一种双边立式自动避障株间除草机制造技术

本发明专利技术涉及一种双边立式自动避障株间除草机，包括机架单元、动力传动单元、行宽调节单元、两个自动避障单元、双边液压控制单元和两个除草单元。机架单元是其他各单元的安装载体，动力传动单元实现动力从拖拉机PTO传输到除草机；行宽调节单元可根据实际要求改变作业行宽；自动避障单元可实现除草单元自动避开作物茎秆，触杆机构是自动避障单元信号采集的重要部件；双边液压控制单元为液压马达和液压缸提供动力；除草单元用于作物行间杂草的浅耕除草，其中的仿形机构可保证在不平整地面上除草深度一致。本发明专利技术可实现双边作业，并能自动避障除草，提高了作业效率，改善了除草作业效果。

A bilateral vertical automatic obstacle avoidance plant weeding machine

The invention relates to a bilateral vertical automatic obstacle avoidance weeder, which comprises a frame unit, a power transmission unit, a row width adjustment unit, two automatic obstacle avoidance units, a bilateral hydraulic control unit and two weeding units. Frame unit is the mounting carrier of other units. Power transmission unit transfers power from tractor PTO to weeder; line width adjustment unit can change operation line width according to actual requirements; automatic obstacle avoidance unit can realize weeding unit to avoid crop stalks automatically, and rod contact mechanism is an important part of signal acquisition of automatic obstacle avoidance unit. The two-sided hydraulic control unit provides power for the hydraulic motor and cylinder, and the weeding unit is used for shallow cultivation of weeds between rows of crops, in which the profiling mechanism ensures the same depth of weeding on uneven ground. The invention can realize bilateral operation, automatically avoid obstacles and weed, improve operation efficiency and weed control effect.

【技术实现步骤摘要】
一种双边立式自动避障株间除草机
本专利技术涉及农业机械
，特别涉及一种双边立式自动避障株间除草机。
技术介绍
目前，农业生产过程中使用的除草技术主要为化学除草和非化学除草。化学除草主要是使用除草剂进行除草，除草剂成本低、使用方便、易于大面积应用，但除草剂过量使用对生态环境造成严重破坏，长期使用同一种除草剂还会促使某些杂草产生“抗药性”，并且国家大力倡导生态文明、绿色发展，化学除草的使用未来会受到一定限制，因此非化学除草技术研究的重要性越来越凸显。常用的非化学除草技术有机械除草、农业防除草、生物技术除草、热力除草、电力除草等，其中，机械除草技术主要分为行间机械除草技术和株间机械除草技术，行间除草机械已比较成熟，但作物株间的除草机械因其作业环境复杂，相关研究甚少。国外，荷兰的Kouwenhoven和Kurstjens、丹麦的Melander、瑞典的Fogelberg等人对纯机械的株间除草技术进行研究，除草效果并不理想，且易伤苗。国内，东北农业大学的陈振歆、杨松梅、韩豹等人对纯机械的株间除草技术做了研究，作业效果一般，效率低，江苏大学的张鹏举、陈树人、华南农业大学的胡炼、中国农业大学的陈子文等人把图像识别技术与一些非接触传感技术应用到了自动避障控制系统中，取得较好效果，但仍存在成本高、效率低的问题，本专利技术人已发中国专利ZL201310221132.2“一种侧向株间除草机”，采用高速旋转绳，能将作物根部杂草清除，但没有避障功能。