CN116349436B - 一种多位调节的开沟机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多位调节的开沟机，包括导向主轴和轴向驱动装置，导向主轴上设置多个刀体支架，且刀体支架的中间活动安装在导向主轴上，刀体支架远离导向主轴的一端设置刀体组件，刀体支架的另一端通过角度驱动装置连接轴向驱动装置，导向主轴的端部通过固定支架连接轴向驱动装置的端部；其中，角度驱动装置用于驱动刀体支架绕导向主轴的周向转动；轴向驱动装置用于同步驱动多个角度驱动装置和刀体支架连接形成的整体沿导向主轴的轴向位移，且多个整体沿导向主轴的位移距离呈等差。本发明中的开沟机能够一次作业实现多个开沟动作，并且能够针对不同的开沟间距进行快速的调节，与此同时能够适应一定高度的已种植农作物的田地的开沟作业。

Description

一种多位调节的开沟机

技术领域

本发明涉及农用机械技术领域，具体涉及一种多位调节的开沟机。

背景技术

开沟机是一种农业中进行土壤开沟耕地作业的常用农用机械，常用的开沟机基本就是在行走装置上加装一个开沟装置，行走装置例如拖拉机，通常悬挂在拖拉机的尾部，拖拉机行驶时，带动开沟装置上的开沟轮对土地进行开沟松土。

现有的开沟机的开沟作业主要应用于农作物种植前以及一次只开一个沟槽的作业，对于已经完成农作物的种植，则很大程度上限制了开沟机的作业，例如针对拖拉机的这种行走装置则需要满足其行走环境的开沟，理论上开沟宽度较大，并且单次只开一个沟则需要往复作业，也容易造成农作物的损伤，其开沟间距则需要凭驾驶者的经验进行控制。虽然通过设置多个刀体，并且行走装置的一次牵引可以完成多个开沟作业，但是刀体的间距都相对固定，针对不同间距的开沟作业，则需要更换或者进行调节。显然降低了在大规模多类型农作物作业中的开沟作业的便捷性和高效性。

综上，现有的开沟机主要为单次开沟作业，且开沟机具备多个刀体情况下，刀体都相对固定无法进行便捷和快速的多个开沟作业的间距调节动作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多位调节的开沟机，以解决现有技术中，由于现有的开沟机主要为单次开沟作业，且开沟机具备多个刀体情况下，刀体都相对固定无法进行便捷和快速的多个开沟作业的间距调节动作的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

一种多位调节的开沟机，包括导向主轴和轴向驱动装置，所述导向主轴上设置多个刀体支架，且所述刀体支架的中间活动安装在所述导向主轴上，所述刀体支架远离所述导向主轴的一端设置刀体组件，所述刀体支架的另一端通过角度驱动装置连接所述轴向驱动装置，所述导向主轴的端部通过固定支架连接所述轴向驱动装置的端部；

其中，所述角度驱动装置用于驱动所述刀体支架绕所述导向主轴的周向转动；所述轴向驱动装置用于同步驱动多个所述角度驱动装置和所述刀体支架连接形成的整体沿所述导向主轴的轴向位移，且多个所述整体沿所述导向主轴的位移距离呈等差。

作为本发明的一种优选方案，所述角度驱动装置包括第一导轨架、第二导轨架以及直线驱动部，所述第二导轨架沿所述第一导轨架的长度方向安装在所述第一导轨架上，所述直线驱动部的固定端连接在所述第一导轨架上，所述直线驱动部的动作端连接所述第二导轨架；

其中，所述第二导轨架远离所述第一导轨架的末端铰接在所述刀体支架上，所述第一导轨架远离所述第二导轨架的末端连接所述轴向驱动装置，所述直线驱动部驱动所述第二导轨架沿所述第一导轨架的长度方向移动使所述刀体支架绕所述导向主轴的周向转动。

