一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，包括懸掛架、調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架、同步運(yùn)動(dòng)桿、同步運(yùn)動(dòng)架、平地鏟刀；調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架與懸掛架通過軸承座連接，其特征在于：它還包括兩個(gè)鉸接座，鉸接座的下端與平地鏟刀的下部固定，上端與同步運(yùn)動(dòng)架鉸接；調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架、同步運(yùn)動(dòng)桿、同步運(yùn)動(dòng)架、鉸接座連同平地鏟刀、調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架依次鉸接組成平行四邊形機(jī)構(gòu)，且平地鏟刀的上端的鉸接點(diǎn)與鉸接座的鉸接點(diǎn)的連線位于平行四邊形的一條邊上，同步運(yùn)動(dòng)架和調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架豎直設(shè)置；同步運(yùn)動(dòng)架帶動(dòng)激光接收器同步升降。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)式的平地鏟刀與平動(dòng)式的激光接收器的高程的同步，平地精度更高，屬于農(nóng)業(yè)水田耕整機(jī)具技術(shù)領(lǐng)域。
【專利說明】
一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種農(nóng)業(yè)水田耕整機(jī)具，特別涉及一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，在我國的農(nóng)業(yè)灌溉中，地面灌溉占主導(dǎo)地位，而灌溉水利用率較低，還有較 大的節(jié)水潛力。土地精細(xì)平整是改善地面灌溉系統(tǒng)性能的重要前提條件之一，是提高地面 灌水質(zhì)量的重要基礎(chǔ)措施之一。激光平地系統(tǒng)最重要特點(diǎn)是節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，可提高農(nóng)業(yè)用 水效果，節(jié)水30%~50%;由于平整后的耕地平整度高，有利于提高作物灌溉出苗率，改善 作物的生長環(huán)境，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，高精度的土地平整作業(yè)，農(nóng)作物產(chǎn)量可提高20%~ 30%;利用激光精密平整后，施用化肥都被保存在作物根部，分布均勻且不會(huì)出現(xiàn)肥料流失 和脫肥現(xiàn)象，減少環(huán)境污染，肥料利用率提高20 %。
[0003] 目前，我國水田激光平地機(jī)一般是通過液壓驅(qū)動(dòng)與平行連桿末端鉸接的平地鏟豎 直上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)平地鏟的高程調(diào)節(jié)。由于平地鏟較重，平地鏟上升和下降的相對(duì)壓力 差較大，嚴(yán)重影響平地機(jī)的重心平穩(wěn)和平地鏟高程自動(dòng)調(diào)節(jié)控制。因此，對(duì)于水田激光平地 機(jī)需要一種新型水田激光平地機(jī)，以滿足水田精準(zhǔn)激光平整的需求。
[0004] CN103583101A公開了一種水田激光平地機(jī)的平地鏟高程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，采用平行四邊 形機(jī)構(gòu)對(duì)平地鏟的高程進(jìn)行調(diào)節(jié)，將平地鏟作為平行四邊形機(jī)構(gòu)的一條邊，易于控制和提 高水田激光平地機(jī)的平整精度。然而這種結(jié)構(gòu)存在如下缺點(diǎn)：1.平地鏟是轉(zhuǎn)動(dòng)而激光接收 器是平動(dòng)，平地鏟的高程變化和激光接收器的高程變化不同步，誤差較大。2.平地鏟刀無法 折疊，寬度較大，運(yùn)輸不便。