桑园与果园通用型株间除草松土机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811298993.X (22)申请日 2018.11.02 (71)申请人 山东农业大学 地址 271018 山东省泰安市岱宗大街61号 (72)发明人 宋占华 李法德 郭家乐 杨硕 闫银发 田富洋 李玉道 马遥 王文明 张林 (74)专利代理机构 济南誉丰专利代理事务所 (普通合伙企业) 37240 代理人 李茜 (51)Int.Cl. A01B 39/18(2006.01) A01D 43/08(2006.01) (54)发明名称 桑园与果园通用型株间除草松土机 (5。

2、7)摘要 本发明涉及一种桑园与果园通用型株间除 草松土机， 包括： 三点式悬挂机架单元、 传动系统 单元、 除草松土单元和复位单元； 本发明中， 从动 链轮带动除草松土转轴高速旋转， 实现除草松土 刀具的高速旋转， 进而实现除草松土作业； 在防 撞轮受茎杆阻力时， 可动悬臂在拉力弹簧的拉力 下产生旋转， 从而保护植株不受伤害； 在拉力弹 簧的作用下， 可动悬臂又可以回到初始的位置， 完成复位； 本发明应用在木本植物中的除草松土 作业， 适合株间杂草的清除与松土工作； 安全高 效， 能够解决人工锄草效率低下、 除草剂污染环 境的问题。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 10916834。

3、3 A 2019.01.11 CN 109168343 A 1.一种桑园与果园通用型株间除草松土机， 其特征在于， 包括： 三点式悬挂机架单元、 传动系统单元、 除草松土单元和复位单元； 所述三点悬挂机架单元包括三点式悬挂架、 矩形钢管机架、 支撑万向轮和可动旋臂； 三 点式悬挂架通过型螺栓固定在矩形钢管机架中部； 支撑万向轮通过螺纹杆可活动固定在 矩形钢管机架后部； 支撑万向轮通过螺纹杆向上或向下旋转， 实现高度调节； 所述可动旋臂 通过传动轴可活动固定在矩形钢管机架后端； 可动旋臂能绕传动轴左右自由旋转； 所述传动系统单元包括螺旋锥齿轮换向器、 主动链轮、 双排链轮、 从动链轮、 张紧轮、。

4、 带 座轴承、 传动轴和万向节； 螺旋锥齿轮换向器固定在矩形钢管机架上， 万向节通过键连接在 螺旋锥齿轮换向器的动力输入轴端， 主动链轮通过键与螺旋锥齿轮换向器动力输出轴相连 接， 并在输出轴端用轴端挡圈固定； 两个带座轴承上下对称布置在矩形钢管机架上， 传动轴 两端分别安装在带座轴承的轴承孔内； 双排链轮通过两个相同的轴承固定在传动轴上端； 从动链轮位于可动悬臂尾端， 并通过键与除草松土转轴连接； 主动链轮和双排链轮的上链 轮通过链条一连接； 双排链轮的下链轮和从动链轮通过链条二连接； 两个张紧轮分别焊接 于矩形钢管机架和可动旋臂上， 对链条一和链条二起张紧作用； 除草松土转轴下端连接旋 转。

5、刀盘或旋转绳盘； 拖拉机动力输出通过万向节将动力传递给螺旋锥齿轮换向器的动力输 入轴端， 经螺旋锥齿轮换向器90度换向后将动力由主动链轮通过链条一传递给双排链轮， 再通过链条二将动力传递给从动链轮， 带动旋转刀盘转动； 所述除草松土单元包括除草松土转轴、 防撞轮、 法兰盘轴承和防撞轮； 防撞轮通过法兰 盘轴承安装在除草松土转轴上； 防撞轮能绕除草松土转轴自由转动， 实现除草松土作业中 对植物茎杆的保护作用； 所述矩形钢管机架侧面上下并排共有两组复位单元； 所述的复位单元包括拉力弹簧和 拉力弹簧固定支座； 传动轴两侧的可动旋臂和矩形钢管机架同侧面的机架上上下对称设有 两组拉力弹簧固定支座; 每组。

