CN111742657A - 一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，属于农业技术领域。目的是解决地面情况复杂时地轮装置单轮阻力大，并且对种子和肥料造成浪费的问题。牵引架和安装在牵引架上的地轮装置，地轮装置的侧面设置有脱转装置。解决作业过程中，由于反复的在农田两头调转车头，存在不必要的种子肥料浪费问题，从而节约播种成本。

Description

一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置

技术领域

本发明涉及一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，属于农业技术领域。

背景技术

目前牵引式免耕播种机比较流行，它主要是省去了旋耕的作业工序，播种季节即可进行播种，免耕播种技术最为广泛，它是实现植株分布均匀、克服缺苗断空、合理密植、提高产量的重要技术措施。绝大多数地方都已采用机械精量播种，其能做到开沟、下种、施肥、覆土、镇压连续作业。

现有的牵引式免耕播种机都是通过地轮将动力输出，地轮是动力源。一般播种机的传动地轮有两个，左右两侧各一个。当播种机被拖拉机落下后，地轮于地面接触，产生摩擦力，地轮转动，地轮通过链条将转动传动到轴，轴上装有与播种单组和排肥装置的链轮结构，地轮的转动的快慢直接决定排种的个数，排肥的次数，所以株距就是排种种子间距，因此农户可以根据株距行距计算每亩播种种子数，也就可以理论上计算产量，有效的估量种下的种子数量。现有技术依靠地轮传动，经转化链接到种子和肥料，这是目前最广泛的应用。

现有的免耕播种机并未对地轮这个动力来源进行细化分析，地轮这个动力来源都是和地面接触后，由于播种机自重和地面产生摩擦进行旋转，两侧的地轮同时转动。可是，现实作业中，地面并不是理想化的平整，一定会有山地，凹地、倾斜地、陡坡地等地面情况复杂，当一轮转动，另一轮被带着转动，在作业实际中，经常出现链条拉断、掉链、轴扭变形等实际情况出现；现有的牵引式免耕播种机在工作时需要往复掉头的情况，然而这种需要往复掉头的情况均被忽略，虽然在地头掉头播种机都会抬起离开地面，但是由于没有制动停转，播种机在惯性的促使下一定会转动，从而造成种子、肥料的浪费，如果每掉一次头损失两粒种子，按照两行播种机计算。将是极大的损失，也会增加种子和产量估算误差。

因此，亟需提出一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是解决地面情况复杂时地轮装置单轮阻力大，并且对种子和肥料造成浪费的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，包括牵引架和安装在牵引架上的地轮装置，地轮装置的侧面设置有脱转装置；

脱转装置包括第一棘轮固定架、第一棘轮、第二棘轮固定架、第二棘轮、传动轴、花键轴、压力弹簧、轴套、第一联轴器、第二联轴器和导向杆，传动轴上套装有花键轴，花键轴上套装有压力弹簧和轴套，压力弹簧的两端分别顶紧轴套的一端和花键轴的轴端，轴套的另一端同轴线固定连接有第一联轴器，第二棘轮通过轴承套装在轴套上，第二棘轮固定架与第二棘轮固定连接，第一棘轮固定架与地轮装置建立安装，第一棘轮固定架与第一棘轮固定连接，第一棘轮通过轴承套装在第二联轴器上，第二棘轮与第一棘轮接触，传动轴依次穿过轴套、第一联轴器和第二联轴器的轴心，传动轴与轴套、第一联轴器和第二联轴器不接触，第二棘轮固定架的上端与导向杆滑动连接。

