高效农耕机的制作方法

本实用新型涉及一种高效农耕机，属于农用机械领域。

背景技术：

随着社会进步，我国的农业科技水平也逐步提高，逐渐从传统的人力耕作转向机械耕作，使用机器进行耕作可以有效提高耕作效率，现有的农用机械可以完成犁地、翻地、开沟、播种、收割、插秧等工作，有效解放人们的双手。

虽然使用农用机械可以提高工作效率，降低种地的成本，但是目前几乎所有的农用机械都需要使用柴油或者汽油为能源，由于油是可不再生能源，随着人们用油量的增加，油的消耗速度越来越快，油价越来越高，随着油价的增长，使用农用机械种地的成本也不断的提高；另外，由于农用机械需要以油为能源，因此会释放大量的有害气体，对空气造成严重的污染，随着社会的发展进步，国家对烟气排放的要求越来越高，越来越多的农业机械的排放标准不达标。且目前使用的农用机械体积较小，耕作范围有限，耕作效率较低。

为了应对上述问题，曾有人发明了往复式农耕机，该农耕机具有工作范围广的优点，且采用电力驱动，实现零污染工作。但该往复式农耕机的结构较为复杂，且机械部件和液压部件较多，生产成本非常高，不利于推广应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高效农耕机，以解决现有技术中的不足，它具有结构简单，制造成本低，工作效率高、操作简单和使用寿命长的优点。

本实用新型提供了一种高效农耕机，包括机架、行走机构和液压控制系统，所述行走机构通过高度调节机构固定在所述机架的底部，所述液压控制系统固定在所述机架内，所述机架底面的中心位置设有原地掉头机构；所述机架的一侧固定有耕作设备支架，所述耕作设备支架上设有内环轨道和外环轨道，所述内环轨道与所述外环轨道之间安装有一个以上的刀具安装架，每个所述刀具安装架上均安装有用于耕作的刀具，所述机架上还安装有驱动系统，每个所述刀具安装架均与所述驱动系统连接；所述行走机构、所述高度调节机构和所述原地掉头机构均通过液压管路与所述液压控制系统连接。

前述的高效农耕机中，优选地，所述刀具安装架包括连接板、带沟槽的滚轮、L形定位板、刀具安装槽，所述连接板一侧的中上部设有两组对称布置的所述L形定位板，另一侧设有连接固定杆，每组的两个所述L形定位板并列设置，每个所述L形定位板与所述连接板之间均安装有一个所述带沟槽的滚轮，其中一组所述带沟槽的滚轮与所述外环轨道的底部滚动连接，另一组所述带沟槽的滚轮与所述内环轨道的顶部滚动连接；所述连接板的底部设有所述刀具安装槽，所述刀具上设有连接杆，所述连接杆插接在所述刀具安装槽内，所述连接杆和所述连接板上均设有定位孔，所述定位孔上安装有定位螺栓。在连接板的底部设置刀具安装槽使其能够轻松更换刀具，通过更换不同的刀具使其能够实现耕地、犁地、播种。

前述的高效农耕机中，优选地，所述内环轨道由依次连接在一起的上内环轨道、第一半圆形内环轨道、第一倾斜内环轨道、下内环轨道、第二倾斜内环轨道、第二半圆形内环轨道组成；所述外环轨道由依次连接在一起的上外环轨道、第一半圆形外环轨道、第一倾斜外环轨道、下外环轨道、第二倾斜外环轨道、第二半圆形外环轨道组成。

前述的高效农耕机中，优选地，所述耕作设备支架包括两根以上的第一连接杆装置和两根以上的第二连接杆装置，所述第一连接杆装置和所述第二连接杆装置均由竖直连接杆、第一水平连接杆、第二水平连接杆、第三水平连接杆和第四水平连接杆构成，所述第一连接杆装置均布在所述内环轨道和所述外环轨道除去两端以外的部分，所述第二连接杆装置设置在所述内环轨道和所述外环轨道的两端；所述第一连接杆装置上的所述第一水平连接杆与所述上外环轨道的顶面固定连接，所述第二水平连接杆同时与所述上内环轨道的底面和所述机架的侧面固定连接，所述第三水平连接杆同时与所述下内环轨道的顶面和所述机架的侧面固定连接，所述第四水平连接杆与所述下外环轨道的底面固定连接；所述第二连接杆装置上的所述第一水平连接杆与所述上外环轨道的顶面固定连接，所述第二水平连接杆与所述上内环轨道的底面固定连接，所述第三水平连接杆与所述第一倾斜内环轨道或所述第二倾斜内环轨道的顶面固定连接，所述第四水平连接杆与所述第一倾斜外环轨道或所述第二倾斜外环轨道的底面固定连接。

