CN116889135A - 一种农业耕地种植用开沟装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了应用于农用机械领域的一种农业耕地种植用开沟装置，本申请通过将钻头安装在车架的底部右侧，使得钻头位于该装置行进方向的前端，借助伺服电机带动钻头旋转，使得该装置在进行开沟作业时，钻头可以旋入耕地土壤，在该装置行进方向的前端，施加一个与地面连接的作用点，配合下支撑臂的支撑，可以提高开沟轮与耕地接触的紧密性，避免在面临地面较硬情况下，出现开沟轮难以稳定地切入土壤内部的状况，有利于保障该装置进行开沟作业时的稳定性，同时，钻头的旋转钻探还可以预先对土壤进行松动，进一步降低开沟轮进行开沟作业时的操作难度。

Description

一种农业耕地种植用开沟装置

技术领域

本申请涉及农用机械领域，特别涉及一种农业耕地种植用开沟装置。

背景技术

农业耕地种植用开沟装置又被称为开沟机，其通过在装置尾部安装有可旋转的开沟轮，实现对耕地土壤的开沟作业，开沟装置工作过程中，通过驱动单元（通常为柴油机）为驱动轮和开沟轮提供动力，进行移动和开沟作业。

现有技术中，为提升开沟装置在农业耕种过程中推广使用的概率，降低其制造成本，使其购入价格更加亲民是非常必要的影响因素，因此，尺寸更小、制造成本更低的小尺寸开沟装置更加符合农业耕地种植中开沟作业的使用前景，小尺寸开沟装置具有售价低、使用成本低、移动便捷等优点，其可以很好地适用于土质较为松软的耕地进行开沟作业，然而正是由于其尺寸小，导致其配重通常也不高，这就使得小尺寸开沟装置在面临较硬土壤的开沟作业时，其开沟轮难以稳定地切入地面，开沟轮的切入深度难以达到预定深度，导致小尺寸开沟装置在较硬土壤上难以进行稳定的开沟作业。

发明内容

本申请目的在于提升小尺寸开沟装置在较硬土壤作业时，开沟轮切入土壤内的稳定性，相比现有技术提供一种农业耕地种植用开沟装置，包括车架，所述车架的顶部固定安装有柴油机，所述车架的底部转动安装有纵向设置的车轴，且车轴与柴油机的驱动轴传动连接，所述车轴的前后两端固定安装有对称设置的驱动轮，所述车架的右侧底部中间位置安装有竖直设置的下支撑臂，且下支撑臂的底端转动安装有横向设置的转轴，所述转轴的右端固定安装有钻头，所述下支撑臂的上方连接有上支撑臂，且上支撑臂的顶部固定安装有与转轴传动连接的伺服电机，所述车架的左端安装有轮架，且轮架的左端转动安装有同样与柴油机驱动轴传动连接的开沟轮，所述开沟轮与下支撑臂位于同一竖直平面上。

通过将钻头安装在车架的底部右侧，使得钻头位于该装置行进方向的前端，借助伺服电机带动钻头旋转，使得该装置在进行开沟作业时，钻头可以旋入耕地土壤，在该装置行进方向的前端，施加一个与地面连接的作用点，配合下支撑臂的支撑，可以提高开沟轮与耕地接触的紧密性，避免在面临地面较硬情况下，出现开沟轮难以稳定的切入土壤内部的状况，有利于保障该装置进行开沟作业时的稳定性。

进一步，所述钻头的外形设置为圆锥形结构，所述钻头的最大位置的外径小于开沟轮的前后宽度。

可选的，所述车架的右端顶部固定安装有轴座，所述上支撑臂转动安装在轴座的内部，所述车架的顶部与上支撑臂的顶部之间铰接有液压推杆一。

进一步，所述下支撑臂活动套设在上支撑臂的下端外侧，所述上支撑臂的左右两侧外端壁上竖直固定有对称设置的液压推杆二，且液压推杆二的伸缩端固定连接在下支撑臂的外端壁上。

