一种仿生连杆及出入土角度可调的水田叶轮
阅读说明：本技术 一种仿生连杆及出入土角度可调的水田叶轮 (Bionic connecting rod and paddy field impeller with adjustable soil inlet and outlet angles ) 是由 张凯鑫 张劲松 周雯 刘虎 陈源 盛凯 于 2021-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种仿生连杆包括机架、下连杆、仿生肢、角度控制摆杆、中间杆、角度调节杆和上连杆；下连杆一端与机架底部铰接,另一端与仿生肢的中部铰接；上连杆一端与机架顶部铰接,另一端与中间杆的一端铰接,中间杆另一端与角度控制摆杆中部铰接；角度调节杆一端与上连杆中部铰接,另一端与角度控制摆杆一端铰接；角度控制摆杆另一端与仿生肢上端铰接。本发明还公开一种出入土角度可调的水田叶轮包括上轮、下轮、连接法兰、齿轮箱总成和叶片；连接法兰与机架相连接,齿轮箱总成与动力系统连接,齿轮箱总成与下轮的轴心传动连接；叶片设于上轮和下轮之间。用于水田作业机械,避免粘附泥土,降低滑转率,降低功耗损失。(The invention discloses a bionic connecting rod which comprises a rack, a lower connecting rod, a bionic limb, an angle control swing rod, an intermediate rod, an angle adjusting rod and an upper connecting rod, wherein the lower connecting rod is fixedly connected with the rack; one end of the lower connecting rod is hinged with the bottom of the frame, and the other end of the lower connecting rod is hinged with the middle part of the bionic limb; one end of the upper connecting rod is hinged with the top of the frame, the other end of the upper connecting rod is hinged with one end of the middle rod, and the other end of the middle rod is hinged with the middle part of the angle control swing rod; one end of the angle adjusting rod is hinged with the middle part of the upper connecting rod, and the other end of the angle adjusting rod is hinged with one end of the angle control swing rod; the other end of the angle control swing rod is hinged with the upper end of the bionic limb. The invention also discloses a paddy field impeller with an adjustable soil inlet and outlet angle, which comprises an upper wheel, a lower wheel, a connecting flange, a gear box assembly and blades; the connecting flange is connected with the frame, the gear box assembly is connected with the power system, and the gear box assembly is in transmission connection with the axis of the lower wheel; the blades are arranged between the upper wheel and the lower wheel. The power-driven roller is used for paddy field operation machinery, avoids soil adhesion, reduces the slip rate and reduces the power loss.)
