一種行星刷式株間鋤草裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種智能苗間鋤草機(jī)的行星刷式株間鋤草裝置。本發(fā)明的目的在于提供一種針對根系發(fā)達(dá)作物及易板結(jié)土壤的工況進(jìn)行株間鋤草的行星刷式株間鋤草裝置，該裝置工作負(fù)載低、高效節(jié)能。本發(fā)明的行星刷式株間鋤草裝置適用于易板結(jié)土壤，采用鋤草刷盤作為鋤草刀，與傳統(tǒng)的株間鋤草刀具相比，鋤草動作在地表進(jìn)行，更好的保護(hù)植物的根系；由于鋤草刷盤工作入土較淺，大大減小了拖拉機(jī)的能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益；采用行星輪系機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單且達(dá)到了對鋤草刷盤增速，實現(xiàn)更好的鋤草效果。
【專利說明】一種行星刷式株間鋤草裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種智能苗間鋤草機(jī)的行星刷式株間鋤草裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)田雜草是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的一個組成部分，其直接或間接地影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。農(nóng)田雜草叢生導(dǎo)致作物產(chǎn)量下降。收獲前產(chǎn)量因雜草損失10%左右，全球損失糧食2.9億噸。而在我國，由于雜草引起的糧食損失約上百億公斤。傳統(tǒng)的鋤草方式為人工鋤草和除草劑除草，但是由于這些除草方式存在勞動強(qiáng)度大、耗時、作業(yè)效率低、化學(xué)除草劑殘留毒性對環(huán)境破壞等弊端，綠色環(huán)保的機(jī)械鋤草價值得以體現(xiàn)。
[0003]在機(jī)械鋤草中，株間除草是機(jī)械鋤草的難點和重點。識別苗草信息，控制鋤草刀護(hù)苗鋤草，是智能鋤草機(jī)器的核心技術(shù)。采用不同形狀的鋤草刀盤適合為不同種類和不同生長時期的作物鋤草。在國外，智能鋤草機(jī)已被應(yīng)用于大田蔬菜類作物的苗間及行間混聯(lián)鋤草，大部分鋤草刀采用入土式刀盤(刀盤在地表下運動鋤草)，將草連根切斷實現(xiàn)鋤草。在歐洲，這類苗間智能鋤草機(jī)在部分蔬菜作物和砂質(zhì)土壤中得到了廣泛的應(yīng)用。而在國內(nèi)，苗間智能鋤草機(jī)還沒得到推廣，部分高校在相關(guān)方面取得進(jìn)展性研究。
[0004]刀盤入土方式鋤草，將雜草從根部連根切斷實現(xiàn)鋤草，這種鋤草方式容易損害根系較發(fā)達(dá)的作物，影響作物產(chǎn)量。針對像玉米一樣根系發(fā)達(dá)且有地生根的植物，采用入土式刀盤進(jìn)行鋤草時會對植物根系造成較大破壞，不利于作物的保根護(hù)根，影響植物的生長及最終產(chǎn)量。
[0005]此外，在我國北方部分地區(qū)，大田土壤粘性較大，澆水后土壤易產(chǎn)生板結(jié)的現(xiàn)象，入土式刀盤鋤草時容易將土壤成塊掀起，導(dǎo)致覆蓋或砸傷作物苗。
[0006]因此，對于那些根系發(fā)達(dá)的作物或易板結(jié)土壤的工況下，入土刀盤的傷苗率明顯提高，影響作物產(chǎn)量，所以發(fā)明一種適應(yīng)根系發(fā)達(dá)作物和板結(jié)土壤工況的鋤草方式尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種針對根系發(fā)達(dá)作物及易板結(jié)土壤的工況進(jìn)行株間鋤草的行星刷式株間鋤草裝置，該裝置工作負(fù)載低、高效節(jié)能。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:
[0009]一種行星刷式株間鋤草裝置，包括液壓馬達(dá)1、箱體蓋2、箱體3，所述液壓馬達(dá)I安裝在箱體蓋2上，箱體蓋2安裝在箱體3上，液壓馬達(dá)I的輸出軸與旋轉(zhuǎn)主軸20相連；其中:
[0010]其還包括行星齒輪5、鋤草刀柄6、鋤草刷盤8、公轉(zhuǎn)鋤草刀桿10、自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11、太陽齒輪固定套13、旋轉(zhuǎn)主軸20、太陽齒輪23 ;其中，
[0011]所述旋轉(zhuǎn)主軸20下端支撐在第三軸承21上，第三軸承21與軸承座14過度配合，太陽齒輪固定套13抵在第三軸承21的外圈并且與軸承座14 一起疊加安裝在箱體3底部；太陽齒輪23周向及軸向固定在太陽齒輪固定套13上，鋤草刀柄6周向固定在旋轉(zhuǎn)主軸20的末端；
[0012]公轉(zhuǎn)鋤草刀桿10垂直固定連接在鋤草刀柄6上，自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11通過第二軸承12和第一軸承9同軸安裝在公轉(zhuǎn)鋤草刀桿10內(nèi)部；
