专利名称：纵横行走微耕机的制作方法
纵横行走微耕机 技术领域纵横行走微耕机是一种小型手扶拖拉机-背荣技术当前我国普通设施蔬菜种植发展现代农业的瓶颈是工业工程应用与蔬菜畦田种植模式之间存在不适应,不协调引起的a传统机械在设施内作业存在作业障碍.传统机械纵向尺寸大,换行作业必须通过转弯实现，设施拥边,棚角使传统机械转弯受到限制,留有较大比例地头、地角,翻地质量较差,人员操作紧张,这是设施与传统机械之间存在作业障碍。传统机械与畦(台)田种植模式之间存在连作障碍，畦田做好后,传统机械在也不能进入作业, 原因是传统机械作业换行必须通过转弯完成,而畦(台)田做好后不允许压踏和破坏，特别畦面有 秧苗生长更不允许压踏和损伤，传统机械转弯要求一定场地，必然破坏一定比例畦面,特别我国普 通设施单个面积较小，这个比例会更髙，这是传统机械性能所决定,另外传统机械结构布置纵向尺 寸大，必然转弯半径大,轮距不适合畦田作业，离地间隙小，不能满足作物对间隙的要求，不能实现 机械化管理作业，传统机械翻耕地方法障碍了一些工程应用.传统机械翻耕地必须整块地连同畦埂一 起翻耕， 地上和地下任何位置不允许存在任何固定物体,畦埂全部破坏,翻耕后重新做畦，这使一些需要固 定支承点的工程不能应用。传统畦田作业环境差。畦田畦埂用土堆积而成，潘水时畦埂局部开口，用后又堵上，畦埂经常 被浸湿,常出现局部凹l"l不平,泥土常被带到别处，泥土气息浓厚， 一些工程应用环境差，土堆积畦埂不适于做工程所需要的固定支承点.人工翻地及使畦埂不破坏，允许畦埂内或相 应地下存在固定物体,但因土的松散性,不稳定性,不牢固性，工程需要的固定支承点也不易安放。上述障碍不排除,普通设施蔬菜种植很难摆脱目前的落后种植状态,使之不能向现代农业迈 进,所以研发一种能消除作业陣碍和连作障碍,并为其它工业工程引入应用创造一定条件的新型 机械装备势在必行，发明内容本发明所要解决的技术向题是研发一种能消除普通设施蔬菜种植障碍的机械装^" 纵横行走微耕机,以机械化带动其它工业工程引入协调一应用,提髙普通设施蔬菜种植的现代农业水平;以普通设施蔬菜种植的现代农业建设为楔机,带动与大田蔬菜种植相适应的机械化为核心的现代农业建设。本发明的技术方案是纵横行走微耕机与设施内的畦田种植模式之间建立一种机械化的作业平台，其特征:纵横行走微耕机后面装配旋转深耕机,前面装配平碎土机具,纵向作业时,两轮子前移 增大轴距,分别走畦的两个纵向畦埂,从畦靠后墙处的畦端开始,平碎土机具抬起,旋转深耕机落 下,进行畦面翻耕作业到畦的另一 端，机组返回时，轮子恢复原位，旋转深耕机抬起，平碎土机具落 下,在畦面上碎土、平土作业直到靠后墙处畦端,本畦作业完毕:调整两个轮子方向,使其处于一 条 直线上，在靠后墙处的人行道上行走到下一畦,如此返复实现换畦不转弯的作业卸掉旋转深耕 机、平碎土机具,装上其它机具在畦面上进行其它作业，这种设施内蔬菜种植的作业平台,其核心 是纵横行走微耕机，它突破了传统机械总体布置形式和结构束缚，建立了消除诸多障碍的独特结
