CN103329878B - 智能多功能喷雾机底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能多功能喷雾机底盘，包括底盘机架、设置在底盘机架后端的药箱固定架、转动设置在底盘机架前端的喷杆升降架、与所述的喷杆升降架构成垂向移动副的喷杆变换机构、设置在喷杆变换机构上的喷头和通过纵向调节装置与横向调节装置设置在底盘机架下部的车轮。本发明的有益效果是：采取纯液压动力，驱动平稳，驱动力矩大，转向灵活，传动简单，整机结构简洁，配置合理，重心稳定，轮距、地隙高度等均可实现液压无级调整，喷杆变换机构可升降、可旋转，并可实现“一”字型、“U”型和“倒U”型变换，达到全方位喷雾的效果，通过本发明，总体可实现不同植物和植物不同生长培育期全地形、全方位喷雾作业的要求。

Description

智能多功能喷雾机底盘

技术领域

本发明涉及一种智能多功能喷雾机底盘，属于植保机械技术领域。

背景技术

随着人们对环境保护和动植物产品安全的重视，世界各国对农药的使用都做出了不同程度的限制，农药使用技术不断向低量、精确、智能的方向发展，以确保农药在限制的用量范围内发挥出最大的效用。农药使用安全法律更加强调对农药使用者的安全保护，减少人与农药直接接触的机会，这些要求促进了植保机械智能化技术的发展。我国农作物种植面积居世界前列，但农产品的产量却远远落后于发达国家，农药残留超标事情经常发生。其中主要原因之一就是农作物在种植与生长过程中，传统植保机械作业效率低、性能差，不少地区仍停留在大容量、大雾滴喷雾技术水平上。国内外诸多学者对农药使用技术进行了大量的研究，研发了很多先进的施药技术，比如超低量喷雾、静电喷雾、智能对靶喷雾、可变量化喷雾、航空无人机喷雾等，不少科研单位研发了相关植保装备，比如悬挂式超低量弥雾机、喷杆喷雾机、轴流风送式微量静电喷雾机、自动对靶喷雾机、高射程风送式喷雾机、喷杆变换***等，但是与这些喷雾装置配套的动力底盘的研究相对较少，目前，国内外主要采取轮式或履带式拖拉机牵引、悬挂或车载方式承载喷雾装置，尤以悬挂式居多，也有一些学者研发了一些专用底盘，但是，这些底盘总体柔性较差，难以满足复杂地形地貌对底盘通过性的需要，另外，不同作物及作物不同生长期、不同行距的植物保护需求也对底盘地隙高度及轮距的调整提出了要求，规格各异的泵、药箱以及喷杆在底盘上的合理安装也对底盘的柔性化提出了更高的需求，而目前喷雾机底盘的操纵性、舒适性以及路面运输状态时的平顺性和安全性也不够理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于复杂农林环境下的全地形、全方位植保喷雾作业的智能多功能喷雾机底盘。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种智能多功能喷雾机底盘，包括底盘机架、设置在底盘机架后端的药箱固定架、转动设置在底盘机架前端的喷杆升降架、与所述的喷杆升降架构成垂向移动副的喷杆变换机构、设置在喷杆变换机构上的喷头和通过纵向调节装置与横向调节装置设置在底盘机架下部的车轮。本发明通过纵向调节装置调节底盘机架的离地高度，保证不同高度的植物均能从其下通过，通过横向调节装置调节轮距，使底盘可以在不同行距的植物之间通过，增大了底盘的通过性；喷杆变换机构可在喷杆升降架上上下移动，可根据植物的不同高度调整喷杆变换机构的高度，使喷头的喷洒范围可以覆盖不同高度的植物，喷杆升降架可在底盘机架上旋转更进一步增大了喷头的喷洒范围。

作为本发明的进一步改进，还包括由工作台旋转马达驱动的底盘旋转工作台和设置在底盘旋转工作台上并且驱动喷杆升降架升降的喷杆升降油缸，所述的喷杆升降架设置在底盘旋转工作台上。液压马达水平放置，并通过一对相互啮合的圆锥齿轮将动力传送给底盘旋转工作台，液压马达轴线水平放置，可节约安装空间，通过一对圆锥齿轮实现空间相互垂直的两轴之间的动力传递，输出轴与底盘旋转工作台连接，这样的配置可方便地通过控制液压马达转速实现工作台转速的调整，其与工作台上安装的喷杆升降架联合工作，可满足多种形态植物全方位喷雾的要求。