进一步，所述下支撑臂和上支撑臂内转动安装有竖直设置的传动轴，所述转轴上固定安装有蜗轮，且蜗轮的外侧啮合有与传动轴平行设置的蜗杆，所述传动轴和蜗杆上分别固定有相互啮合的齿轮。

进一步，所述传动轴包括转动安装在上支撑臂内部的花键套筒，以及转动安装在下支撑臂内部的花键轴，所述花键套筒滑动套设在花键轴的上端外侧，所述伺服电机的驱动轴与花键套筒上端固定连接，所述齿轮固定安装在花键轴的下端外侧。

进一步，所述下支撑臂的下端固定连接有包裹在转轴外侧的外壳，所述蜗轮、蜗杆和齿轮均安装在外壳内部，所述外壳的外侧尺寸小于钻头最大位置的外径。

可选的，所述轮架与车架转动连接，所述轮架的顶部左侧与柴油机的左侧外端壁之间铰接有液压推杆三。

进一步，所述车架和轮架铰接轴的轴心位置转动安装有纵向设置的转接轴，所述开沟轮和转接轴之间传动连接有皮带传动组件一，所述转接轴与柴油机的驱动轴之间传动连接有皮带传动组件二。

进一步，所述转接轴自中间位置分割成前后相对独立的两段，所述皮带传动组件一与前段转接轴连接，所述皮带传动组件二与后段转接轴连接，前后两段所述转接轴之间安装有离合器。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

（1）本申请通过将钻头安装在车架的底部右侧，使得钻头位于该装置行进方向的前端，借助伺服电机带动钻头旋转，使得该装置在进行开沟作业时，钻头可以旋入耕地土壤，在该装置行进方向的前端，施加一个与地面连接的作用点，配合下支撑臂的支撑，可以提高开沟轮与耕地接触的紧密性，避免在面临地面较硬情况下，出现开沟轮难以稳定的切入土壤内部的状况，有利于保障该装置进行开沟作业时的稳定性，同时，钻头的旋转钻探还可以预先对土壤进行松动，进一步降低开沟轮进行开沟作业时的操作难度。

（2）通过将钻头的外形设置为圆锥形结构，可以有效提升其旋转钻探过程中的顺畅性，通过将钻头最大位置的外径设置小于开沟轮的前后宽度，使得钻头钻探轨迹的宽度小于开沟轮旋转开沟的宽度，使得开沟宽度与开沟轮的尺寸相匹配，有利于避免开沟作业时的标准性受到钻头的影响。

（3）通过将上支撑臂转动安装在车架顶部固定的轴座内，并将下支撑臂安装在上支撑臂的下方，配合液压推杆一的伸缩控制，可以实现对钻头左右偏转角度的调整，有利于根据实际使用时的需求灵活调节钻头的倾斜角度，在一定程度上提升了该装置使用时的操控灵活性。

（4）通过将下支撑臂滑动套接在上支撑臂的下端外侧，并通过液压推杆二的伸缩控制，可以实现对钻头高度的灵活控制，在该装置不使用时，将钻头向上收起，在该装置使用期间，将钻头降下深入土壤内部，进一步提升了该装置使用过程中的灵活便捷性。

（5）通过采用上下相互滑动连接的花键套筒和花键轴构成传动轴，使得下支撑臂和上支撑臂在发生相对伸缩调整时，伺服电机上的动力可以稳定向钻头传递，有利于保障该装置工作稳定性。

（6）通过将外壳包裹在蜗轮、蜗杆和齿轮的外侧，可以对其进行防护，同时，通过将外壳的外侧尺寸设置小于钻头最大位置的外径，使得外壳藏于钻头行进轨迹的后方，避免外壳体积过大而对钻头的钻探造成阻挡，有利于保障钻头旋转钻探的稳定顺畅性。

（7）通过将轮架转动连接在车架的左端，并将液压推杆三铰接在轮架和柴油机之间，可以通过液压推杆三的伸缩实现对开沟轮位置高度的调整，有利于灵活调整开沟轮的工作状态，通过对开沟轮切入土壤深度的调节，可以根据实际需求灵活调节开沟深度。

