CN103404256B - 翻土埋茬机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种翻土埋茬机，包括具有一定宽度的水平设置的至少一个铲土刀和设置在铲土刀上方的牵引架，每个铲土刀的两侧分别通过连接座固定在牵引架上；牵引架的前端与外部牵引装置相连接，铲土刀的斜后上方依次设有导土板和翻土器，外部牵引装置能够带动牵引架水平运动，并带动铲土刀铲起耕层土壤，使被铲起的耕层土壤沿导土板输送到翻土器上；牵引架上设有一个传动机构，传动机构能够输出动力带动翻土器翻转，使输送到翻土器上方的耕层土壤翻转扣在被铲起的地表上。本发明在实现全量秸秆深埋还田的同时，能够最大限度的保持土壤团粒结构，特别有利于促进环境友好型农业的发展，替代秸秆焚烧，减少农业碳排放，促进农业可持续发展。

Description

翻土埋茬机

技术领域

本发明涉及一种农业机械，具体是涉及一种翻土埋茬机。

背景技术

传统的土地耕翻技术出现了5000余年历史，现代犁耕技术和耕翻犁在本质上和传统犁没有什么差别，只是在犁体曲面上作一些优化。犁耕技术的原理是将土壤铲起后通过一曲面将耕层土壤向一侧翻转实现耕翻。在耕翻过程中地表土壤向一侧移动了30-35厘米的距离，所以犁耕后的田块就产生了犁沟。在水旱轮作区，当要水田插秧时，必须要保证田面平整，所以犁耕后的水田必须通过人工或机械平整，耗功费力。最近20年在我国犁耕基本退出了农业耕作领域，用旋耕机将土壤直接粉碎，可是由于旋耕机功率消耗大造成了现代农业土壤耕作层越来越浅。最近10年随着农村能源结构的变化，原来农民用于生活燃料的秸秆变成了没人要的农业废弃物。农民为了方便耕作，在田间随地焚烧秸秆造成了大量资源浪费和空气污染。每年到了作物收获季节，各级政府要层层落实，处处把关，禁止随地焚烧秸秆，但是，农民偷偷焚烧秸秆的事件每年要发生好多起，为了控制秸秆焚烧一些地方政府甚至通过租用遥感卫星来实时监控本地区秸秆焚烧现象，一旦发生秸秆焚烧将追究当地行政领导的责任。因此，政府大力推进全量秸秆还田，因为秸秆量太大，耕作层太浅，秸秆量超过了表层土壤的消化降解能力，造成农田消化不了那么多秸秆，引起了越来越多的农业专家的担忧，全量秸秆还田成为目前农业现代化发展的一大瓶颈。秸秆深埋还田是解决这一难题的可行也可能的技术手段，可是到现在为止还没有真正能满足秸秆深埋还田的技术方案和装备。

特别的，我国长三角地区为典型的水旱轮作区，一季小麦为旱作、一季水稻为水种。秋季种小麦时要预先开好排水沟，夏季种植水稻时要求地表平整。随着苏南城镇化进程的发展，大量农民离开农村进城上镇，大量稻麦秸秆没有找到合理的应用出路，政府通过政策引导农民实行秸秆全量还田，用大马力拖拉机代替原来的中型拖拉机用旋耕式秸秆还田机来扩大耕深，可是由于旋耕是将秸秆和耕作层土壤混合还田，在后续平田作业中有部分秸秆重新浮到地表，对后茬水稻插秧造成直接影响。由于旋耕功率消耗太大，拖拉机手在旋耕作业时往往为了省油降低成本偷偷将耕深调浅，使秸秆集中在地表层，严重影响后茬水稻生长。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种翻土埋茬机，在实现全量秸秆深埋还田的同时，能够最大限度的保持土壤团粒结构，有利于培育田间土壤小环境，提高土壤透气性和田间持水能力，因此，特别有利于促进环境友好型农业的发展，替代秸秆焚烧，减少农业碳排放，促进农业可持续发展。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种翻土埋茬机，以使用方向为基准，包括具有一定宽度的水平设置的至少一个铲土刀和设置在所述铲土刀上方的牵引架，每个铲土刀的两侧分别固连有一个连接座，所述连接座固定在所述牵引架上；所述牵引架的前端与外部牵引装置相连接，所述铲土刀的斜后上方依次设有导土板和翻土器，所述外部牵引装置能够带动所述牵引架水平运动，并带动所述铲土刀铲起耕层土壤，使被铲起的耕层土壤沿所述导土板输送到所述翻土器上；所述牵引架上设有一个传动机构，所述传动机构能够输出动力带动所述翻土器翻转，使输送到所述翻土器上方的耕层土壤翻转扣在被铲起的地表上。

