专利名称：用于种植机的种植单元驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及种植机，并且特别地，涉及种植机的种植单元驱动装置，并且特别地涉及水稻插秧机。
背景技术：
在图I中示意性地示出典型的水稻插秧机的驱动机构。插秧机10包括驱动地连接到传动装置14的发动机12。该传动装置驱动具有连接到其上的前轮18的前轴16并且包括两个向后定向的输出轴20和22。输出轴20连接到在驱动后轮28的后轴26中的差速齿轮24。传动装置输出轴22驱动种植机单元驱动变速箱30，变速箱30包含连接到横轴32的直角驱动装置。横轴32供应动力到在种植机的后部处的种植单元34。
返回注意力到传动装置14，传动装置14包括连接到变速箱42的流体静压单元40，一档、二挡、空档和倒档齿轮设置在变速箱42中并且可以由操作者选择。变速箱42的一个输出44驱动前轴和后轴。第二输出46驱动种植设置变速箱48。未不出的控制杆允许操作者选择种植单元34被驱动的速度，从而控制株距。将变速箱48包括在传动装置内增加了传动装置的复杂性和成本。此外，机器操作者没有能力改变机器以产生不同于在变速箱48中设置的株距。
发明内容
此处描述的种植单元驱动装置从传动装置中移出株距控制装置，并且在种植机的后部处设置连接到横轴32的株距控制机构。一个机构使用来自传动装置的输出轴22驱动链条和链轮株距设置机构。另一个实施例在轴32上使用驱动马达，基于种植机行进速度控制该驱动马达。
图I是现有技术的、目前生产水稻插秧机的传动装置系统原理图；图2是用于水稻插秧机的齿轮变速箱的透视图；图3是用于根据图2的变速箱操作种植单元驱动装置的电路；图4是链条和链轮株距设置机构的平面视图；和图5是可替换的种植单元驱动装置的示意图。
具体实施例方式图I显示齿轮变速箱102，该齿轮变速箱102用来选择前进驱动一档和二挡以及选择空挡和倒档。变速箱102包括将由诸如流体静压单元等之类的液压传动输出装置驱动的输入轴104。输出轴106用来驱动插秧机的前轴。设置两个后输出轴，输出轴108连接到插秧机的后轴并且驱动插秧机的后轴，同时输出轴110驱动种植单元。轴110仅在变速箱102处于一档或二档或处于空档时被驱动。轴110在变速箱102处于倒档时不被驱动。变速箱102包括电动离合器112，电动离合器112被控制以驱动或不驱动输出轴110，如在图3的电子电路120中所示。电路120包括操作者开关122，操作者通过操作者开关122控制种植单元的驱动。在种植位置中，只要倒档开关124没有断开，离合器112就被通电以驱动该输出轴110。当变速箱102处于倒档时，开关124被断开。通过断开倒档开关124，可以避免种植单元在插秧机处于倒档时的操作。当操作者开关122处于断开位置时，开关122断开并且离合器112不被通电，从而防止轴100被驱动和防止种植单元110操作。虽然离合器112被描述为是位于变速箱102内，并且将变速箱输入轴104与种植单元驱动输出轴110连接在一起，当将会认识到，该离合器可以位于在变速箱102和种植单元之间的种植单元驱动装置中的任何位置，以启用或阻止种植单元的操作。水稻插秧机在种植机的后部处通常具有秧苗床，该秧苗床包括用于由种植单元使用的秧苗垫(seedling mat)。秧苗床被左右移动以针对种植单元横撑杆的每次旋转提供新的秧苗“树”。当秧苗垫首次装载在秧苗床上时，期望的是秧苗床定位在其横向行程的最左侧位置或者最右侧位置处。这使播种以秧苗垫的角落开始而不是在中间的某个地方。为了简化移动秧苗床到最左侧或最右侧位置，操作者开关122包括称为“换挡”位置的第三位 置。当处于该位置时，该电路被闭合，给离合器112通电，导致轴110旋转并且种植单元操作。