CN110268817B - 一种果园环状除草机械 - Google Patents

Abstract

一种果园环状除草机械，属于农业机械技术领域，包括机架、液压系统、平行四边形仿地形装置、环状避让装置和除草装置组成，机架能将本机械与拖拉机挂接，并为液压系统提供保护空间；液压系统是本机械的主要动力来源；仿地形装置主要由平行四边形调整架与仿地形轮组成，在仿地形轮随地形上下运动时调整架也会跟随着运动，进而带动环状避让装置中的“C”字型刀架上下运动，使机械能够适应各种地形；除草装置上安装有动力旋耕耙，并连接在缓冲减震装置上，使除草装置能够保持贴合地面，降低土壤阻力对机械的冲击；避让装置使本机械能够绕树干旋转，达到一次性除草的目的。

Description

一种果园环状除草机械

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种果园环状除草机械。

背景技术

果园中果树的杂草间距过大，极适合杂草生长，而大量的杂草严重影响了果树寿命以及水果的品质，进而影响了种植者的经济效益，因此果园除草是果园管理的一个重要环节。现有的除草机常采用圆盘式割草刀，其除草效果不彻底，复萌率高，需要一年多次作业，且只能单边除草，无法做到一次性对果树树干周围杂草的清除，延长了作业时间，增加了能源消耗。

发明内容

本发明的目的在于针对现有果园除草机械的不足，提供一种果园环状除草机械，针对保护性耕作的要点进行设计，该机械可以一次性除掉果树株间及以树干为中心环形区域的杂草，保护其它区域的草，以防止水土流失，同时可以防旱；设计出仿地形装置，以适应果园上下起伏的地形；配备智能化控制系统，能识别并自动避让果树，避免对果树的损伤。

本发明由机架、液压系统、平行四边形仿地形装置、环状避让装置和除草装置组成；其中液压泵与齿轮箱固接于机架体上；行走轮固定装配在机架体上；液压系统固定在机架上；平行四边形仿地形装置固定装配在机架上；环状避让装置固定装配在平行四边形仿地形装置上；除草装置固定装配在环状避让装置上；液压系统分为动力部与控制部，动力部为环状避让装置与除草装置E提供动力，控制部控制环状避让装置自动绕树干旋转。所述的机架为框架结构，由底板、顶板、立柱Ⅰ、立柱Ⅱ、立柱Ⅲ和立柱Ⅳ组成，底板四角经立柱Ⅰ、立柱Ⅱ、立柱Ⅲ和立柱Ⅳ，与顶板四角固接。

所述的机架由机架体、行走轮、齿轮箱组成，齿轮箱的输入轴与拖拉机的动力输出轴配装，输出轴与液压泵的机械动力输入端配装。

所述的液压系统由油箱、溢流阀、电磁阀、液压泵、液压马达、伸缩式液压缸和风扇组成，油箱、溢流阀、风扇和电磁阀固定安装在箱体上，箱盖装配在箱体上，伸缩式液压缸的一端固定装配在液压缸架上，另一端与C字型刀架的连接件装配；其中一个油口通过油管与电磁阀配装，另一个油口通过油管与油箱回油口配装，电磁阀的进油口与液压泵的出油口配装，液压马达的数量为三个，分别装配在三个底件上；液压马达进油口通过油管与液压泵出油口配装，出油口通过油管与油箱回油口配装，溢流阀的进油口与液压泵的出油口配装，出油口与油箱的回油口配装。

所述的平行四边形仿地形装置由球轴承雌头、球轴承雄头限位筒、限位杆Ⅰ、杆套、球轴承雄头连接、液压缸架连接件、弹簧、仿地形轮、轮架和导轨组成；两个球轴承雄头限位筒与两个球轴承雄头连接杆分别和四个球轴承雌头配合连接，四个球轴承雌头配合安装在机架体上，限位杆Ⅰ的一端与球轴承雄头限位筒配合连接，另一端与杆套配合连接，限位杆Ⅰ与球轴承雄头限位筒之间固接弹簧，杆套与球轴承雄头连接杆上加工有相同直径的通孔，杆套通过螺栓固接在球轴承雄头连接杆上，球轴承雄头连接杆由连接杆Ⅰ和连接杆Ⅱ组成，连接杆Ⅱ与轴承的内圈配合连接，并与连接杆Ⅰ固接，液压缸架连接件与轴承的外圈配合连接，仿地形轮通过轮轴安装在轮架上，轮架固接在导轨上，导轨固接在液压缸架的底部。

