CN101606451A - 一种可正反转的旋耕开沟埋茬机 - Google Patents

Abstract

一种可正反转的旋耕开沟埋茬机。这种埋茬机的犁刀轴通过可变换犁刀轴正反转向的减速齿轮箱与拖拉机的动力装置联结，犁刀轴上装配有旋耕刀，特征是，所述的可变换正反转向的减速齿轮箱内的从动锥齿轮轴上左右各有一只从动锥齿轮，两只从动锥齿轮中间有一只圆柱齿轮，所述的两只从动锥齿轮都与主动锥齿轮啮合，并且又都可在从动轴上自由转动，当主动锥齿轮转动时，这两只从动锥齿轮作相对的不同方向的转动，通过拨叉切换中间圆柱齿轮使其与一侧的从动锥齿轮的牙嵌啮合，即可使犁刀轴作正方向或反方向转动。本发明调节方便，可根据不同农田作业需要及不同的使用用途及时快速变换犁刀轴的转向，有利于节约农时，同时大幅度降低了农民的购机成本。

Description

一种可正反转的旋耕开沟埋茬机

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体涉及一种可扩展为有旋耕、开沟等用途的埋茬(秸秆还田)机，以及旋耕机犁刀轴与刀盘轴(或称为伸长轴)的连接结构和可调节犁刀轴正反转向的减速齿轮箱。

背景技术

现有的挂接在拖拉机后部的农田旋耕机，是农业机械中广泛使用历史很长的机型，其结构和工作原理是：拖拉机的动力经一对锥齿轮(即一只主动锥齿轮和一只从动锥齿轮)和几只圆柱齿轮传递，驱动犁刀轴下方的旋耕刀向后转动(正转)将土壤切碎耕翻。

这种旋耕机的主要缺点是功能单一，只能用于秸秆比较少的田块，对需要将地表有很多稻、麦秸秆埋入土中的农田，农民还需要另外购置反转的埋茬(秸秆还田)机，这种埋茬机与旋耕机的主要不同之处在于其减速齿轮箱内的从动锥齿轮装在主动锥齿轮的另一侧，因而使旋耕机犁刀轴作反向转动以起到旋耕埋茬的效果。旋耕埋茬结束后农民在需要开沟时又要再购买开沟机，现有与大型拖拉机(50KW左右)配套的开沟机也有多年的历史，其结构主要特征是：开沟机的框架中有一个开沟刀盘，装配在拖拉机后部的中间，刀片向后转动(正转)切削土壤并将碎土向后抛撒，刀盘的后方有一个清土铲，以清理沟中残土。其缺点是：1、一次只能开一条沟。由于刀盘转速和拖拉机行驶速度的限制，开沟机作业前进速度不宜大于50米/分，否则会产生开沟机切削出的土块太粗不利于覆盖以及开沟的直线性差的问题，而在50米/分以下的速度开沟仅需要10KW左右的功率，对于50KW左右的大功率拖拉机存在能源浪费和效益差的缺点；2、沟宽不便于调节。由于开沟机刀盘设置在拖拉机后部的正中间，前方有拖拉机形成的屏障以及驾驶员的安全问题不便于向前抛土，所以开沟刀盘只能正转(即刀盘下方向后旋转)切削并向后抛撒土块，为消除向后抛撒的土块淤塞在已开好的沟中，开沟机刀盘后方必须设置清土铲，又因为清土铲宽度难以和刀盘上的开沟刀片装配的宽度和切削出的沟宽完全相同，在清土铲小于沟宽沟深时，沟中的残土会清除不干净影响排水；清土铲宽于沟形或者偏置于沟的一侧时又会产生与沟壁或沟底的铲刮阻力，于是清土铲必须有较大的刚度并且宽度不可调节，清土铲的存在就使得沟宽调节不太方便，我国地域辽阔，各地对沟宽要求不同，如江苏、南通地区的沟宽在15厘米左右，连云港和安徽地区适合25厘米以上的沟宽，现有技术的开沟机很难满足各地不同沟宽的需要；3、清土铲还会将铲出的残土堆积在沟的两边沿，影响田畦的平整和妨碍下水；4、由于清土铲的存在使得开沟机价格在3800元左右，重量约300KG。目前，农户要购齐旋耕、埋茬、开沟三种农机要支出一万多元，并且在更换时比较费力费时。