作为本发明的进一步改进，所述传动机构能够输出动力带动所述翻土器翻转，使输送到所述翻土器上方的耕层土壤随之翻转扣在被铲起的地表上的结构是：所述翻土器包括前链轮和后链轮，所述后链轮位于所述前链轮的后上方，所述前链轮和所述后链轮中至少一个与所述传动机构的动力输出轴相连接，所述前链轮和所述后链轮上宽度方向间隔套设有若干个环状传动元件，每个传动元件上间隔设有若干个连接板，每个连接板上固定连接至少一个翻土板，且所述翻土板的长度方向沿所述传动元件的传动方向。

作为本发明的进一步改进，每个传动元件上间隔设有四个连接板，分别为第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板，所述第一连接板运动至所述后链轮上方时，所述第二连接板运动至所述前链轮的上方，所述第三连接板运动至所述前链轮的下方，所述第四连接板运动至所述后链轮的下方。

作为本发明的进一步改进，所述翻土板背向传动方向的一端朝向被铲起的耕层土壤设有第一刺钩。

作为本发明的进一步改进，所述传动元件为滚子链、板式链和皮带中的一种。

作为本发明的进一步改进，所述传动机构能够输出动力带动所述翻土器翻转，使输送到所述翻土器上方的耕层土壤随之翻转扣在被铲起的地表上的结构是：所述翻土器包括翻板和设于所述翻板中部的转轴，所述翻板相对所述转轴能够循环翻转，所述翻板与所述传动机构的动力输出轴相连接。

作为本发明的进一步改进，所述翻板的两侧分别设有第二刺钩。

作为本发明的进一步改进，所述铲土刀包括一体成型的水平设置的平铲部和斜向上设置的提升部，所述提升部的上表面、所述导土板的上表面和所述翻土器的上表面处于同一平面内。

作为本发明的进一步改进，所述导土板呈栅栏状。

作为本发明的进一步改进，所述牵引架的前端设有三点式悬挂支架，所述外部牵引装置为拖拉机，所述拖拉机的后部与所述悬挂支架三点式固定连接，所述传动机构的动力输入轴通过万向轴和所述拖拉机的动力输出轴连接。

本发明的有益效果是：本发明提供一种翻土埋茬机，与外部牵引装置配合，能够实现在一次行程中同步完成耕层土壤的铲起，耕层土壤切断后翻转、重力扣落将秸秆埋压在犁底层等功能。具体工作时：由外部牵引装置提供牵引动力，带动牵引架水平前进，牵引架水平前进过程中，牵引带动固定在其上的铲土刀铲起耕层土壤，铲起的耕层土壤在铲土刀的作用下沿导土板斜向上升，当被铲起的耕层土壤斜向上升到翻土器上方时，翻土器在传动机构的翻转作用下，将翻土器上面的耕层土壤截断并快速翻转，耕层土壤依靠重力落回地面时刚好转动180度，扣在被铲起的地表上，附在耕层土壤上面的秸秆则被完整的扣在耕层土壤下边，从而实现了秸秆全量深埋还田。传动机构输出动力带动翻土器翻转，使输送到翻土器上方的耕层土壤随之翻转扣在被铲起的地表上的实现方式可以通过传动元件、翻土板、前链轮和后链轮配合形成的传动和翻转间歇式的翻土器实现，也可以通过翻板的翻土器实现。较佳的，铲土刀包括一体成型的水平设置的平铲部和斜向上设置的提升部，提升部的上表面、导土板的上表面和翻土器的上表面处于同一平面内。这样，工作时，铲土刀的平铲部将耕层土壤铲起后，能够顺利的经过导土板，斜向上升至翻土器上。较佳的，导土板呈栅栏状。起到减少导土板的重量，减小导土板与被铲起后的耕层土壤的间的摩擦力的作用。较佳的，牵引架的前端设有三点式悬挂支架，外部牵引装置为拖拉机，拖拉机的后部与悬挂支架三点式固定连接，传动机构的动力输入轴通过万向轴和所述拖拉机的动力输出轴连接。拖拉机可以为轮式拖拉机、履带式拖拉机、手扶拖拉机、微耕机等，根据所配套拖拉机结构、功率不同，翻土埋茬机的工作幅宽和埋茬深度可以根据需要设计成各种不同数值。

