CN118323296A - 一种农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其包括底盘座体，底盘座体上具有驾驶位，底盘座体的左右两侧对称安装有行走履带；两个行走履带与底盘座体之间形成有门字形通道；底盘座体上还具有动力系统与液压系统；动力系统包括引擎与动力输出轴；液压系统包括油箱以及连接油箱的油泵以及控制动力输出的各种液压阀及液压管路；底盘座体的前、后两侧分别安装有快速挂接机构、动力输出轴以及液压传动快速接口；底盘座体上还具有总控单元以及连接总控单元的多路信号对接单元；液压功能模块包括油路快速接口以及由多个控制阀组成的阀组；控制阀连接总控单元；底盘座体的前后侧均具有冗余的油路快速接口；液压系统动力能够通过液压快速接口实现底盘与配套机具动力传输的快速通断。底盘前方可快速挂接油菜割晒台、打药机、田园管理等配套机具，底盘后方可快速挂接播种机、旋耕机、起垄机、覆膜机、除草机等配套机具。

Description

一种农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘。

背景技术

我国地大物博、人口基数大，适应于不同区域的农作物品类多，一般情况下，所有的农作物在田间生产中都需要经历耕、种、管、收4个环节，每种作物每个环节都需要配套不同的机具进行生产。虽然我国是全球第一大农业机械制造和使用国，但农机动力配套比例不到1:2，而国外发达国家农机动力配套比例达1:6，究其原因，是因为我国拖拉机等动力底盘利用率低。

当前动力底盘功能相对单一，如专利CN219749977U所示的多功能农业履带底盘，针对动力底盘设置收获、播种、施肥等功能模块时，还需要单独设计与底盘的连接机构、控制系统、油路等外围装置，使得设计制造周期长，因此本发明旨在设计一种多功能动力底盘以满足如下需求：

①满足复杂作业工况。基于高地隙履带式行走形式，突破小半径转向，低接地比压，抗倾覆等关键技术，满足各种复杂应用场景的通过性要求。

②动力平台利用率提升30％以上。优化设计前后模块化快速通用接口，满足多作物多环节的耕种管收作业部件的动力匹配及挂接要求，实现一机多能，一机多用。

③动力适配、节能降耗。根据不同作业部件功耗要求，突破液压系统参数匹配以及控制策略优化，实现负载适应型动力输出，减少污染。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种配置丰富、能够满足各类农业机械的使用需求的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘。

技术方案：为实现上述目的，本发明的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其包括底盘座体，所述底盘座体上具有驾驶位，所述底盘座体的左右两侧对称安装有行走履带；两个所述所述行走履带与所述底盘座体之间形成有门字形通道；

所述底盘座体上还具有动力系统与液压系统；所述动力系统包括引擎与动力输出轴；所述液压系统包括油箱以及与所述引擎驱动连接的油泵，油箱与油泵之间通过软油管连接；引擎通过传动机构将动力传递给动力输出轴、行走履带以及油泵；

所述底盘座体的前、后两侧分别安装有快速挂接机构与所述动力输出轴。

所述底盘座体上还具有总控单元以及连接所述总控单元的多路信号对接单元；

还包括液压功能模块，所述液压功能模块包括油路快速接口以及由多个控制阀组成的阀组；所述控制阀两端的电磁铁由电路连接所述总控单元；所述底盘座体的每一侧均具有冗余的所述油路快速接口；控制阀与各所述油路快速接口能够通过快速接头连接及断开，快拆油管可以通过其两端的快接头与控制阀以及油路快速接口快速拆、装。

进一步地，所述底盘座体的前、后两侧均设置安装有抬升油缸；所述阀组中包含电液比例阀。使用时，农机执行部件(如收割台、旋耕部件等)通过快速挂接机构连接底盘座体，抬升油缸连接快速挂接机构，总控单元通过电液比例阀对抬升油缸进行控制，以适应土地的起伏状态改变农机执行部件的高度，实现自适应控制。

进一步地，所述底盘座体上还安装有数据采集单元，所述数据采集单元连接所述总控单元。数据采集单元可以是GPS模块、位移传感器、编码器、地形探测装置、土地性质检测单元等各类用于获取行驶速度、油缸的提升高度、位置、地面起伏信息、土地质量信息的传感器或装置。