优选的：还包括联动轴，所述联动轴与传动轴固定连接。

优选的：传动轴的截面为六边形，花键轴的轴心设置有六边形的孔与传动轴配合固定连接。

优选的：所述地轮装置包括橡胶轮、地轮轴、侧接板、主动轮、传动单元、地轮架、从动轮、第一铰接架、液压杆和第二铰接架，第一棘轮固定架与地轮架固定连接，地轮架与第一铰接架铰接，侧接板与第一铰接架铰接，第二铰接架固定连接在地轮架和侧接板之间，地轮架的两端分别安装有主动轮和从动轮，主动轮和从动轮通过传动单元连接，从动轮套装在第二联轴器上并与第二联轴器固定连接，橡胶轮通过地轮轴与主动轮连接，橡胶轮套装在地轮轴上，橡胶轮位于侧接板和地轮架之间，与地轮轴连接，地轮轴分别与侧接板和地轮架轴承连接，橡胶轮通过地轮轴与主动轮连接，液压杆的两端分别铰接有第一铰接架和第二铰接架，第一铰接架的侧面固定连接有导向杆。

优选的：牵引架固定安装有牵引架横梁，第一铰接架通过牵引架横梁与牵引架固定连接。

优选的：脱转装置和地轮装置的数量各为两个，两个脱转装置和两个地轮装置对称布置在牵引架的左右两侧，两侧的传动轴通过联动轴固定连接。

优选的：还包括排种装置和排肥装置，排种装置和排肥装置固定设置在牵引架上侧，排种装置和排肥装置位于两个脱转装置之间，联动轴分别与排种装置和排肥装置建立连接。

优选的：所述侧接板的侧面具有一个轴承座，联动轴的两端分别与两个侧接板侧面的轴承座连接。

优选的：轴套圆周阵列设置有滑块，轴套通过滑块与花键轴滑动连接。

本发明具有以下有益效果：

1.解决作业过程中，由于反复的在农田两头调转车头，存在不必要的种子肥料浪费问题，从而节约播种成本。

2.解决现有装置在山地、凹地等复杂地况播种质量差的问题。

3.解决现有作业过程中单轮作业造成的链条断裂、轴扭曲等故障问题，减少了维修维护的频率，降低种植成本，有效防止设备在农忙时损坏而影响农业生产。

附图说明

图1为地轮装置的立体图；

图2为脱转装置的立体图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为侧接板的结构示意图；

图5为脱转装置内部结构示意图；

图6为脱转装置脱离的机构示意图；

图7为脱转装置啮合的机构示意图；

图8为一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置的侧视图；

图9为一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置的立体图。

图中1-牵引架，2-地轮装置，3-排种装置，4-排肥装置，5-侧接板，6-联动轴，7-脱转装置，8-主动轮，9-传动单元，10-地轮架，11-第一棘轮固定架，12-第一棘轮，13-第二棘轮固定架，14-第二棘轮，15-传动轴，16-花键轴，17-压力弹簧，18-牵引架横梁，19-第一铰接架，20-液压杆，21-第二铰接架，22-轴套，23-第一联轴器，24-第二联轴器，25-从动轮，27-橡胶轮，28-地轮轴，29-导向杆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

本发明所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1-图9说明本实施方式，本实施方式的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，包括牵引架1和安装在牵引架1上的地轮装置2，地轮装置2的侧面设置有脱转装置7；

脱转装置7包括第一棘轮固定架11、第一棘轮12、第二棘轮固定架13、第二棘轮14、传动轴15、花键轴16、压力弹簧17、轴套22、第一联轴器23、第二联轴器24和导向杆29，传动轴15上套装有花键轴16，花键轴16上套装有压力弹簧17和轴套22，压力弹簧17的两端分别顶紧轴套22的一端和花键轴16的轴端，轴套22的另一端同轴线固定连接有第一联轴器23，第二棘轮14通过轴承套装在轴套22上，第二棘轮固定架13与第二棘轮14固定连接，第一棘轮固定架11与地轮装置2建立安装，第一棘轮固定架11与第一棘轮12固定连接，第一棘轮12通过轴承套装在第二联轴器24上，第二棘轮14与第一棘轮12接触，传动轴15依次穿过轴套22、第一联轴器23和第二联轴器24的轴心，传动轴15与轴套22、第一联轴器23和第二联轴器24不接触，第二棘轮固定架13的上端与导向杆29滑动连接，第一棘轮12和第二棘轮14具有等腰梯形的齿。