作为本发明的进一步改进，所述的横向调节装置包括设置在底盘机架底部的轮距调整液压缸和与轮距调整液压缸的活塞杆连接的支撑轴。通过轮距调整液压缸活塞杆的伸缩调整两侧车轮之间的距离，不仅容易控制，而且活塞杆的伸缩长度可以精确的控制，即两个车轮之间的距离可实现精确的控制。

作为本发明的进一步改进，所述的纵向调节装置包括通过导向杆与支撑轴连接的同步升降液压缸和上端与同步升降液压缸的活塞相连的轮架，所述的轮架下端设置驱动车轮转动的液压马达。导向杆将横向设置的支撑轴与纵向设置的同步升降液压缸连接在一起，解决了横向与纵向的连接问题；通过同步升降液压缸活塞杆的伸缩调整底盘机架的离地高度，且同步升降液压缸活塞杆的伸缩容易控制，可以满足调解时精度的要求；每个车轮由一个液压马达驱动，使每个车轮前进的动力更足，适合各种复杂地形的使用。

作为本发明的进一步改进，所述的喷杆变换机构包括上水平梁和不少于一个的下水平梁组，所述的下水平梁组包括三根依次构成转动副的下水平梁，所述的中间一根下水平梁与上水平梁通过竖直梁连接，两端的两根下水平梁通过喷杆变换液压缸与上水平梁连接，所述的喷头设置在下水平梁组的底部。三根下水平梁中间一根固定，两端的两根下水平梁在喷杆变换液压缸的作用下相对中间一根转动，使三根下水平梁可呈“一”字型、“U”型和“倒U”型的变换，适合对苗圃、绿篱、行道树等不同的植物进行喷雾作业，更进一步的增加喷头的喷洒范围和底盘的通用性。

作为本发明的进一步改进，所述的下水平梁组有两个，分别设置在上水平梁的两端。根据上水平梁的长度设置合适的下水平梁组的个数，使其之间不会相互影响。

作为本发明的进一步改进，还包括设置在底盘机架上的液压泵，所述的喷杆升降油缸、轮距调整液压缸、同步升降液压缸、喷杆变换液压缸、液压马达、工作台旋转马达均由该液压泵驱动。采取这样的纯液压动力可充分发挥液压传动的优点，即传动平稳、易于控制、适合低速重载工况下使用；另外，采用纯液压动力，还可节省许多中间传动机构，降低整机的复杂性和重量，更节能减排。

作为本发明的更进一步改进，所述的底盘机架前端还设置有GPS***和激光测距传感器。设置GPS***和激光测距传感器可实现底盘的智能移动，提高施药的安全性。

综上所述，本发明的有益效果是：采取纯液压动力，驱动平稳，驱动力矩大，转向灵活，传动简单，整机结构简洁，配置合理，重心稳定，轮距、地隙高度等均可实现液压无级调整，喷杆变换机构可升降、可旋转，并可实现“一”字型、“U”型和“倒U”型变换，达到全方位喷雾的效果，通过本发明，总体可实现不同植物和植物不同生长培育期全地形、全方位喷雾作业的要求，为农林复杂环境下的农林作业机械提供一个通用化智能平台。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是图1的P向视图。

图3是本发明的立体结构图。

图4是反映本发明中的液压***布置图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

如图1至图3所述的智能多功能喷雾机底盘，包括底盘机架8、设置在底盘机架8后端的药箱固定架10、由工作台旋转马达22驱动的底盘旋转工作台1、设置在底盘旋转工作台1上的喷杆升降架12、设置在底盘旋转工作台1上并且驱动喷杆升降架12升降的喷杆升降油缸2，与所述的喷杆升降架12构成垂向移动副的喷杆变换机构、设置在喷杆变换机构上的喷头19和通过纵向调节装置与横向调节装置设置在底盘机架8下部的车轮5，使用时将药箱9放置在药箱固定架10上。