构,它由机架(l)、驱动桥(2)、主变速箱(3)、行走减速器(4)、座架(5)、犁刀传动箱(6)、操纵 手把(7)及外联动力组成，其特征:机架(1)的纵底梁(8)与犁刀传动箱联接,驱动桥(2)的桥架(10〉 与机架(1)的纵顶梁(9)的前部联接，座架(5)与桥架(10)中部联接,主娈速箱(3)与座架(5) —恻联 接,主变速箱(3)最终传动轴一侧外伸部分作为行走减速器(4)—轴，行走减速器(4)与座架另一侧 联接,行走减速器(4)最终传动把动力传给驱动桥(2)的半轴(11),并带动下游部件使轮子(27)转 动,主变速箱(3)最终传动轴另一侧外伸部分作为动力输出给犁刀传动箱(6)的一轴，并带动犁刀 轴转动.休现纵横行走微耕机的特殊性能的关键部件是驱动桥(2),它由桥架(10)、半轴(ll)、制 动机构(12)、轴承座(13)、摆动壳休(14)、锥齿轮(15)、定位套(16)、套座(17)、立轴(1S)、立 管(19)、调向壳休(20)、横轴(2D、横向套管(22)、行走传动箱(23)、摆动液缸(24〉、限位座架 (25)、调向液缸(26)、轮子(27)等组成,其特征:带轴承的轴承座(13)装入桥架(10)两端孔板的孔 内，并与其紧固，半轴(11)带花键一端描入行走减速器(4)的差速器内孔，其中部轴颈插入轴承座 (13)的轴承孔内，轴承座(13)'外面位置的半轴(11)装有锥齿轮(15)和定位套(16);摆动壳体(14) 一侧套入轴承座(13)突出的外园面(或套入设在半轴(11)上的轴承外圈的外园面)，另一侧套入带 轴承的套座(17)的突出外园面,并使套座(17)与摆动壳休接触侧面紧固，半轴(11)最外端轴颈插 入套座(17)的轴承孔内，轴向用嫘母紧固:带有锥齿轮(15)、立轴(18)和轴承的立管(19)上端装入 摆动壳体(14)的下部孔内，并使其与摆动壳体(14)接触处紧固:调向壳体(20)的上端突出外园面 插入带轴承和立轴(18)的立管(19)下端内园面(或调向壳休(20)上端内园面套入设在立轴(18) 上的轴承外圈的外园面)，立轴(18)下部装入锥齿轮(15)、定位套(16),调向壳体(20)下端内孔装 入带轴承的套座(17)的突出外园面，并使套座(17)与调向壳体下部接触处紧固，立轴(18)最下端 轴颈插入套座(17)的轴承孔内，轴向用螺母紧固;带有锥齿轮(15)、横轴(21)和轴承的横向套管 (22)的一端插入调向壳体(20)侧面孔内，并与调向壳体(20)接触处紧固;行走传动箱(23)的一个 半箱上部套入横向套1f (22)的另一端突出外一园面，并与横向套柠(22)接触处紧固,横轴(21)外 部装入链轮等,其最外端轴颈插入另一个半箱上部的套座(17)的轴承孔内,轴向用螺母紧固，两个 半箱翼板用紧固件紧固;行走传动箱(23)下部内侧外伸轴头设有与畦田纵向畦埂中心线重合的轮 子(27),轮子(27)中心与立轴(18)中心设有偏心距;摆动液缸(24)与桥架(10)两端下方特定位置 联接,其活塞杆铰点与立管(19)后侧铰点联接:限位座架(25)与立管(19)前侧带孔的凸台联接,调 向液缸(26)后端铰点与限位座架(25)内侧的铰点联接，其活塞杆铰点与横向套管(22)的前侧上的 铰点联接。本发明具有的优点和效果1,普通设施和大田蔬菜种植机械化取得突破性进展。