作为本发明的一种优选方案，所述第一导轨架与所述轴向驱动装置的连接处设置有从动支架，所述从动支架远离所述轴向驱动装置的端部连接所述刀体支架；

其中，所述从动支架、第二导轨架与所述刀体支架的连接处分别位于所述刀体支架和所述导向主轴的连接处的两侧。

作为本发明的一种优选方案，所述轴向驱动装置包括丝杠轴和驱动部，所述丝杠轴上依次设置有多个螺纹段，多个所述螺纹段上螺纹连接有螺母副，多个所述螺纹段的螺距呈等差；所述角度驱动装置的一端连接在所述螺母副上。

作为本发明的一种优选方案，所述刀体支架包括中间连接所述导向主轴的主臂架以及连接在所述主臂架末端的副板座，所述副板座和所述主臂架之间存在夹角，所述副板座上安装所述刀体组件。

作为本发明的一种优选方案，所述固定支架包括连接所述导向主轴和所述轴向驱动装置端部的第一边板以及连接第一边板两端的第二边板，所述第二边板上设置有弧形槽体，所述弧形槽体内安装有导向弹簧，所述导向弹簧的中间设置有固定块，多个所述刀体支架顶端连接有平衡轴，所述平衡轴的端部与所述固定块连接。

作为本发明的一种优选方案，所述刀体组件包括安装在所述副板座上方的电机，所述电机的输出轴贯穿所述副板座表面的端部安装有刀体，所述副板座的侧边设置有导向压板；

所述导向压板包括纵向板以及安装在所述纵向板顶部且与所述纵向板垂直的水平板。

作为本发明的一种优选方案，所述纵向板的前端侧边通过铰接轴与所述副板座铰接，所述纵向板的中间通过弹动轴杆连接所述副板座，所述电机的输出轴上安装有偏心轮，所述弹动轴杆远离所述纵向板的另一端与所述偏心轮的周向表面接触；

其中，所述电机驱动所述偏心轮转动，所述偏心轮驱动所述弹动轴杆做往复移动，所述纵向板在所述弹动轴杆的往复移动下绕所述铰接轴往复转动。

作为本发明的一种优选方案，所述角度驱动装置和所述刀体支架所在的纵向平面之间存在锐角夹角。

本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

本发明中的开沟机能够一次作业实现多个开沟动作，并且能够针对不同的开沟间距进行快速的调节，与此同时能够适应一定高度的已种植农作物的田地的开沟作业。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的刀体组件纵截面的结构示意图。

图中的标号分别表示如下：

1-导向主轴；2-轴向驱动装置；3-刀体支架；4-角度驱动装置；5-固定支架；6-刀体组件；

21-丝杠轴；22-螺母副；23-螺纹段；

31-主臂架；32-副板座；

41-第一导轨架；42-第二导轨架；43-直线驱动部；44-从动支架；

51-第一边板；52-第二边板；53-弧形槽体；54-导向弹簧；55-固定块；56-平衡轴；

61-刀体；62-导向压板；63-纵向板；64-水平板；65-铰接轴；66-弹动轴杆；67-偏心轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种多位调节的开沟机，包括导向主轴1和轴向驱动装置2，导向主轴1上设置多个刀体支架3，且刀体支架3的中间活动安装在导向主轴1上，刀体支架3远离导向主轴的一端设置刀体组件6，刀体支架3的另一端通过角度驱动装置4连接轴向驱动装置2，导向主轴1的端部通过固定支架5连接轴向驱动装置2的端部。

其中，角度驱动装置4用于驱动刀体支架3绕导向主轴1的周向转动。轴向驱动装置2用于同步驱动多个角度驱动装置4和刀体支架3连接形成的整体沿导向主轴1的轴向位移，且多个整体沿导向主轴1的位移距离呈等差。