综上所述，株间除草机械已有一定研究，但总体进展缓慢，特别在解决作业效果、作业效率和机器成本上还有很大研究空间，因此研制性能优良、效率高、成本合理的株间除草机械仍是目前除草机械研制领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种双边立式自动避障株间除草机。本专利技术要解决的技术问题是：如何除去作物株间杂草，保证杂草除净率达到农艺的要求，且对作物的损伤最低；如何实现自动避障除草，提高除草机的工作效率，且大大领先人工除草效率；如何实现行宽可调，针对不同行宽的作物均能使用；如何选定合适的方案使整个除草机成本合理，保证农民使用过程中获得更高收益。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种双边立式自动避障株间除草机，包括：机架单元、动力传动单元、行宽调节单元、两个自动避障单元、双边液压控制单元和两个除草单元；所述机架单元包括：机架24、三点悬挂机架4和两个限深轮1，所述三点悬挂机架4安装在机架24的上方，与拖拉机的三点悬挂相连，所述两个限深轮1分别通过U型螺栓安装在机架24的后方，所述机架24的底部前端设有两个圆管，两个圆管位于机架24的底部纵梁上方；所述动力传动单元包括：动力输入轴7、大带轮5、大带轮安装座9、小带轮13、带座轴承6和皮带，所述大带轮安装座9套装在机架24的顶部横梁上，沿顶部横梁移动并通过螺栓固定其位置；所述动力输入轴7通过两个带座轴承6安装在大带轮安装座9上，其中动力输入轴7的一端与拖拉机动力输出装置(PTO，powertake-off)通过万向节相连，所述大带轮5安装在动力输入轴7的另一端上，两者之间用销连接，所述小带轮13通过两个带座轴承6安装在机架24的底部横梁上，并通过皮带与大带轮5相连；所述行宽调节单元包括：两个行宽调节安装架15、两个行宽调节液压缸12、液压缸安装座11和双向液压阀10，所述每个行宽调节安装架15上设有两个行宽调节安装座14，所述每个行宽调节安装架15上的行宽调节安装座14分别从两侧套装在机架24上的两个圆管内，两者之间间隙配合，可沿机架24上的圆管相对移动，所述两个行宽调节液压缸12的一端均安装在液压缸安装座11上，并通过液压油管与双向液压阀10连接，另一端均安装在行宽调节安装座14上，所述液压缸安装座11焊接在机架24的底部纵梁上；双向液压阀10安装在机架24的底部纵梁上；所述两个自动避障单元左右对称地设置在机架24的两侧，所述自动避障单元包括：触杆机构54、触杆机构安装架31、限深万向轮16、限深万向轮固定螺栓44、自动避障液压缸23、轴销45和除草单元调节机构46，所述触杆机构54通过U型螺栓安装在触杆机构安装架31上，所述限深万向轮16的方管套接在触杆机构安装架31的方管内部，两者间隙配合，并通过限深万向轮固定螺栓44固定两者的位置；所述除草单元调节机构46与触杆机构安装架31固定连接，触杆机构安装架31通过轴销45安装在行宽调节安装架15上，所述自动避障液压缸23的一端铰接在触杆机构安装架31上，另一端铰接在行宽调节安装架15上，所述自动避障液压缸23的伸缩使自动避障单元进入和移出作物行间；所述两个除草单元分别安装于两个自动避障单元的外侧，所述除草单元包括：仿形机构22、液压马达安装架20、联轴器19、液压马达21、圆锥轴承轴承座52、除草刀8、除草刀轴53、除草刀罩壳18和除草刀安装架51，所述仿形机构22的一端通过螺栓与除草单元调节机构46连接，能自由移动一定的角度，所述液压马达21安装在液压马达安装架20上，液压马达安装架20通过螺栓安装在仿形机构22的另一端，位于除草刀罩壳18的上方，所述圆锥轴承轴承座52通过螺栓安装在仿形机构22的另一端，所述除草刀轴53通过圆锥轴承轴承座52安装在除草刀罩壳18的内部，并通过联轴器19与液压马达21相连，所述除草刀安装架51安装在除草刀轴53的底端，所述除草刀8通过铆钉固定在除草刀安装架51上；所述双边液压控制单元包括：液压油箱3、液压泵26、液压泵安装座25和两个组合电磁阀2，所述液压油箱3安装在机架24的后部，所述液压泵26安装在液压泵安装座25上，液压泵安装座25焊接在机架24的后部，所述两个组合电磁阀2分别安装在机架24的顶部横梁两端；两个组合电磁阀2均与液压泵26连接，每个组合电磁阀2还均与一个自动避障液压缸23和一个液压马达21连接，液压泵26与液压油箱3、双向液压阀10和小带轮13连接。