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是:對(duì)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)動(dòng)式平地鏟 高程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提供一種使平地鏟刀高程變化與激光接收器高程變化近似同 步，平地效果更為精準(zhǔn)且平地效率更高的轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，包括懸掛架、調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架、同步運(yùn)動(dòng)桿、同步運(yùn)動(dòng)架、 平地鏟刀；調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架與懸掛架通過軸承座連接，其特征在于：它還包括兩個(gè)鉸接座，鉸接 座的下端與平地鏟刀的下部固定，上端與同步運(yùn)動(dòng)架鉸接;調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架、同步運(yùn)動(dòng)桿、同步 運(yùn)動(dòng)架、鉸接座連同平地鏟刀、調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架依次鉸接組成平行四邊形機(jī)構(gòu)，且平地鏟刀的上 端的鉸接點(diǎn)與鉸接座的鉸接點(diǎn)的連線位于平行四邊形的一條邊上，同步運(yùn)動(dòng)架和調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng) 架豎直設(shè)置;同步運(yùn)動(dòng)架帶動(dòng)激光接收器同步升降。
[0008] 調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架和平地鏟刀的鉸接點(diǎn)為0,取過0點(diǎn)豎直向上為Y軸正方向，垂直于Y軸 從同步運(yùn)動(dòng)架指向懸掛架為Z軸正方向，平地鏟刀的幅寬方向?yàn)閄軸方向，建立XYZ直角坐標(biāo) 系;在YZ平面上，同步運(yùn)動(dòng)架和鉸接座的鉸接點(diǎn)為A，平地鏟刀的下鏟面最低點(diǎn)為B，A垂直于 鏟面的交點(diǎn)C，過0點(diǎn)且平行于鏟面交平地鏟的底面的交點(diǎn)為D，i3為OD與Y軸負(fù)方向的夾角， S Γ = F, - +(OD-HCy cos β arelanf-^-+ ^(OD: + DB2)cos(/y-aretan -)優(yōu) 0Σ) - β￡) 0D u -1 ? 化后Δ T = Tmax-Tmin彡9.5mm，使平地|產(chǎn)刀高程變化與激光接收器高程近似同步。此處所說 的近似同步，指的是工作區(qū)域內(nèi)的高程誤差很小，可達(dá)4.75%。
[0009] 同步運(yùn)動(dòng)架呈倒U形;鉸接座的數(shù)量為兩個(gè)，分別與同步運(yùn)動(dòng)架的倒U形的下端連 接。
[0010] 平地鏟刀包括一個(gè)主鏟刀、兩個(gè)左右副鏟刀、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)左右副鏟刀相對(duì)于主鏟刀 向前折疊的折疊驅(qū)動(dòng)裝置;與鉸接座連接的主鏟刀位于中間，兩個(gè)左右副鏟刀分別位于主 鏟刀的左右兩側(cè)，且左右副鏟刀與主鏟刀轉(zhuǎn)動(dòng)式連接。
[0011]取主鏟刀的幅寬為X7軸，鏟面為X7V平面，從平面指向主鏟刀的正面為Z'軸 的正方向，建立V V Z7直角坐標(biāo)系；左右副鏟刀相對(duì)于主鏟刀轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線為L，L平行于 r Z7平面，且L在Y7 Z7上的投影與r軸的夾角為α，6° 10° ;左右副鏟刀相對(duì)于主鏟刀向 前上方折疊。
[0012] 折疊驅(qū)動(dòng)裝置為折疊液壓油缸，一個(gè)折疊液壓油缸對(duì)應(yīng)一個(gè)左右副鏟刀；折疊液 壓油缸的一端與主1廣刀纟父接，另一端與左右副1廣刀纟父接;折置液壓油缸縮至最短時(shí)，主1廣刀 與左右副鏟刀位于同一平面;折疊液壓油缸伸長時(shí)，左右副鏟刀向主鏟刀的正面折疊，減小 幅。
[0013] 主鏟刀和左右副鏟刀的背面均設(shè)有鉸接耳，主鏟刀和左右副鏟刀之間通過鉸接耳 連接，主鏟刀和折疊液壓油缸通過鉸接耳連接，左右副鏟刀和折疊液壓油缸通過鉸接耳連 接。
[0014] 懸掛架上設(shè)有沿著前后方向延伸的調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架上裝有軸承座和軸 承，通過調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸和軸承的配合，調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架繞調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng);懸掛架上還安裝有 調(diào)平液壓油缸，調(diào)平液壓油缸的伸縮端與調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架鉸接，調(diào)平液壓油缸伸縮時(shí)，調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng) 架相對(duì)于懸掛架左右擺動(dòng)。
