CN104770113B - 一种水平切分式免耕播种机防堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种水平切分式免耕播种机防堵装置。该防堵装置包括机架、多个固接于机架上的开沟器，各开沟器的铲柄上分别设置一个水平切分防堵器；水平切分式防堵器包括固定于开沟器铲柄上的上下两把双刃定刀、以及由动力传送装置驱动的与两把双刃定刀分别配合的双刃动刀；两把双刃动刀可在一定范围内往复旋转，与双刃定刀配合完成切割动作。动定刀机构可以对开沟器前方的秸秆进行剪切，当秸秆未能喂入时，可通过上、下动刀彼此反向外转将开沟器前的杂草、秸秆分拨向开沟器两侧，防堵能力强，可实现秸秆大覆盖量下免耕播种。

Description

一种水平切分式免耕播种机防堵装置

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种水平切分式免耕播种机防堵装置。

背景技术

保护性耕作是对农田实行免耕、少耕，用作物秸秆覆盖地表，减少风蚀、水蚀，提高土壤肥力和抗旱能力的一项先进农业耕作技术，能有效实现社会效益、生态效益和经济效益的协调发展。机械化是发展保护性耕作技术的根本途径，只有以机械化的手段为载体才能满足保护性耕作的发展需求，因此，研制和开发保护性耕作机具成为推广发展保护性耕作技术的必要前提。机械化保护性耕作技术应用和推广的关键是免耕播种机的研制，目前国际上开展保护性耕作较早、技术先进的国家如美国、澳大利亚等已经拥有相对成熟的免耕播种机具，这类机具以大型牵引式为主，采用多梁结构进行防堵、同时依靠自身较大的重量切茬开沟，但是并不适用于我国地块小、用户购买力低的现实。因此，根据我国实际的农田条件及用户特点，我国研究人员自行研发了以中小型悬挂式为主的一系列免耕播种机，结构简单、整机质量较小，但是由于机器自重不足，直接增大了播种机在免耕茬地上破茬开沟的难度，无法保证种床质量，所以解决土壤工作部件的入土问题以及秸秆残茬容易堵塞机具的问题成为我国研发免耕播种机具的关键。

目前我国免耕播种机的防堵装置主要有破茬型和分草型。破茬型大多采用采用驱动式的圆盘刀等切刀切断秸秆以保证播种机良好的通过性，如发明专利“驱动防堵小麦免耕播种机”(专利号：ZL200520144400.6)，安装在小麦播种机上的刀轴在动力驱动下带动甩刀旋转，打碎挂结在开沟器铲柄上的玉米秸秆、杂草，防止开沟器堵塞；分草型则是以扫、拨和绕流等方式将开沟器前的秸秆、杂草等清理至两侧，从而形成清洁播种带，如发明专利“一种仿形爪式浮动清茬、草机构”(专利号：ZL200810051083.1)，通过一对成“八”字型安装在播种机开沟器前方的、与地面相接触的指形拨草轮，可以有效地扫除作业带上的秸秆、残茬以及土块，实现防堵。但是，上述两种类型的防堵装置中，以驱动圆盘刀为主的破茬型由于其传动装置较多、离地间隙小，易引起缠草堵塞；而分草型虽然结构简单，但秸秆覆盖量大时很难有效防堵。因此，需要一种新型的防堵装置，使得播种机在免耕作业时能够结合应用以上两种不同的防堵原理，从而得到更加理想的防堵效果。

发明内容

本发明提供了一种水平切分式免耕播种机防堵装置，能够切断开沟器前方容易造成堵塞的秸秆、杂草，同时又能在一定程度上将这些秸秆、杂草分拨到开沟器两侧。

本发明采用的技术方案如下：

所述水平切分式免耕播种机防堵装置包括机架、动力传送装置和多个固接于机架上的开沟器，各开沟器的铲柄上分别设置一个水平切分防堵器；

所述水平切分防堵器包括定刀、动刀、L型固定压板、二级变速箱和曲柄滑块机构；所述定刀和动刀均为双刃刀具；两把定刀通过尾部的方孔按上下位置套接在开沟器的铲柄上，上面的定刀的切削平面向下且刀尖偏右，下面的定刀的切削平面向上且刀尖偏左；两把动刀分别与两把定刀的切削平面相贴合，组成上部的动定刀机构和下部的动定刀机构；二级变速箱固定于上部的动定刀机构和下部的动定刀机构之间的中心位置，且二级变速箱由动力传送装置驱动；