在上述方案的基础上，所述限深轮1包括：地轮27、调节丝杠30、地轮安装座29和固定螺栓28；所述地轮27上的方管套装在地轮安装座29上的方管内，两者之间间隙配合，能相对移动；所述调节丝杠30通过地轮安装座29顶端的螺纹孔与地轮27上的方管顶端固定，转动调节丝杠30可实现地轮27与地轮安装座29的相对移动，并通过固定螺栓28固定地轮27与地轮安装座29之间的位置；所述地轮安装座29通过U型螺栓安装在机架24的后方。在上述方案的基础上，所述大带轮安装座9包括：活动安装座43、螺纹孔安装座41、调节螺杆40和固定螺钉42；所述活动安装座43上设有埋孔，调节螺杆40安装在螺纹孔安装座41上，调节螺杆40的一端顶入埋孔中，并通过固定螺钉42与活动安装座43连接，转动调节螺杆40可实现活动安装座43的左右平移，从而改变大带轮安装座9的位置，以确定大带轮5与小带轮13之间的距离。在上述方案的基础上，所述触杆机构54包括：触杆17、触杆角度调节机构32、拉伸弹簧34、触杆安装座33、触杆轴承35、触杆机构安装座36、缓冲橡胶块39、限位机构38和接近式开关传感器37，所述触杆17安装在触杆调节机构32上，触杆调节机构32安装在触杆安装座33上，触杆安装座本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双边立式自动避障株间除草机，其特征在于，包括：机架单元、动力传动单元、行宽调节单元、两个自动避障单元、双边液压控制单元和两个除草单元；所述机架单元包括：机架(24)、三点悬挂机架(4)和两个限深轮(1)，所述三点悬挂机架(4)安装在机架(24)的上方，与拖拉机的三点悬挂相连，所述两个限深轮(1)分别通过U型螺栓安装在机架(24)的后方，所述机架(24)的底部前端设有两个圆管，两个圆管位于机架(24)的底部纵梁上方；所述动力传动单元包括：动力输入轴(7)、大带轮(5)、大带轮安装座(9)、小带轮(13)、带座轴承(6)和皮带，所述大带轮安装座(9)套装在机架(24)的顶部横梁上，沿顶部横梁移动并通过螺栓固定其位置；所述动力输入轴(7)通过两个带座轴承(6)安装在大带轮安装座(9)上，其中动力输入轴(7)的一端与拖拉机动力输出装置通过万向节相连，所述大带轮(5)安装在动力输入轴(7)的另一端上，两者之间用销连接，所述小带轮(13)通过两个带座轴承(6)安装在机架(24)的底部横梁上，并通过皮带与大带轮(5)相连；所述行宽调节单元包括：两个行宽调节安装架(15)、两个行宽调节液压缸(12)、液压缸安装座(11)和双向液压阀(10)，所述每个行宽调节安装架(15)上设有两个行宽调节安装座(14)，所述每个行宽调节安装架(15)上的行宽调节安装座(14)分别从两侧套装在机架(24)上的两个圆管内，两者之间间隙配合，可沿机架(24)上的圆管相对移动，所述两个行宽调节液压缸(12)的一端均安装在液压缸安装座(11)上，并通过液压油管与双向液压阀(10)连接，另一端均安装在行宽调节安装座(14)上，所述液压缸安装座(11)焊接在机架(24)的底部纵梁上；双向液压阀(10)安装在机架(24)的底部纵梁上；所述两个自动避障单元左右对称地设置在机架(24)的两侧，所述自动避障单元包括：触杆机构(54)、触杆机构安装架(31)、限深万向轮(16)、限深万向轮固定螺栓(44)、自动避障液压缸(23)、轴销(45)和除草单元调节机构(46)，所述触杆机构(54)通过U型螺栓安装在触杆机构安装架(31)上，所述限深万向轮(16)的方管套接在触杆机构安装架(31)的方管内部，两者间隙配合，并通过限深万向轮固定螺栓(44)固定两者的位置；所述除草单元调节机构(46)与触杆机构安装架(31)固定连接，触杆机构安装架(31)通过轴销(45)安装在行宽调节安装架(15)上，所述自动避障液压缸(23)的一端铰接在触杆机构安装架(31)上，另一端铰接在行宽调节安装架(15)上，所述自动避障液压缸(23)的伸缩使自动避障单元进入和移出作物行间；所述两个除草单元分别安装于两个自动避障单元的外侧，所述除草单元包括：仿形机构(22)、液压马达安装架(20)、联轴器(19)、液压马达(21)、圆锥轴承轴承座(52)、除草刀(8)、除草刀轴(53)、除草刀罩壳(18)和除草刀安装架(51)，所述仿形机构(22)的一端通过螺栓与除草单元调节机构(46)连接，能自由移动一定的角度，所述液压马达(21)安装在液压马达安装架(20)上，液压马达安装架(20)通过螺栓安装在仿形机构(22)的另一端，位于除草刀罩壳(18)的上方，所述圆锥轴承轴承座(52)通过螺栓安装在仿形机构(22)的另一端，所述除草刀轴(53)通过圆锥轴承轴承座(52)安装在除草刀罩壳(18)的内部，并通过联轴器(19)与液压马达(21)相连，所述除草刀安装架(51)安装在除草刀轴(53)的底端，所述除草刀(8)通过铆钉固定在除草刀安装架(51)上；所述双边液压控制单元包括：