所述的横向调节装置包括设置在底盘机架8底部的轮距调整液压缸21和与轮距调整液压缸21的活塞连接的支撑轴20，所述的纵向调节装置包括通过导向杆7与支撑轴20连接的同步升降液压缸6和上端与同步升降液压缸6的活塞相连的轮架3，所述的轮架3下端设置驱动车轮转动的液压马达4，所述的车轮直接设置在液压马达4上。

所述的喷杆变换机构包括通过水平纵梁13与喷杆升降架12连接的上水平梁23和两个下水平梁组，所述的两个下水平梁组分别设置在上水平梁23的两端，所述的下水平梁组包括三根依次构成转动副的下水平梁25，所述的中间一根下水平梁25与上水平梁23通过竖直梁18连接，两端的两根下水平梁25通过喷杆变换液压缸16与上水平梁23连接，所述的喷头19设置在下水平梁组的底部，所述的下水平梁25之间均通过第一销轴17连接，所述的喷杆变换液压缸16上端通过第二销轴15与上水平梁23连接，下端的活塞杆直接与下水平梁23固定连接。

本发明还包括设置在底盘机架8前端的GPS***与激光测距传感器14、设置在底盘机架8上的液压泵11，所述的喷杆升降油缸2、轮距调整液压缸21、同步升降液压缸6、喷杆变换液压缸16等所有的液压缸均由该液压泵驱动。

如图4所示的本发明中液压***布置图，柴油机41连接液压泵11，液压泵11、滤油器43和油箱44通过油管连接，第一溢流阀45、第二溢流阀47和二位二通电磁阀46连接，构成增压回路；三位五通电磁换向阀36、37a～37e并联连接，电磁换向阀36与四个轮距调整液压缸21连接，构成轮距调整回路；电磁换向阀37a与调速阀35和第二单向阀34以及同步升降油缸6连接，构成地隙高度调整回路；电磁换向阀37b与二位四通电磁比例换向阀33和底盘行走液压马达4以及第一单向阀31和第三溢流阀32连接，构成底盘驱动、转向和制动回路；电磁换向阀37c与底盘旋转工作台22和第一单向阀28、第四溢流阀29连接，构成底盘工作台旋转回路；电磁换向阀37d与喷杆升降液压缸2、第一液控单向阀26和回油路调速阀27连接，构成喷雾***升降回路；电磁换向阀37e与喷杆变换液压缸16、第二液控单向阀30连接，构成喷杆变换回路；通过触发不同的电磁换向阀，可实现对应的动作或实现几个动作的联动。

柴油机41带动液压泵11转动，电磁换向阀37b的左位接入***，四个并联的液压马达4与四个车轮5直接连接，开始驱动底盘行走，四个液压马达均由二位四通电磁比例换向阀33控制，可调整液压马达4转速和转向，从而控制底盘的行走速度，以及实现差速转向和制动，第一单向阀31和第三溢流阀32用于防止马达过载；在底盘行走困难时，可按增力按钮(图中未示出)，使二位二通电磁阀46工作，使第一溢流阀45的远控口堵死，由第二溢流阀47调压，使***压力升高，使行走机构行走顺利。电磁换向阀37b的右位接入***，可使底盘后退。

本发明轮距调整，柴油机41带动液压泵11转动，电磁换向阀36的左位接入***,轮距调整液压缸21由四个规格相同的单杆单作用液压缸组成，其中，电磁换向阀21a、21b串联，前面两个轮距调整液压缸21的活塞杆收缩，带动车轮支架实现前轮轮距减小；电磁换向阀21c、21d串联，后面两个轮距调整液压缸21的活塞杆收缩，带动车轮支架实现后轮轮距减小；同时将电磁换向阀21a、21b并联、电磁换向阀21c、21d并联，可实现前后轮轮距的同步变化；电磁换向阀36的右位接入***时，可实现前后轮轮距的同步增大。

本发明地隙高度调整，柴油机41带动液压泵11转动，电磁换向阀37a的左位接入***,地隙调整同步升降液压缸6由四个同种规格的单杆单作用液压缸组成，6a、6b、6c、6d并联,液压缸活塞杆同步上移，带动底盘同步升高，地隙高度增大，第二单向阀34起反向锁止作用，可使底盘停留在某一地隙高度，调速阀35可以控制底盘下降速度，提高稳定性。电磁换向阀37a的右位接入***时，可降低底盘地隙高度。