[0015] 一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，還包括接收器安裝桿和接收器升降液壓油缸;激光 接收器固定在豎直設(shè)置的接收器安裝桿的上端，安裝在同步運(yùn)動(dòng)架上的接收器升降液壓油 缸驅(qū)動(dòng)接收器安裝桿的升降，調(diào)節(jié)激光接收器與激光平面的相對(duì)位置。
[0016] 總的說來，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0017] 1.對(duì)現(xiàn)有的一種水田激光平地機(jī)的平地鏟高程調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（CN103583101A)進(jìn)行優(yōu) 化，通過設(shè)置鉸接座，將平地鏟刀的后端下降，使得平地鏟刀作為平行四邊形機(jī)構(gòu)的一個(gè)組 成部分卻不位于平行四邊形的一條邊上，由此使平地鏟刀高程變化與激光接收器高程變化 盡量靠近。當(dāng)其滿足特定公式時(shí)，使得平地鏟刀和激光接收器的高程差最小，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)式的 平地鏟刀與平動(dòng)式的激光接收器的高程的同步運(yùn)動(dòng)，平地精度更高。
[0018] 2.采用折疊式的平地鏟刀結(jié)構(gòu)，減小幅寬達(dá)到方便運(yùn)輸?shù)哪康摹?br>[0019] 3.左右副鏟刀采用向前上方的傾斜式折疊方式，向前折疊90度時(shí)，左右副鏟刀的 刀尖向上抬起，增加了該刀尖到地面的距離，使刀尖到地面的距離大于主鏟刀到地面的距 離，保護(hù)刀尖，以達(dá)到方便進(jìn)出水田、機(jī)耕道行走的目的。
[0020] 4.通過設(shè)置在背面的鉸接耳進(jìn)行鉸接固定，上端的鉸接耳較長，而下端的鉸接耳 較短，由此即可以簡易的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線L的傾斜式結(jié)構(gòu)。
[0021] 5.采用調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸、軸承、軸承座、調(diào)平液壓油缸配合的結(jié)構(gòu)，并通過傾角傳感 器對(duì)調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架的傾角進(jìn)行測量，實(shí)時(shí)調(diào)整調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架的位置，使之始終保持在水平位置。
[0022] 6.通過接收器升降液壓油缸自動(dòng)控制激光接收器的升降，方便調(diào)節(jié)激光接收器與 激光發(fā)射器所建立的激光平面的相對(duì)高度，實(shí)現(xiàn)平地機(jī)操作人員在座位上即可設(shè)置與調(diào) 節(jié)，節(jié)約時(shí)間，提高作業(yè)效率。
【附圖說明】

[0023]圖1是本實(shí)用新型的側(cè)視圖。
[0024]圖2是本實(shí)用新型的立體圖。
[0025]圖3是折疊式的平地鏟刀的使用狀態(tài)圖，本圖中夾角為0度，即僅采用前方折疊的 方式。
[0026]圖4是平地鏟刀的傾斜折疊方式的原理圖。
[0027]圖5a是平地鏟刀的傾斜折疊結(jié)構(gòu)的爆炸圖。
[0028]圖5b是圖5a的裝配圖。
[0029] 圖6是折疊式的平地鏟刀的使用狀態(tài)圖，本圖中夾角大于0度，即采用前上方折疊 的方式。
[0030] 圖7是平行四邊形機(jī)構(gòu)的原理圖。
[0031] 其中，圖中，1為懸掛架、2為平地鏟刀、3為調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架、4為同步運(yùn)動(dòng)架、5為同步運(yùn) 動(dòng)桿、6為主鏟刀、7為左右副鏟刀、8為折疊液壓油缸、9為高程油缸支架、10為軸承座、11為 調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸、12為高程液壓油缸、13為接收器安裝桿、14為接收器升降液壓油缸、15為激 光接收器、16為激光發(fā)射器、17為調(diào)平液壓油缸、18為激光信號(hào)、19為三點(diǎn)懸掛、20為鉸接 座、21為拖拉機(jī)后輪、22為鉸接耳、23為著力斜板。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面來對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0033] 一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，包括平地鏟刀、調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架、同步運(yùn)動(dòng)架、同步運(yùn)動(dòng) 桿和懸掛架五個(gè)部分，還包括兩個(gè)鉸接座。設(shè)定平行于平地鏟刀的鏟幅方向?yàn)閄軸，豎直方 向?yàn)閅軸，垂直于XY平面指向三點(diǎn)懸掛方向?yàn)閆軸，建立XYZ直角坐標(biāo)系。設(shè)定平行于平地鏟 刀的鏟幅方向?yàn)閒軸，平地鏟刀的鏟面為V軸，垂直于X 7 V平面指向平地鏟刀正前方的方 向?yàn)閆軸，建立直角坐標(biāo)系。
