CN111937578A - 一种喷药除草一体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷药除草一体装置，包括行走板车、喷头和伸缩切割头，喷头通过喷药管连接到药泵，药泵连接有储药箱，药泵和储药箱安装在行走板车上，伸缩切割头悬空安装在行走板车底部，药泵和伸缩切割头采用同一个动力机构驱动，动力机构安装在行走板车上。本发明将除草和喷药两机构集成在行走板车上，实现两种功能的集成，同时实现两个功能的自动使用，效率高，作业成本低，省时省力，采用伸缩结构的伸缩切割头，能够适应凹凸不平的地面使用，避免刀具卡死，降低工人操作风险。
Description
技术领域
本发明属于喷药除草设备技术领域，涉及一种喷药除草一体装置。
背景技术
近年来，随着果园种植产业的新起，果园除草和农药喷洒成为必不可少的步骤。除草机在19世纪就已经出现了，1805年英国人普拉克内特发明了第一台收割谷物并可以切割杂草的机器，由人推动，通过齿轮传动带动旋刀割草，这就是割草机的雏形。1830年，英国纺织工程师比尔-布丁取得了滚筒剪草机专利, 并获得了赞誉。1832年，兰塞姆斯农机公司开始批量生产滚筒式割草机。1831年，英国纺织大师卡比利亚取得了滚草机世界独家专利。1833年，兰塞姆斯农机公司开始批量生产滚筒式的割草机。19世纪这种轻巧好操控滚筒式割草机被广泛用于交通道路旁绿化带。1902年，英国人伦敦恩斯制造了内燃机作动力的滚筒式割草机，其原理延用至今，如今已经发展了很多种类的除草机。但对于凹凸不平的地面时，至今为止还没有一种简单有效的方法来解决。
中国专利申请（申请号为2017203914920）中公开了一种调幅式果园割草机，该设计为果园垄面割草机，主要由主盘、侧盘、六角带压带装置、悬挂装置、草体切割装置、传动装置和行走装置等组成。整机机构示意图如图1所示。主盘整体为焊接结构，悬挂装置布置于主盘的前端，切割装置分为主盘切割和侧盘切割，主盘由两把直径600 mm旋转方向相反的刀盘组成，可以将杂草集中于主盘中央排出，侧盘切割装置与主盘右侧刀盘转向相同。主刀盘的动力由拖拉机后输出轴传入中央变速箱中提供。侧盘的动力由主盘上的一个变速箱通过六角带提供。行走装置可通过夹片上不同的孔位实现高度调节。压带装置安装在靠近主盘与侧盘的连接部位，侧盘折起0-30。范围内既可以传递动力也可以防止脱带，辅助侧盘完成割草作业。此装置由于是由拖拉机牵引工作，不适用于中小型果园，并且它只适用于坡面与平面，对于凹的地面就没办法除草，设计较为复杂。
在果园中，喷洒药物和除草这两个环节需要分别进行，但喷洒主要在上，除草主要在下，两者互不干预。在果园喷药过程中，往往都是人工来进行作业，因此效率会降低；在对多石子、多垄、多坑的果园中进行除草，刀具也很难适应，甚至会卡到土地里，对于多石子的园地，难免会因为刀具在高速下而把石子甩飞的危险。对于这些问题不仅加大了作业成本，耗时耗力，而且还加大了工人在工作时的危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种喷药除草一体装置，整体结构适应于各种凹凸不平的园地，既能喷洒又能除草，让果农达到事半功倍的效果，可同时进行除草和喷洒药物这两个作业，装置运转过程中两部分同时工作，互不干涉，实现了高效、节能、多功能化、保护工人安全的需求。
本发明采取的技术方案为：一种喷药除草一体装置，包括行走板车、喷头和伸缩切割头，喷头通过喷药管连接到药泵，药泵连接有储药箱，药泵和储药箱安装在行走板车上，伸缩切割头悬空安装在行走板车底部，药泵和伸缩切割头采用同一个动力机构驱动，动力机构安装在行走板车上。
优选的，上述行走板车包括平板、一对前大轮和一对后小轮，一对前大轮和一对后小轮分别安装在平板前后侧。
优选的，上述平板后侧上端安装有扶手。
优选的，上述储药箱固定连接在垫块上，垫块固定连接在安装板上，药泵固定连接在底座上，垫块和底座固定连接在安装板上，安装板固定连接在平板上。
