本发明属于除草机技术领域,尤其涉及一种防缠绕的除草机。
背景技术:
目前除草技术领域中有挂式、旋转式、往复式等各式除草机,刀片利用发动机的高速旋转输出速度大大提高,节省了除草工人的作业时间,减少了大量的人力资源。但是仍然有许多问题,诸如除草机只能在面积较大的草场上运作,无法清除一些狭窄地方的杂草,并且刀片在被草缠绕时,电机转轴会停止转动,造成电机故障,那么在不提高成本的情况下设计一种可以在狭窄空间除草并且可以防缠绕的设备是很有必要的。
本发明设计一种防缠绕的除草机解决如上问题。
技术实现要素:
为解决现有技术中的上述缺陷,本发明公开一种防缠绕的除草机,它是采用以下技术方案来实现的。
一种防缠绕的除草机,其特征在于:它包括底板、侧壳、顶板、传动机构、刀片、传动杆、动力单元、横移导轨、旋转环、中间齿轮、旋转椭环、旋转齿轮、横移导轨支撑、弧形导轨支撑、横移轨、刀片转轴、旋转齿轮转轴、第一传动齿、第三传动齿、第二传动齿、第一轴套、第二转轴、侧齿轮、侧齿轮转轴、传动杆支撑、刀片转轴滑孔、横移导块、弧形导轨、中间转轴、摆臂、摆臂销、横移导槽、固定块、第二轴套,其中动力单元通过传动杆安装在传动机构上,中间转轴安装在传动机构下侧,并穿过顶板中心的圆孔,侧壳安装在顶板下侧,底板安装在侧壳下侧,底板上开有刀片转轴滑孔,传动杆支撑一端安装在顶板上侧,另一端安装在传动杆上;顶板下侧两端分别安装有一个横移导轨支撑,两个横移导轨分别通过两个横移导轨支撑安装在顶板下侧,两个横移导轨内侧均安装有横移导块,横移轨两端均开有横移导槽,横移轨通过两端的横移导槽与横移导块的配合而安装在两个横移导轨之间,每个横移导轨下侧均安装有两个弧形导轨支撑,每两个弧形导轨支撑下侧安装有一个弧形导轨,弧形导轨内弧面开有弧形导槽,旋转环安装在两个弧形导槽内,旋转椭环安装在旋转环内侧;侧齿轮转轴安装在顶板下侧,侧齿轮安装在侧齿轮转轴上,第一传动齿安装在侧齿轮转轴外侧上,且位于侧齿轮下侧;第二转轴安装在顶板下侧,第二传动齿安装在第二转轴上,且与第一传动齿啮合;第一轴套安装在顶板下侧,旋转齿轮转轴安装在第一轴套内,第三传动齿和旋转齿轮均安装在旋转齿轮转轴上,第三传动齿位于第一轴套下侧,且与第二传动齿啮合,旋转齿轮位于第三传动齿下端,旋转齿轮与旋转环的外齿啮合;中间齿轮安装在中间转轴上,且位于顶板下侧,中间齿轮和侧齿轮啮合,摆臂一端安装在中间转轴下端,另一端开有圆孔,摆臂销安装在圆孔内,摆臂销位于横移轨的中间槽内;固定块安装在横移轨中间的下侧,第二轴套安装在固定块下侧,刀片转轴安装在第二轴套内,刀片安装在刀片转轴下端,刀片转轴外齿与旋转椭环内齿啮合。
上述传动杆包括下传动内杆、挡风片、上传动内杆、传动套、支撑环、限位弹簧、顶腔、顶弹簧、顶块、顶块导块、顶块导槽、限位板、通风槽,其中上传动内杆安装在动力单元的输出轴一端,下传动内杆安装在传动机构上,传动机构中下传动内杆与中间转轴连接,上传动内杆和下传动内杆外圆面上安装有传动套,传动套上在上传动内杆与下传动内杆交接处开有通风槽;下传动内杆一端安装有支撑环和挡风片,支撑环和挡风片之间安装有限位弹簧,挡风片滑动于下传动内杆外圆面,通风槽和挡风板配合;下传动内杆一端端面上,周向均匀地开有七个顶腔,每个顶腔内壁对称地开有两个顶块导槽,顶块两侧对称安装有两个顶块导块,顶块通过顶块导块与顶块导槽的配合安装在顶腔内,且顶弹簧一端安装在顶腔底面,另一端安装在顶块一端,限位板上周向均匀地开有七个圆孔,限位板安装在下传动内杆一端面上,限位板上圆孔与顶块相配合;上传动内杆一端端面上,周向均匀地开有七个顶腔,每个顶腔内壁对称地开有两个顶块导槽,顶块两侧对称安装有两个顶块导块,顶块通过顶块导块与顶块导槽的配合安装在顶腔内,且顶弹簧一端安装在顶腔底面,另一端安装在顶块一端,限位板上周向均匀地开有七个圆孔,限位板安装在下传动内杆一端面上,限位板上圆孔与顶块相配合;上传动内杆上的顶块与下传动内杆上的顶块交叉配合。
