上安装布置有各类运行技术参数监测仪表、各种行为控制装置、各种运行操纵手柄、方向盘、座椅等零部件，滑动托架(1)，设计成L型，由托架、悬挂梁、滑动套环组成，托架和悬挂梁均选择使用碳结钢矩形钢管制成，焊装固定成刚性整体与驾驶室壳体连接固定，滑动套环设计成方管形，焊装固定在悬挂梁的上部，分别滑动套装在左、右侧的驾驶室升降托柱(2)上；驾驶室升降油缸(28)，设计有2只，分别铰接安装在左、右侧的驾驶室升降托柱(2)上，油缸轴杆铰接安装在滑动套环上。

Claims (4)

1.一种四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机，其特征在于：该四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机，包括机架总成（Ⅲ）、动力装置（Ⅵ）、液压系统（Ⅳ）、行走机构（Ⅱ）、转向机构（Ⅴ）、喷药装置（Ⅰ）、驾驶室（Ⅶ）；所述的机架总成（Ⅲ），由左主梁（16）、右主梁（14）、加固横梁（15）、前行走管梁（13）、后行走管梁（17）、驾驶室升降托柱（2）、喷药架悬挂托柱（11）组成；所述的动力装置（Ⅵ），由柴油发动机（4）、主动力传动箱（5）组成，柴油发动机（4）动力输出轴通过联轴器与主动力传动箱（5）的动力输入轴相连接，主动力传动箱（5）设有3根主动力输出轴，通过联轴器分别与液压系统（Ⅳ）中的行走驱动变量液压泵（25）、油缸驱动液压泵（24）、喷药驱动变量液压泵（23）相连接，通过安装固定座整体安装固定在机架总成（Ⅲ）的前部上方；所述的液压系统（Ⅳ），由液压中心工作站（6）、液压元器件、液压油管组成，液压中心工作站（6）包括壳体、液压元器件安装固定架，液压元器件安装固定架上安装布置有液压油箱、滤清器、行走驱动变量液压泵（25）、油缸驱动液压泵（24）、喷药驱动变量液压泵（23）、液压油缸分配阀（31）、溢流阀、安全阀，通过液压油管联结连通，通过安装固定座安装布置在柴油发动机（4）后侧的机架总成（Ⅲ）上方，以驱动液压泵为中心组成行走驱动分系统、油缸驱动分系统、喷药驱动分系统3个分系统；所述的行走机构（Ⅱ），由行走动力分配机构、行走支臂总成（39）、轮距调节装置组成，整体安装布置在机架总成（Ⅲ）的下方；所述的转向机构（Ⅴ），采用在整机两侧同时操纵控制四轴联动转向的总体结构布置形式，由油缸驱动液压泵（24）、液压油缸分配阀（31）、液压转向器（20）操纵控制转向，由安装布置在整机两侧的转向零部件驱动四轴联动转向运行，每侧的转向零部件均由转向装置安装固定梁（3）、转向油缸（19）、转向连杆机构（7）、转向驱动套管（51）、转向驱动臂（48）组成；所述的喷药装置（Ⅰ），由药液储存罐（8）、药液喷洒系统、喷药架组成，整体安装布置在机架总成（Ⅲ）后部；所述的驾驶室（Ⅶ），由驾驶室壳体、滑动托架（1）、驾驶室升降油缸（28）组成，整体滑动安装布置在机架总成（Ⅲ）前端的驾驶室升降托柱（2）上，驾驶室壳体设计成正向全视野封闭形式，整体安装固定在滑动托架（1）上，驾驶室壳体上安装布置有运行技术参数监测仪表、行为控制装置、运行操纵手柄、方向盘、座椅，滑动托架（1）设计成L型，由托架、悬挂梁、滑动套环组成，托架和悬挂梁均选择使用碳结钢矩形钢管制成，焊装固定成刚性整体与驾驶室壳体连接固定，滑动套环设计成方管形，焊装固定在悬挂梁的上部，分别滑动套装在左、右侧的驾驶室升降托柱（2）上，驾驶室升降油缸（28）设计有2只，分别铰接安装在左、右侧的驾驶室升降托柱（2）上，油缸轴杆铰接安装在滑动套环上；

所述的行走驱动分系统，由行走驱动变量液压泵（25）、行走液压马达（27）、行走变速控制阀（26）组成，通过液压油管联结连通，行走驱动变量液压泵（25）安装固定在液压中心工作站（6）内的液压元器件安装固定架上，通过联轴器与主动力传动箱（5）中的1根主动力输出轴相连接，行走液压马达（27）通过安装固板安装布置在机架总成（Ⅲ）中的加固横梁（15）下方，通过联轴器与行走机构（Ⅱ）中的行走分动箱（38）动力输入轴相连接，行走变速控制阀（26）安装布置在驾驶室（Ⅶ）中的操纵控制台内，通过拨杆与行走变速控制踏板相连接；

