CN113133335A - 多模块快速互换式农田作业装备 - Google Patents

Abstract

本发明的一种多模块快速互换式农田作业装备，包括底盘机构、旋耕机模块、收割机模块和车厢模块，所述旋耕机模块、收割机模块和车厢模块中的其中一个模块通过中间连接架可拆卸连接在底盘机构上，所述中间连接架上安设有用于旋耕机模块、收割机模块和车厢模块快速拆装的拆解架。本发明能通过切换工作装置实现旋耕机、收割、拖拽、转运等多种功能；本发明通过中间连接架与拆解架可快速将工作装置与底盘机构安装与拆卸，工作装置切换简单、便捷、可靠。

Description

多模块快速互换式农田作业装备

技术领域

本发明涉及农用机械技术领域，尤其涉及一种多模块快速互换式农田作业装备。

背景技术

由于农业生产过程的复杂性，单套农业机械很难完成全程作业，比如旋耕机械只能用作耕整地，联合收割机只能用于收获。这些机械在其余时间段往往处于闲置状态，一年之中实际作业时间极短。特别对于南方丘陵地区，由于其田块分散，高低起伏，单个农业机械所服务的农田面积相较于北方更小，每年的实际作业时间更短，闲置时间更长。

这种现象不但造成了生产资料的浪费，对农业机具的保养维护也提出了挑战。很多农业机械由于作业后的养护不及时，不完善，造成第二年的功耗增加，作业性能下降，甚至中途停机，直接影响农业生产效率，降低农民对农业生产的积极性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种多模块快速互换式农田作业装备。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种多模块快速互换式农田作业装备，包括用于行走以及为整机提供动力的底盘机构、旋耕机模块、收割机模块和车厢模块，所述旋耕机模块、收割机模块和车厢模块中的其中一个模块通过中间连接架可拆卸连接在底盘机构上，所述中间连接架上安设有用于旋耕机模块、收割机模块和车厢模块快速拆装的拆解架。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述底盘机构包括用于驾驶员操作的驾驶室、动力机构、传动机构和行走机构，所述驾驶室、动力机构和传动机构安设在行走机构上，所述动力机构的输出端与传动机构输入端连接，所述传动机构输出端与行走机构连接。

所述行走机构包括底车架和履带行走单元，所述履带行走单元安设在底车架底部两侧，所述驾驶室、动力机构和传动机构安设在底车架上，所述履带行走单元安设在传动机构的两侧。

所述中间连接架包括旋耕机连接件、收割机连接件和车厢连接件，所述中间连接架分别与旋耕机模块、收割机模块和车厢模块底部固定连接。

所述中间连接架与底车架之间安设有用于对中间连接架进行水平方向限位的限位机构以及用于对中间连接架进行上下方向锁紧的紧锁件。

所述限位机构包括安设于所述底车架上表面用于对中间连接架进行Y轴方向限位的第一限位块和用于对中间连接架进行X轴方向限位的第一限位槽、安设于所述中间连接架上与所述第一限位块和第一限位槽分别配合使用的第二限位槽和第二限位块。

所述中间连接架的外侧安设有支撑座，所述拆解架可拆卸连接在支撑座底部。

所述旋耕机模块包括控制台、旋耕机主体和深度调节机构，所述控制台上设置有离合器操作手柄和深度调节手柄，所述旋耕机主体包括离合器、传动箱、旋耕总成和连接厢，所述控制台与连接厢连接，所述控制台与连接厢通过中间连接架可拆卸连接在底车架上，所述离合器和传动箱通过转轴安装在中间连接架上，所述旋耕总成连接在传动箱上，所述离合器的输入端与动力机构输出端连接，所述离合器的输出端与传动箱输入端连接，所述传动箱输出端与旋耕总成连接，所述深度调节机构包括液压泵、液压油箱和液压缸，所述离合器的输入端与液压泵连接，所述液压泵的吸油口与液压油箱连接，所述液压泵的出油口通过控制阀与液压缸连接。