所述的环状避让装置由液压缸架、C字型刀架、C字型刀架连接件、接触杆、电控座和定位杆组成，液压缸架由上液压缸架板、下液压缸架板和两根液压缸架梁固接而成，C字型刀架与轴承外圈配合连接，轴承内圈与液压缸架梁Ⅰ配合连接，电控座和定位杆与上液压缸架板固接,接触杆通过卷簧与液压缸架梁Ⅰ配装，液压缸架与液压缸架连接件固接，电控座用于接收接收信号并向电磁阀控制系统发送信号。

所述的除草装置由顶件、限位杆Ⅱ、限位筒、弹簧、底件、动力旋耕耙和限位装置连接件组成，顶件与C字型刀架固接，三个限位装置连接件与顶件配合连接，三个限位装置连接件与底件配合连接，一个限位杆Ⅱ与一个限位筒配合连接，并由弹簧固接组成一个限位装置，限位装置的一端与顶件上的限位装置连接件通过销轴配合连接，另一端与底件上的限位装置连接件通过销轴配合连接，动力旋耕耙与液压马达配合连接。

本发明的有益效果在于：

1. 本发明设计出了一种C字型刀架，由拖拉机牵引，C字型刀架将逐渐靠近树干，当树干进入刀架中央位置时，在液压缸的驱动下，C字型刀架将绕树干转动，进而带动刀架上安装的除草刀盘绕树干转动，从而完成对树干周围的一次性除草。

2. 本发明设计出了一种平行四边形仿地形机构，仿地形机构由平行四边形框架和液压缸架两部分组成，平行四边形框架一端采用球形铰链与机架相连，另一端与液压缸架刚性连接，液压缸架与C字型刀架通过轴承相连，其底部装有仿地形轮，可以带动液压缸架仿照作业地形的起伏而上下运动，带动C字型刀架在离地高度上作出调整，达到仿地形除草的效果。

3. 本发明设计出了一种具有仿地形作用的刀盘，三个由弹簧与伸缩杆组成的缓冲调整装置可以很好地适应地面，刀盘底部安装的立式旋耕刀在除草作业时能够有效破坏杂草根系，达到更加优良的除草效果。

4. 本发明巧妙结合机械机构与液压元件的联动控制系统，液压缸架上装有一个具有卷簧的接触杆，此接触杆与C字型刀架相割，在除草作业时与进入C字型刀架的树干相接触，随着除草机的前进，接触杆转动，带动与接触杆相连的凸块闭合控制电磁换向阀的开关，电磁换向阀被激发后控制液压缸伸长，驱动C字型刀架绕树干转动，当树干离开C字型刀架后，接触杆在卷簧的带动下恢复到原位置，带动凸块切断开关，电磁换向阀阀芯恢复原位，液压缸收缩，驱动C字型刀架恢复原位置，从而完成一个工作周期。

5. 本发明可以改装成对称结构，在机架左右各装配一个独立的平行四边形仿地形装置、环状避让装置以及除草装置，双边除草，使作业效率提高一倍。

附图说明

图1为果园环状除草机械轴测图。

图2为机架轴测图。

图3为机架俯视图。

图4为机架右视图。

图5为平行四边形仿地形机构轴测图。

图6为环状避让装置轴测图。

图7为环状避让装置右视图。

图8为除草装置轴测图。

其中：A.机架、B.液压系统、C.平行四边形仿地形装置、D.环状避让装置E.除草装置1.箱盖、2.风扇、3.油箱、4.箱体、5.机架体、6.电磁阀、7.溢流阀、8.液压泵、9.行走轮、10.齿轮箱、11.球轴承雄头限位筒、12.弹簧、13.限位杆/>、14.连接杆/>、15.轴承、16.液压缸架连接件、17.连接杆/>、18.杆套、19.球轴承雌头、20.下液压缸架板、21.上液压缸架板、22.液压缸架梁/>、23.液压缸架、24.接触杆、25.C字型刀架、26.C字型刀架连接件、27.伸缩式液压缸、28.电控座、29.轮架、30.仿地形轮、31.导轨、32.定位杆、33.限位杆/>、34.限位筒、35.限位装置连接件、36.底件、37.液压马达、38.动力旋耕耙、39.弹簧/>、40.螺钉、41.顶件、42.球轴承雄头连接杆、43.限位装置。

具体实施方式

如图1至图8所示，本发明由机架A、液压系统B、平行四边形仿地形装置C、环状避让装置D和除草装置E组成；液压泵8与齿轮箱10固接于机架体5上；行走轮9固定装配在机架体5上；液压系统B固定在机架A上；平行四边形仿地形装置C固定装配在机架A上；环状避让装置D固定装配在平行四边形仿地形装置C上；除草装置E固定装配在环状避让装置D上；液压系统B分为动力部与控制部，动力部为环状避让装置D与除草装置E提供动力，控制部控制环状避让装置D自动绕树干旋转。