所述的油缸驱动分系统，包括油缸驱动液压泵（24）、液压油缸分配阀（31），还包括驾驶室升降驱动子系统、喷药架升降驱动子系统、喷药架支架伸展折叠驱动子系统、液压转向驱动子系统4个驱动子系统，油缸驱动液压泵（24）安装固定在液压中心工作站（6）内的液压元器件安装固定架上，通过联轴器与主动力传动箱（5）中的1根主动力输出轴相连接，液压油缸分配阀（31）安装固定在液压中心工作站（6）内的液压元器件安装固定架上，进油孔通过液压油管与油缸驱动液压泵（24）联结连通，出油孔通过液压油管分别与4个驱动子系统联结连通；驾驶室升降驱动子系统，由驾驶室升降控制阀（30）、驾驶室升降油缸（28）、驾驶室升降平衡连通阀（29）组成，通过液压油管联结连通，驾驶室升降控制阀（30）安装布置在驾驶室（Ⅶ）中的操纵控制台内，通过拨杆与驾驶室升降操纵手柄相连接，驾驶室升降平衡连通阀（29）安装布置在驾驶室（Ⅶ）中的操纵控制台内，通过液压油管分别与左、右侧的驾驶室升降油缸（28）及驾驶室升降控制阀（30）联结连通；喷药架升降驱动子系统，由喷药架升降控制阀（33）、喷药架升降油缸（35）、喷药架升降平衡连通阀（34）组成，通过液压油管联结连通，喷药架升降控制阀（33）安装布置在驾驶室（Ⅶ）中的操纵控制台内，通过拨杆与喷药架升降操纵手柄相连接，喷药架升降平衡连通阀（34）安装布置在驾驶室（Ⅶ）中的操纵控制台内，通过液压油管分别与左、右侧的喷药架升降油缸（35）及喷药架升降控制阀（33）联结连通；喷药架支架伸展折叠驱动子系统，由支架伸展折叠控制阀（32）、4只支架伸展折叠油缸（18）组成，支架伸展折叠控制阀（32）安装布置在驾驶室（Ⅶ）中的控制台内，设有的4组液压油进出管口通过液压油管分别与4只支架伸展折叠油缸（18）单独联结连通，通过拨杆分别与4只支架伸展折叠操纵手柄单独连接；液压转向驱动子系统，由液压转向器（20）、左右侧的转向油缸（19）组成，通过液压油管联结连通，液压转向器（20）安装布置在驾驶室（Ⅶ）中的操纵控制台内，通过蜗轮蜗杆和万向十字节与方向盘相连接；

所述的喷药驱动分系统，由喷药驱动变量液压泵（23）、喷药液压马达（21）、喷药液压控制阀（22）组成，通过液压油管联结连通，喷药驱动变量液压泵（23）安装布置在液压中心工作站（6）内的液压元器件安装架上，通过联轴器与主动力传动箱（5）中的1根主动力输出轴相连接，喷药液压马达（21）通过安装固定座安装布置在机架总成（Ⅲ）的后部上方，通过联轴器与高压离心喷雾泵（10）相连接，喷药液压控制阀（22）安装布置在驾驶室（Ⅶ）中的操纵控制台内，通过拨杆与喷药液压马达操纵手柄相连接；

所述的药液储存罐（8），选择配置用工程塑料制成的圆柱形罐体，罐体上设置有药液添装口、吸水管、回水管、放水管、出液管、滤清器、液位器及配置的管路、阀门，通过安装固定座整体安装布置在机架总成（Ⅲ）的后部上方，通过出液管与高压离心喷雾泵（10）相连接；

所述的药液喷洒系统，由喷药驱动变量液压泵（23）、喷药液压马达（21）、喷药液压控制阀（22）组成液压喷药驱动分系统，由高压离心喷雾泵（10）、直通单向阀、喷药杆、喷头组成喷洒作业系统；喷药液压马达（21）与高压离心喷雾泵（10）联结成刚性整体，通过安装固定座整体安装布置在药液储存罐（8）后方的机架总成（Ⅲ）上，喷药液压马达（21）的动力输出轴通过联轴器与高压离心喷雾泵（10）的动力输入轴相连接，高压离心喷雾泵（10）的进液口通过药液流通管与药液储存罐（8）的出液管相连接，高压离心喷雾泵（10）的出液口通过药液流通管与直通单向阀相连接；直通单向阀设计有5只，药液进液端通过药液流通管分别与高压离心喷雾泵（10）的出液口相连接，药液出液端通过药液流通管分别与安装固定在5幅喷药架支架上的喷药杆相连接，5只直通单向阀均安装布置在驾驶室（Ⅶ）中的操纵控制台内，分别通过拨杆与5只喷药操纵手柄相连接；喷药杆设计有5根，分别安装固定在喷药架的5幅支架上，每根喷药杆上均按等间隔距离安装固定有喷头；

