專利名稱：一種用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺的制作方法
技術領域：
本發明屬于農業機械領域，具體涉及一種用于割草調制機的割臺，特別是一種用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺。
背景技術：
割草調制機是一種可以同時完成割草、調制、集條三項工序的飼草收獲機械。割草調制機的結構分為三大部分⑴割臺，⑵飼草調制機構，⑶集條機構。其中，用于切割飼草的割臺是割草調制機的核心機構。現有的割草調制機中，使用往復式切割器的割臺都是機架與割臺為一整體，由彈簧帶動機架和往復式割刀一起仿形，典型專利有由M. J. Mellin 等人發明的，申請日為2004年4月6日，發明名稱為“mower-conditioner”的美國專利US 6，715，271。此外，近年來還出現一種擺動鉸接式割臺，該割臺可在任意方向上轉換調位，使割臺擺動至拖拉機正后方或者拖拉機兩側。但由于此類割臺的自重較大和調節范圍的不確定性，導致割臺整體結構不緊湊且容易變形，從而帶來了牧草損失大、條排列不齊整和機具可靠性差等問題，典型專利有由Franet等人發明的，申請日為2004年2月10日，發明名稱為 “klf-propelled agricultural vehicle” 的美國專利 US 6,688,093。除此之外， 還有一種旋轉式割臺，其由液壓缸控制割臺升降，可垂直、水平浮動，垂直浮動，典型專利有由Hirhart發明的，申請日為1997年9月22日，發明名稱為“Header lift system for harvesters”的美國專利US 5，867，970。但這種割臺割茬較高，升降動作有一定的延遲，穩定性不佳，機組行進時調整難度大。另外，傳統的割草調制機中無論是采用往復式割刀還是采用圓盤割刀，都是采用滑掌或圓盤底面與地表滑動摩擦前進來實現仿形割草，這樣不但增加了動力消耗，加快了零部件的磨損也對地表植被造成了很大的破壞。

發明內容
針對現有技術中存在的割茬較高，割草損失大，調節性差，植被破壞大等問題，本發明提供了一種用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，可實現在機架不接觸地面的同時保證割臺隨地面實時仿形，確保割茬最低，同時避免破壞地表植被。為了達到上述目的，本發明提供了如下技術方案一種用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，包括機架60，其特征在于所述多關節隨形浮動割臺還包括雙軸浮動切割器，所述雙軸浮動切割器包括安裝在機架橫軸21上且能夠繞機架橫軸21上下擺動的浮動架22，以及通過車體33后端的軸孔與浮動架22前端兩側的浮動架前軸23鉸接的兩個仿形車30 ；兩個仿形車30之間安裝有往復式切割器50，且刀梁51兩端固定在車體33的內側；多關節隨形擺臂10，所述多關節隨形擺臂10通過擺動軸11的一端連接割草調制機的傳動系統，并通過齒面拉桿19連接動刀拉桿52 ；彈性調節裝置，所述彈性調節裝置包括兩端分別連接車體33上部的掛接孔和浮動架吊耳M的前彈性裝置41，以及兩端分別連接機架60和浮動架吊耳M的后彈性裝置 42。所述多關節隨形擺臂10包括一個可沿一定軌道上下滑動的擺臂系統，其包括擺動軸11、上擺臂12、限位盤13以及下擺臂14 ；其中擺動軸11的另一端穿過上擺臂12上的軸孔與多關節隨形擺臂10固定連接；上擺臂12的下方設有圓柱形滑動桿；限位盤13固定安裝在所述圓柱形滑動桿下方；下擺臂14包含上下兩部分，其中上方為嵌套在上擺臂12的滑動桿外的筒形導軌，下方為兩側具有軸孔且向上凹陷的耳形底座，該耳形底座的凹陷部分容納有組裝好的軸承內套17、關節軸承16以及叉形關節15，且通過穿過叉形底座的軸孔及軸承內套17內部的關節軸18固定；叉形關節15為一側具有叉形懸臂的中空圓柱體，所述中空圓柱體被容納于所述耳形底座的凹陷部分中，且所述中空圓柱體的內部容納有關節軸承16 ；關節軸承16的內部容納軸承內套17，并固定在軸承內套17的中間位置；軸承內套17能夠圍繞穿過其內部的關節軸18自由轉動；齒面拉桿19通過螺栓連接在所述叉形懸臂之間。