二级变速箱的两个动力输出轴分别从二级变速箱的上端与下端伸出，并且转速相同转向相反；两套曲柄滑块机构的曲柄的一端分别固接在两个动力输出轴的轴端处，两个曲柄的另一端分别固接一滑块；在两把动刀的刀柄上朝向二级变速箱的一面分别设置一条形槽，滑块在条形槽内做往复运动；当二级变速箱的动力输出轴转动一周时，动刀刀身做一次往复旋转，动刀的左、右刀刃分别与定刀的右、左刀刃相配合完成两次切割。

进一步的，所述动刀通过刀身与刀柄之间的圆孔套接在外圆内方的轴套上，轴套的方孔套装在开沟器铲柄上。

进一步的，所述两把定刀与正前方均有8°的偏角，两把定刀之间存在16°的张开角用以喂入秸秆方便剪切。

进一步的，所述二级变速箱固接在变速箱安装支架上，变速箱安装支架固接在开沟器铲柄上。

进一步的，所述动刀的刀身扫过的扇形区域以开沟器的前进方向为对称轴，扇形角度为120°。

进一步的，所述机架为长方形框架结构，机架前梁和机架后梁互相平行；两个下悬挂架对称分布，分别斜向下固接在机架前梁上，两个上悬挂架的下端分别与两个下悬挂架的上端连接；一级变速箱安装板水平固接于机架中部上表面，两个长条形框式支架分别斜向下固接于一级变速箱安装板两侧，并同时与机架前梁固接。

进一步的，所述动力传送装置包括一级变速箱、链轮传动机构、联轴器以及用于相邻开沟器间动力传递的传动轴；所述一级变速箱置于一级变速箱安装板上，一级变速箱的动力输入轴向前，一级变速箱的动力输出轴从一级变速箱两侧伸出并与机架前梁平行；两个从动轴轴承的外圆分别与长条形框式支架下方的轴承安装孔水平固接，从动链轮轴的两端分别与左右两个从动轴轴承的内圆水平固接，构成从动链轮轴与两个长条形框式支架的转动连接；两个主动链轮固接在一级变速箱的动力输出轴两轴端处，两个与主动链轮等尺寸的从动链轮固接在从动链轮轴两轴肩处，在一级变速箱的左右两侧分别有一个链条套在主动链轮和从动链轮上构成传动比为一的两套链轮传动机构。

进一步的，位于最外侧的两个二级变速箱的动力输入轴与机架前梁平行并只从二级变速箱靠里的一侧伸出，其余二级变速箱的动力输入轴与机架前梁平行并从二级变速箱的左右两侧伸出；位于中部的两个相邻二级变速箱的动力输入轴，其里侧的轴端分别通过联轴器与相应侧的从动链轮轴相联结，外侧的轴端通过两个联轴器和一个传动轴与外侧相邻的二级变速箱的动力输入轴相联结，其余相邻二级变速箱的动力输入轴通过两个联轴器和一个传动轴相联结，从而由位于机架中部的两个相邻二级变速箱的动力输入轴将动力输入每一个二级变速箱。

本发明的有益效果为：

(1)水平切分式防堵器依靠动力驱动防堵，并且设置定刀辅助动刀进行剪切，剪切力较强；

(2)上、下两套动定刀剪切机构可针对不同高度的秸秆杂草进行剪切；当秸秆从上、下定刀16°的张开角内喂入时，若秸秆高度高于上定刀，则上、下动刀能对同一秸秆进行双向等速剪切，若秸秆高度低于上定刀高于下定刀，则由下动刀和下定刀配合对秸秆进行单向剪切，当秸秆从上、下定刀的外侧喂入时，可通过上、下动刀向里回转对秸秆进行剪切，当秸秆未能喂入，可通过上、下动刀彼此反向外转将开沟器前的杂草、秸秆分拨向开沟器两侧；

