技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种
农作物植保和去顶机械，尤其是一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机。
背景技术
[0002] 玉米
种子田间去雄作业通常是在玉米株高为1.5米～2.0米的抽雄阶段进行，在欧美一些农业发达国家已实现机械化作业，国内目前还基本处于人工去雄阶段。去雄作业正值酷暑多雨季节，在2米高的青纱帐中作业，环境特别恶劣，而且玉米从抽雄到散粉只有很短的时间(几个小时～几十个小时)，工期短，任务重，去雄期间农工难寻，人工
费用逐年增加，去雄作业
质量难以保证，实现机械化去雄是当务之急、势在必行。国内玉米制种田的种植
水平和习惯与国外发达国家有很大差距，增加了机械化去雄作业的难度。
发明内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通过性好、
转弯半径小、可实现玉米植株雄穗穗顶单行
单体即时
跟踪仿形的自走式高地隙玉米去雄喷药多功能一体机。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型提供了一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，由高地隙田间管理机、通过液压升降四杆机构悬挂在前端的去雄装置和悬挂在后端的喷药装置组成。
[0005] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，其高地隙田间管理机包括由四个
车轮和左、右行走
支撑单体支撑的水平
机架上安装的
发动机、变速箱、后桥
差速器、驾驶座椅，所述变速箱安装在所述水平机架前 部的驾驶座椅下方，其
变速杆在变速箱前端伸出，所述发动机安装在所述水平机架上的后部
位置，所述后桥差速器安装在所述变速箱与所述发动机之间，发动机与变速箱通过三
角皮带传递动
力，变速箱与后桥差速器之间通过链条传递动力。
[0006] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，所述水平机架与左、右行走支撑单体间设有调宽装置，所述调宽装置包括：左右两个调宽油缸、前后两组由伸缩梁外
套管与伸缩梁内横梁构成的伸缩梁，所述的调宽油缸设置在所述水平机架的中间横梁下方，其一端分别铰接在中间横梁下端面中间位置的铰接点上，两个调宽油缸的另一端分别铰接在左、右行走支撑单体的上
纵梁的内侧，所述伸缩梁外套管作为前、后主横梁与水平机架固定为一体，所述前后两组伸缩梁外套管的轴线平行且左右两个伸缩梁外套管同心，各伸缩梁外套管外侧端部与水平机架外纵梁对应的外侧面平齐，所述伸缩梁内横梁作为
定位基准分别固定在左、右行走支撑单体上纵梁内侧面，其内横梁对应的套装在前后两组四个伸缩梁外套管内孔中，行走轮调宽范围在1.9m～2.6m之间，
轮距调节须在行进中进行，分别控制左、右侧油缸可驱动左、右行走支撑单体进行单侧调宽。
[0007] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，所述转向机构包括两个转向立轴套、一端分别与转向立轴套的中间位置相贯的两个转向羊角支臂、两个与
转向轴键连接的转向拐臂、与转向拐臂铰接的转向助力油缸、与两个转向臂销轴铰连的转向横拉杆、两个连接上下转向立轴的转向伸缩立轴，所述的左、右转向羊角支臂的另一端分别连接在所述水平机架外纵梁前部且伸向左、右侧前方，左、右转向羊角
