一种采用五杆机构调节驱动轮的等高线耕作坡地开沟机及其使用方法与流程

本发明涉及一种采用五杆机构调节驱动轮的等高线耕作坡地开沟机及其使用方法。

背景技术：

我国是农业大国，随着农业科学技术的不断发展，平原地区的农业生产基本实现了机械化。但是我国总体地形比较复杂，很多农业生产工作不得不在山地丘陵地区进行。由于山地丘陵的地面坡度很大，顺着坡度方向进行农业生产，水土容易流失，人们顺着坡度方向劳动也比较危险，所以在坡地上一般采取垂直于坡度方向的等高线农业生产的方式。普通机械在坡地上等高线作业容易侧翻，无法正常作业，所以山坡地带的农业生产几乎还未能实现机械化。以开沟为例，现有的山坡地开沟方法大多是人工挖，不仅效率低下，而且费时费力。为了实现山坡地开沟的机械化，研制了一款用于坡地等高线耕作的开沟机。

技术实现要素：

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的开沟机无法适应山地丘陵地面坡度大的环境工作。

本发明的具体实施方案是：一种采用五杆机构调节驱动轮的等高线耕作坡地开沟机，包括机架及设置于机架下方的一对车轮，所述车轮由设置于机架上的驱动装置驱动，所述驱动装置包括传动桥，所述车轮经驱动轮摇臂与传动桥铰接，所述机架上方设有齿轮传动箱，齿轮传动箱两端具有输出轴，所述输出轴上设置有转盘，所述转盘外侧面偏心连接有第一连杆，所述驱动轮摇臂上铰接有第二连杆，所述机架上设有固定连杆支架，固定连杆支架上铰接有第三连杆，所述第一连杆、第二连杆及第三连杆自由端铰接在一起，当转盘转动时，偏心铰接在转盘上的第二连杆会拉动第一连杆和第三连杆的连接处，由于第三连杆的上端铰接位置不能变动，第二连杆下端铰接在驱动轮摇臂上从而驱动轮摇臂可以绕传动桥转动，所以第二连杆会通过固定铰支座带动驱动轮摇臂绕传动桥转动，所述机架后侧设有开沟刀。

进一步的，所述驱动装置还包括发动机、与发动机输出端连接的变速箱，所述传动桥与变速箱输出端连接，所述传动桥与驱动轮摇臂内设置的传动轴通过锥齿轮连接且摇臂可相对传动桥转动，所述驱动轮摇臂内的传动轴经设置于车轮内侧的轮边换向减速器配合实现驱动车轮转动。

进一步的，所述齿轮传动箱内设有换向齿轮及传动齿轮，所述齿轮传动箱两端的输出轴输出方向相反，所述齿轮传动箱还设有伸出齿轮传动箱的驱动摇把，所述驱动摇把位于齿轮传动箱的一端具有传动齿轮，传动齿轮经换向齿轮实现两端输出轴的转动。

进一步的，所述传动桥内设有差速器。

进一步的，所述机架后侧设有限位套，所述开沟刀上端插入限位套内，所述限位套上纵向设置多个限位孔，所述开沟刀上端具有与限位孔相配合的插孔，通过贯穿插孔及限位套的插销实现开沟刀固定。

进一步的，所述机架上还设有扶手。

本发明还包括一种采用五杆机构调节驱动轮的等高线耕作坡地开沟机使用方法，上述的一种采用五杆机构调节驱动轮的等高线耕作坡地开沟机，具备包括下列步骤：

（1）利用摇把驱动齿轮箱两侧输出端连接的转盘的旋转方向相反，当转盘转动时，偏心铰接在转盘上的第一连杆会拉动第二连杆和第三连杆的连接处，由于第三连杆的上端铰接位置不能变动，第二连杆下端铰接在驱动轮摇臂上从而驱动轮摇臂可以绕传动桥转动，所以第二连杆会通过固定铰支座带动驱动轮摇臂绕传动桥转动，所述机架后侧设有开沟刀，两侧驱动轮摇臂的转动方向不相同，最终就能实现两侧车轮一上一下运动，当机器在坡地上时，就可以通过摇动摇把实现调整机身至水平位置，从而防止侧翻；

（2）开沟刀通过插销与机架上的限位套连接，从而方便改变开沟深度。坡地开沟时，只需开动机器，逐渐将开沟刀压入泥土，开沟刀会受机器的带动，将泥土拨至两边，实现开沟工作。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本设计使用拖拉机带动，等高线工作时，可根据山地坡度的大小，对左右驱动轮进行差高，使机身保持水平，防止机器侧翻。同时利用可以随坡地角度转动的覆膜器进行等高线覆膜工作。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2是本发明实施例中传动桥的传动示意图；

图3是本发明实施例中摇臂的运动示意图;