所述喷药架，由支架、伸展折叠机构、四连杆升降机构（12）组成，整体铰接悬挂在机架总成（Ⅲ）后部的喷药架悬挂托柱（11）上，支架由1幅主支架、2幅中支架、2幅边支架组成，均选择使用碳结钢钢管制成，主支架铰接安装布置在四连杆升降机构（12）的后端，主支架左侧通过支架回转轴（59）依次铰接安装有左中支架、左边支架，主支架右侧通过支架回转轴（59）依次铰接安装有右中支架、右边支架；伸展折叠机构设计有4组，均由调节座板（57）、伸展折叠拉杆（58）、伸展折叠摆杆（60）、支架伸展折叠油缸（18）组成，分别安装布置在左、右中支架与左、右边支架铰接位置上和主支架与左、右中支架铰接位置上；四连杆升降机构（12）由四连杆机构、喷药架升降油缸（35）组成，四连杆机构选择使用碳结钢矩形钢管制成，前端铰接悬挂安装在机架总成（Ⅲ）后部的喷药架悬挂托柱（11）上，后端与主支架铰接安装固定，喷药架升降油缸（35）设计有2只，分别安装布置在四连杆机构两侧。

2.根据权利要求1所述的一种四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机，其特征在于：所述的左主梁（16）、右主梁（14），均选择使用碳结钢槽钢制成，在左主梁（16）、右主梁（14）的前、后两端均制有供前行走管梁（13）、后行走管梁（17）穿越的焊装工艺孔；加固横梁（15）设计有5根，均选择使用碳结钢槽钢制成，使用全约束焊接方法与左主梁（16）、右主梁（14）焊装固定成一种平面框架结构形式的刚性整体；前行走管梁（13）、后行走管梁（17），均选择使用碳结钢无缝钢管制成，均以穿越形式分别焊装固定在左主梁（16）、右主梁（14）前、后两端留有的焊装工艺孔内；驾驶室升降托柱（2）设计有2根，均选择使用碳结钢矩形钢管制成，分别焊装固定在左主梁（16）、右主梁（14）的前端，在内角位置上通过焊装固定支撑柱进行稳定加固；喷药架悬挂托柱（11）设计有2根，均选择使用碳结钢矩形钢管制成，分别焊装固定在左主梁（16）、右主梁（14）的后端，在内角位置上通过焊装固定支撑柱进行稳定加固。

3.根据权利要求1所述的一种四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机，其特征在于：所述的行走动力分配机构，由行走液压马达（27），行走分动箱（38），前、后行走分动轴（37），前、后差速器（40），万向伸缩联轴器（36）组成，行走液压马达（27）和行走分动箱（38）联结成刚性整体，行走液压马达（27）的动力输出轴通过联轴器与行走分动箱（38）的动力输入轴相连接，通过安装固定板整体安装布置在机架总成（Ⅲ）中的加固横梁（15）下方，行走分动箱（38）设有前、后2根动力输出轴，分别通过联轴器与前、后行走分动轴（37）的一端相连接；前、后差速器（40）分别通过安装固定板安装固定在机架总成（Ⅲ）中的前行走管梁（13）、后行走管梁（17）上，前、后差速器（40）均设有1根动力输入轴，分别通过联轴器与前、后行走分动轴（37）的另一端相连接，前、后差速器（40）的左、右两侧均设有动力输出轴，每根动力输出轴的轴头上均设有连接法兰盘；万向伸缩联轴器（36）设计有4只，均由连接法兰盘、伸缩套管轴、万向联轴节组成，万向伸缩联轴器（36）两端设有的连接法兰盘分别与前、后差速器（40）左、右两侧动力输出轴头上设有的连接法兰盘和4只行走支臂总成（39）中行走主动锥齿轮（44）轴头上设有的连接法兰盘（45）相连接；