具体实施方式二：结合图1、图3、图6、图9说明本实施方式，本实施方式的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，还包括联动轴6，所述联动轴6与传动轴15固定连接。

具体实施方式三：结合图1、图6说明本实施方式，本实施方式的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，传动轴15的截面为六边形，花键轴16的轴心设置有六边形的孔与传动轴15配合固定连接，传动轴15与花键轴16通过销钉连接防止发生轴向位移和径向位移，在作业过程中，销钉主要承受径向力，此时销钉受力大易折断，花键轴16的轴心设置有六边形的孔与传动轴15配合，减少销钉承受的径向力，保证设备的运行稳定，减少了维修维护的频率，降低种植成本，有效防止设备在农忙时损坏而影响农业生产。

具体实施方式四：结合图1、图2、图8、图9说明本实施方式，本实施方式的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，所述地轮装置2包括橡胶轮27、地轮轴28、侧接板5、主动轮8、传动单元9、地轮架10、从动轮25、第一铰接架19、液压杆20和第二铰接架21，第一棘轮固定架11与地轮架10固定连接，地轮架10与第一铰接架19铰接，侧接板5与第一铰接架19铰接，第二铰接架21固定连接在地轮架10和侧接板5之间，地轮架10的两端分别安装有主动轮8和从动轮25，主动轮8和从动轮25通过传动单元9连接，从动轮25套装在第二联轴器24上并与第二联轴器24固定连接，橡胶轮27套装在地轮轴28上，橡胶轮27位于侧接板5和地轮架10之间，与地轮轴28连接，地轮轴28分别与侧接板5和地轮架10轴承连接，橡胶轮27通过地轮轴28与主动轮8连接，液压杆20的两端分别铰接有第一铰接架19和第二铰接架21，第一铰接架19的侧面固定连接有导向杆29，导向杆29与传动轴15共同作用，防止第二棘轮固定架13发生偏转。

具体实施方式五：结合图1、图2说明本实施方式，本实施方式的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，牵引架1固定安装有牵引架横梁18，第一铰接架19通过牵引架横梁18与牵引架1固定连接。

具体实施方式六：结合图8、图9说明本实施方式，本实施方式的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，脱转装置7和地轮装置2的数量各为两个，两个脱转装置7和两个地轮装置2对称布置在牵引架1的左右两侧，两侧的传动轴15通过联动轴6固定连接，适用于山地、凹地等复杂地况，同时防止地轮装置2空转，解决现有作业过程中一个地轮装置2单独作业造成的链条断裂、轴扭曲等故障问题，减少了维修维护的频率，降低种植成本，有效防止设备在农忙时损坏而影响农业生产；防止在施肥播种完成后，地轮装置2上升时，由于运动惯性橡胶轮27继续旋转导致种子和肥料被排出，造成浪费，产量可控性增加。

具体实施方式七：结合图8、图9说明本实施方式，本实施方式的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，还包括排种装置3和排肥装置4，排种装置3和排肥装置4固定设置在牵引架1上侧，排种装置3和排肥装置4位于两个脱转装置7之间，联动轴6分别与排种装置3和排肥装置4建立连接，解决作业过程中，由于反复的在农田两头调转车头，存在不必要的种子肥料浪费问题，从而防止排种装置3和排肥装置4把种子和化肥洒在不需要的位置，减少浪费。

具体实施方式八：结合图4、图9说明本实施方式，本实施方式的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，所述侧接板5的侧面具有一个轴承座，联动轴6的两端分别与两个侧接板5侧面的轴承座连接，侧接板5侧面的轴承座起到连接联动轴6的作用，使联动轴6只能发生径向运动，从而保证传动轴15只能发生径向运动。

具体实施方式九：结合图2、图3、图5说明本实施方式，本实施方式的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，轴套22内圆周阵列设置有滑块，轴套22通过滑块与花键轴16滑动连接，轴套22内圆周阵列的滑块防止轴套22与花键轴16发生径向位移。

