CN119452776A - 一种智慧农业用机械式翻土装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智慧农业用机械式翻土装置，属于农用机械技术领域；包括车体、翻土机构、行走机构和换向机构，所述的翻土机构包括交叉布置的翻土爪一和翻土爪二，所述的翻土爪一和翻土爪二安装在翻土架上；所述的行走机构包括两个转动安装在车体上的行走轮一；所述的换向机构包括两个对称布置的移动块，所述的移动块滑动安装在车体上，移动块上固定安装有限位齿，限位齿与动力齿轮五对应布置；本发明通过翻土机构、行走机构和换向机构完成翻土，并且在翻土的过程中，可以根据实际需求灵活的进行转向，提高翻土效率。

Description

一种智慧农业用机械式翻土装置

技术领域

本发明属于农用机械技术领域，特别涉及一种智慧农业用机械式翻土装置。

背景技术

在农业生产中，一般使用旋耕机进行耕、耙等作业，不过旋耕机需要与拖拉机进行配合工作才能进行耕地，由旋耕机翻过的土地易于后期种物着床。

随着科技的发展，物联网、空间信息等相关内容的完善，智慧农业领域营运而生，通过现代技术进行便捷化、智能化、无人化农业工作；

公告号为：CN109258053A的中国发明专利公开了翻土机构，该专利的技术方案为：旋转轴通过轴承安装在轴承箱内，在旋转轴右侧套有套筒，在套筒的外圆上设有若干个推扫叶片，在轴承箱的底部设有耳柄，耳柄的前侧设有第二耳柄，在耳柄上装有销轴，销轴上套有轴套，轴套正下方设有犁头。尽管该发明能够完成翻土，但是在翻土的过程中，无法灵活的进行转向和调节翻土的深度。针对上述问题，本发明提供了一种智慧农业用机械式翻土装置。

发明内容

针对上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种智慧农业用机械式翻土装置，包括车体；还包括安装在车体上的：

翻土机构，所述的翻土机构包括交叉布置的翻土爪一和翻土爪二，所述的翻土爪一和翻土爪二安装在翻土架上，所述的翻土架与车体滑动配合；

行走机构，所述的行走机构包括两个转动安装在车体上的行走轮一，每个所述的行走轮一上连接有动力齿轮五，所述的动力齿轮五与驱动组件连接，通过所述的驱动组件带动行走轮一移动；

换向机构，所述的换向机构包括两个对称布置的移动块，所述的移动块滑动安装在车体上，移动块上固定安装有限位齿，限位齿与动力齿轮五对应布置。

进一步的，所述的翻土机构还包括传动组件以及两个安装在翻土架上的支撑臂，所述的传动组件用于驱动翻土爪一和翻土爪二转动，所述的支撑臂转动安装在翻土架上，支撑臂上远离翻土架的一端安装有辅助轮，且支撑臂与翻土架之前设置有支撑弹簧。

进一步的，所述的传动组件包括转动安装在翻土架上的长轴，长轴的两端分别连接有皮带组件一的一端，所述的皮带组件一的另一端与翻土爪一和翻土爪二所在的轴连接；长轴上固定安装有翻土齿轮，所述的翻土齿轮与传动齿轮啮合配合，所述的传动齿轮与驱动齿轮啮合配合；所述的传动齿轮和驱动齿轮转动安装在翻土架上。

进一步的，所述的翻土机构还包括两个固定安装在车体内部的电磁铁和多个固定安装在车体内部的电缸，所述的电缸的伸出端与翻土架固定连接，翻土架上设置有斜面一，且翻土架的下方与楔形块滑动配合，所述的楔形块与车体滑动配合，且楔形块与车体之间设置有复位弹簧二，楔形块上设置有斜面二，所述的电磁铁与楔形块相对布置。

进一步的，所述的驱动组件包括动力齿轮四，所述的动力齿轮四与换向机构连接，动力齿轮四与动力齿轮三和动力齿轮五啮合配合，所述的动力齿轮三转动安装在车体上，动力齿轮三两端分别连接有皮带组件三的一端，所述的皮带组件三的另一端与皮带组件二的一端连接，所述的皮带组件二另一端与转动安装在车体上的动力齿轮一连接，所述的动力齿轮一与动力源连接。