作为本技术的进一步改进,上述上传动内杆和下传动内杆外圆面上均通过轴承安装有传动套。
作为本技术的进一步改进,上述侧齿轮和第一传动齿均与侧齿轮转轴通过键配合。
作为本技术的进一步改进,上述第二传动齿通过轴承安装在第二转轴上。
作为本技术的进一步改进,上述第三传动齿和旋转齿轮均与旋转齿轮转轴通过键配合。
相对于传统的除草机技术,本发明中横移轨安装在横移导轨之间,保证横移导轨作直线运动,摆臂销安装在横移轨开的槽内,摆臂销随摆臂做圆周运动,受到横移轨所开槽的影响,摆臂销在槽内作直线运动,横移轨在横移导轨上作直线运动。中间齿轮安装在中间转轴上,且位于顶板下侧,中间齿轮和侧齿轮啮合,侧齿轮转轴安装在顶板下侧,侧齿轮安装在侧齿轮转轴上,中间齿轮直径是侧齿轮直径的四倍,而旋转齿轮直径是旋转环直径的1/4,这样设计的目的是,旋转环的转速与摆臂的转速相同,这样才能使得刀片转轴横移和旋转顺利配合。动力单元的动力通过一系列结构将动力传递给旋转环,带动旋转环的旋转,又带动旋转椭环的转动,旋转椭环内齿和刀片转轴啮合,旋转椭环的转动给刀片转轴转速,使刀片转轴转动,这样设计的目的是:刀片在旋转到椭圆长半径处时,旋转椭圆长半径处的内齿与刀片转轴啮合,使刀片转轴有较快的旋转速度,能够快速的除草,较短的半径则可以使设备节省横向空间,适应窄空间,使设备在窄空间里可以除草。上传动内杆和下传动内杆外圆面上安装有传动套,传动套上在上传动内杆与下传动内杆交接处开有通风槽,下传动内杆一端安装有支撑环和挡风片,上传送内杆端面上的顶块和下传送内杆的端面上的顶块交叉配合,这样使得上传动内杆可以把动力传递给下传送内杆,使得设备正常运转;而当刀片被草缠绕住时,下传动内杆上顶块在压力作用下缩入顶腔内,上传送内杆端面上的顶块和限位板接触,上传送内杆在动力单元带动下继续转动,上传送内杆端面上的顶块和限位板之间产生摩擦,挡风片在摩擦力作用下旋转,使通风槽畅通,加快上传动内杆和下传动内杆交界处的空气流动,防止上传动内杆和下传动内杆交界处因摩擦生热烧坏,上传送内杆在动力单元带动下继续转动也不会烧坏动力单元。
使用本发明所述设备除草时,动力单元开始旋转,提供动力,带动上传动内杆的转动,上传动内杆通过顶块之间的配合带动下传动内杆转动,这时挡风片挡住传动套上开的通风槽,空气灰尘无法从通风槽进入;下传动内杆通过传动机构带动中间转轴旋转,中间转轴带动中间齿轮转动,中间齿轮带动与之啮合的侧齿轮转动,侧齿轮带动侧齿轮转轴转动,又带动第一传动齿转动,第一传动齿带动第二传动齿转动,第三传动齿也随之转动,旋转齿轮转轴随第三传动齿转动,带动旋转齿轮转动,带动与之啮合的旋转环转动,旋转环带动安装在旋转环内侧的旋转椭环转动,旋转椭环内齿和刀片转轴啮合,旋转椭环的转动给刀片转轴转速,使刀片转轴转动;中间转轴转动时摆臂随之转动,摆臂转动使得摆臂销转动,摆臂销相对横移轨直线运动,同时横移轨也在横移导轨上直线运动;这样就使得刀片转轴带动刀片,使刀片外缘做椭圆运动,刀片在旋转到椭圆长半径处时,有较快的旋转速度,能够快速的除草,刀片旋转到接近椭圆短半径处时,速度较慢,扭矩更大,能够更强力的除草。当刀片被草缠绕时,刀片转轴停止转动,旋转椭环停止转动,旋转环也停止转动,使得旋转环、第一传动齿、第二传动齿、第三传动齿、侧齿轮、侧齿轮、中间齿轮、中间转轴、下传动内杆一系列结构均停止转动,下传动内杆停止转动,上传动内杆在动力单元的作用下继续转动,这就使得下传动内杆端面上的顶块在上传动内杆上顶块作用下压缩顶弹簧,顶块随着顶弹簧被压缩而进入顶腔,挡风片在顶块和限位板摩擦下转动,使得通风槽畅通,空气流动,防止顶块和限位板摩擦生热烧坏顶块和限位板,上传动内杆随着动力单元继续转动,不会烧坏动力单元。
