專利名稱：一種用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種用于割草調(diào)制機(jī)的割臺，特別是一種用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺。
背景技術(shù)：
割草調(diào)制機(jī)是一種可以同時完成割草、調(diào)制、集條三項(xiàng)工序的飼草收獲機(jī)械。割草調(diào)制機(jī)的結(jié)構(gòu)分為三大部分⑴割臺，⑵飼草調(diào)制機(jī)構(gòu)，⑶集條機(jī)構(gòu)。其中，用于切割飼草的割臺是割草調(diào)制機(jī)的核心機(jī)構(gòu)。現(xiàn)有的割草調(diào)制機(jī)中，使用往復(fù)式切割器的割臺都是機(jī)架與割臺為一整體，由彈簧帶動機(jī)架和往復(fù)式割刀一起仿形，典型專利有由M. J. Mellin 等人發(fā)明的，申請日為2004年4月6日，發(fā)明名稱為“mower-conditioner”的美國專利US 6，715，271。此外，近年來還出現(xiàn)一種擺動鉸接式割臺，該割臺可在任意方向上轉(zhuǎn)換調(diào)位，使割臺擺動至拖拉機(jī)正后方或者拖拉機(jī)兩側(cè)。但由于此類割臺的自重較大和調(diào)節(jié)范圍的不確定性，導(dǎo)致割臺整體結(jié)構(gòu)不緊湊且容易變形，從而帶來了牧草損失大、條排列不齊整和機(jī)具可靠性差等問題，典型專利有由Franet等人發(fā)明的，申請日為2004年2月10日，發(fā)明名稱為 “klf-propelled agricultural vehicle” 的美國專利 US 6,688,093。除此之外， 還有一種旋轉(zhuǎn)式割臺，其由液壓缸控制割臺升降，可垂直、水平浮動，垂直浮動，典型專利有由Hirhart發(fā)明的，申請日為1997年9月22日，發(fā)明名稱為“Header lift system for harvesters”的美國專利US 5，867，970。但這種割臺割茬較高，升降動作有一定的延遲，穩(wěn)定性不佳，機(jī)組行進(jìn)時調(diào)整難度大。另外，傳統(tǒng)的割草調(diào)制機(jī)中無論是采用往復(fù)式割刀還是采用圓盤割刀，都是采用滑掌或圓盤底面與地表滑動摩擦前進(jìn)來實(shí)現(xiàn)仿形割草，這樣不但增加了動力消耗，加快了零部件的磨損也對地表植被造成了很大的破壞。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的割茬較高，割草損失大，調(diào)節(jié)性差，植被破壞大等問題，本發(fā)明提供了一種用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，可實(shí)現(xiàn)在機(jī)架不接觸地面的同時保證割臺隨地面實(shí)時仿形，確保割茬最低，同時避免破壞地表植被。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案一種用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，包括機(jī)架60，其特征在于所述多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺還包括雙軸浮動切割器，所述雙軸浮動切割器包括安裝在機(jī)架橫軸21上且能夠繞機(jī)架橫軸21上下擺動的浮動架22，以及通過車體33后端的軸孔與浮動架22前端兩側(cè)的浮動架前軸23鉸接的兩個仿形車30 ；兩個仿形車30之間安裝有往復(fù)式切割器50，且刀梁51兩端固定在車體33的內(nèi)側(cè)；多關(guān)節(jié)隨形擺臂10，所述多關(guān)節(jié)隨形擺臂10通過擺動軸11的一端連接割草調(diào)制機(jī)的傳動系統(tǒng)，并通過齒面拉桿19連接動刀拉桿52 ；彈性調(diào)節(jié)裝置，所述彈性調(diào)節(jié)裝置包括兩端分別連接車體33上部的掛接孔和浮動架吊耳M的前彈性裝置41，以及兩端分別連接機(jī)架60和浮動架吊耳M的后彈性裝置 42。