进一步的，所述的换向机构还包括转动杆，所述的转动杆转动安装在车体上，且转动杆的两端分别与个移动块滑动配合，转动杆与U型架转动连接，U型架与动力齿轮四转动连接，所述的U型架上连接有摆动组件。

进一步的，所述的摆动组件包括摆杆，所述的摆杆的一端与U型架固定连接，所述的U型架的另一端上设置有U型槽，所述的U型槽与大齿轮上的凸台滑动配合，所述的大齿轮转动安装在车体上，所述的大齿轮与不完全齿轮啮合配合，所述的不完全齿轮转动安装在车体哈桑，且不完全齿轮与换向齿轮的输出端连接，不完全齿轮的输入端与电机二的输出轴固定连接，电机二固定安装在车体上。

进一步的，所述的换向机构还包括两个对称布置的感应组件，两个所述的感应组件分别与两个行走轮一连接，感应组件包括摩擦轮，所述的摩擦轮与行走轮一接触，且行走轮一转动安装在车体上，行走轮一上连接线圈，沿摩擦轮中心轴线两侧布置有磁极，且线圈与感应环电连接。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明通过翻土机构、行走机构和换向机构完成翻土，并且在翻土的过程中，可以根据实际需求灵活的进行转向，提高翻土效率；（2）本发明在进行翻土时，可以通过翻土架将翻土爪一和翻土爪二放下来，同时在完成翻土后，可以将翻土爪一和翻土爪二抬高，不影响车体的移动；（3）本发明行走机构在开始移动的时候，能够通过电信号控制电缸启动，控制翻土爪一和翻土爪二与地面接触，结构简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为图1另一角度结构示意图。

图3为沿图2中X—X方向的剖视图。

图4为本发明部分结构局部剖视图。

图5为图4中A处局部放大结构示意图。

图6为本发明部分结构示意图一。

图7为图6中B处局部放大结构示意图。

图8为本发明部分结构断裂示意图。

图9为图8中C处局部放大结构示意图。

图10为本发明部分结构示意图二。

图11为本发明部分结构示意图三。

附图标号：1-车体；2-翻土架；3-支撑臂；4-支撑弹簧；5-长轴；6-皮带组件一；7-翻土齿轮；8-传动齿轮；9-驱动齿轮；10-翻土爪一；11-翻土爪二；12-电缸；13-复位弹簧一；14-楔形块；15-斜面一；16-复位弹簧二；17-电磁铁；18-中心齿轮；19-动力齿轮一；20-动力齿轮二；21-短轴；22-电机一；23-齿轮组；24-皮带组件二；25-皮带组件三；26-动力齿轮三；27-动力齿轮四；28-动力齿轮五；29-行走轮一；30-摩擦轮；31-线圈；32-磁极；33-感应环；34-电机二；35-换向齿轮；36-不完全齿轮；37-大齿轮；38-摆杆；39-U型槽；40-转动杆；41-移动块；42-限位齿；43-行走轮二；44-U型架。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

实施例：如图1—图11所示的一种智慧农业用机械式翻土装置，包括车体1；还包括安装在车体1上的：

翻土机构，翻土机构包括交叉布置的翻土爪一10和翻土爪二11，翻土爪一10和翻土爪二11安装在翻土架2上，翻土架2与车体1滑动配合；

行走机构，行走机构包括两个转动安装在车体1上的行走轮一29，每个行走轮一29上连接有动力齿轮五28，动力齿轮五28与驱动组件连接，通过驱动组件带动行走轮一29移动；

换向机构，换向机构包括两个对称布置的移动块41，移动块41滑动安装在车体1上，移动块41上固定安装有限位齿42，限位齿42与动力齿轮五28对应布置。

具体地，如图6、图7所示，翻土爪一10和翻土爪二11呈线性布置在翻土架2上，同时翻土爪一10和翻土爪二11交叉布置，且相对布置，这样做的目的在于能够在翻土的过程中，将体积的土块进行破碎；两个行走轮一29对称布置在车体1上，此外，车体1上还安装有两个行走轮二43，如图1所示，行走轮二43和行走轮一29相对布置；行走轮一29为主动提供动力的，行走轮二43用于辅助行走；在进行换向的时候，一个限位齿42会与其对应的动力齿轮五28啮合，从而限制动力齿轮五28的转动，这样另一个未与限位齿42啮合的动力齿轮五28就可以带动行走轮一29转动，从而进行换向。

