一种收割机底盘行走装置及收割机的制作方法

本发明属于收获机领域，具体涉及一种收割机底盘行走装置及收割机。

背景技术：

现有的国内外联合收割机的行走底盘装置主要有轮式、履带式、三角履带与轮式组合型三种方式，轮式行走底盘装置主要适用于一般旱地和平整路面上的机械收获作业，轮式行走地盘装置要求地面平整，含水率低，其在田间行走速度较快，并且在平整路面上易于改变方向，跨区作业行走速度快，因而广泛用于一般旱地平整地面上的机械收获作业；履带式行走底盘装置主要用于湿软路面的机械作业，履带式行走底盘装置由于其接地比压较小，因而不易出现较深下陷的情况，但是由于其行走速度较慢，在湿软路面转弯问题较大，并且不适合跨区作业，且运输成本较高。

现有联合收割机底盘的研究主要集中在收割机底盘对整机的工作效率上，如中国专利cn201611054381.7一种全喂入联合收割机，针对现有的联合收割机设计了一种通用型联合收割机底盘，结构简单，性能可靠，传动效率高，能够快速驳接多种独立割台，使用率较高，实现了收割机体一机多用的作业要求；如中国专利cn201420219473.6一种全喂入联合收割机，针对现有收割机类型多种多样的情况，设计了一种可以适用于多种脱离滚筒的行走底盘装置，提高了底盘行走装置对不同脱粒结构的适应性；中国专利cn202697262u高地隙行走的履带联合收割机，设计了一种高离地间隙的履带底盘行走装置，提高了履带式联合收割机在湿软地地面的作业能力；中国专利cn201720292569.9一种全喂入联合收割机，设计了一种多功能联合收割机底盘，通过活动摆臂实现底盘升降从而能够提高联合收割机陷入泥潭时的脱困能力；对于一般平整路面或旱地作业，一般的轮式底盘机构已经基本上能够满足现有的工作要求，但是对于南方湿软水田的适应性较差，尽管履带底盘行走装置对于该类水田具有一定的适应能力，但是履带式联合收割机作业速度缓慢，不易转向，作业效率较低，并且运输需要专门的车辆拖运，成本较高，适应性较差。

技术实现要素：

针对现有技术中收割机轮式行走底盘和履带式行走底盘在湿软水田内作业时出现的行走困难、易于下陷、适应性差等问题，本发明提供了一种收割机底盘行走装置，以提高收获机在湿软水田内作业能力及作业效率，极大地提高了其对于在湿软水田内工作的适应性和工作效率，是一种既能够实现在湿软水田内高速高效作业又适用于跨地区作业的收割机底盘行走装置。

本发明还提供一种包括所述收割机底盘行走装置的收割机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种收割机底盘行走装置，包括底盘、螺旋推进器动力传动系统、螺旋推进装置、车轮组支撑传动装置、车轮组和控制器；

所述螺旋推进器动力传动系统安装在底盘底部；

所述螺旋推进装置包括结构相同的右螺旋推进装置和左螺旋推进装置；右螺旋推进装置和左螺旋推进装置分别纵向安装在底盘下方，所述右螺旋推进装置和左螺旋推进装置均包括滚动圆筒、多个螺旋叶片、动力传动轴和拨茬器；所述滚动圆筒的轴线与动力传动轴轴线重合；所述螺旋叶片沿螺旋方向分布在滚动圆筒表面；相邻的螺旋叶片之间的螺旋间距为水稻行间距的一半；所述拨茬器安装于滚动圆筒上方，拨茬器包括多个成排布置的拨齿，拨齿与螺旋叶片交错分布，每个拨齿分别位于两个相邻的螺旋叶片之间，螺旋推进器动力传动系统分别与右螺旋推进装置和左螺旋推进装置连接，分别驱动右螺旋推进装置和左螺旋推进装置转动；

所述车轮组支撑传动装置包括相同的前车轮组支撑传动装置和后车轮组支撑传动装置；所述前车轮组支撑传动装置和后车轮组支撑传动装置均包括固定连接装置、液压推进器、纵向支撑梁和横向支撑梁；固定连接装置安装在底盘底部，所述液压推进器的一端与纵向支撑梁连接，另一端与固定连接装置连接；所述纵向支撑梁的两侧分别设有对称布置的横向支撑梁，横向支撑梁的一端与纵向支撑梁连接，另一端与车轮组内的第二液压马达连接。

所述车轮组包括相同的右前车轮、左前车轮、右后车轮和左后车轮；所述右前车轮、左前车轮、右后车轮和左后车轮均包括外胎、轮毂和第二液压马达；所述外胎嵌套在轮毂上；所述第二液压马达通过滚动轴承设置在轮毂上、且第二液压马达输出轴和轮毂连接；

