手扶式高地隙棉田打顶机的制作方法

本实用新型涉及一种手扶式高地隙棉田打顶机，特别涉及一种用于棉花打顶作业的绳式打顶装置和可调节的高地隙底盘，属于棉花田间管理机械。

背景技术：

棉花是我国重要的经济作物，种植面积大，范围广，主要分为长江中下游棉区、黄河中下游棉区和新疆棉区。在棉花的生产过程中，打顶作业至关重要，通过打顶作业可去除棉花顶芯，消除顶端优势，促进棉铃的生长，提高棉花质量，达到增产增收的目的。长期以来，我国棉花的打顶作业主要依靠人工完成，时间紧、任务重、成本高、劳动强度大，降低了棉农的生产积极性。

目前，新疆棉区部分高校和研究院所研制了悬挂式棉田打顶机械，需要挂载在传统的大马力拖拉机上，其离地间隙小，轮胎的宽度大，在棉田中的通过性较差。由于我国东、西部棉区棉花种植模式不同，新疆棉区的这种打顶机不适合东部地区。近年来，东部地区也研发了适合于东部棉区的打顶机械，适用于平原地区的规模化种植棉区，但在东部丘陵山区无法正常使用。因此设计一种适用于东部丘陵地区的棉田打顶机，对提高我国棉花生产机械化水平，促进农业经济的发展具有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种手扶式高地隙棉田打顶机，由于棉花品种和长势的不同，打顶时期棉株的高度不同，该打顶机可根据不同棉株高度和种植行距进行调整，提高打顶机在棉田中的通过性。本实用新型中打顶装置采用液压驱动，并将打顶装置中的切割器设计为绳式切割器，相较于现有的刀片式切割器，具有驱动力小、安全性高、稳定性强、便于维护修理。整机体积小，灵活方便，适合东部丘陵地区的小地块棉田使用。

一种手扶式高地隙棉田打顶机，包括机架、可调节高地隙底盘、绳式打顶装置、液压系统和传动系统；

所述可调节高地隙底盘包括前轮轮距调节装置、驱动轮轮距调节装置、底盘高度调节装置。

所述机架前方通过前轮安装架对称安装有两个前轮；前轮安装架前轮安装架上设有高度调节机构；所述前轮高度调节机构包括丝杠一和手柄；所述前轮安装架为两根不同长度的钢管可活动内外嵌套组成，内部的短细钢管顶部设有螺纹；所述丝杠一竖立嵌套在前轮安装架长粗钢管内部；丝杠一顶部与手柄相连，丝杠底部与螺纹连接；转动手柄，丝杠旋转，带动较细钢管上下移动。细钢管底部连接前轮；通过转动手柄，调整丝杠正反转，可调节高地隙前部的离地间隙；与所述底盘高度调节装置配合，完成整机底盘高度的调节。

所述前轮轮距调节装置包括固定轴和前轮支撑轴；固定轴两端分别连接两个前轮支撑轴；所述固定轴为嵌套安装的两根六角轴，两根六角轴能相对滑动调整嵌入的深度，以调整两个前轮支撑轴之间的间距，从而调整两个前轮的间距；所述前轮支撑轴安装在前轮安装架上。

所述驱动轮轮距调节装置对称设在前轮后方的机架左右两侧；所述的驱动轮轮距调节装置包括驱动轮安装架、驱动轮安装座、传动轴和双十字万向节；驱动轮安装架安装在机架上；驱动轮安装架底部可活动设有驱动轮安装座；同时所述传动轴的两端分别与两侧的驱动轮安装座嵌套连接；驱动轮安装座用于安装驱动轮；每个驱动轮内侧连接双十字万向节；两个双十字万向节安装在传动轴上；所述传动轴为嵌套安装的两根六角轴，能够相对滑动调整嵌入深度，以调整两个双十字万向节之间的间距；通过调节两个双十字万向节之间的间距调整驱动轮之间的轮距；根据棉花种植行距，驱动轮的轮距在1～1.6m内可调。