支架的上、下平面与水平机架 左、右外纵梁的上、下平面平齐，所述转向立轴套的轴线为铅垂方向，其立轴下端中心点在顺前进方向的铅垂面与转向轮叉架的立轴轴线相交(转向轮叉架的立轴轴线后倾7°～10°)，转向立轴套的轴线分别位于左、右行走支撑单体最大轮距和最小轮距时的中间位置(两个立轴轴线距离为2250mm、单侧调宽最大距离为350mm)，所述连接左、右两侧转向立轴转动的转向横拉杆长度调整合适后固定不变，调整轮距时上、下立轴间的轴长和角度变化由转向伸缩立轴的万向和伸缩功能自行调解，转向机构能保证田间高架管理车在可调轮距范围内和行进调宽过程中正常行驶。
[0008] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，所述左、右侧行走支撑单体包括：与前后两个调宽内横梁连接的上纵梁、后
驱动轮总成及支撑后驱动轮总成的后支撑臂、与上纵梁及后支撑臂固定为一体的药液箱
框架、铰接在药液箱框架前端的仿形浮动四杆机构和仿形浮动油缸支撑的前转向轮总成，所述后支撑臂为矩形管截面结构，所述后支撑臂上端向前倾斜对应连接在所述差速器伸缩
输出轴下方的所述行走支撑单体上纵梁上，所述后支撑臂下端设定在所连接的驱动轮总成外缘轮廓不超出水平机架后端面的位置。
[0009] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，所述的去雄装置包括：具有去掉部分下角的正直角三角形截面的悬挂桁架、铰接在悬挂桁架上的至少一组单行单体四杆跟踪机构、通过水平连接体连接在单体四杆跟踪机构下部的去雄执行机构、连接在水平连接体前端的株顶位置识别和调速伸缩支架装置、安装在悬挂桁架中间位置的电液集成
阀块。
[0010] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，所述悬挂桁架的前端由上、下横梁和桁架前立柱构成垂直框架平面，其中中间位置的两根桁架前立柱与液压升降四杆机构的前臂合为一体并设有上、下铰接点；
[0011] 所述悬挂桁架的后端由桁架上横梁、桁架后横梁、桁架
斜梁及桁架后立柱构成上段向后倾斜的后斜框架平面和下段竖直框架平面，中间至少一组由所述桁架斜梁与所述桁架后立柱合为一体的单体斜梁通过固定在两端的方管套装在上横梁和后横梁上，所述单体斜梁由紧固
螺栓定位在对应的各垄台苗带上方。
[0012] 所述悬挂桁架的底部由桁架下横梁、桁架后横梁、桁架纵梁构成底部水平框架平面，所述底部水平框架平面的中间位置安装有所述的电液集成阀块及自动控制部件。
[0013] 上述悬挂桁架的左右两端位置的所述桁架前立柱上设置有桁架折叠
铰链座套，所述桁架折叠铰链座套的销孔轴线位于所述垂直框架平面前方且与两侧桁架前立柱外端面重合，大于
机车宽度的两侧可折叠桁架以铰链座套销孔为铰链点，作业时展开与主体悬挂桁架合为一体，运输及作业转弯时向前折转180°收拢至机车宽度便于通过。
[0014] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，所述单体斜梁与单行单体四杆跟踪机构的后臂合为一体并设有上、下铰接点，至少一组单行单体四杆跟踪机构分别连接在单体斜梁的前端并将悬挂桁架的下横梁围在框架内，当单体四杆跟踪机构处于正四边形且悬挂桁架的下横梁对应在四杆跟踪机构前臂的中间位置时，四杆机构上、下
横杆后端头的位置就是四杆跟踪机构后臂上、下铰接点的位置，此位置限定单体斜梁的最小长度，悬挂桁架下横梁限制四杆跟踪机构前臂的运动行程。
[0015] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，所述去雄执行机构通过槽
钢结构的水平连接体连接在所述四杆跟踪机构前臂下端，所述去雄执行机构的支承座设置在水平连接体的槽钢腰高平面左右两侧，所述驱动去雄执行机构工作部件的所述
液压马达安装在水平连接体的支承座上。
[0016] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，所述去雄装置的株顶位置识别器设置在所述去雄执行机构的前方，通过调速支架装置与水平连接体固接，调速支架装置的长度根据田间高架管理车的行进速度确定。