所述收割机模块包括割台、传输机构、操作台、动力输入组件、粮仓、脱粒清选机构和割台高度调节件，所述操作台、粮仓和脱粒清选机构安设在中间连接架上，所述传输机构安设在脱粒清选机构上，所述割台安设在传输机构远离脱粒清选机构的一端，所述割台高度调节件的一端与中间连接架连接，所述割台高度调节件的另一端与传输机构连接，所述动力输入组件的输入端与动力机构的输出端连接，所述动力输入组件的输出端与传输机构连接，所述传输机构输出端分别与割台、传输机构、粮仓和脱粒清选机构连接。

所述拆解架包括升降件和安设于升降件底部的行走轮，所述升降件上端与支撑座可拆卸连接。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明采用履带式承载底盘，水田适应性强；

2、本发明能通过切换工作装置实现旋耕机、收割、拖拽、转运等多种功能。

3、本发明通过中间连接架与拆解架可快速将工作装置与底盘机构安装与拆卸，工作装置切换简单、便捷、可靠。

附图说明

图1是本发明的底盘机构结构示意图；

图2是本发明的中间连接架示意图；

图3是本发明的旋耕机模块示意图；

图4是本发明的收割机模块示意图；

图5是本发明的车厢模块与底盘机构组合示意图；

图6是本发明的旋耕机模块与底盘机构组合示意图；

图7是本发明的收割机模块与底盘机构组合示意图。

图中各标号表示：1、底盘机构；11、驾驶室；12、动力机构；13、传动机构；14、行走机构；141、底车架；1411、第一限位块；1412、第一限位槽；142、履带行走单元；2、中间连接架；21、第二限位槽；22、第二限位块；23、支撑座；3、旋耕机模块；31、控制台；32、旋耕机主体；321、离合器；322、传动箱；323、旋耕总成；324、连接厢；33、深度调节机构；4、收割机模块；41、割台；42、传输机构；43、操作台；44、动力输入组件；45、粮仓；46、脱粒清选机构；47、割台高度调节件；5、车厢模块；6、拆解架；61、升降件；62、行走轮。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1至图7所示，本实施例的多模块快速互换式农田作业装备，包括用于行走以及为整机提供动力的底盘机构1、旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5，旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5中的其中一个模块通过中间连接架2可拆卸连接在底盘机构1上，中间连接架2上安设有用于旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5快速拆装的拆解架6。本实施例列举了旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5与底盘机构1配合使用，除了这三种机具外还可以外接其他机具，旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5与中间连接架2固定连接，中间连接架2作为旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5的承载平台，中间连接架2与底盘机构1可拆卸连接，方便旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5切换安装在通用的底盘机构1上，提高了底盘机构1利用率。

本实施例中，底盘机构1包括用于驾驶员操作的驾驶室11、动力机构12、传动机构13和行走机构14，驾驶室11、动力机构12和传动机构13安设在行走机构14上，动力机构12的输出端与传动机构13输入端连接，传动机构13输出端与行走机构14连接。驾驶室11安装在行走机构14行走方向的最前端，驾驶室11设置有驾驶员操作的区域，动力机构12为发动机，动力机构12为整机提供动力，发动机通过皮带把动力传递至传动机构13，行走机构14安装在传动机构13的动力输出末端，传动机构13将发动机传递过来的动力传递给行走机构14用于整个设备的行走，驾驶室11上安装有操控底盘机构1运动的全部组件以及仪表、座椅等装置，驾驶室11预留有外接旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5的操控区。

本实施例中，行走机构14包括底车架141和履带行走单元142，履带行走单元142安设在底车架141底部两侧，驾驶室11、动力机构12和传动机构13安设在底车架141上，履带行走单元142安设在传动机构13的两侧。履带行走单元142相比传统车轮具有在深泥潭中不易打滑、空转以及不易导致底盘陷入泥潭中的优点。

本实施例中，中间连接架2包括旋耕机连接件、收割机连接件和车厢连接件，中间连接架2分别与旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5底部固定连接。中间连接架2作为旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5的承载平台，中间连接架2与旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5底部形状与大小相配适，旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5分别通过相应的中间连接架2与底车架141连接，从而根据工作需要，让旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5替换安装在底车架141使用，实现行走机构14作业时间延长。