[0034]平地鏟刀包括一個(gè)主鏟刀、兩個(gè)左右副鏟刀和兩個(gè)折疊液壓油缸。主鏟刀的左側(cè) 和右側(cè)均包括與左右副鏟刀鉸接的鉸接耳和與折疊液壓油缸鉸接的鉸接耳，左右副鏟刀包 與主鏟刀鉸接的鉸接耳和與折疊液壓油缸鉸接的鉸接耳。主鏟刀的鉸接耳和左右副鏟刀的 鉸接耳鉸接形成轉(zhuǎn)動(dòng)軸線L，L平行于V Z'平面且在Y' Z'面的投影與V的夾角為α，即L為傾 斜式設(shè)計(jì)。鉸接耳位于主鏟刀和左右副鏟刀的背面，在構(gòu)成一條轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的一組鉸接耳中， 上端的鉸接耳的長度大于下端的鉸接耳的長度，因此轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上端到鏟面的距離大于轉(zhuǎn)動(dòng) 軸線下端到鏟面的距離。左右副鏟刀在主鏟刀兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置。
[0035]在折疊液壓油缸的作用下，左右副鏟刀相對(duì)于主鏟刀向前上方折疊。當(dāng)在田間作 業(yè)時(shí)，兩折疊液壓油缸縮到最短，左右副鏟刀完全打開與主鏟刀處于同一平面。左右副鏟刀 和主鏟刀均設(shè)置著力斜板，左右副鏟刀完全打開時(shí)，主鏟刀的著力斜板與左右副鏟刀的著 力斜板完全貼合，起到限位和著力的作用，使兩折疊液壓油缸在平地作業(yè)時(shí)不受力。當(dāng)兩折 疊液壓油缸伸到最長時(shí)，左右副鏟刀向前上方90°折疊。主鏟刀和左右副鏟刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線， 折疊油缸和主鏟刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線交平地鏟刀的鏟面為α，使左右副鏟刀向前90°折疊后其底面 相對(duì)于主鏟刀底面成α角度，在平地機(jī)通過拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)向上提升時(shí)，增加左右副鏟 刀刀尖與地面距離。左右副鏟刀向前90°折疊和角α實(shí)現(xiàn)平地鏟刀折疊以減少幅寬，達(dá)到方 便進(jìn)出水田、機(jī)耕道行走和運(yùn)輸?shù)饶康摹?br>[0036] 平地鏟刀的上端與調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架的下端鉸接，其鉸接處的中軸線與X軸平行;高程油 缸支架位于調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架中部，其一端與調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架固定，另一端與高程液壓油缸的上端鉸 接，而高程液壓油缸的下端則與主鏟刀的中部鉸接;通過高程液壓油缸的伸縮驅(qū)動(dòng)平地鏟 刀繞平地鏟刀與調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架鉸接中軸線上下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)平地鏟刀的底面與泥面的相對(duì) 高度，實(shí)現(xiàn)水田激光平地機(jī)的高程調(diào)節(jié)。繞鉸接中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)高程調(diào)節(jié)，不僅高程液壓油 缸的受力小，而且高程液壓油缸的響應(yīng)速度更快、線性度好，提高了高程控制精度，實(shí)現(xiàn)精 準(zhǔn)平地。
