CN102577672A

CN102577672A - 液压锯式牧草切根机

Info

Publication number: CN102577672A
Application number: CN2012100846270A
Authority: CN
Inventors: 郭玉明; 郑德聪; 李辉; 崔清亮; 杨家庆
Original assignee: Shanxi Agricultural University
Current assignee: Shanxi Agricultural University
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2012-07-18

Abstract

本发明公开了一种用于切根复壮牧草的液压锯式牧草切根机，由悬挂架、机架、液压控制装置、液压缸、转轴、四杆往复机构、和切刀构成。本发明切刀锯切土壤和草根，草地上形成极小切缝并伴随局部疏松，充分克服刀具入土后受到的挤压摩擦力和横向位移，实现了耕作不破坏草皮，对草根的扰动小，有效减少了机具工作的能量消耗，提高了效率，降低了拖拉机功耗。适用于牧草草场和草坪松土切根的机械化作业。

Description

液压锯式牧草切根机

技术领域

本发明属于农业机械领域，特别涉及一种适用于牧草草场和草坪松土切根机械化作业液压锯式牧草切根机。

背景技术

我国天然草地多分布于自然条件较差的地区，普遍存在因干旱缺水造成牧草生产力低下的现象。长期以来，人们对草地及牧草的功能认识不足，超载放牧，乱开滥垦，草地及草原土壤严重退化，土壤沙化。多年生牧草经过几年的生长后出现牧草根退化，土壤出现板结，土壤的理化性能和蓄水能力下降，严重影响牧草的产量和质量。牧草中的羊草在自然环境中以无性繁殖(依靠根茎繁殖)为主，有性繁殖(依靠种子)为辅，虽然这种牧草生长也要求土壤的疏松和透气性，但生长它们的草地不适宜采用免耕补播松土的方式改良草地土壤。因为免耕补播松土翻动了上层土壤，会出现土壤裸露，加速草地退化、沙化；扰动了草根，会阻碍牧草的生长，也会降低牧草产量和质量。

有人提出利用羊草主要依赖带有分蘖点的根茎繁殖实现自我繁育的生物学特性，用破土疏松方式打破土壤亚表层板结，改善羊草扩繁环境的理论。破土切根作业是一种低扰动无翻垡不扬沙的草地土壤结构修复机械化耕作方法，可以实现划破表层板结土皮并切断牧草根系，在草地上形成细窄切缝并伴随局部疏松，很少对原生植造成破坏。

现有的破土切割机具，草坪断根复壮机—只适用于草坪土壤，局限性大。9QP-830型草地破土切根机—采用盘齿式破土刀，该切根机通过高速旋转完成破土断根工作过程，其入土阻力较大，有较强土壤扰动。多功能点、条式牧草切根机具有结构简单、入土能力强和工作阻力小的特点。高效草地改良机—由动力源、机架、安装在机架上的传动机构、切刀、松土部件和地轮组成的，它的机架为“V”型，多组切刀对称排列在该“V”型机架的两翼上，该机具的结构较复杂。2SB-2.1型（切根）松土补播机——可在典型退化的草原地带建设人工草地，也可将凿形松土铲卸下、换上单翼型犁铲，对典型退化的羊草草原进行切根松土改良，其中的翼型犁铲是切根部件，它不翻转土垡，就可疏松牧草根层土壤，对草地表皮破坏较严重。

本发明针对牧草切割复壮机械化生产实际研发的一种新型液压锯式牧草切根机。对实现牧草切根机械化生产、提高草场综合生产能力、实现环境保护和畜牧业良性发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压锯式牧草切根机，它具有小扰动、无翻垡、不扬沙、不破坏草皮、耕作阻力小的特点，能够较好地实现天然或人工牧草及草场的切根复壮机械化作业。

为实现本发明的目的所采用的结构技术方案是：

一种液压锯式牧草切根机，包括悬挂架、机架、液压控制装置、液压缸、转轴、四杆往复机构和切刀。所述的机架为“口”型，左右两杆为连接杆，较短，前后两杆较长，前杆安装悬挂架，后杆均匀对称安装多组四杆往复机构，切刀固定在四杆往复机构的连杆架下端,液压缸安装在机架后上方，液压控制装置置于液压缸正上方，转轴通过两端轴承座固定在机架上。