优选的，上述动力机构包括驱动电机，驱动电机固定连接在行走板车上，驱动电机的输出轴通过连接套固定连接药泵的转轴，连接套通过锥齿轮副连接到竖直传动轴，竖直传动轴与行走板车转动连接且下端伸出行走板车后连接到伸缩切割头。
优选的，上述伸缩切割头包括两个切割头、压缩弹簧、转轴和安装固定板，两个切割头分别固定连接在两个转轴下端，两个转轴靠近上端均与安装固定板转动伸缩连接且上端伸出安装固定板后均通过齿轮副连接到动力机构的竖直传动轴，安装固定板为U型结构，开口朝上，两端固定连接在行走板车底部，每根转轴上套接有压缩弹簧，压缩弹簧两端分别固定连接在切割头上端和按压套下端，按压套与转轴转动伸缩连接，按压套一侧设置有悬臂，悬臂另一端固定连接在安装固定板底部，转轴上端与齿轮副伸缩活动连接，安装固定板的U型结构开口深度大于齿轮副厚度3-5mm。
优选的，上述切割头下端设置有下凸的椭圆形部。
优选的，上述转轴上端设置有导向键，齿轮副的从动齿轮内孔设置有导向槽，导向键置于导向槽内并能够上下移动。
优选的，上述压缩弹簧下端设置有限位块，限位块置于切割头上端面，限位块可拆卸地固定连接在切割头和压缩弹簧上。
优选的，上述喷药管包括相互连接的水平管和竖直管，水平管通过支撑架固定连接在行走板车上，竖直管采用伸缩管结构。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的效果如下：
（1）本发明将除草和喷药两机构集成在行走板车上，实现两种功能的集成，同时实现两个功能的自动使用，效率高，作业成本低，省时省力，采用伸缩结构的伸缩切割头，能够适应凹凸不平的地面使用，避免刀具卡死，降低工人操作风险，采用一个驱动电机实现两个动力输出，减少动力源布置，降低成本；
（2）该结构的行走板车结构简单，大轮在前，便于爬坡和凹凸不平地面的行走，后小轮采用万向轮时，便于控制方向，扶手便于推拉行走板车；
（3）垫块、安装板和底座的安装结构，便于将储药箱、药泵以及驱动电机安装在同一水平上，更容易调节安装和连接管道；
（4）采用一个驱动电机实现两个动力输出，减少动力源布置，降低成本，减少占用空间，设备更紧凑；
（5）U型的安装固定板对齿轮副竖直方向起到限位作用，转轴能够上下伸缩，实现切割头的避障；
（6）该结构的切割头结构简单，压缩弹簧能够起到连接作用和确保切割头位于最低位置，并在弹性伸缩过程中起到缓冲保护作用，从而适应凹凸不平的地面切割，伸缩结构稳定可靠，悬臂起到辅助支撑刀具转轴的作用，避免惯性过大造成切割不平稳，刀具寿命大大提高；
（7）椭圆形部结构设计，当驱动电机开启，转轴由齿轮副的作用开始旋转，并带动割草圆盘旋转，当遇到凹凸不平的地面时，底部的椭圆形部就开始发挥作用；如遇到凸起的地面时，地面的作用力会作用于割草圆盘，同时压缩弹簧，使割草圆盘整体上移，实现了凸起平面不会卡刀的问题，当凸起平面有石子时，椭圆形圆盘因受到作用力把石子直接压到土里，因此不会有把石子甩出的危险；如遇到多石子的园地时，刀齿与地面的距离足够，保证了刀齿不会与石子相碰而发生危险；
（8）导向键和导向槽移动结构，从而实现转轴的上下移动，实现切割头的定向伸缩；
（9）采用伸缩结构的竖直管，能够实现喷嘴的高度调节，从而适应不同场合的喷雾水平管便于将药泵出来的药液流入竖直管。
附图说明
图1为现有的除草装置结构示意图；
图2为本发明的等轴侧结构示意图；
图3为本发明的立体结构示意图；
图4为本发明的前视结构示意图；
图5为本发明的左视结构示意图；
图6为本发明的俯视结构示意图；
图7为伸缩切割头立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对发明进行进一步介绍。
实施例1：如图2-7所示，一种喷药除草一体装置，包括行走板车1、喷头2和伸缩切割头3，喷头2通过喷药管4连接到药泵5，药泵5连接有储药箱6，储药箱6上端设置有封盖，药泵5和储药箱6安装在行走板车1上，伸缩切割头3悬空安装在行走板车1底部，药泵5和伸缩切割头3采用同一个动力机构驱动，动力机构安装在行走板车1上。