工作原理：

拖拉机通过牵引架1牵引着播种机进行作业，同时拖拉机给播种机提供液压、电源输出等基本动能，来实现油缸的运动以及提供照明等等电源；播种机作业时，拖拉机通过液压杆20使播种机整机落地，此时橡胶轮27首先着地，基于播种机自重和限深轮等其他机构的协作，橡胶轮27与地面接触，当拖拉机作业行走，橡胶轮27随之进行运动，橡胶轮27通过地轮轴28驱动主动轮8，主动轮8通过传动单元9驱动从动轮25，从动轮25将动力输出给第二联轴器24，第二联轴器24将运动传递给与其啮合的第一联轴器23，第一联轴器23通过轴套22驱动传动轴15运动，传动轴15驱动联动轴6运动，联动轴6将动力通过链轮等机构输出给播种单组，播种单组经过减速、加速等转化将动力传递给排种装置3和排肥装置4。随着运动将种子排出并施肥，在播种过程中还有剪切秸秆、起垄、土壤开沟、回填、镇压等一系类过程；

在脱转装置作业时，橡胶轮27着地，橡胶轮27向上运动，橡胶轮27带动地轮架10和侧接板5向上运动，第一棘轮固定架11带动第一棘轮12旋转，压力弹簧17推动轴套22沿花键轴16方向运动，第一棘轮12与第二棘轮14啮合，轴套22带动第一联轴器23沿花键轴16方向运动，第一联轴器23与第二联轴器24啮合，即为脱转装置7“合”的结构；

拖拉机通过牵引架1带动地轮装置2运动，橡胶轮27与地面摩擦产生动力来源，当橡胶轮27旋转时，橡胶轮27将动力通过主动轮8和传动单元9传递给从动轮25，从动轮25将动力输出给第二联轴器24，第二联轴器24将运动传递给与其啮合的第一联轴器23，第一联轴器23通过轴套22驱动传动轴15运动，传动轴15驱动联动轴6运动，联动轴6将动力传输给播种机的排种装置3和排肥装置4；

在脱转装置空载时，橡胶轮27与地面分离，橡胶轮27失去地面的支撑力向下运动，橡胶轮27带动地轮架10和侧接板5向下运动，第一棘轮固定架11带动第一棘轮12旋转，第一棘轮12的推动第二棘轮14运动，第二棘轮14通过轴套22沿花键轴16方向运动，导向杆29与传动轴15平行设置，第二棘轮固定架13沿花键轴16和导向杆29方向运动，压力弹簧17被压缩，第一棘轮12与第二棘轮14的齿顶互相接触时，第一联轴器23与第二联轴器24分离，即为脱转装置7“离”的结构，当一个脱转装置7脱离地面时，不会影响另一个脱转装置7的运行，使播种和施肥工作可以继续进行，防止悬空的脱转装置7空转，从而避免链条断裂、轴扭曲等故障问题，适用于多种复杂地况；

在播种机上两侧对称装有地轮装置2，保证动力充足和平衡性，并不影响地轮装置2同时作业，但是在坡地、凹地等复杂环境，如果两侧地轮装置2有一侧脱转，或者解释由于地面不平，有一侧地轮装置2悬空，而失去与地面的摩擦，即刻与同侧的脱转装置7分离，不会造成另一侧地轮装置2的阻力和负担；单当离地的橡胶轮27再次落地，产生摩擦开始转动，就会瞬间与脱转装置7联合，从而与另一侧的地轮装置2开始作业；在播种过程中即使两侧的地轮间隙工作也不影响播种和施肥，当两侧的橡胶轮27同时离开地面，两侧的脱转装置7与两侧的地轮装置2同时分离，此时播种动力源停止，排钟停止，排肥停止，达到节约种子，节约肥料的目的。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本发明不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本发明所公开。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (9)