[0037] 同步運(yùn)動(dòng)架呈倒U形，左右兩豎直連桿下端與鉸接座的上端鉸接，同步運(yùn)動(dòng)桿的一 端與同步運(yùn)動(dòng)架鉸接，另一端與調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架鉸接，從而使調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架、平地鏟刀連同鉸接 座、同步運(yùn)動(dòng)架和同步運(yùn)動(dòng)桿通過相互鉸接構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。在平地鏟刀轉(zhuǎn)動(dòng)過程中 同步運(yùn)動(dòng)架始終保持豎直，且平地鏟刀的高程變化量與同步運(yùn)動(dòng)架的高程變化量相同，從 而使平地鏟刀的高程變化能通過激光接收器測量準(zhǔn)確獲得。鉸接座的上端與同步運(yùn)動(dòng)架鉸 接，下端與平地鏟刀固定，從而將平地鏟刀的下端下沉，使之既成為平行四邊形機(jī)構(gòu)的一個(gè) 組成部分，又不位于平行四邊形的一條邊上。鉸接座的設(shè)計(jì)需滿足下式：
[0038]
[0039] Δ T = Tmax-Tmin彡9.5mm，使平地鏟刀高程變化與激光接收器高程近似同步，其 中，T為鉸接座的鉸接點(diǎn)和平地鏟刀底面在Y軸方向的坐標(biāo)差，△ T為平地鏟刀高程轉(zhuǎn)動(dòng)范圍 內(nèi)的平地鏟刀高程與激光接收器的高程差，高程差等于零，使平地鏟刀的高程變化與激光 接收器的高程變化相同。
[0040] 接收器升降液壓油缸固定在同步運(yùn)動(dòng)架的橫桿中部，接收器安裝桿與接收器升降 液壓油缸通過螺紋連接固定，接收器安裝桿的上端安裝激光接收器。接收器升降液壓油缸 方便調(diào)節(jié)激光接收器與激光發(fā)射器所建立的激光平面的相對(duì)高度，實(shí)現(xiàn)平地機(jī)操作人員在 座位上設(shè)置與調(diào)節(jié)，節(jié)約時(shí)間，提高作業(yè)效率。
[0041] 懸掛架前端設(shè)置有三點(diǎn)懸掛，與拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)連接。懸掛架后端設(shè)置有平 行于Z軸的調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸通過軸承和軸承座與調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架連接。懸掛架的中 部放置液壓系統(tǒng)和增速箱等部件。
[0042] 調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架通過軸承與懸掛架后端的調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)式連接，軸承座固定在調(diào) 平轉(zhuǎn)動(dòng)架中部，調(diào)平液壓油缸安裝在懸掛架上，下端與調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架右側(cè)鉸接，通過調(diào)平液壓 油缸的伸縮而使調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架在作業(yè)時(shí)始終保持水平，同步運(yùn)動(dòng)架和激光接收器始終保持豎 直。
[0043 ]平地|產(chǎn)刀在作業(yè)時(shí)始終保持水平，通過傾角傳感器測量拖拉機(jī)或懸掛架的橫向傾 角，通過控制調(diào)平液壓油缸伸縮調(diào)節(jié)平地鏟刀保持水平，調(diào)平液壓油缸的伸長量通過位移 傳感器測量形成閉環(huán)控制。
[0044]平地鏟刀在進(jìn)出水田、運(yùn)輸時(shí)，為減少幅寬需左右副鏟刀向前折疊，又由于當(dāng)拖拉 機(jī)三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)將水田激光平地機(jī)整機(jī)提高時(shí)，水田激光平地機(jī)整機(jī)向前傾斜α度，折疊后 的左右副鏟刀鏟刀尖離地面的距離小于水田激光平地機(jī)整機(jī)的提升高度，且隨著左右副鏟 刀幅寬的增加而進(jìn)一步減小，甚至左右副鏟刀的刀尖接觸地面，導(dǎo)致進(jìn)出水田困難或無法 正常使用，如圖3所示。
[0045]如圖4、圖5a、圖5b所示，當(dāng)高程液壓油缸伸到最長時(shí)，平地鏟刀處于豎直位置，此 時(shí)為使左右副鏟刀向前以α度折疊，其中主鏟刀和左右副鏟刀的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與主鏟刀豎直面 交線方向成α度夾角，為保證平地鏟刀打開時(shí)，左右副鏟刀鏟面與主鏟刀鏟面共面，則當(dāng)左 右副鏟刀鏟面與主鏟刀鏟面處于同一平面時(shí)，主鏟刀鉸接點(diǎn)中軸線、左右副鏟刀鉸接點(diǎn)中 軸線相互平行且在YOZ平面的投影共線；為使左右副鏟刀能不發(fā)生干涉向前90°折疊，此時(shí) 折疊油缸鉸接耳的中軸線平行于YOZ平面且與鏟面的夾角為α，當(dāng)折疊液壓油缸驅(qū)動(dòng)左右副 鏟刀繞鉸接點(diǎn)中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，左右副鏟刀與主鏟刀夾角α，即與Z軸正方向夾角為α;為使 左右副鏟刀打開時(shí)左右副鏟刀邊線與主鏟刀邊線重合，左右副鏟鉸接耳中軸線到鏟邊線的 距離與主鏟刀鉸接耳中軸線到邊線的距離相等;如圖6所示，達(dá)到了既減小幅寬達(dá)到方便運(yùn) 輸?shù)哪康?，又使整機(jī)被拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛機(jī)構(gòu)提時(shí)折疊后的左右副鏟刀平行地面或往上翹一 定角度，增加平地鏟左右副鏟刀刀尖與地面距離。
