CN104396454B - 一种手扶步行型甘薯碎蔓还田机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于丘陵坡地小田块高垄种植甘薯秧蔓粉碎去除还田作业的装置。一种手扶步行型甘薯碎蔓还田机，在一对行走轮(20)上通过底盘(4)配置后机架(1)发动机(2)，两侧伸出一对手持杆(19)配置操纵显示器(3)；碎蔓装置(7)与前机架5铰接，左右两侧固定在支撑轮升降调节机构(8)上，端部配置支撑导向轮(9)；金属板罩壳笼罩碎蔓装置(7)的上方、左、右两侧和前、后面，有前安全罩板(12)和后安全罩板(17)；碎蔓装置(7)的刀辊(15)转动进行碎蔓，刀辊(15)的周向安装切刀，接近地面固定拢蔓导秧栅(10)两侧斜角向下呈八字形开口。本发明一次完成挑秧、拢蔓、割蔓、粉碎、还田作业，具有幅宽小、重量轻，爬坡过坎方便，体积小、转弯半径小，转移方便，人身安全有保障，作业质量高等特点。

Description

一种手扶步行型甘薯碎蔓还田机

技术领域

本发明涉及农业收获机械中一种甘薯挖掘收获作业前将薯蔓直接粉碎还田的装置，尤其是一种适用于丘陵坡地小田块高垄种植甘薯秧蔓粉碎去除还田作业的装置。

背景技术

甘薯是一种高垄种植(收获时垄体高22厘米左右，垄距80～90厘米)的蔓生型植物，其秧蔓生长茂盛，且贴着地表生长，可将整个垄及地面覆盖，并且垄与垄之间交错缠绕，不易分开。另外，甘薯秧蔓产量很高，每亩产量可达2000公斤。因而，甘薯挖掘收获前必须将其藤蔓清除，否则大量覆盖而无法将下面的薯块挖起，因此收获前将甘薯藤蔓清除是件十分必要，且工作量又很大，非常辛劳的事情。

我国甘薯常年种植面积约7000万亩，其中在丘陵坡地种植的面积约占50％以上。由于丘陵坡地甘薯种植田块碎小、坡度较大、交通运输不便，所以中大型农业机械和拖拉机动力难以在其田块作业。

目前生产上现有的甘薯秧蔓粉碎还田机械基本都是与20马力以上中大型四轮拖拉机相配套的悬挂式单垄或多垄宽幅作业设备。该类机具通过三点悬挂机构与拖拉机挂接，通过万向节将拖拉机动力后输出到薯蔓粉碎机的变速箱，再由变速箱通传动系统将动力传递到刀辊，驱动刀辊旋转打碎秧蔓。

目前国内甘薯的种植垄距基本都在80～90厘米，为了方便后续人工挖掘或机收，必须将垄沟、垄面上的薯蔓都清除掉，所以这些后悬挂的薯蔓粉碎还田机一般都采用与垄距等宽设计，便于去除垄面所有的蔓，因此机具都比较宽大，幅宽在1米～2米左右，便于一次将一垄或两垄的薯蔓全部清除干净。但这类机具配套动力较大(20～100马力中大型四轮拖拉机)、整机重(除拖拉机外机具自身重约350～1500公斤)、体积大、转弯半径长(5米左右)、配套拖拉机轮距大(1米或1.8米以上)、所需机耕道路较宽阔。

而丘陵坡地甘薯种植田块碎小、坡度较大、机耕道路窄、梯田层级多、种植垄长度较短田间调头频繁，所以采用中大型四轮拖拉机配套的悬挂式单垄或多垄宽幅作业设备在丘陵坡地区作业具有较大的局限性和不适应性。①四轮拖拉机重量大、体积大、转弯半径大，难以适应丘陵坡地作业；②等垄距幅宽碎蔓作业，机具幅宽大、体重，不适合丘陵坡地搬运、转移作业；③四轮拖拉机配套的悬挂式碎蔓作业设备驾乘人员坐在拖拉机上，机具在后方作业，故安全性较高，而步行型碎蔓设备操作人员走在碎蔓作业部件的后端，飞出的土块、泥石、断刀易影响人员安全。

综上所述中大型悬挂式单垄或多垄碎蔓机具可适应平原坝区、丘陵缓坡大块地(集中成片几十亩以上)作业，但无法适应丘陵坡地小田块作业，因而造成国内丘陵坡地甘薯碎蔓还田机械短缺矛盾日趋严重。