所述底盘高度调节装置包括高度调节座和丝杠；所述高度调节座安装在驱动轮安装架上；高度调节座与驱动轮安装座上下对称安装在驱动轮安装架上；高度调节座与驱动轮安装座在驱动轮安装架上同时移动；高度调节座和驱动轮安装座在驱动轮安装架上的左右位置可调；每个驱动轮连接有一个链传动机构；所述链传动机构包括链轮安装板、链轮I、链轮II和链条；链传动机构通过链轮安装板固定在驱动轮安装座上；所述链轮I安装在驱动轮轴上；所述传动轴两端分别连接链轮II；链轮I和链轮II通过链条连接；所述两侧各有一个链轮安装板，链轮安装板上端连接驱动轮安装座，链轮安装板下端连接驱动轮轴，两个链轮安装板之间连接固定弯板；高度调节座上设有丝杠二；丝杠二底端与固定弯板铰接；丝杠二正转或反转，能调整驱动轮链传动机构的倾斜角度；调整丝杠二正反转，丝杠二长度伸长或缩短，用于控制链传动机构绕驱动轮安装座旋转，以改变底盘后部的离地间隙，其间隙调节范围为 0.6～1m；所述四连杆安装架对称设在机架尾部的左右两侧；两个四连杆安装架上对称设有调节孔；矩形挂载框架通过平行四连杆机构活动安装在四连杆安装架上；平行四连杆机构通过与不同调节孔配合连接，能调节绳式打顶装置距离地面的高度。

所述绳式打顶装置包括平行四连杆机构、矩形挂载框架、液压升降油缸、打顶装置安装架、打顶机构安装座、液压马达、皮带、皮带轮、轴、张紧装置、尼龙绳、尼龙绳固定盘和保护罩；所述平行四连杆机构由四根等长的连杆组成，四根连杆分别对称安装在两侧的四连杆安装架上，每个四连杆安装架上安装两根连杆；连杆一端安装在相应位置的调节孔中；另一端连接矩形挂载框架；连杆与调节孔及矩形挂载框架的连接均为销轴连接；所述液压升降油缸两端分别通过销轴连接矩形挂载框架的上横杆和可调节底盘前端；随着液压升降油缸的伸长或缩短带动平行四连杆机构上下转动，从而带动矩形挂载框架上下调整；打顶装置安装架固定在矩形挂载框架下横杆上；打顶机构安装座固定在打顶装置安装架上；打顶机构安装座用于安装轴承座；轴安装在轴承座中，轴的上端安装小皮带轮，下端安装尼龙绳固定盘；尼龙绳固定盘沿其轴向均布有尼龙绳，用于切割棉株顶芯；小皮带轮、尼龙绳固定盘和轴的个数根据打顶的行数确定；液压马达通过液压马达安装座安装在打顶装置安装架上；液压马达的输出轴上安装大皮带轮；大皮带轮和小皮带轮之间及小皮带轮之间通过皮带连接；每个打顶机构安装座一侧设有一个张紧装置,张紧装置用于张紧皮带；所述皮带和大皮带轮及小皮带轮上部安装保护罩，防止皮带转动时缠绕棉株茎叶，同时防止皮带飞出伤人。

所述液压系统包括发动机(可采用汽油发动机)、液压泵、手动换向阀、液压油管和液压油箱；发动机通过带传动带动液压泵工作；液压泵低压进油口通过液压油管与液压油箱连接，高压出油口通过液压油管与手动换向阀进油口连接；手动换向阀的出油口通过液压油管分别与液压升降油缸和液压马达的进油口连接；手动换向阀通过改变液压油的流向，控制液压油泵和液压马达的工作；液压升降油缸和液压马达的出油口分别与液压油箱连接。

所述传动系统包括变速箱、发动机皮带轮和皮带；变速箱与发动机通过带传动连接；发动机输出轴与变速箱输入轴通过发动机皮带轮、皮带连接；变速箱变速变矩后经内部齿轮传动将动力传递到变速箱输出轴，变速箱输出轴与传动轴连接，再经链条传动机构带动行走轮转动，控制整机的前进和后退。

现有的打顶机均为刀片式打顶，存在较大安全隐患；为防止刀片甩出伤人，本实用新型采用一段尼龙绳代替刀片，在轴旋转时，尼龙绳甩出，切割顶芯；棉花打顶时期，顶芯为嫩芽，提高尼龙绳固定盘的转速，能够顺利切割顶芯。