发明内容

本发明的目的是：提供一种既能顺转旋耕又能反转埋茬和开沟的多功能的配套农机，有利于农民进行不同农田作业；大幅度降低购机成本；方便安装，节约农时。提高开沟功效，并适应不同地区开沟农艺需求。本发明还将提供这种多功能的旋耕机上可变换犁刀轴正反转向的减速齿轮箱以及可装配开沟机刀盘轴的联结方法。

完成本发明目的的第1个方案是：

一种可正反转的旋耕开沟埋茬机，装置有可将犁刀轴变换为正转或反转的减速齿轮箱，箱体内设有锥形齿轮副，其特征在于，所述的减速齿轮箱内的从动锥齿轮轴上有两只相对的从动锥齿轮，两只从动锥齿轮中间有一只圆柱齿轮，所述的两只从动锥齿轮都与其中间的主动锥齿轮啮合，并且又都可在从动轴上自由转动，当主动锥齿轮转动时，这两只从动锥齿轮作相对的不同方向的转动，在齿轮箱上部顶盖或者齿轮箱后部设置一个拨叉机构，通过拨叉拨动从动轴中间的圆柱齿轮使其与一侧的从动锥齿轮的牙嵌啮合，即可使旋耕机犁刀轴实现正转旋耕或反转埋茬及开沟。

完成本发明目的的第2个方案是：

一种可正反转的旋耕开沟埋茬机，犁刀轴通过减速齿轮箱与拖拉机动力装置联结，犁刀轴上装配有旋耕刀，其特征在于，所述犁刀轴的至少一端(最好是同时在左右两端)设置有用以联结刀盘轴(伸长轴)的联结机构，刀盘轴上装配有开沟刀盘。装上刀盘后形成一侧或两侧都可以开沟的侧边开沟机。

所述的用以联结刀盘轴的联结机构为公母插接结构：

所述犁刀轴的至少一端(最好是同时在左右两端)设有中空筒状段(母轴)；准备与之联结的刀盘轴的联结端设有与该中空筒状段内腔同等长度相近、直径及形状等相同的突出轴(公轴)；两者之间设有键及锁紧定位销；

优化方案是：刀盘轴与犁刀轴联结的形状是外大内小的圆锥形，刀盘轴内部小圆锥端是花键，大圆锥端部的刀盘轴上有台阶；锁紧螺母串套在台阶外，锁紧螺母内螺牙与犁刀轴钢管外圆螺牙相吻合，旋紧锁紧螺母时能使刀盘轴向犁刀轴钢管内轴向压进。

需要说明的是：本发明的旋耕开沟埋茬机，只要在犁刀轴的一端或两端设置有用以联结刀盘轴的联结机构，即可构成新的产品，在不配置任何刀盘轴的情况下可以单独销售。而与之配合的刀盘轴还可以包括刀盘轴及其上的开沟机刀盘或者以上所述的可变换犁刀轴正反转的齿轮箱，都可以分别单独构成产品，单独销售。但都属于本发明的技术方案。

本发明扩展为开沟机的时候还有以下优化方案：

所述的开沟机刀盘和匀土刀轴管与刀盘轴采用键或销等不可扭转但可轴向移动调节的固定方式，可以方便地调节刀盘与拖拉机的中心距离；

所述的开沟机刀盘两侧的轴上还设置有匀土刀套管，套管上有匀土刀，并且该匀土刀与开沟机刀盘之间采用可拆装的安装方式，所述的匀土刀可采用旋耕刀。其功能是消除所开出的沟两侧边沿的积土，匀土刀套管制作成几段不同的长度，装配在开沟刀盘两侧，调换不同长度的匀土刀套管在刀盘两侧的装配位置可调节刀盘轴向距离。

本发明扩展为反转埋茬机的优化方案是：将旋耕机框架的后横梁提高，让开反转旋耕时土块向后抛射的通道，并设置有梳状拦茬栅，使秸秆、根茬被拦茬栅阻隔而土块却能从栅格空挡中抛出，以达到掩埋秸秆、根茬的效果。

本发明的优点是：

一、适应性好、用途广。

(1)首先充分保证了旋耕机的功能。旋耕机是农业机械中使用最多的机型，拆卸下犁刀轴两端的刀盘轴(伸长轴)，就是一台与普通旋耕机功能相同的产品，不会带来不利于旋耕和不便于行走等问题；