6、拉力弹簧固定支座由前后设置且位于一条水平线上的两个 拉力弹簧固定支座组成； 拉力弹簧两端水平固定在左右两侧的拉力弹簧固定支座中； 上下 两根拉力弹簧平行设置； 在防撞轮受茎杆阻力时， 可动悬臂在拉力弹簧作用下产生旋转， 同 时在弹力拉簧的拉力下回到初始的位置， 完成复位。 2.如权利要求1所述的一种桑园与果园通用型株间除草松土机， 其特征在于， 除草时， 根据需要选用旋转刀盘或旋转绳盘； 所述除草松土转轴底部连接旋转刀盘或旋转绳盘； 所 述旋转刀盘底部沿圆周均匀向下垂直设置除草松土割刀； 所述旋转绳盘呈圆柱状， 其外壁 连接多列除草绳。 3.如权利要求1所述的一种桑园与果园通用型株间除草松土机。

7、， 其特征在于， 所述旋转 刀盘上沿其圆周间隔90 均匀设有四把除草松土刀。 4.如权利要求1所述的一种桑园与果园通用型株间除草松土机， 其特征在于， 所述除草 绳的长度小于等于旋转盘的半径。 5.如权利要求1所述的一种桑园与果园通用型株间除草松土机， 其特征在于， 所述旋转 绳盘沿其圆周上下均匀固定有四根割草绳； 每列割草绳为三根； 三根割草绳沿周向间隔 120 均匀设置。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 109168343 A 2 桑园与果园通用型株间除草松土机 技术领域 0001 本发明属于农业机械技术领域， 特别是涉及到一种桑园与果园通用型株间除草松 土机。 背景技术 000。

8、2 在木本植物的种植中， 杂草经常会伴随植株生长于植株靠近地面末端周围， 杂草 会与植株争夺养分， 传播病虫害， 不仅不利于植株生长， 造成植株茎杆弱小， 还会影响植株 的品质， 因此必须及时除去植株间的杂草。 0003 目前生产生活中常用的锄草方式为人工锄草或者使用各式各样除草剂， 传统的人 工方式存在工作效率低下、 劳动力耗费大等诸多缺点。 虽然除草剂可以及时、 彻底、 快速、 省 力、 方便、 省工的除去杂草， 但是近年来伴随着大量农药的使用， 造成了严重的环境污染， 杂 草的抗药性也凸显出来。 所以发明一种机械化、 操作简便、 环境友好的株间除草松土机很有 必要。 发明内容 0004 。

9、针对上述不足， 本发明提供了一种桑园与果园通用型株间除草松土机， 能够解决 人工锄草效率低下、 除草剂污染环境的问题。 0005 一种桑园与果园通用型株间除草松土机， 包括： 三点式悬挂机架单元、 传动系统单 元、 除草松土单元和复位单元； 0006 所述三点悬挂机架单元包括三点式悬挂架、 矩形钢管机架、 支撑万向轮和可动旋 臂； 三点式悬挂架通过U型螺栓固定在矩形钢管机架中部； 支撑万向轮通过螺纹杆可活动固 定在矩形钢管机架后部， 对整机起支撑作用； 支撑万向轮通过螺纹杆的向上或向下旋转， 实 现高度调节； 所述可动旋臂通过传动轴可活动固定在矩形钢管机架后端； 可动旋臂能绕传 动轴左右自由旋。

10、转； 0007 所述传动系统单元包括螺旋锥齿轮换向器、 主动链轮、 双排链轮、 从动链轮、 张紧 轮、 带座轴承、 传动轴和万向节； 螺旋锥齿轮换向器固定在矩形钢管机架上， 万向节通过键 连接在螺旋锥齿轮换向器的动力输入轴端， 主动链轮通过键与螺旋锥齿轮换向器动力输出 轴相连接， 并在输出轴端用轴端挡圈固定； 两个带座轴承上下对称布置在矩形钢管机架上， 传动轴两端分别安装在带座轴承的轴承孔内； 双排链轮通过两个相同的轴承固定在传动轴 上端， 两个相同的轴承可以保证传动轴的同轴度， 在一定程度上可以有效减少传动轴的磨 损； 从动链轮位于可动悬臂尾端， 并通过键与除草松土转轴连接； 主动链轮和双排。

11、链轮的上 链轮通过链条一连接； 双排链轮的下链轮和从动链轮通过链条二连接； 两个张紧轮分别焊 接于矩形钢管机架和可动旋臂上， 分别对链条一和链条二起张紧作用； 除草松土转轴下端 连接旋转刀盘或旋转绳盘； 拖拉机动力输出通过万向节将动力传递给螺旋锥齿轮换向器的 动力输入轴端， 经螺旋锥齿轮换向器90度换向后将动力由主动链轮通过链条一传递给双排 链轮， 再通过链条二将动力传递给从动链轮， 最终带动旋转刀盘高速转动， 旋转刀盘上焊接 说 明 书 1/5 页 3 CN 109168343 A 3 有防护铁圈， 对旋转刀盘起保护作用； 螺旋锥齿轮换向器动力输入轴实现动力的输入， 通过 链条实现增速与动力。