所述多關(guān)節(jié)隨形擺臂10包括一個可沿一定軌道上下滑動的擺臂系統(tǒng)，其包括擺動軸11、上擺臂12、限位盤13以及下擺臂14 ；其中擺動軸11的另一端穿過上擺臂12上的軸孔與多關(guān)節(jié)隨形擺臂10固定連接；上擺臂12的下方設(shè)有圓柱形滑動桿；限位盤13固定安裝在所述圓柱形滑動桿下方；下擺臂14包含上下兩部分，其中上方為嵌套在上擺臂12的滑動桿外的筒形導(dǎo)軌，下方為兩側(cè)具有軸孔且向上凹陷的耳形底座，該耳形底座的凹陷部分容納有組裝好的軸承內(nèi)套17、關(guān)節(jié)軸承16以及叉形關(guān)節(jié)15，且通過穿過叉形底座的軸孔及軸承內(nèi)套17內(nèi)部的關(guān)節(jié)軸18固定；叉形關(guān)節(jié)15為一側(cè)具有叉形懸臂的中空圓柱體，所述中空圓柱體被容納于所述耳形底座的凹陷部分中，且所述中空圓柱體的內(nèi)部容納有關(guān)節(jié)軸承16 ；關(guān)節(jié)軸承16的內(nèi)部容納軸承內(nèi)套17，并固定在軸承內(nèi)套17的中間位置；軸承內(nèi)套17能夠圍繞穿過其內(nèi)部的關(guān)節(jié)軸18自由轉(zhuǎn)動；齒面拉桿19通過螺栓連接在所述叉形懸臂之間。所述筒形導(dǎo)軌的內(nèi)部為上部小、下部大的階梯狀空腔，其中上部的內(nèi)徑大于圓柱形滑動桿的外徑、小于所述限位盤13的外徑，下部的內(nèi)徑大于所述限位盤13的外徑。所述仿形車30包括分別安裝在車體33前部及后部的前地輪31和后地輪32，前地輪31的后部的車體33上安裝有減震器34，后地輪32與浮動架前軸23同軸安裝。所述前地輪31能夠根據(jù)地表的濕度情況可置換為滑掌35。所述后彈性裝置42是一種具有長度自鎖功能的裝置。本發(fā)明的有益效果在于(1)根據(jù)本發(fā)明的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，可使得割草調(diào)制機(jī)在滿足所需割茬高度的同時，避免了割草調(diào)制機(jī)的機(jī)架接觸地面，從而避免了對地表植被的破壞；(2)根據(jù)本發(fā)明的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，其中的多關(guān)節(jié)隨形擺臂10為往復(fù)式切割器50提供了上下前后方向上不受位置限制的擺動力，保證了往復(fù)式切割器50隨地形浮動的同時仍能夠正常工作；(3)根據(jù)本發(fā)明的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，其中浮動架22和仿形車30裝配而成的雙軸浮動切割器，不但可使割臺具有較大的上下浮動作業(yè)范圍，而且可使割臺適應(yīng)曲率半徑較小的地表；(4)根據(jù)本發(fā)明的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，其中的彈性調(diào)節(jié)裝置，減小了整個割臺對地面的壓力，避免了對地面植被的破壞，并且由于彈性裝置本身的特性，大大減少了割臺的振動和受到的沖擊。


圖1是本發(fā)明多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺的安裝位置圖；圖3是本發(fā)明的多關(guān)節(jié)隨形擺臂的機(jī)構(gòu)示意圖；圖4是圖2的分解圖；圖5是圖2的剖視圖6是本發(fā)明的仿形車的結(jié)構(gòu)示意圖7是本發(fā)明的另一實(shí)施例中仿形車爾
附圖標(biāo)記
10多關(guān)節(jié)隨形擺臂11擺動軸
12上擺臂13限位盤
14下擺臂15叉形關(guān)節(jié)
16關(guān)節(jié)軸承17軸承內(nèi)套
18關(guān)節(jié)軸19齒面拉桿
21機(jī)架橫軸22浮動架
23浮動架前軸24浮動架吊耳
30仿形車31前地輪
32后地輪33車體
34減震器35滑掌
41前彈性裝置42后彈性裝置
50往復(fù)式切割器51刀梁
52動刀拉桿60機(jī)架