翻土机构还包括传动组件以及两个安装在翻土架2上的支撑臂3，传动组件用于驱动翻土爪一10和翻土爪二11转动，支撑臂3转动安装在翻土架2上，支撑臂3上远离翻土架2的一端安装有辅助轮，且支撑臂3与翻土架2之前设置有支撑弹簧4。

传动组件包括转动安装在翻土架2上的长轴5，长轴5的两端分别连接有皮带组件一6的一端，皮带组件一6的另一端与翻土爪一10和翻土爪二11所在的轴连接；长轴5上固定安装有翻土齿轮7，翻土齿轮7与传动齿轮8啮合配合，传动齿轮8与驱动齿轮9啮合配合；传动齿轮8和驱动齿轮9转动安装在翻土架2上。

翻土机构还包括两个固定安装在车体1内部的电磁铁17和多个固定安装在车体1内部的电缸12，电缸12的伸出端与翻土架2固定连接，翻土架2上设置有斜面一15，且翻土架2的下方与楔形块14滑动配合，楔形块14与车体1滑动配合，且楔形块14与车体1之间设置有复位弹簧二16，楔形块14上设置有斜面二，电磁铁17与楔形块14相对布置。

具体地，如图7所示，楔形块14位于翻土架2的下方，当楔形块14向右移动的时候，楔形块14左侧的斜面二会和斜面一15发生相对滑动。

驱动组件包括动力齿轮四27，动力齿轮四27与换向机构连接，动力齿轮四27与动力齿轮三26和动力齿轮五28啮合配合，动力齿轮三26转动安装在车体1上，动力齿轮三26两端分别连接有皮带组件三25的一端，皮带组件三25的另一端与皮带组件二24的一端连接，皮带组件二24另一端与转动安装在车体1上的动力齿轮一19连接，动力齿轮一19与动力源连接。

具体地，动力源包括动力齿轮二20，动力齿轮二20固定安装在短轴21上，动力齿轮二20与动力齿轮一19啮合配合，且短轴21上通过齿轮组23与电机一22连接，电机一22固定安装在车体1上；齿轮组23包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮与短轴21固定连接，主动齿轮与电机一22输出轴固定连接。

换向机构还包括转动杆40，转动杆40转动安装在车体1上，且转动杆40的两端分别与个移动块41滑动配合，转动杆40与U型架44转动连接，U型架44与动力齿轮四27转动连接，U型架44上连接有摆动组件。

摆动组件包括摆杆38，摆杆38的一端与U型架44固定连接，U型架44的另一端上设置有U型槽39，U型槽39与大齿轮37上的凸台滑动配合，大齿轮37转动安装在车体1上，大齿轮37与不完全齿轮36啮合配合，不完全齿轮36转动安装在车体1哈桑，且不完全齿轮36与换向齿轮35的输出端连接，不完全齿轮36的输入端与电机二34的输出轴固定连接，电机二34固定安装在车体1上。

换向机构还包括两个对称布置的感应组件，两个感应组件分别与两个行走轮一29连接，感应组件包括摩擦轮30，摩擦轮30与行走轮一29接触，且行走轮一29转动安装在车体1上，行走轮一29上连接线圈31，沿摩擦轮30中心轴线两侧布置有磁极32，且线圈31与感应环33电连接。

工作原理：启动电机一22，通过电机一22的输出轴带动主动齿轮转动，与主动齿轮啮合配合的从动齿轮同时转动，使得与从动齿轮固定连接的短轴21在车体1上转动，这样动力齿轮二20开始转动，从而使动力齿轮二20驱动动力齿轮一19在车体1上转动，与动力齿轮一19连接的皮带组件二24会转动，从而通过皮带组件二24带动皮带组件三25转动，皮带组件三25带动动力齿轮三26转动，与动力齿轮三26啮合的动力齿轮四27会转动，初始状态下两个动力齿轮五28均与动力齿轮四27啮合配合，所以动力齿轮五28带动行走轮一29转动，从而使行走轮一29驱动整个翻土装置移动，在移动的过程中，行走轮二43起到辅助的作用。