[0017] 上述的一种变速箱前置的玉米去雄喷药多功能一体机，所述去雄装置的自动识别跟踪系统包括：设置在去雄装置最前端的株顶光电识别器与信息处理模块电连接，信息处理模块与
信号放大模块电连接，信号放大模块与电液集成阀块的
电磁阀电连接，电液集成阀块的上升、下降油路与单体四杆跟踪机构液压油缸的上升、下降油路连通，电液监测控制中心用以预设和即时控制延时时间和行进速度、电源模块为系统提供直流电源，具有双联油
泵的
液压泵站分别为至少一组四杆跟踪机构的跟踪油缸和去雄执行机构的去雄马达提供系统压力。
[0018] 本实用新型的有益功效在于：本多功能玉米去雄喷药一体机采用变速箱前置使得前、后行走轮的
轴距缩短，转弯半径小；设有宽度调节装置，满足各种行距条件，田间通过性好；具有单体单行仿形功能，识别跟踪准确，实现随植株高低自动仿形跟踪去雄作业；机械化去雄是人工去雄工作效率的几十倍，可缓解玉米去雄季节人工难寻、人工费用高的压力，降低玉米制种成本；提供了一种适宜中小面积
地块作业的中型去雄喷药机械。
附图说明
[0019] 图1是本实用新型带去雄装置和喷药装置的立体结构示意图；
[0020] 图2是本实用新型自走式高地隙田间管理机立体结构示意图；
[0021] 图3是本实用新型自走式高地隙田间管理机的主视图；
[0022] 图4是本实用新型自走式高地隙田间管理机的俯视图；
[0023] 图5是本实用新型调宽装置结构示意图；
[0024] 图6是本实用新型的玉米去雄装置立体结构示意图；
[0025] 图7是本实用新型自动识别跟踪系统方
框图。
[0026] 图1中1.自走式高地隙田间管理机，2.去雄装置，3.液压升降四杆机构，4.喷药装置。
[0027] 图2中5.发动机，6、发动机皮带，7.后桥差速器，8.差速器链条，9.驾驶座椅，10.变速箱，11.转向机构，12.调宽装置，13.左行走支撑单体，14.右行走支撑单体，15.后桥驱动装置16.水平机架。
[0028] 图3中17.发
电机，18.液压油泵，19.
离合器皮带轮，20.药液泵，21.变速杆，22.
方向盘，23.水平梁前悬挂支架，24.转向拐臂，25.转向立轴套，26.转向羊角支架，27.转向伸缩立轴，28.仿形浮动油缸，29.转向轮叉架，30.转向轮，31.仿形浮动四杆机构，32.药液箱框架，33.药液箱，34.驱动轮总成，35.后支撑臂，36.驱动立轴，37.转角传动方箱，38.行走支撑单体上纵梁，39.水平机架外纵梁，40.水平机架后悬挂支架。
[0029] 图4中41.转向助力油缸，42.转向横拉杆，43.伸缩梁内横梁，44.伸缩梁外套管，45.药液泵传动皮带，46.调宽油缸，47.后桥伸缩轴，48.液压油泵传动皮带。
[0030] 图5中49.边减驱动箱，81.调宽油缸铰接点，82.中间横梁，83.伸展状态转向立轴，84.伸展状态油缸
活塞。
[0031] 图6中50.电液集成阀块，51.液压升降四杆机构，52.液压升降油缸，53.液压升降四杆机构后臂，54.液压升降四杆机构上横杆，55.液压升降四杆机构下横杆，56.液压升降四杆机构前臂，57.桁架折叠铰接座套，58.四杆跟踪机构，59.四杆跟踪机构后臂或单体斜梁，60.单体跟踪油缸，61.四杆跟踪机构上横杆，62.四杆跟踪机构下横杆，63.四杆跟踪机构前臂64.株顶光电识别与调速支架装置，65.调速支架装置，67.去雄执行机构68.去雄马达，69.去雄执行机构主动轮，70.去雄执行机构被动轮，71.水平连接体，72悬挂桁架，73.桁架纵梁，74.桁架下横梁，75.桁架后横梁，76.桁架前立柱，77.桁架后立柱，78.桁架斜梁，79.桁架上横梁，80.可调行距方管套。
[0032] 图7中85.电液监测控制中心，86.信息处理模块，87.信号放大模块，88.电源模块，89.