进一步地，所述控制阀的类型包括H型二位四通阀(其用于驱动液压马达运转或停止)、三位四通阀，所述三位四通阀的三个阀位分别为中位阀位、左阀位与右阀位。所述三位四通阀用于驱动油缸伸缩，分别能够使油压缸保持当前位置、伸长以及收缩。此外，液压系统还包括溢流阀、调速阀等阀。

进一步地，所述门字形通道内安装有排禾辅助装置，所述排禾辅助装置包括安装在所述门字形通道两侧侧向输送机构以及安装在所述门字形通道顶部的顶部输送机构；所述侧向输送机构、顶部输送机构的朝内一侧的运动方向均向后。

排禾辅助装置应用在对油菜等需要割晒的作物的收割铺放环节，底盘座体前侧的快速挂接机构连接收割台，收割台将作物收割后将作物汇总至中间；使用时，侧向输送机构、顶部输送机构的输送线速度与行走履带中履带的运行线速度一致，作物通过通道的过程中，作物边缘或顶部的作物部位与侧向输送机构或顶部输送机构接触，由于侧向输送机构与顶部输送机构的输送线速度与履带的运行线速度一致，因此，侧向输送机构与顶部输送机构不会造成作物滞留，可以辅助作物通过门字形通道，如此，可以使得作物通过门字形通道的过程中，作物相对地面保持不动，如此作物通过门字形通道后可以保持较为规整的铺放状态，且避免作物在门字形通道内堵塞。

进一步地，所述侧向输送机构以及所述顶部输送机构均能够相对于所述底盘座体拆卸。如此，在进行割晒作业时，装上排禾辅助装置，在执行其他作业时，可以将排禾辅助装置拆除，以降低机具重量，以及提升机具的通过能力。

进一步地，所述侧向输送机构的前侧具有倾斜段，以使得两个所述侧向输送机构的前端之间形成有由宽逐渐变窄的入口；所述顶部输送机构的前侧具有前高后低的倾斜段。采用上述结构，可以将较宽较高的作物进行一定幅度的收拢，以使较为紧凑小巧的履带式高地隙多功能动力底盘可以满足较多作物的居中铺放要求，提升处理能力。

优选地，上述侧向输送机构包括立置的输送带。上述顶部输送机构包括两个并行设置的条形循环输送单元，条形循环输送单元上等距安装有条形件，条形件由胶条等能够弹性伸缩的弹性材料制成，采用上述结构，机具向前运动时，顶部输送机构前端的倾斜部先作用于被收割并聚拢至中间的作物，倾斜部的前端高于堆积的作物的高度，后端低于堆积的作物的高度，随着侧向输送机构的运转以及机具的继续前进，由于条形循环输送单元的运行线速度与履带的运行线速度一致，条形件相对于作物位置不变并逐渐将作物下压并压紧，可以使得作物呈中间凸起两端低的半捆扎状态，不仅使作物不会散乱，而且可以使得本发明之底盘以小巧紧凑的机身具有更强的物料居中通过能力。

进一步地，所述行走履带的左右位置能够相对于所述底盘座体调节，以适应不同行距的使用需求。

有益效果：本发明的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其集成的快速挂接机构、动力系统与液压系统、总控单元可以满足各种农业机械的使用需求，其中，快速挂接机构用于连接农机执行部件，动力系统可以输出动力，用于机构旋转或者机构移动，以驱动农机执行部件中的部分部件旋转；液压系统可以输出油压，以满足油缸、液压马达等液压执行部件的使用需求。总控单元可以满足各类执行元件(如电机、控制阀、传感器)的控制与数据传输需求，通过预设信号对接单元，可以连接各类数据采集单元与执行单元，获取运行数据、以及向各部件输出控制信号，满足自动化的控制需求。可见，本发明的底盘可以用于播种、旋耕、施肥、耕整地、移栽、打顶等农业机械的后置安装需求与零部件驱动需求，也能满足各类收获机械、割晒机械的前置安装需求与零部件驱动需求。高地隙多功能动力底盘中间的门字形通道可以满足打顶等需要骑跨作物作业的需求，作为让位通道，也能作为油菜等作物居中铺放割晒作业中的排禾通道。可见，上述底盘具有很强的适配性，可以满足各类农业机械的需求。