图4是本发明实施例中齿轮箱内部构造示意图；

图中：1-车轮、2-轮边换向减速器、3-机架、4-发动机、5-变速箱、6-第二连杆、7-第一连杆、8-第三连杆、9-固定连杆支架、10-齿轮传动箱、11-摇把、12-转盘、13-扶手、14-传动桥、15-限位套、16-开沟刀、17-驱动轮摇臂、18-固定铰支座、19-差速器、20-变速箱输出轴、21-传动轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示，一种采用五杆机构调节驱动轮的等高线耕作坡地开沟机，包括机架3及设置于机架3下方的一对车轮1，所述车轮1由设置于机架3上的驱动装置驱动，所述驱动装置包括发动机4、与发动机4输出端连接的变速箱5及传动桥14，所述传动桥14与变速箱5输出端连接，所述传动桥14与驱动轮摇臂17内设置的传动轴通过锥齿轮连接且摇臂可相对传动桥14转动，所述传动桥14内设有差速器，所述驱动轮摇臂17内的传动轴经设置于车轮1内侧的轮边换向减速器2配合实现驱动车轮1转动。

所述车轮1经驱动轮摇臂17与传动桥铰接，所述机架3上方设有齿轮传动箱10，齿轮传动箱10两端具有输出轴，所述输出轴上设置有转盘12，所述转盘12外侧面偏心连接有第一连杆，所述驱动轮摇臂17上铰接有第二连杆6，所述机架3上设有固定连杆支架9，固定连杆支架上铰接有第三连杆8，所述第一连杆7、第二连杆6及第三连杆8自由端铰接在一起。

齿轮传动箱10内设有换向齿轮及传动齿轮，所述齿轮传动箱10两端的输出轴输出方向相反，所述齿轮传动箱10还设有伸出齿轮传动箱10的驱动摇把11，所述驱动摇把位于齿轮传动箱10的一端具有传动齿轮，传动齿轮经换向齿轮实现两端输出轴的转动。

在本实施例中，所述齿轮箱10内具有由摇把11驱动转动的蜗杆以及与蜗杆相配合的蜗轮，其中一侧的摇杆由涡轮带动摆动，齿轮箱10内还设置有齿轮箱第一锥齿轮、与齿轮箱第一锥齿轮相啮合的齿轮箱第二锥齿轮以及与齿轮箱第二锥齿轮相啮合的齿轮箱第三锥齿轮，齿轮箱第一锥齿轮与所述蜗轮同轴设置，齿轮箱第一锥齿轮和齿轮箱第三锥齿轮对称分布在齿轮箱第二锥齿轮的两侧，齿轮箱第三锥齿轮带动另一侧的输出轴摆动，通过转动摇把11便可实现两侧输出轴做摆动方向相反的摆动动作。

工作时，当转盘12转动时，偏心铰接在转盘12上的第一连杆7会拉动第二连杆6和第三连杆8的连接处，由于第三连杆8的上端铰接位置不能变动，与第二连杆6下端经固定铰支座18固定在驱动轮摇臂17上，而驱动轮摇臂17可以绕传动桥转动，所以第二连杆6会通过固定铰支座带动驱动轮摇臂17绕传动桥转动，所述机架3后侧设有开沟刀16，由于两侧转盘12的旋转方向相反，两侧驱动轮摇臂的转动方向也不相同，最终就能实现两侧车轮一上一下运动。当机器在坡地上时，就可以通过摇动摇把11实现调整机身至水平位置，从而防止侧翻。

在本实施例中，传动桥14中部设置差速器19，差速器19经变速箱输出轴20与变速箱5传动连接；传动桥中间设有差速器，这样设计的好处是在山坡上转向的时候左右轮可以实现差速，使得转弯更加容易。

同时，差速器19还具有对摇臂转动的辅助调节作用，如图3所示，图中“”和“”表示运动方向，“”表示向下运动，“”表示向上运动，当通过摇把11控制右侧摇臂向上运动时，传动系统内各齿轮的转向如图所示，两侧驱动轮摇臂17内的转动轴21所连接的锥齿轮的转动方向刚好相反，从而有利于高差调节；驱动轮摇臂17的调节主要是靠转动摇把11来调节的，差速器并不起主动调节的作用，只是有利于调节高度差，差速器19的主要作用是在机器转弯时使两侧驱动轮形成速度差，从而更加容易转弯。

所述机架3后侧设有限位套15，所述开沟刀16上端插入限位套15内，所述限位套上纵向设置多个限位孔，所述开沟刀16上端具有与限位孔相配合的插孔，通过贯穿插孔及限位套的插销实现开沟刀16固定。

所述机架3上还设有扶手13以利于操作控制，开沟刀16通过插销与机架上的限位套15连接，从而方便改变开沟深度。坡地开沟时，只需开动机器，逐渐将开沟刀压入泥土，开沟刀会受机器的带动，将泥土拨至两边，实现开沟工作。

由于机身与机架都保持水平，所以开沟刀会在竖直面内工作，开出来的沟也在竖直面内，沟内的水不易漫到坡上，水的通过量更高。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。