CN112616420A - 一种双工位型除草机 - Google Patents

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CN112616420A CN202011432183.6A CN202011432183A CN112616420A CN 112616420 A CN112616420 A CN 112616420A CN 202011432183 A CN202011432183 A CN 202011432183A CN 112616420 A CN112616420 A CN 112616420A
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张雪峰
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Abstract

本发明涉及一种双工位型除草机，包括底盘、顶盖、主电机、第一传动组件、第二传动组件、第三传动组件、驱动轮组件、第一刀具组件、第二刀具组件和转向电机组件，顶盖设于底盘上，转向电机组件设于底盘上，驱动轮组件包括驱动轮轴、轮轴固定件和设于驱动轮轴两侧的驱动轮，使用时，主电机通过第一传动组件带动驱动轮轴转动，同时通过第二传动组件带动第一刀具组件运行，第二传动组件通过第三传动组件带动第二刀具组件运行。与现有技术相比，本发明依靠较为简易的机械结构、较为低廉的制造成本和使用成本，有利于自动除草设备的推广和普及，降低了除草的成本，提高了除草效果，避免了化学除草污染土地的情况。

Description

一种双工位型除草机
技术领域
本发明涉及除草机领域，尤其是涉及一种双工位型除草机。
背景技术
在随着人们生活水平的不断提高，经济蔬菜水果的种植面积逐年增加。国内的针对果园内杂草的问题主要以清耕模式为主，但现阶段国内外现有的大结构大功率的除草机械不适用我国的矮砧密植模式，人工简易设备除草方式效率低下，化学除草剂会导致果品质量的降低。
现阶段，在我国已经研发出了包括农田管理、果园管理等多种类型的农业机器，但是针对果园除草机的研究和设计还很少，已经研发出的果园除草机在可靠性与使用性方面与国外同类产品还存在一定的差距。其中，目前的除草机由于既要实现设备的移动又要实现刀具的旋转工作，需要安装多个电动机，造成功率损失大，续航能力差。此外由于在果园、林地等场所的杂草高度较高，导致传统除草设备容易发生草杆打折、除草不净的现象。针对该现象，部分国内外除草设备采用了单株除草机构，该机构使设备可以更为可靠地清除每一株杂草，但会导致设备成本过高和能耗过高的现象，并且工作效率也相对较低，工作对象较为单一，无法再针对大面积的杂草场地。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种双工位型除草机。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种双工位型除草机，其特征在于，包括底盘、顶盖、主电机、第一传动组件、第二传动组件、第三传动组件、驱动轮组件、第一刀具组件、第二刀具组件和转向电机组件，所述的顶盖设于底盘上，所述的转向电机组件设于底盘上，
所述的主电机设于底盘上，所述的主电机的输出轴通过第一传动组件与驱动轮组件传动连接，所述的主电机的输出轴与第二传动组件的输入端传动连接，所述的第二传动组件的输出端与第一刀具组件传动连接，并且，所述的第二传动组件的输出端与第三传动组件的输入端传动连接，所述的第三传动组件的输出端与第二刀具组件传动连接，
使用时，所述的主电机通过第一传动组件带动驱动轮组件运行，同时主电机通过第二传动组件带动第一刀具组件运行，所述的第二传动组件通过第三传动组件带动第二刀具组件运行。
优选地，所述的驱动轮组件包括驱动轮轴、轮轴固定件和设于驱动轮轴两侧的驱动轮，所述的轮轴固定件固定设于底板上，所述的驱动轮轴与轮轴固定件可转动连接，所述的驱动轮轴的两端穿出壳体与驱动轮固定连接，所述的主电机的输出轴通过第一传动组件与驱动轮轴传动连接。