本实施例中，中间连接架2与底车架141之间安设有用于对中间连接架2进行水平方向限位的限位机构以及用于对中间连接架2进行上下方向锁紧的紧锁件。限位机构使中间连接架2在水平方向上固定于底车架141上，防止中间连接架2在水平方向上移动，然后再通过紧锁件锁紧，防止中间连接架2上下方向移动，从而将中间连接架2固定在底车架141上，即旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5与底盘机构1锁止，紧锁件为螺栓。

本实施例中，限位机构包括安设于底车架141上表面用于对中间连接架2进行Y轴方向限位的第一限位块1411和用于对中间连接架2进行X轴方向限位的第一限位槽1412、安设于中间连接架2上与第一限位块1411和第一限位槽1412分别配合使用的第二限位槽21和第二限位块22。第一限位块1411数量为2个，分别安设在底车架141的两条边上，第一限位槽1412的数量为2个，安设在底车架141的中间梁上，与第一限位块1411相配合的第二限位槽21数量为2个，设置在中间连接架2的两条边上，与第一限位槽1412相配合的第二限位块22数量为2个，设置在中间连接架2的中间梁上，当中间连接架2从上方安装到底盘机构1的底车架141上时，中间连接架2被水平限位，不能沿水平面任何方向移动，中间连接架2被限位，相当于旋耕机模块3、收割机模块4和车厢模块5的位置被固定，从而实现不同模块间的转换。

本实施例中，中间连接架2的外侧安设有支撑座23，拆解架6可拆卸连接在支撑座23底部。支撑座23数量等于或大于3个，3个支撑座23分布在中间连接架2不同边的外侧，拆解架6作用在3个支撑座23上，尽可能使3个支撑座23受力均匀，拆解架6可由叉车、吊车等其他装置替代。

本实施例中，旋耕机模块3包括控制台31、旋耕机主体32和深度调节机构33，控制台31上设置有离合器操作手柄和深度调节手柄，旋耕机主体32包括离合器321、传动箱322、旋耕总成323和连接厢324，控制台31与连接厢324连接，控制台31与连接厢324通过中间连接架2可拆卸连接在底车架141上，离合器321和传动箱322通过转轴安装在中间连接架2上，旋耕总成323连接在传动箱322上，离合器321的输入端与动力机构12输出端连接，离合器321的输出端与传动箱322输入端连接，传动箱322输出端与旋耕总成323连接，深度调节机构33包括液压泵、液压油箱和液压缸，离合器321的输入端与液压泵连接，液压泵的吸油口与液压油箱连接，液压泵的出油口通过控制阀与液压缸连接。离合器321有两个输入端，其中一个输入端通过皮带与动力机构12的输出端连接，离合器321另一个输入端通过皮带与液压泵连接，液压泵的动力不通过离合器控制，直接由动力机构12控制。离合器操作手柄、离合器321、传动箱322、旋耕总成323组成一套动力可被控制的旋耕机；深度调节手柄、液压泵、液压缸和液压油箱组成一套旋耕机高度调节系统，深度调节手柄安装在深度调节阀上。

本实施例中，收割机模块4包括割台41、传输机构42、操作台43、动力输入组件44、粮仓45、脱粒清选机构46和割台高度调节件47，操作台43、粮仓45和脱粒清选机构46安设在中间连接架2上，传输机构42安设在脱粒清选机构46上，割台41安设在传输机构42远离脱粒清选机构46的一端，割台高度调节件47的一端与中间连接架2连接，割台高度调节件47的另一端与传输机构42连接，动力输入组件44的输入端与动力机构12的输出端连接，动力输入组件44的输出端与传输机构42连接，传输机构42输出端分别与割台41、传输机构42、粮仓45和脱粒清选机构46连接。动力机构12(发动机)上设置有未经离合器控制的动力输出轴，用于给收割机模块4提供动力，动力机构12(发动机)的动力通过发动机动力输出轴传递至动力输入组件44，经动力输入组件44控制后，驱动割台41、传输机构42、粮仓45、脱粒清选机构46等工作装置运动。操作台43上设置有控制收割机模块4动力离合的操作系统和控制割台高度调节件47工作的系统，割台高度调节件47采用液压系统，主要由液压泵，液压缸，油箱等组成。