本发明中的开沟机能够通过在导向主轴1上设置的多个刀体支架3和刀体组件6实现一次作业的多个开沟动作，同时利用轴向驱动装置2能够同步进行多个刀体支架3之间的间距调节，从而使得本发明能够针对不同的开沟间距进行快速的调节，与此同时能够适应一定高度的已种植农作物的田地的开沟作业。

也就是说，本发明中采用最直接的多个刀体支架3之间的同步调节，本发明中的轴向驱动装置2实现的刀体支架3的轴向驱动原理是基于丝杠-丝杠螺母副传动组件，而本发明中则是在同一个轴杆上设置多个螺纹段，多个螺纹段的螺距进行等差设置，并且每个螺纹段配合对应的螺母副，这样则能够在丝杠轴转动单位角度，多个螺母副前进的距离依次增加，实现多个刀体支架3之间的间距的同步变化。

例如，丝杠轴从左到右的刀体支架3依次为A、B、C，那么A表示的刀体支架可以始终保持静止，B表示的刀体支架每移动一个轴向的单位距离，C表示的刀体支架移动两个轴向的单位距离。

角度驱动装置4包括第一导轨架41、第二导轨架42以及直线驱动部43，第二导轨架42沿第一导轨架41的长度方向安装在第一导轨架41上，直线驱动部43的固定端连接在第一导轨架41上，直线驱动部43的动作端连接第二导轨架42。

其中，第二导轨架42远离第一导轨架41的末端铰接在刀体支架3上，第一导轨架41远离第二导轨架42的末端连接轴向驱动装置2，直线驱动部43驱动第二导轨架42沿第一导轨架41的长度方向移动使刀体支架3绕导向主轴1的周向转动。

第一导轨架41与轴向驱动装置2的连接处设置有从动支架44，从动支架44远离轴向驱动装置2的端部连接刀体支架3，从动支架44的目的是为了保持轴向驱动装置4与刀体支架3之间的连接呈三角形的稳定结构，并且获得较大的驱动力臂，从而使得刀体支架3能够在导向主轴1上稳定移动。

其中，从动支架44、第二导轨架42与刀体支架3的连接处分别位于刀体支架3和导向主轴1的连接处的两侧。

进一步地，本发明中实现多个刀体支架3进行轴向移动的方式有多种，但为了更清楚的说明本发明轴向驱动装置2的实现远离，轴向驱动装置2包括丝杠轴21和驱动部，丝杠轴21上依次设置有多个螺纹段23，多个螺纹段23上螺纹连接有螺母副22，多个螺纹段23的螺距呈等差。角度驱动装置4的一端连接在螺母副22上。

刀体支架3包括中间连接导向主轴1的主臂架31以及连接在主臂架31末端的副板座32，副板座32和主臂架31之间存在夹角，副板座32上安装刀体组件6。

进一步地，本发明中的刀体支架3本质上是利用杠杆原理进行转动，刀体支架3和导向主轴1的连接处作为杠杆的支点，而由于刀体组件6安装在刀体支架3的一端，因此刀体支架3的一端承受了较大的重量，为了平衡该部分的重量，且使得角度驱动装置4获得更稳定的驱动，也就是说避免将刀体组件6这部分的重量直接由角度驱动装置4来承载，故固定支架5包括连接导向主轴1和轴向驱动装置2端部的第一边板51以及连接第一边板51两端的第二边板52，第二边板52上设置有弧形槽体53，弧形槽体53内安装有导向弹簧54，导向弹簧54的中间设置有固定块55，多个刀体支架3顶端连接有平衡轴56，平衡轴56的端部与固定块55连接，其中平衡轴56与刀体支架3之间是活动连接，也就是说刀体支架3也能够沿所述平衡轴56的轴向移动，并且通过平衡轴56和导向主轴1对所述刀体支架3进行双轨的导向，提高刀体支架3的轴向移动过程中的稳定性。

如图2所示，刀体组件6包括安装在副板座32上方的电机，电机的输出轴贯穿副板座32表面的端部安装有刀体61，副板座32的侧边设置有导向压板62。导向压板62包括纵向板63以及安装在纵向板63顶部且与纵向板63垂直的水平板64。