优选地，所述的第一传动组件包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、减速齿轮和设于底盘上的锥齿轮固定件，所述的第一锥齿轮套设于主电机的输出轴上，所述的第二锥齿轮设于锥齿轮固定件上，所述的减速齿轮套设于驱动轮轴上，所述的第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动，所述的第二锥齿轮与减速齿轮啮合传动，
使用时，所述的主电机的输出轴转动，带动第一锥齿轮转动，所述的第一锥齿轮带动第二锥齿轮转动，所述的第二锥齿轮带动减速齿轮及驱动轮轴转动。
优选地，所述的第一刀具组件和第二刀具组件分别设于底盘的后部和前部，所述的底盘的前部和后部均设有转轴孔，
所述的第一刀具组件包括第一工作刀盘和第一刀盘转轴，所述的第一刀盘转轴可转动穿设于转轴孔内，所述的第一刀盘转轴的底部穿过底盘与第一工作刀盘固定连接，
所述的第二刀具组件包括第二工作刀盘和第二刀盘转轴，所述的第二刀盘转轴可转动穿设于转轴孔内，所述的第二刀盘转轴的底部穿过底盘与第二工作刀盘固定连接。
优选地，所述的第二传动组件包括加速齿轮箱、第一长转轴、第三锥齿轮和第四锥齿轮，所述的主电机的输出轴与加速齿轮箱的输入端传动连接，所述的第一长转轴的一端与加速齿轮箱的输出端传动连接，另一端设置所述第三锥齿轮，所述的第四锥齿轮套设于第一刀盘转轴上，所述的第三锥齿轮和第四锥齿轮啮合传动，
使用时，所述的主电机的输出轴带动加速齿轮箱运行，所述的加速齿轮箱带动第一长转轴及第三锥齿轮转动，所述的第三锥齿轮带动第四锥齿轮及第一刀盘转轴转动。
优选地，所述的第三传动组件包括第二长转轴、第五锥齿轮、第六锥齿轮、第七锥齿轮和设于底盘上的长转轴固定件，所述的第二长转轴可转动设于长转轴固定件上，所述的第五锥齿轮、第六锥齿轮分别设于第二长转轴的两端，所述的第七锥齿轮套设于第二刀盘转轴上，所述的第三锥齿轮与第五锥齿轮啮合传动，所述的第六锥齿轮与第七锥齿轮啮合传动，
使用时，所述的第三锥齿轮转动带动第五锥齿轮、第二长转轴及第六锥齿轮转动，所述的第六锥齿轮带动第七锥齿轮及第二刀盘转轴转动。
优选地，所述的长转轴固定件为长转轴固定板，所述的长转轴固定板上开设有转轴孔，所述的转轴孔内设有转动轴承，所述的第二长转轴可转动穿设于转轴孔内。
优选地，转向电机组件包括转向电机、转向轮机构，所述的转向电机设于底盖上，所述的转向电机的输出轴穿过底盘与转向轮机构的顶部固定连接。
优选地，所述的第一工作刀盘和第二工作刀盘的水平高度不同。
优选地，所述的第二工作刀盘的水平高度高于第一工作刀盘，所述的顶盖的前侧设有防倒分草栅。
优选地，所述的除草机还包括蓄电池，所述的蓄电池分别与主电机和转向电机组件连接。
优选地，所述的转向轮机构为定向脚轮。
优选地，所述的除草机还包括太阳能板，所述的太阳能板设于顶盖上，所述的太阳能板与蓄电池连接。
优选地，所述的轮轴固定件为轮轴支板，所述的轮轴支板上设有轮轴孔，所述的轮轴孔内设有转动轴承，所述的驱动轮轴可转动穿设于轮轴孔内。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明利用主电机、第一传动组件、第二传动组件、第三传动组件配合，实现利用一个电动机拖动除草机的驱动轮组件、第一刀具组件、第二刀具组件同时工作，提高了电动机的使用能效比，使设备的工作电机数量降低，降低了设备的整体能耗和制造成本，依靠较为简易的机械结构、较为低廉的制造成本和使用成本，有利于自动除草设备的推广和普及，降低了除草的成本，提高了工作效率，避免了化学除草污染土地的情况；
(2)本发明的第一刀具组件、第二刀具组件的第一工作刀盘和第二工作刀盘的水平高度不同，顶盖的前侧设有防倒分草栅，通过简单的防倒分草栅和第一工作刀盘、第二工作刀盘的高度布置，避免了长株杂草的倾倒现象，第二工作刀盘在防倒分草栅的帮助下切削掉长柱杂草上半部分，安装位置较低的第一工作刀盘，将完成对剩余杂草的清除工作，保证除草工作的质量；