12、传递。 0008 所述除草松土单元包括除草松土转轴、 防撞轮、 法兰盘轴承、 防撞轮和旋转刀盘 (或旋转绳盘)； 防撞轮通过法兰盘轴承安装在除草松土转轴上； 防撞轮能绕除草松土转轴 自由转动， 实现除草松土作业中对植物茎杆的保护作用； 除草时， 根据需要选用旋转刀盘或 旋转绳盘， 所述除草松土转轴底部连接旋转刀盘或旋转绳盘； 所述旋转刀盘底部沿圆周均 匀向下垂直设置除草松土割刀； 所述旋转绳盘呈圆柱状， 其外壁连接多列除草绳； 旋转刀盘 或旋转绳盘高速旋转， 实现除草松土刀具的高速旋转作业； 0009 所述的复位单元包括拉力弹簧和拉力弹簧固定支座； 机架侧面上下并排共有两组 复位单元； 传动轴。

13、两侧的可动旋臂和矩形钢管机架同侧面的机架上上下对称设有两组拉力 弹簧固定支座； 每组拉力弹簧固定支座由前后设置且位于一条水平线上的两个拉力弹簧固 定支座组成； 拉力弹簧两端水平固定在左右两侧的拉力弹簧固定支座中； 上下两根拉力弹 簧平行设置； 在防撞轮受茎杆阻力时， 可动悬臂在拉力弹簧作用下产生旋转， 同时在弹力拉 簧的拉力下又会回到初始的位置， 完成复位。 0010 优先的， 旋转刀盘上沿其圆周间隔90 均匀设有四把除草松土刀； 0011 所述除草绳的长度小于等于旋转盘的半径， 保证在用割绳除草时不会因割绳长度 过长而造成对作物茎杆的损伤； 0012 优选的， 旋转绳盘沿其圆周上下均匀固定有。

14、四根割草绳； 每列割草绳为三根； 三根 割草绳沿周向间隔120 均匀设置。 0013 本发明中， 从动链轮带动除草松土转轴高速旋转， 实现除草松土刀具的高速旋转， 进而实现除草松土作业； 在防撞轮受茎杆阻力时， 可动悬臂在拉力弹簧的拉力下产生旋转， 从而保护植株不受伤害； 在拉力弹簧的作用下， 可动悬臂又可以回到初始的位置， 完成复 位。 0014 有益效果： 0015 本发明主要应用在木本植物中的除草松土作业， 如桑园与果园的除草松土作业； 与现有的人工锄草和除草剂除草相比较， 通过三点式悬挂拖拉机的带动， 顺植株间行走， 即 可完成株间杂草的清除工作， 操作简便， 不需要多余劳动力辅助， 。

15、拉力弹簧、 可动旋臂与防 撞轮的设置， 能保证不会对植株造成任何机械伤害， 安全高效， 适合株间杂草的清除与松土 工作。 附图说明 0016 图1是本发明整体结构图； 0017 图2是带割刀的可动悬臂结构图； 0018 图3是带割绳的可动悬臂结构图 0019 图4是传动单元结构图； 0020 图5是沿图4中AA线的剖视图； 0021 图6是沿图4中BB线的剖视图； 0022 图7是割刀盘结构图； 0023 图8是割绳盘的结构图； 说 明 书 2/5 页 4 CN 109168343 A 4 0024 图9是割草绳设置示意图； 0025 图10是除草松土刀图； 0026 图11是除草松土转轴图；。

16、 0027 图中： 1.三点式悬挂架 2.矩形钢管机架 3.支撑万向轮 4.可动悬 5.螺旋锥齿轮 换向器 6.主动链轮 7.双排链轮 8.从动链轮 9.张紧轮 10.传动轴 11.带座轴承 12.双 头螺杆 13.链条一 14.万向节 15.除草松土转轴 16.除草松土转轴轴承 17.法兰盘轴承 18.防撞轮 19.除草松土刀 20.防护铁圈 21.旋转刀盘 22.除草松土刀紧固螺栓 23.法兰 盘轴承紧固螺栓 24.拉力弹簧 25.拉力弹簧固定支座 26.螺纹杆 27.紧固件 28.U型螺栓 29.螺旋锥齿轮换向器紧固螺栓 30.支撑万向轮紧固螺栓 31.传动轴轴承 32.从动链轮轴 端挡。