（8）通过将转接轴转动安装在车架和轮架交接轴的轴心位置，并通过皮带传动组件一和皮带传动组件二将转接轴与开沟轮、柴油机传动连接，借助转接轴作为转接点，实现对开沟轮的驱动连接，可以有效避免轮架的偏转调节对开沟轮的旋转驱动造成影响。

（9）通过将离合器连接在前后两段转接轴之间，实现对皮带传动组件一和皮带传动组件二之间传动连接的启停控制，便于根据实际使用状态对开沟轮动力接入进行控制，有利于提升该装置的操控灵活性。

附图说明

图1为本申请左侧视角下的立体图；

图2为本申请右侧视角下的立体图；

图3为本申请的正视图；

图4为本申请的俯视图；

图5为图4中A-A处的剖视图；

图6为图5中C处的结构示意图；

图7为图4中B-B处的剖视图；

图8为本申请去除柴油机和皮带传动组件二后的立体图；

图9为本申请下支撑臂、钻头和上支撑臂的立体图；

图10为本申请外壳内部结构立体图。

图中标号说明：

1、车架；101、柴油机；102、车轴；103、驱动轮；2、下支撑臂；201、转轴；202、钻头；3、轴座；301、上支撑臂；302、液压推杆一；303、液压推杆二；4、传动轴；4a、花键套筒；4b、花键轴；401、蜗轮；402、蜗杆；403、齿轮；404、外壳；5、轮架；501、开沟轮；502、液压推杆三；503、转接轴；504、皮带传动组件一；505、皮带传动组件二。

具体实施方式

实施例将结合说明书附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述，基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。

实施例一：本发明提供了一种农业耕地种植用开沟装置，请参阅图1－图10，包括车架1，车架1的顶部固定安装有柴油机101，车架1的底部转动安装有纵向设置的车轴102，且车轴102与柴油机101的驱动轴传动连接，车轴102的前后两端固定安装有对称设置的驱动轮103，车架1的右侧底部中间位置安装有竖直设置的下支撑臂2，且下支撑臂2的底端转动安装有横向设置的转轴201，转轴201的右端固定安装有钻头202，下支撑臂2的上方连接有上支撑臂301，且上支撑臂301的顶部固定安装有与转轴201传动连接的伺服电机，车架1的左端安装有轮架5，且轮架5的左端转动安装有同样与柴油机101驱动轴传动连接的开沟轮501，开沟轮501与下支撑臂2位于同一竖直平面上。

该开沟装置使用过程中，工作人员启动柴油机101，为驱动轮103的旋转提供动力，使得该装置在耕地上匀速移动，同时伺服电机通电启动带动钻头202旋转，使得钻头202旋入耕地土壤内，并跟随该装置的移动进行同方向的移动，同步的，柴油机101启动带动转动安装在轮架5上的开沟轮501旋转，沿该装置行进轨迹，对行进轨迹上耕地内的土壤进行挖掘作业，并在持续旋转过程中将挖掘的土壤排出，实现开沟作业。

本申请通过将钻头202安装在车架1的底部右侧，使得钻头202位于该装置行进方向的前端，借助伺服电机带动钻头202旋转，使得该装置在进行开沟作业时，钻头202可以旋入耕地土壤，在该装置行进方向的前端，施加一个与地面连接的作用点，配合下支撑臂2的支撑，可以提高开沟轮501与耕地接触的紧密性，避免在面临地面较硬情况下，出现开沟轮501难以稳定的切入土壤内部的状况，有利于保障该装置进行开沟作业时的稳定性，同时，钻头202的旋转钻探还可以预先对土壤进行松动，进一步降低开沟轮501进行开沟作业时的操作难度。

请参阅图1和图4，钻头202的外形设置为圆锥形结构，钻头202的最大位置的外径小于开沟轮501的前后宽度，该开沟装置使用过程中，通过将钻头202的外形设置为圆锥形结构，可以有效提升其旋转钻探过程中的顺畅性，通过将钻头202最大位置的外径设置小于开沟轮501的前后宽度，使得钻头202钻探轨迹的宽度小于开沟轮501旋转开沟的宽度，使得开沟宽度与开沟轮501的尺寸相匹配，有利于避免开沟作业时的标准性受到钻头202的影响。