所述筒形導軌的內部為上部小、下部大的階梯狀空腔，其中上部的內徑大于圓柱形滑動桿的外徑、小于所述限位盤13的外徑，下部的內徑大于所述限位盤13的外徑。所述仿形車30包括分別安裝在車體33前部及后部的前地輪31和后地輪32，前地輪31的后部的車體33上安裝有減震器34，后地輪32與浮動架前軸23同軸安裝。所述前地輪31能夠根據地表的濕度情況可置換為滑掌35。所述后彈性裝置42是一種具有長度自鎖功能的裝置。本發明的有益效果在于(1)根據本發明的多關節隨形浮動割臺，可使得割草調制機在滿足所需割茬高度的同時，避免了割草調制機的機架接觸地面，從而避免了對地表植被的破壞；(2)根據本發明的多關節隨形浮動割臺，其中的多關節隨形擺臂10為往復式切割器50提供了上下前后方向上不受位置限制的擺動力，保證了往復式切割器50隨地形浮動的同時仍能夠正常工作；(3)根據本發明的多關節隨形浮動割臺，其中浮動架22和仿形車30裝配而成的雙軸浮動切割器，不但可使割臺具有較大的上下浮動作業范圍，而且可使割臺適應曲率半徑較小的地表；(4)根據本發明的多關節隨形浮動割臺，其中的彈性調節裝置，減小了整個割臺對地面的壓力，避免了對地面植被的破壞，并且由于彈性裝置本身的特性，大大減少了割臺的振動和受到的沖擊。


圖1是本發明多關節隨形浮動割臺的結構示意圖；圖2是本發明多關節隨形浮動割臺的安裝位置圖；圖3是本發明的多關節隨形擺臂的機構示意圖；圖4是圖2的分解圖；圖5是圖2的剖視圖6是本發明的仿形車的結構示意圖7是本發明的另一實施例中仿形車爾
附圖標記
10多關節隨形擺臂11擺動軸
12上擺臂13限位盤
14下擺臂15叉形關節
16關節軸承17軸承內套
18關節軸19齒面拉桿
21機架橫軸22浮動架
23浮動架前軸24浮動架吊耳
30仿形車31前地輪
32后地輪33車體
34減震器35滑掌
41前彈性裝置42后彈性裝置
50往復式切割器51刀梁
52動刀拉桿60機架
具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。—種用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，包括雙軸浮動切割器，多關節隨形擺臂10以及彈性調節裝置，如圖1，2所示，整個裝置安裝在機架60的底部，割草調制機作業過程中，機架不接觸地面，仿形車30接觸地面。雙軸浮動切割器，如圖1、2、6所示，該裝置包含安裝在機架橫軸21上且可繞機架橫軸21上下擺動的浮動架22，其用于曲率半徑較大草地的地表浮動仿形；以及通過車體33 后端的軸孔與浮動架22前端兩側的浮動架前軸23鉸接的兩個仿形車30，其用于曲率半徑較小地段的地表仿形。所述仿形車30包括分別安裝在車體33前部及后部的前地輪31和后地輪32，其中前地輪31的后部的車體33上安裝有減震器34，后地輪32與浮動架前軸23同軸安裝并可以自由轉動。分布在機架60兩側的兩個仿形車30之間安裝有往復式切割器50，且刀梁51 兩端固定在車體33的內側。圖7是仿形車30的另一實施例，當割草調制機作業的地表較濕滑的時候，前地輪 31可置換為滑掌35，其它部分不變。多關節隨形擺臂10，如圖3、4、5所示，該裝置包含一個可沿一定軌道上下滑動的擺臂系統，其包括擺動軸11，上擺臂12，限位盤13 以及下擺臂14 ；其中擺動軸11的一端連接割草調制機的傳動系統，另一端穿過上擺臂12 上的軸孔與多關節隨形擺臂10固定連接，并通過鍵和緊固螺栓進行固定；上擺臂12的下方設有圓柱形滑動桿；限位盤13固定安裝在所述圓柱形滑動桿下方，用于限制下擺臂14的上下滑動范圍；下擺臂14包含上下兩部分，其中上方為嵌套在上擺臂12的滑動桿外的筒形導軌，該筒形導軌的內部為上部小、下部大的階梯狀空腔，其中上部的內徑大于圓柱形滑動桿的外徑、小于所述限位盤13的外徑，下部的內徑大于所述限位盤13的外徑，能夠使下方安裝著限位盤13的上擺臂12在筒形導軌內滑動且不從其中脫出，下擺臂14的下方為兩側具有軸孔且向上凹陷的耳形底座，該耳形底座的凹陷部分安裝有組裝好的軸承內套17、關節軸承16以及叉形關節15，且通過穿過叉形底座的軸孔及軸承內套17內部的關節軸18固定；叉形關節15為一側具有叉形懸臂的中空圓柱體，所述中空圓柱體被容納于所述耳形底座的凹陷部分中，且所述中空圓柱體的內部容納關節軸承16 ；關節軸承16的內部容納軸承內套17，并固定在軸承內套17的中間位置；軸承內套17可圍繞穿過其內部的關節軸18自由轉動；齒面拉桿19通過螺栓連接在所述叉形懸臂之間，并與動刀拉桿52連接。