CN105191534A - 避障式旋耕刀过载保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业机械技术领域，特别涉及避障式旋耕刀过载保护装置。该装置包括旋耕刀轴(1)和过载保护单体(2)，多组过载保护单体(2)按轴向等间隔固接在旋耕刀轴(1)外表面上；所述过载保护单体(2)包括左圆盘刀座(309)、右圆盘刀座(301)和多组旋耕刀保护单元(3)；所述旋耕刀保护单元(3)包括旋耕刀(304)、第一螺栓(307)、左拉伸弹簧(306)和右拉伸弹簧(302)。本发明结构简单、易于加工制造，在保护旋耕刀的同时不影响正常工作。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，特别涉及避障式旋耕刀过载保护装置。
背景技术
旋耕机是对田间土壤一次完成耕耙作业的耕耘机械，具有碎土充分、耕后地表平整、减少农机具进地次数、并能充分发挥拖拉机功率等优点。常见的卧式旋耕机旋耕深度一般为10cm～15cm，旋耕刀轴转速为300r/min左右，旋耕刀通常与刀座通过螺栓固定连接在旋耕刀轴上，这种结构带来的问题是：旋耕刀与旋耕刀轴高速旋转，当刀刃碰到石头或者砖块时，会使旋耕刀受到较大的冲击力而断裂，严重的会连带刀座变形或者折断，严重影响旋耕机作业质量和性能问题；且旋耕刀更换耗时、费力、不利于抢农时，并增加农民耕种成本；同时刀片飞溅带来了一定的安全问题。
中国专利CN200920318030.1，名称为“保护式旋耕刀辊”，通过保护螺栓和固定螺栓将旋耕刀与刀盘固定，当旋耕刀碰到石头、砖头等硬物体时，保护螺栓被破坏断开，而后旋耕刀绕固定螺栓转动，且使旋耕刀不会从刀盘上脱落。该装置结构简单、易于实现，但保护螺栓剪断后，旋耕刀不能正常工作，影响机具作业质量；又由于旋耕刀固结在刀盘一面，当旋耕刀过载时，整个旋耕刀柄受力不平衡，会使固定螺栓受力不平衡，从而产生变形；且剪断保护螺栓后，旋耕刀以较大的速度撞击刀盘，容易损坏旋耕刀；采用保护螺栓连接，更换较为麻烦。
中国专利CN201220629378.4，名称为“一种具有过载保护装置的履带式旋耕机”，通过将过载保护装置串联在旋耕机与拖拉机的动力传输通路上，限定动力传送机构可传输的最大负荷量，超过最大值的负荷量不会被传送，从而保护动力传送机构中各组件免受过载负荷损坏。该装置能够整体保护旋耕机，但对于单把旋耕刀，过载保护不明显。
因此，研制一种既能过载时保护旋耕刀，又不影响机具工作质量，且易于实现的旋耕刀过载保护装置对我国农机推广应用具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决技术背景中所述的现有卧式旋耕机的旋耕刀过载时易断裂、且更换耗时、费力、费财等问题的避障式旋耕刀过载保护装置。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
本发明提供一种避障式旋耕刀过载保护装置，该装置包括旋耕刀轴1和过载保护单体2，多组过载保护单体2按轴向等间隔固接在旋耕刀轴1外表面上；
所述过载保护单体2包括左圆盘刀座309、右圆盘刀座301和2～4组旋耕刀保护单元3；左圆盘刀座309与右圆盘刀座301通过第二螺栓308相互连接，并且同轴对称固接在旋耕刀轴1上，2～4组旋耕刀保护单元3等角度分布在左圆盘刀座309、右圆盘刀座301上；
所述旋耕刀保护单元3包括旋耕刀304、第一螺栓307、左拉伸弹簧306和右拉伸弹簧302；旋耕刀304置于左圆盘刀座309和右圆盘刀座301的缝隙中，第一螺栓307穿过左圆盘刀座309、右圆盘刀座301以及位于旋耕刀304中后部的旋耕刀圆孔313，旋耕刀304因此通过第一螺栓307与左圆盘刀座309和右圆盘刀座301构成转动连接；左拉伸弹簧306与右拉伸弹簧302对称置于左圆盘刀座309和右圆盘刀座301外侧，左拉伸弹簧306一端与固接在旋耕刀左侧的第一左圆柱305连接，另一端与固接左圆盘刀座309外侧的第二左圆柱310连接，右拉伸弹簧302一端与固接在旋耕刀右侧的第一右圆柱303连接，另一端与固接右圆盘刀座301外侧的第二右圆柱311连接。
同一组过载保护单体2上的相邻的旋耕刀304刀尖弯曲方向相反。
所述旋耕刀304后部刀柄上设置有圆弧缺口312，与第二螺栓308接触。
所述旋耕刀304刀柄处为圆弧状，与旋耕刀轴1外表面接触。
所述旋耕刀304的偏离角度为0°～40°。
所述左拉伸弹簧306与右拉伸弹簧302材料为热轧弹簧钢。
