一种松土开沟机的制作方法

本发明涉及开沟机，具体涉及一种松土开沟机。

背景技术：

开沟机是为适应南方低洼田块、湖区等田间种植排水需求而产生的，现有开沟方式多样，有旋转刀盘式开沟装置，铧式犁体开沟装置，螺旋蛟龙立式或斜式开沟装置等，开沟时配套动力大，机具尺寸大，功率消耗大，对于大棚内或果园、茶园等小空间区域作业受限，灵活性差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构小巧、作业灵活，田间适应性好的松土开沟机。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种松土开沟机，包括设置于机架上的驱动装置，该机架的底部设置行走轮系统，该驱动装置通过一从动件分别连接间歇式行走轮驱动机构、间歇式松土机构、间歇式松土齿摆动机构及开沟推土机构；其中：

间歇式行走轮驱动机构包括与从动件同轴安装的驱动凸轮，该驱动凸轮抵触连接推杆的一端，该推杆中部通过支撑架固定在机架上，且推杆能在支撑架上作轴向滑动，该支撑架与驱动凸轮之间的推杆上设置压缩弹簧，该推杆的另一端与棘轮间歇式抵触连接，该棘轮与行走轮系统的驱动行走轮同轴安装；

间歇式松土机构包括与从动件同轴安装的拨杆及设置于机架中部的相互啮合的松土主动轮和松土从动轮，松土主动轮和松土从动轮分别相对从动件径向定位安装在松土主动轮轴和松土从动轮轴上，从动件轴、松土主动轮轴、松土从动轮轴在径向呈等腰三角形状安装在机架上，且从动件轴位于松土从动轮轴和松土主动轮轴垂直距离连线中点的垂直面上；该拨杆上开设有第一滑槽，第一滑槽内安装拨杆拨销轴，拨杆拨销轴上靠近松土主动轮一端安装接触轴承，松土主动轮轴上固定安装第一摆杆，松土从动轮轴上固定安装第二摆杆，拨杆拨销轴上的接触轴承在从动件旋转过程中，间歇性与第一、二摆杆抵触连接；松土从动轮轴上安装左、右齿条驱动齿轮，左、右齿条驱动齿轮相对的机架上分别安装左、右齿条，且左、右齿条驱动齿轮分别与左、右齿条啮合，左、右齿条的底部通过松土齿架轴铰接安装带松土齿的松土齿架，第一、二摆杆摆动时，同轴安装于松土从动轮轴上的左、右齿条驱动齿轮间歇式往复正、反转动，使左、右齿条上、下移动而带动松土齿上、下移动；

间歇式松土齿摆动机构包括第一、二曲柄摇杆机构，该第一曲柄摇杆机构的前端与从动件连接，后端铰接一扇形摆块，沿该扇形摆块外周的弧形段设置有滑导轨，该滑导轨的首、尾两端分别设置第一挡板和第二挡板，且该滑导轨上套设有弧形滑齿，弧形滑齿上啮合有从动滑齿，该从动滑齿的轴上安装第二曲柄摇杆机构前端的第二曲柄，该第二曲柄摇杆机构后端的第三摆杆铰接松土齿上臂；位于第一、二曲柄摇杆机构一侧的机架上设置u型导柱，u型导柱的开口端设置导块，u型导柱与导块之间形成松土齿上臂固定销进出的u型导槽，该松土齿上臂固定销固定设置于松土齿上臂的上端，且该松土齿上臂的下端与松土齿架通过松土齿架轴铰接固定，第二曲柄摇杆机构的后端设置松土齿控制销，该松土齿上臂上设有第二滑槽，该松土齿控制销套设固定于第二滑槽内，当第二曲柄摇杆机构的第三摆杆上、下摆动到极点位置时，松土齿上臂固定销的末端进、出u型导槽，当松土齿上臂固定销滑出u型导槽时，松土齿架随第三摆杆的摆动而偏转；

开沟推土机构包括与从动件同轴安装的开沟主动轮，该开沟主动轮连接开沟从动轮，开沟从动轮安装于主动输入轴的一端，该主动输入轴经开沟变速箱连接位于机架前端的推土轴和左、右切壁轮，该推土轴中部前端的机架上设置有开沟铲，推土轴上设置刀片，且以推土轴中点为界，两侧刀片分别呈左、右旋设置。

上述方案的优选是，所述驱动装置包括设置于机架上的发动机和变速箱，该发动机经皮带连接变速箱，该变速箱上设有输出链轮，所述从动件为从动链轮，输出链轮与从动链轮之间通过链条连接。