其中，擺臂系統的作用是向往復式切割器50的動刀提供橫向擺動力，并能隨著雙軸浮動切割器的上下浮動調整自身的擺動力輸出位置，為往復式切割器50提供了上下前后方向上不受位置限制的擺動力，保證了往復式切割器50隨地形浮動的同時仍能夠正常工作。其中，下擺臂14在限位盤13的限制下上下滑動，用于釋放擺臂系統上下方向的自由度；由叉形關節15和關節軸承16組成的關節鉸，用于釋放擺臂系統前后方向的自由度；與叉形關節15連接的齒面拉桿19，用于向往復式切割器50輸出動力。彈性調節裝置，如圖1，2所示，該裝置包含前彈性裝置41和后彈性裝置42，其中前彈性裝置41的一端掛接在車體33上部的掛接孔上，另一端掛接在浮動架吊耳M上，用于控制仿形車30的上下擺動范圍；后彈性裝置42的一端掛接在機架60上，另一端掛接在浮動架吊耳M上，其作用是用于平衡浮動架22自身的重力。所述后彈性裝置42是一種具有長度自鎖功能的裝置，將后彈性裝置42調節至一定的長度后，其自鎖功能可鎖定彈簧的長度，使其在一定的外力作用下，長度不發生改變。本發明的工作原理如下在割草調制機作業前，根據所需要的割茬高度調整所述割臺的彈性調節裝置。如果需要固定的割茬高度，則首先調節并固定前彈性裝置41的長度，使仿形車30和浮動架 22之間保持相對固定，并調節后彈性裝置42，使浮動架前軸23的高度為設定的割茬高度， 因為后彈性裝置42具有長度自鎖功能，因此在作業過程中，可保持浮動架前軸23的高度不變，從而能固定割茬的高度。如果割茬高度較低，則使前彈性裝置41自由并調節后彈性裝置42，減小后彈性裝置42的拉力，使仿形車30在彈性調節裝置和自身重力的共同作用下， 前地輪31和后地輪32以較小的力接觸地面并能隨著地形的起伏緊貼地面仿形前進，從而使割茬高度較低。在割草調制機作業時，割草調制機的傳動系統向擺動軸11提供橫向的擺動力，擺動軸11帶動與之固定連接的上擺臂12隨之擺動，下擺臂14由上擺臂12帶動橫向擺動且可以沿上擺臂12的滑動桿在限位盤13所限定的一定范圍內上下滑動，為齒面拉桿19的動力輸出提供了上下方向的自由度。下擺臂14下側的耳形底座內安裝有關節軸18、軸承內套 17及關節軸承16，關節軸承16的外圈可繞關節軸18自由轉動，為齒面拉桿19的動力輸出提供了三個方向的轉動自由度。叉形關節15嵌套并固定在關節軸承16外圈上并與齒面拉桿19鉸接在一起，使得齒面拉桿19在此獲得一個轉動自由度。結合前述的一個同方向的轉動自由度，使得齒面拉桿19獲得一個前后方向的自由度。綜上所述，多關節隨形擺臂10的齒面拉桿19通過與之連接的動刀拉桿52向往復式切割器50的動刀提供橫向擺動力的同時，并能隨著雙軸浮動切割器的上下浮動調整自身的擺動力輸出位置，從而為往復式切割器50提供了上下前后方向上不受位置限制的擺動力，保證了往復式切割器50隨地形浮動的同時仍能夠正常工作。 以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非限制。盡管采用了優選的實施例對本發明進行了闡述，應當理解，在不超出本發明精神和范圍的情況下，可以根據本發明的方法對某些具體部件進行縮放和位置調整，可以對說明性的實施例進行修改或同等功能的替換，并且可以設計出其它裝置，其均涵蓋在本發明的權利要求范圍中。
權利要求