由于甘薯割蔓机械的缺少，造成了目前丘陵坡地小田块甘薯生产基本上还都采用人工割蔓，劳动强度大、用工多、人工成本高矛盾非常突出，严重影响了农民的种植积极性，市场对能适应丘陵坡地甘薯割蔓作业的设备需求十分迫切。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述当前生产中存在的问题和需求，提出一种能适应丘陵坡地小田块甘薯秧蔓粉碎还田作业的小型步行式碎蔓设备。

为了达到上述目的，本发明步行型甘薯碎蔓还田设备的基本技术方案为：

一种手扶步行型甘薯碎蔓还田机，其特征在于：

在一对行走轮上通过底盘4配置后机架，后机架上配置发动机，发动机的两侧向后伸出一对手持杆，在一侧的手持杆上配置操纵显示器；

前机架通过长螺栓与后机架固定连接，碎蔓装置通过横向水平销与前机架铰接，碎蔓装置的左右两侧固定在向前下方斜伸出斜杆的支撑轮升降调节机构上，斜杆端部配置支撑导向轮；

在前机架通过连接架装配碎蔓装置，金属板罩壳笼罩碎蔓装置的上方、左、右两侧和前、后面，前、后面的下部分别有一截由铰链连接，由拉簧控制打开或关闭的前安全罩板和后安全罩板；

碎蔓装置是由横置的刀辊转动进行碎蔓，刀辊的周向安装切刀，位于刀辊轴上左、右两侧切刀的长度较位于中间的切刀长度长；

在碎蔓装置的下方，接近地面固定在碎蔓装置后端连接架上的拢蔓导秧栅两侧斜角向下呈八字形开口，拢蔓导秧栅的开口部宽度为600—700毫米，位于支撑导向轮的后部；拢蔓导秧栅中间的合拢部宽度为200—300毫米；

拢蔓导秧栅由金属杆焊接制成，金属杆的排列与装置的行走方向一致，前方两三角部位，金属杆集聚在前尖端，后方位于刀辊下方的金属杆位于切刀的间隔之间；

所述前安全罩板和后安全罩板的打开或关闭状态分别经前罩板传感器和后罩板传感器传送至操纵显示器；

所述刀辊的一端伸出罩壳套置测速齿轮盘,在侧罩板的相应处配置测速传感器，刀辊的转速传送至操纵显示器；

所述刀辊两端的轴采用对称结构，与传送动力的带轮连接一端的轴头可与另一端互换；

所述左右两支撑导向轮的距离为640—760毫米；

所述左右两行走轮的距离为750—850毫米；

所述发动机的功率为8—10马力。

为解决上述问题，本发明的步行型甘薯碎蔓还田机，包括小型动力行走底盘、安装在底盘上的机架、安装在机架后端的发动机、与机架前端销接固定的碎蔓装置，与机架左右侧板和后端板固连的左右导秧栅，与机架左右侧板固连且处于下方的旋转作业刀辊，与机架铰接且前伸的左右支撑导向轮。本装置的尺寸范围，保证了可以在丘陵坡地小田块甘薯种植区实现碎蔓还田作业。

进一步，所述刀辊15的切刀最长的为235毫米，最短的为90毫米。

进一步，在所述前罩板传感器11和后罩板传感器16位于打开状态时刀辊15停止转动。

进一步，所述刀辊15在作业状态调整发动机2油门使其转速达到1800rpm。

进一步，所述测速齿轮盘14采用12个齿，计时间距为5秒。

本发明的优点和有益效果为：

1、机架的左右两侧固定前伸一定斜角向上的挑秧拢蔓导秧栅机构，栅条向后延伸至机架后端板固定，机具前行作业时，不同长度的薯蔓被挑起后顺发散型导秧栅条向上行，行至切刀打击区间后被从栅间旋转过去的切刀打断，继而进入粉碎室或掉落地下。该机构能将超出机具作业幅宽之外的薯蔓收集到碎蔓机内部粉碎，保障了机具较小设计幅宽(机具幅宽650毫米)能粉碎超出幅宽之外(垄距900毫米)的薯蔓，实现了机具的小型化和轻量化。

2、挑秧拢蔓栅机构延伸至较远的后端固定，与侧边仅有一个固定点，且离侧板30毫米，避免薯蔓在栅条与侧板的夹隙间挂秧。

3、拢蔓导秧栅从中部开始向后端等间距排列，与间隙通过的由外向内长度逐渐缩短的旋转切刀配合，将不同分布位置的薯蔓全部打断。

4、刀辊轴采用对称设计，与带轮连接的轴头发生磨损后，可更换刀辊轴安装方向，使保存良好的一端轴头与带轮连接工作，从而大大提高的碎蔓设备主要作业部件的使用寿命，延长设备整机寿命。