纵横行走微耕机作业不转弯，作物上方留 有适当间隙,轮子走畦埂,横向行走时轮子前侧到机组最后尺寸小于日光温室后墙处的人行道宽 度,这样纵横行走微耕机可消除设施内作业障碍和机械与畦田种植模式之间的连作障碍，使蔬菜 种植机械化大幅度提高，经济效益得到明显提商。关于机械化效益,这里只从翻地角度看，纵横行 走微耕机只翻畦面，畦埂不动就比传统微耕机减少20%左右翻耕面积,从而减少动力消耗，减少做 畦环节……。2, 纵横行走微耕机作业特点,使传统畦田的畦埂变为新材料的固定畦埂成为现实。传统机械 翻地必须连同畦埂一起翻耕,那么一些需要固定支承点的工业工程就无法引入应用，纵横行走微 耕机翻地只在畦面上进行,畦埂不动,就可以改变传统用土堆积畦埂的办法，改用混凝土或其它材 料做成固定式畦埂，这种畦埂可以先做成各式各样的予制件,然后组装，其优点1) 有利于机械工程更好应用，畦埂由予制件组装而成,固定哇埂上平面容易保证水平，纵横行 走微耕机轮子在同一平面内行走，翻耕地容易达到深浅一致:畦面耙碎、耙平环节中平整度易达到 要求，改变传统畦田畦面的平整度靠人的经验来保证:机械移栽、根施各种追肥保证深浅相同，2) 畦面平整度有保证，灌溉时畦面各个角落得到均匀的水量,有利于节水，3) 有利于蔬菜种植环境的改善。用土堆积畦埂灌溉时Bi埂经常被浸湿,畦埂经常开口浇水， 用后又堵上,畦埂变得凹凸不平,工作环境变的泥泞,总的讲H前的传统畦田给人的印象是泥土气 息,脏乱,工作环境差。用混凝土或其它材料做畦埂,工作时人和机械均在畦埂上行走，可以大大改 善蔬菜种植环境。4)使台田变新型畦田成为可能.台田由沟和畦面组成,沟的作用是排水防涝和灌溉,现代灌 溉形式多种多样,应该说灌溉在这里不是主要矛盾,关键是沟的排水防涝作用，参照畦田畦埂用混 凝土或其它材料做成固定式畦埂形式,使畦埂适当增高,下部做成空腔,其材料能渗水,空腔的水 又能排出,那么这种畦埂就具备了排水防涝功能，这样台田就变成新型畦田.一般畦田畦埂宽 0. 2m,畦面宽lm，一般台田畦面宽1. lm,沟宽0. 2m,台田畦面比畦田畦面宽0. lm，主要因为沟壁外 露需要有一定厚度土层保护少数外伸侧根。台田沟用具有空腔畦埂代替，就不存在側根外露保护 问题,此时台甶畦面宽度可以减少到lm，这样台田畦面与哇田畦面相同,可使12个台田变成13个 新型畦田,种植面积相对增8. 33%,这意味着蔬菜产量增加，我国日光温室西红柿平均产量5000 7000Kg/ 667m2,不言而寓，经济效益相当可观。台田变新型畦田可大大提高现代农业水平，大大改 善比传统畦田种植环境还差的落后面貌，5)有利于灌溉管路地下网络化建立。畦埂固定化与其相应的地下部分翻耕时不动，灌溉设施 就可以长期置入混凝土予制件内或埋入相应的土中,接口蔵在予制件内，长久不动，用时打开接上 相关终端管件进行多种形式统水作业，用毕卸掉终端管件,把接口盖上,不影响机械和人作业。灌 溉管路地下网络化不仅用于灌溉，还可以探索用于其它方面……。3. 灌溉管路地下网络与终端管路配合,可把水和营养液精量注入作物根群周围。精量灌溉可 使地面水蒸发减少,消除渠道渗漏，控制畦面渗漏,大幅度节约水资源:大型现代温室无土栽培 营养液放在类似于槽(池)的设施内,作物根置于营养液中吸取水和营养成份,槽(池)内营养液定 期补充或更^",若把土壤作为营养液的载体,像精量灌溉那样定期根据需要把营养液精量注入到 根群周围，根系从土壤内的营养液中吸取水和营养成份,这与无土栽培作物根系从营养液吸取水 和营养成份的过程及作用是一 样的,所不同的是营养液的载体的不同,这样普通设施蔬菜种植也 应能像大型现代温室无土栽培一样实现髙产出，高效益
