田间作业机械行走系统技术方案

本实用新型专利技术公开的田间作业机械行走系统，属于农机装备技术领域，由田间轨道系统和门式桁架悬挂平台组成。田间轨道系统包括铺设在田间道路边的转移轨道和铺设在田埂上的行走轨道，行走轨道相互平行，行距相等，与转移轨道垂直；门式桁架悬挂平台包括在田间轨道系统上行走或转移的门式行走桁架和在桁架上行走或转向的悬挂作业平台，门式行走桁架地面转移车的车架与地面行走车的车架铰接，悬挂作业平台转向装置转盘的内外圈分别与桁架行走车的车架和作业平台的吊架固接。本系统克服了现行农业机械行走系统压实土壤损毁作物等所有缺陷，安装在作业平台上的机械能全方位进行作业。适应各种田间作业机械的工作要求。

【技术实现步骤摘要】
田间作业机械行走系统
本专利技术属农业机械化和农机装备
，是一种用于牵引各种田间作业机械完成各种作业而不压实土壤，不损伤作物，无打滑，无陷车现象的机械工程技术装备。
技术介绍
用机电动力代替人畜力进行农业生产一直是人类的美好追求。随着科技的进步和经济的发展，农业机械化和农机装备水平不断提高。农业机械和农机装备是转变农业发展方式，提高农村生产力水平的重要基础，是我国实施乡村振兴战略的重要支撑，没有农业机械化就没有农业农村的现代化。近年来，我国农机制造水平稳步提升，农机装备总量持续增长，农机作业水平快速提高，农业生产已从主要依靠人畜力转向主要依靠机械动力，进入了机械化为主导的新阶段。但是，随着农业机械化程度的提高，机械对土壤的作用强度亦随之提高，从而引起土壤压实，而经压实的土壤固、液、气三项比例失调，物理性状变坏，影响了作物的生长，另一方面机械下田作业对作物，特别是对一种多收的作物造成直接损伤，导致作物减产，影响农业的可持续发展。因此，农业机械行走系统对土壤的压实和对作物的损伤，特别是对一种多收作物根蔸的损害，已成为农业机械发展过程中急需研究和急需解决的问题。传统的也就是常规耕作法，一季作物生长期内，机具进地从事耕翻、耙碎、镇压、播种、中耕、除草、施肥、开沟、喷药、收获等作业的次数达7～10次。随着现代化农业科学技术的发展，常规耕作法已不适应农作物的种植和生长对耕地作业质量的要求。近些年来，国内外逐步出现了以少耕、免耕、保水耕作等为主的一系列保护性耕作方法和联合耕作机械化旱作技术，但都不能从根本上解决机械对土壤压实和对作物损伤的问题。另一方面,现行的行走系统需要克服轮胎变形、土壤垂直方向的变形产生的滚动阻力做无用功，消耗大量的动力，造成大量能源消耗和机械磨损，而且行走系统能提供的最大牵引力取决于驱动轮所产生的最大反作用力——附着力，在黏结力及内摩角小的松软潮湿的土壤上容易打滑，不能发挥发动机的驱动力，在下深泥脚田时（包括湖田、沤田、冬水田、海涂田等）极易造成陷车，无法自拔。还有，在越过田埂时，对田埂的毁坏以及下田、过沟、过坎、上路存在倾翻的安全隐患。因此，突破地形、地表对农业机械行走系统的制约，降低能源消耗也是一种普遍的要求。于是，人们采取了大宽轮胎、高纹轮胎、履带、增加配重以增大附着力，或减轻重量，加大接地面积如降低胎压，采用船形底盘以避免下陷，减少滚动阻力的措施。上述措施也未能从根本上解决地表的制约和工作故障问题。再者，现行的农业机械行走系统调头转弯、占用土地、田边地角作业不到位，行走跑偏，重作漏作也是普遍存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是从根本上克服现行农业机械行走系统的上述缺陷，提供一种不压实土壤、不损伤作物、无打滑陷车，无重作漏作现象，能源消耗低的新型田间作业机械行走系统。本专利技术解决其技术问题所采取的技术方案是:新型的田间作业机械行走系统由田间轨道系统和门式桁架悬挂平台组成。田间轨道系统包括铺设在田间道路边的转移轨道和铺设在田埂上的行走轨道，行走轨道相互平行，行距相等，与转移轨道垂直，每条轨道一根为屋脊形钢轨，一根为齿条钢轨，钢轨平面与地面平行；转移轨道两根均为屋脊形，连接相邻（上下）田块。门式桁架悬挂平台由门式行走桁架和悬挂作业平台组成，门式行走桁架的跨度等于行走轨道的行距，地面行走车的轮距等于行走轨道的轨距，转移车的轮距等于转移轨道的轨距；悬挂作业平台悬挂在桁架弦杆钢轨上，桁架行走车的轮距等于桁架弦杆钢轨的轨距。安装在作业平台上的各种田间作业机械以悬挂的方式，可向前、向后、向左、向右行走，向前、向后、向左、向右转向，上下升降，完成无田边地角，无重作漏作的精准作业。