所述左拉伸弹簧306与右拉伸弹簧302的钢丝直径为2.5mm～3.5mm。
所述左圆盘刀座309与右圆盘刀座301之间的距离与旋耕刀304的厚度相同，均为10mm～11mm。
固接在旋耕刀轴1外表面上的过载保护单体2为4～14组。
所述过载保护单体2包括4组旋耕刀保护单元3。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)旋耕刀刀刃碰到石头或者砖块时，旋耕刀抬起一个角度越过石块或者砖块，从而有效地保护了旋耕刀，旋耕刀越过石块以后又能正常地工作；
(2)能够长期使用，不用时常更换零部件，有利于抢农时；
(3)本装置结构简单、易于加工制造。本发明用于现在有的旋耕机上，有利于发挥旋耕机的优势；
(4)采用双圆盘刀座使连接螺栓左右受力平衡。
附图说明
图1为避障式旋耕刀过载保护装置实施例的立体结构示意图；
图2为过载保护单体立体结构示意图；
图3为保护旋耕刀工作过程示意图；
图4为旋耕刀立体结构示意图；
图5为右圆盘刀座立体结构示意图。
其中的附图标记为：
1旋耕刀轴2过载保护单体3旋耕刀保护单元
301右圆盘刀座302右拉伸弹簧303第一右圆柱
304旋耕刀305第一左圆柱306左拉伸弹簧
307第一螺栓308第二螺栓309左圆盘刀座
310第二左圆柱311第二右圆柱312圆弧缺口
313旋耕刀圆孔V旋耕前进速度W旋耕刀转动速度
A石块
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
如图1所示，避障式旋耕刀过载保护装置包括旋耕刀轴1和过载保护单体2，多组过载保护单体2按轴向等间隔固接在旋耕刀轴1外表面上，优选地，所述过载保护单体2为4～14组。
如图2-图5所示，过载保护单体2包括左圆盘刀座309、右圆盘刀座301和2～4组旋耕刀保护单元3。
其中，左圆盘刀座309与右圆盘刀座301通过第二螺栓308相互连接，并且同轴对称固接在旋耕刀轴1上。2～4组旋耕刀保护单元3等角度分布在左圆盘刀座309、右圆盘刀座301上。
优选地，所述过载保护单体2包括4组旋耕刀保护单元3。
所述旋耕刀保护单元3包括旋耕刀304、第一螺栓307、左拉伸弹簧306和右拉伸弹簧302；旋耕刀304置于左圆盘刀座309和右圆盘刀座301的缝隙中，第一螺栓307穿过左圆盘刀座309、右圆盘刀座301以及位于旋耕刀304中后部的旋耕刀圆孔313，旋耕刀304因此通过第一螺栓307与左圆盘刀座309和右圆盘刀座301构成转动连接。左拉伸弹簧306与右拉伸弹簧302对称置于左圆盘刀座309和右圆盘刀座301的外侧，左拉伸弹簧306一端与固接在旋耕刀左侧的第一左圆柱305连接，另一端与固接左圆盘刀座309外侧的第二左圆柱310连接；右拉伸弹簧302一端与固接在旋耕刀右侧的第一右圆柱303连接，另一端与固接右圆盘刀座301外侧的第二右圆柱311连接，以保证旋耕刀304碰到石头时，能够抬起一个角度越过石头保护旋耕刀304，切削土壤时又能保证旋耕刀304正常工作。
旋耕刀304后部刀柄上设置有圆弧缺口312，与第二螺栓308接触。
同一组过载保护单体2上的相邻的旋耕刀304刀尖弯曲方向相反。
如图4所示，旋耕刀304刀柄处为圆弧状，与旋耕刀轴1外表面接触，以保证旋耕刀304偏离时与旋耕刀轴1外表面滚动摩擦。
旋耕刀304碰到硬物时的偏离角度为0°～40°。
左拉伸弹簧306与右拉伸弹簧302材料为热轧弹簧钢，以保证弹簧弹性好，耐高疲劳强度。
左拉伸弹簧306与右拉伸弹簧302的钢丝直径为2.5mm～3.5mm，既能保证旋耕刀304正常工作，又能过载时保护旋耕刀304。
左圆盘刀座309与右圆盘刀座301之间的距离与旋耕刀304的厚度相同，均为10mm～11mm，以减少两圆盘刀座的塞土量，保证机具正常工作。
本发明在田间的作业过程为：