当秧苗床到达最左侧或最右侧位置时，接触开关126或128中的一个被断开，从而断电离合器122以及停止轴110的转动和种植单元的操作。变速箱102没有任何齿轮用于输出轴110相对于输出轴108的速度的变化选择以改变株距。株距的调整通过在种植机的后部处的株距控制机构130实现。机构130将输出轴110连接到种植单元驱动横轴132。横轴132横向地延伸跨过种植机以驱动在种植机的后部处的横向间隔开的种植单元。株距控制机构130通过直角变速箱134驱动，直角变速箱134具有连接到变速箱102的输出轴110的输入轴136。变速箱134的输出轴138驱动链轮组140，链轮组140具有不同尺寸的五个链轮142 (a-e)。横轴132由第二链轮组144驱动，第二链轮组144也具有不同尺寸的链轮146 (a-e)。链条150围绕一个链轮142 (a_e)和一个链轮146 (a-e)缠绕。链条150缠绕所围绕的链轮的尺寸确定横轴与轴138的速度t匕。以相对于推进插秧机的输出轴138的固定比驱动轴108。重新定位链条150到不同的一对链轮142和146将改变横轴相对于输出轴138的速度比。这又将改变由种植单元种植的植物的间距。轴152和154支撑从动链轮(未显示)，链条150也围绕从动链轮缠绕。如果插秧机操作者希望形成与由两个链轮组140和144提供的株距不同的株距，可以用提供不同的株距的其他链轮组代替这些链轮组。因而与由其中株距控制机构在齿轮变速箱内部的种植机所提供的可能的株距方面的灵活性相比，株距控制机构130在可能的株距方面提供更大的灵活性。其他驱动机构可以用来代替图4中的链条和链轮组，例如，可以使用无级变速装置。利用液压驱动马达的另一种可替换的结构在图5中显示。传动装置200具有类似上述变速箱102的变速箱202，除了变速箱202只通过输出轴207驱动前驱动轴204和后驱动轴206。变速箱202为种植机提供一档、二档和倒档，并且还提供空档位置。传动装置200包括液压泵208或驱动外部液压泵以提供液压流体压力。没有来自传动装置的用于驱动种植单元的输出轴。相反地，到和来自液压泵的液压流体管线210和212铺设到比例阀214和液压马达216。马达216又是到横轴232上的变速箱218的驱动输入装置。横轴232驱动地连接到种植单元234。用于液压马达216的控制系统包括控制器236和在驱动轴上的速度传感器238，速度传感器238用于将种植机行进速度供给到控制器中。速度传感器238可以位于传动装置的能够检测种植机的实际轮速的下游任何地方。可替换地，雷达地面速度传感器可以用于基于全球定位系统信号或其他位置信号的速度计算。控制器236致动比例阀214，从而以用于目标株距所需的速度驱动变速箱218。操作者输入装置240允许操作者将目标株距输入到控制器。在变速箱218处或在横轴232上的反馈编码器242将横轴232的实际速度的反馈提供到控制器，以便控制器236可以通过比例阀214调整速度。与机械链条和链轮株距控制机构一样，液压马达可以为操作者提供比基于株距控制机构的传动装置更多的选择。在控制器236位于图3中的电路中代替离合器112的情况下，控制器236可以接收来自图3的电路的输入。当电路断开时，控制器236停止或防止种植单元234的操作。以这种方式，当插秧机处于倒档中时，防止种植单元234操作，并且允许“换挡”模式，该“换挡”模式用于在到达秧苗床的最左侧或最右侧的位置时停止种植单元234和秧苗床。
然而，另一种可替换种植单元驱动机构使用电动马达代替上面描述和显示的液压马达216。当然，需要提供电力代替液压动力。虽然已在具有如通常设置在乘坐式插秧机中的前轴和后轴两者的种植机的情况下描述种植单元驱动装置，但该种植单元驱动装置也可以用在手扶式(walk-behind)种植机上。此外，该种植单元驱动装置可以用在任何种植机或具有分配器的其他分配机上，该分配器需要基于种植机行进速度的驱动，并且其中该机器具有驱动传动装置。虽然已近描述了优选实施例，将会明白的是，在没有背离本发明的如在附后权利要求中限定的保护范围的情况下，可以进行各种修改。