相比传统旋耕机，本发明翻土埋茬机拥有以下明显优势：

1、本发明实现了秸秆全量还田，可以保证长期全量秸秆还田技术的推广。

2、采用本发明秸秆还田配上地表浅旋耕种技术可以比两次旋耕节约能源消耗30％以上，从而减少农业碳排放，促进农业可持续发展。

3、本发明最大限度的保持了土壤团粒结构，有利于培育田间土壤小环境提高土壤透气性和田间持水能力，经过几年连续作业将明显改善土壤结构，增强土壤肥力，减少化肥的使用量，促进环境友好型农业的发展。

4、本发明使全量还田的秸秆和后茬水稻的根部有一个适当距离，避免秸秆开始腐化反应时和初生的稻苗抢肥，经过20天左右的腐化后秸秆将释放大量的氮、磷、钾肥，此时稻苗的根系已经发育长大，稻苗的根系长入到秸秆腐化层，吸收到大量的有机肥料促进稻苗生长，可以大量减少化肥的使用量节约资源。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中翻土器实施例1结构示意图；

图3为本发明中翻土器实施例2结构示意图。

结合附图，作以下说明：

1——铲土刀                  11——平铲部

12——提升部                 2——牵引架

3——连接座                  4——外部牵引装置

5——导土板                  6——翻土器

61——前链轮                 62——后链轮

63——传动元件               64——连接板

65——翻土板                 66——第一刺钩

67——翻板                   68——转轴

69——第二刺钩               7——被铲起的耕层土壤

8——传动机构                9——悬挂支架

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，一种翻土埋茬机，其特征在于：以使用方向为基准，包括具有一定宽度的水平设置的至少一个铲土刀1和设置在所述铲土刀上方的牵引架2，每个铲土刀的两侧分别固连有一个连接座3，所述连接座固定在所述牵引架上；所述牵引架的前端与外部牵引装置4相连接，所述铲土刀的斜后上方依次设有导土板5和翻土器6，所述外部牵引装置能够带动所述牵引架水平运动，并带动所述铲土刀铲起耕层土壤，使被铲起的耕层土壤7沿所述导土板输送到所述翻土器上；所述牵引架上设有一个传动机构8，所述传动机构能够输出动力带动所述翻土器翻转，使输送到所述翻土器上方的耕层土壤翻转扣在被铲起的地表上。本发明与外部牵引装置配合，能够实现在一次行程中同步完成耕层土壤的铲起，耕层土壤切断后翻转、重力扣落将秸秆埋压在犁底层等功能。具体工作时：由外部牵引装置提供牵引动力，带动牵引架水平前进，牵引架水平前进过程中，牵引带动固定在其上的铲土刀铲起耕层土壤，铲起的耕层土壤在铲土刀的作用下沿导土板斜向上升，当被铲起的耕层土壤斜向上升到翻土器上方时，翻土器在传动机构的驱动作用下，将翻土器上面的耕层土壤截断并快速翻转，耕层土壤依靠重力落回地面时刚好转动180度，扣在被铲起的地表上，附在耕层土壤表面上的秸秆则被完整的扣在耕层土壤下边，从而实现了秸秆全量深埋还田。

优选的，所述传动机构能够输出动力带动所述翻土器翻转，使输送到所述翻土器上方的耕层土壤随之翻转扣在被铲起的地表上的结构是：所述翻土器包括前链轮61和后链轮62，所述后链轮位于所述前链轮的后上方，所述前链轮和所述后链轮中至少一个与所述传动机构的动力输出轴相连接，所述前链轮和所述后链轮上宽度方向间隔套设有若干个环状传动元件63，每个传动元件上间隔设有若干个连接板64，每个连接板上固定连接至少一个翻土板65，且所述翻土板的长度方向沿所述传动元件的传动方向。这样，沿前链轮宽度方向上，形成了若干个间隔排布的翻土板，用于承载被铲起的耕层土壤，沿传动元件传动方向上，形成了若干个间隔排布的翻土板，当其中一个翻土板运动至后链轮准备翻转时，至少有一个翻土板在输送承载被铲起的耕层土壤，至少有一个翻土板准备翻转用于输送承载被铲起的耕层土壤，如此循环往复。具体工作时，传动机构的动力输出轴带动前链轮和后链轮中的至少一个转动，前链轮或/和后链轮转动并带动套设在其上的传动元件传动，翻土板随传动元件运动，被铲起的耕层土壤经导土板输送至传动元件上的翻土板上，当翻土板随传动元件运动至后链轮上，并转过后链轮时，翻土板翻转180°使翻土板上面的耕层土壤随翻土板翻转180°，耕层土壤受重力作用落到原来的位置，实现扣垡埋茬。随之而来的翻土板不断运动至后链轮翻转，而翻转后的翻土板随传动元件运动至前链轮翻转用于承载耕层土壤，如此循环往复。