前述的高效农耕机中，优选地，所述驱动系统包括驱动电机、减速机、主驱动轮、主从动轮、改向轮、定位轮和动力传输装置，所述主驱动轮的转轴固定在所述机架的一端，所述主从动轮的转轴固定在所述机架的另一端，所述机架的下梁上靠近所述主驱动轮和所述主从动轮的位置分别设置1个所述改向轮；所述机架的上梁的顶部均布有所述定位轮，所述动力传输装置缠绕在所述主驱动轮、所述主从动轮和所述改向轮上，所述定位轮的底部与所述动力传输装置的顶面连接，所述连接板上的所述连接固定杆与所述动力传输装置固定连接；所述主驱动轮的转轴与所述减速机连接，所述减速机通过动力传输皮带与所述驱动电机上的皮带轮连接；所述动力传输装置为链条、皮带或耐磨绳。

前述的高效农耕机中，优选地，所述行走机构包括主行走轮、副行走轮、长方形架体和转向支架，所述长方形架体的两端分别设有1个滚动轴承，所述主行走轮上设有A转向固定架，所述A转向固定架的顶部设有A转轴，所述A转轴设于所述长方形架体的一端的滚动轴承内，所述A转轴的上端设有被动转向链轮，所述A转向固定架的侧面设有液压马达A，所述液压马达A通过A减速齿轮组与所述主行走轮的转轴连接；所述副行走轮上设有B转向固定架，所述B转动固定架的顶部设有B转轴，所述B转轴设于所述长方形架体的另一端的滚动轴承内，所述B转轴的顶端设有主动转向链轮，所述转向支架设置在所述长方形架体设有所述副行走轮的一端的侧面上，所述转向支架上设有液压缸A，所述液压缸A通过连接杆B与所述B转轴的顶端连接；所述被动转向链轮和所述主动转向链轮通过链条连接；所述液压缸A和所述液压马达A分别通过电磁换向阀与所述液压控制系统连接。

前述的高效农耕机中，优选地，所述高度调节机构包括两根对设置在所述长方形架体顶部的带滑槽的立柱、两根带滑块的立柱、底部连接板、顶部盖板和液压缸B，所述带滑块的立柱上的滑块与所述带滑槽的立柱上的滑槽滑动连接，两根所述带滑槽的立柱的中下部固连有所述底部连接板，两根所述带滑块的立柱的底部固连有所述顶部盖板，所述液压缸B的一端与所述顶部盖板转动连接，另一端与所述底部连接板转动连接；所述液压缸B通过所述电磁换向阀与所述液压控制系统连接；所述顶部盖板的顶部固定在所述机架的底部。

前述的高效农耕机中，优选地，所述原地掉头机构包括在机架中部设置的旋转盘、十字形支撑架和液压马达B、B减速齿轮组，所述旋转盘的转轴设置在所述十字形支撑架上，所述旋转盘的外圆上设有齿圈，齿圈通过所述B减速齿轮组与所述液压马达B连接，所述旋转盘的底部设有3～10个液压缸C，所述液压马达B和所述液压缸C通过所述电磁换向阀与所述液压控制系统连接。

前述的高效农耕机中，优选地，所述液压控制系统包括电动机、液压油箱、液压油泵和电磁溢流阀，所述液压油泵通过液压管与所述液压油箱连接，所述电动机与所述液压油泵连接，所述液压油泵的液压油输出管路上设有所述电磁溢流阀；所述液压油泵分别通过液压管与所述液压缸A、所述液压缸B、所述液压缸C、所述液压马达A和所述液压马达B上的所述电磁换向阀连接。

前述的高效农耕机中，优选地，所述机架为组合式机架，它由3～9个子机架通过螺栓固定连接而成；所述内环轨道和所述外环轨道也为组合式结构，所述内环轨道和所述外环轨道也是由3～9段短轨道插接而成，任意一段短轨道的一端均为插槽，另一端均设有插杆。

与现有技术相比，本实用新型采用内环轨道、外环轨道、刀具安装架和驱动系统优化了农耕机的核心耕作结构，采用本实用新型的结构能够让刀具安装架沿内环轨道和外观轨道的路径运行，无需设置过多的辅助机构就能实现不停机耕作。通过在两端设置倾斜的内环轨道和外环轨道，能够为刀具插入土中提供帮助，通过这一设计解决了传统耕作机械需要设置开沟设备的问题，本实用新型通过设置驱动电机和减速机为刀具安装架提供强有力的动力，使刀具能够轻松插入土中完成耕作。

