CN1689389A - 可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机 - Google Patents
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Abstract
一种在农业生产中能对宽播作物行间耕幅进行除草、开沟等农艺作业并起到松土保墒作用的由标准农用轮式拖拉机悬挂使用的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，本发明的要点在于采用液压马达传动而旋转的除草松土刀装置如同我们用锄头除草方式一样，工作时如同无数个锄头连续不断地向土壤边行进边砍下，真正做到了把作物行间除多年根生以外杂草斩草除根，同时也不会有拖堆、拉沟、漏耕现象发生。另本机型除草松土刀装置随除草松土刀框架在机架导轨上可随时左右移动功能，使其在工作时因拖拉机走偏或者遇到由于播种质量较差造成的歪行及将铲伤作物时，由副驾驶员通过控制一液压缸方式马上调整其在机架导轨上的位置，从而避免出现伤苗、铲苗现象，使本机型更是锦上添花。
Description
所属技术领域
本发明属于农业中耕机械。是一种和农用标准轮式拖拉机配套使用的用于清除农田宽播作物行间耕幅内杂草并起到松土保墒作用的一种悬挂式液压传动农机具。
背景技术
“锄禾日当午，汗滴禾下土。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦。”这首《悯农》二首之一的由唐代诗人李绅创作的千古佳作表现了当时农耕人的辛苦，也验明了现在有时由于某种情况我们不得意用到的锄头已经延用了千百年。那么就让我们从锄头说起，这种工具需让我们握紧把手一下一下对着农田杂草狠劲地砍下去，由于我们是仔细地看着杂草被一一锄掉只需一遍就能把除多年根生以外的杂草斩草除根，但是由于是人工作业工作效率太低太低了。后来用上了三齿耘锄等由马、牛等畜力在前面拖拉我们在后面手扶作业的系列耘锄，用于农作物行间除草、开沟、松土等农艺作业。到了近代当把内燃机装在车轮上后拖拉机可以同时牵引好几个耘锄了，四五个人每人手扶一个耘锄同时几行杂草一次被锄掉，而现在为了节省人力在拖拉机后面悬挂一个框架，在上面安装几组可以调整的铲刀或是培土器可以同时对好儿行苗间耕幅进行除草、开沟、松土作业，还可在悬挂框架上加装施肥器，开沟的同时又有了中耕施肥的功能。这种中耕机在田间作业时各铲刀等装置在框架上合适位置安装并固定，驾驶员必须一直看着拖拉机前轮走向并保证前轮与作物保持一定距离行驶。同时还得跟随一位副驾驶员监看着中耕机工作情况，当悬挂架上铲刀等装置松动而移位或因拖拉机跑偏至使铲刀伤苗或者出现别的情况时立刻叫停寻找原因，排出故障后再继续工作。
现在工作效率是比以前超前的提高了，可是工作质量却存在一些缺点和弊病。主要表现有以下几点：1.第一次为了土壤保墒中耕不能提早进行，由于作物刚开始显行根系还不发达苗情还小，这时作业铲刀很容易推伤小苗娇嫩的根系造成伤苗；2.中耕深度不好掌握，对于有些松软土壤铲刀角度调整不好时铲刀会入土太深容易破坏作物根系，对于一些板结土壤铲刀不能很好入土漏耕时有发生，不能起到除草、松土的作用，最后只能增加中耕次数加以解决；3.耕后地表土壤不是松碎平整，多有拖堆、拉沟现象，因为铲刀不像锄头锄草时一下接着一下对土壤砍下且锄过后地表是松碎的，它和以前用到的三齿耘锄铲刀工作状况一样是被拖拉的方式切入地底刮切着工作以达到除草、松土的目的，所以拖堆、拉沟时有发生；4.在保证不伤作物根系和茎杆的前提下不能很好的压缩并保持一定护苗带的宽度，由于拖拉机前轮稍一跑偏后面悬挂框架上固定安装的铲刀或培土器就会跟着很厉害的左右摆动，再又铲刀松动后移位或者遇到由于播种质量较差造成的歪行，至使铲刀埋苗、压苗、铲苗时有发生。