与现有的通过行走装置作为开沟的刀体的驱动源不同的是，本发明是通过每个副板座32上安装的电机直接驱动刀体61转动进行开沟作业。

进一步地，由于上述中已经通过水平板64将刀体61转动的土壤限制在纵向板63和开沟后的沟坡表面之间，只是通过纵向板63的导向作用，土壤无法很好的连接成型，这是由于已经种植了农作物情况下，农作物根系部分的土壤表面已经成型，和新翻起的土壤的粘结度较差，开沟后的沟坡则容易崩溃坍塌。

因此，本发明希望通过纵向板63往复振动的方式来实现对于沟坡土壤的加固，颗粒度较大的土壤则容易出现成坡后，沟坡崩溃的现象，因此通过振动的方式将颗粒压碎压实。

为此，本发明中的纵向板63的前端侧边通过铰接轴65与副板座32铰接，纵向板63的中间通过弹动轴杆66连接副板座32，电机的输出轴上安装有偏心轮67，弹动轴杆66远离纵向板63的另一端与偏心轮67的周向表面接触。

其中，电机驱动偏心轮67转动，偏心轮67驱动弹动轴杆66做往复移动，纵向板63在弹动轴杆66的往复移动下绕铰接轴65往复转动，从而实现纵向板63的振动动作。

其中，弹动轴杆66具体为轴杆，轴杆的杆身上套装弹簧，弹簧的一端固定(与副板座32的结构固定连接)，另一端与轴杆的杆身固定连接。

从角度驱动装置4、从动支架44、刀体支架3连接整体结构的力学的稳定性上来说，其形成的是一个三角形受力面，显然轴向驱动装置2驱动刀体支架3沿导向主轴1移动，导向主轴1显然需要经过这个三角形受力面的质心，这就是需要在具体的实现过程中需要考虑的问题。

由于轴向驱动装置2驱动的是角度驱动装置4，轴向驱动装置2与刀体支架3的驱动力不在同一轴线上，因此希望刀体支架3能够稳定沿导向主轴1移动则需要角度驱动装置4进行传递(如果角度驱动装置4和刀体支架3在同一个纵向平面内)，那么轴向驱动装置2在驱动角度驱动装置4移动带动刀体支架3沿导向主轴1移动时，角度驱动装置4和刀体支架3的连接处发生杠杆作用(也就是第二导轨架42和主臂架31的连接处)，而这个传递动作的力会使得连接处发生折断的趋势，在刀体支架3的调节间距的动作过程中机械疲劳。

为此，本发明中作为优选地，角度驱动装置4和刀体支架3所在的纵向平面之间存在锐角夹角，也就是轴向驱动装置2与角度驱动装置4的连接处与角度驱动装置4和刀体支架3的连接处不在同一个纵向平面内。这样角度驱动装置4驱动刀体支架3沿导向主轴1的作用力，则是沿所述角度驱动装置4长度方向的分力，从而能够在有效的驱动刀体支架3沿导向主轴1轴向移动的同时也能够保证连接处的结构刚性。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多位调节的开沟机，其特征在于，包括导向主轴（1）和轴向驱动装置（2），所述导向主轴（1）上设置多个刀体支架（3），且所述刀体支架（3）的中间活动安装在所述导向主轴（1）上，所述刀体支架（3）远离所述导向主轴的一端设置刀体组件（6），所述刀体支架（3）的另一端通过角度驱动装置（4）连接所述轴向驱动装置（2），所述导向主轴（1）的端部通过固定支架（5）连接所述轴向驱动装置（2）的端部；

其中，所述角度驱动装置（4）用于驱动所述刀体支架（3）绕所述导向主轴（1）的周向转动；所述轴向驱动装置（2）用于同步驱动多个所述角度驱动装置（4）和所述刀体支架（3）连接形成的整体沿所述导向主轴（1）的轴向位移，且多个所述整体沿所述导向主轴（1）的位移距离呈等差；