(3)本发明的第一传动组件利用锥齿轮、减速齿轮的配合，使主电机拖动驱动轮组件运行，并且利用减速轮结构调整主电机输出轴转速与驱动轮轴转速的关系，使主电机的转速能够满足除草机移动的需求；
(4)本发明的第二传动组件、第三传动组件利用加速齿轮箱、齿轮箱转轴、锥齿轮的配合，实现主电机带动第一刀具组件、第二刀具组件运行的效果，依靠加速齿轮箱提高除草刀具组件的转动速度，使主电机能够满足除草的功能效果；
(5)本发明可利用太阳能板为工作中的除草机进行供电，除草机使用的果园、草坪等场所普遍阳光充沛，可以取得较好的节能减排的作用；
(6)本发明利用转向电机组件实现除草机的转向，提高本发明的运动能力和工作范围，有效提高除草的工作效率。
附图说明
图1为本发明的内部结构示意图；
图2为本发明的内部结构侧视图；
图3为本发明的整体结构示意图。
其中，1、底盘，2、顶盖，3、主电机，4、驱动轮轴，5、驱动轮，6、第一锥齿轮，7、第二锥齿轮，8、减速齿轮，9、锥齿轮固定件，10、第一工作刀盘， 11、第一刀盘转轴，12、第二工作刀盘，13、第二刀盘转轴，14、加速齿轮箱，15、第一长转轴，16、第三锥齿轮，17、第四锥齿轮，18、第二长转轴，19、第六锥齿轮，20、第七锥齿轮，21、长转轴固定件，22、轮轴固定件，23、转向电机，24、转向轮机构，25、防倒分草栅，26、第五锥齿轮，27、蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本发明并不限定于以下的实施方式。
实施例
一种双工位型除草机，包括底盘1、顶盖2、主电机3、第一传动组件、第二传动组件、第三传动组件、驱动轮组件、第一刀具组件、第二刀具组件和转向电机组件，顶盖2设于底盘1上，转向电机组件设于底盘1上，驱动轮组件包括驱动轮轴4、轮轴固定件22和设于驱动轮轴4两侧的驱动轮5，轮轴固定件22固定设于底板上，驱动轮轴4与轮轴固定件22可转动连接，驱动轮轴4的两端穿出壳体与驱动轮5固定连接，主电机3设于底盘1上，主电机3的输出轴通过第一传动组件与驱动轮轴4传动连接，主电机3的输出轴与第二传动组件的输入端传动连接，第二传动组件的输出端与第一刀具组件传动连接，并且，第二传动组件的输出端与第三传动组件的输入端传动连接，第三传动组件的输出端与第二刀具组件传动连接，使用时，主电机3通过第一传动组件带动驱动轮轴4转动，同时主电机3通过第二传动组件带动第一刀具组件运行，第二传动组件通过第三传动组件带动第二刀具组件运行。
对于驱动轮组件的结构，本发明的一种实施方式中，第一传动组件包括第一锥齿轮6、第二锥齿轮7、减速齿轮8和设于底盘1上的锥齿轮固定件9，第一锥齿轮6套设于主电机3的输出轴上，第二锥齿轮7设于锥齿轮固定件9上，减速齿轮 8套设于驱动轮轴4上，第一锥齿轮6与第二锥齿轮7啮合传动，第二锥齿轮7与减速齿轮8啮合传动。
该实施方式的第一传动组件的结构使用时，主电机3的输出轴转动，带动第一锥齿轮6转动，第一锥齿轮6带动第二锥齿轮7转动，第二锥齿轮7带动减速齿轮 8及驱动轮轴4转动。
对于除草机的除草设备，本发明的一种实施方式中，第一刀具组件和第二刀具组件分别设于底盘1的后部和前部，底盘1的前部和后部均设有转轴孔，具体地，第一刀具组件包括第一工作刀盘10和第一刀盘转轴11，第一刀盘转轴11可转动穿设于转轴孔内，第一刀盘转轴11的底部穿过底盘1与第一工作刀盘10固定连接，第二刀具组件包括第二工作刀盘12和第二刀盘转轴13，第二刀盘转轴13可转动穿设于转轴孔内，第二刀盘转轴13的底部穿过底盘1与第二工作刀盘12固定连接。
对于第一刀具组件的结构，第二传动组件包括加速齿轮箱14、第一长转轴15、第三锥齿轮16和第四锥齿轮17，主电机3的输出轴与加速齿轮箱14的输入端传动连接，第一长转轴15的一端与加速齿轮箱14的输出端传动连接，另一端设置所述第三锥齿轮16，第四锥齿轮17套设于第一刀盘转轴11上，第三锥齿轮16和第四锥齿轮17啮合传动。
本发明的一种实施方式中，轮轴固定件22为轮轴支板，轮轴支板上设有轮轴孔，轮轴孔内设有转动轴承，驱动轮轴4可转动穿设于轮轴孔内。