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述?！N用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，包括雙軸浮動切割器，多關(guān)節(jié)隨形擺臂10以及彈性調(diào)節(jié)裝置，如圖1，2所示，整個裝置安裝在機(jī)架60的底部，割草調(diào)制機(jī)作業(yè)過程中，機(jī)架不接觸地面，仿形車30接觸地面。雙軸浮動切割器，如圖1、2、6所示，該裝置包含安裝在機(jī)架橫軸21上且可繞機(jī)架橫軸21上下擺動的浮動架22，其用于曲率半徑較大草地的地表浮動仿形；以及通過車體33 后端的軸孔與浮動架22前端兩側(cè)的浮動架前軸23鉸接的兩個仿形車30，其用于曲率半徑較小地段的地表仿形。所述仿形車30包括分別安裝在車體33前部及后部的前地輪31和后地輪32，其中前地輪31的后部的車體33上安裝有減震器34，后地輪32與浮動架前軸23同軸安裝并可以自由轉(zhuǎn)動。分布在機(jī)架60兩側(cè)的兩個仿形車30之間安裝有往復(fù)式切割器50，且刀梁51 兩端固定在車體33的內(nèi)側(cè)。圖7是仿形車30的另一實(shí)施例，當(dāng)割草調(diào)制機(jī)作業(yè)的地表較濕滑的時候，前地輪 31可置換為滑掌35，其它部分不變。多關(guān)節(jié)隨形擺臂10，如圖3、4、5所示，該裝置包含一個可沿一定軌道上下滑動的擺臂系統(tǒng)，其包括擺動軸11，上擺臂12，限位盤13 以及下擺臂14 ；其中擺動軸11的一端連接割草調(diào)制機(jī)的傳動系統(tǒng)，另一端穿過上擺臂12 上的軸孔與多關(guān)節(jié)隨形擺臂10固定連接，并通過鍵和緊固螺栓進(jìn)行固定；上擺臂12的下方設(shè)有圓柱形滑動桿；限位盤13固定安裝在所述圓柱形滑動桿下方，用于限制下擺臂14的上下滑動范圍；下擺臂14包含上下兩部分，其中上方為嵌套在上擺臂12的滑動桿外的筒形導(dǎo)軌，該筒形導(dǎo)軌的內(nèi)部為上部小、下部大的階梯狀空腔，其中上部的內(nèi)徑大于圓柱形滑動桿的外徑、小于所述限位盤13的外徑，下部的內(nèi)徑大于所述限位盤13的外徑，能夠使下方安裝著限位盤13的上擺臂12在筒形導(dǎo)軌內(nèi)滑動且不從其中脫出，下擺臂14的下方為兩側(cè)具有軸孔且向上凹陷的耳形底座，該耳形底座的凹陷部分安裝有組裝好的軸承內(nèi)套17、關(guān)節(jié)軸承16以及叉形關(guān)節(jié)15，且通過穿過叉形底座的軸孔及軸承內(nèi)套17內(nèi)部的關(guān)節(jié)軸18固定；叉形關(guān)節(jié)15為一側(cè)具有叉形懸臂的中空圓柱體，所述中空圓柱體被容納于所述耳形底座的凹陷部分中，且所述中空圓柱體的內(nèi)部容納關(guān)節(jié)軸承16 ；關(guān)節(jié)軸承16的內(nèi)部容納軸承內(nèi)套17，并固定在軸承內(nèi)套17的中間位置；軸承內(nèi)套17可圍繞穿過其內(nèi)部的關(guān)節(jié)軸18自由轉(zhuǎn)動；齒面拉桿19通過螺栓連接在所述叉形懸臂之間，并與動刀拉桿52連接。其中，擺臂系統(tǒng)的作用是向往復(fù)式切割器50的動刀提供橫向擺動力，并能隨著雙軸浮動切割器的上下浮動調(diào)整自身的擺動力輸出位置，為往復(fù)式切割器50提供了上下前后方向上不受位置限制的擺動力，保證了往復(fù)式切割器50隨地形浮動的同時仍能夠正常工作。其中，下擺臂14在限位盤13的限制下上下滑動，用于釋放擺臂系統(tǒng)上下方向的自由度；由叉形關(guān)節(jié)15和關(guān)節(jié)軸承16組成的關(guān)節(jié)鉸，用于釋放擺臂系統(tǒng)前后方向的自由度；與叉形關(guān)節(jié)15連接的齒面拉桿19，用于向往復(fù)式切割器50輸出動力。彈性調(diào)節(jié)裝置，如圖1，2所示，該裝置包含前彈性裝置41和后彈性裝置42，其中前彈性裝置41的一端掛接在車體33上部的掛接孔上，另一端掛接在浮動架吊耳M上，用于控制仿形車30的上下擺動范圍；后彈性裝置42的一端掛接在機(jī)架60上，另一端掛接在浮動架吊耳M上，其作用是用于平衡浮動架22自身的重力。