[0013]行星齒輪5安裝在自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11的頂部，并與太陽齒輪23嚙合形成行星齒輪機(jī)構(gòu)；鋤草刷盤8安裝在自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11的底部。
[0014]所述鋤草旋轉(zhuǎn)主軸20的旋轉(zhuǎn)中心與鋤草刷盤8的旋轉(zhuǎn)中心具有一偏心距S，該偏心距S為60mm到100mm。
[0015]所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中，行星齒輪5和太陽齒輪23的齒數(shù)和模數(shù)可調(diào)整。
[0016]所述鋤草刷盤8的直徑大小、刷毛材質(zhì)及刷毛長度可調(diào)整。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0018]本發(fā)明的行星刷式株間鋤草裝置適用于易板結(jié)土壤，采用鋤草刷盤作為鋤草刀，與傳統(tǒng)的株間鋤草刀具相比，鋤草動作在地表進(jìn)行，更好地保護(hù)植物的根系；由于鋤草刷盤工作入土較淺，大大減小了拖拉機(jī)的能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益；采用行星輪系機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單且達(dá)到了對鋤草刷盤增速，實現(xiàn)更好的鋤草效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1a為一種行星刷式株間鋤草裝置的剖面圖；
[0020]圖1b為一種行星刷式株間鋤草裝置的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2a為一種行星刷式株間鋤草裝置的行星輪系機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運動簡圖；
[0022]圖2b為一種行星刷式株間鋤草裝置的行星輪系機(jī)構(gòu)的三維局部圖；
[0023]圖3a為一種行星刷式株間鋤草裝置的偏心參數(shù)示意圖；
[0024]圖3b為一種行星刷式株間鋤草裝置的鋤草刷盤運動軌跡圖；
[0025]圖4a為一種行星刷式株間鋤草裝置的鋤草刷盤苗間鋤草運動示意圖；
[0026]圖4b為一種行星刷式株間鋤草裝置的鋤草刷盤避苗運動示意圖。
[0027]【主要組件符號說明】
[0028]I 液壓馬達(dá)
[0029]2 箱體蓋
[0030]3 箱體
[0031]4 防水接頭
[0032]5 行星齒輪
[0033]6 鋤草刀柄
[0034]7 作物苗
[0035]8 鋤草刷盤
[0036]9 第一軸承
[0037]10 公轉(zhuǎn)鋤草刀桿
[0038]11 自轉(zhuǎn)鋤草刀桿
[0039] 12 第二軸承[0040]13太陽齒輪固定套
[0041]14軸承座
[0042]15旋轉(zhuǎn)編碼器
[0043]16小同步帶輪
[0044]17大同步帶輪
[0045]18接近開關(guān)
[0046]19接近開關(guān)檢測盤
[0047]20旋轉(zhuǎn)主軸
[0048]21第三軸承
[0049]22頂絲
[0050]23太陽齒輪
[0051]24軸端擋圈
[0052]25筋板
【具體實施方式】
[0053]下面，結(jié)合附圖與實施例，進(jìn)一步詳細(xì)地解釋本發(fā)明。
[0054]如圖1a和Ib所示，為本發(fā)明的行星刷式株間鋤草裝置的剖面圖和整體結(jié)構(gòu)圖。其中，行星刷式株間鋤草裝置包括液壓馬達(dá)1、箱體蓋2、箱體3、行星齒輪5、鋤草刀柄6、鋤草刷盤8、公轉(zhuǎn)鋤草刀桿10、自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11、太陽齒輪固定套13、旋轉(zhuǎn)編碼器15、小同步帶輪16、大同步帶輪17、接近開關(guān)18、接近開關(guān)檢測盤19、旋轉(zhuǎn)主軸20、太陽齒輪23，其中，所述液壓馬達(dá)I也可以替換為電機(jī)。
[0055]所述液壓馬達(dá)I通過螺栓安裝在箱體蓋2上，箱體蓋2安裝在箱體3上，防水接頭4安裝在箱體3上，信號線穿過防水接頭4從箱體3中引出，使用防水接頭4增加了箱體3引出信號線的位置的密封性，可起到防塵防水的作用。液壓馬達(dá)I的輸出軸與旋轉(zhuǎn)主軸20通過花鍵相連，旋轉(zhuǎn)主軸20下端支撐在第三軸承21上，第三軸承21與軸承座14過度配合，太陽齒輪固定套13抵在第三軸承21的外圈、并且與軸承座14 一起通過螺釘疊加安裝在箱體3底部。太陽齒輪23通過軸用擋圈和頂絲22周向及軸向固定在太陽齒輪固定套13上。鋤草刀柄6通過軸端擋圈24周向固定在旋轉(zhuǎn)主軸20的末端，旋轉(zhuǎn)主軸20通過鍵連接將扭矩傳遞給鋤草刀柄6，帶動鋤草刀柄6旋轉(zhuǎn)。
[0056]公轉(zhuǎn)鋤草刀桿10為中空的桿狀，垂直焊接在鋤草刀柄6上，筋板25安裝在公轉(zhuǎn)鋤草刀桿10和鋤草刀柄6之間，保證公轉(zhuǎn)鋤草刀桿10與鋤草刀柄6的垂直關(guān)系。