(2)在需要进行开沟等作业时将刀盘轴与犁刀轴连接紧固，装上开沟刀盘及分土板等配件，再拨动拨叉机构，即可实现犁刀轴的反转方向的调节来进行开沟作业；

(3)由于本发明的刀盘后方没有清土铲的限制，只需调节刀盘上的刀片的轴向距离即可获得不同的沟宽，能适应各地不同的需要。

(4)由于是侧边开沟，适用于将沟开到田埂边的地区；它还能适应道路边挖沟铺设管道的需要，扩大了使用范围；

(5)由于刀盘两侧有匀土刀，所以能够消除沟两侧边沿上堆积的土埂。

(6)在土壤松软或仅需要浅旋耕的负荷较轻的田地，还可以在犁刀轴上装配带有旋耕刀片的加长犁刀轴(伸长轴)，使其扩展成为一台大宽幅的旋耕机，以充分利用拖拉机的功率和提高功效。

二、结构简单，安装调节和改变功能十分方便。

(1)在需要进行正转旋耕或反转埋茬和开沟时，只要拨动减速齿轮箱上的换向拨叉机构，即可轻易的实现犁刀轴的正反转方向的调节。当需要进行反转埋茬掩埋秸秆的作业时，只需操作拨叉手柄，并将犁刀轴反向装配，使旋耕刀片的刃口从下方向前旋削土壤即可得到反转埋茬的功能。

(2)开沟机的零件是散件，便于一个人搬运、施工，比更换一台整体的开沟机要省力和方便得多，适合目前农民分田单干、人手少的现实情况。

三、经济效益高。

(1)大幅度节约了购买农机的成本。旋耕、埋茬、开沟这三种农机每台约需要三千多元，买齐这三种农机合计要一万多元。而本发明的多功能旋耕开沟埋茬机，只需增加重约一百多公斤的配件，增加成本约两千元，比买齐全三台农机要节约近一半的成本。

(2)现有技术带清土铲的开沟机，由于土壤雍挤在清土铲和刀盘之间，开沟的负荷比较大，而本发明的开沟机刀盘后方没有清土铲，开沟负荷比较轻，一般只需10KW左右动力，装上两个刀盘开沟，一次可开两条沟，解决了50KW左右的大型拖拉机动力利用率低、浪费油料的问题，而且可以提高双倍的开沟功效，节约了农时，提高了各方面的效益。

附图说明

图1是从拖拉机的后视方向所示的实施例1的结构图；

图2是与图1相对应的从拖拉机右侧方向所示的局部结构图；

图3是与图1相对应的从旋耕机减速齿轮箱俯视方向所示减速齿轮箱可变换正反转向的剖面结构图；

图4是从旋耕机减速齿轮箱俯视方向所示减速齿轮箱可变换正反转向的实施例2的剖面结构图；

图5是犁刀轴与刀盘轴圆锥形连接机构的结构图；

图6是另一种刀盘轴的优化方案结构图。

具体实施方式

下面结合附图对实施例作详细说明：

本发明的一种可正反转的旋耕开沟埋茬机，图1是从拖拉机的后视方向所示的实施例1的结构：图1中：1、减速齿轮箱，2、犁刀轴，3、紧定螺母，4、刀盘轴，5、旋耕机框架，6、分土板支架，7、拨叉手柄，8、拱顶盖，9、连接螺栓，10、拦茬栅，11、开沟刀盘，12、旋耕刀，13、分土板，14、匀土刀套管，15、螺母。