上述的门式行走桁架是在田间轨道系统的行走轨道或转移轨道上使田间作业机械完成田间前后行走和田块转移功能的装置，包括地面行走和转移装置、桁架立柱和轨道桁架。两立柱中其一可调节高矮，以保证在有高度差的相邻田块行走轨道不在同一平面时，使桁架两端离地高度一致，保证作业质量。采用电力驱动时设有电缆收放辊筒，由地面行走车的驱动装置驱动，圆周速度与地面行走速度相同，带有电刷装置。进一步地所述的地面行走装置包括地面行走车和地面行走车驱动装置，行走车由车架与车轮组成，由一个与齿条钢轨啮合的齿轮车轮驱动，无打滑现象，两个槽轮车轮在屋脊形钢轨上滚动，起到定位作用，驱动装置由动力、调速机构及链条传动组成，可由一套安装在桁架上通过传动轴，链条驱动，亦可由两套分别安装在车架上同步驱动。进一步地所述的地面转移装置，包括地面转移车、驱动装置和升降机构，转移车的车架与行走车的车架铰接，两车轮安装在同一轴上，田间作业时转移车收起，田间转移时通过升降机构使转移车下落，将整个平台提升，行走车悬空，由一个驱动装置驱动，通过转移轨道转移到下一田块，可采用滑轮组或液压等其他方式进行升降调节。进一步地所述的桁架立柱下端固定在行走车车架上，上端与桁架联接，其中一侧立柱上端由伸缩套管与桁架联接调节高矮，可采用滑轮组或液压等其它方式进行升降调节。进一步地所述的轨道桁架为下面装有行走轨道的无推力的梁式桁架，下弦杆与齿条钢轨做成一体，即齿条钢轨为下弦杆的组成部分，桁架横梁高度大于2m，长度（10—20）m。上述的悬挂作业平台是一个安装作业机械在与门式行走桁架运动外，自身在桁架下面行走或转向的工作平台，包括桁架行走和转向装置、作业平台，作业平台的高度可以调节，以适应不同作业机械、作业工艺不同的离地高度的要求。进一步地所述的桁架行走装置包括桁架行走车和桁架行走车驱动装置，行走车由车架和车轮组成，二轴四轮，驱动轮为带限位圈的齿轮车轮，驱动装置由动力、调速机构和链条传动组成。与地面行走车驱动装置原理相同。进一步地所述的桁架转向装置是由外圈、内圈和滚珠组成的转盘，外圈与上面桁架行走车的车架固定联接，内圈与下面作业平台的顶架固定联接，可通过绳索牵引转向，前后180度，左右90度2档定位。进一步地所述的作业平台是作业机械的安装平台，由吊架，平台及升降机构组成，采用伸缩套管与顶架套接，可用滑轮组或液压等其他方式升降。本专利技术的有益效果是:1.悬挂式行走，彻底解决了现行行走系统对土壤的压实和对作物的损害，能保证农作物的增产增收和农业的可持续发展，为一种多收作物的机械化生产以及再生稻等新技术的推广创造了条件。2.在钢制轨道上行走，完全突破了地表对行走系统的制约，无打滑陷车现象，能充分发挥机器的牵引能力，降低了能源消耗，提高了机械的适应性和效率。3.无需地头转弯用地，无重作漏作现象，提高了土地利用率和作业质量，为精细农业，精准作业提供了技术支撑，降低了操作难度。4.消除了下田、上路、过沟、过坎的危险，提高了作业的安全性。5.将农业机械化与高标准农田建设有机统一，为农业生产的标准化、电气化、智能化创造了条件，一次性破解了现行农业机械行走系统的所有缺陷，必将引领农田作业机械的发展方向，促进农业机械化质的提升。附图说明图1是田间作业机械行走系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.田间作业机械行走系统，其特征是：由铺设在地面上的田间轨道系统和在田间轨道系统上行走或转移的门式桁架悬挂平台组成，所述的田间轨道系统包括行走轨道和转移轨道，行走轨道相互平行，行距相等，与转移轨道垂直，所述的门式桁架悬挂平台包括门式行走桁架和悬挂作业平台，门式行走桁架的跨度等于行走轨道的行距，悬挂作业平台悬挂在桁架下面行走或转向。/n

【技术特征摘要】
1.田间作业机械行走系统，其特征是：由铺设在地面上的田间轨道系统和在田间轨道系统上行走或转移的门式桁架悬挂平台组成，所述的田间轨道系统包括行走轨道和转移轨道，行走轨道相互平行，行距相等，与转移轨道垂直，所述的门式桁架悬挂平台包括门式行走桁架和悬挂作业平台，门式行走桁架的跨度等于行走轨道的行距，悬挂作业平台悬挂在桁架下面行走或转向。


2.根据权利要求1所述的田间作业机械行走系统，其特征是：门式行走桁架地面转移车的车架与地面行走车的车架铰接，下降时将整个平台提升，使行走车悬空实...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧娟，饶正良，赫焕丽，陈楠，胡兴旺，吴国利，耿跃俊，
申请(专利权)人：咸宁职业技术学院，
类型：新型
国别省市：湖北;42