附图说明
图1是整体外形示意图。
图2是整体部件透视图。
图3是整体部件俯视透视图。
图4是整体部件分布示意图。
图5是内部结构示意图。
图6是壳体示意图。
图7是支撑结构示意图。
图8是旋转环安装结构示意图。
图9是摆臂结构示意图。
图10是轮系结构示意图。
图11是刀片结构示意图。
图12是内部连接机构示意图。
图13是传动套内部结构示意图。
图14是下传动内杆结构示意图。
图15是顶块结构示意图。
图16是限位板端面示意图。
图17是下传动内杆示意图。
图18是通风槽结构示意图。
图19是传动结构示意图。
图20是设备运动示意图。
图21是运行原理图。
图中标号名称:1、底板,2、侧壳,3、顶板,4、传动机构,6、刀片,7、传动杆,8、动力单元,9、下传动内杆,10、挡风片,11、上传动内杆,12、传动套,14、横移导轨,15、旋转环,16、中间齿轮,17、旋转椭环,18、旋转齿轮,19、横移导轨支撑,20、弧形导轨支撑,21、横移轨,22、刀片转轴,23、旋转齿轮转轴,24、第一传动齿,25、第三传动齿,26、第二传动齿,27、第一轴套,28、第二转轴,29、侧齿轮,30、侧齿轮转轴,31、传动杆支撑,32、刀片转轴滑孔,33、横移导块,35、弧形导轨,36、中间转轴,37、摆臂,38、摆臂销,39、横移导槽,40、固定块,41、第二轴套,42、支撑环,43、限位弹簧,44、顶腔,45、顶弹簧,46、顶块,47、顶块导块,48、顶块导槽,49、限位板,50、通风槽。
具体实施方式
在使用本发明所述设备除草时,如图1、5所示,它包括底板1、侧壳2、顶板3、传动机构4、刀片6、传动杆7、动力单元8、横移导轨14、旋转环15、中间齿轮16、旋转椭环17、旋转齿轮18、横移导轨支撑19、弧形导轨支撑20、横移轨21、刀片转轴22、旋转齿轮转轴23、第一传动齿24、第三传动齿25、第二传动齿26、第一轴套27、第二转轴28、侧齿轮29、侧齿轮转轴30、传动杆支撑31、刀片转轴滑孔32、横移导块33、弧形导轨35、中间转轴36、摆臂37、摆臂销38、横移导槽39、固定块40、第二轴套41,如图1所示,动力单元8通过传动杆7安装在传动机构4上,如图5所示,中间转轴36安装在传动机构4下侧,并穿过顶板3中心的圆孔,如图6所示,侧壳2安装在顶板3下侧,底板1安装在侧壳2下侧,底板1上开有刀片转轴滑孔32,如图4所示,传动杆支撑31一端安装在顶板3上侧,另一端安装在传动杆7上;如图7所示,顶板3下侧两端分别安装有一个横移导轨支撑19,两个横移导轨14分别通过两个横移导轨支撑19安装在顶板3下侧,两个横移导轨14内侧均安装有横移导块33,横移轨21两端均开有横移导槽39,横移轨21通过两端的横移导槽39与横移导块33的配合而安装在两个横移导轨14之间,每个横移导轨14下侧均安装有两个弧形导轨支撑20,每两个弧形导轨支撑20下侧安装有一个弧形导轨35,弧形导轨35内弧面开有弧形导槽,如图8所示,旋转环15安装在两个弧形导槽内,旋转椭环17安装在旋转环15内侧