所述的液压缸可以采用双作用双活塞杆液压缸，也可以是采用双作用单活塞杆液压缸。

所述的四杆往复机构为平行四杆机构，上连杆的短臂端通过销轴与液压缸铰接，拐弯处通过键固定在转轴上，上连杆长臂端通过销轴与连杆的上端相接，连杆的中部与下连杆的一端通过销轴连接，下连杆的另一端铰接在机架上，从而构成了平行四杆机构。

所述的四杆往复机构的上连杆、连杆、下连杆和切刀之间具有一定的位置关系，设上连杆短臂端孔中心和该连杆拐弯处孔中心的距离为L1，上连杆拐弯处孔中心至该连杆另一端孔中心的距离为L2，下连杆的两端孔中心长度为L2，连杆的上端孔中心与下连杆和连杆连接点之间的距离为L3，上连杆的中心和下连杆的中心垂直距离为L4，下连杆的中心与连杆下端点的垂直距离为L5，切刀刀尖至该切上端中心的垂直距离为L6，则上连杆、连杆、下连杆和切刀对应一定的位置关系为：L1:L2=1:3，L2:L3=15:8，L3:L4=5:4，L5:L6=1:3。

所述的液压控制装置，由拖拉机液压系统提供的液压油一路经过液压分配器油路输至路程控制阀再输送至一端液压油缸，另一路经过液压分配器油路输至路程控制阀再输送至另一端液压油缸，共同组成为“口”型机架上的各组切刀的工作控制来源，两端液压缸导杆带动两端四杆往复机构，两端的两组连杆通过键使转轴传动，从而带动中间四组四杆机构工作，最终将动力传向所有切刀。

所述的切刀为匕首形状，其横断面呈梭型，刀身厚度为3mm，刀面宽度80-110mm，刃口宽度15-20mm，刃口厚1.0-2.0mm，刀刃可以是单面刃也可以为双面刃，刃口上有锯齿，锯齿侧边为直线或曲线。

本发明的液压锯式牧草切根机的工作原理是：作业时拖拉机连接悬挂架，带动整机水平向前运动，由拖拉机液压系统输出的动力通过液压控制装置进入液压缸，液压缸往复运动带动上连杆绕转轴转动，这样就带动了四杆往复机构往复运动，从而使固定在连杆端部的切刀也往复运动，因此，切刀就有向前的水平直线运动和垂直的往复运动，完成切开土壤，切断草根的作业。

本发明的液压锯式牧草切根机，切刀锯切土壤和草根，草地上形成极小切缝并伴随局部疏松，充分克服刀具入土后受到的挤压摩擦力和横向位移。这样就可以不破坏草皮，对草根的扰动小，还可以有效减少机具工作时的能量消耗，提高效率，降低拖拉机功耗。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为本发明的四杆往复机构原理图；

图中：1、悬挂架，2、机架，3、液压控制装置，4、液压缸，5、转轴，6、四杆往复机构，7、切刀、8、上连杆，9、连杆，10、下连杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

一种液压锯式牧草切根机，如图1、图2所示，包括悬挂架1、机架2、液压控制装置3、液压缸4、转轴5、四杆往复机构6和切刀7。机架为“口”型，左右两杆为较短的连接杆，前后两杆较长，悬挂架1安装在前杆，多组四杆往复机构6均匀对称安装在后杆，液压缸4安装在机架2的后上方，液压控制装置3置于液压缸4正上方，转轴5通过两端轴承座固定在机架2上，切刀7固定在四杆往复机构6的连杆9外延的下端。

四杆往复机构6为平行四杆机构，如图3所示，由上连杆8为“L”型，其短臂端通过销轴与液压缸4铰接，长臂端与连杆9的一端通过销轴连接，拐弯处通过键固定在转轴5上，下连杆10的一端铰接在机架2上，另一端与连杆9的中部通过销轴连接。

在四杆往复机构中，上连杆8、连杆9、连杆10和切刀7之间具有一定的位置关系，设上连杆8短臂端孔中心和该连杆拐弯处孔的中心的距离为L1，上连杆8拐弯处孔中心至该连杆另一端孔中心的距离为L2，下连杆10的两端孔中心长度为L2，连杆9上端孔中心与下连杆10和连杆9连接点之间的距离为L3，上连杆8和下连杆10的中心垂直距离为L4，下连杆10的中心与连杆9下端点的垂直距离为L5，切刀7刀尖至该切上端中心的垂直距离为L6。则上连杆8、连杆9、下连杆10和切刀7对应一定的位置关系为：L1:L2=1:3，L2:L3=15:8，L3:L4=5:4，L5:L6=1:3。四杆往复机构四杆往复机构6的各个杆的长度比例是一定的，但是具体长度是根据切深来确定的。通过调节整个机构的离地距离来保证切深恒定。设切根深度为15-20cm，L5的长度约为200mm，根据此比例可以计算出其余杆件的长度。

