一种垄作玉米机械化中耕除草装置

1.一种垄作玉米机械化中耕除草装置，属于农业机械设备领域。


背景技术：

2.中耕除草是玉米种植过程中一个非常重要的环节，中耕是对地表浅层土壤机械翻垡，对土壤进行浅层疏松，清除作物行间和作物株间杂草，提高地表土壤温度，使有机肥料加速分解扩散。中耕除草一般在雨后或者灌溉后土壤板结后进行，它可以减少土壤水分蒸发流失，起到蓄水保墒的作用。已知的除草方式有人工除草，化学除草，机械除草，生物除草，火力除草等等除草方式其中人工除草、化学除草、机械除草应用广泛，生物除草，火力除草由于成本高等缺点运用较少。人工除草效率低、劳动强度大，而化学除草造成作物农药残留、污染环境。
3.机械除草具有效率高、污染小绿色环保的特点，可大大减轻劳动力，还可以改善土壤环境。而且随着科技的迅猛发展，自动化、智能化机械开始运用在农业机械方面，机械除草逐步发展起来，但是目前机械除草还有很多问题，现有的除草机械主要解决行间的除草，但是苗间部分的杂草与植株很靠近，除草机械很难控制，在除草的过程中容易伤苗，因此设计一种在除草过程中能够减少对植株损伤的机械除草方案，成为本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种通过设置除草刀机构和松土犁，通过除草刀机构对植株两侧及株间的杂草进行清除，同时通过松土犁对行间的杂草进行清理，实现了机械除草同时避免对植株造成伤害的垄作玉米机械化中耕除草装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该垄作玉米机械化中耕除草装置，其特征在于：包括机架，在机架的主框架顶部的两端分别设置有驱动电机，在主框架的前侧设置有两个传动箱，两台驱动电机的电机轴分别与两个传动箱的输入端相连，自两个传动箱的底部分别引出数量相同的若干除草刀机构，自两个传动箱的底部引出的除草刀机构前后交错设置且前后一一对应的形成多组，驱动电机带动相对应的传动箱底部的除草刀机构转动，自两个传动箱的底部引出的除草刀机构分别向相反的方向等角度倾斜；在每组除草刀机构的后端还分别设置有一组松土犁。
6.优选的，所述的驱动电机分别为左驱动电机和右驱动电机，所述的两个传动箱分别为左传动箱和右传动箱，左驱动电机的电机轴通过左传动皮带与位于左传动箱左端的从动轮相连，右驱动电机的电机轴通过右传动皮带与位于右传动箱右端的从动轮相连。
7.优选的，所述的传动箱包括矩形的箱体，自箱体的一端引出有从动轮，在箱体内部横向布置的传动主轴与从动轮同轴固定；在传动主轴的表面间隔设置有与除草刀机构一一对应的多个主动蜗杆，主动蜗杆依次通过第一中间齿轮、第二中间齿轮带动相对应的除草刀机构转动。
8.优选的，所述的第一中间齿轮位于相对应主动蜗杆的侧部，在第一中间齿轮的表面同轴固定有蜗轮，主动蜗杆与相对应第一中间齿轮表面的蜗轮啮合；在第一中间齿轮的侧部设置有啮合的第二中间齿轮，在第二中间齿轮的表面同轴固定有主动锥齿轮，主动锥齿轮带动相对应的除草刀机构转动。
9.优选的，所述的除草刀机构包括转轴，在转轴的一端部设置有与所述主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，转轴的另一端固定装入套筒的上端口中；在套筒的下端口设置有伸缩轴，在转轴和伸缩轴之间设置有缓冲弹簧，伸缩轴的下端为圆形的连接盘，在连接盘的周圈均匀插接有若干除草刀。
10.优选的，在所述套筒的侧部轴向开设有通透槽，在伸缩轴的表面设置有穿过通透槽的销轴。
11.优选的，所述的松土犁包括弧形的松土弯梁，在松土弯梁的下端固定有松土板；松土板倾斜的位于松土弯梁的底部，且在松土板的前端设置有尖角；
12.在松土弯梁的上端设置有两块用于与所述机架固定的固定板，其中一块固定板水平固定在松土弯梁的顶部，另一块固定板间隔设置，两块固定板通过周圈的多个螺栓连接。
13.优选的，在所述的机架中，主框架为竖直设置的矩形框体，在主框架上横梁的左右两端分别固定有一块用于放置驱动电机的电机固定板，在主框架下横梁的左右两侧分别向前垂直固定有前支撑梁，所述的传动箱固定在两侧的前支撑梁之间；
14.在主框架下横梁的后端面处以相同的距离间隔固定有多个行走轮支架，在每一个行走轮支架的后端分别固定有一个松土犁支架，在每一个松土犁支架的后端分别固定有一组松土犁。
15.优选的，在所述两个前支撑梁之间竖直固定有悬架，在悬架的前端面设置有连接环，在悬架的后侧还设置有加强筋，加强筋的前端固定在悬架的顶部，其后端固定在主框架上横梁的中部。
16.优选的，在每一个所述行走轮支架的底部分别设置有一个行走轮，用于固定行走轮的支架通过弹簧与行走轮支架弹性连接。