上述方案的优选是，所述扇形摆块上设置有径向方向的u型槽，所述第一曲柄摇杆机构后端的连杆轴安装在u型槽内，并经螺栓铰接固定。

上述方案的优选是，所述u型槽设置在扇形摆块的对称中心线位置。

上述方案的优选是，所述扇形摆块的扇形角在90°-180°之间。

上述方案的优选是，所述第一曲柄摇杆机构包括安装于松土从动轮轴上的第一曲柄，该第一曲柄铰接第一连杆的一端，第一连杆的另一端固定设置连杆轴；所述第二曲柄摇杆机构包括第二曲柄，该第二曲柄铰接第二连杆，该第二连杆铰接第三摆杆的一端，该第三摆杆通过固定轴枢设于机架，该第三摆杆的另一端设置松土齿控制销。

上述方案的优选是，所述弧形滑齿的弧长小于滑导轨的弧长。

上述方案的优选是，所述接触轴承的旋转半径大于第一、二摆杆的旋转半径。

上述方案的优选是，所述松土主动轮和松土从动轮的齿数相同。

上述方案的优选是，所述机架的前端安装开沟机架，开沟机架上固定连接开沟盖板。

本发明松土开沟机在间歇式行走轮驱动机构能实现间歇式行走；在间歇式松土机构及间歇式松土齿摆动机构的共同作用下，松土齿可以实现竖直和偏转运动，从而实现入土、偏转、松土搅土功能；松土齿安装有松土齿上臂，松土齿上臂在扇形摆块配套弧形齿条的间歇驱动作用下，实现松土齿极限点位置的间歇来回驱动，实现松土齿的定点偏转和定点复位；驱动行走轮依靠凸轮驱动间歇式推杆，推杆驱动棘轮的作用下，完成行走轮的间歇转动，配合松土齿出土后的进给和入土时的定点；另外，本发明开沟铲与推土轴及刀片联合作用实现沟内起土，侧向均匀碎土和推土作业，推土轴上安装刀片采用双向螺旋布置，与开沟盖板配合实现碎土推土。所采用的左、右切壁轮采用锯齿形状设计，左右比开沟铲宽度宽5-10mm，切壁轮旋转半径为开沟深度值，松土齿入土深度与切壁轮切土深度一致。

本发明采用齿排式松土开沟铲起土、横向螺旋刀片开沟方式，使得整体机具小巧，作业灵活，田间适应性好，可以用于小空间，植株行间松土开沟作业。

附图说明

图1为本发明松土开沟机左轴测视图。

图2为本发明松土开沟机右轴测视图。

图3为本发明松土齿在入土最低点时的右侧视图。

图4为本发明松土齿极限偏摆状态图。

图5为本发明间歇式地轮驱动机构的结构示意图。

图6为本发明间歇式松土机构的传动结构示意图。

图7为本发明间歇式松土齿摆动机构的传动结构示意图。

图中：1.发动机、2.底盘、3.输出链轮、4.行走轮、5.驱动行走轮、6.棘轮、7.推杆、71.挡板、72.压缩弹簧、73.球形凸板、8.支撑架、9.开沟主动链轮、10.从动链轮、101.从动链轮轴、11.驱动凸轮、12.开沟从动链轮、13.右切壁轮、14.推土轴、15.开沟盖板、16.开沟机架、17.开沟铲、18.左切壁轮、19.开沟变速箱、20.主动输入轴、21.左齿条驱动齿轮、22.松土从动轮、221.松土从动轮轴、23.第二摆杆、24.松土主动轮、241.松土主动轮轴、25.第一摆杆、26.拨杆、261.第一滑槽、262.接触轴承、263.接触轴承、27.皮带轮、28.机架、29.变速箱、30.皮带、31.发动机输出皮带轮、32.推土刀片、33.右齿条驱动齿轮、34.右齿条、35.松土齿、36.第一曲柄、37.第一连杆、371.连杆轴、38.松土齿上臂、39.第二滑槽、40.第三摆杆、41.固定轴、42.扇形摆块、43.弧形滑齿、431.滑导轨、432.第一挡板、433.第二挡板、44.从动滑齿、45.第二曲柄、46.第二连杆、47.导槽、48.u型导柱、481.导块、49.松土齿架、50.拨杆拨销轴、51.左齿条、52.松土齿控制销、53.松土齿上臂固定销、54.松土齿架轴。

具体实施方式

如图1－图7所示，本发明一种松土开沟机一实施例包括设置于机架28上的驱动装置，该机架28的底部一端设置行走轮系统，该驱动装置通过从动链轮10分别连接间歇式行走轮驱动机构、间歇式松土机构、间歇式松土齿摆动机构及开沟推土机构。