本实施例中，车厢模块5主要由车厢梁和车厢围板组成，为了最大化车厢空间，可设置异形切口，异形切口的位置与驾驶室11，动力机构12不干涉。

本实施例中，拆解架6包括升降件61和安设于升降件61底部的行走轮62，升降件61上端与支撑座23可拆卸连接。升降件61为千斤顶，实现将中间连接架2以及中间连接架2上的机具举起，使中间连接架2脱离底车架141，处于底车架141的正上方，行走轮62实现中间连接架2的平移。

各模块互换装卸过程：

1、装配过程：第一步：将拆解架6安装在支撑座23上，通过拆解架6使旋耕机模块3或收割机模块4或车厢模块5升高至超过底车架141水平面高度；第二步：推动旋耕机模块3或收割机模块4或车厢模块5至底车架141正上方，并使第二限位槽21与第一限位块1411对齐，第二限位块22与第一限位槽1412对齐；第三步：降低旋耕机模块3或收割机模块4或车厢模块5的高度，使第二限位槽21与第一限位块1411配合，第二限位块22与第一限位槽1412相配合，并通过螺栓或销钉或其他锁止机构将中间连接架2锁止在底车架141上，移除拆解架6，完成底盘机构1与旋耕机模块3或收割机模块4或车厢模块5的装配，并根据需要从动力机构12的输出端接入动力。

2、拆卸过程：第一步：断开外接作业机具与底盘机构1的动力，松开螺栓或销钉或其他锁止机构，将拆解架6安装在支撑座23上，通过拆解架6使旋耕机模块3或收割机模块4或车厢模块5升高至超过底车架141水平面高度，底车架141与旋耕机模块3或收割机模块4或车厢模块5分离；第二步：平移旋耕机模块3或收割机模块4或车厢模块5，使之从底盘机构1上分开。

模块独立运行工作原理：

(1)旋耕机深度调节工作原理：当旋耕机模块3安装在底盘机构1上后，动力机构12(发动机)的动力经过皮带传递至离合器321的输入端，离合器321的输入端的动力通过皮带传递至液压泵，动力机构12(发动机)旋转即带动液压泵旋转；深度调节手柄可控制深度调节阀的机能；深度调节手柄分别设置有向上，中位和向下三个位置，对应为深度调节阀的左位、中位、右位机能，实现液压缸活塞杆的伸出、停止、缩回，实现传动箱322围绕转轴向上旋转、停止、向下旋转功能，实现旋耕总成323向上提升、停止、向下降落功能。深度调节机构33的动力不经过任何离合装置传递至液压泵，因此，只要发动机运转，深度调节机构33就可以正常运动。

(2)收割机割台高度调节工作原理：当收割机模块4安装在底盘机构1上后，动力机构12(发动机)的动力经过皮带传递至动力输入组件44，并传递至液压泵，发动机旋转即带动液压泵旋转。操作台43上设置有控制割台高度调节件47工作的系统，割台高度调节件47中的液压缸实现向上，中位和向下三个位置可调，实现液压缸的活塞杆伸出、停止、缩回，实现传输机构42围绕脱粒清选机构46的安装支点向上旋转、停止、向下旋转功能，实现割台41向上提升、停止、向下降落功能。动力机构12(发动机)的动力不经过任何离合装置传递给液压泵，因此，只要发动机运转，割台高度调节件47就可以正常运动。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：包括用于行走以及为整机提供动力的底盘机构(1)、旋耕机模块(3)、收割机模块(4)和车厢模块(5)，所述旋耕机模块(3)、收割机模块(4)和车厢模块(5)中的其中一个模块通过中间连接架(2)可拆卸连接在底盘机构(1)上，所述中间连接架(2)上安设有用于旋耕机模块(3)、收割机模块(4)和车厢模块(5)快速拆装的拆解架(6)。