图1旋耕机减速齿轮箱1的上部设置有一个拨叉手柄7，犁刀轴2是一个圆管结构，其内壁的小圆锥端设置有内花键，刀盘轴4插入在犁刀轴2的圆锥形圆管内，其小圆锥末端截面是与犁刀轴2圆管内壁相对应的外花键，以保证传递扭矩。这段花键截面形状还可以用多棱形、方形或其它不可转动的形状，大圆锥端部的刀盘轴上有台阶；锁紧螺母3串套在台阶外，锁紧螺母3内螺牙与犁刀轴钢管2外圆螺牙相吻合，旋紧锁紧螺母3时能使刀盘轴4向犁刀轴2钢管内轴向压进，使刀盘轴4与犁刀轴2钢管紧密配合。锁紧螺母3外侧是匀土刀套管14，反向旋松锁紧螺母3即可将匀土刀套管14向外顶压，由于匀土刀套管14和开沟刀盘11被螺母15锁定，从而能使刀盘轴4从犁刀轴2锥孔中退出。犁刀轴2端部可以在旋耕机框架5内侧，或平齐，最好伸出旋耕机框架5外一段距离，如果犁刀轴2两端是实心圆，可将这段轴伸出旋耕机框架5外侧一段长度，刀盘轴4则采用圆管型结构，套插在伸出旋耕机框架5外的犁刀轴2上，其截面形状仍可采用前面所述的各种结构；锁紧螺母3旋紧后，即可将刀盘轴4轴向压进犁刀轴2的内壁锥套内，从而使刀盘轴4与犁刀轴2内壁径向紧配合；在旋耕机两侧旋耕机框架5上装上分土板13，将匀土刀套管14套上刀盘轴4，再将开沟刀盘11套上刀盘轴4，然后用螺母15紧固好，以形成侧边开沟机。

刀盘11上的刀片有切削沟宽的调节和紧定机构，可根据不同的沟宽需要将开沟刀片调节到合适位置，并用螺钉紧定。

通过拨叉手柄7使减速齿轮箱1内的圆柱齿轮21与反向转动的从动锥齿轮26牙嵌啮合，从而使犁刀轴2调整为反向转动，即可进行开沟作业。

图1中分土板13下方的分土板支架6可以随开沟刀盘11轴向移动而横向调节，以适应不同沟距的需要。支架上的螺钉用于紧定调节后的距离。

图2，是与图1相对应的从拖拉机右侧方向所示的局部结构图；

图中拖拉机沿箭头A向前方行走，拖拉机驱动轮6沿箭头B方向正方向转动，将旋耕机减速齿轮箱上设置的拨叉手柄7向左侧拨动，犁刀轴2以及刀盘轴4则变成反方向运转，此时开沟刀盘11沿箭头C方向反方向转动，旋耕刀片12也同样按照反方向运转。

图3，是拨叉手柄铰点设置在减速齿轮箱后部的平面剖视结构图；

减速齿轮箱1内的从动锥齿轮轴24上左右各设置有一只从动锥齿轮26，两只从动锥齿轮26中间有一只圆柱齿轮21，两只从动锥齿轮26都与主动锥齿轮25啮合，并且又都可在从动轴24上自由转动，圆柱齿轮21与从动轴24采用花键联结，从动轴24上设置有钢球及弹簧23，圆柱齿轮21内圆周面上设置有两道定位槽22，并可在从动轴24上作轴向移动，当主动锥齿轮25转动时，这两只从动锥齿轮26作相对的不同方向的转动，圆柱齿轮21两侧面及两只从动锥齿轮26与其相对应的端面均设有牙嵌27，需要切换犁刀轴2的转动方向时，拨动设置在减速齿轮箱1上的拨叉机构上的拨叉手柄7，U形拨叉20即将夹在其中间的圆柱齿轮21与一侧的从动锥齿轮26的牙嵌啮合，同时弹簧将钢球23弹入相邻该侧的定位槽22内定位，即可使犁刀轴2作正方向或反方向转动。

图4，是与图2相对应的拨叉机构设置在齿轮箱盖上的优化方案的实施例2的右侧视剖视图；

图中：1、减速齿轮箱，7、拨叉手柄，20、拨叉，21、圆柱齿轮，27、牙嵌，28、主动轴，29、齿轮箱盖，30、中间齿轮，31、犁刀轴齿轮。图中，拨叉机构设置在齿轮箱盖29上，拨叉手柄7位于减速齿轮箱1的后部，拨叉机构上的拨叉20呈U状夹住圆柱齿轮21，拨动拨叉手柄7，即可使拨叉20拨动圆柱齿轮21向一侧移动，当圆柱齿轮21的牙嵌27与其一侧相对应的从动锥齿轮26上的牙嵌相啮合后，从动轴上的弹簧23将钢球压入圆柱齿轮21内圆周上的定位槽22中，主动轴28即带动主动锥齿轮25、从动锥齿轮26、圆柱齿轮21、从动轴24以及中间齿轮30、犁刀轴齿轮31和犁刀轴2运转。