所述控制器分别与螺旋推进器动力传动系统、车轮组支撑传动装置和车轮组连接。

上述技术方案中，所述螺旋推进器动力传动系统包括结构相同的右前传动装置、左前传动装置、左后传动装置和右后传动装置；所述右前传动装置、左前传动装置、左后传动装置和右后传动装置均分别包括第一液压马达、动力输入带轮、动力传输带和动力输出带轮；所述第一液压马达通过液压马达固定装置安装在传动装置的外壳内部；第一液压马达的动力输出端与动力输入带轮连接；动力输入带轮通过动力传输带与动力输出带轮相连；动力输出带轮与螺旋推进装置的动力转动轴相连。

上述技术方案中，所述第一液压马达的动力输出端通过第一键与动力输入带轮连接；所述动力输出带轮通过第一键与动力转动轴相连。

上述技术方案中，所述螺旋叶片倾斜布置，倾斜角度为15°～25°。

上述技术方案中，所述轮毂与外胎接触的表面设有多个三角齿。

上述技术方案中，所述横向支撑梁下方设有横向加强筋。

上述技术方案中，所述滚动圆筒为空心结构。

一种收割机，包括所述的收割机底盘行走装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述收割机底盘行走装置具有螺旋推进装置和车轮组，为湿软水田和旱地两用型行走底盘结构，螺旋推进装置每个螺旋叶片的间距与水稻行间距相匹配，使得螺旋叶片推挤收获后的水稻残茬能提高其行走过程中的推进力，减少了行走于水田内出现的土壤推进力不足和原地打滑的现象，与此同时在一定程度上起到了松土的作用，当一部分秸秆被拔起时也起到了秸秆还田的作用，极大地提高了其对于在湿软水田内工作的适应性和工作效率，同时也可适用于一般平整地面的作业，解决了现有技术中收割机轮式行走底盘和履带式行走底盘在湿软水田内作业时出现的行走困难、易于下陷、适应性差等问题。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一实施方式的收割机底盘行走装置主视图；

图2为本发明一实施方式的收割机底盘行走装置左视图；

图3为本发明一实施方式的右后螺旋推进器动力装置剖面图；

图4为本发明一实施方式的右螺旋推进装置主视图；

图5为本发明一实施方式的右螺旋推进装置主视剖面图；

图6为本发明一实施方式的前车轮组支撑传动装置主视图局；

图7为本发明一实施方式的前车轮组支撑传动装置左视局部剖视图；

图8为本发明一实施方式的右前液压驱动轮胎主视剖视图；

图9为本发明一实施方式的右前液压驱动轮胎左视剖视图；

图10为本发明一实施方式的右后液压驱动轮胎主视图；

图11为本发明一实施方式的纵向螺旋行走底盘与谷物收获背包的装配图。

附图标记说明如下：

1-螺旋推进器动力传动系统，2-螺旋推进装置，3-车轮组支撑传动装置，4-车轮组，5-底盘，6-谷物收获背包，101-外壳，102-第一液压马达，103-第一液压进出油管，104-动力输入带轮，105-第一键，106-动力输出带轮，108-液压马达固定件，109-右前传动装置，1010-左前传动装置，1011-左后传动装置，201-滚动圆筒，202-螺旋推进器，203-动力转动轴，204-拨茬器，205-右螺旋推进装置，206-左螺旋推进装置，301-固定连接装置，302-液压推进器，303-纵向支撑梁，304-横向支撑梁，305-横向加强筋，306-前车轮组支撑传动装置，307-后车轮组支撑传动装置，401-外胎，402-轮毂，403-第二液压马达，404-第二键，405-第二液压进出油管，406-滚动轴承，407-右前车轮，408-左前车轮，409-右后车轮，4010-左后车轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1所示为本发明所述联合收割机底盘装置的一种实施方式，所述联合收割机底盘装置，包括底盘5、螺旋推进器动力传动系统1、螺旋推进装置2、车轮组支撑传动装置3、车轮组4和控制器；螺旋推进器动力传动系统1和车轮组支撑传动装置3安装在底盘5底部，所述螺旋推进器动力传动系统1与螺旋推进装置2连接，驱动螺旋推进装置2转动。车轮组支撑传动装置3和车轮组4连接，调节车轮组4的升降。所述控制器分别与螺旋推进器动力传动系统1、车轮组支撑传动装置3和车轮组4连接。

如图2和3所示，所述螺旋推进器动力传动系统1安装在底盘5底部。所述螺旋推进器动力传动系统1包括结构相同的右前传动装置109、左前传动装置1010、左后传动装置1011和右后传动装置；所述右前传动装置109、左前传动装置1010、左后传动装置1011和右后传动装置均分别包括第一液压马达102、动力输入带轮104、动力传输带106和动力输出带轮107；所述第一液压马达102通过液压马达固定装置108安装在传动装置的外壳101内部；第一液压马达102的第一液压进出油管103与液压的油路系统连接。所述第一液压马达102的动力输出端通过第一键105与动力输入带轮104连接，将动力输出到动力输入带轮104；动力输入带轮104通过动力传输带106与动力输出带轮107相连；动力输出带轮107通过第一键105与螺旋推进装置2的动力转动轴203相连。