每当遇到上述情况发生副驾驶员就马上叫停，停车后从新调整铲刀在悬挂框架上的位置或是升起中耕机摆正拖拉机的行驶方向从新再走，在这种时时中断工作的情况下也就增加了工作的时间，由于这些缺点和不足中耕后我们不得意地又拿起了锄头对漏耕处杂草还要以人工的方式再锄上一遍。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种能对农田宽播作物行间耕幅更好的进行除草、开沟等农艺作业并起到松土保墒作用的由标准农用轮式拖拉机背驮悬挂式并采用液压马达传动除草松土刀装置的农机具，并且通过操纵一控制杆操控悬挂机架上的液压缸得以随时推动或牵动除草松土刀框架在机架导轨上的位置，使得在除草松土刀框架上安装的除草松土刀装置、培土器等工作部件，根据工作需要随时左右移动，以达到更加提高中耕等各项农艺作业质量和减轻劳动强度的目的。
本发明的目的是这样实现的：在小型拖拉机的车头前保险杠上给一个框架，在上面安装一台液压泵和一个液压油箱，此液压泵可以由拖拉机主动力传动，如果是由大型拖拉机悬挂的大规格机型干脆就把液压泵和液压油箱包括加装的一台为液压泵做动力的柴油机全都安装在除草松土刀框架上。从液压泵出来的液压油输入安装在除草松土刀框架上的液压马达内，使液压马达成为从动力，液压马达再通过链条使除草松土刀装置转动起来。这种除草松土刀装置结构主要是在由液压泵传动而旋转的一根主轴上套装了几组刀片装置构成，而每组刀片装置都由几个如同锄头刀头一样的刀片沿空心轴一周逐个排列并用螺栓连结而组成。当刀片装置随主轴转动起来的时候就如同我们用过的锄头一个接一个、一下一下地快速的对着土壤砍下去，用这一装置的结果如同我们用锄头除草的方式是一样的，假如在主轴上套装三组刀片装置，那么在田间拖拉机悬挂此农机具在作物行间边行进边作业时就能对作物间三行耕幅进行除草、松土作业，并且工作质量比以前用耘锄式铲刀切入地底刮切方式作业有了进一步提高。另本机型除草松土刀框架在机架导轨上通过液压助调方式可随时左右移动功能更使本机型锦上添花，它所采用的技术方案是：在液压马达回油路上接装一液压控制阀，这种液压控制阀我们可以在车床仿型刀架装置上可以见到，把这种控制阀固定安装在除草松土刀框架上，由一位跟随在机器后面的副驾驶员操控一根支点在悬挂机架上的控制杆来拨动此控制阀的阀芯，从控制阀出来的液压油使安装在悬挂机架上液压缸的活塞受力后做往复运动，从而使活塞杆推动或牵动除草松土刀框架在机架导轨上纵向左右移动，当拖拉机悬桂本机型在作物行间行走作业时跑偏或者是遇到由于播种质量较差造成的歪行及将铲伤作物时，由跟随在其后监看着机器工作情况的副驾驶员马上拨动控制杆使草松土刀框架移动到机架导轨适当位置，从而避免在除草松土刀框架上安装的除草松土刀装置有伤苗、铲苗的情况发生，这样就保证在不伤作物根系和茎杆的前提下尽可能压缩了护苗带的宽度，并保持除草松土刀装置与作物以一个很小的并保持不变的距离连续不断的工作，也就是说安装比苗间距离稍窄一点的刀片装置就可以尽量宽一些的除掉农作物行间耕幅内杂草，并起到松土的作用。
本发明还可以是播种中耕通用机械，我们知道以前的播种中耕通用机若换装不同的专用工作部件或改装安装形式，能分别用于播种、中耕、培土、追肥和起垄等农艺作业，缺点就是当拖拉机跑偏或稍一摆动，后面悬挂的机械装备就会跟着很厉害的摆动，从而就会造成作业后我们看到的S形路线行走姿态。那么采用液压助调方式可随时左右移动功能在中耕、培土时就不会有伤苗、铲苗现象，同时还可把化肥深施到作物根部最近距离，以利于肥效充分地发挥效益，同样在打埂、起垄后的种床上播种时更加提高了作业质量。