基于第一刀具组件、第二刀具组件、第二传动组件的结构，第三传动组件包括第二长转轴18、第五锥齿轮26、第六锥齿轮19、第七锥齿轮20和设于底盘1上的长转轴固定件21，第二长转轴18可转动设于长转轴固定件21上，第五锥齿轮 26、第六锥齿轮19分别设于第二长转轴18的两端，第七锥齿轮20套设于第二刀盘转轴13上，第三锥齿轮16与第五锥齿轮26啮合传动，第六锥齿轮19与第七锥齿轮20啮合传动。
对于除草设备的运动原理，使用时，主电机3的输出轴带动加速齿轮箱14运行，加速齿轮箱14带动第一长转轴15及第三锥齿轮16转动，第三锥齿轮16带动第四锥齿轮17及第一刀盘转轴11转动，第三锥齿轮16转动带动第五锥齿轮26、第二长转轴18及第六锥齿轮19转动，第六锥齿轮19带动第七锥齿轮20及第二刀盘转轴13转动。
本发明的一种实施方式中，长转轴固定件21为长转轴固定板，长转轴固定板上开设有转轴孔，转轴孔内设有转动轴承，第二长转轴18可转动穿设于转轴孔内。
本发明的转向电机组件包括转向电机23、转向轮机构24，转向电机23 设于底盖上，转向电机23的输出轴穿过底盘1与转向轮机构24的顶部固定连接。
具体地，该实施方式中，为了实现除草机的转向，转向轮机构18为定向脚轮。
本发明的一种实施方式中，为了提高除草机对长柱杂草的清除，第一工作刀盘 10和第二工作刀盘12的水平高度不同。
具体地，第二工作刀盘12的水平高度高于第一工作刀盘10，顶盖2的前侧设有防倒分草栅25。第二工作刀盘12在防倒分草栅25的帮助下切削掉长柱杂草上半部分。安装位置较低的第一工作刀盘10，将完成对剩余杂草的清除工作，保证除草工作的质量。
本实施例中，为了实现第二工作刀盘12的水平高度高于第一工作刀盘10设置，底盘1的前端高于底盘1的后端，使第二工作刀盘12安装后的水平高度高于第一工作刀盘10。
对于本发明的除草机的电路结构，除草机还包括蓄电池27，蓄电池27分别与主电机3和转向电机组件连接，除草机还包括太阳能板，太阳能板设于顶盖2上，太阳能板与蓄电池27连接。该设计虽然会轻微增加设备的整体重量，但是由于设备使用的果园、草坪等场所普遍阳光充沛，因此整体而言可以取得较好的节能减排的作用。
本发明的另一种实施方式中，驱动轮5上加装悬挂避震结构，进一步提高设备在崎岖草地上的移动越野能力，进一步提高设备的工作效率。
本发明的另一种实施方式中，将主电机3的运动只分解到一个驱动轮5上，在另一个驱动轮5上和转向轮机构添加独立电机，使三个轮可以独立运动。并且两个驱动轮5和转向轮的尺寸调整为相同尺寸，三轮在同一平面内呈120度分布，三轮采用瑞典轮可以独立驱动。则该实施方式中，设备可以实现全方位移动的能力。
上述实施方式仅为例举，不表示对本发明范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

Claims (10)

1.一种双工位型除草机，其特征在于，包括底盘(1)、顶盖(2)、主电机(3)、第一传动组件、第二传动组件、第三传动组件、驱动轮组件、第一刀具组件、第二刀具组件和转向电机组件，所述的顶盖(2)设于底盘(1)上，所述的转向电机组件设于底盘(1)上，
所述的主电机(3)设于底盘(1)上，所述的主电机(3)的输出轴通过第一传动组件与驱动轮组件传动连接，所述的主电机(3)的输出轴与第二传动组件的输入端传动连接，所述的第二传动组件的输出端与第一刀具组件传动连接，并且，所述的第二传动组件的输出端与第三传动组件的输入端传动连接，所述的第三传动组件的输出端与第二刀具组件传动连接，
使用时，所述的主电机(3)通过第一传动组件带动驱动轮组件运行，同时主电机(3)通过第二传动组件带动第一刀具组件运行，所述的第二传动组件通过第三传动组件带动第二刀具组件运行。
2.根据权利要求1所述的一种双工位型除草机，其特征在于，所述的驱动轮组件包括驱动轮轴(4)、轮轴固定件(22)和设于驱动轮轴(4)两侧的驱动轮(5)，所述的轮轴固定件(22)固定设于底板上，所述的驱动轮轴(4)与轮轴固定件(22)可转动连接，所述的驱动轮轴(4)的两端穿出壳体与驱动轮(5)固定连接，所述的主电机(3)的输出轴通过第一传动组件与驱动轮轴(4)传动连接。