[0046] 田間工作:激光發(fā)射器水平安裝，并通過旋轉(zhuǎn)其所發(fā)射的激光信號(hào)，為激光接收器 建立一基準(zhǔn)平面，此基準(zhǔn)平面在工作過程中始終保持不變。由于水田泥腳軟硬不同，高低不 平，當(dāng)掛接激光平地機(jī)的拖拉機(jī)在田間工作時(shí)，機(jī)身肯定會(huì)忽高忽低或左右傾斜。當(dāng)機(jī)身與 初始平面相比變高時(shí)，激光接收器下端接收到激光信號(hào)，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，控制高程液壓油 缸伸長驅(qū)動(dòng)平地鏟下降，使平地鏟刀和激光接收器始終保持在原來工作平面上。當(dāng)左右傾 斜時(shí)，通過調(diào)平液壓油缸伸縮，調(diào)節(jié)調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架及平地鏟刀始終保持在水平位置。因?yàn)楦叱?液壓油缸驅(qū)動(dòng)主鏟刀轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過鉸接座0帶動(dòng)同步運(yùn)動(dòng)架整體保持豎直運(yùn)動(dòng)，主鏟刀將繞 〇點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為同步運(yùn)動(dòng)架在豎直方向上的平動(dòng)，必定會(huì)使平地鏟刀高程變化與激光接 收器高程變化不一致，從而導(dǎo)致較大的平地誤差;如圖7所示，為使平地誤差變小，鉸接座需 滿足：
[0047]
[0048] Λ T = Tmax-Tmin,其中，T為鉸接座鉸接點(diǎn)和平地鏟底面在Y軸方向的坐標(biāo)差，Δ T 為平地鏟刀高程轉(zhuǎn)動(dòng)范圍內(nèi)的平地鏟刀高程與激光接收器的高程差，高程差等于零可使平 地鏟刀高程變化與激光接收器高程變化相同。而現(xiàn)實(shí)中A T只能取保證同步運(yùn)動(dòng)架的運(yùn)動(dòng) 的穩(wěn)定性及排除構(gòu)件之間的干涉的前提下的最優(yōu)解，優(yōu)化后鉸接座的鉸接點(diǎn)使平地鏟刀高 程變化與接收器高程變化A T<9.5mm，而整個(gè)高程調(diào)節(jié)區(qū)域?yàn)?00mm，誤差僅為4.75 %，可 忽略不計(jì)，所以優(yōu)化后可將平地鏟刀高程與激光接收器高程調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)視為完全同步運(yùn)動(dòng)。 [0049]上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述 實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替 代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，包括懸掛架、調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架、同步運(yùn)動(dòng)桿、同步運(yùn)動(dòng)架、平 地鏟刀；調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架與懸掛架通過軸承座連接，其特征在于：它還包括兩個(gè)鉸接座，鉸接座 的下端與平地鏟刀的下部固定，上端與同步運(yùn)動(dòng)架鉸接;調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架、同步運(yùn)動(dòng)桿、同步運(yùn) 動(dòng)架、鉸接座連同平地鏟刀、調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架依次鉸接組成平行四邊形機(jī)構(gòu)，且平地鏟刀的上端 的鉸接點(diǎn)與鉸接座的鉸接點(diǎn)的連線位于平行四邊形的一條邊上，同步運(yùn)動(dòng)架和調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架 豎直設(shè)置;同步運(yùn)動(dòng)架帶動(dòng)激光接收器同步升降。2. 