17.与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：
18.1、在本垄作玉米机械化中耕除草装置中，通过设置除草刀机构和松土犁，通过除草刀机构对植株两侧的杂草进行清除，同时通过松土犁对行间的杂草进行清理，实现了机械除草同时避免对植株造成伤害。
19.2、位于除草刀机构后侧的松土犁嵌入土地中，在拖拉机的牵引下向前运动时，带动松土犁对行间的杂草进行除草，同时达到松土的效果。
20.3、本垄作玉米机械化中耕除草装置，悬挂在拖拉机后方前进操作人员只需操作拖拉机保证行走轮在玉米行间行走便可完成除草工作。该玉米除草装置操作简单，机械造价低，农民容易上手，大大减轻了农民的劳动强度。
21.4、行走轮位于除草刀机构的后侧，用于固定行走轮的支架通过弹簧与行走轮支架弹性连接，以便于在田地内高低不平的路面上行进。
附图说明
22.图1为垄作玉米机械化中耕除草装置正视图。
23.图2为垄作玉米机械化中耕除草装置俯视图。
24.图3为垄作玉米机械化中耕除草装置右视图。
25.图4为垄作玉米机械化中耕除草装置机架正视图。
26.图5为垄作玉米机械化中耕除草装置机架俯视图。
27.图6为垄作玉米机械化中耕除草装置机架右视图。
28.图7为垄作玉米机械化中耕除草装置传动箱正视图。
29.图8为垄作玉米机械化中耕除草装置除草刀机构结构示意图。
30.图9为图8中a-a向剖视图。
31.图10为垄作玉米机械化中耕除草装置松土犁正视图。
32.图11为垄作玉米机械化中耕除草装置松土犁俯视图。
33.其中：1、左传动皮带2、左驱动电机3、右传动箱4、行走轮5、悬架6、除草刀机构7、松土犁8、右驱动电机9、右传动皮带10、松土犁支架11、行走轮支架12、左传动箱13、主框架14、加强筋15、电机固定板16、固定侧板17、前支撑梁18、从动轮19、箱体20、传动主轴21、主动蜗杆22、第一中间齿轮23、从动锥齿轮24、转轴25、套筒26、伸缩轴27、除草刀28、缓冲弹簧29、固定板30、松土弯梁31、松土板32、第二中间齿轮。
具体实施方式
34.图1~11是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~11对本实用新型做进一步说明。
35.如图1~3所示，一种垄作玉米机械化中耕除草装置（以下简称除草装置），包括机架，机架包括竖向设置有主框架13，在主框架13的一侧竖直固定有悬架5。在悬架5背向主框架13的一侧设置有多个挂环，通过滑环将本除草装置与拖拉机进行连接，拖拉机在田地里行进的过程中，拉动本除草装置在田地内行进并完成除草。在本除草机构中将行进才方向定义为本除草机构的前侧。
36.在主框架13的上部两侧分别设置有两台驱动电机：左驱动电机2和右驱动电机8，在主框架13与悬架5之间前后并排设置有两个传动箱：左传动箱12和右传动箱3，左驱动电机2通过左传动皮带1和左传动箱12的输入端相连，右驱动电机8通过右传动皮带9和右传动箱3的输入端相连。在左传动箱12的底部沿左传动箱12的长度方向并排引出有多个除草刀机构6，在右传动箱3的底部沿右传动箱3的长度方向同样并排引出有多个除草刀机构6。
37.自左传动箱12底部引出的多个除草刀机构6一一对应的位于自右传动箱3底部引出的多个除草刀机构6的后侧，自左传动箱12底部引出的多个除草刀机构6分别以相同的倾斜角度向同侧倾斜，自右传动箱3底部引出的多个除草刀机构6分别以相同的倾斜角度向相反侧倾斜。分别自左传动箱12和右传动箱3中引出的倾斜方向相反的两个除草刀机构6前后为一组。
38.自主框架13的后侧水平间隔引出有多个行走轮支架11，在每一个行走轮支架11的底部分别安装有一个行走轮4。行走轮4位于除草刀机构6的后侧，用于固定行走轮4的支架通过弹簧与行走轮支架11弹性连接，以便于在田地内高低不平的路面上行进。
39.在每一个行走轮支架11的后部分别连接有一个松土犁支架10，在每一个松土犁支架10的底部分别安装两个松土犁7。固定在同一个松土犁支架10上的两个松土犁7前后间隔
设置，其中后侧的松土犁7位于前侧松土犁7的斜后方。
40.结合图4~6，在机架中，主框架13为竖直设置的矩形框体，在主框架13上横梁的左右两端分别水平固定有一块电机固定板15，左驱动电机2和右驱动电机8分别固定在相应侧的电机固定板15表面。在主框架13下横梁的左右两侧分别向前垂直固定有前支撑梁17，上述悬架5为等腰梯形状的框架，等腰梯形的两底角分别与两侧前支撑梁17的前端固定，上述用于与拖拉机连接的连接环设置有三个，分别位于悬架5等腰梯形的顶角处以及等腰梯形底边的两侧。在悬架5的后侧还设置有加强筋14，加强筋14的前端固定在悬架5顶角处的后侧，其后端固定在主框架13上横梁的中部。