技术领域
本发明涉及水田作业机械的行走机构技术领域，特别是涉及一种仿生连杆及出入土角度可调的水田叶轮。
背景技术
水稻是我国主要的粮食作物，涉及到粮食安全。现在的水稻综合机械化率已经达到较高水平。但仍然有不少作业环节是在带水环境下进行，如耕整、植保和再生稻头季收获等。因此，水田行走机构是水稻机械化种植的非常重要的部分。
目前的水田行走机构专利有很多，基本都存在“入土下压、出土上扬”的现象。专利CN201420292481.3中公开了一种水田行走轮，能够起到防陷作用，但叶片不能够活动，也会造成“入土下压、出土上扬”的现象。专利CN201921262638.7中公开了一种用于机耕船的组装式水田轮，虽然叶片能够相对于轮活动，能够在组装的时候调整角度，但在运行的时候不能调整，且运行在不同相位的时候，角度相对于固定，调整角度后能够解决“入土下压、出土上扬”的现象其中的一项。专利CN201821749579.1中公开了一种水田农业机械行走轮，在叶片方面有所创新，能够实现防陷功能，但叶片深入泥土不长，驱动力受到限制。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种仿生连杆及出入土角度可调的水田叶轮，用于水田行走机构。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种仿生连杆，包括机架、下连杆、仿生肢、角度控制摆杆、中间杆、角度调节杆和上连杆；所述下连杆一端与所述机架底部铰接；所述下连杆另一端与所述仿生肢的中部铰接；所述上连杆一端与所述机架顶部铰接；所述上连杆另一端与所述中间杆的一端铰接，所述中间杆另一端与角度控制摆杆中部铰接；所述角度调节杆一端与所述上连杆中部铰接，所述角度调节杆另一端与所述角度控制摆杆一端铰接；所述角度控制摆杆另一端与所述仿生肢上端铰接。
可选的，所述角度调节杆包括伸缩副。
本发明还提供一种出入土角度可调的水田叶轮，包括上轮、下轮、连接法兰、齿轮箱总成和多个叶片；所述连接法兰用于与机架相连接，所述齿轮箱总成的输入端与动力系统连接，所述齿轮箱总成的输出端与所述下轮传动连接；所述多个叶片设置于所述上轮和所述下轮之间，所述叶片的顶部与所述上轮可转动连接，所述叶片的中部与所述下轮可转动连接。
可选的，所述上轮上设置有多个偏心套筒，所述偏心套筒上设置有双孔调整盘，所述叶片的顶部与所述双孔调整盘的第一孔可转动连接，所述双孔调整盘的第二孔与角度调节机构相连接。
可选的，所述角度调节机构包括角度操控盘和定距联孔器总成；所述角度操控盘与所述上盘同轴设置，所述定距联孔器总成一端与所述双孔调整盘的第二孔相连接，所述定距联孔器总成另一端与所述角度操控盘相连接。
可选的，所述上轮上设置有多个操控盘导柱，所述角度操控盘可滑动的设置于所述多个操控盘导柱上。
可选的，所述定距联孔器总成包括定距连接轴、定距连接杆和定距连接销；所述定距连接杆两端分别通过所述定距连接销设置有一所述定距连接轴；所述定距连接杆两端的所述定距连接轴分别与所述角度操控盘和所述上轮连接。
可选的，所述齿轮箱总成包括箱体、下齿轮轴、中齿轮轴和上齿轮轴；所述下齿轮轴设置于所述箱体内下部，所述下齿轮轴的一端伸出所述箱体与所述下轮相连接，所述上齿轮轴设置于所述箱体内上部，所述上齿轮轴的一端伸出所述箱体与动力系统相连接，所述中齿轮轴设置于所述箱体内中部并与所述上齿轮轴和所述下齿轮轴传动连接。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中的仿生连杆及出入土角度可调的水田叶轮，通过连杆机构实现机械化的仿生，单套的行走机构可复合成能循环、连续运转的多套行走机构，并且多套行走机构在完成运动的前提下，各个零件相互之间不能够干涉，适用于水田的作业机械，避免粘附泥土，降低滑转率，降低功耗损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明仿生连杆的结构示意图；
图2为本发明出入土角度可调的水田叶轮的结构示意图；
图3为本发明出入土角度可调的水田叶轮另一角度的结构示意图；
图4为本发明出入土角度可调的水田叶轮中下轮的结构示意图；
图5为本发明出入土角度可调的水田叶轮中齿轮箱总成的结构示意图；
图6为本发明出入土角度可调的水田叶轮中上轮的结构示意图；
图7为本发明出入土角度可调的水田叶轮中叶片的结构示意图；
图8为本发明出入土角度可调的水田叶轮中定距联孔器总成的结构示意图。