在进入田间作业之前，根据棉花种植的行距、棉株高度不同进行轮距和底盘高度的调节，本实用新型设计了底盘轮距调节装置和底盘高度调节装置，调节方式为手动调节；能满足不同的棉花种植的行距、棉株高度，提高机器在田间通过性。

本实用新型的优点

(1)本实用新型采用绳式打顶方式，采用尼龙绳代替传统的刀片，防止刀片甩出伤人，降低了安全隐患；尼龙绳的材质轻盈，降低了打顶时功率的消耗；同时尼龙绳韧性强、防腐蚀性和耐磨性好，便于日常的维护与维修。

(2)可调节高地隙底盘前方安装有扶手，可采取手扶式作业；同时高地隙底盘轮距和底盘高度均可调节。轮距可以根据棉花行距的不同进行调节，提高打顶机在棉田的通过性；底盘高度可根据不同品种棉株高度的不同进行调节，防止机具对棉株的损害。

(3)本实用新型体积小、质量轻(驱动轮的轮距仅有1～1.6m，底盘高度仅为0.6～1m)，适合我国东部棉区丘陵等小地块田地使用，同时节约了能源，减少了对土地的压实，方便灵活。

(4)本实用新型可根据实际需要，调节绳式打顶装置的高度，适用于不同高度的棉株。

附图说明

图1是手扶式高地隙棉田打顶机整机示意图；

图2是绳式打顶装置示意图；

图3是手扶式高地隙棉田打顶机底盘示意图I；

图4是手扶式高地隙棉田打顶机底盘示意图II；

图5是手扶式高地隙棉田打顶机整机传动系统示意图；

图中：1.发动机，2.液压泵，3.手动换向阀，4.液压油管，5.驱动轮轮距调节机构，6.驱动轮高度调节机构，7.驱动轮，8.前轮，9.前轮高度调节机构，10.平行四连杆机构，11.绳式打顶装置，12.矩形挂载框架，13.液压升降油缸，14.前轮轮距调节机构，15.液压油箱，16.变速箱，17.扶手总成，18.打顶装置安装架，19.尼龙绳，20.尼龙绳固定盘，21.液压马达，22. 轴承座，23.打顶机构安装座，24.小皮带轮，25.皮带，26.轴，27.大皮带轮，28.液压马达安装座，29.前轮高度调节机构，30.前轮支撑轴，31.驱动轮安装架，32.丝杠，33.驱动轮高度调节座，34.驱动轮安装座，35.链传动机构，36.驱动轮轴，37.双十字万向节，38.传动轴，39.前轮轴，40.前轮安装架，41.前轮轮距调节机构，42.四连杆安装架，43.固定弯板，44.变速箱皮带轮，45.变速箱输入轴，46.变速箱皮带，47.发动机输出轴，48.发动机皮带轮，49.液压泵皮带， 50.液压泵皮带轮，51.液压泵输入轴，52.链轮I，53.传动链条，54.链轮II，55.变速箱输出轴。

具体实施方式

进入棉田作业之前，根据棉花种植的行距调整打顶机的轮距，其轮距调节范围为1～1.6m，首先将安装在驱动轮安装架31上的驱动轮高度调节座33和驱动轮安装座34的固定螺栓松开，使驱动轮高度调节座33和驱动轮安装座34可在驱动轮安装架31上同时左右滑动调节，再将驱动轮传动轴38上的固定销打开，驱动轮传动轴38与双十字万向节37的安装轴为嵌套连接，嵌入的深度可以调节，该安装轴一端设有多个通孔与传动轴38的通孔相配合，以固定销将两者固定连接。根据棉花种植行距，通过轮距调节装置将两侧驱动轮7向内或向外调整，调整完成再将螺栓和固定销紧固，完成驱动轮7轮距调整。将前轮轮距调节机构41处的固定螺栓松开，前轮支撑轴30为六角轴，与轮距调节机构41处的固定轴为嵌套连接，嵌入的深度可以调节，由螺栓固定。根据轮距要求，将两前轮8向内或向外调整，调整完成再将螺栓紧固，完成前轮8之间的轮距调整。