该驱动装置包括设置于机架28上的发动机1和变速箱29，该发动机1经皮带30连接变速箱29，该变速箱29上设有输出链轮3，输出链轮3与从动链轮10之间通过链条连接。

间歇式行走轮驱动机构包括与从动链轮10同轴安装的驱动凸轮11，该驱动凸轮11抵触连接推杆7的一端，该推杆7的中部通过支撑架8固定在机架28上，且推杆7能在支撑架8上作轴向滑动，该支撑架8与驱动凸轮11之间的推杆7上固定设置挡板71，挡板71与支撑架8之间的推杆7上设置压缩弹簧72，该推杆7的另一端与棘轮6间歇式抵触连接，该棘轮6与行走轮系统的驱动行走轮5同轴安装，从而可实现驱动行走轮5的间歇式旋转，并带动行走轮4。为使推杆7与驱动凸轮11的连接端抵触平滑，推杆7的凸轮连接端设置球形凸板73。

间歇式松土机构包括与从动链轮10同轴安装的拨杆26及设置于机架28中部一侧且相互啮合的松土主动轮24和松土从动轮22，松土主动轮24和松土从动轮22分别相对从动链轮10径向定位安装在松土主动轮轴241和松土从动轮轴221上，从动链轮轴101、松土主动轮轴241、松土从动轮轴221在径向呈等腰三角形状安装在机架28上，且从动链轮轴位于松土从动轮轴221和松土主动轮轴241垂直距离连线中点的垂直面上；该拨杆26上开设有第一滑槽261，第一滑槽261内安装拨杆拨销轴50，拨杆拨销轴50上靠近松土主动轮24一端安装接触轴承262，松土主动轮轴241上固定安装第一摆杆25，松土从动轮轴221上固定安装第二摆杆23，拨杆拨销轴50上的接触轴承262在从动链轮10旋转过程中，间歇性与第一、二摆杆25、23抵触连接；松土从动轮轴221上安装左、右齿条驱动齿轮21、33，左、右齿条驱动齿轮21、33相对的机架28上分别安装左、右齿条51、34，且左、右齿条驱动齿轮21、33分别与左、右齿条51、34啮合，左、右齿条51、34的底部通过松土齿架轴54固定安装带松土齿35的松土齿架49，第一、二摆杆25、23间歇式摆动时，同轴安装于松土从动轮轴221上的左、右齿条驱动齿轮21、33间歇式往复正、反转动，使左、右齿条51、34上、下移动而带动松土齿35上、下移动。本实施例中，接触轴承263的旋转半径大于第一、二摆杆25、23的旋转半径，且松土主动轮24和松土从动轮22的齿数相同。

间歇式松土齿摆动机构包括第一、二曲柄摇杆机构。第一曲柄摇杆机构包括安装于松土从动轮轴221上的第一曲柄36，该第一曲柄36铰接第一连杆37的一端，第一连杆37的另一端固定设置连杆轴371。第二曲柄摇杆机构包括第二曲柄45，该第二曲柄45铰接第二连杆46，该第二连杆46铰接第三摆杆40的一端，该第三摆杆40的中部通过固定轴41枢设在机架28上，该第三摆杆40的另一端设置松土齿控制销52。第一曲柄36的前端与从动链轮10同轴安装，第一连杆37后端的连杆轴371铰接一扇形摆块42，沿该扇形摆块外周的弧形段设置有滑导轨431，该滑导轨431的首、尾两端分别设置第一挡板432和第二挡板433，且该滑导轨431上套设有弧形滑齿43，弧形滑齿43上啮合有从动滑齿44，该从动滑齿44的轴上安装第二曲柄45的一端，该第三摆杆40上的松土齿控制销52活动铰接于松土齿上臂38的第二滑槽39；位于第一、二曲柄摇杆机构一侧的机架28上设置u型导柱48，u型导柱48的开口端设置导块481，u型导柱48与导块481之间形成松土齿上臂固定销53进出的u型导槽47，该松土齿上臂固定销53固定设置于松土齿上臂38的上端，且该松土齿上臂38的下端与松土齿架49通过松土齿架轴54铰接固定。该松土齿上臂38上设有第二滑槽39，第二曲柄摇杆机构的松土齿控制销52套设固定于第二滑槽39内，当第二曲柄摇杆机构的第三摆杆40上、下摆动时，松土齿上臂38随之发生偏摆，并在第三摆杆40摆动到上、下极点位置时，松土齿上臂固定销53的末端进或出u型导槽47，并可沿u型导槽47上、下移动。当松土齿上臂固定销53的末端移出u型导槽47时，第三摆杆40的上、下摆动，使松土齿架49发生偏摆，当松土齿上臂固定销53的末端进入u型导槽47时，第三摆杆40的上、下摆动，只能使松土齿35随左、右齿条51、34的上、下移动而上、下移动。