17、圈 33.主动链轮轴端挡圈 34.紧固螺母一 35.紧固螺母二 36.割草绳 37.旋转绳盘 38.链条二 具体实施方式 0028 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 0029 如图所示， 一种桑园与果园通用型株间除草松土机， 其特征在于， 包括： 三点式悬 挂机架单元、 传动系统单元、 除草松土单元和复位单元； 所述除草松土割刀为市购的件。 0030 所述三点悬挂机架单元包括： 三点式悬挂架1、 矩形钢管机架2、 支撑万向轮3和可 动旋臂4组成， 三点式悬挂架1通过U型螺栓28固定在矩形钢管机架2上， 支撑万向轮3通过紧 固件27与螺纹杆26固定在矩形钢管机架2的预留孔中， 可。

18、动旋臂4通过传动轴10， 并在传动 轴10底部配合紧固螺母一34使可动旋臂4形成可动连接， 可动旋臂4可绕传动轴2自由旋转； 0031 所述传动系统单元包括： 螺旋锥齿轮换向器5、 主动链轮6、 双排链轮7、 从动链轮8、 张紧轮9、 带座轴承11、 传动轴10和万向节14组成， 螺旋锥齿轮换向器5通过螺栓连接固定在 矩形钢管机架2上， 万向节14通过键连接在螺旋锥齿轮换向器5的动力输入轴端， 主动链轮6 通过键与螺旋锥齿轮换向器5动力输出轴相连接， 并在输出轴端用轴端挡圈14固定， 传动轴 10通过带座轴承11与双头螺杆12固定在矩形钢管机架2上， 双排链轮7通过两个相同的轴承 31固定在传。

19、动轴10上端， 从动链轮8通过键与除草松土转轴15连接， 并通过轴端挡圈32进行 固定， 两张紧轮9分别焊接于矩形钢管机架2和可动旋臂4上， 对链条一13起张紧作用， 拖拉 机PTO输出通过万向节14将动力传递给螺旋锥齿轮换向器5的动力输入轴端， 经螺旋锥齿轮 换向器590度换向后将动力由主动链轮6通过链条一13传递给双排链轮7， 再通过链条二38 将动力传递给从动链轮8， 最终带动旋转刀盘21高速转动， 旋转刀盘21上焊接有防护铁圈 20， 对旋转刀盘21起保护作用； 0032 所述除草松土单元包括： 除草松土转轴15、 防撞轮18、 除草松土刀19、 旋转刀盘21、 割草绳36、 旋转绳盘。

20、37和法兰盘轴承17组成； 其中除草松土刀具有两类， 第一类除草松土割 刀， 除草松土刀19通过螺栓固定于旋转刀盘21上， 旋转刀盘21上共固定有四把除草松土刀 19， 第二类除草绳， 除草绳36固定在旋转绳盘37的外壁， 固定有四列每列三根共12根割草 绳。 除草松土转轴15通过键与从动链轮8连接， 实现除草松土转轴15的转动， 防撞轮18通过 法兰盘轴承17与紧固螺栓23固定在除草松土转轴15上， 防撞轮18可绕除草松土转轴15自由 转动， 实现除草松土作业中对植物茎杆的保护作用， 旋转刀盘21或旋转绳盘37通过紧固螺 母二35固定于除草松土转轴15下端， 实现旋转刀盘21或旋转绳盘37的。

21、转动， 这样就实现了 说 明 书 3/5 页 5 CN 109168343 A 5 PTO动力通过螺旋锥齿轮换向器590度换向后传递给主动链轮6， 再通过链条二38经双排链 轮7传递给从动链轮8， 在除草松土转轴15的带动下， 旋转刀盘21或旋转绳盘37高速旋转， 最 终实现除草松土刀具的高速旋转作业； 0033 所述的复位单元包括： 拉力弹簧24和拉力弹簧固定支座25， 拉力弹簧固定支座25 分别焊接于可动旋臂4与的侧面， 拉力弹簧24水平悬挂于拉力弹簧固定支座25两端， 机架侧 面上下并排共有两组复位机构， 复位机构实现可动旋臂4在防撞轮18受茎杆阻力而产生旋 转位移的复位工作。 0034。