液压油箱(3)、液压泵(26)、液压泵安装座(25)和两个组合电磁阀(2)，所述液压油箱(3)安装在机架(24)的后部，所述液压泵(26)安装在液压泵安装座(25)上，液压泵安装座(25)焊接在机架(24)的后部，所述两个组合电磁阀(2)分别安装在机架(24)的顶部横梁两端；两个组合电磁阀(2)均与液压泵(26)连接，每个组合电磁阀(2)还均与一个自动避障液压缸(23)和一个液压马达(21)连接，液压泵(26)与液压油箱(3)、双向液压阀(10)和小带轮(13)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种双边立式自动避障株间除草机，其特征在于，包括：机架单元、动力传动单元、行宽调节单元、两个自动避障单元、双边液压控制单元和两个除草单元；所述机架单元包括：机架(24)、三点悬挂机架(4)和两个限深轮(1)，所述三点悬挂机架(4)安装在机架(24)的上方，与拖拉机的三点悬挂相连，所述两个限深轮(1)分别通过U型螺栓安装在机架(24)的后方，所述机架(24)的底部前端设有两个圆管，两个圆管位于机架(24)的底部纵梁上方；所述动力传动单元包括：动力输入轴(7)、大带轮(5)、大带轮安装座(9)、小带轮(13)、带座轴承(6)和皮带，所述大带轮安装座(9)套装在机架(24)的顶部横梁上，沿顶部横梁移动并通过螺栓固定其位置；所述动力输入轴(7)通过两个带座轴承(6)安装在大带轮安装座(9)上，其中动力输入轴(7)的一端与拖拉机动力输出装置通过万向节相连，所述大带轮(5)安装在动力输入轴(7)的另一端上，两者之间用销连接，所述小带轮(13)通过两个带座轴承(6)安装在机架(24)的底部横梁上，并通过皮带与大带轮(5)相连；所述行宽调节单元包括：两个行宽调节安装架(15)、两个行宽调节液压缸(12)、液压缸安装座(11)和双向液压阀(10)，所述每个行宽调节安装架(15)上设有两个行宽调节安装座(14)，所述每个行宽调节安装架(15)上的行宽调节安装座(14)分别从两侧套装在机架(24)上的两个圆管内，两者之间间隙配合，可沿机架(24)上的圆管相对移动，所述两个行宽调节液压缸(12)的一端均安装在液压缸安装座(11)上，并通过液压油管与双向液压阀(10)连接，另一端均安装在行宽调节安装座(14)上，所述液压缸安装座(11)焊接在机架(24)的底部纵梁上；双向液压阀(10)安装在机架(24)的底部纵梁上；所述两个自动避障单元左右对称地设置在机架(24)的两侧，所述自动避障单元包括：触杆机构(54)、触杆机构安装架(31)、限深万向轮(16)、限深万向轮固定螺栓(44)、自动避障液压缸(23)、轴销(45)和除草单元调节机构(46)，所述触杆机构(54)通过U型螺栓安装在触杆机构安装架(31)上，所述限深万向轮(16)的方管套接在触杆机构安装架(31)的方管内部，两者间隙配合，并通过限深万向轮固定螺栓(44)固定两者的位置；所述除草单元调节机构(46)与触杆机构安装架(31)固定连接，触杆机构安装架(31)通过轴销(45)安装在行宽调节安装架(15)上，所述自动避障液压缸(23)的一端铰接在触杆机构安装架(31)上，另一端铰接在行宽调节安装架(15)上，所述自动避障液压缸(23)的伸缩使自动避障单元进入和移出作物行间；所述两个除草单元分别安装于两个自动避障单元的外侧，所述除草单元包括：仿形机构(22)、液压马达安装架(20)、联轴器(19)、液压马达(21)、圆锥轴承轴承座(52)、除草刀(8)、除草刀轴(53)、除草刀罩壳(18)和除草刀安装架(51)，所述仿形机构(22)的一端通过螺栓与除草单元调节机构(46)连接，能自由移动一定的角度，所述液压马达(21)安装在液压马达安装架(20)上，液压马达安装架(20)通过螺栓安装在仿形机构(22)的另一端，位于除草刀罩壳(18)的上方，所述圆锥轴承轴承座(52)通过螺栓安装在仿形机构(22)的另一端，所述除草刀轴(53)通过圆锥轴承轴承座(52)安装在除草刀罩壳(18)的内部，并通过联轴器(19)与液压马达(21)相连，所述除草刀安装架(51)安装在除草刀轴(53)的底端，所述除草刀(8)通过铆钉固定在除草刀安装架(51)上；所述双边液压控制单元包括：液压油箱(3)、液压泵(26)、液压泵安装座(25)和两个组合电磁阀(2)，所述液压油箱(3)安装在机架(24)的后部，所述液压泵(26)安装在液压泵安装座(25)上，液压泵安装座(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丽明，于畅畅，邢洁洁，袁全春，段壮壮，马帅，陈晨，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11