;如图10所示,侧齿轮转轴30安装在顶板3下侧,侧齿轮29安装在侧齿轮转轴30上,第一传动齿24安装在侧齿轮转轴30外侧上,且位于侧齿轮29下侧;第二转轴28安装在顶板3下侧,第二传动齿26安装在第二转轴28上,且与第一传动齿24啮合;第一轴套27安装在顶板3下侧,旋转齿轮转轴23安装在第一轴套27内,第三传动齿25和旋转齿轮18均安装在旋转齿轮转轴23上,第三传动齿25位于第一轴套27下侧,且与第二传动齿26啮合,旋转齿轮18位于第三传动齿25下端,旋转齿轮18与旋转环15的外齿啮合;如图9所示,中间齿轮16安装在中间转轴36上,且位于顶板3下侧,中间齿轮16和侧齿轮29啮合,摆臂37一端安装在中间转轴36下端,另一端开有圆孔,摆臂销38安装在圆孔内,摆臂销38位于横移轨21的中间槽内;如图11所示,固定块40安装在横移轨21中间的下侧,第二轴套41安装在固定块40下侧,刀片转轴22安装在第二轴套41内,刀片6安装在刀片转轴22下端,刀片转轴22外齿与旋转椭环17内齿啮合;
如图13、14所示,上述传动杆7包括下传动内杆9、挡风片10、上传动内杆11、传动套12、支撑环42、限位弹簧43、顶腔44、顶弹簧45、顶块46、顶块导块47、顶块导槽48、限位板49、通风槽50,其中如图2所示,上传动内杆11安装在动力单元8的输出轴一端,下传动内杆9安装在传动机构4上,传动机构4中下传动内杆9与中间转轴36连接,上传动内杆11和下传动内杆9外圆面上安装有传动套12,如图18所示,传动套12上在上传动内杆11与下传动内杆9交接处开有通风槽50;如图17所示,下传动内杆9一端安装有支撑环42和挡风片10,支撑环42和挡风片10之间安装有限位弹簧43,挡风片10滑动于下传动内杆9外圆面,通风槽50和挡风板配合;如图14所示,下传动内杆9一端端面上,周向均匀地开有七个顶腔44,每个顶腔44内壁对称地开有两个顶块导槽48,顶块46两侧对称安装有两个顶块导块47,如图15所示,顶块46通过顶块导块47与顶块导槽48的配合安装在顶腔44内,且顶弹簧45一端安装在顶腔44底面,另一端安装在顶块46一端,如图16所示,限位板49上周向均匀地开有七个圆孔,限位板49安装在下传动内杆9一端面上,限位板49上圆孔与顶块46相配合;上传动内杆11一端端面上,周向均匀地开有七个顶腔44,每个顶腔44内壁对称地开有两个顶块导槽48,顶块46两侧对称安装有两个顶块导块47,顶块46通过顶块导块47与顶块导槽48的配合安装在顶腔44内,且顶弹簧45一端安装在顶腔44底面,另一端安装在顶块46一端,如图16所示,限位板49上周向均匀地开有七个圆孔,限位板49安装在下传动内杆9一端面上,限位板49上圆孔与顶块46相配合;上传动内杆11上的顶块46与下传动内杆9上的顶块46交叉配合。
上述上传动内杆11和下传动内杆9外圆面上均通过轴承安装有传动套12。
上述侧齿轮29和第一传动齿24均与侧齿轮转轴30通过键配合。
上述第二传动齿26通过轴承安装在第二转轴28上。
上述第三传动齿25和旋转齿轮18均与旋转齿轮转轴23通过键配合。