(3)水平切分式防堵装置防堵能力强，可实现秸秆大覆盖量下免耕播种，适用于玉米免耕播种机，有利于推动保护性耕作的进一步推广。

附图说明

图1为水平切分式防堵装置用于玉米免耕播种机实施例立体示意图；

图2为水平切分式防堵装置实施例的主视示意图；

图3为水平切分式防堵装置实施例的俯视示意图；

图4为水平切分式防堵装置实施例的侧视示意图；

图5为机架示意图；

图6为水平切分式防堵器的立体结构示意图；

图7为曲柄滑块机构的立体示意图；

图8为双刃定刀的结构及位置示意图；

图9为双刃动刀及配合轴套的结构示意图。

图中标号：

1-机架；101-机架前梁；102-下悬挂架；103-长条形框式支架；104-机架后梁；105-一级变速箱安装板；106-上悬挂架；2-开沟器；201-开沟器铲柄固定板；202-开沟铲；203-开沟器铲柄；204-螺栓安装板；205-U型螺栓；3-水平切分式防堵器；301-双刃定刀；302-二级变速箱安装支架；303-滑块；304-二级变速箱动力输入轴；305-曲柄；306-二级变速箱；307-二级变速箱动力输出轴；308-双刃动刀；309-L型固定压板；310-轴套；4-动力传送装置；401-传动轴；402-联轴器；403-从动链轮；404-从动链轮轴；405-从动轴轴承；406-一级变速箱动力输出轴；407-一级变速箱；408-主动链轮。

具体实施方式

本发明提供了一种水平切分式免耕播种机防堵装置，下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

图1为水平切分式防堵装置用于玉米免耕播种机实施例立体示意图，水平切分式防堵装置包括机架1、动力传送装置4、开沟器2和水平切分式防堵器3，四个开沟器2等间隔对称分布，并固接于机架1上，动力传送装置4位于机架1中心两个相邻开沟器2之间，将拖拉机输出的动力传递给设置在开沟器铲柄203上的水平切分式防堵器3，水平切分式防堵器3的动刀308贴合定刀301刀面做往复运动，对开沟器2前方的秸秆、杂草进行剪切，同时也能将秸秆、杂草等分拨向开沟器2两侧。图2、图3和图4分别为水平切分式防堵装置实施例的主视示意图、俯视示意图和侧视示意图。

如图5所示，机架1为长方形框架结构，机架前梁101和机架后梁104互相平行，两端均分别固接在机架1的左右边框上，两个下悬挂架102对称分布分别斜向下固接在机架前梁101，两个上悬挂架106依靠螺栓分别与两个下悬挂架102连接，一级变速箱安装板105水平固接于机架1中部上表面，一级变速箱安装板105中心分布有四个螺栓孔用以安装一级变速箱407，两个长条形框式支架103作为从动链轮轴404的支撑支架分别斜向下固接于一级变速箱安装板105两侧，并同时与机架前梁101固接。

动力传送装置4包括一级变速箱407、链轮传动机构、联轴器402以及用于相邻开沟器间动力传递的传动轴401。一级变速箱407置于机架1中部的一级变速箱安装板105上，变速箱动力输入轴向前，一级变速箱动力输出轴406从变速箱407两侧伸出与机架前梁101、后梁104平行，两个从动轴轴承405的外圆分别与长条形框式支架103下方的轴承安装孔水平固接，从动链轮轴404的两端分别与左右两个从动轴轴承405的内圆水平固接，构成从动链轮轴404与两个长条形框式支架103的转动连接，两个主动链轮408固接在一级变速箱动力输出轴406两轴端处，两个与主动链轮408等尺寸的从动链轮403固接在从动链轮轴404两轴肩处，在一级变速箱407的左右两侧分别有一条链条套在主动链轮408和从动链轮404上构成传动比为一的两套链轮传动机构。

开沟器2由开沟铲202、开沟器铲柄203组成，开沟器铲柄203上对称分布了6个螺栓孔用以安装水平切分防堵器3的L型固定压板309以及二级变速箱安装支架302，铲柄203竖直向下，其上端用U型螺栓205、开沟器铲柄固定板201和螺栓安装板204固接在机架前梁101上，开沟铲202铲尖向前固接在开沟器铲柄203的下端。