权利要求
1.一种种植机，包括 具有多个车轮的至少一个轮轴，该种植机被支撑在所述多个车轮上； 传动装置，该传动装置可操作地连接到所述至少一个轮轴，用于驱动所述多个车轮以推进该种植机； 至少一个种植单元； 来自传动装置的种植单元驱动输出轴； 株距控制机构，该株距控制机构位于在传动装置的外部并且在传动装置和种植单元之间，该株距控制机构能够操作以相对于种植机行进速度改变种植单元速度，以改变株距。
2.根据权利要求I所述的种植机，其中株距控制机构包括链条和多个链轮对，该链条能够围绕所述多个链轮对缠绕，每对链轮产生种植单元速度相对于种植机行进速度的不同比例。
3.根据权利要求2所述的种植机，进一步包括在该种植机的横向上延伸的横轴，并且其中所述多个链轮对中的一个链轮连接到所述横轴。
4.根据权利要求I所述的种植机，还包括将种植单元连接到旋转驱动源的电控离合器，该电控离合器位于具有操作者开关和倒档开关的电路中，操作者开关具有断开位置和种植位置，在所述断开位置中该电路断开并且离合器未被通电，在种植位置中该电路闭合并且种植单元被驱动，并且倒档开关用于在传动装置处于倒档时断开所述电路。
5.根据权利要求4所述的种植机，其中所述电路的操作者开关还具有换挡位置以及左接触开关和右接触开关，在换挡位置中所述电路闭合，左接触开关和右接触开关用于在该种植机的秧苗床处于最右侧或最左侧行进位置时断开所述电路，由此种植单元的操作在所述接触开关中的一个断开时停止。
6.根据权利要求4所述的种植机，其中电控离合器被容纳在所述传动装置中。
7.—种种植机,包括 具有多个车轮的至少一个轮轴，该种植机被支撑在所述多个车轮上； 传动装置，该传动装置可操作地连接到所述至少一个轮轴，用于驱动所述多个车轮以推进该种植机； 至少一个种植单元； 用于驱动种植单元的马达；和 用于操作所述马达的动力源。
8.根据权利要求7所述的种植机，其中所述马达是液压马达，并且其中用于操作所述马达的动力源是由所述传动装置驱动的液压泵。
9.根据权利要求8所述的种植机，其中液压泵位于所述传动装置的壳体内。
10.根据权利要求8所述的种植机，还包括位于液压回路中的比例阀，该比例阀用于控制液压马达的速度。
11.根据权利要求10所述的种植机，还包括用于液压马达的控制系统，该控制系统包括能够操作地连接到比例阀的电子控制器、用于检测种植机行进速度的速度传感器、用于输入目标株距的操作者输入装置、以及用于检测实际种植单元速度和提供种植单元速度信号到电子控制器的反馈传感器。
12.根据权利要求7所述的种植机，还包括用于所述马达的控制系统，该控制系统包括能够操作地连接到所述马达以控制马达转速的电子控制器、用于检测种植机行进速度 的速度传感器、用于输入目标株距的操作者输入装置、以及用于检测实际种植单元速度和提供种植单元速度信号到电子控制器的反馈传感器。
全文摘要
本发明公开一种用于种植机的种植单元驱动装置，其中株距控制机构在传动装置的外部，如在种植机的后部。一个机构使用来自传动装置的输出轴(22)来驱动链条和链轮株距控制机构。另一个实施例使用基于种植机行进速度被控制的驱动马达。可以使用电动或液压马达。
文档编号F16H9/24GK102893734SQ20121025845
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月24日 优先权日2011年7月26日
发明者布赖恩·P·范伊塔利, 新占·Z·杨, 彼得·R·内德维得 申请人:迪尔公司