41.在两条前支撑梁17的内侧分别竖直固定有一块固定侧板16，两端的固定侧板16前后交错设置，上述的左传动箱12固定在后侧的固定侧板16与其相对的前支撑梁17之间，右传动箱3固定在前侧的固定侧板16与其相对的前支撑梁17之间。
42.上述的行走轮支架11以相同的距离间隔固定在主框架13下横梁的后端面处，与行走轮支架11一一对应的松土犁支架10的前端固定在相对应松土犁支架10的后端，松土犁支架10的后端垂直弯折成呈“l”状。
43.上述的左传动箱12和右传动箱3的内部结构相同，其区别仅在于除草刀机构6的倾斜方向不同，左传动箱12或右传动箱3的内部结构如图7所示：包括矩形的箱体19，箱体19的两端分别固定在固定侧板16与其相对的前支撑梁17之间。自箱体19的一端引出有从动轮18，左传动箱12的从动轮18自其箱体19的左端引出，并与左传动皮带1相连；右传动箱3的从动轮18自其箱体19的右端引出，并与右传动皮带9相连。
44.在从动轮18的中心处同轴固定有传动主轴20，传动主轴20横向装入箱体19中，并在箱体19内沿其长度方向布置。在传动主轴20的表面间隔设置有与除草刀机构6一一对应的多个主动蜗杆21，在每一个主动蜗杆21的侧部设置有第一中间齿轮22，在第一中间齿轮22的表面同轴固定有蜗轮，主动蜗杆21与相对应第一中间齿轮22表面的蜗轮啮合。在第一中间齿轮22的侧部设置有与第一中间齿轮22啮合的第二中间齿轮32，在第二中间齿轮32的表面同轴固定有主动锥齿轮。除草刀机构6通过其端部的间隔设置的一组轴承，倾斜且可转动的装入箱体19中，并与第二中间齿轮32表面的主动锥齿轮啮合。
45.如图8~9所示，除草刀机构6包括转轴24，在转轴24的端部设置有从动锥齿轮23，转轴24进入左传动箱12或右传动箱3的箱体19后，从动锥齿轮23与相对应第二中间齿轮32表面的主动锥齿轮啮合。转轴24的另一端装入套筒25的上端口中，并与套筒25同轴固定。当传动主轴20转动时，通过其表面的主动蜗杆21带动第一中间齿轮22表面的蜗轮转动，第一中间齿轮22底部的齿轮随之同步转动。第一中间齿轮22转动时，带动第二中间齿轮32底部的齿轮以及齿轮表面的主动锥齿轮同步转动，主动锥齿轮转动时，通过与转轴24同轴固定的从动锥齿轮23转动，从而实现了传动主轴20带动除草刀机构6转动。
46.在套筒25的内腔中设置有缓冲弹簧28，伸缩轴26自套筒25的下端口装入套筒25内，并与缓冲弹簧28的下端接触。在套筒25的侧部轴向开设有通透槽，在伸缩轴26的表面设置有穿过通透槽的销轴，因此伸缩轴26与套筒25之间不存在周向的相对转动。伸缩轴26的下端为圆形的连接盘，在连接盘的周圈均匀插接有若干除草刀27。
47.如图10~11所述，上述的松土犁7包括弧形的松土弯梁30，在松土弯梁30的下端固定有松土板31。松土板31倾斜的位于松土弯梁30的底部，且在松土板31的前端设置有尖角。
在松土弯梁30的上端设置有两块固定板29，其中一块固定板29水平固定在松土弯梁30的顶部，另一块固定板29间隔设置，两块固定板29通过周圈的多个螺栓连接。松土犁支架10进入上下两块固定板29之间，通过螺栓将松土犁7与松土犁支架10固定。
48.具体工作过程及工作原理如下：
49.拖拉机通过悬架5与本除草装置相连，并拉动本除草装置在田间行进。本除草装置在行进的过程中，开启左驱动电机2和右驱动电机8，左驱动电机2和右驱动电机8分别通过左传动皮带1和右传动皮带9带动左传动箱12和右传动箱3工作。
50.左传动箱12和右传动箱3工作时分别通过其内的传动主轴20带动从其底部引出的除草刀机构6转动。自左传动箱12和右传动箱3分别引出且前后设置的每一组除草刀机构6转动时分别从植株的左右两侧进行除草，除草刀机构6端部的除草刀27转入进入地面达到清除植株根部两边的杂草的目的，每一组的两个除草刀机构6的转动方向相反，分别以顺时针和逆时针方向转动，可以减少笼状除草刀对玉米植株的伤害。
51.位于除草刀机构6后侧的松土犁7嵌入土地中，在拖拉机的牵引下向前运动时，带动松土犁7对行间的杂草进行除草，同时达到松土的效果。该除草装置悬挂在拖拉机后方，操作人员只需驾驶拖拉机保证行走轮4在玉米行间行走便可完成除草工作。该玉米除草装置操作简单，机械造价低，农民容易上手，大大减轻了农民的劳动强度。
52.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。