所述后彈性裝置42是一種具有長度自鎖功能的裝置，將后彈性裝置42調(diào)節(jié)至一定的長度后，其自鎖功能可鎖定彈簧的長度，使其在一定的外力作用下，長度不發(fā)生改變。本發(fā)明的工作原理如下在割草調(diào)制機(jī)作業(yè)前，根據(jù)所需要的割茬高度調(diào)整所述割臺的彈性調(diào)節(jié)裝置。如果需要固定的割茬高度，則首先調(diào)節(jié)并固定前彈性裝置41的長度，使仿形車30和浮動架 22之間保持相對固定，并調(diào)節(jié)后彈性裝置42，使浮動架前軸23的高度為設(shè)定的割茬高度， 因?yàn)楹髲椥匝b置42具有長度自鎖功能，因此在作業(yè)過程中，可保持浮動架前軸23的高度不變，從而能固定割茬的高度。如果割茬高度較低，則使前彈性裝置41自由并調(diào)節(jié)后彈性裝置42，減小后彈性裝置42的拉力，使仿形車30在彈性調(diào)節(jié)裝置和自身重力的共同作用下， 前地輪31和后地輪32以較小的力接觸地面并能隨著地形的起伏緊貼地面仿形前進(jìn)，從而使割茬高度較低。在割草調(diào)制機(jī)作業(yè)時，割草調(diào)制機(jī)的傳動系統(tǒng)向擺動軸11提供橫向的擺動力，擺動軸11帶動與之固定連接的上擺臂12隨之?dāng)[動，下擺臂14由上擺臂12帶動橫向擺動且可以沿上擺臂12的滑動桿在限位盤13所限定的一定范圍內(nèi)上下滑動，為齒面拉桿19的動力輸出提供了上下方向的自由度。下擺臂14下側(cè)的耳形底座內(nèi)安裝有關(guān)節(jié)軸18、軸承內(nèi)套 17及關(guān)節(jié)軸承16，關(guān)節(jié)軸承16的外圈可繞關(guān)節(jié)軸18自由轉(zhuǎn)動，為齒面拉桿19的動力輸出提供了三個方向的轉(zhuǎn)動自由度。叉形關(guān)節(jié)15嵌套并固定在關(guān)節(jié)軸承16外圈上并與齒面拉桿19鉸接在一起，使得齒面拉桿19在此獲得一個轉(zhuǎn)動自由度。結(jié)合前述的一個同方向的轉(zhuǎn)動自由度，使得齒面拉桿19獲得一個前后方向的自由度。綜上所述，多關(guān)節(jié)隨形擺臂10的齒面拉桿19通過與之連接的動刀拉桿52向往復(fù)式切割器50的動刀提供橫向擺動力的同時，并能隨著雙軸浮動切割器的上下浮動調(diào)整自身的擺動力輸出位置，從而為往復(fù)式切割器50提供了上下前后方向上不受位置限制的擺動力，保證了往復(fù)式切割器50隨地形浮動的同時仍能夠正常工作。 以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非限制。盡管采用了優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了闡述，應(yīng)當(dāng)理解，在不超出本發(fā)明精神和范圍的情況下，可以根據(jù)本發(fā)明的方法對某些具體部件進(jìn)行縮放和位置調(diào)整，可以對說明性的實(shí)施例進(jìn)行修改或同等功能的替換，并且可以設(shè)計(jì)出其它裝置，其均涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，包括機(jī)架(60)，其特征在于所述多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺還包括雙軸浮動切割器，所述雙軸浮動切割器包括安裝在機(jī)架橫軸上且能夠繞機(jī)架橫軸上下擺動的浮動架0幻，以及通過車體(3 后端的軸孔與浮動架0 前端兩側(cè)的浮動架前軸03)鉸接的兩個仿形車(30)；兩個仿形車(30)之間安裝有往復(fù)式切割器 (50)，且刀梁(51)兩端固定在車體(33)的內(nèi)側(cè)；多關(guān)節(jié)隨形擺臂(10)，所述多關(guān)節(jié)隨形擺臂(10)通過擺動軸(11)的一端連接割草調(diào)制機(jī)的傳動系統(tǒng)，并通過齒面拉桿(19)連接動刀拉桿(52)；彈性調(diào)節(jié)裝置，所述彈性調(diào)節(jié)裝置包括兩端分別連接車體(3 