[0057]自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11通過第二軸承12和第一軸承9同軸安裝在公轉(zhuǎn)鋤草刀桿10內(nèi)部，使自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11能在公轉(zhuǎn)鋤草刀桿10內(nèi)同軸旋轉(zhuǎn)。
[0058]行星齒輪5通過平鍵安裝在自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11的頂部，并與太陽齒輪23嚙合形成行星齒輪機(jī)構(gòu)。鋤草刷盤8通過平鍵和軸用擋圈安裝在自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11的底部。自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11旋轉(zhuǎn)時帶動鋤草刷盤8的旋轉(zhuǎn)。所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中，通過改變行星齒輪5和太陽齒輪23的齒數(shù)和模數(shù)可以改變行星齒輪機(jī)構(gòu)的傳動比，進(jìn)而調(diào)節(jié)鋤草刷盤8的轉(zhuǎn)速，以獲得需要的鋤草刷盤8轉(zhuǎn)速。
[0059]圖2a為本發(fā)明的行星刷式株間鋤草裝置的行星輪系機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)運動簡圖；圖2b為該行星輪系機(jī)構(gòu)的三維局部圖；
[0060]如圖2a所示，在所述行星輪系機(jī)構(gòu)中，太陽齒輪23的齒數(shù)為Zl，太陽齒輪23相對于旋轉(zhuǎn)主軸20是固定不動的；行星齒輪5的齒數(shù)為Z2。
[0061]旋轉(zhuǎn)主軸20和鋤草刀柄6無相互運動地連接在一起；行星齒輪5和鋤草刀柄6采用轉(zhuǎn)動副連接，使行星齒輪5可相對鋤草刀柄6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動；自轉(zhuǎn)鋤草刀桿11與行星齒輪5相互固定連接，沒有相對運動；太陽齒輪23和行星齒輪5嚙合。
[0062]通過旋轉(zhuǎn)主軸20帶動鋤草刀柄6旋轉(zhuǎn)，同時帶動太陽齒輪23旋轉(zhuǎn)；使行星齒輪5繞旋轉(zhuǎn)主軸20進(jìn)行公轉(zhuǎn)，同時由于行星齒輪5與太陽齒輪23嚙合，在公轉(zhuǎn)的同時進(jìn)行自轉(zhuǎn)。行星齒輪5旋轉(zhuǎn)的角速度公式如下:
[0063]
【權(quán)利要求】
1.一種行星刷式株間鋤草裝置，包括液壓馬達(dá)(I)、箱體蓋(2)、箱體(3)，所述液壓馬達(dá)(I)安裝在箱體蓋(2)上，箱體蓋(2)安裝在箱體(3)上，液壓馬達(dá)(I)的輸出軸與旋轉(zhuǎn)主軸(20)相連；其特征在于: 其還包括行星齒輪(5)、鋤草刀柄(6)、鋤草刷盤(8)、公轉(zhuǎn)鋤草刀桿(10)、自轉(zhuǎn)鋤草刀桿(11)、太陽齒輪固定套(13)、旋轉(zhuǎn)主軸(20)、太陽齒輪(23);其中， 所述旋轉(zhuǎn)主軸(20)下端支撐在第三軸承(21)上，第三軸承(21)與軸承座(14)過度配合，太陽齒輪固定套(13)抵在第三軸承(21)的外圈并且與軸承座(14) 一起疊加安裝在箱體(3)底部；太陽齒輪(23)周向及軸向固定在太陽齒輪固定套(13)上，鋤草刀柄(6)周向固定在旋轉(zhuǎn)主軸(20)的末端； 公轉(zhuǎn)鋤草刀桿(10)垂直固定連接在鋤草刀柄(6)上，自轉(zhuǎn)鋤草刀桿(11)通過第二軸承(12)和第一軸承(9)同軸安裝在公轉(zhuǎn)鋤草刀桿(10)內(nèi)部； 行星齒輪(5)安裝在自轉(zhuǎn)鋤草刀桿(11)的頂部，并與太陽齒輪(23)嚙合形成行星齒輪機(jī)構(gòu)；鋤草刷盤⑶安裝在自轉(zhuǎn)鋤草刀桿(11)的底部。
2.如權(quán)利要求1所述的一種行星刷式株間鋤草裝置，其特征在于: 所述鋤草旋轉(zhuǎn)主軸(20)的旋轉(zhuǎn)中心與鋤草刷盤(8)的旋轉(zhuǎn)中心具有一偏心距S，該偏心距S為60mm到100mm。
3.如權(quán)利要求 1或2所述的一種行星刷式株間鋤草裝置，其特征在于: 所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中，行星齒輪(5)和太陽齒輪(23)的齒數(shù)和模數(shù)可調(diào)整。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種行星刷式株間鋤草裝置，其特征在于: 所述鋤草刷盤(8)的直徑大小、刷毛材質(zhì)及刷毛長度可調(diào)整。
【文檔編號】A01B71/00GK103988598SQ201410252415
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】李偉, 陳子文, 張春龍, 孫哲, 李南, 李濤, 黃小龍 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)