所述角度驱动装置（4）包括第一导轨架（41）、第二导轨架（42）以及直线驱动部（43），所述第二导轨架（42）沿所述第一导轨架（41）的长度方向安装在所述第一导轨架（41）上，所述直线驱动部（43）的固定端连接在所述第一导轨架（41）上，所述直线驱动部（43）的动作端连接所述第二导轨架（42）；

其中，所述第二导轨架（42）远离所述第一导轨架（41）的末端铰接在所述刀体支架（3）上，所述第一导轨架（41）远离所述第二导轨架（42）的末端连接所述轴向驱动装置（2），所述直线驱动部（43）驱动所述第二导轨架（42）沿所述第一导轨架（41）的长度方向移动使所述刀体支架（3）绕所述导向主轴（1）的周向转动；

所述第一导轨架（41）与所述轴向驱动装置（2）的连接处设置有从动支架（44），所述从动支架（44）远离所述轴向驱动装置（2）的端部连接所述刀体支架（3）；

其中，所述从动支架（44）、第二导轨架（42）与所述刀体支架（3）的连接处分别位于所述刀体支架（3）和所述导向主轴（1）的连接处的两侧；

所述固定支架（5）包括连接所述导向主轴（1）和所述轴向驱动装置（2）端部的第一边板（51）以及连接第一边板（51）两端的第二边板（52），所述第二边板（52）上设置有弧形槽体（53），所述弧形槽体（53）内安装有导向弹簧（54），所述导向弹簧（54）的中间设置有固定块（55），多个所述刀体支架（3）顶端连接有平衡轴（56），所述平衡轴（56）的端部与所述固定块（55）连接。

2.根据权利要求1所述的一种多位调节的开沟机，其特征在于，所述轴向驱动装置（2）包括丝杠轴（21）和驱动部，所述丝杠轴（21）上依次设置有多个螺纹段（23），多个所述螺纹段（23）上螺纹连接有螺母副（22），多个所述螺纹段（23）的螺距呈等差；所述角度驱动装置（4）的一端连接在所述螺母副（22）上。

3.根据权利要求1所述的一种多位调节的开沟机，其特征在于，所述刀体支架（3）包括中间连接所述导向主轴（1）的主臂架（31）以及连接在所述主臂架（31）末端的副板座（32），所述副板座（32）和所述主臂架（31）之间存在夹角，所述副板座（32）上安装所述刀体组件（6）。

4.根据权利要求3所述的一种多位调节的开沟机，其特征在于，所述刀体组件（6）包括安装在所述副板座（32）上方的电机，所述电机的输出轴贯穿所述副板座（32）表面的端部安装有刀体（61），所述副板座（32）的侧边设置有导向压板（62）；

所述导向压板（62）包括纵向板（63）以及安装在所述纵向板（63）顶部且与所述纵向板（63）垂直的水平板（64）。

5.根据权利要求4所述的一种多位调节的开沟机，其特征在于，所述纵向板（63）的前端侧边通过铰接轴（65）与所述副板座（32）铰接，所述纵向板（63）的中间通过弹动轴杆（66）连接所述副板座（32），所述电机的输出轴上安装有偏心轮（67），所述弹动轴杆（66）远离所述纵向板（63）的另一端与所述偏心轮（67）的周向表面接触；

其中，所述电机驱动所述偏心轮（67）转动，所述偏心轮（67）驱动所述弹动轴杆（66）做往复移动，所述纵向板（63）在所述弹动轴杆（66）的往复移动下绕所述铰接轴（65）往复转动。

6.根据权利要求1所述的一种多位调节的开沟机，其特征在于，所述角度驱动装置（4）和所述刀体支架（3）所在的纵向平面之间存在锐角夹角。