不同品种的棉株打顶时期高度不同，根据棉株高度，对底盘进行高度的调节，提高机具在棉田的通过性。所述底盘高度调节装置包括驱动轮高度调节座33和丝杠32；所述驱动轮高度调节座33安装在驱动轮安装架31上；驱动轮高度调节座33与驱动轮安装座34上下对称安装在驱动轮安装架31上；驱动轮高度调节座33与驱动轮安装座34在驱动轮安装架31 上同时移动；驱动轮高度调节座33和驱动轮安装座34在驱动轮安装架31上的左右位置能同时可调；每个驱动轮7连接有一个链传动机构35；所述链传动机构35包括链轮安装板、链轮I52、链轮II54和链条53；链传动机构35通过链轮安装板固定在驱动轮安装座34上；所述链轮I52安装在驱动轮轴上；所述链轮II54安装在传动轴38上；链轮I52和链轮II54通过链条53连接；所述驱动轮7两侧各有一个链轮安装板，链轮安装板上端连接驱动轮安装座 34，链轮安装板下端连接驱动轮轴，两个链轮安装板之间连接固定弯板43；固定弯板43固定在链轮安装板上；驱动轮高度调节座33上设有丝杠二32；丝杠二32底端与固定弯板43 铰接；丝杠二32正转或反转，能调整驱动轮链传动机构35的倾斜角度；调整丝杠二32正反转，丝杠二32长度伸长或缩短，用于控制链传动机构35绕驱动轮7安装座旋转，以改变底盘后部的离地间隙，其间隙调节范围为0.6～1m；通过调节前轮8前轮高度调节机构29上的手柄，可调节高地隙前部的离地间隙，使底盘前后离地间隙相同，完成整机底盘高度的调节。

绳式打顶装置通过U型卡槽和螺栓固定在打顶机前部的矩形挂载框架12上。工作时，汽油发动机1输出轴47通过皮带46、发动机皮带轮48、变速箱皮带轮44带动变速箱16工作，经过变速箱16变速增扭将动力由变速箱输出轴45输出，带动传动轴38转动，传动轴两端分别带动链轮II54，经链条53、链轮I52将动力传递到驱动轮7，控制驱动轮的前进与后退。同时，汽油发动机1输出轴47通过皮带49、发动机皮带轮48、液压泵皮带轮50带动液压泵2工作，液压泵2从液压油箱15吸取液压油，加压后将液压油通过液压油管4输送到手动换向阀3，换向阀3将液压油经液压油管4输送到液压升降油缸13或液压马达21，控制液压升降油缸13的伸缩或液压马达21的转动。液压升降油缸13伸长或缩短，带动平行四连杆机构方管改变倾斜的角度，控制矩形挂载框架12向上或向下运动，调整绳式打顶装置11的离地高度，满足不同高度棉株的打顶；液压马达21转动带动大皮带轮27旋转，经皮带25传动带动小皮带轮26旋转，小皮带轮24与绳式打顶装置的轴26配合安装，绳式打顶装置的轴 26与尼龙绳固定盘20为螺栓连接，尼龙绳19固定在尼龙绳固定盘20上,(尼龙固定盘20上沿其轴向可设置三段或四段尼龙绳19作为打顶刀片)，小皮带轮26带动轴26旋转，进而带动尼龙绳19绕轴26旋转，尼龙绳19切割棉株顶芯，进行打顶作业。

本实用新型中张紧装置可采用现有张紧技术实现:本实施例中张紧装置为焊接在打顶装置安装架上的螺母和与螺母配合的螺栓；将螺母固定在打顶装置安装架上，拧进螺栓，螺栓的细端顶住打顶机构安装座，安装完皮带后再拧这个螺栓，将打顶机构安装座抵住。每个打顶机构安装座一侧安装一个张紧装置,以张紧皮带，防止皮带太松而脱离皮带轮。

根据不同品种的棉花打顶时期高度的不同，绳式打顶装置可上下调节，四连杆安装架42 通过螺栓连接的方式固定，根据实际需要改变四连杆安装架42的调节孔与平行四连杆机构的连接位置，实现绳式打顶装置的上下调节。

本实施例中以三行棉花打顶作业为例，设置三个尼龙绳固定盘，但本实用新型同时打顶作业行数不局限于三行，可根据实际打顶行数的需要增加或减少尼龙绳固定盘的个数。