5、机架前端或后侧底部的安全罩板铰接在机架上，并由拉簧拉紧。罩板在翻起状态时，传感器检测不到其关闭信号时，刀辊无法启动旋转，只有在罩板关闭时才能正常旋转工作，能防止切刀或碎石飞出伤人，有效保障检修人员或操作人员的人身安全。

6、旋转刀辊轴头安装速度检测传感装置，刀辊转速实时传递到操作人员眼前的显示屏上，当作业转速低于1800rpm时，可调整发动机油门使其达到1800rpm，保证薯蔓的打击粉碎效果，有效克服了不同甘薯品种秧蔓的茂盛变化情况及操作人员的经验不足等不利因素对碎蔓作业质量的影响。

7、刀辊转速采用脉冲计数法，这是一个包括时间、脉冲发生与整形、数据锁定与清除的模拟电路。测速齿轮盘采用12个齿，每转共产生12个脉冲，计时间距为5秒，每5秒钟累计读取并显示数据一次，那么每分钟的转速N＝(脉冲总数X/12)×(60秒/5秒)＝脉冲总数X，故而实际每分钟的转速N就等于每5秒钟一次累计读取的脉冲数，电路设计相对简化。

本装置能一次完成挑秧、拢蔓、割蔓、粉碎、还田作业，具有幅宽小、重量轻，爬坡过坎方便；体积小、转弯半径小，便于田间转移和适应较窄的机耕道，转移方便等特点，且具有人身安全防护装置和割蔓刀辊转速实时监测系统，从而保障人身安全和作业质量；配套动力适中，具有自己的行走系统，便于减轻整机重量，机具作业转速高，人身安全有保障，作业质量高。此外，该机在更换碎蔓切刀后亦可用于去除平作秧蔓或杂草等，实现一机多用，拓展了机具的用途。

附图说明

图1是本发明手扶步行型甘薯碎蔓还田机的一种实施方式的结构配置主视图，左边为还田机的前方，右边为后方；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的仰视图；

图4是图1的左视图；

图5是图1的立体图；

图6是本发明一种实施方式碎蔓装置部件的结构配置主视图；

图7是图6的仰视图；

图8是图6的左视图；

图9是本发明一种实施方式刀辊和切刀的结构配置视图。

图中：

1是后机架，2是发动机，3是操纵显示器，4是底盘，5是前机架，6是水平销，7是碎蔓装置，7-1是后端连接架，7-2是碎蔓装置侧板，8是升降调节机构，9是支撑导向轮，10是拢蔓导秧栅，11是前罩板传感器，12是前安全罩板，13是测速传感器，14是测速齿轮盘，15是刀辊，16是后罩板传感器，17是后安全罩板，18是带轮，19是手持杆，20是行走轮，22短销轴，23是长螺栓。

具体实施方式

一种手扶步行型甘薯碎蔓还田机：

在一对行走轮20上通过底盘4配置后机架1，后机架1上配置发动机2，发动机2的两侧向后伸出一对手持杆19，在一侧的手持杆19上配置操纵显示器3；此结构便于手扶和监视操纵显示器3。

前机架5通过长螺栓23与后机架1固定连接，碎蔓装置7通过横向水平销6与前机架5铰接，碎蔓装置7的左右两侧固定在向前下方斜伸出斜杆的支撑轮升降调节机构8上，斜杆端部配置支撑导向轮9；此处限定部分部件的配置结构。

在前机架5通过连接架7-1装配碎蔓装置7，金属板罩壳笼罩碎蔓装置7的上方、左、右两侧和前、后面，前、后面的下部分别有一截由铰链连接，由拉簧控制打开或关闭的前安全罩板12和后安全罩板17；罩壳部件的配置方式。

碎蔓装置7是由横置的刀辊15转动进行碎蔓，刀辊15的周向安装切刀，位于刀辊15轴上左、右两侧切刀的长度较位于中间的切刀长度长；为了适应垄体呈梯形的形状，切刀须具备相应尺寸的排布。

在碎蔓装置7的下方，接近地面固定在碎蔓装置7后端连接架7-1上的拢蔓导秧栅10两侧斜角向下呈八字形开口，拢蔓导秧栅10的开口部宽度为600—700毫米，位于支撑导向轮9的后部；拢蔓导秧栅10中间的合拢部宽度为200—300毫米；也是为了适应垄体形状。

拢蔓导秧栅10由金属杆焊接制成，金属杆的排列与装置的行走方向一致，前方两三角部位，金属杆集聚在前尖端，后方位于刀辊15下方的金属杆位于切刀的间隔之间；符合秧蔓的特点采用如此拢蔓导秧栅10结构。