图6为水平切分式防堵器的立体结构示意图，水平切分式防堵器3包括双刃定刀301、双刃动刀308、L型固定压板309、二级变速箱306和曲柄滑块机构，上下两把双刃定刀301通过尾部的方孔可套接在开沟器铲柄203上，如图8、图9所示，上部的双刃定刀301的切削平面向下且刀尖偏右与正前方有8°的偏角、下部的双刃定刀301的切削平面向上且刀尖偏左与正前方有8°的偏角，上下两把双刃定刀301之间存在16°的张开角用以喂入秸秆方便剪切，如图8所示。上下两把双刃动刀308通过刀身与刀柄之间的圆孔分别套接在两个外圆内方的轴套310上，两把双刃动刀通过轴套上的方孔套接在开沟器铲柄203上从而构成双刃动刀308与开沟器铲柄203的转动连接，其中上部的双刃动刀308的切削平面向上与上部的双刃定刀301的切削平面相贴合，下部的双刃动刀308的切削平面向下与下部的双刃定刀301的切削平面相贴合，四个L型固定压板309通过压板上的方孔套接在开沟器铲柄203上用以固定上下的动定刀机构，置于上部的一对压板309分别紧贴着上部的双刃定刀301上表面和上部的双刃动刀308下表面、置于下部的一对压板309分别紧贴着下部的双刃动刀308上表面和下部的双刃定刀301下表面，L型固定压板309的侧板中心有一螺栓孔并通过螺栓固接在开沟器铲柄203上。

二级变速箱306通过螺栓连接固接在二级变速箱安装支架302上，二级变速箱安装支架302置于上部的动定刀机构与下部的动定刀机构之间的中心位置，通过二级变速箱安装支架302侧边的方孔套接在开沟器铲柄203上，并用两个螺栓进行固定，位于机架1中部的两个相邻开沟器2的二级变速箱动力输入轴304与机架前梁101平行并从二级变速箱306左右两侧伸出，其中一侧的轴端通过联轴器402与位于长条形框式支架103上的从动链轮轴404相联结，将动力传送装置4传递过来的动力输入二级变速箱306，另一侧的轴端通过两个联轴器402和一个传动轴401与相邻的外侧开沟器2的二级变速箱动力输入轴304相联结从而将动力传递给外侧开沟器2的二级变速箱306，靠近机架1外侧的两个开沟器2的二级变速箱动力输入轴304与机架前梁101平行并只从二级变速箱306靠里的一侧伸出，二级变速箱306的两个二级变速箱动力输出轴307分别从二级变速箱306的上端与下端伸出并且转速相同转向相反，如图7所示，两套曲柄滑块机构的曲柄305通过其一端的轴孔分别固接在两个二级变速箱动力输出轴307的轴端处，曲柄305的另一端固接一短轴滑块303，当二级变速箱动力输出轴307转动时，滑块303将以二级变速箱动力输出轴307的轴心为圆心、以曲柄305两端轴孔的孔距为半径做圆周运动，在双刃动刀308刀柄朝向二级变速箱306的一面有一条形槽，滑块303伸出端端面始终与条形槽的槽底面相接触，当滑块做圆周运动时通过推动条形槽的两个侧面，使得双刃动刀308以开沟器铲柄203中心线为旋转轴做往复旋转运动，双刃动刀308刀身扫过的扇形区域以开沟器2前进方向为对称轴，扇形角度为120°左右，当二级变速箱的动力输出轴307转动一周时，双刃动刀308刀身做一次往复旋转，双刃动刀308的左、右刀刃分别与双刃定刀301的右、左刀刃相配合完成两次切割。

为保证双刃动刀308刀身扫过的扇形区域的角度为120°左右，确定曲柄305两轴孔的孔距为90mm，双刃动刀308刀柄上的条形槽长度为200mm，二级变速箱动力输出轴307距开沟器铲柄203中心的距离为150mm；为使得两把双刃动刀308旋转时在开沟器2前进方向上的分速度方向大小一致、在垂直于开沟器2前进方向上的分速度等大反向，实现防堵器3的动平衡，需保证上、下两把双刃动刀308的初始位置关于开沟器2前进方向左右对称。

本发明作业时，通过两个下悬挂架102及一个上悬挂架106连接在拖拉机后部，拖拉机输出的动力通过动力传送装置4传递给二级变速箱动力输出轴307，带动水平切分式防堵器3的曲柄滑块机构，从而将转动转化为双刃动刀308的往复旋转运动，双刃动刀308在往复旋转时可与相应的双刃定刀301相配合切割秸秆和杂草，当上下两把双刃动刀308背向等速旋转时也能将秸秆、杂草分拨向开沟器2两侧，起到防堵作用。

本实施例适用于4行的玉米免耕播种机。对于大于4行的玉米免耕播种机，在每两个新增开沟铲上设置一套防堵器，由同一套动力传送装置驱动每套防堵器实现主动防堵功能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种水平切分式免耕播种机防堵装置，包括机架、动力传送装置和多个固接于机架上的开沟器，其特征在于，各开沟器的铲柄上分别设置一个水平切分防堵器；