本发明的优点是，属于农用标准轮式拖拉机配套机械，由拖拉机被动悬挂使用，结构简单，造价低廉。积极效果是：采用液压马达传动而旋转的除草松土刀装置工作效果如同我们用锄头除草方式一样，耕后地表土壤是松碎平整的。当拖拉机跑偏时后面悬挂的机械装备由液压助调方式可以在机架导轨上适当移动功能更加提高了作业质量，从而提高劳动生产率，减轻了劳动强度，进而做到了人性化设计。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是以小型农用拖拉机悬挂的小规格机型来举例本发明的构造和液压系统原理简图。
图2是图1中以液压马达传动的除草松土刀装置结构简图。
图3是图2中的刀片装置结构简图。
图4是图1中除草松土刀框架在机架导轨上可左右移动的工作情况简介图。
图中1.拖拉机，2.保险杠，3.框架，4.液压泵，5.液压油箱，6.柴油机主动轮，7.三角胶带，8.滤油器，9.低压油管，10.高压油管，11.单向阀，12.高压油管，13.除草松土刀框架，14.液压马达，15.链条，16.除草松土刀装置，17.油管，8.液压控制阀，19.悬挂机架，20.控制杆，21.阀芯，22.油管，23.油管，24.液压缸，25.活塞，26.活塞杆，27.机架导轨，28.回油管，29.卸荷阀，30.回油管，31.主轴，32.被动轮，33.螺杆，34.伸出头安装台，35.对开式滑动轴承，36.刀片装置，37.空心轴，38.安装头，39.螺栓，40.刀片，41.螺杆，42.滑块，43.液压缸体，44.拉杆，45.压力控制阀。
具体实施方式
图1中，在小型拖拉机(1)的车头前保险杠(2)上给一个框架(3)，在上面安装一台液压泵(4)和一个液压油箱(5)。液压泵(4)由拖拉机(1)的柴油机主动轮(6)通过三角胶带(7)传动而旋转，从而使液压油箱(5)中的液压油经滤油器(8)、低压油管(9)吸入液压泵(4)。从液压泵(4)输出的压力油经高压油管(10)、推开单向阀(11)，此时卸荷阀(29)处在关闭装态，压力油通过高压油管(12)输入安装在除草松土刀框架(13)上的液压马达(14)内，使液压马达(14)旋转起来成为从动力。液压马达(14)通过链条(15)使安装在除草松土刀框架(13)上的除草松土刀装置(16)转动起来，从而达到耕地的目的。从液压马达(14)出来的回油经油管(17)进入同样安装在除草松土刀框架(13)上的一液压控制阀(18)内，这种控制阀我们可以在车床仿型刀架装置上可以见到。液压控制阀(18)由一根支点在悬挂机架(19)上的控制杆(20)通过拔动此控制阀的阀芯(21)来操控，从液压控制阀(18)出来的压力油经油管(22)、(23)交替输入安装在悬挂机架(19)上的一液压缸(24)两空腔，使液压缸(24)的活塞(25)受力后做往复运动，从而使液压缸(24)的活塞杆(26)推动或牵动与活塞杆(26)键销连结的除草松土刀框架(13)在机架导轨(27)上纵向左右移动。这样就使安装在除草松土刀框架(13)上的除草松土刀装置(16)根据工作需要随时左右移动，从而避免出现伤苗铲苗理象。从液压控制阀(18)出来的回油经回油管(28)流回液压油箱(5)。在拖拉机悬挂本机型在路上调车或是在田间地头调头时可以打开卸荷阀(29)，此时系统由于卸压单向阀(11)关闭，液压油经卸荷阀(29)、回油管(30)流回液压油箱(5)。拖拉机悬挂本新式机型在田间工作时，悬挂机架下还需安装上下可以调整的支承轮。若要把支承轮安装在除草松土刀框架下，支承轮应是在安装臂上可以适当摆动的，当除草松土刀框架在机架导轨上左右移动时支承轮可以像导向轮一样适当摆动，以至于不会在苗间耕幅内被拖动而增加阻力。在调整支承轮与种床的高度时就可以给除草松土刀装置的刀片一定的耕地深度，工作时刀片装置一下一下对土壤砍下，并且随行进的拖拉机一寸一寸地跟进，所以耕后土壤是松碎平整的，达到了农艺作业要求，同时也就根本不会出现漏耕现像。