优选的，上述行走板车1包括平板7、一对前大轮8和一对后小轮9，一对前大轮8和一对后小轮9分别安装在平板7前后侧，后小轮9采用万向轮，安装在平板的竖直悬臂下端，该结构的行走板车结构简单，大轮在前，便于爬坡和凹凸不平地面的行走，万向轮在后，便于控制方向。
优选的，上述平板7后侧上端安装有扶手10，推拉行走板车方便。
优选的，上述储药箱6固定连接在垫块14上，垫块14固定连接在安装板16上，药泵5固定连接在底座15上，垫块14和底座15固定连接在安装板16上，安装板16固定连接在平板7上，垫块、安装板和底座的安装结构，便于将储药箱、药泵以及驱动电机安装在同一水平上，更容易调节安装和连接管道，底座采用两根槽钢背对，并采用两根横钢固定连接，支撑稳定可靠。
优选的，上述动力机构包括驱动电机11，驱动电机11固定连接在行走板车1上的底座上，驱动电机11的输出轴通过连接套12固定连接药泵5的转轴，连接套12通过锥齿轮副连接到竖直传动轴13，竖直传动轴13与行走板车1转动连接且下端伸出行走板车1后连接到伸缩切割头3，采用一个驱动电机实现两个动力输出，减少动力源布置，降低成本，减少占用空间，设备更紧凑。
优选的，上述伸缩切割头3包括两个切割头17、压缩弹簧18、转轴19和安装固定板20，两个切割头17分别固定连接在两个转轴19下端，两个转轴19靠近上端均与安装固定板20转动伸缩连接且上端伸出安装固定板20后均通过齿轮副连接到动力机构的竖直传动轴13，安装固定板20为U型结构，开口朝上，两端固定连接在行走板车1底部，每根转轴19上套接有压缩弹簧18，压缩弹簧18两端分别固定连接在切割头17上端和按压套22下端，按压套22与转轴19转动伸缩连接，按压套22一侧设置有悬臂21，悬臂21另一端固定连接在安装固定板20底部，转轴19上端与齿轮副伸缩活动连接，安装固定板20的U型结构开口深度大于齿轮副厚度3-5mm，U型的安装固定板对齿轮副竖直方向起到限位作用，转轴能够上下伸缩，实现切割头的避障，齿轮副包括主动齿轮28和与主动齿轮28相啮合的从动齿轮29，主动齿轮28安装在竖直传动轴13下端，从动齿轮29活动连接在转轴19上端，平板对应转轴19处设置通孔，便于转轴伸出长度更大空间，该结构的切割头结构简单，压缩弹簧能够起到连接作用和确保切割头位于最低位置，并在弹性伸缩过程中起到缓冲保护作用，从而适应凹凸不平的地面切割，伸缩结构稳定可靠，切割头包括割草圆盘和布置在割草圆盘一周的刀齿。
优选的，上述切割头17下端设置有下凸的椭圆形部27，椭圆形部结构设计，当驱动电机开启，转轴由齿轮副的作用开始旋转，并带动割草圆盘旋转，当遇到凹凸不平的地面时，底部的椭圆形部就开始发挥作用；如遇到凸起的地面时，地面的作用力会作用于割草圆盘，同时压缩弹簧，使割草圆盘整体上移，实现了凸起平面不会卡刀的问题，当凸起平面有石子时，椭圆形圆盘因受到作用力把石子直接压到土里，因此不会有把石子甩出的危险；如遇到多石子的园地时，刀齿与地面的距离足够，保证了刀齿不会与石子相碰而发生危险。
优选的，上述转轴19上端设置有导向键，齿轮副的从动齿轮内孔设置有导向槽，导向键置于导向槽内并能够上下移动，从而实现转轴的上下移动，实现切割头的定向伸缩。
优选的，上述压缩弹簧18下端设置有限位块26，限位块26置于切割头3上端面，限位块可拆卸地固定连接在切割头和压缩弹簧上，采用不同的切割头，可以调节弹簧伸缩长度和弹力大小。
优选的，上述喷药管4包括相互连接的水平管23和竖直管24，水平管23通过支撑架25固定连接在行走板车1上，竖直管24采用伸缩管结构，采用伸缩结构的竖直管，能够实现喷嘴的高度调节，从而适应不同场合的喷雾水平管便于将药泵出来的药液流入竖直管，竖直管连接到喷头，喷头采用韩式三喷，便于药液雾状喷出，喷出效果更好。