液压泵站，90.主动轴支承座，91.从动轴支承座。
具体实施方式
[0033] 下面结合附图对本实用新型的结构原理和实施方案做具体说明：
[0034] 图1是本实用新型的立体结构示意图，由高地隙田间管理机1通过液压升降四杆机构3悬挂在前端的去雄装置2和悬挂在后端的喷药装置4组成。采用高地隙田间管理机与多种作业机具(工作装置)配套作业能够提高设备利用率，降低设备成本，
驾驶室设置在水平机架16上的前部位置，去雄装置2通过液压升降四杆机构3直接悬挂在机车前方，使得整机结构紧凑且方便驾驶员掌控去雄作业情况。
[0035] 图2中的高地隙田间管理机1包括由四个车轮30、34和左、右行走支撑单体13、14支撑的水平机架16上安装的发动机5、变速箱10、后桥差速器7、驾驶座椅9，置于水平机架16前侧的转向机构11，所述变速箱10安装在所述水平机架16前部的驾驶座椅9下方，其变速杆21在变速箱10前面伸出，所述发动机5安装在所述水平机架16上的后部位置，所述差速器7安装在所述变速箱10与所述发动机5之间，发动机5与变速箱10通过发动机皮带6传递动力，变速箱10与后桥差速器7之间通过链条8传递动力。变速箱10前置后，设在变速箱10前端的变速杆21在驾驶座椅9下方伸出，便于驾驶员操控，同时后桥差速器7设置在中间位置，后支撑臂35下端向后倾斜，缩短了前后轴距，减小了转弯半径，尤其使得高地隙田间管理机1的结构简单紧凑，造型富有活力。
[0036] 此实用新型的另一方案是将水平机架及其上面安装的各部件水平旋转180°，驱动轮、方向盘位于水平机架的前部，转向机构及转向轮位于水平机架的后部，构成前驱动机型。
[0037] 图3.图4.图5中所示高地隙田间管理机1的水平机架16与左、右行走支撑单体13、14间设有调宽装置12，包括设置在水平机架16的中间横梁81下方的调宽油缸46，其一端铰接在中间横梁81下端面中间位置的铰接点80上，另一端分别铰接在左、右行走支撑单体13、
14的上纵梁38的内侧，所示伸缩梁外套管44作为前、后主横梁与水平机架16固定在一起，各伸缩梁外套管44外侧端部分别与水平机架16外纵梁39外侧面平齐，伸缩梁内横梁43作为定位基准分别固定在左、右行走支撑单体13、14上纵梁38内侧面，其内横梁43对应的套装在前后两组四个伸缩梁外套管内孔中，每个伸缩梁内横梁的长度为700mm，本实用新型将动力与操控系统设置在水平机架16上方， 高地隙田间管理机1的行走轮调宽范围在1.7m～2.6m之间，可适应在各种垅距的高棵作物间行走作业，特别是在跨三行进行喷药等作业时，行走性能更为稳定。轮距调节应在行进中进行，应分别控制左、右侧油缸进行单侧调宽，方便可靠。
[0038] 如图3所示，本
实施例中连接左、右转向立轴套25的左、右转向羊角支架26另一端分别连接在所述水平机架左右外纵梁39的前端，并向左右侧前方伸出(即向前伸出300mm，向外伸出400mm，与前进方向的夹角为49°)，左、右转向羊角支架26的上下平面与水平机架16上下平面平齐，转向立轴25轴线与所述水平机架16平面垂直，左右立轴25轴心分别位于左、右行走支撑单体13、14最大轮距和最小轮距的中间位置。转向机构11工作时，转向助力油缸41推拉转向拐臂24带动转向立轴25转动，另一侧转向拐臂由转向横拉杆42连接同步转动，转向立轴25下端通过转向伸缩立轴27与转向轮叉架29的立轴连接，实现转向轮转向。