本发明底盘工作台旋转，柴油机41带动液压泵11转动，电磁换向阀37c的左位接入***,带动工作台旋转马达22旋转，通过锥齿轮传动24带动底盘旋转工作台1旋转，电磁换向阀37c的右位接入***时，马达反向旋转，带动底盘旋转工作台1反方向旋转，第一单向阀28、第四溢流阀29防止马达过载。

本发明喷杆升降，柴油机41带动液压泵11转动，电磁换向阀37d的左位接入***,喷杆升降油缸2活塞杆上移，带动喷杆提升，第一液控单向阀26起反向锁止作用，可使喷杆停留在某一高度，回油路调速阀27可控制喷杆下降速度，提高稳定性；电磁换向阀37d的右位接入***时，可使喷杆下降。

本发明喷杆变换，柴油机41带动液压泵11转动，电磁换向阀37e的左位接入***,喷杆变换液压缸16由四个同种规格液压缸16a、16b、16c、16d组成，液压缸16a、16b串联，16c、16d串联，16a、16b与16c、16d并联，可带动喷杆变换机构完成“一”字型和“倒U”型变换，电磁换向阀37e的右位接入***时，可带动喷杆变换机构完成“U”型变换；第二液控单向阀30起锁止油缸的作用，可保持喷杆机构变换后的姿态。

在本发明所述技术方案中，凡未作特别说明的，均为现有技术或者可通过本领域中的常规手段来实现本技术方案，且应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种智能多功能喷雾机底盘，其特征在于：包括底盘机架(8)、设置在底盘机架(8)后端的药箱固定架(10)、转动设置在底盘机架(8)前端的喷杆升降架(12)、与所述的喷杆升降架(12)构成垂向移动副的喷杆变换机构、设置在喷杆变换机构上的喷头(19)、通过纵向调节装置与横向调节装置设置在底盘机架(8)下部的车轮(5)、由工作台旋转马达(22)驱动的底盘旋转工作台(1)和设置在底盘旋转工作台(1)上并且驱动喷杆升降架(12)升降的喷杆升降油缸(2)，所述的喷杆升降架(12)设置在底盘旋转工作台(1)上。

2.根据权利要求1所述的智能多功能喷雾机底盘，其特征在于：所述的横向调节装置包括设置在底盘机架(8)底部的轮距调整液压缸(21)和与轮距调整液压缸(21)的活塞连接的支撑轴(20)。

3.根据权利要求2所述的智能多功能喷雾机底盘，其特征在于：所述的纵向调节装置包括通过导向杆(7)与支撑轴(20)连接的同步升降液压缸(6)和上端与同步升降液压缸(6)的活塞相连的轮架(3)，所述的轮架(3)下端设置驱动车轮转动的液压马达(4)。

4.根据权利要求3所述的智能多功能喷雾机底盘，其特征在于：所述的喷杆变换机构包括上水平梁(23)和不少于一个的下水平梁组，所述的下水平梁组包括三根依次构成转动副的下水平梁(25)，所述的中间一根下水平梁(25)与上水平梁(23)通过竖直梁(18)连接，两端的两根下水平梁(25)通过喷杆变换液压缸(16)与上水平梁(23)连接，所述的喷头(19)设置在下水平梁组的底部。

5.根据权利要求4所述的智能多功能喷雾机底盘，其特征在于：所述的下水平梁组有两个，分别设置在上水平梁(23)的两端。

6.根据权利要求4或5所述的智能多功能喷雾机底盘，其特征在于：还包括设置在底盘机架(8)上的液压泵(11)，所述的喷杆升降油缸(2)、轮距调整液压缸(21)、同步升降液压缸(6)、喷杆变换液压缸(16)、液压马达(4)、工作台旋转马达(22)均由该液压泵驱动。

7.根据权利要求6所述的智能多功能喷雾机底盘，其特征在于：所述的底盘机架(8)前端还设置有GPS***和激光测距传感器(14)。