图2中由液压马达通过键条(15)传动主轴(31)旋转，主轴(31)选用的是小规格正方形型钢，并在一面居中处沿长度每隔约两公分都钻满小孔。被动轮(32)中间开有方形孔，要求以很小的间隙套在主轴(31)合适位置，并旋入被动轮(32)上螺杆(33)顶入主轴(31)上一孔内，以固定被动轮(32)在主轴(31)上合适位置。在除草松土刀框架(13)两个朝下伸出臂下端的伸出头安装台(34)上分别安装一个对开式滑动轴承(35)，主轴(31)的圆柱形两端伸入对开式滑动轴承(35)轴瓦内孔可自由转动。刀片装置(36)的空心轴中间也开有方形孔，也以一个很小的间隙套装在主轴(31)上合适位置，并旋入空心轴上一螺杆顶入主轴(31)上一孔内，以固定刀片装置(36)在主轴(31)上合适位置。当链条(15)带动被动轮(32)旋转时，由对开式滑动轴承(35)托举的主轴(31)相应地就带动刀片装置(36)旋转起来，这样刀片装置的刀片对土壤砍下就能进行除草、松土等农艺作业了。
图2中的刀片装置(36)结构如图3，是在空心轴(37)的外圈一周逐个焊接几个向外伸出的安装头(38)，并在每个安装头(38)上用两个螺栓(39)固定安装一个刀片(40)而组成。空心轴(37)中间开有方孔，可以套装在主轴(31)上，并用螺杆(41)固定。主轴(31)上的小孔内旋入螺杆(41)用于稳定刀片装置和根据农作物的苗间距离调整刀片装置在主轴上的位置。刀片可以制成长度不一的各种规格预备，以便在田间作业时根据不同农作物苗间耕幅的宽度选装合适规格的刀片。
图1中除草松土刀框架(13)在悬挂机架(19)上的机架导轨(27)内随时左右移动功能在图4中是这实现的：图4中液压控制阀(18)固定安装在除草松土刀框架(13)上，除草松土刀框架(13)的滑块(42)卡在悬挂机架(19)上的机架导轨(27)内可纵向左右移动，除草松土刀框架(13)的左右移动是靠液压缸体(43)固定在悬挂机架(19)上的液压缸(24)的活塞杆(26)推动或牵动来实现。液压缸(24)由液压控制阀(18)分配液压油来控制，液压控制阀(18)由一根支点在悬挂机架(19)上的控制杆(20)通过拉杆(44)拔动阀芯(21)来操控。在液压控制阀(18)通道b的出口处或回油管(28)回油路中还需接装一压力控制阀(45)，目的是为了不让液压马达消耗全部液压泵能量，使从液压马达出来的液压油经油管(17)进入液压控制阀(18)时能有一定压力供给液压缸(24)。另外液压控制阀(18)的通道α、d之间有一根油管连结相通，并由从油箱出来的一油管与α、d任一通道相连。
当不拔动控制杆(20)时，拉杆(44)不使阀芯(21)相对于阀体移动，缝隙δ1和δ2的比例关系不变，除草松土刀框架(13)在机架导轨(27)上停止不动。油流的走向是：
从液压马达出来的液压油经油管17→通道C→阀芯21→通道f→油管22→油腔I
|→缝隙δ1→环槽e→通道g→油管23→油腔II |→缝隙δ2→通道b→压力控制阀45→回油管28→油箱。
若F2＝2F1，则δ1＝δ2，P2=2分之1个P1，油腔I和油腔II的推力相等，液压缸(24)的活塞杆(26)不做往复运动，此时除草松土刀框架(13)在机架导轨(27)上原先位置停止不动。