实施例二：本发明提供了一种农业耕地种植用开沟装置，请参阅图1－图10，车架1的右端顶部固定安装有轴座3，上支撑臂301转动安装在轴座3的内部，车架1的顶部与上支撑臂301的顶部之间铰接有液压推杆一302，该开沟装置使用过程中，工作人员可以通过控制液压推杆一302的伸缩，推动上支撑臂301偏转，实现对下支撑臂2左右摆动的控制，当液压推杆一302伸展时，在其推动作用下，使得上支撑臂301上端向右偏转，因此，位于下方的下支撑臂2则带动钻头202向左偏转，同理，当液压推杆一302收缩时，在其拉动下，上支撑臂301上端向左偏转，使得位于下方的下支撑臂2带动钻头202向右偏转。

本申请通过将上支撑臂301转动安装在车架1顶部固定的轴座3内，并将下支撑臂2安装在上支撑臂301的下方，配合液压推杆一302的伸缩控制，可以实现对钻头202左右偏转角度的调整，有利于根据实际使用时的需求灵活调节钻头202的倾斜角度，在一定程度上提升了该装置使用时的操控灵活性。

请参阅图9，下支撑臂2活动套设在上支撑臂301的下端外侧，上支撑臂301的左右两侧外端壁上竖直固定有对称设置的液压推杆二303，且液压推杆二303的伸缩端固定连接在下支撑臂2的外端壁上，该开沟装置使用过程中，工作人员可以通过控制液压推杆二303的伸缩，实现对上支撑臂301和下支撑臂2伸长量的控制，当液压推杆二303的伸缩端向下伸展时，其带动上支撑臂301下方的下支撑臂2向下移动，进而带动钻头202向下移动，当液压推杆二303的伸缩端向上收缩时，其带动下支撑臂2以及下支撑臂2下方的钻头202向上移动。

本申请通过将下支撑臂2滑动套接在上支撑臂301的下端外侧，并通过液压推杆二303的伸缩控制，可以实现对钻头202高度的灵活控制，在该装置不使用时，将钻头202向上收起，在该装置使用期间，将钻头202降下深入土壤内部，进一步提升了该装置使用过程中的灵活便捷性。

请参阅图7和图10，下支撑臂2和上支撑臂301内转动安装有竖直设置的传动轴4，转轴201上固定安装有蜗轮401，且蜗轮401的外侧啮合有与传动轴4平行设置的蜗杆402，传动轴4和蜗杆402上分别固定有相互啮合的齿轮403，该开沟装置使用过程中，伺服电机通电启动带动传动轴4旋转，通过两个齿轮403的啮合，使得蜗杆402旋转，借助蜗杆402与蜗轮401的啮合旋转，使得转轴201旋转，为钻头202的转动提供动力支持。

请参阅图6、图7和图10，传动轴4包括转动安装在上支撑臂301内部的花键套筒4a，以及转动安装在下支撑臂2内部的花键轴4b，花键套筒4a滑动套设在花键轴4b的上端外侧，伺服电机的驱动轴与花键套筒4a上端固定连接，齿轮403固定安装在花键轴4b的下端外侧，该开沟装置使用过程中，伺服电机通电启动过程中带动花键套筒4a旋转，进而带动花键轴4b旋转，将旋转动力传递至齿轮403上，本申请通过采用上下相互滑动连接的花键套筒4a和花键轴4b构成传动轴4，使得下支撑臂2和上支撑臂301在发生相对伸缩调整时，伺服电机上的动力可以稳定向钻头202传递，有利于保障该装置工作稳定性。