综上所述,本发明中横移轨21安装在横移导轨14之间,保证横移导轨14作直线运动,摆臂销38安装在横移轨21开的槽内,摆臂销38随摆臂37做圆周运动,受到横移轨21所开槽的影响,摆臂销38在槽内作直线运动,横移轨21在横移导轨14上作直线运动。中间齿轮16安装在中间转轴36上,且位于顶板3下侧,中间齿轮16和侧齿轮29啮合,侧齿轮转轴30安装在顶板3下侧,侧齿轮29安装在侧齿轮转轴30上,中间齿轮16直径是侧齿轮29直径的四倍,而旋转齿轮18直径是旋转环15直径的1/4,这样设计的目的是,旋转环15的转速与摆臂37的转速相同,这样才能使得刀片转轴22横移和旋转顺利配合。动力单元8的动力通过一系列结构将动力传递给旋转环15,带动旋转环15的旋转,又带动旋转椭环17的转动,如图19所示,旋转椭环17内齿和刀片转轴22啮合,旋转椭环17的转动给刀片转轴22转速,使刀片转轴22转动,这样设计的目的是:刀片6在旋转到椭圆长半径处时,旋转椭圆长半径处的内齿与刀片转轴22啮合,使刀片转轴22有较快的旋转速度,能够快速的除草,较短的半径则可以使设备节省横向空间,适应窄空间,使设备在窄空间里可以除草。上传动内杆11和下传动内杆9外圆面上安装有传动套12,传动套12上在上传动内杆11与下传动内杆9交接处开有通风槽50,下传动内杆9一端安装有支撑环42和挡风片10,上传送内杆端面上的顶块46和下传送内杆的端面上的顶块46交叉配合,这样使得上传动内杆11可以把动力传递给下传送内杆,使得设备正常运转;而当刀片6被草缠绕住时,下传动内杆9上顶块46在压力作用下缩入顶腔44内,上传送内杆端面上的顶块46和限位板49接触,上传送内杆在动力单元8带动下继续转动,上传送内杆端面上的顶块46和限位板49之间产生摩擦,挡风片10在摩擦力作用下旋转,使通风槽50畅通,加快上传动内杆11和下传动内杆9交界处的空气流动,防止上传动内杆11和下传动内杆9交界处因摩擦生热烧坏,上传送内杆在动力单元8带动下继续转动也不会烧坏动力单元8。
动力单元8开始旋转,提供动力,带动上传动内杆11的转动,上传动内杆11通过顶块46之间的配合带动下传动内杆9转动,这时挡风片10挡住传动套12上开的通风槽50,空气灰尘无法从通风槽50进入,下传动内杆9通过传动机构4带动中间转轴36旋转,中间转轴36带动中间齿轮16转动,中间齿轮16带动与之啮合的侧齿轮29转动,侧齿轮29带动侧齿轮转轴30转动,又带动第一传动齿24转动,第一传动齿24带动第二传动齿26转动,第三传动齿25也随之转动,旋转齿轮转轴23随第三传动齿25转动,带动旋转齿轮18转动,如图21a、b所示,旋转齿轮18带动与之啮合的旋转环15转动,旋转环15带动安装在旋转环15内侧的旋转椭环17转动,旋转椭环17内齿和刀片转轴22啮合,旋转椭环17的转动给刀片转轴22转速,使刀片转轴22转动;中间转轴36转动时摆臂37随之转动,摆臂37转动使得摆臂销38转动,摆臂销38相对横移轨21直线运动,同时横移轨21也在横移导轨14上直线运动;这样就使得刀片转轴22带动刀片6,使刀片6外缘做椭圆运动,如图21c、d所示,刀片6在旋转到椭圆长半径处时,有较快的旋转速度,能够快速的除草,刀片6旋转到接近椭圆短半径处时,速度较慢,扭矩更大,能够更强力的除草。当刀片6被草缠绕时,刀片转轴22停止转动,旋转椭环17停止转动,旋转环15也停止转动,使得旋转环15、第一传动齿24、第二传动齿26、第三传动齿25、侧齿轮29、侧齿轮29、中间齿轮16、中间转轴36、下传动内杆9一系列结构均停止转动,下传动内杆9停止转动,上传动内杆11在动力单元8的作用下继续转动,这就使得下传动内杆9端面上的顶块46在上传动内杆11上顶块46作用下压缩顶弹簧45,顶块46随着顶弹簧45被压缩而进入顶腔44,挡风片10在顶块46和限位板49摩擦下转动,使得通风槽50畅通,空气流动,防止顶块46和限位板49摩擦生热烧坏顶块46和限位板49,上传动内杆11随着动力单元8继续转动,不会烧坏动力单元8。