图5是图1中圆锥形连接机构的局部放大图，当锁紧螺母3将刀盘轴4通过大圆锥端的台阶压进犁刀轴2钢管内壁后，锁紧螺母3上的紧定螺钉16可拧入犁刀轴钢管2上的凹坑内将锁紧螺母3固定以防止松开。

图6是圆锥形连接机构的另一种实施例，图中刀盘轴4上的台阶是用一个钢箍19与刀盘轴4固定连接制成的，螺母外侧有垫圈17和弹性挡圈18，这种结构以减少刀盘轴4的制造成本，而且也有利于拆卸刀盘轴4。

本实施例中可调节犁刀轴正反转的减速齿轮箱总成可以利用现有的齿轮箱体装配，锥齿轮以及圆柱齿轮都是使用现有通用件，只需在齿轮箱盖上设置拨叉机构；犁刀轴也只需要在端部改制连接机构，或者更换犁刀轴即可。还需要说明的是本发明中将旋耕机框架的后横梁向上抬高，是让开抛土通道获得最好埋茬效果的优化方案，也可以仍然采用现有通用的旋耕机框架，只要犁刀轴反转，依然可以达到较好的埋茬效果或进行开沟作业。因此，制造工艺比较简单，成本低，适合大规模生产和推广使用，并便于用户使用维修。

Claims (10)

1、一种可正反转的旋耕开沟埋茬机，旋耕机框架上设置有犁刀轴和减速齿轮箱，犁刀轴通过减速齿轮箱与拖拉机的动力装置联结，犁刀轴上装配有旋耕刀，其特征在于，所述的减速齿轮箱内的从动锥齿轮的从动轴上设置有两只相对的并可自由转动的从动锥齿轮，都与主动锥齿轮啮合；两只从动锥齿轮中间的从动轴上有一只圆柱齿轮，在从动轴上可以轴向移动；圆柱齿轮两端面以及两只从动锥齿轮与之相对应的内侧端面均设置有牙嵌，拨叉机构将圆柱齿轮拨动与任一侧的从动锥齿轮相紧靠时，圆柱齿轮一端的牙嵌即与这一侧从动锥齿轮的牙嵌啮合。

2、根据权利要求1所述的可正反转的旋耕开沟埋茬机，其特征在于，所述的拨叉机构设置在齿轮箱盖上。

3、根据权利要求1所述的可正反转的旋耕开沟埋茬机，其特征在于，所述的拨叉机构的铰点设置在减速齿轮箱的箱体后侧。

4、根据权利要求1和2和3所述的可正反转的旋耕开沟埋茬机，其特征在于，所述的拨叉机构的从动端是一个U形夹头，U形夹头随立轴转动，立轴上端凸出齿轮箱盖，并与拨叉手柄联接，圆柱齿轮位于U形夹头的空档中。

5、根据权利要求1所述的可正反转的旋耕开沟埋茬机，其特征在于，所述的犁刀轴的至少一端设置有用以联结刀盘轴的联结机构，该机构为圆锥形公母插接结构，公的刀盘轴的圆锥形小直径处末端与母的犁刀轴内管采用不可转动的截面配合，圆锥形的大直径处外端有台阶；犁刀轴外端部的锁紧螺母串套在刀盘轴的台阶外侧，锁紧螺母的内螺牙与犁刀轴的钢管外圆螺牙相吻合。刀盘轴上可装配开沟刀盘，刀盘上方设置有分土板。

6、根据权利要求5所述的可正反转的旋耕开沟埋茬机，其特征在于，所述的刀盘轴的圆锥形小直径处末端与母的犁刀轴内管采用花键配合。

7、根据权利要求5所述的可正反转的旋耕开沟埋茬机，其特征在于，所述的锁紧螺母外圆周或外侧面设置有便于紧定的孔或槽。

8、根据权利要求5所述的可正反转的旋耕开沟埋茬机，其特征在于，刀盘上方、分土板下方有可横向调节距离的分土板支架。

9、根据权利要求1所述的可正反转的旋耕开沟埋茬机，其特征在于，旋耕机框架的后横梁高于旋耕机框架的前横梁。

10、根据权利要求1和9所述的可正反转的旋耕开沟埋茬机，其特征在于，旋耕机框架的后横梁下方有梳状埋茬栅。

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