所述的行走支臂总成（39），设计有4只，均由行走支臂、动力传输装置、轮边动力箱、行走轮（41）组成，整体安装布置在机架总成（Ⅲ）中前行走管梁（13）、后行走管梁（17）的左、右两端；行走支臂包括行走支撑套管（47）、十字固定夹座（9）、转向驱动套管（51），行走支撑套管（47）选择使用碳结钢无缝钢管制成，上部外侧焊装固定有行走主动锥齿轮安装固定座管（42），中部外侧焊装固定有转向装置安装固定梁（3）的连接固定板（46），下部留有转向驱动臂（48）活动工艺口，行走支撑套管（47）的上端通过十字固定夹座（9）联结固定在相对应的前行走管梁（13）、后行走管梁（17）两端端头上形成一种稳定刚性整体，下端通过平面压力轴承坐装在转向驱动套管（51）外部设有的限位托架（49）内，转向驱动套管（51）选择使用碳结钢无缝钢管制成，中部外侧焊装固定有行走支撑套管（47）的限位托架（49），下部端头上焊装固定有连接法兰盘与轮边动力箱壳体（54）连接固定，上部通过粉末含油轴承套装在行走支撑套管（47）的内孔里；动力传输装置包括行走主动锥齿轮（44）、行走从动锥齿轮（43）、行走主传动轴（50），行走主动锥齿轮（44）选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在行走支撑套管（47）上设有的行走主动锥齿轮安装固定座管（42）内，通过轴头上设有的连接法兰盘（45）与万向伸缩联轴器（36）连接固定，行走从动锥齿轮（43）选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在行走支撑套管（47）上部的内孔里，在行走支撑套管（47）内与行走主动锥齿轮（44）啮合连接，行走主传动轴（50）选择使用碳结钢圆钢制成，以贯穿形式安装布置在行走支撑套管（47）和转向驱动套管（51）的内孔里，上端安装固定在行走从动锥齿轮（43）上，下端通过联轴器与轮边主动锥齿轮（53）连接固定；轮边动力箱包括动力箱壳体（54）、轮边主动锥齿轮（53）、轮边从动锥齿轮（55）、驱动轮毂（56），动力箱壳体（54）设计成扁方形，选择使用碳结钢钢板焊装制成，上部焊装固定有轮边主动锥齿轮安装固定座管（52），在轮边主动锥齿轮安装固定座管（52）上端口焊装固定有连接法兰盘与转向驱动套管（51）连接固定，内侧面焊装固定有轮边从动锥齿轮安装固定座管，轮边主动锥齿轮（53）选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在动力箱壳体（54）上部设有的轮边主动锥齿轮安装固定座管（52）内，通过联轴器与行走主传动轴（50）连接固定，轮边从动锥齿轮（55）选择使用合金钢制成，通过轴承安装固定在动力箱壳体（54）内侧设有的轮边从动锥齿轮安装固定座管内，在动力箱壳体（54）内与轮边主动锥齿轮（53）啮合连接，轮边从动锥齿轮（55）轴通过连接固定套与驱动轮毂（56）相连接，驱动轮毂（56）选择使用碳结钢圆钢锻造加工制成，通过钢圈螺栓紧密联结固定在行走轮（41）的钢板轮圈上；行走轮（41）选择大直径窄轮宽橡胶轮胎与钢板轮圈组装制成，通过钢圈螺栓安装固定在驱动轮毂（56）上；

所述的轮距调节装置，设计有4组，均由蜗杆吊架、支撑环、蜗杆、蜗轮、直流电机组成，蜗杆吊架设计有2只，均选择使用碳结钢钢板制成，安装固定在机架总成（Ⅲ）中的前行走管梁（13）、后行走管梁（17）两端，支撑环选择使用碳结钢钢板制成，套装固定在行走支臂总成（39）中的行走支撑套管（47）上部，通过设有的连接套管与蜗杆杆头连接固定，蜗杆选择使用碳结钢圆钢制成，安装布置在蜗杆吊架上设有的蜗杆活动套管内，直流电机通过安装固定座安装固定在机架总成（Ⅲ）中的加固横梁（15）上，蜗轮安装固定在直流电机的动力输出轴上形成刚性整体与蜗杆啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种四轮驱动四轴转向自动对行高地隙玉米喷药机，其特征在于：所述的转向装置安装固定梁（3），选择使用碳结钢矩形钢管制成，前、后两端分别与焊装固定在前、后侧的行走支撑套管（47）上的连接固定板（46）连接固定；转向油缸（19），安装固定在转向装置安装固定梁（3）的上表面，通过液压油管与液压转向器（20）联结连通，通过连接拉杆与转向连杆机构（7）相连接；转向连杆机构（7），安装固定在转向装置安装固定梁（3）的下表面，一端通过连接拉杆与转向油缸（19）的轴杆相连接，另一端分别与前、后侧的转向驱动臂（48）相连接；转向驱动臂（48），焊装固定在转向驱动套管（51）上，转向驱动套管（51）通过下部端头上设有的连接法兰盘与轮边动力箱壳体（54）连接固定，轮边动力箱中的驱动轮毂（56）与行走轮（41）连接固定。

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