在行走轮一29转动的过程中，行走轮一29会通过摩擦力带动与行走轮一29接触的摩擦轮30转动，此时摩擦轮30上连接的线圈31随着摩擦轮30转动，线圈31相对于带动磁极32转动，完成切割线，此时感应环33感应到切割磁感线产生的电流，然后将电流信号传递到电缸12中，此时电缸12启动，通过电缸12的伸出端向下推动翻土架2，使得翻土架2沿着车体1向下滑动，同时电磁铁17通电，电磁铁17将带有磁性的楔形块14向靠近电磁铁17的一侧吸，楔形块14沿着车体1滑动，同时压缩复位弹簧二16,产生形变，从而使斜面一15和楔形块14上的斜面二发生相对滑动，当翻土爪一10和翻土爪二11接触到地面后电缸12停止运动，此时楔形块14对翻土架2起到支撑作用。

此外，在翻土架2向下移动以后，翻土架2上的驱动齿轮9下降到与动力齿轮一19啮合的位置，那么此时随着行走轮一29带动车体1、翻土爪一10和翻土爪二11前进的过程中，动力齿轮一19会带动驱动齿轮9在翻土架2上转动，与驱动齿轮9啮合的传动齿轮8会带动翻土齿轮7转动，此时翻土齿轮7带动长轴5转动。当长轴5转动的时候，长轴5两侧的皮带组件一6会带动翻土爪一10和翻土爪二11所在的轴转动，从而带动翻土爪一10和翻土爪二11转动完成翻土的工作。在车体1和翻土架2前进的过程中，支撑臂3上的辅助轮会和地面接触，起到辅助移动的作用，同时辅助轮会与地面进行支撑。

需要说明的是，本发明中的皮带组件一6、皮带组件二24和皮带组件三25都包括两个带轮和一个同步带，两个带轮通过同步带连接，属于现有技术，本领域技术人员可以知悉并实现。

当需要进行转向的时候，启动电机二34，通过电机二34的输出轴带动换向齿轮35转动，换向齿轮35带动不完全齿轮36转动，不完全齿轮36上的四分之一圆周设置有啮合齿，当不完全齿轮36上的啮合齿与大齿轮37啮合的时候，大齿轮37会在车体1上转动，大齿轮37上的凸台通过U型槽39推动摆杆38在车体1上滑动。此时摆杆38带动U型架44移动，安装在U型架44上的动力齿轮四27会移动，使得动力齿轮四27离开一个动力齿轮五28，需要说明的是，根据转向的方向，可以相适应的控制电机二34输出轴旋转方向，从而控制摆杆38和U型架44的滑动方向，即控制动力齿轮四27滑动的方向，当动力齿轮四27离开一个动力齿轮五28的时候，另一个动力齿轮五28依然与动力齿轮四27啮合配合，此时整个翻土装置的转动为靠近未与动力齿轮四27啮合的动力齿轮五28所在的一侧；由于U型架44与转动杆40转动连接，所以在U型架44滑动的过程中，转动杆40会在车体1上转动，转动杆40的转动方向与U型架44移动的方向相反，那么转动杆40转动的时候，转动杆40会推动限位齿42在车体1上滑动，限位齿42靠近未与动力齿轮四27啮合的动力齿轮五28并与动力齿轮五28接触。此时与限位齿42啮合的动力齿轮五28不再转动，那么动力齿轮五28连接的行走轮一29不会转动，从而通过另一侧的行走轮一29的转动完成转向。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种智慧农业用机械式翻土装置，包括车体（1），其特征在于，还包括安装在车体（1）上的：

翻土机构，所述的翻土机构包括交叉布置的翻土爪一（10）和翻土爪二（11），所述的翻土爪一（10）和翻土爪二（11）安装在翻土架（2）上，所述的翻土架（2）与车体（1）滑动配合；

行走机构，所述的行走机构包括两个转动安装在车体（1）上的行走轮一（29），每个所述的行走轮一（29）上连接有动力齿轮五（28），所述的动力齿轮五（28）与驱动组件连接，通过所述的驱动组件带动行走轮一（29）移动；