图1是纵横行走微耕机总休布置图。 图2是图1的腑视图。 图3是驱动桥结构图。 图4是机组上行翻地作业示意图，
图5是机组下行碎土平土作业示意图 图6是机组在人行道上横向行走示意图，具体实施方式
图1所示,驱动桥(2)、主变速箝(3)、行走减速器(4)和座架(5)联接紧固后,其 位置要首先满足主变速箱(3)最终传动轴的外伸轴端到犁刀传动箱(6)输入轴之间的两链轮中心 距要求,四者一起在纵顶梁(9)上前后移动达到两链轮中心距要求后紧固,主变速箱(3)的带轮到 动力带轮的中心距调整,由动力机前后移动达到皮带张紧要求,这样保证了外部传动质量;机架(l) 的纵底梁(8)和纵顶梁(9)的设置可为不同类型动力机提供多样化的联接位置:驱动桥(2)与机架 (1)的纵顶梁(9)紧亂提髙了驱动桥(2)的桥架(IO)'到地面的距离,满足作物对离地间隙要求:轮 子(27)在一定范围内前后移动，有利于保证及使整机质量有较大增加情况下,旋转深耕机得到合 理的质量分配，而且还有利于横向行走时的轮子(27)前侧到机组最后尺寸小于日光温室后墙处的 人行道尺寸，保证机组横向行走时与后垴不发生干涉:左、右半轴(11)上设置制动机构(12),它与 行走减速器(4)内的差速器配合，左边制动，左边轮子(27)减速或不转动实现机组向左转，同样右 边制动实现机组向右转，它的设置使机组走偏时得以究正,保持机组直线行驶性;行走减速器(4) 处在空挡位置，左右同时制动，机组不行走，旋转深耕机只做原地转动翻地，这样就不存在机具的 出土行程和入土行程问题,它意味着不存在地头之说，这是传统机械不可能做到的:行走减速器(4) 设置,使轮子(27)有一个适当的滞后于旋转深耕机的线速度，从而保证翻地质量，图(3)所示,摆动壳体(14)两侧孔和下部孔中心之间垂度、位移度等均由加工得以保证,摆动 壳休(14)两側孔分别装入轴承座(13)突出外园面(或设置在半轴(11)的轴承外圏的外园面)和套 座(17)的突出外园面,这样摆动壳体(14)两侧孔与半轴(11)的同轴度得以保证,而带有锥齿轮 (15)、立轴(18)和轴承的立管(19)上端的突出外园面装入摆动壳休(14)的下部孔内，并通过法兰 与其固紧,这就使立管(19)及其附件中心线与摆动壳体(14)的侧孔中心线垂直度等得到保证，即 立轴(18)中心线与半轴(11)中心线垂直度等有保证,从而使处于摆动壳体(14)内的两个锥齿轮 (19)正确啮合得到保证,还使摆动壳体(14)带立管(19)等下游部件摆动时,立轴(18)上的锥齿轮 (15)绕半轴(11)上的锥齿轮(15)转动不发生问题,实现改变轴距的目的:调向壳体(20)上端的突 出外园面(或内园面)与下端内孔的同轴度及以它们与側孔的垂直、位移度等均由加工保证,调向 壳体(20)上端突出外园面(或内园面)装入立管(19)下端内园面(或套入设在立轴(18)上的轴承外 圑的外园面)，其下端内孔套入套座(17)的突出外园面，这样调向壳体(20)上端突出外园面域内 