请参阅图6和图9，下支撑臂2的下端固定连接有包裹在转轴201外侧的外壳404，蜗轮401、蜗杆402和齿轮403均安装在外壳404内部，外壳404的外侧尺寸小于钻头202最大位置的外径，该开沟装置使用过程中，通过将外壳404包裹在蜗轮401、蜗杆402和齿轮403的外侧，可以对其进行防护，避免钻头202钻探过程中土壤碎石卡死在蜗轮401、蜗杆402和齿轮403之间，同时，通过将外壳404的外侧尺寸设置小于钻头202最大位置的外径，使得外壳404藏于钻头202行进轨迹的后方，避免外壳404体积过大而对钻头202的钻探造成阻挡，有利于保障钻头202旋转钻探的稳定顺畅性。

本实施例二引用实施例一，并在实施例一的基础上形成了区别点，此处仅对不同之处做出了说明。

实施例三：本发明提供了一种农业耕地种植用开沟装置，请参阅图1－图10，轮架5与车架1转动连接，轮架5的顶部左侧与柴油机101的左侧外端壁之间铰接有液压推杆三502，该开沟装置使用过程中，工作人员可以通过对液压推杆三502的伸缩控制，实现对轮架5的偏转调整，该装置不使用时，开沟轮501向上收起脱离地面，该装置使用过程中，开沟轮501则下放切入地面土壤内进行开沟操作。

本申请通过将轮架5转动连接在车架1的左端，并将液压推杆三502铰接在轮架5和柴油机101之间，可以通过液压推杆三502的伸缩实现对开沟轮501位置高度的调整，有利于灵活调整开沟轮501的工作状态，通过对开沟轮501切入土壤深度的调节，可以根据实际需求灵活调节开沟深度，进一步提升了该装置操作过程中的便捷性以及适用性。

请参阅图1、图4和图8，车架1和轮架5铰接轴的轴心位置转动安装有纵向设置的转接轴503，开沟轮501和转接轴503之间传动连接有皮带传动组件一504，转接轴503与柴油机101的驱动轴之间传动连接有皮带传动组件二505，该开沟装置使用过程中，通过将转接轴503转动安装在车架1和轮架5交接轴的轴心位置，并通过皮带传动组件一504和皮带传动组件二505将转接轴503与开沟轮501、柴油机101传动连接，借助转接轴503作为转接点，实现对开沟轮501的驱动连接，可以有效避免轮架5的偏转调节对开沟轮501的旋转驱动造成影响，有利于保障该装置对开沟轮501驱动传递的稳定性。

转接轴503自中间位置分割成前后相对独立的两段，皮带传动组件一504与前段转接轴503连接，皮带传动组件二505与后段转接轴503连接，前后两段转接轴503之间安装有离合器，该开沟装置使用过程中，通过将离合器连接在前后两段转接轴503之间，实现对皮带传动组件一504和皮带传动组件二505之间传动连接的启停控制，便于根据实际使用状态对开沟轮501动力接入进行控制，有利于提升该装置的操控灵活性。

本实施例三引用实施例一，并在实施例一的基础上形成了区别点，此处仅对不同之处做出了说明。

工作原理：

该开沟装置使用过程中，工作人员启动柴油机101，为驱动轮103的旋转提供动力，使得该装置在耕地上匀速移动，同时伺服电机通电启动，带动传动轴4旋转，通过两个齿轮403的啮合，使得蜗杆402旋转，借助蜗杆402与蜗轮401的啮合旋转，使得转轴201旋转，为钻头202的转动提供动力支持，带动钻头202旋转，使得钻头202旋入耕地土壤内，并跟随该装置的移动进行同方向的移动，同步的，柴油机101启动带动转动安装在轮架5上的开沟轮501旋转，工作人员通过对液压推杆三502的伸缩控制，实现对轮架5的偏转调整，使得开沟轮501下放切入地面土壤内，沿该装置行进轨迹，对行进轨迹上耕地内的土壤进行挖掘作业，并在持续旋转过程中将挖掘的土壤排出，实现开沟作业，工作人员通过控制液压推杆一302的伸缩，推动上支撑臂301偏转，实现对钻头202左右偏转的控制，通过控制液压推杆二303的伸缩，实现对上支撑臂301和下支撑臂2伸长量的控制。