如图3所示，拖拉机带动旋耕机以速度v匀速前进，并通过变速箱将动力传递给旋耕刀轴1和过载保护单体2上，旋耕刀304以速度w做圆周运动。当旋耕刀304正常工作时，圆弧缺口312与第二螺栓308、第一螺栓307、左拉伸弹簧306以及右拉伸弹簧302对旋耕刀304固定，以保证旋耕刀304能正常切削、抛送土壤。当旋耕刀304碰到石块和砖块等硬物时，旋耕刀304绕第一螺栓307旋转运动，转动一定角度；一般土壤的硬度小于2500KPa，岩石的硬度大于20000KPa，红砖的强度大于5000KPa。当旋耕刀304切削硬度小于2500KPa土壤时，旋耕刀304在左拉伸弹簧306和右拉伸弹簧302预拉力的作用下完成切削，弹簧不拉伸；当旋耕刀304切削硬度大于5000KPa的石块、砖块等时，拉伸弹簧变形变大，旋耕刀304偏离角度变大，偏离角度变化范围为0°～40°，使旋耕刀304得到缓冲，以保护旋耕刀不会因受到较大冲击力而被折断损坏。同时拉伸左拉伸弹簧306、右拉伸弹簧302，使旋耕刀304避开石块或者砖块以保护旋耕刀。当越过石块和砖块等物体后，左拉伸弹簧306、右拉伸弹簧302收缩，将旋耕刀304拉回原来的位置，使旋耕刀304恢复正常工作状态，完成旋耕刀保护的过程。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排出在本发明的保护范围之外。
Claims (10)
1.一种避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：该装置包括旋耕刀轴(1)和过载保护单体(2)，多组过载保护单体(2)按轴向等间隔固接在旋耕刀轴(1)外表面上；
所述过载保护单体(2)包括左圆盘刀座(309)、右圆盘刀座(301)和2～4组旋耕刀保护单元(3)；左圆盘刀座(309)与右圆盘刀座(301)通过第二螺栓(308)相互连接，并且同轴对称固接在旋耕刀轴(1)上，2～4组旋耕刀保护单元(3)等角度分布在左圆盘刀座(309)、右圆盘刀座(301)上；
所述旋耕刀保护单元(3)包括旋耕刀(304)、第一螺栓(307)、左拉伸弹簧(306)和右拉伸弹簧(302)；旋耕刀(304)置于左圆盘刀座(309)和右圆盘刀座(301)的缝隙中，第一螺栓(307)穿过左圆盘刀座(309)、右圆盘刀座(301)以及位于旋耕刀(304)中后部的旋耕刀圆孔(313)，旋耕刀(304)因此通过第一螺栓(307)与左圆盘刀座(309)和右圆盘刀座(301)构成转动连接；左拉伸弹簧(306)与右拉伸弹簧(302)对称置于左圆盘刀座(309)和右圆盘刀座(301)外侧，左拉伸弹簧(306)一端与固接在旋耕刀左侧的第一左圆柱(305)连接，另一端与固接左圆盘刀座(309)外侧的第二左圆柱(310)连接，右拉伸弹簧(302)一端与固接在旋耕刀右侧的第一右圆柱(303)连接，另一端与固接右圆盘刀座(301)外侧的第二右圆柱(311)连接。
2.根据权利要求1所述的避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：同一组过载保护单体(2)上的相邻的旋耕刀(304)刀尖弯曲方向相反。
3.根据权利要求1所述的避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：所述旋耕刀(304)后部刀柄上设置有圆弧缺口(312)，与第二螺栓(308)接触。
4.根据权利要求1所述的避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：所述旋耕刀(304)刀柄处为圆弧状，与旋耕刀轴(1)外表面接触。
5.根据权利要求1所述的避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：所述旋耕刀(304)的偏离角度为0°～40°。
6.根据权利要求1所述的避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：所述左拉伸弹簧(306)与右拉伸弹簧(302)材料为热轧弹簧钢。
7.根据权利要求1所述的避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：所述左拉伸弹簧(306)与右拉伸弹簧(302)的钢丝直径为2.5mm～3.5mm。
8.根据权利要求1所述的避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：所述左圆盘刀座(309)与右圆盘刀座(301)之间的距离与旋耕刀(304)的厚度相同，均为10mm～11mm。
9.根据权利要求1所述的避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：固接在旋耕刀轴(1)外表面上的过载保护单体(2)为4～14组。
10.根据权利要求1所述的避障式旋耕刀过载保护装置，其特征在于：所述过载保护单体(2)包括4组旋耕刀保护单元(3)。
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