当往右拔动控制杆(20)时拉杆(44)使阀芯(21)跟着向右移动，δ1增大，δ2减小，于是液压缸后腔压力P2增大，P2＞2分之1个P1，使活塞杆(26)推动除草松土刀框架(13)在机架导轨(27)上向右滑动，直至恢复缝隙δ1和δ2原先的比例关系为止。那么向左拔动控制杆(20)则除草松土刀框架(13)在机架导轨(27)上向左滑动。所以在除草松土刀框架上安装的除草松土刀装置或培土器等装备，在工作时及将出现伤苗、铲苗时由跟随在机器后面的副驾驶员马上拔动控制杆，使除草松土刀装置等装备随意移动，这时拖拉机无需停车可连续不断地工作。在这里选用车床液压仿型刀架装置中的控制阀是因为它比普通控制阀反应灵敏。
以下对本发明的从属技术以补充说明，本发明可以是大规格机型，还可以是播种中耕通用机械。目前农用轮式拖拉机的种类很多有大型、小型之分，选用的动力型号也不一样，功率大小各异。特别是从动力输出型式看，按转速可分为标准转速式和同步式两种，而标准转速式动力输出轴按操纵关系可分为非独立式、半独立式和独立式三种。现以图1中的小型拖拉机悬挂的本发明小规格机型引以解释与大型拖拉机配套的大规格机型，各规格机型结构和原理都大同小异，只对个别零件安装部位、零件种类适当调整，以便优化组合。图1中的除草松土刀装置(16)在大规格机型中：刀片装置可以有三组或三组以上的多组，可以一次性地对好几行苗间耕幅进行除草作业；对开式滑动轴承可以有4个，那么相应地就有4个伸出头安装台；因考虑到主轴与套装件的配合间隙和为了主轴与套装件加工制造的简单，主轴还可以选用圆形型钢，那么在上面套装的空心轴和被动轮的中间相应也加工成圆孔，并用螺杆稳定在主轴合适位置。图1中的液压泵(4)在大规格机型中可以安装在拖拉机车尾后桥壳体壁上，此时液压泵由拖拉机动力输出轴直拉传动；对于动力输出型式不适宜本机型液压泵要求的拖拉机，干脆就把液压泵包括加装的一台为液压泵做动力的柴油机全都安装在除草松土刀框架上，那么相应地液压油箱也要安装在除草松土刀框架上。在本发明大规格机型的除草松土刀框架上还需设置一个操作台，图1中的卸荷阀(29)在大规格机型中就可以安装在操作台上，另外图1中的液压控制阀(18)在大规格机型中还可以挽装成联合收割机行走系统中的液压方向助力式液压方向控制阀，此控制阀可以安装在除草松土刀框架上的操作台上，那么相应的图1中的控制杆(20)就是方向盘式控制杆了。工作时副驾驶员坐在操作台上一边控制卸荷阀以起动和关闭液压系统，同时手握方向盘来回转动，这样液压油交替输入液压缸两空腔，使活塞杆受力后做往复运动，从而就随时操纵了除草松土刀框架在机架导轨上的位置。
若要使要机械是播种耕通用机时，必需先把图1中液压马达(14)和除草松土刀装置(16)拆下，并在除草松土刀框架(13)上安装开沟器、培土器、用于播种或施肥的专用工作部件等，启用除草松土刀框架在机架导轨上的可左右移动功能，培土时就不会有埋苗现象发生，同样在中耕施肥时开沟器也不会有铲苗现象发生，同时可以把化肥等深施到作物根部最近距离，以利于肥效充分地分挥效益，使得本新式机型更加提高了各项农艺作业质量。
Claims (11)
1.一种在农业生产中能对宽播作物行间耕幅进行除草、开沟、中耕施肥等农艺作业并起到松土保墒作用的由标准农用轮式拖拉机悬挂使用的可以是大型也可以是小型规格的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机。本发明的特征是：除草松土刀装置安装在除草松土刀框架上；除草松土刀装置由同样安装在除草松土刀框架上的液压马达通过链条传动而旋转。
2.一种在农业生产中能对宽播作物行间耕幅进行除草、开沟、中耕施肥等农艺作业并起到松土保墒作用的由标准农用轮式拖拉机悬挂使用的可以是大型也可以是小型规格的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机。本发明的特征是：除草松土刀框架可以在悬挂机架上的机架导轨内可适当随时左右移动，它的移动是靠一液压缸体固定在悬挂机架上的液压缸的活塞杆推动或牵动除草松土刀框架来实现。