优选的，每个传动元件上间隔设有四个连接板，分别为第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板，所述第一连接板运动至所述后链轮上方时，所述第二连接板运动至所述前链轮的上方，所述第三连接板运动至所述前链轮的下方，所述第四连接板运动至所述后链轮的下方。这样，与第一连接板固定连接的翻土板运动至后链轮上方准备翻转时，与第二连接板固定连接的翻土板运动至前链轮的上方，用于承载被铲起的耕层土壤，与第三连接板固定连接的翻土板运动至前链轮的下方，准备翻转继续承载被铲起的耕层土壤，与第四连接板固定连接的翻土板运动至后链轮的下方，已完成翻转，将耕层土壤扣在被铲起的地表上。

优选的，所述翻土板背向传动方向的一端朝向被铲起的耕层土壤设有第一刺钩66。第一刺钩的作用在于钩住被铲起的耕层土壤，在传动元件的带动下，能够起到提拉耕层土壤的作用，且在翻土板翻转时，第一刺钩有助于快速切断被铲起的耕层土壤。

优选的，所述传动元件为滚子链、板式链和皮带中的一种。传动元件也可以为其他构件，只要能够实现承载和传动功能即可。

优选的，所述传动机构能够输出动力带动所述翻土器翻转，使输送到所述翻土器上方的耕层土壤随之翻转扣在被铲起的地表上的结构是：所述翻土器包括翻板67和设于所述翻板中部的转轴68，所述翻板相对所述转轴能够循环翻转，所述翻板与所述传动机构的动力输出轴相连接。这样，工作时，传动机构的动力输出轴带动翻板绕转轴转动，翻板每转动180°就将翻板上的被铲起的耕层土壤切断并翻转180°，翻转后的耕层土壤受重力作用落到原来的位置，实现扣垡埋茬。翻板转动动力来源传动机构，传动机构的动力输出轴的动力通过齿轮、链轮等带动，也可以通过拖拉机液压输出动力用液压马达或回转油缸驱动。

优选的，所述翻板的两侧分别设有第二刺钩69。在翻板翻转时，第二刺钩有助于快速切断被铲起的耕层土壤。

优选的，所述铲土刀包括一体成型的水平设置的平铲部11和斜向上设置的提升部12，所述提升部的上表面、所述导土板的上表面和所述翻土器的上表面处于同一平面内。这样，工作时，铲土刀的平铲部将耕层土壤铲起后，能够顺利的经过导土板，斜向上升至翻土器上。

优选的，所述导土板呈栅栏状。栅栏状的导土板能够减少导土板的重量，且可以减小导土板与被铲起后的耕层土壤的间的摩擦力。

优选的，所述牵引架的前端设有三点式悬挂支架9，所述外部牵引装置为拖拉机，所述拖拉机的后部与所述悬挂支架三点式固定连接，所述传动机构的动力输入轴通过万向轴和所述拖拉机的动力输出轴连接。三点式悬挂支架及与拖拉机后部的固定连接为现有技术，在此不再赘述。拖拉机可以为轮式拖拉机、履带式拖拉机、手扶拖拉机、微耕机等，根据所配套拖拉机结构、功率不同，翻土埋茬机的工作幅宽和埋茬深度可以根据需要设计成各种不同数值。

本发明翻土埋茬机与拖拉机配套使用，在田间转移和道路行驶时由拖拉机将机具提升，到达田里工作位置时，拖拉机放下机具，由拖拉机提供牵引动力使铲土刀将一定厚度的土层铲起，铲起的耕层土壤由拖拉机的动力输出装置提供动力向后翻转，将原来堆积在地面的秸秆随同土垡一起落下被土垡压住。