附图说明

图1为农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘的侧视图；

图2为农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘的正视图；

图3为农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘的立体图；

图4为顶部输送机构的结构图；

图5为一种实施例中液压系统驱动液压马达与油缸运转的应用油路图；

图6为第二种实施例中液压系统驱动液压马达与油缸运转的应用油路图。

图中：1-底盘座体；2-驾驶位；3-行走履带；4-快速挂接机构；5-动力系统；51-引擎；52-动力输出轴；6-液压系统；61-油箱；62-油泵；63-控制阀；63a-H型二位四通阀；63b-三位四通阀；63c-溢流阀；63d-调速阀；64-油路快速接口；65-液压马达；66-油缸；7-抬升油缸；8-排禾辅助装置；81-侧向输送机构；82-顶部输送机构；82a-条形循环输送单元；82b-条形件；82c-弹性包覆膜。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1-3所示的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其包括底盘座体1，所述底盘座体1上具有驾驶位2，所述底盘座体1的左右两侧对称安装有行走履带3；两个所述所述行走履带3与所述底盘座体1之间形成有门字形通道。

所述底盘座体1上还具有动力系统5与液压系统6；所述动力系统5包括引擎51与动力输出轴52；所述液压系统6包括油箱61以及与所述引擎51驱动连接的油泵62，油泵62与油箱61之间通过软油管；引擎51通过传动机构将动力传递给动力输出轴52、行走履带3以及油泵62。

所述底盘座体1的前、后两侧分别安装有快速挂接机构4以及所述动力输出轴52。

所述底盘座体1上还具有总控单元以及连接所述总控单元的多路信号对接单元。

所述底盘座体1上还具有连接所述油箱61的液压功能模块，所述液压功能模块包括油路快速接口64以及由多个控制阀63组成的阀组；所述控制阀63连接所述总控单元；所述底盘座体1的每一侧均具有冗余的所述油路快速接口64；控制阀63与各所述油路快速接口64能够连接及断开，快拆油管可以通过其两端的快速接头与控制阀63以及油路快速接口64快速拆、装。

采用上述高地隙多功能动力底盘，其集成的快速挂接机构4、动力系统5与液压系统6、总控单元可以满足各种农业机械的使用需求，其中，快速挂接机构4用于连接农机执行部件，动力系统5可以输出旋转动力，以驱动农机执行部件中的部分部件旋转；液压系统6可以输出油压，以满足油缸、液压马达等液压执行部件的使用需求。总控单元可以满足各类执行元件(如电机、控制阀63、传感器)的控制与数据传输需求，通过预设信号对接单元，可以连接各类数据采集单元与执行单元，获取运行数据、以及向各部件输出控制信号，满足自动化的控制需求。

可见，本发明的底盘可以用于播种、旋耕、施肥、耕整地、移栽、打顶等农业机械的后置安装需求与零部件驱动需求，也能满足各类收获机械、割晒机械的前置安装需求与零部件驱动需求。高地隙多功能动力底盘中间的门字形通道可以满足打顶等需要骑跨作物作业的需求，作为让位通道，也能作为油菜等作物居中铺放割晒作业中的排禾通道。可见，上述底盘具有很强的适配性，可以满足各类农业机械的需求。

优选地，所述底盘座体1的前、后两侧均设置安装有抬升油缸7；所述阀组中包含电液比例阀。使用时，农机执行部件(如收割台、旋耕部件等)通过快速挂接机构4连接底盘座体1，抬升油缸7连接快速挂接机构4，电液比例阀对抬升油缸7进行控制，以适应土地的起伏状态改变农机执行部件的高度，实现自适应控制。本实施例中，快速挂接机构4为三点挂接架，三点挂接架相对于底盘座体1转动安装，抬升油缸7连接三点挂接架与底盘座体1，如此，抬升油缸7不作业且保持油压时，可以保持快速挂接机构4及其连接的部件固定；抬升油缸7不作业且不保持油压时，可以使快速挂接机构4能够相对于底盘座体1转动，且快速挂接机构4能够起到一定的缓震作用；抬升油缸7运转时可以使快速挂接机构4连接的部件抬升、下降。如此，可以满足各种不同部件的使用需求。