如图2至图4所示，所述的机架A由机架体5、行走轮9、齿轮箱10组成，齿轮箱10的输入轴与拖拉机的动力输出轴配装，输出轴与液压泵8的机械动力输入端配装。

如图3和图6至图8所示，所述的液压系统B包括油箱3、溢流阀7、电磁阀6、液压泵8、液压马达37、伸缩式液压缸27和风扇2，油箱3、溢流阀7、风扇2和电磁阀6组成，其中电磁阀6固定安装在箱体4上，箱盖1装配在箱体4上，伸缩式液压缸27的一端固定装配在液压缸架23上，另一端与C字型刀架的连接件26装配；其中一个油口通过油管与电磁阀6配装，另一个油口通过油管与油箱3回油口配装，电磁阀6的进油口与液压泵8的出油口配装，液压马达37的数量为三个，分别装配在三个底件36上；液压马达37进油口通过油管与液压泵8出油口配装，出油口通过油管与油箱3回油口配装，溢流阀7的进油口与液压泵8的出油口配装，出油口与油箱3的回油口配装。

如图5所示，所述的平行四边形仿地形装置C由球轴承雌头19、球轴承雄头限位筒11、限位杆Ⅰ13、杆套18、球轴承雄头连接杆42、液压缸架连接件16、弹簧12、仿地形轮30、轮架29和导轨31组成，两个球轴承雄头限位筒11与两个球轴承雄头连接杆42分别和四个球轴承雌头19配合连接，四个球轴承雌头19配合安装在机架体5上，限位杆Ⅰ13的一端与球轴承雄头限位筒11配合连接，另一端与杆套18配合连接，限位杆Ⅰ13与球轴承雄头限位筒11之间固接弹簧12，杆套18与球轴承雄头连接杆42上加工有相同直径的通孔，杆套18通过螺栓固接在球轴承雄头连接杆42上，球轴承雄头连接杆42由连接杆Ⅰ14和连接杆Ⅱ17组成，连接杆Ⅱ17与轴承15的内圈配合连接，并与连接杆Ⅰ14固接，液压缸架连接件16与轴承15的外圈配合连接，仿地形轮30通过轮轴安装在轮架29上，轮架29固接在导轨31上，导轨31固接在液压缸架23的底部。

如图6和图7所示，所述的环状避让装置D由液压缸架23、C字型刀架25、C字型刀架连接件26、接触杆24、电控座28和定位杆32组成，液压缸架由上液压缸架板21、下液压缸架板20和两根液压缸架梁22固接而成，C字型刀架25与轴承外圈配合连接，轴承内圈与液压缸架梁Ⅰ22配合连接，电控座28和定位杆32与上液压缸架板21固接，接触杆24通过卷簧与液压缸架梁Ⅰ22配装，液压缸架23与液压缸架连接件16固接，电控座用于接收接收信号并向电磁阀控制系统发送信号。

如图8所示，所述的除草装置E由顶件41、限位杆Ⅱ33、限位筒34、弹簧39、底件36、动力旋耕耙38和限位装置连接件35组成，顶件41与C字型刀架25固接，三个限位装置连接件35与顶件41配合连接，三个限位装置连接件35与底件36配合连接，一个限位杆Ⅱ33与一个限位筒34配合连接，并由弹簧39固接组成一个限位装置43，限位装置43的一端与顶件41上的限位装置连接件35通过销轴配合连接，另一端与底件36上的限位装置连接件35通过销轴配合连接，动力旋耕耙38与液压马达37配合连接。

本发明果园除草机的操作过程为，将机架A与平行四边形仿地形装置C相连，将平行四边形仿地形装置C与环状避让装置D相连，将环状避让装置D与除草装置E相连，由机架的移动带动整个除草机向前运动，当除草机进入工作区域时，除草装置E在重力作用下，平行四边形仿地形装置C带动C字型刀架25向蓄水坑坑底移动，接触杆24开始与树干接触，接触杆24在树干作用下，开始转动，角位移传感器给予主控单元角位移信号，当达到设定值时，主控单元给液压系统B反馈信号，触发电磁阀6，使得伸缩式液压缸27开始伸长，带动C字型刀架25转动，避开树干，C字型刀架随机架A前进至即将脱离树干，接触杆24与树干脱离接触，反弹回原位，主控单元再次给予液压系统B反馈信号，触发电磁阀6，使得伸缩液压缸27开始收缩，带动C字型刀架25回转，回位，除草装置E完全脱离蓄水坑，各项部件归位，完成一次除草周期。

Claims (3)