1.一種用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，包括機架(60)，其特征在于所述多關節隨形浮動割臺還包括雙軸浮動切割器，所述雙軸浮動切割器包括安裝在機架橫軸上且能夠繞機架橫軸上下擺動的浮動架0幻，以及通過車體(3 后端的軸孔與浮動架0 前端兩側的浮動架前軸03)鉸接的兩個仿形車(30)；兩個仿形車(30)之間安裝有往復式切割器 (50)，且刀梁(51)兩端固定在車體(33)的內側；多關節隨形擺臂(10)，所述多關節隨形擺臂(10)通過擺動軸(11)的一端連接割草調制機的傳動系統，并通過齒面拉桿(19)連接動刀拉桿(52)；彈性調節裝置，所述彈性調節裝置包括兩端分別連接車體(3 上部的掛接孔和浮動架吊耳04)的前彈性裝置Gl)，以及兩端分別連接機架(60)和浮動架吊耳04)的后彈性裝置(42)。
2.如權利要求1所述的用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，其特征在于所述多關節隨形擺臂(10)包括一個可沿一定軌道上下滑動的擺臂系統，其包括擺動軸(11)、上擺臂(12)、限位盤(13)以及下擺臂(14)；其中擺動軸(11)的另一端穿過上擺臂(12)上的軸孔與多關節隨形擺臂(10)固定連接；上擺臂(1 的下方設有圓柱形滑動桿；限位盤(13) 固定安裝在所述圓柱形滑動桿下方；下擺臂(14)包含上下兩部分，其中上方為嵌套在上擺臂(1 的滑動桿外的筒形導軌，下方為兩側具有軸孔且向上凹陷的耳形底座，該耳形底座的凹陷部分容納有組裝好的軸承內套(17)、關節軸承(16)以及叉形關節(15)，且通過穿過叉形底座的軸孔及軸承內套(17)內部的關節軸(18)固定；叉形關節(15)為一側具有叉形懸臂的中空圓柱體，所述中空圓柱體被容納于所述耳形底座的凹陷部分中，且所述中空圓柱體的內部容納有關節軸承(16)；關節軸承(16)的內部容納軸承內套(17)，并固定在軸承內套(17)的中間位置；軸承內套(17)能夠圍繞穿過其內部的關節軸(18)自由轉動；齒面拉桿(19)通過螺栓連接在所述叉形懸臂之間。
3.如權利要求2所述的用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，其特征在于所述筒形導軌的內部為上部小、下部大的階梯狀空腔，其中上部的內徑大于圓柱形滑動桿的外徑、 小于所述限位盤(13)的外徑，下部的內徑大于所述限位盤(13)的外徑。
4.如權利要求1所述的用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，其特征在于所述仿形車(30)包括分別安裝在車體(3 前部及后部的前地輪(31)和后地輪(32)，前地輪(31) 的后部的車體(3 上安裝有減震器(34)，后地輪(3 與浮動架前軸同軸安裝。
5.如權利要求4所述的用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，其特征在于所述前地輪(31)能夠根據地表的濕度情況可置換為滑掌(35)。
6.如權利要求1所述的用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，其特征在于所述后彈性裝置0 是一種具有長度自鎖功能的裝置。
全文摘要
本發明屬于農業機械領域，具體涉及一種用于割草調制機的多關節隨形浮動割臺，可實現在機架不接觸地面的同時保證割臺隨地面實時仿形，確保割茬最低，同時避免破壞地表植被。所述割臺包括雙軸浮動切割器，包括安裝在機架橫軸(21)上且能夠繞機架橫軸(21)上下擺動的浮動架(22)，以及通過車體(33)后端的軸孔與浮動架前軸(23)鉸接的兩個仿形車(30)；多關節隨形擺臂(10)，其通過擺動軸(11)的一端連接割草調制機的傳動系統，并通過齒面拉桿(19)連接動刀拉桿(52)；彈性調節裝置，其包括兩端分別連接車體(33)上部的掛接孔和浮動架吊耳(24)的前彈性裝置(41)，以及兩端分別連接機架(60)和浮動架吊耳(24)的后彈性裝置(42)。
文檔編號A01D43/06GK102369796SQ20111025009
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者王光輝, 王德成, 袁洪方, 郝麗穎, 高東明, 高揚 申請人:中國農業大學