上部的掛接孔和浮動架吊耳04)的前彈性裝置Gl)，以及兩端分別連接機(jī)架(60)和浮動架吊耳04)的后彈性裝置(42)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，其特征在于所述多關(guān)節(jié)隨形擺臂(10)包括一個可沿一定軌道上下滑動的擺臂系統(tǒng)，其包括擺動軸(11)、上擺臂(12)、限位盤(13)以及下擺臂(14)；其中擺動軸(11)的另一端穿過上擺臂(12)上的軸孔與多關(guān)節(jié)隨形擺臂(10)固定連接；上擺臂(1 的下方設(shè)有圓柱形滑動桿；限位盤(13) 固定安裝在所述圓柱形滑動桿下方；下擺臂(14)包含上下兩部分，其中上方為嵌套在上擺臂(1 的滑動桿外的筒形導(dǎo)軌，下方為兩側(cè)具有軸孔且向上凹陷的耳形底座，該耳形底座的凹陷部分容納有組裝好的軸承內(nèi)套(17)、關(guān)節(jié)軸承(16)以及叉形關(guān)節(jié)(15)，且通過穿過叉形底座的軸孔及軸承內(nèi)套(17)內(nèi)部的關(guān)節(jié)軸(18)固定；叉形關(guān)節(jié)(15)為一側(cè)具有叉形懸臂的中空圓柱體，所述中空圓柱體被容納于所述耳形底座的凹陷部分中，且所述中空圓柱體的內(nèi)部容納有關(guān)節(jié)軸承(16)；關(guān)節(jié)軸承(16)的內(nèi)部容納軸承內(nèi)套(17)，并固定在軸承內(nèi)套(17)的中間位置；軸承內(nèi)套(17)能夠圍繞穿過其內(nèi)部的關(guān)節(jié)軸(18)自由轉(zhuǎn)動；齒面拉桿(19)通過螺栓連接在所述叉形懸臂之間。
3.如權(quán)利要求2所述的用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，其特征在于所述筒形導(dǎo)軌的內(nèi)部為上部小、下部大的階梯狀空腔，其中上部的內(nèi)徑大于圓柱形滑動桿的外徑、 小于所述限位盤(13)的外徑，下部的內(nèi)徑大于所述限位盤(13)的外徑。
4.如權(quán)利要求1所述的用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，其特征在于所述仿形車(30)包括分別安裝在車體(3 前部及后部的前地輪(31)和后地輪(32)，前地輪(31) 的后部的車體(3 上安裝有減震器(34)，后地輪(3 與浮動架前軸同軸安裝。
5.如權(quán)利要求4所述的用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，其特征在于所述前地輪(31)能夠根據(jù)地表的濕度情況可置換為滑掌(35)。
6.如權(quán)利要求1所述的用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，其特征在于所述后彈性裝置0 是一種具有長度自鎖功能的裝置。
全文摘要
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種用于割草調(diào)制機(jī)的多關(guān)節(jié)隨形浮動割臺，可實(shí)現(xiàn)在機(jī)架不接觸地面的同時保證割臺隨地面實(shí)時仿形，確保割茬最低，同時避免破壞地表植被。所述割臺包括雙軸浮動切割器，包括安裝在機(jī)架橫軸(21)上且能夠繞機(jī)架橫軸(21)上下擺動的浮動架(22)，以及通過車體(33)后端的軸孔與浮動架前軸(23)鉸接的兩個仿形車(30)；多關(guān)節(jié)隨形擺臂(10)，其通過擺動軸(11)的一端連接割草調(diào)制機(jī)的傳動系統(tǒng)，并通過齒面拉桿(19)連接動刀拉桿(52)；彈性調(diào)節(jié)裝置，其包括兩端分別連接車體(33)上部的掛接孔和浮動架吊耳(24)的前彈性裝置(41)，以及兩端分別連接機(jī)架(60)和浮動架吊耳(24)的后彈性裝置(42)。
文檔編號A01D43/06GK102369796SQ20111025009
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者王光輝, 王德成, 袁洪方, 郝麗穎, 高東明, 高揚(yáng) 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)