优选地，所述底盘座体1上还安装有数据采集单元，所述数据采集单元连接所述总控单元。数据采集单元可以是GPS模块、位移传感器、编码器、地形探测装置、土地性质检测单元等各类用于获取行驶速度、油缸7的提升高度、位置、地面起伏信息、土地质量信息的传感器或装置。安装不同的农机执行部件后，可以按需调用不同的传感器数据，实现对农机执行部件的自动控制，如：当农机执行部件具有排种器或移栽机构时，通过调用行驶速度数据可以实时根据机具的运行速度调整排种器的运转速度或者移栽机构的移栽频率，以实现等间距种植。当农机执行部件具有旋耕部件、开沟部件或收割台时，总控单元可以调用地面起伏信息对旋耕部件、开沟部件或收割台的实时调控，以使上述机构做地面仿形运动。

优选地，所述控制阀63的类型包括H型二位四通阀63a(其用于驱动液压马达65运转或停止)、三位四通阀63b，所述三位四通阀63b的三个阀位分别为中位阀位、左阀位与右阀位。所述三位四通阀63b用于驱动油缸66运转，分别能够使油压缸保持当前位置、伸长以及收缩。此外，液压系统6还包括溢流阀63c、调速阀63d等阀。

如图5为液压系统63的一种应用图，该情形下动力底盘只有前侧或后侧具有农机具，其能够通过H型二位四通阀63a驱动液压马达65运转，通过三位四通阀63b驱动油缸66运转，通过调速阀63d可以调节液压马达65的转速。

如图6为液压系统63的第二种应用图，该情形下动力底盘的前、后两侧均具有农机具，该液压系统中，包含安装在动力底盘的部分、用于前置农机具的部分以及用于后置农机具的部分，安装在动力底盘的部分包括油箱61、油泵62、三位四通阀63b、H型二位四通阀63a，用于前置农机具的部分包括左侧的液压马达部分(包括液压马达65与调速阀)、中部的油缸部分以及右侧的抬升油缸部分三部分，三部分分别通过油路快速接口连接对应的控制阀，液压马达部分连接H型二位四通阀63a，油缸部分与抬升油缸部分分别连接三位四通阀63b。后置农机具部分与前置农机具部分构成相同，不复赘述。

优选地，所述门字形通道内安装有排禾辅助装置8，所述排禾辅助装置8包括安装在所述门字形通道两侧侧向输送机构81以及安装在所述门字形通道顶部的顶部输送机构82；所述侧向输送机构81、顶部输送机构82的朝内一侧的运动方向均向后。

排禾辅助装置8应用在对油菜等需要割晒的作物的收割铺放环节，底盘座体1前侧的快速挂接机构4连接收割台，收割台将作物收割后将作物汇总至中间；使用时，侧向输送机构81、顶部输送机构82的输送线速度与行走履带3中履带的运行线速度一致，作物通过通道的过程中，作物边缘或顶部的作物部位与侧向输送机构81或顶部输送机构82接触，由于侧向输送机构81与顶部输送机构82的输送线速度与履带的运行线速度一致，因此，侧向输送机构81与顶部输送机构82不会造成作物滞留，可以辅助作物通过门字形通道，如此，可以使得作物通过门字形通道的过程中，作物保持不动，如此作物通过门字形通道后可以保持较为规整的铺放状态，且避免作物在门字形通道内堵塞。

优选地，所述侧向输送机构81以及所述顶部输送机构82均能够相对于所述底盘座体1拆卸。如此，在进行割晒作业时，装上排禾辅助装置8，在执行其他作业时，可以将排禾辅助装置8拆除，以降低机具重量，以及提升机具的通过能力。

优选地，所述侧向输送机构81的前侧具有倾斜段，以使得两个所述侧向输送机构81的前端之间形成有由宽逐渐变窄的入口；所述顶部输送机构82的前侧具有前高后低的倾斜段。采用上述结构，可以将较宽较高的作物进行一定幅度的收拢，以使较为紧凑小巧的履带式高地隙多功能动力底盘可以满足较多作物的居中铺放要求，提升处理能力。