2.根据权利要求1所述的多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：所述底盘机构(1)包括用于驾驶员操作的驾驶室(11)、动力机构(12)、传动机构(13)和行走机构(14)，所述驾驶室(11)、动力机构(12)和传动机构(13)安设在行走机构(14)上，所述动力机构(12)的输出端与传动机构(13)输入端连接，所述传动机构(13)输出端与行走机构(14)连接。

3.根据权利要求2所述的多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：所述行走机构(14)包括底车架(141)和履带行走单元(142)，所述履带行走单元(142)安设在底车架(141)底部两侧，所述驾驶室(11)、动力机构(12)和传动机构(13)安设在底车架(141)上，所述履带行走单元(142)安设在传动机构(13)的两侧。

4.根据权利要求3所述的多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：所述中间连接架(2)包括旋耕机连接件、收割机连接件和车厢连接件，所述中间连接架(2)分别与旋耕机模块(3)、收割机模块(4)和车厢模块(5)底部固定连接。

5.根据权利要求3所述的多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：所述中间连接架(2)与底车架(141)之间安设有用于对中间连接架(2)进行水平方向限位的限位机构以及用于对中间连接架(2)进行上下方向锁紧的紧锁件。

6.根据权利要求4所述的多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：所述限位机构包括安设于所述底车架(141)上表面用于对中间连接架(2)进行Y轴方向限位的第一限位块(1411)和用于对中间连接架(2)进行X轴方向限位的第一限位槽(1412)、安设于所述中间连接架(2)上与所述第一限位块(1411)和第一限位槽(1412)分别配合使用的第二限位槽(21)和第二限位块(22)。

7.根据权利要求1所述的多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：所述中间连接架(2)的外侧安设有支撑座(23)，所述拆解架(6)可拆卸连接在支撑座(23)底部。

8.根据权利要求3所述的多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：所述旋耕机模块(3)包括控制台(31)、旋耕机主体(32)和深度调节机构(33)，所述控制台(31)上设置有离合器操作手柄和深度调节手柄，所述旋耕机主体(32)包括离合器(321)、传动箱(322)、旋耕总成(323)和连接厢(324)，所述控制台(31)与连接厢(324)连接，所述控制台(31)与连接厢(324)通过中间连接架(2)可拆卸连接在底车架(141)上，所述离合器(321)和传动箱(322)通过转轴安装在中间连接架(2)上，所述旋耕总成(323)连接在传动箱(322)上，所述离合器(321)的输入端与动力机构(12)输出端连接，所述离合器(321)的输出端与传动箱(322)输入端连接，所述传动箱(322)输出端与旋耕总成(323)连接，所述深度调节机构(33)包括液压泵、液压油箱和液压缸，所述离合器(321)的输入端与液压泵连接，所述液压泵的吸油口与液压油箱连接，所述液压泵的出油口通过控制阀与液压缸连接。

9.根据权利要求2所述的多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：所述收割机模块(4)包括割台(41)、传输机构(42)、操作台(43)、动力输入组件(44)、粮仓(45)、脱粒清选机构(46)和割台高度调节件(47)，所述操作台(43)、粮仓(45)和脱粒清选机构(46)安设在中间连接架(2)上，所述传输机构(42)安设在脱粒清选机构(46)上，所述割台(41)安设在传输机构(42)远离脱粒清选机构(46)的一端，所述割台高度调节件(47)的一端与中间连接架(2)连接，所述割台高度调节件(47)的另一端与传输机构(42)连接，所述动力输入组件(44)的输入端与动力机构(12)的输出端连接，所述动力输入组件(44)的输出端与传输机构(42)连接，所述传输机构(42)输出端分别与割台(41)、传输机构(42)、粮仓(45)和脱粒清选机构(46)连接。

10.根据权利要求7所述的多模块快速互换式农田作业装备，其特征在于：所述拆解架(6)包括升降件(61)和安设于升降件(61)底部的行走轮(62)，所述升降件(61)上端与支撑座(23)可拆卸连接。

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