综上所述，本装置具有的优点：在果园中，喷洒药物和除草这两个环节需要分别进行，两部分的执行机构由一个电机驱动，执行模块互不干扰，喷药管采用两根对称并联到药泵出药口，每根喷药管连接一个喷头，喷头采用韩式喷头，实现药液的雾状喷出，有利于确保让不同层次的果树得到充分的药物喷洒，这大大减低了果农们平时的工作量还能确保喷洒药物的质量，更适用于现代化果园作业，提高工作效率和工作质量，在该装置的底部有进行除草的伸缩切割头，该伸缩切割头利用多齿轮传动将电机的动力传至底部的两个伸缩切割头上进行除草作业。该伸缩切割头充分考虑了面对工作地面多石、多垄、多坑的情况，设计了椭圆形部，利用限位块、减震的压缩弹簧、键槽的配合关系实现刀具可以上下调动位置、自由装配，实现多自由化的系统装配设计。该装置总体执行具备农药喷洒和除草两种功能，实现了一体多用；大大减低果农的工作成本，提高其工作效率的工作质量。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种喷药除草一体装置，其特征在于：包括行走板车（1）、喷头（2）和伸缩切割头（3），喷头（2）通过喷药管（4）连接到药泵（5），药泵（5）连接有储药箱（6），药泵（5）和储药箱（6）安装在行走板车（1）上，伸缩切割头（3）悬空安装在行走板车（1）底部，药泵（5）和伸缩切割头（3）采用同一个动力机构驱动，动力机构安装在行走板车（1）上。
2.根据权利要求1所述的一种喷药除草一体装置，其特征在于：行走板车（1）包括平板（7）、一对前大轮（8）和一对后小轮（9），一对前大轮（8）和一对后小轮（9）分别安装在平板（7）前后侧。
3.根据权利要求2所述的一种喷药除草一体装置，其特征在于：平板（7）后侧上端安装有扶手（10）。
4.根据权利要求2所述的一种喷药除草一体装置，其特征在于：储药箱（6）固定连接在垫块（14）上，垫块（14）固定连接在安装板（16）上，药泵（5）固定连接在底座（15）上，垫块（14）和底座（15）固定连接在安装板（16）上，安装板（16）固定连接在平板（7）上。
5.根据权利要求1所述的一种喷药除草一体装置，其特征在于：动力机构包括驱动电机（11），驱动电机（11）固定连接在行走板车（1）上，驱动电机（11）的输出轴通过连接套（12）固定连接药泵（5）的转轴，连接套（12）通过锥齿轮副连接到竖直传动轴（13），竖直传动轴（13）与行走板车（1）转动连接且下端伸出行走板车（1）后连接到伸缩切割头（3）。
6.根据权利要求1所述的一种喷药除草一体装置，其特征在于：伸缩切割头（3）包括两个切割头（17）、压缩弹簧（18）、转轴（19）和安装固定板（20），两个切割头（17）分别固定连接在两个转轴（19）下端，两个转轴（19）靠近上端均与安装固定板（20）转动伸缩连接且上端伸出安装固定板（20）后均通过齿轮副连接到动力机构的竖直传动轴（13），安装固定板（20）为U型结构，开口朝上，两端固定连接在行走板车（1）底部，每根转轴（19）上套接有压缩弹簧（18），压缩弹簧（18）两端分别固定连接在切割头（17）上端和按压套（20）下端，按压套（20）与转轴（19）转动伸缩连接，按压套（20）一侧设置有悬臂（21），悬臂（21）另一端固定连接在安装固定板（20）底部，转轴（19）上端与齿轮副伸缩活动连接，安装固定板（20）的U型结构开口深度大于齿轮副厚度3-5mm。
7.根据权利要求6所述的一种喷药除草一体装置，其特征在于：切割头（17）下端设置有下凸的椭圆形部（22）。
8.根据权利要求6所述的一种喷药除草一体装置，其特征在于：转轴（19）上端设置有导向键，齿轮副的从动齿轮内孔设置有导向槽，导向键置于导向槽内并能够上下移动。
9.根据权利要求6所述的一种喷药除草一体装置，其特征在于：压缩弹簧（18）下端设置有限位块（26），限位块（26）置于切割头（3）上端面，限位块可拆卸地固定连接在切割头和压缩弹簧上。
10.根据权利要求1所述的一种喷药除草一体装置，其特征在于：喷药管（4）包括相互连接的水平管（23）和竖直管（24），水平管（23）通过支撑架（25）固定连接在行走板车（1）上，竖直管（24）采用伸缩管结构。
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