优选地，上述侧向输送机构81包括立置的输送带。如图4所示，上述顶部输送机构82包括两个并行设置的条形循环输送单元82a，条形循环输送单元82a上等距安装有条形件82b，条形件82b由胶条等能够弹性伸缩的弹性材料制成，还包括将所有条形件82b包覆在内的弹性包覆膜82c，采用上述结构，机具向前运动时，顶部输送机构82前端的倾斜部先作用于被收割并聚拢至中间的作物，倾斜部的前端高于堆积的作物的高度，后端低于堆积的作物的高度，随着侧向输送机构81的运转以及机具的继续前进，由于条形循环输送单元82a的运行线速度与履带的运行线速度一致，条形件82b相对于作物位置不变并逐渐将作物下压并压紧，可以使得作物呈中间凸起两端低的半捆扎状态，不仅使作物不会散乱，而且可以使得本发明之底盘以小巧紧凑的机身具有更强的物料居中通过能力，弹性包覆膜82c能够防止作物枝叶进入条形件82b之间。相比而言，现有技术中，虽然也有解决堵塞问题的铺晒技术，如专利CN214961146U公开的侧向铺放防堵塞方案，通过在排禾出口处安装拨禾装置辅助作物从皮带向后运动，并通过输送带将作物向后运送，这种方案不适用于居中铺放的方案，且上述排禾辅助装置8相比于该方案铺放整齐度也更好。

优选地，所述行走履带3的左右位置能够相对于所述底盘座体1调节，以适应不同行距的使用需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其包括底盘座体(1)，所述底盘座体(1)上具有驾驶位(2)，所述底盘座体(1)的左右两侧对称安装有行走履带(3)；两个所述所述行走履带(3)与所述底盘座体(1)之间形成有门字形通道；

所述底盘座体(1)上还具有动力系统(5)与液压系统(6)；所述动力系统(5)包括引擎(51)与动力输出轴(52)；所述液压系统(6)包括油箱(61)以及与所述引擎(51)驱动连接的油泵；其特征在于：

所述底盘座体(1)的前、后两侧分别安装有快速挂接机构(4)以及所述动力输出轴(52)；

所述底盘座体(1)上还具有总控单元以及连接所述总控单元的多路信号对接单元；

所述底盘座体(1)上还安装有液压功能模块；所述液压功能模块包括油路快速接口(64)以及由多个控制阀(63)组成的阀组；所述控制阀(63)连接所述总控单元；所述底盘座体(1)的每一侧均具有冗余的所述油路快速接口(64)；控制阀(63)与各所述油路快速接口(64)能够通过液压快速接口连接及断开。

2.根据权利要求1所述的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其特征在于，所述底盘座体(1)的前、后两侧均设置安装有抬升油缸(7)；所述阀组中包含电液比例阀。

3.根据权利要求1所述的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其特征在于，所述底盘座体(1)上还安装有数据采集单元，所述数据采集单元能够采集的数据包括机具行走的速度以及所述抬升油缸7的提升高度；所述数据采集单元连接所述总控单元。

4.根据权利要求1所述的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其特征在于，所述控制阀(63)的类型包括H型二位四通阀(63a)、三位四通阀(63b)，所述三位四通阀(63b)的三个阀位分别为中位阀位、左阀位与右阀位。

5.根据权利要求1所述的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其特征在于，所述门字形通道内安装有排禾辅助装置(8)，所述排禾辅助装置(8)包括安装在所述门字形通道两侧侧向输送机构(81)以及安装在所述门字形通道顶部的顶部输送机构(82)；所述侧向输送机构(81)、顶部输送机构(82)的朝内一侧的运动方向均向后。

6.根据权利要求5所述的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其特征在于，所述侧向输送机构(81)以及所述顶部输送机构(82)均能够相对于所述底盘座体(1)拆卸。

7.根据权利要求5所述的农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其特征在于，所述侧向输送机构(81)的前侧具有倾斜段，以使得两个所述侧向输送机构(81)的前端之间形成有由宽逐渐变窄的入口；所述顶部输送机构(82)的前侧具有前高后低的倾斜段。

8.根据权利要求1所述农业机具用履带式高地隙多功能动力底盘，其特征在于，所述行走履带(3)的左右位置能够相对于所述底盘座体(1)调节。