1.一种果园环状除草机械，其特征在于：由机架（A）、液压系统（B）、平行四边形仿地形装置（C）、环状避让装置（D）和除草装置（E）组成；液压泵（8）与齿轮箱（10）固接于机架体（5）上；行走轮（9）固定装配在机架体（5）上；液压系统（B）固定在机架（A）上；平行四边形仿地形装置（C）固定装配在机架（A）上；环状避让装置（D）固定装配在平行四边形仿地形装置（C）上；除草装置（E）固定装配在环状避让装置（D）上；液压系统（B）分为动力部与控制部，动力部为环状避让装置（D）与除草装置（E）提供动力，控制部控制环状避让装置（D）自动绕树干旋转；

所述液压系统（B）包括油箱（3）、溢流阀（7）、电磁阀（6）、液压泵（8）、液压马达（37）、伸缩式液压缸（27）和风扇（2），油箱（3）、溢流阀（7）、风扇（2）和电磁阀（6）固定安装在箱体（4）上，箱盖（1）装配在箱体（4）上，伸缩式液压缸（27）的一端固定装配在液压缸架（23）上，另一端与C字型刀架连接件（26）装配；其中一个油口通过油管与电磁阀（6）配装，另一个油口通过油管与油箱（3）回油口配装，电磁阀（6）的进油口与液压泵（8）的出油口配装，液压马达（37）的数量为三个，分别装配在三个底件（36）上；液压马达（37）进油口通过油管与液压泵（8）出油口配装，出油口通过油管与油箱（3）回油口配装，溢流阀（7）的进油口与液压泵（8）的出油口配装，出油口与油箱（3）的回油口配装；

所述平行四边形仿地形装置（C）由球轴承雌头（19）、球轴承雄头限位筒（11）、限位杆Ⅰ（13）、杆套（18）、球轴承雄头连接杆（42）、液压缸架连接件（16）、弹簧Ⅰ（12）、仿地形轮（30）、轮架（29）和导轨（31）组成；两个球轴承雄头限位筒（11）与两个球轴承雄头连接杆（42）分别和四个球轴承雌头（19）配合连接，四个球轴承雌头（19）配合安装在机架体（5）上，限位杆Ⅰ（13）的一端与球轴承雄头限位筒（11）配合连接，另一端与杆套（18）配合连接，限位杆Ⅰ（13）与球轴承雄头限位筒（11）之间固接弹簧Ⅰ（12），杆套（18）与球轴承雄头连接杆（42）上加工有相同直径的通孔，杆套（18）通过螺栓固接在球轴承雄头连接杆（42）上，球轴承雄头连接杆（42）由连接杆Ⅰ（14）和连接杆Ⅱ（17）组成，连接杆Ⅱ（17）与轴承（15）的内圈配合连接，并与连接杆Ⅰ（14）固接，液压缸架连接件（16）与轴承（15）的外圈配合连接，仿地形轮（30）通过轮轴安装在轮架（29）上，轮架（29）固接在导轨（31）上，导轨（31）固接在液压缸架（23）的底部；

所述环状避让装置（D）由液压缸架（23）、C字型刀架（25）、C字型刀架连接件（26）、接触杆（24）、电控座（28）和定位杆（32）组成，液压缸架由上液压缸架板（21）、下液压缸架板（20）、液压缸架梁Ⅰ（22）和液压缸架梁Ⅱ固接而成，C字型刀架（25）与轴承外圈配合连接，轴承内圈与液压缸架梁Ⅰ（22）配合连接，电控座（28）和定位杆（32）与上液压缸架板(21)固接,接触杆（24）通过卷簧与液压缸架梁Ⅰ（22）配装，液压缸架（23）与液压缸架连接件（16）固接，电控座（28）用于接收信号并向电磁阀控制系统发送信号。

2.根据权利要求1所述的果园环状除草机械，其特征在于：所述机架(A)由机架体（5）、行走轮（9）、齿轮箱（10）组成；齿轮箱（10）的输入轴与拖拉机的动力输出轴配装，输出轴与液压泵（8）的机械动力输入端配装。

3.根据权利要求1所述的果园环状除草机械，其特征在于：所述除草装置（E）由顶件（41）、限位杆Ⅱ（33）、限位筒（34）、弹簧Ⅱ（39）、底件（36）、动力旋耕耙（38）和限位装置连接件（35）组成，顶件（41）与C字型刀架（25）固接，三个限位装置连接件（35）与顶件（41）配合连接，三个限位装置连接件（35）与底件（36）配合连接，一个限位杆Ⅱ（33）与一个限位筒（34）配合连接，并由弹簧Ⅱ（39）固接组成一个限位装置（43），限位装置（43）的一端与顶件（41）上的限位装置连接件（35）通过销轴配合连接，另一端与底件（36）上的限位装置连接件（35）通过销轴配合连接，动力旋耕耙（38）与液压马达（37）配合连接。