园面)和下端内孔与立轴(18)的同轴度得以保证,带锥齿轮(15)、横轴(21)和轴承的横向套管(22) 带突出外园面的一端插入调向壳体(20)侧面孔内,并通过法兰与调向壳体(20)接触处紧固,这就 使横向套管(22)及其附件中心线与立轴(18)中心线垂直度等得到保证,这样调向壳体(20)内的两 个锥齿轮(15)实现正确啮合，还使调向壳体(20)带下游部件转动时实现横轴(21)上的锥齿轮(15) 绕立轴(18)上的锥齿轮(15〉转动不发生阻卡,从而实现轮子(27)从纵向调到横向:通过两对锥齿 轮(15)、立轴(1S)、横轴(21)等，半轴(11)的动力传到行走传动箱(23)的链轮上,实现轮子(27) 转动:调向液缸(26)铰点与紧固在立管(19)前侧突台面上的限位座架(25)内侧铰点联接，其活塞 杆铰点与横向套管(22)前面铰点联接，在调向液缸(26)和限位座架(25)两个限位点配合下实现轮 子(27)纵向和横向的正常行走，另外调向液缸(26)通过限位座架(25)与立管(19)形成一体,在改 变轴距时，它不工作只随立管(19)一起摆动,不发生干涉现象:摆动液缸(24)使摆动壳体(14)和立
管(19)带动横向套管(22)、行走传动箱(23)、轮子(27)等下游部件前后摆动到工作位置:轮子(27〉 中心与立轴(18)中心设有偏心距,作用一是有利于保证横向行走时轮子(27)前側到机组最后尺寸 小于日光温室后埔处人行道宽度尺寸,其二是轮子(27)从纵向调到横向时,轮子(27)不是在原地 扭动，而是通过调向液缸(26)推动从纵向滚动到横向位置，有利于延长轮胎寿命和减少功率损失，
权利要求
1.纵横行走微耕机，它是一种小型手扶拖拉机，它由机架(1)、驱动桥(2)、主变速箱(3)、行走减速器(4)、座架(5)、犁刀传动箱(6)、操纵手把(7)及外联动力机等组成，其特征机架(1)的纵底梁(8)与犁刀传动箱(6)联接，驱动桥(2)的桥架(10)与机架(1)的纵顶梁(9)的前部联接，座架(5)与桥架(10)中部联接，主变速箱(3)与座架(5)一侧联接，主变速箱(3)最终传动轴一侧外伸部分作为行走减速器(4)的一轴，行走减速器(4)与座架(5)另一侧联接，行走减速器(4)最终传动把动力传给驱动桥(2)的半轴(11)，并带动下游部件使轮子(27)转动，主变速箱最终传动轴另一侧外伸部分作为动力输出给犁刀传动箱(6)的一轴，并带动犁刀轴转动；纵横行走微耕机在日光温室(以此为例)畦田作业特征纵横行走微耕机后面装配旋转深耕机，前面装配平碎土机具，纵向作业时两轮子(27)前移增大轴距，分别走在畦的两个纵向畦埂上，从畦靠后墙处的畦端开始，平碎土机具抬起，旋转深耕机落下，进行畦面翻耕到畦的另一端，机组返回时轮子(27)恢复原位，旋转深耕机抬起，平碎土机具落下，在畦面上碎土、平土直到靠后墙处畦端，本畦作业完毕，调整两个轮子(27)方向，使其处于一条直线上，在靠后墙处人行道上行走到下一畦，如此返复实现换畦不转弯的作业，卸掉旋转深耕机和平碎土机具，装配其它机具，在畦面上进行其它作业。
2. 按照权利要求所述机架(1)其特征:下部设有与犁刀传动箱(6)联接的纵底梁 (8):上部设有与驱动桥(2)的桥架(10)联接的纵顶梁(9).