附图标记说明：1、下轮；2、下轮连接盘；3、齿轮箱总成；4、上轮轴承；5、上轮；6、叶片；7、叶片轴；8、定距联孔器总成；9、偏心套筒；10、双孔调整盘；11、连接法兰；12、下轮轴承；13、操控盘导柱；14、角度操控盘；15、齿轮箱轴承；16、齿轮箱轴承盖；17、下齿轮轴；18、中齿轮轴；19、上齿轮轴；20、前半齿轮箱体；21、后半齿轮箱体；22、定距连接轴；23、定距连接杆；24、定距连接销；25、机架；26、下连杆；27、仿生肢；28、角度控制摆杆；29、中间杆；30、角度调节杆；31、上连杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本实施例提供一种仿生连杆，包括机架25、下连杆26、仿生肢27、角度控制摆杆28、中间杆29、角度调节杆30和上连杆31；所述下连杆26一端与所述机架25底部铰接；所述下连杆26另一端与所述仿生肢27的中部铰接；所述上连杆31一端与所述机架25顶部铰接；所述上连杆31另一端与所述中间杆29的一端铰接，所述中间杆29另一端与角度控制摆杆28中部铰接；所述角度调节杆30一端与所述上连杆31中部铰接，所述角度调节杆30另一端与所述角度控制摆杆28一端铰接；所述角度控制摆杆28另一端与所述仿生肢27上端铰接；所述角度调节杆30包括伸缩副。
运行时，下连杆26作为动力输入，带动整个连杆系统做圆周运动。
实施例二：
如图2至8所示，本实施例提供一种出入土角度可调的水田叶轮，包括上轮5、下轮1、连接法兰11、齿轮箱总成3和多个叶片6；所述连接法兰11用于与机架25相连接，所述齿轮箱总成3的输入端与动力系统连接，所述齿轮箱总成3的输出端与所述下轮1的传动连接；所述多个叶片6设置于所述上轮5和所述下轮1之间，所述叶片6的顶部与所述上轮5可转动连接，所述叶片6的中部与所述下轮1可转动连接。
于本具体实施例中，所述上轮5上设置有多个偏心套筒9，所述偏心套筒9上设置有双孔调整盘10，所述叶片6的顶部与所述双孔调整盘10的第一孔可转动连接，所述双孔调整盘10的第二孔与角度调节机构相连接。进一步的，双孔调节盘的轴心与偏心套筒9的偏心孔同轴设置。所述角度调节机构包括角度操控盘14和定距联孔器总成8；所述角度操控盘14与所述上盘5同轴设置，所述定距联孔器总成8一端与所述双孔调整盘10的第二孔相连接，所述定距联孔器总成8另一端与所述角度操控盘14相连接。所述上轮5上设置有多个操控盘导柱13，所述角度操控盘14可滑动的设置于所述多个操控盘导柱13上，具体的，上轮5的轴心周围设置有三个导柱连接孔，每个导柱连接孔内与一操控盘导柱13的一端相连接，操控盘导柱13的另一端设置有螺纹，角度操控盘14上设置三个滑动通孔，每个滑动通孔对应一个操控盘导柱13，并通过在操控盘导柱13上设置螺母防止角度操控盘14脱落，从而，角度操控盘14能够沿操控盘导柱13进行滑动，进而通过定距联孔器总成8使双孔调整盘10转动，改变叶片6的姿态角度；所述定距联孔器总成8包括定距连接轴22、定距连接杆23和定距连接销24；所述定距连接杆23两端分别通过所述定距连接销24设置有一所述定距连接轴22；所述定距连接杆23两端的所述定距连接轴22分别与所述角度操控盘14和所述上轮5上的双孔盘连接。通过偏心套筒9和双孔调节盘以调节叶片6的上孔与上轮5的孔相对距离，从而调整叶片6的姿态角度。
所述齿轮箱总成3包括箱体、下齿轮轴17、中齿轮轴18和上齿轮轴19；所述下齿轮轴17设置于所述箱体内下部，所述下齿轮轴17的一端伸出所述箱体与所述下轮1相连接，所述上齿轮轴19设置于所述箱体内上部，所述上齿轮轴19的一端伸出所述箱体与动力系统相连接，所述中齿轮轴18设置于所述箱体内中部并与所述上齿轮轴19和所述下齿轮轴17传动连接。箱体包括前半齿轮箱体20和后半齿轮箱体21，以便于内部齿轮轴和轴承的安装。上轮5通过轴承安装与齿轮箱总成3上；下轮1上设置有下轮连接盘2，下轮连接盘2与下齿轮轴17之间通过花键连接，下齿轮轴17靠近花键的位置以及下齿轮轴17另一端通过齿轮箱轴承15与箱体连接；中齿轮轴18的两端分别通过齿轮箱轴承15与箱体连接。通过动力系统驱动上齿轮轴19，经中齿轮轴18和下齿轮轴17使下轮1转动，下轮1与上轮5之间通过叶片6进行传动，从而实现上轮5和下轮1的转动。
本发明中的仿生连杆和出入土角度可调的水田叶轮，通过模仿水牛后肢和鹤类下肢，避免出现“入土下压、出土上扬”的现象，在深泥脚水田，尤其是粘性泥土，能够降低粘附泥土的现象，从而降低功耗的损失，并充分利用竖直平面的投影面积产生牵引力，提高扭矩转化成牵引力的效率，降低滑转率。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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