如图4和5所示，所述螺旋推进装置2包括结构相同的右螺旋推进装置205和左螺旋推进装置206，右螺旋推进装置205和左螺旋推进装置206分别纵向对称安装在底盘5下方，右螺旋推进装置205和左螺旋推进装置206的轴线方向与联合收割机的前进方向一致，螺旋推进器动力传动系统1分别与右螺旋推进装置205和左螺旋推进装置206连接，分别驱动右螺旋推进装置205和左螺旋推进装置206转动。所述右螺旋推进装置205和左螺旋推进装置206均包括滚动圆筒201、螺旋推进器202、动力传动轴203和拨茬器204；所述滚动圆筒201的轴线与动力传动轴203轴线重合，二者之间通过焊接密封；所述滚动圆筒201为空心结构，遇到地面水较多时可以通过浮力可有效降低整机的负载，增加整机的负载能力。所述螺旋叶片202均匀分布在滚动圆筒201表面，两者通过焊接进行连接，相邻的螺旋叶片202之间的螺旋间距为水稻行间距的一半，使得每个螺旋叶片202的间距与水稻行间距相匹配，从而实现螺旋叶片推挤收获后的水稻残茬提高其行走过程中的推进力，克服了一般类似结构行走于水田内出现的土壤推进力不足和原地打滑的现象，与此同时在一定程度上起到了松土的作用，当一部分秸秆被拔起时也起到了秸秆还田的作用。所述拨茬器204安装于滚动圆筒201上方，拨茬器204包括多个拨齿，拨齿分别位于两个相邻的螺旋叶片202之间，拨茬器204通过焊接安装于螺旋推进器动力传动系统1中的前后传动装置之间。通过拨茬器204的使用，避免了在行进过程中出现部分水稻残茬卡在螺旋叶片202之间的情况，提升了底盘行走装置的可靠性、实用性和适用性能。本发明比一般依靠与土壤之间的摩擦力进行前行的行走装置具有更大的行驶推力，因而能够实现在湿软路面上的快速行驶，并且能够轻松转向，克服了传统履带在湿软地面转向困难的缺陷，在一定程度上具有松土和促进秸秆还田的功能，同时提高了工作效率，有效地提升了联合收割机在湿软路面的工作效率和适应能力。

如图6和7所示，所述车轮组支撑传动装置3和车轮组5安装在底盘5底部，车轮组支撑传动装置3分别与车轮组4连接。所述车轮组支撑传动装置3包括相同的前车轮组支撑传动装置306和后车轮组支撑传动装置307；所述前车轮组支撑传动装置306和后车轮组支撑传动装置307均包括固定连接装置301、液压推进器302、纵向支撑梁303和横向支撑梁304；固定连接装置301安装在底盘5底部，所述液压推进器302的一端与纵向支撑梁303连接，另一端与固定连接装置301连接；所述纵向支撑梁303的两侧分别设有对称布置的横向支撑梁304，横向支撑梁304的一端与纵向支撑梁303连接，另一端与车轮组4内的第二液压马达403连接；所述横向支撑梁304下方设有横向加强筋305。

如图8、9和10所示，所述车轮组4为液压驱动车轮组，包括相同的右前车轮407、左前车轮408、右后车轮409和左后车轮4010；所述右前车轮407、左前车轮408、右后车轮409和左后车轮4010均包括外胎401、轮毂402、第二液压马达403和第二液压进出油管405；所述外胎401嵌套在轮毂402上；所述轮毂402与外胎401接触的表面设有多个三角齿，多个三角齿用于固定外胎401，防止其滑动；所述第二液压马达403通过滚动轴承406设置在轮毂402上、且第二液压马达403输出轴通过第二键404和轮毂402连接，从而实现车轮的转动；所述第二液压马达403的第二液压进出油管405通过横向支撑梁304的空心结构与液压的油路系统连接。