由于本实用新型设置多个刀具安装架，多个刀具安装架只需沿着内、外环轨道运行即可，无需考虑伸缩问题和停机问题，不但简化了设备还简化了设备的耕作原理，并且不易损坏，使设备的耕作效率比传统农耕机的耕作效率更高。

通过在行走机构上设置升降装置，使本实用新型能够在行走和耕作两个模式进行切换，以解决机器在行走时刀具影响行走的问题。

附图说明

图1是本实用新型其中一侧的结构示意图；

图2是图1相对侧的结构示意图；

图3是刀具安装架的结构示意图；

图4是内环轨道和外环轨道的结构示意图；

图5是第一连接杆装置和第二连接杆装置的结构示意图；

图6是耕作设备支架的结构示意图；

图7是驱动系统的结构示意图；

图8是驱动系统的局部结构示意图；

图9是行走机构和升降装置的结构示意图；

图10是原地旋转机构的结构示意图；

图11是液压控制系统的结构示意图。

附图标记说明：1-主机架，2-行走机构，3-液压控制系统，4-电磁换向阀，5-升降装置，6-原地旋转机构，7-耕作设备支架，8-内环轨道，9-外环轨道，10-刀具安装架，11-刀具，12-连接板，13-带沟槽的滚轮，14-L形定位板，15-刀具安装槽，16-定位孔，17-连接杆，18-定位螺栓，19-第一连接杆装置，20-第二连接杆装置，21-竖直连接杆，22-第一水平连接杆，23-第二水平连接杆，24-第三水平连接杆，25-第四水平连接杆，26-上内环轨道，27-第一半圆形内环轨道，28-第一倾斜内环轨道，29-下内环轨道，30-第二倾斜内环轨道，31-第二半圆形内环轨道，32-上外环轨道，33-第一半圆形外环轨道，34-第一倾斜外环轨道，35-下外环轨道，36-第二倾斜外环轨道，37-第二半圆形外环轨道，38-减速机，39-主驱动轮，40-主从动轮，41-改向轮，42-定位轮，43-动力传输装置，44-主行走轮，45-副行走轮，46-长方形架体，47-转向支架，48-A转向固定架，49-A转轴，50-被动转向链轮，51-液压马达A，52-A减速齿轮组，53-B转动固定架，54-B转轴，55-主动转向链轮，56-液压缸A，57-连接杆B，58-链条，59-带滑槽的立柱，60-带滑块的立柱，61-底部连接板，62-顶部盖板，63-液压缸B，64-旋转盘，65-十字形支撑架，66-液压马达B，67-B减速齿轮组，68-液压缸C，69-连接固定杆，70-电动机，71-液压油箱，72-液压油泵，73-电磁溢流阀，74-驱动系统，75-驱动电机。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本实用新型的实施例：如图1和图2所示，一种高效农耕机，包括机架1、行走机构2和液压控制系统3，所述行走机构2通过高度调节机构5固定在所述机架1的底部，所述液压控制系统3固定在所述机架1内，所述机架1底面的中心位置设有原地掉头机构6；所述机架1的一侧固定有耕作设备支架7，所述耕作设备支架7上设有内环轨道8和外环轨道9，所述内环轨道8与所述外环轨道9之间安装有一个以上的刀具安装架10，每个所述刀具安装架10上均安装有用于耕作的刀具11，所述机架1上还安装有驱动系统74，每个所述刀具安装架10均与所述驱动系统74连接；所述行走机构2、所述高度调节机构5和所述原地掉头机构6均通过液压管路与所述液压控制系统3连接。

如图2和图3所示，所述刀具安装架10包括连接板12、带沟槽的滚轮13、L形定位板14、刀具安装槽15，所述连接板12一侧的中上部设有两组对称布置的所述L形定位板14，另一侧设有连接固定杆69，每组的两个所述L形定位板14并列设置，每个所述L形定位板14与所述连接板12之间均安装有一个所述带沟槽的滚轮13，其中一组所述带沟槽的滚轮13与所述外环轨道9的底部滚动连接，另一组所述带沟槽的滚轮13与所述内环轨道8的顶部滚动连接；所述连接板12的底部设有所述刀具安装槽15，所述刀具11上设有连接杆17，所述连接杆17插接在所述刀具安装槽15内，所述连接杆17和所述连接板12上均设有定位孔16，所述定位孔16上安装有定位螺栓18。