以上，仅为本申请结合当前实际需求采用的最佳实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此。

Claims (10)

1.一种农业耕地种植用开沟装置，包括车架（1），安装在车架（1）顶部的柴油机（101）以及伺服电机，其特征在于：

下支撑臂（2），所述下支撑臂（2）竖直设置于车架（1）的右侧底部中间位置；

转轴（201），所述转轴（201）横向转动安装于下支撑臂（2）的底端，并与伺服电机的驱动轴连接；

钻头（202），所述钻头（202）固定安装于转轴（201）的右端；

轮架（5），所述轮架（5）安装于车架（1）的左端；

开沟轮（501），所述开沟轮（501）转动安装于轮架（5）的左端，并与柴油机（101）的驱动轴传动连接，所述开沟轮（501）与下支撑臂（2）位于同一竖直平面上。

2.根据权利要求1所述的一种农业耕地种植用开沟装置，其特征在于：所述钻头（202）的外形设置为圆锥形结构，所述钻头（202）的最大位置的外径小于开沟轮（501）的前后宽度。

3.根据权利要求1所述的一种农业耕地种植用开沟装置，其特征在于：所述车架（1）的右端顶部固定安装有轴座（3），且轴座（3）的内部转动安装有竖直连接在下支撑臂（2）上的上支撑臂（301），所述车架（1）的顶部与上支撑臂（301）的顶部之间铰接有液压推杆一（302），所述伺服电机安装在上支撑臂（301）的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种农业耕地种植用开沟装置，其特征在于：所述下支撑臂（2）活动套设在上支撑臂（301）的下端外侧，所述上支撑臂（301）的左右两侧外端壁上竖直固定有对称设置的液压推杆二（303），且液压推杆二（303）的伸缩端固定连接在下支撑臂（2）的外端壁上。

5.根据权利要求4所述的一种农业耕地种植用开沟装置，其特征在于：所述下支撑臂（2）和上支撑臂（301）内转动安装有竖直设置的传动轴（4），所述转轴（201）上固定安装有蜗轮（401），且蜗轮（401）的外侧啮合有与传动轴（4）平行设置的蜗杆（402），所述传动轴（4）和蜗杆（402）上分别固定有相互啮合的齿轮（403）。

6.根据权利要求5所述的一种农业耕地种植用开沟装置，其特征在于：所述传动轴（4）包括转动安装在上支撑臂（301）内部的花键套筒（4a），以及转动安装在下支撑臂（2）内部的花键轴（4b），所述花键套筒（4a）滑动套设在花键轴（4b）的上端外侧，所述伺服电机的驱动轴与花键套筒（4a）上端固定连接，所述齿轮（403）固定安装在花键轴（4b）的下端外侧。

7.根据权利要求5所述的一种农业耕地种植用开沟装置，其特征在于：所述下支撑臂（2）的下端固定连接有包裹在转轴（201）外侧的外壳（404），所述蜗轮（401）、蜗杆（402）和齿轮（403）均安装在外壳（404）内部，所述外壳（404）的外侧尺寸小于钻头（202）最大位置的外径。

8.根据权利要求1所述的一种农业耕地种植用开沟装置，其特征在于：所述轮架（5）与车架（1）转动连接，所述轮架（5）的顶部左侧与柴油机（101）的左侧外端壁之间铰接有液压推杆三（502）。

9.根据权利要求8所述的一种农业耕地种植用开沟装置，其特征在于：所述车架（1）和轮架（5）铰接轴的轴心位置转动安装有纵向设置的转接轴（503），所述开沟轮（501）和转接轴（503）之间传动连接有皮带传动组件一（504），所述转接轴（503）与柴油机（101）的驱动轴之间传动连接有皮带传动组件二（505）。

10.根据权利要求9所述的一种农业耕地种植用开沟装置，其特征在于：所述转接轴（503）自中间位置分割成前后相对独立的两段，所述皮带传动组件一（504）与前段转接轴（503）连接，所述皮带传动组件二（505）与后段转接轴（503）连接，前后两段所述转接轴（503）之间安装有离合器。