[0039] 本实施例的突出优点在于连接左、右两侧转向立轴25转动的转向横拉杆42长度调整合适后固定不变，调整轮距时上、下立轴间的轴长和角度变化由转向伸缩立轴27的万向和伸缩功能自行调解，转向机构11能保证高地隙田间管理车1在可调轮距范围内和行进调宽过程中正常行驶。
[0040] 图3.图4中所示左、右行走支撑单体13、14的左、右后支撑臂35上端分别与左、右侧转角传动方箱37相连，左、右侧后支撑臂35下端向后倾斜分别与左、右侧边减驱动箱49连接，边减驱动箱49的水平
驱动轴上固装有驱动轮34。所述后桥传动装置15包括置于中间位置的差速器7带动左、右侧后桥伸缩
传动轴47向左、右转角传动方箱37传递动力，再通过驱动立 轴36、边减驱动箱49带动驱动轮34旋转。所示差速器7伸向两侧的后桥伸缩传动轴47设置为可伸缩的
花键轴，另一端通过花键轴套与固定在左、右行走支撑单体13、14上的左、右转角传动方箱37水平轴连接，左、右转角传动方箱37水平轴与差速器7轴同心，机车在限定的各种宽度状态下都能可靠传输动力。
[0041] 本实用新型的另一实施例是后桥最终传动采用链传动，上
链轮与后桥差速器7伸缩轴键连接，下链轮与驱动轮轴键连接。
[0042] 图3.图5中所示左、右侧行走支撑单体13、14包括：与前后两个内横梁43连接的上纵梁38、后驱动轮总成34及支撑后驱动轮总成34的后支撑臂35、与上纵梁38及后支撑臂35固定为一体的药液箱框架32、铰接在药液箱框架32前端的仿形浮动四杆机构31和仿形浮动油缸28，仿形浮动四杆机构31另一端连接支撑的前转向轮30的转向轮叉架29，两侧框架结构中间分别设置药液箱33。
[0043] 图5给出高地隙田间管理机一侧行走支撑单体调至最宽位置时转向伸缩立轴27的位置状况。
[0044] 图6中所述去雄装置3的悬挂桁架72为去掉部分下角的正直角三角形截面
桁架结构，前端是由桁架上横梁79、桁架下横梁74和桁架前立柱76构成的垂直框架平面，后端是由桁架上横梁79、桁架后横梁75、桁架斜梁78及桁架后立柱77构成上段向后倾斜45°的后斜框架平面以及下段竖直框架平面，底部是由桁架下横梁74、桁架后横梁75、桁架纵梁73构成的底部水平框架平面。
[0045] 图6中垂直框架平面中间位置的两根桁架前立柱76分别与两组液压 升降四杆机构3的前臂56合为一体，中间桁架前立柱56的上、下铰接点分别与液压升降四杆机构3的上、下横杆54、55铰接，悬挂桁架的高度位置由液压升降四杆机构3的液压升降油缸52伸缩位置决定，由驾驶员手动控制。
[0046] 当机车在田间工作时，先将去雄装置桁架提升到玉米植株群体上方一定高度位置，相对固定不动，当群体植株高度发生变化且在单体跟踪机构仿形不能到位时，需及时手动调整桁架高度。在道路运输时去雄装置桁架定位在合适的高度即可。
[0047] 如图6所示，所述悬挂桁架72两端的前立柱76设置有桁架折叠铰接座套57，用以联接两侧超出车宽的可折叠悬挂桁架，在道路行驶、运输过程和转弯等情况下，超出车宽的两侧可折叠桁架向前折叠180°定位，以缩小整车宽度，便于通行。
[0048] 图6中后斜框架平面的桁架上横梁79、桁架后横梁75之间通过可调行距方套管80承接至少一组单体斜梁59且横向连接位置可调，单体斜梁59即是单体四杆跟踪机构58的后臂，固定在单体斜梁59前端面的四杆跟踪机构上横杆54、四杆跟踪机构下横杆62、四杆跟踪机构前臂63将桁架后横梁75框在中间，四杆跟踪机构前臂63的运动轨迹是一条平行于单体斜梁59的向后倾斜斜线，桁架后横梁75限定了四杆跟踪机构前臂63的行程位置。