所述水平切分防堵器包括定刀、动刀、L型固定压板、二级变速箱和曲柄滑块机构；所述定刀和动刀均为双刃刀具；两把定刀通过尾部的方孔按上下位置套接在开沟器的铲柄上，上面的定刀的切削平面向下且刀尖偏右，下面的定刀的切削平面向上且刀尖偏左；两把动刀分别与两把定刀的切削平面相贴合，组成上部的动定刀机构和下部的动定刀机构；二级变速箱固定于上部的动定刀机构和下部的动定刀机构之间的中心位置，且二级变速箱由动力传送装置驱动；

二级变速箱的两个动力输出轴分别从二级变速箱的上端与下端伸出，并且转速相同转向相反；两套曲柄滑块机构的曲柄的一端分别固接在两个动力输出轴的轴端处，两个曲柄的另一端分别固接一滑块；在两把动刀的刀柄上朝向二级变速箱的一面分别设置一条形槽，滑块在条形槽内做往复运动；当二级变速箱的动力输出轴转动一周时，动刀刀身做一次往复旋转，动刀的左、右刀刃分别与定刀的右、左刀刃相配合完成两次切割。

2.根据权利要求1所述的一种水平切分式免耕播种机防堵装置，其特征在于，所述动刀通过刀身与刀柄之间的圆孔套接在外圆内方的轴套上，轴套的方孔套装在开沟器铲柄上。

3.根据权利要求1所述的一种水平切分式免耕播种机防堵装置，其特征在于，所述两把定刀与正前方均有8°的偏角，两把定刀之间存在16°的张开角用以喂入秸秆方便剪切。

4.根据权利要求1所述的一种水平切分式免耕播种机防堵装置，其特征在于，所述二级变速箱固接在变速箱安装支架上，变速箱安装支架固接在开沟器铲柄上。

5.根据权利要求1所述的一种水平切分式免耕播种机防堵装置，其特征在于，所述动刀的刀身扫过的扇形区域以开沟器的前进方向为对称轴，扇形角度为120°。

6.根据权利要求1所述的一种水平切分式免耕播种机防堵装置，其特征在于，所述机架为长方形框架结构，机架前梁和机架后梁互相平行；两个下悬挂架对称分布，分别斜向下固接在机架前梁上，两个上悬挂架的下端分别与两个下悬挂架的上端连接；一级变速箱安装板水平固接于机架中部上表面，两个长条形框式支架分别斜向下固接于一级变速箱安装板两侧，并同时与机架前梁固接。

7.根据权利要求6所述的一种水平切分式免耕播种机防堵装置，其特征在于，所述动力传送装置包括一级变速箱、链轮传动机构、联轴器以及用于相邻开沟器间动力传递的传动轴；所述一级变速箱置于一级变速箱安装板上，一级变速箱的动力输入轴向前，一级变速箱的动力输出轴从一级变速箱两侧伸出并与机架前梁平行；两个从动轴轴承的外圆分别与长条形框式支架下方的轴承安装孔水平固接，从动链轮轴的两端分别与左右两个从动轴轴承的内圆水平固接，构成从动链轮轴与两个长条形框式支架的转动连接；两个主动链轮固接在一级变速箱的动力输出轴两轴端处，两个与主动链轮等尺寸的从动链轮固接在从动链轮轴两轴肩处，在一级变速箱的左右两侧分别有一个链条套在主动链轮和从动链轮上构成传动比为一的两套链轮传动机构。

8.根据权利要求7所述的一种水平切分式免耕播种机防堵装置，其特征在于，位于最外侧的两个二级变速箱的动力输入轴与机架前梁平行并只从二级变速箱靠里的一侧伸出，其余二级变速箱的动力输入轴与机架前梁平行并从二级变速箱的左右两侧伸出；位于中部的两个相邻二级变速箱的动力输入轴，其里侧的轴端分别通过联轴器与相应侧的从动链轮轴相联结，外侧的轴端通过两个联轴器和一个传动轴与外侧相邻的二级变速箱的动力输入轴相联结，其余相邻二级变速箱的动力输入轴通过两个联轴器和一个传动轴相联结，从而由位于机架中部的两个相邻二级变速箱的动力输入轴将动力输入每一个二级变速箱。