本发明翻土埋茬机可广泛应用于典型的水旱轮作区，比如我国长三角地区，一季小麦为旱作、一季水稻为水种。采用本发明翻土埋茬机可以将秸秆集中埋入地下20厘米处，由于土壤在翻转过程中没有发生位移，上水后不需平田，只要将新翻到地表的耕层土壤粉碎起浆就能插秧，一般的起浆土层只要5厘米就可以了，所以翻转的田块在灌水后用短旋耕刀旋耕5厘米左右，底层土壤保持原样，秸秆也不会浮起。秸秆被集中埋在地下20厘米处，当秸秆腐化要求耗氮时，水稻小苗根系还在上层10厘米左右土层，秸秆消耗周围氮素对水稻早期生长没有直接影响，当水稻生长进入分蘖期，此时秸秆已经完成了腐化，从耗氮转为供氮，此时水稻根系也刚好生长到达25厘米土层，水稻刚好用上了这部分天然生物氮，促进水稻生长。

相比传统旋耕机，本发明翻土埋茬机拥有以下明显优势：

1、采用秸秆深埋还田是农业专家长期追求的理论目标，本发明能够实现了秸秆全量还田，可以保证长期全量秸秆还田技术的推广。

2、采用本发明秸秆还田配上地表浅旋耕种技术可以比两次旋耕节约能源消耗30％以上，从而减少农业碳排放，促进农业可持续发展。

3、本发明最大限度的保持了土壤团粒结构，有利于培育田间土壤小环境提高土壤透气性和田间持水能力，经过几年连续作业将明显改善土壤结构，增强土壤肥力，减少化肥的使用量，促进环境友好型农业的发展。

以上实施例是参照附图，对本发明的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本发明的实质的情况下，都落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种翻土埋茬机，其特征在于：以使用方向为基准，包括具有一定宽度的水平设置的至少一个铲土刀(1)和设置在所述铲土刀上方的牵引架(2)，每个铲土刀的两侧分别固连有一个连接座(3)，所述连接座固定在所述牵引架上；所述牵引架的前端与外部牵引装置(4)相连接，所述铲土刀的斜后上方依次设有导土板(5)和翻土器(6)，所述外部牵引装置能够带动所述牵引架水平运动，并带动所述铲土刀铲起耕层土壤，使被铲起的耕层土壤(7)沿所述导土板输送到所述翻土器上；所述牵引架上设有一个传动机构(8)，所述传动机构能够输出动力带动所述翻土器翻转，使输送到所述翻土器上方的耕层土壤翻转扣在被铲起的地表上。

2.根据权利要求1所述的翻土埋茬机，其特征在于：所述翻土器包括前链轮(61)和后链轮(62)，所述后链轮位于所述前链轮的后上方，所述前链轮和所述后链轮中至少一个与所述传动机构的动力输出轴相连接，所述前链轮和所述后链轮上宽度方向间隔套设有若干个环状传动元件(63)，每个传动元件上间隔设有若干个连接板(64)，每个连接板上固定连接至少一个翻土板(65)，且所述翻土板的长度方向沿所述传动元件的传动方向。

3.根据权利要求2所述的翻土埋茬机，其特征在于：每个传动元件上间隔设有四个连接板，分别为第一连接板、第二连接板、第三连接板和第四连接板，所述第一连接板运动至所述后链轮上方时，所述第二连接板运动至所述前链轮的上方，所述第三连接板运动至所述前链轮的下方，所述第四连接板运动至所述后链轮的下方。

4.根据权利要求3所述的翻土埋茬机，其特征在于：所述翻土板背向传动方向的一端朝向被铲起的耕层土壤设有第一刺钩(66)。

5.根据权利要求4所述的翻土埋茬机，其特征在于：所述传动元件为滚子链、板式链和皮带中的一种。

6.根据权利要求1所述的翻土埋茬机，其特征在于：所述翻土器包括翻板(67)和设于所述翻板中部的转轴(68)，所述翻板相对所述转轴能够循环翻转，所述翻板与所述传动机构的动力输出轴相连接。

7.根据权利要求6所述的翻土埋茬机，其特征在于：所述翻板的两侧分别设有第二刺钩(69)。

8.根据权利要求1至7任一项所述的翻土埋茬机，其特征在于：所述铲土刀包括一体成型的水平设置的平铲部(11)和斜向上设置的提升部(12)，所述提升部的上表面、所述导土板的上表面和所述翻土器的上表面处于同一平面内。

9.根据权利要求8所述的翻土埋茬机，其特征在于：所述导土板呈栅栏状。

10.根据权利要求9所述的翻土埋茬机，其特征在于：所述牵引架的前端设有三点式悬挂支架(9)，所述外部牵引装置为拖拉机，所述拖拉机的后部与所述悬挂支架三点式固定连接，所述传动机构的动力输入轴通过万向轴和所述拖拉机的动力输出轴连接。