22、 所述的复位单元包括： 拉力弹簧24和拉力弹簧固定支座25， 拉力弹簧固定支座25 分别焊接于可动旋臂4与的侧面， 拉力弹簧24水平悬挂于拉力弹簧固定支座25两端， 机架侧 面上下并排共有两组复位机构， 复位机构实现可动旋臂4在防撞轮18受茎杆阻力而产生旋 转位移的复位工作。 0035 本发明长宽高分别为1615mm、 512mm、 823mm。 0036 所述的支撑万向轮3通过调整紧固件27与螺纹杆26实现高度可调节， 对整机起支 撑作用。 0037 螺旋锥齿轮换向器5动力输入轴实现动力的输入， 通过链条一13实现增速与动力 传递。 0038 所述的从动链轮8带动除草松土转轴15高速旋转， 。

23、实现除草松土刀具的高速旋转， 进而实现除草松土作业。 0039 所述的拉力弹簧24在工作过程收到拉力作用， 依靠其拉伸过程所产生弹力对可动 旋臂4进行复位， 复位最终效果为防撞轮18未受茎杆阻力时可动旋臂4的状态。 0040 本发明通过三点式悬挂架1与拖拉机通过销轴连接， 通过拖拉机的移动带动整机 运动， 拖拉机PTO输出通过万向节14将动力传递给螺旋锥齿轮换向器5的动力输入轴端， 实 现整机工作动力的供给。 0041 本发明主要为木本植物除草松土作业， 应用在桑园与果的除草松土作业。 0042 本发明的工作原理及工作过程如下： 0043 将本发明通过三点式悬挂悬挂在拖拉机上， 用万向节34连。

24、接拖拉机的PTO与螺旋 锥齿轮换向器5的动力输入轴， 整机跟随拖拉机移动， 由拖拉机PTO提供动力， 通过调节拖拉 机三点式悬使整机的支撑万向轮3与地面接触， 使支撑万向轮3起到支撑作用。 当选用除草 松土刀除草方式时， 将旋转刀盘21固定在除草松土转轴15下端； 除草松土刀19通过螺栓固 定于旋转刀盘21上， 除草松土刀19尖部插入土中， 拖拉机沿着株行一侧移动， 使防撞轮18圆 心与株行中心直线重合， 旋转刀盘21在传动系统的带动下高速旋转清除株与株之间的杂 草， 当旋转刀盘21移动到植株根部时， 防撞轮18与茎杆接触， 可动旋臂4受阻力发生角度偏 转， 同时拉力弹簧24被拉伸产生拉力， 。

25、防撞轮18沿茎杆圆弧面旋转移动， 此时旋转刀盘21以 圆弧形路线沿茎杆表面移动， 移动过程中除草松土转轴15高速转动清除所走过圆弧路径下 方的杂草， 整机继续向前移动， 当移动到防撞轮18圆心与树木直径圆心连线垂直于株行中 心直线时， 拉力弹簧24弹簧达到拉伸极限位置， 可动旋臂4在拉力弹簧24的拉力作用下复 位， 复位过程中， 旋转刀盘21的路线仍然是沿茎杆的圆弧， 路线土地表面的杂草被高速旋转 除草松土刀清除， 可动旋臂4复位。 当选用割草绳除草时， 将旋转绳盘安装在除草松土转轴 15下端； 割草绳36在旋转绳盘37的高速带动下高速旋转， 割草绳36可将杂草粉碎入土， 通过 说 明 书 4。

26、/5 页 6 CN 109168343 A 6 更换割草绳的类型可以针对不同杂草， 其他机构运作同第一类。 各机构的协作下完成了株 与株间的不间断无机械损伤的杂草清除与松土工作， 拖拉机带动整机继续向前行进， 进入 下一个除草松土周期。 0044 在本发明中， 根据清除不同高度的杂草， 可选用除草松土刀或割草绳除草； 除草松 土刀主要应用于高度较矮杂草并清除入土， 清除杂草的同时兼备松土的功能； 割草绳除草 用于高度较高的杂草， 是将高度相对较高的杂草使用割绳抽断粉碎。 说 明 书 5/5 页 7 CN 109168343 A 7 图1 图2 说 明 书 附 图 1/6 页 8 CN 109168343 A 8 图3 图4 说 明 书 附 图 2/6 页 9 CN 109168343 A 9 图5 说 明 书 附 图 3/6 页 10 CN 109168343 A 10 图6 图7 说 明 书 附 图 4/6 页 11 CN 109168343 A 11 图8 图9 说 明 书 附 图 5/6 页 12 CN 109168343 A 12 图10 图11 说 明 书 附 图 6/6 页 13 CN 109168343 A 13 。