按照權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，其特征在于：調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架和平 地鏟刀的鉸接點(diǎn)為0,取過0點(diǎn)豎直向上為Y軸正方向，垂直于Y軸從同步運(yùn)動(dòng)架指向懸 掛架為Z軸正方向，平地鏟刀的幅寬方向?yàn)閄軸方向，建立XYZ直角坐標(biāo)系；在YZ平面 上，同步運(yùn)動(dòng)架和鉸接座的鉸接點(diǎn)為A，平地鏟刀的下鏟面最低點(diǎn)為B，A垂直于鏟面的 交點(diǎn)C，過0點(diǎn)且平行于鏟面交平地鏟的底面的交點(diǎn)為D，i3為0D與Y軸負(fù)方向的夾角，滿足優(yōu)化后 夕 Δ T = Tmax-Tmin^；9.5mm〇3. 按照權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，其特征在于:所述同步運(yùn)動(dòng)架呈 倒U形;鉸接座的數(shù)量為兩個(gè)，分別與同步運(yùn)動(dòng)架的倒U形的下端連接。4. 按照權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，其特征在于:所述平地鏟刀包括 一個(gè)主鏟刀、兩個(gè)左右副鏟刀、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)左右副鏟刀相對(duì)于主鏟刀向前折疊的折疊驅(qū)動(dòng)裝 置;與鉸接座連接的主鏟刀位于中間，兩個(gè)左右副鏟刀分別位于主鏟刀的左右兩側(cè)，且左右 副鏟刀與主鏟刀轉(zhuǎn)動(dòng)式連接。5. 按照權(quán)利要求4所述的一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，其特征在于:取主鏟刀的幅寬為 V軸，鏟面為f Y'平面，從f Y'平面指向主鏟刀的正面為Z '軸的正方向，建立直角坐 標(biāo)系；左右副鏟刀相對(duì)于主鏟刀轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線為L，L平行于Y' Z'平面，且L在V Z'上的投 影與疒軸的夾角為α，6° <α<1〇° ;左右副鏟刀相對(duì)于主鏟刀向前上方折疊。6. 按照權(quán)利要求4所述的一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，其特征在于:所述折疊驅(qū)動(dòng)裝置 為折疊液壓油缸，一個(gè)折疊液壓油缸對(duì)應(yīng)一個(gè)左右副鏟刀；折疊液壓油缸的一端與主鏟刀 ?父接，另一端與左右副1廣刀纟父接;折置液壓油缸縮至最短時(shí)，主1廣刀與左右副1廣刀位于同一 平面;折疊液壓油缸伸長時(shí)，左右副鏟刀向主鏟刀的正面折疊。7. 按照權(quán)利要求6所述的一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，其特征在于:所述主鏟刀和左右 副鏟刀的背面均設(shè)有鉸接耳，主鏟刀和左右副鏟刀之間通過鉸接耳連接，主鏟刀和折疊液 壓油缸通過鉸接耳連接，左右副鏟刀和折疊液壓油缸通過鉸接耳連接。8. 按照權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，其特征在于:所述懸掛架上設(shè)有 沿著前后方向延伸的調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架上裝有軸承座和軸承，通過調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸 和軸承的配合，調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架繞調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng);懸掛架上還安裝有調(diào)平液壓油缸，調(diào)平液 壓油缸的伸縮端與調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架鉸接，調(diào)平液壓油缸伸縮時(shí)，調(diào)平轉(zhuǎn)動(dòng)架相對(duì)于懸掛架左右 擺動(dòng)。9. 按照權(quán)利要求1所述的一種轉(zhuǎn)動(dòng)式水田激光平地機(jī)，其特征在于:它還包括接收器安 裝桿和接收器升降液壓油缸;激光接收器固定在豎直設(shè)置的接收器安裝桿的上端，安裝在 同步運(yùn)動(dòng)架上的接收器升降液壓油缸驅(qū)動(dòng)接收器安裝桿的升降。
【文檔編號(hào)】A01B35/20GK205726907SQ201620504225
【公開日】2016年11月30日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】羅錫文, 許奕, 胡煉, 可欣榮, 林潮興, 楊偉偉, 周浩
【申請人】華南農(nóng)業(yè)大學(xué)