1.一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，包括牵引架(1)和安装在牵引架(1)上的地轮装置(2)，其特征在于：地轮装置(2)的侧面设置有脱转装置(7)；

脱转装置(7)包括第一棘轮固定架(11)、第一棘轮(12)、第二棘轮固定架(13)、第二棘轮(14)、传动轴(15)、花键轴(16)、压力弹簧(17)、轴套(22)、第一联轴器(23)、第二联轴器(24)和导向杆(29)，传动轴(15)上套装有花键轴(16)，花键轴(16)上套装有压力弹簧(17)和轴套(22)，压力弹簧(17)的两端分别顶紧轴套(22)的一端和花键轴(16)的轴端，轴套(22)的另一端同轴线固定连接有第一联轴器(23)，第二棘轮(14)通过轴承套装在轴套(22)上，第二棘轮固定架(13)与第二棘轮(14)固定连接，第一棘轮固定架(11)与地轮装置(2)建立安装，第一棘轮固定架(11)与第一棘轮(12)固定连接，第一棘轮(12)通过轴承套装在第二联轴器(24)上，第二棘轮(14)与第一棘轮(12)接触，传动轴(15)依次穿过轴套(22)、第一联轴器(23)和第二联轴器(24)的轴心，传动轴(15)与轴套(22)、第一联轴器(23)和第二联轴器(24)不接触，第二棘轮固定架(13)的上端与导向杆(29)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，其特征在于：还包括联动轴(6)，所述联动轴(6)与传动轴(15)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，其特征在于：传动轴(15)的截面为六边形，花键轴(16)的轴心设置有六边形的孔与传动轴(15)配合固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，其特征在于：所述地轮装置(2)包括橡胶轮(27)、地轮轴(28)、侧接板(5)、主动轮(8)、传动单元(9)、地轮架(10)、从动轮(25)、第一铰接架(19)、液压杆(20)和第二铰接架(21)，第一棘轮固定架(11)与地轮架(10)固定连接，地轮架(10)与第一铰接架(19)铰接，侧接板(5)与第一铰接架(19)铰接，第二铰接架(21)固定连接在地轮架(10)和侧接板(5)之间，地轮架(10)的两端分别安装有主动轮(8)和从动轮(25)，主动轮(8)和从动轮(25)通过传动单元(9)连接，从动轮(25)套装在第二联轴器(24)上并与第二联轴器(24)固定连接，橡胶轮(27)套装在地轮轴(28)上，橡胶轮(27)位于侧接板(5)和地轮架(10)之间，与地轮轴(28)连接，地轮轴(28)分别与侧接板(5)和地轮架(10)轴承连接，橡胶轮(27)通过地轮轴(28)与主动轮(8)连接，液压杆(20)的两端分别铰接有第一铰接架(19)和第二铰接架(21)，第一铰接架(19)的侧面固定连接有导向杆(29)。

5.根据权利要求4所述的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，其特征在于：牵引架(1)固定安装有牵引架横梁(18)，第一铰接架(19)通过牵引架横梁(18)与牵引架(1)固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，其特征在于：脱转装置(7)和地轮装置(2)的数量各为两个，两个脱转装置(7)和两个地轮装置(2)对称布置在牵引架(1)的左右两侧，两侧的传动轴(15)通过联动轴(6)固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，其特征在于：还包括排种装置(3)和排肥装置(4)，排种装置(3)和排肥装置(4)固定设置在牵引架(1)上侧，排种装置(3)和排肥装置(4)位于两个脱转装置(7)之间，联动轴(6)分别与排种装置(3)和排肥装置(4)建立连接。

8.根据权利要求6所述的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，其特征在于：所述侧接板(5)的侧面具有一个轴承座，联动轴(6)的两端分别与两个侧接板(5)侧面的轴承座连接。

9.根据权利要求6所述的一种牵引式免耕播种机地轮自动脱转装置，其特征在于：轴套(22)内圆周阵列设置有滑块，轴套(22)通过滑块与花键轴(16)滑动连接。

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