开沟推土机构包括与从动链轮10同轴安装的开沟主动轮9，该开沟主动轮连接开沟从动轮12，该开沟从动轮12安装于主动输入轴20的一端，该主动输入轴20经开沟变速箱19连接位于机架28前端的推土轴14和左、右切壁轮18、13，该推土轴14中部前端的机架上设置有开沟铲17，推土轴14上设置刀片32，且以推土轴14的中点为界，两侧刀片32分别呈左、右旋设置。

具体工作时：发动机1经发动机输出皮带轮31输出动力经皮带30驱动皮带轮27，再驱动变速箱29将动力减速增扭，再经过主动链轮3带动从动链轮10，从动链轮10一方面带动开沟主动链轮9，另外一方面带动驱动凸轮11，同时还带动第一曲柄36。驱动凸轮11驱动推杆7在支撑架8内往复运动，进而间歇式驱动棘轮6带动驱动行走轮5间歇式转动，即带动整机间歇式前行。

开沟主动链轮9带动开沟从动链轮12，开沟从动链轮12安装于主动输入轴20的一端，因而开沟从动链轮12经主动输入轴20驱动开沟变速箱19，开沟变速箱19再驱动推土轴14和左切壁轮18及右切壁轮13，开沟机架16安装于机架28上，开沟盖板15固定在开沟机架16上，开沟铲17螺栓固定在机架28上。工作时依靠变速箱19驱动左、右切壁轮18、13高速旋转切削两侧土壤，形成垂直沟壁，松土齿35松过后的土壤经开沟铲17从沟底向上托起，再经推土轴14上的刀片32作用下，向左、右推送土壤，将土壤均匀布置在厢面上，刀片32按照左、右反向螺旋布置，推土轴14按前进方向为正转旋转（如图1所示，顺时针旋转），靠右切壁轮13一侧的刀片32采用右旋布置，对称侧的刀片32为左旋布置。

如图6所示，松土齿35固定在松土齿架49上，松土齿架49固定在松土齿架轴54上，松土齿上臂38固定在松土齿架轴54上，松土齿架49与左右齿条51、34可以相对转动。

另外一方面拨杆26利用活动安装的拨杆拨销轴50在做圆周运动的时候，间歇驱动第一摆杆25和第二摆杆23，第二摆杆23与松土从动驱动齿轮22及左齿条驱动齿轮21右齿条驱动齿轮33同轴固连，第一摆杆25与松土主动轮24同轴固连。拨杆拨销轴50在第一摆杆25和第二摆杆23之间来回驱动，从而实现左齿条驱动齿轮21驱动左齿条51，右齿条驱动齿轮33驱动右齿条34，齿条在齿条槽内上下运动，在左、右齿条51、34的共同作用下驱动松土齿35向下入土。在松土齿35下移的过程中，松土齿上臂固定销53始终固定在导槽47里，保证松土齿35沿导槽47固定竖直向下入土。另一方面，从动链轮10驱动第一曲柄36，第一曲柄36带动第一连杆37，第一连杆37带动扇形摆块42做往复摆动，扇形摆块42上安装有弧形滑齿43，弧形滑齿43在扇形摆块42上来回间隙式摆动，弧形滑齿43驱动从动滑齿44，从动滑齿44驱动第二曲柄45和第二连杆46，最后带动第三摆杆40绕固定轴41实现间歇式摆动，从而实现松土齿控制销52在第二滑槽39内移动，进而驱动松土齿上臂38间歇式摆动，具体表现为在松土齿35到达最低点位置时，松土齿上臂固定销53滑出导槽47，带动整个松土齿35向前倾斜，实现入土后的松土搅土作用，待左齿条51和右齿条34向上移动到最高点时，松土齿上臂固定销53在第三摆杆40的作用下又从导槽47上端开口处回复到导槽47内，使得松土齿35恢复竖直状态，进而进入下一个入土、偏转、搅土、松土循环作业。

整机驱动行走轮5在棘轮6间歇驱动下完成间歇行驶，行驶过程时间配合点为松土齿35入土时，行走轮处于静止状态，当松土齿35出土后驱动行走轮5间歇向前行驶指定松土间距。