3.一种在农业生产中能对宽播作物行间耕幅进行除草、开沟、中耕施肥等农艺作业并起到松土保墒作用的由标准农用轮式拖拉机悬挂使用的可以是大型也可以是小型规格的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，本发明的特征是：在把除草松土刀框架上的除草松土刀装置和液压马达拆下后挽装开沟器、培土器、施肥播种器这些专用工作部件，能分别用于播种、培土、中耕追肥和起垄这些多项农艺作业。
4.根据权利要求1所述的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，其特征在于：液压马达由安装在小型拖拉机车头前一个框架上的液压泵传动，此时液压泵由拖拉机主动力通过三角胶带传动。
5.根据权利要求1所述的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，其特征在于：液压马达由安装在大型拖拉机车尾后桥壳体壁上的液压泵传动，此时液压泵由拖拉机输出轴直接传动。
6.根据权利要求1所述的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，其特征在于：液压马达由安装在除草松土刀框架上的液压泵传动，此时液压泵由在除草松土刀框架上加装的一台柴油机传动。
7.根据权利要求1所述的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，其特征在于：除草松土刀装置的主轴是由一根正方形也可以是圆形型钢加工而成，由安装在除草松土刀框架上2个也可以是4个朝下伸出臂的伸出头安装台上安装的2个也可以是4个对开式滑动轴承托举着主轴，主轴在对开式滑动轴承的轴瓦内可以自由转动；在主轴中间部位沿长度每隔1-3cm都钻满小孔。
8.根据权利要求1所述的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，其特征在于：被动轮和刀片装置以一个很小的间隙套装在主轴上，并用螺杆旋入主轴上合适位置孔内加以稳定；主轴上可以套装2-20组刀片装置。
9.根据权利要求1所述的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，其特征在于：刀片装置是在一空心轴的外圈一周逐个焊接2-6个向外伸出的安装头，并在每个安装头上用2个螺栓紧固一个刀片制成；刀片因根据不同农作物苗间距离的不同，必须制成10-50cm的多种规格备用。
10.根据权利要求2所述的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，其特征在于：液压缸由安装在除草松土刀框架上的一个采用车床仿型刀架装置中的液压控制阀控制，通过操控一根支点在悬挂机架上控制杆以拔动拉杆使此控制阀的阀芯相对于阀体移动，阀芯在阀体内左右移动控制液压油使液压缸两空腔交替受力从而使活塞杆做往复运动。
11.根据权利要求2所述的可随时左右液压助调并由液压马达传动式中耕机，其特征在于：液压缸由安装在除草松土刀框架上设置的操作台上一个采用联合收割机行走系统中的液压方向助力式液压方向控制阀控制，通过摆动一方向盘式控制杆操纵此控制阀使液压油交替输入液压缸两空腔从而使活塞杆做往复运动。
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