3.按照权利要求1所述驱动桥(2),由桥架(10)、半轴(ll)、制动机构(12)、轴承座 (13)、摆动壳体(14)、锥齿轮(15)、定位套(16)、套座(17)、立轴(1S)、立管(19)、 调向壳体(20)、横轴(2D、横向套管(22)、行走传动箱(23)、摆动液缸(24)、限位 座架(25)、调向液缸(26)、轮子(27)等组成,其特征:带轴承的轴承座(13)装入桥架 UO)两端孔板的孔内，并与其紧固,半轴(11)带花键的一端插入行走减速器(4)的差 速器内孔,其中部轴颈插入轴承座(13)的轴承孔内，轴承座(13〉外面位置的半轴(11) 装有锥齿轮(15〉和定位套(16〉，摆动壳体(14)—侧套入轴承座(13)突出的外园面(或 套入设在半轴(11)上的轴承外圈的外园面,)摆动壳体(14)另一侧套入带轴承的套座 (17)的突出外园面,并使套座(17)与摆动壳体(1)接触侧面紧固,使半轴(U)最外端 轴颈插入套座(17)的轴承孔内,轴向用嫘母紧固:带有锥齿轮(15)、立轴(18)和带轴 承的立管(19)上端装入摆动壳体(14)的下部孔内，并使其与摆动壳体(14)接触处紧 固:调向壳体(20)的上端突出外园面插入带轴承和立轴(18)的立管(19)下端内园面 (或调向壳体(20)上端内园面套入设在立轴(18)上的轴承外睡的外园面)，立轴(18) 下部装入锥齿轮(15)、定位套(16),调向壳体(20)下端内孔装入带轴承的套座(17) 的突出外园面,并使套座(17)与调向壳体下部接触处紧固,立轴(18)最下端轴颈插入 套座(17)的轴承孔内，轴向用嫘母紧固:带有锥齿轮(15)、横轴(21)和轴承的横向套 管(22) —端插入调向壳体(20)侧面孔内，并与调向壳体(20)接触处紧固， 行走传动箱 (23)的一个半箱上部套入横向套管(22)的另一端突出外园面,，并与横向套管(22)接 触处紧固,横轴(21)外部装入链轮等,横轴(21)最外端轴颈插入另一个半箱上部的套 座(17)的轴承孔内，轴向用蠊母紧固，两个半箱翼板用紧固件紧固;行走传动箱(23) 下部内倒外伸轴头设有与畦田纵向畦埂中心重合的轮T(27),轮子(27)中心与立轴 (18)中心设有偏心距;摆动液缸(24〉与桥架(10)两端下方特定位置联接,其活寨杆铰 点与立管(19)后測铰点联接:限位座架(25)与立管(19)前側带孔的凸台联接,调向液 缸(26)后端铰点与限位座架(25)内侧的铰点联接,其活塞tf铰点与横向套管(22)的 前側上的铰点联接，
4. 按照权利要求3所述桥架(IO)，其特征:两端设有与行走减速器(4)最终传动差 速器花键孔同轴的内孔的孔板:其适当部位设有与机架(1)的纵顶粱(9)相应的联接 位置:桥架(10)两端下方后侧设有与摆动液缸(24)相对应的铰点.
5. 按照权利要求3所述半轴(ll),其特征:一端设有与行走减速器(4)最终传动差 速器内孔相对应尺寸的花键，其中部适当位置设有制动鼓,制动鼓外側设有与轴承座 (13)内的轴承和套座(17)内的轴承内孔相对应的轴颈，其最外端设有樣纹.
6. 按照权利要求3所述立管(19),其特征:下部前側设有带若干孔的凸台,其后侧 设有摆动液缸(24)活塞杆铰点相对应联接点。
7. 按照权利要求3所述横向套管(22)，其特征:前方设有与调向液缸(26)的活塞 杆铰点相对应的联接点。
8. 按照权利要求3所述限位座架(25),其特征:正方设有与立管(19)前面凸台相 对应的联接孔，内侧设有调向液缸(26)铰点的支承铰点和轮子(27)纵向行走的限位 装置,其外侧设有轮子(27)横向行走的限位装置。
全文摘要
纵横行走微耕机，它是一种小型手扶拖拉机。蔬菜种植中，传统机械与设施和畦田种植模式之间分别存在作业障碍和连作障碍，传统机械翻地必须整块地连同畦埂翻耕，地面和相应地下不允许存在固定物体，这些障碍了普通设施蔬菜种植的现代农业进程。本机特点是纵向行走轮子走纵向畦埂，横向行走轮子走横向畦埂，换畦作业不用转弯，机具只在畦面作业，作物上方留有适当间隙，消除了在设施内的作业障碍和在畦田作业的连作障碍，大幅度提高机械化程度；本机翻地畦埂不动，畦埂内和相应地下允许固定物体存在，特别是土畦埂改用混凝土等材料的固定畦埂后，为多项工程应用提供了支持，使普通设施蔬菜种植的现代农业成为现实。
文档编号A01B35/00GK101147438SQ20071017704
公开日2008年3月26日 申请日期2007年11月9日 优先权日2007年11月9日
发明者付长玉 申请人:付长玉