换向机构，所述的换向机构包括两个对称布置的移动块（41），所述的移动块（41）滑动安装在车体（1）上，移动块（41）上固定安装有限位齿（42），限位齿（42）与动力齿轮五（28）对应布置。

2.如权利要求1所述的一种智慧农业用机械式翻土装置，其特征在于，所述的翻土机构还包括传动组件以及两个安装在翻土架（2）上的支撑臂（3），所述的传动组件用于驱动翻土爪一（10）和翻土爪二（11）转动，所述的支撑臂（3）转动安装在翻土架（2）上，支撑臂（3）上远离翻土架（2）的一端安装有辅助轮，且支撑臂（3）与翻土架（2）之前设置有支撑弹簧（4）。

3.如权利要求2所述的一种智慧农业用机械式翻土装置，其特征在于，所述的传动组件包括转动安装在翻土架（2）上的长轴（5），长轴（5）的两端分别连接有皮带组件一（6）的一端，所述的皮带组件一（6）的另一端与翻土爪一（10）和翻土爪二（11）所在的轴连接；长轴（5）上固定安装有翻土齿轮（7），所述的翻土齿轮（7）与传动齿轮（8）啮合配合，所述的传动齿轮（8）与驱动齿轮（9）啮合配合；所述的传动齿轮（8）和驱动齿轮（9）转动安装在翻土架（2）上。

4.如权利要求3所述的一种智慧农业用机械式翻土装置，其特征在于，所述的翻土机构还包括两个固定安装在车体（1）内部的电磁铁（17）和多个固定安装在车体（1）内部的电缸（12），所述的电缸（12）的伸出端与翻土架（2）固定连接，翻土架（2）上设置有斜面一（15），且翻土架（2）的下方与楔形块（14）滑动配合，所述的楔形块（14）与车体（1）滑动配合，且楔形块（14）与车体（1）之间设置有复位弹簧二（16），楔形块（14）上设置有斜面二，所述的电磁铁（17）与楔形块（14）相对布置。

5.如权利要求4所述的一种智慧农业用机械式翻土装置，其特征在于，所述的驱动组件包括动力齿轮四（27），所述的动力齿轮四（27）与换向机构连接，动力齿轮四（27）与动力齿轮三（26）和动力齿轮五（28）啮合配合，所述的动力齿轮三（26）转动安装在车体（1）上，动力齿轮三（26）两端分别连接有皮带组件三（25）的一端，所述的皮带组件三（25）的另一端与皮带组件二（24）的一端连接，所述的皮带组件二（24）另一端与转动安装在车体（1）上的动力齿轮一（19）连接，所述的动力齿轮一（19）与动力源连接。

6.如权利要求5所述的一种智慧农业用机械式翻土装置，其特征在于，所述的换向机构还包括转动杆（40），所述的转动杆（40）转动安装在车体（1）上，且转动杆（40）的两端分别与个移动块（41）滑动配合，转动杆（40）与U型架（44）转动连接，U型架（44）与动力齿轮四（27）转动连接，所述的U型架（44）上连接有摆动组件。

7.如权利要求6所述的一种智慧农业用机械式翻土装置，其特征在于，所述的摆动组件包括摆杆（38），所述的摆杆（38）的一端与U型架（44）固定连接，所述的U型架（44）的另一端上设置有U型槽（39），所述的U型槽（39）与大齿轮（37）上的凸台滑动配合，所述的大齿轮（37）转动安装在车体（1）上，所述的大齿轮（37）与不完全齿轮（36）啮合配合，所述的不完全齿轮（36）转动安装在车体（1）哈桑，且不完全齿轮（36）与换向齿轮（35）的输出端连接，不完全齿轮（36）的输入端与电机二（34）的输出轴固定连接，电机二（34）固定安装在车体（1）上。

8.如权利要求7所述的一种智慧农业用机械式翻土装置，其特征在于，所述的换向机构还包括两个对称布置的感应组件，两个所述的感应组件分别与两个行走轮一（29）连接，感应组件包括摩擦轮（30），所述的摩擦轮（30）与行走轮一（29）接触，且行走轮一（29）转动安装在车体（1）上，行走轮一（29）上连接线圈（31），沿摩擦轮（30）中心轴线两侧布置有磁极（32），且线圈（31）与感应环（33）电连接。