[0049] 图6中所述四杆跟踪机构后臂59与四杆跟踪机构上横杆54之间铰接有单体跟踪油缸60、控制单体跟踪油缸60的伸缩即控制了四杆跟踪机构58运动，当四杆跟踪机构58向上运动时，四杆跟踪机构前臂63实际运动方向是向前上方移动，反之亦反。
[0050] 图6中的单体四杆跟踪机构前臂63下端槽钢结构的水平连接体71 上固装有一组去雄执行机构67，去雄执行机构67的支承座90、91设置在水平连接体71的槽钢腰高平面左右两侧，驱动去雄工作部件的所述液压马达68安装在水平连接体71的支承座90上。本实施例的去雄工作部件是去雄主动轮69、去雄被动轮70。
[0051] 本实施例中去雄工作部件是双充气滚轮组抽雄结构，两个轮轴轴线与四杆跟踪机构后臂59在前进方向上平行，水平连接体71的槽钢腰高平面与四杆跟踪机构后臂59前端面重合固装。
[0052] 另一实施例的去雄工作部件是立轴刀盘割雄结构，其刀盘轴与去雄主动轮轴为一根共用轴，为保证连接在水平连接体支承座上的刀盘轴的直立安装位置，水平连接体71的槽钢腰高平面与四杆跟踪机构后臂59前端面通过具有135°折角的厚钢板过渡连接。
[0053] 图6中所述株顶位置光电识别与调速装置64设置在所述去雄执行工作机构67的前方，通过调速伸缩支架装置66与水平连接体71固接，调速伸缩支架装置66的长度根据机车的行进速度和植株
密度确定，当行进速度增加和植株密度增加时，可控制调速伸缩支架装置66伸长，反之亦反，以补偿跟踪滞后的
缺陷。
[0054] 图7是本实用新型自动识别跟踪系统方框图，包括：设置在去雄装置2最前端的株顶位置识别器65与信息处理模块86电连接，信息处理模块86与信号放大模块87电连接，信号放大模块87与电液集成阀块50的电磁阀电连接，电液集成阀块50的上升、下降油路与单体四杆跟踪机构58液压油缸60的上升、下降油路连通，电液控制中心85用以预设和即时控制延时时间和行进速度、电源模块88为系统提供直流电源，具有双联油泵的液压泵站 89分别为至少一组
位置跟踪机构58的跟踪油缸60和去雄执行机构67的去雄马达68提供系统压力。调速支架装置66带动株顶位置识别器65同步变化。
[0055] 高地隙田间管理机1与喷药装置4配合工作时，喷药桁架4是通过液压升降四杆机构3铰接在高地隙田间管理机1的水平机架16后悬挂架40上，药液由变速箱离合器带轮19驱动的液药泵18从两侧药液箱33中吸出，
增压后输送到固守在桁架
喷杆上至少一个喷头喷撒雾化，桁架为悬挂折叠式，桁架的伸展通过液压油缸手动控制。
[0056] 高地隙田间管理机1还可以在前端配置
棉花去顶作业装置进行去顶作业。去顶悬挂桁架的升降和去顶单体机构的仿形跟踪与玉米去雄配置相同。也可以在前端悬挂配置
施肥播撒装置进行施肥作业。
[0057] 另一实施例中，单体去雄主动轮69的动力驱动还可以采用24伏～48伏直流电机驱动系统。
[0058] 当然本实用新型还可以有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型做出各种相应的改变和
变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的
权利要求的保护范围。