3.根据权利要求2所述的一种双工位型除草机，其特征在于，所述的第一传动组件包括第一锥齿轮(6)、第二锥齿轮(7)、减速齿轮(8)和设于底盘(1)上的锥齿轮固定件(9)，所述的第一锥齿轮(6)套设于主电机(3)的输出轴上，所述的第二锥齿轮(7)设于锥齿轮固定件(9)上，所述的减速齿轮(8)套设于驱动轮轴(4)上，所述的第一锥齿轮(6)与第二锥齿轮(7)啮合传动，所述的第二锥齿轮(7)与减速齿轮(8)啮合传动，
使用时，所述的主电机(3)的输出轴转动，带动第一锥齿轮(6)转动，所述的第一锥齿轮(6)带动第二锥齿轮(7)转动，所述的第二锥齿轮(7)带动减速齿轮(8)及驱动轮轴(4)转动。
4.根据权利要求1所述的一种双工位型除草机，其特征在于，所述的第一刀具组件和第二刀具组件分别设于底盘(1)的后部和前部，所述的底盘(1)的前部和后部均设有转轴孔，
所述的第一刀具组件包括第一工作刀盘(10)和第一刀盘转轴(11)，所述的第一刀盘转轴(11)可转动穿设于转轴孔内，所述的第一刀盘转轴(11)的底部穿过底盘(1)与第一工作刀盘(10)固定连接，
所述的第二刀具组件包括第二工作刀盘(12)和第二刀盘转轴(13)，所述的第二刀盘转轴(13)可转动穿设于转轴孔内，所述的第二刀盘转轴(13)的底部穿过底盘(1)与第二工作刀盘(12)固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种双工位型除草机，其特征在于，所述的第二传动组件包括加速齿轮箱(14)、第一长转轴(15)、第三锥齿轮(16)和第四锥齿轮(17)，所述的主电机(3)的输出轴与加速齿轮箱(14)的输入端传动连接，所述的第一长转轴(15)的一端与加速齿轮箱(14)的输出端传动连接，另一端设置所述第三锥齿轮(16)，所述的第四锥齿轮(17)套设于第一刀盘转轴(11)上，所述的第三锥齿轮(16)和第四锥齿轮(17)啮合传动，
使用时，所述的主电机(3)的输出轴带动加速齿轮箱(14)运行，所述的加速齿轮箱(14)带动第一长转轴(15)及第三锥齿轮(16)转动，所述的第三锥齿轮(16)带动第四锥齿轮(17)及第一刀盘转轴(11)转动。
6.根据权利要求5所述的一种双工位型除草机，其特征在于，所述的第三传动组件包括第二长转轴(18)、第五锥齿轮(26)、第六锥齿轮(19)、第七锥齿轮(20)和设于底盘(1)上的长转轴固定件(21)，所述的第二长转轴(18)可转动设于长转轴固定件(21)上，所述的第五锥齿轮(26)、第六锥齿轮(19)分别设于第二长转轴(18)的两端，所述的第七锥齿轮(20)套设于第二刀盘转轴(13)上，所述的第三锥齿轮(16)与第五锥齿轮(26)啮合传动，所述的第六锥齿轮(19)与第七锥齿轮(20)啮合传动，
使用时，所述的第三锥齿轮(16)转动带动第五锥齿轮(26)、第二长转轴(18)及第六锥齿轮(19)转动，所述的第六锥齿轮(19)带动第七锥齿轮(20)及第二刀盘转轴(13)转动。
7.根据权利要求6所述的一种双工位型除草机，其特征在于，所述的长转轴固定件(21)为长转轴固定板，所述的长转轴固定板上开设有转轴孔，所述的转轴孔内设有转动轴承，所述的第二长转轴(18)可转动穿设于转轴孔内。
8.根据权利要求1所述的一种双工位型除草机，其特征在于，所述的转向电机组件包括转向电机(23)、转向轮机构(24)，所述的转向电机(23)设于底盖上，所述的转向电机(23)的输出轴穿过底盘(1)与转向轮机构(24)的顶部固定连接。
9.根据权利要求4所述的一种双工位型除草机，其特征在于，所述的第一工作刀盘(10)和第二工作刀盘(12)的水平高度不同。
10.根据权利要求9所述的一种双工位型除草机，其特征在于，所述的第二工作刀盘(12)的水平高度高于第一工作刀盘(10)，所述的顶盖(2)的前侧设有防倒分草栅(25)。
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