液压缸4做往复直线运动，液压缸4与上连杆8通过销轴连接，上连杆8在液压缸4的带动下做绕转轴5中心线的往复转动。连杆9同样通过销轴与上连杆8连接，上连杆8的拐弯处孔通过键连接在转轴5上，均匀分布的独立的四杆往复机构均连接在转轴5上，下连杆10的一端铰接在机架2上，切刀7安装在的连杆9的末端，转轴5在上连杆8的带动下做往复转动，切刀7在运动过程中做上下往复运动，倾斜切根入土，经拖拉机带动向前划切一段距离后，在倾斜出土，完成一次切割，并在地表形成0.5-1cm宽的沟痕。

在满足实际工作液压传动条件下，切刀7除可采用本实施例中的匕首形状以外，还可采用半月状等任意形状，且其断面形状可为梭型、流线型等任意形状。

Claims

1.一种液压锯式牧草切根机，包括悬挂架（1）、机架（2）、液压控制装置（3）、液压缸（4）、转轴（5）、四杆往复机构（6）和切刀（7），其特征是所述的机架（2）为“口”型，左右两杆为较短的连接杆，前后两杆较长，悬挂架（1）安装在机架（2）的前杆，多组四杆往复机构（6）均匀对称安装在机架（2）的后杆，液压缸（4）安装在机架（2）的后上方，液压控制装置（3）置于液压缸（4）上方，转轴（5）通过两端轴承座固定在机架（2）上，切刀（7）固定在四杆往复机构（6）的连杆（9）外延的下端。

2.根据权利要求1所述的一种液压锯式牧草切根机，特征在于所述的液压缸可以采用双作用双活塞杆液压缸，也可以是采用双作用单活塞杆液压缸。

3.根据权利要求1所述的一种液压锯式牧草切根机，所述的四杆往复机构（6）为平行四杆机构，上连杆（8）为“L”型，上连杆（8）的短臂端通过销轴与液压缸（4）铰接，上连杆（8）的拐弯处通过键固定在转轴（5）上，上连杆（8）的长臂端与连杆（9）的止端通过销轴连接，连杆（9）的中部和下连杆（10）的一端通过销轴连接，下连杆（10）的另一端铰接在机架（2）上，从而构成了平行四杆机构。

4.根据权利要求1和/或3所述的一种液压锯式牧草切根机，所述的四杆往复机构（6）的上连杆（8）、连杆（9）、下连杆（10）和切刀（7）之间具有一定的位置关系，设上连杆（8）的短臂端孔中心和该连杆拐弯处孔中心的距离为L1，上连杆（8）拐弯处孔中心至该连杆另一端中心的距离为L2，下连杆的两端孔中心长度为L2，连杆（9）的上端与下连杆（10）和连杆（9）连接点之间的距离为L3，上连杆（8）的中心和下连杆（10）的中心垂直距离为L4，下连杆（10）的中心和连杆（9）下端点的垂直距离为L5，切刀（7）刀尖至该切上端中心的垂直距离为L6，则上连杆（8）、连杆（9）、下连杆（10）和切刀（7）对应一定的位置关系为：L1:L2=1:3，L2:L3=15:8，L3:L4=5:4，L5:L6=1:3。

5.根据权利要求1所述的一种液压锯式牧草切根机，特征在于所述的液压控制装置（3）由拖拉机液压系统提供的液压油一路经过液压分配器油路输至路程控制阀再输送至油口进入液压缸（4）的一有杆腔，另一路经过液压分配器油路输至路程控制阀再输送至油口进入液压缸（4）的另一有杆腔，共同组成为“口”型机架上的各组切刀（7）的工作控制来源，两端液压缸（4）导杆带动两端四杆往复机构（6），两端的两组连杆（9）通过键使转轴（5）传动，从而带动中间四组四杆机构工作，最终将动力传向所有切刀（7）。

6.根据权利要求1所述的一种液压锯式牧草切根机，特征在于所述的切刀（7）为匕首形状，其横断面呈梭型，刀身厚度为3mm，刀面宽度80-110mm，刃口宽度15-20mm，刃口厚1.0-2.0mm，刀刃可以是单面刃也可以为双面刃，刃口上有锯齿，锯齿侧边为直线或曲线。