所述前安全罩板12和后安全罩板17的打开或关闭状态分别经前罩板传感器11和后罩板传感器16传送至操纵显示器3；可以监视前、后安全罩板的状态。

所述刀辊15的一端伸出罩壳套置测速齿轮盘14,在侧罩板的相应处配置测速传感器13，刀辊15的转速传送至操纵显示器3；可以掌握转速，确保碎蔓效果。

所述刀辊15两端的轴采用对称结构，与传送动力的带轮18连接一端的轴头可与另一端互换；提高刀辊的使用寿命，降低作业成本。

所述左右两支撑导向轮9的距离为640—760毫米；

所述左右两行走轮20的距离为750—850毫米；

所述发动机2的功率为8—10马力。所述参数能保证本发明手扶步行型甘薯碎蔓还田机达到发明的目的和效果。

所述刀辊15的切刀最长的为235毫米，最短的为90毫米。一种适应垄体要求的切刀尺寸。

在所述前罩板传感器11和后罩板传感器16位于打开状态时刀辊15停止转动。确保本发明操作中绝对安全。

所述刀辊15在作业状态调整发动机2油门使其转速达到1800rpm。较好碎蔓效果的刀辊15转速。

所述测速齿轮盘14采用12个齿，计时间距为5秒。便于采用较简单的编程方式，电路设计相对简化。

Claims (5)

1.一种手扶步行型甘薯碎蔓还田机，其特征在于：

在一对行走轮(20)上通过底盘(4)配置后机架(1)，后机架(1)上配置发动机(2)，发动机(2)的两侧向后伸出一对手持杆(19)，在一侧的手持杆(19)上配置操纵显示器(3)；

前机架(5)通过长螺栓(23)与后机架(1)固定连接，碎蔓装置(7)通过横向水平销(6)与前机架(5)铰接，碎蔓装置(7)的左右两侧固定在向前下方斜伸出斜杆的支撑轮升降调节机构(8)上，斜杆端部配置支撑导向轮(9)；

在前机架(5)通过连接架(7-1)装配碎蔓装置(7)，金属板罩壳笼罩碎蔓装置(7)的上方、左、右两侧和前、后面，前、后面的下部分别有一截由铰链连接，由拉簧控制打开或关闭的前安全罩板(12)和后安全罩板(17)；

碎蔓装置(7)是由横置的刀辊(15)转动进行碎蔓，刀辊(15)的周向安装切刀，位于刀辊(15)轴上左、右两侧切刀的长度较位于中间的切刀长度长；

在碎蔓装置(7)的下方，接近地面固定在碎蔓装置(7)后端连接架(7-1)上的拢蔓导秧栅(10)两侧斜角向下呈八字形开口，拢蔓导秧栅(10)的开口部宽度为600—700毫米，位于支撑导向轮(9)的后部；拢蔓导秧栅(10)中间的合拢部宽度为200—300毫米；

拢蔓导秧栅(10)由金属杆焊接制成，金属杆的排列与手扶步行型甘薯碎蔓还田机的行走方向一致，前方两三角部位，金属杆集聚在前尖端，后方位于刀辊(15)下方的金属杆位于切刀的间隔之间；

所述前安全罩板(12)和后安全罩板(17)的打开或关闭状态分别经前罩板传感器(11)和后罩板传感器(16)传送至操纵显示器(3)；

所述刀辊(15)的一端伸出罩壳套置测速齿轮盘(14),在侧罩板的相应处配置测速传感器(13)，刀辊(15)的转速传送至操纵显示器(3)；

所述刀辊(15)两端的轴采用对称结构，与传送动力的带轮(18)连接一端的轴头可与另一端互换；

所述左右两支撑导向轮(9)的距离为640—760毫米；

所述左右两行走轮(20)的距离为750—850毫米；

所述发动机(2)的功率为8—10马力。

2.根据权利要求1所述手扶步行型甘薯碎蔓还田机，其特征在于所述刀辊(15)的切刀最长的为235毫米，最短的为90毫米。

3.根据权利要求1所述手扶步行型甘薯碎蔓还田机，其特征在于在所述前罩板传感器(11)和后罩板传感器(16)位于打开状态时刀辊(15)停止转动。

4.根据权利要求1所述手扶步行型甘薯碎蔓还田机，其特征在于所述刀辊(15)在作业状态调整发动机(2)油门使其转速达到1800rpm。

5.根据权利要求1所述手扶步行型甘薯碎蔓还田机，其特征在于所述测速齿轮盘(14)采用12个齿，计时间距为5秒。