如图4所示，所述内环轨道8由依次连接在一起的上内环轨道26、第一半圆形内环轨道27、第一倾斜内环轨道28、下内环轨道29、第二倾斜内环轨道30、第二半圆形内环轨道31组成；所述外环轨道9由依次连接在一起的上外环轨道32、第一半圆形外环轨道33、第一倾斜外环轨道34、下外环轨道35、第二倾斜外环轨道36、第二半圆形外环轨道37组成。

如图5和图6所示，所述耕作设备支架7包括两根以上的第一连接杆装置19和两根以上的第二连接杆装置20，所述第一连接杆装置19和所述第二连接杆装置20均由竖直连接杆21、第一水平连接杆22、第二水平连接杆23、第三水平连接杆24和第四水平连接杆25构成，所述第一连接杆装置19均布在所述内环轨道8和所述外环轨道9除去两端以外的部分，所述第二连接杆装置20设置在所述内环轨道8和所述外环轨道9的两端；所述第一连接杆装置19上的所述第一水平连接杆22与所述上外环轨道32的顶面固定连接，所述第二水平连接杆23同时与所述上内环轨道26的底面和所述机架1的侧面固定连接，所述第三水平连接杆24同时与所述下内环轨道29的顶面和所述机架1的侧面固定连接，所述第四水平连接杆25与所述下外环轨道35的底面固定连接；所述第二连接杆装置20上的所述第一水平连接杆22与所述上外环轨道32的顶面固定连接，所述第二水平连接杆23与所述上内环轨道26的底面固定连接，所述第三水平连接杆24与所述第一倾斜内环轨道28或所述第二倾斜内环轨道30的顶面固定连接，所述第四水平连接杆25与所述第一倾斜外环轨道34或所述第二倾斜外环轨道36的底面固定连接。

如图7和图8所示，所述驱动系统74包括驱动电机75、减速机38、主驱动轮39、主从动轮40、改向轮41、定位轮42和动力传输装置43，所述主驱动轮39的转轴固定在所述机架1的一端，所述主从动轮40的转轴固定在所述机架1的另一端，所述机架1的下梁上靠近所述主驱动轮39和所述主从动轮40的位置分别设置1个所述改向轮41；所述机架1的上梁的顶部均布有所述定位轮42，所述动力传输装置43缠绕在所述主驱动轮39、所述主从动轮40和所述改向轮41上，所述定位轮42的底部与所述动力传输装置43的顶面连接，所述连接板12上的所述连接固定杆69与所述动力传输装置43固定连接；所述主驱动轮39的转轴与所述减速机38连接，所述减速机38通过动力传输皮带与所述驱动电机75上的皮带轮连接；所述动力传输装置43为链条、皮带或耐磨绳。

如图9所示，所述行走机构2包括主行走轮44、副行走轮45、长方形架体46和转向支架47，所述长方形架体46的两端分别设有1个滚动轴承，所述主行走轮44上设有A转向固定架48，所述A转向固定架48的顶部设有A转轴49，所述A转轴49设于所述长方形架体46的一端的滚动轴承内，所述A转轴49的上端设有被动转向链轮50，所述A转向固定架48的侧面设有液压马达A51，所述液压马达A51通过A减速齿轮组52与所述主行走轮44的转轴连接；所述副行走轮45上设有B转向固定架53，所述B转动固定架53的顶部设有B转轴54，所述B转轴54设于所述长方形架体46的另一端的滚动轴承内，所述B转轴54的顶端设有主动转向链轮55，所述转向支架47设置在所述长方形架体46设有所述副行走轮45的一端的侧面上，所述转向支架47上设有液压缸A56，所述液压缸A56通过连接杆B57与所述B转轴54的顶端连接；所述被动转向链轮50和所述主动转向链轮55通过链条58连接；所述液压缸A56和所述液压马达A51分别通过电磁换向阀4与所述液压控制系统3连接。所述高度调节机构5包括两根对设置在所述长方形架体46顶部的带滑槽的立柱59、两根带滑块的立柱60、底部连接板61、顶部盖板62和液压缸B63，所述带滑块的立柱60上的滑块与所述带滑槽的立柱59上的滑槽滑动连接，两根所述带滑槽的立柱59的中下部固连有所述底部连接板61，两根所述带滑块的立柱60的底部固连有所述顶部盖板62，所述液压缸B63的一端与所述顶部盖板62转动连接，另一端与所述底部连接板61转动连接；所述液压缸B63通过所述电磁换向阀4与所述液压控制系统3连接；所述顶部盖板62的顶部固定在所述机架1的底部。