根据本实施例1优选的，所述右螺旋推进装置205和左螺旋推进装置206的高度分别为30～50cm、长度为105～145cm，厚度为2～3cm；所述滚动圆筒201直径为25～40cm、长度为105～145cm、厚度为2～3cm；螺旋叶片202有7～9个，每个螺旋叶片之间的螺旋间距为15cm左右，为一般水稻行间距的一半，从而保证螺旋叶片202能够至少有一半以上能够依靠水稻秸秆向前行进，进一步减少出现原地打滑的现象，并能够最大限度地利用螺旋叶片202，减少不必要的浪费，考虑到拨茬器204的工作部件位于每一个螺旋叶片202之间，在避免碰撞的前提下最大限度提升螺旋推进装置2的效率。螺旋叶片202倾斜角度为15°～25°，旋转的过程中不与拨茬器204的拨齿触碰，保证拨茬器的正常工作同时保证前进的动力。突出滚动圆筒201部分的高度为15～20cm，该高度与一般收割机收割后留茬高度相匹配，减少行进阻力，并且在初次行走时减少茎杆的根部发生位移，降低对螺旋推进装置2的行走影响。所述拨茬器204安装在螺旋推进器动力传动系统1中的前、后传动装置之间，二者通过焊接进行固定，拨茬器204的总长度为115～155cm，工作部件拨齿为圆柱形，直径为3～5cm，每个拨齿位置与螺旋叶片202交错分布，均匀布置，间距为15cm左右，共7～9个，两侧距离叶片4～6cm，拨齿顶部距离滚动圆筒201外轮廓3～7cm。

根据本实施例1优选的，所述车轮组支撑传动装置3包括相同的前车轮组支撑传动装置306和后车轮组支撑传动装置307，总宽度为100～120cm；所述液压推进器302的行程为5～30cm；横向支撑梁304位于纵向支撑梁303两侧对称布置，两端连接液压驱动车轮组4内的第二液压马达403，纵向支撑梁303长度为35～40cm，截面宽度为4～8cm，高度为5～10cm；横向加强筋305位于横向支撑梁304下方，之间通过焊接进行连接。

所述驱动车轮组4的右前车轮407、左前车轮408、右后车轮409和左后车轮4010的直径均为40～60cm、厚度均为9～15cm；所述轮毂402表面均匀布置有22～26个三角齿，其高度为3～6cm，宽度为8～15cm，厚度为20～40mm，圆周角为25°～40°。

本发明能够实现两种行驶方式的随意切换，当其工作在湿软水田内时，只需通过液压推进器302将四个液压驱动轮胎抬起，高度可以根据实际需要进行调节，此时螺旋推进装置2成为底盘的工作部件，实现在湿软路面的行驶，当其需要进行跨区作业行驶在正常公路上时，螺旋推进装置2则无法适用，否则会破坏路面，此时只需通过液压推进器302，将四个驱动轮放下，撑起整机，即可实现四轮驱动，此时用于一般的平整旱地的作业。

本发明所述收割机底盘行走装置的行走方式的转换以及田间收获时的具体实施过程如下：

当收割机需要在平整路面上快速行驶、需要跨区域作业或需要在相对平整的旱地上进行行走或者作业时，收割机采用轮式结构，通过车轮组支撑传递装置3中的液压推进器302实现车轮组4的升降；由车轮组4的四个第二液压马达403带动轮毂402从而带着外胎401一起进行转动；所述右前车轮407、左前车轮408、右后车轮409和左后车轮4010拥有独立的第二液压马达403，可以通过控制器控制四个轮胎中第二液压马达403的转动速度和转动方向实现转弯和转弯半径的调整以及车辆行驶速度的调节，并且通过液压控制可以实现无级变速；提高了装置的转向性能、操作性能和灵活性。

当收割机底盘行走装置需要在湿软水田内行驶时，此时的底盘行走装置需要切换为螺旋推进装置2，只需通过液压推进器302实现车轮的升高，从而实现螺旋推进装置2的相对降低，使得螺旋叶片202能够接触地面即可；当螺旋叶片202接触地面后可根据不同工作情况继续升高液压驱动轮；螺旋推进装置2的动力通过螺旋推进器动力传动系统1提供，通过控制其内部的第一液压马达102从而实现无极调速，同时也可以根据不同的速度范围的要求更换不同的动力输出带轮107，从而实现改变系统传动比，节省能量；右前传动装置109和右后传动装置同时运作，并且运行速度相同；左前传动装置1010和左后传动装置1011也需要同时运作并且速度相同；当其需要进行转向操作时，螺旋推进器动力传动系统1一侧传动装置停止运作，另一侧进行传动；如左转时，右前传动装置109和右后传动装置同时停止，左前传动装置1010和左后传动装置1011继续旋转，从而实现转向；螺旋推进装置2很好克服了传统行走地盘装置在湿软水田转向困难、作业效率低的问题，该结构具有很好的通用性和适用性。

实施例2

一种收割机，所述收割机包括实施例1所述的收割机底盘行走装置，因此具有实施例1的有益效果，此处不再赘述。

如图11所示，通过在实施例1的收割机底盘行走装置上安装谷物收获背包6便可进行田间收获，具有很好的通用性。所述控制器可位于驾驶操作台内，便于实现是整机的控制。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。