如图10所示，所述原地掉头机构6包括在机架1中部设置的旋转盘64、十字形支撑架65和液压马达B66、B减速齿轮组67，所述旋转盘64的转轴设置在所述十字形支撑架65上，所述旋转盘64的外圆上设有齿圈，齿圈通过所述B减速齿轮组67与所述液压马达B66连接，所述旋转盘64的底部设有3～10个液压缸C68，所述液压马达B66和所述液压缸C68通过所述电磁换向阀4与所述液压控制系统3连接。

如图11所示，所述液压控制系统3包括电动机70、液压油箱71、液压油泵72和电磁溢流阀73，所述液压油泵72通过液压管与所述液压油箱71连接，所述电动机70与所述液压油泵72连接，所述液压油泵72的液压油输出管路上设有所述电磁溢流阀73；所述液压油泵72分别通过液压管与所述液压缸A56、所述液压缸B63、所述液压缸C68、所述液压马达A51和所述液压马达B66上的所述电磁换向阀4连接。

另外，为了便于拆装，所述机架1采用组合式机架，它由3～9个子机架通过螺栓固定连接而成；所述内环轨道8和所述外环轨道9也为组合式结构，所述内环轨道8和所述外环轨道9也是由3～9段短轨道插接而成，任意一段短轨道的一端均为插槽，另一端均设有插杆。

为了提高设备运行是的安全性，所述耕作设备支架7的两端设有保护罩，所述保护罩的截面形状为半圆形切去四分之一后的形状，即保护罩的底边是水平的，这样可以防止保护罩与地面接触。

本实用新型还设置有电控系统，所述电控系统固定安装在所述主机架1内，所述电控系统包括单片机、信号调理电路、I/O板、A/D板、主板、无线信号接收器和无线信号发射器，单片机、信号调理电路、I/O板和A/D板均设于主板上，信号调理电路、I/O板和A/D板均与单片机连接，无线信号接收器与主板电连接，无线信号接收器通过无线信号与无线信号发射器连接。由于设置了无线信号接收器，所以本实用新型除了可以手动操控外，还可以实现遥控操作。所述电控系统用于控制所述液压控制系统3、所述电动机70、所述电磁溢流阀73和所述驱动系统74的工作状态。

本实用新型的工作原理：行走模式，在只行走不耕地的情况下，首先通过液压控制系统3为液压缸B63和液压马达A51提供动力，液压缸B63伸长并顶推顶部盖板62，使带滑块的立柱60向上运动，从而推动整个主机架1向上运动，使刀具11离开地面，然后在液压马达A51的转动下便可驱动主行走轮44和副行走轮45转动，从而实现耕作机的行走。在需要调整行走方向时，只需为液压缸A56提供动力，通过控制耕作机液压缸A56的伸缩实现左转和右转，当耕作机行驶到工作位置时，控制液压缸B63卸荷，使主机架1整体下降，此时刀具11便会扎入土中。

耕作模式，在耕作模式下，首先选择合适的刀具11，将其连接杆17插入连接板12底部的刀具安装槽15内，并使用定位螺栓18将其固定好，然后通过液压控制系统3控制主行走轮44转动，使耕作机向前行走，通过电控系统控制驱动电机75转动，驱动电机75将动力传递给减速机38，减速机38带动主驱动轮39转动，主驱动轮39带动动力传输装置43转动，动力传输装置43可选择链条、皮带或耐磨材料制成的带子，由于刀具安装架10上的连接固定杆69与动力传输装置43固定连接，因此在动力传输装置43转动的同时带动刀具安装架10沿着内环轨道8和外环轨道9做环形移动，通过设置的倾斜内外环轨道，可以改变刀具11的角度，使其能够轻松插入土内，在耕作机行走的过程中内环轨道8和外环轨道9之间的多个刀具安装架10不停地工作，中途无需停车便可完成相应的耕作工作，当耕作机运行至地的端部时，需要原地调头的情况下，只需控制液压缸C68伸长，将整个主机架1顶起，然后启动液压马达B66，使主机架1原地旋转180度即可。由于本耕作机设置了无线信号发射器和无线信号接收器，因此可以采用人工操作，也可以采用远程遥控操作，非常人性化。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。