CN105594346A - 一种驱动型波纹圆盘开沟装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种驱动型波纹圆盘开沟装置，包括插秧机移箱主梁和机架，还包括动力输入部分、液压驱动部分、开沟组件和镇压限深部分，其中，所述镇压限深部分设置于插秧机移箱主梁的下方；设置于机架上的动力输入部分经过液压驱动部分带动开沟组件工作，所述开沟组件包括复数个开沟单元。本发明采用液压驱动波纹圆盘主动开沟，可以解决在未耕的稻板茬田开沟入土难问题，并且可以方便改变波纹圆盘的转向，在残茬和秸秆多的田块里，使波纹圆盘转向与机器前进方向相反，避免刀盘缠草和粘土，正常田块工作时应使波纹圆盘转向与机器前进方向一致，以减少能耗。
Description
技术领域
本发明公开了一种驱动型波纹圆盘开沟装置，用于油菜毯状苗或者其它需要切块移栽的旱地作物，涉及液压驱动型开沟装置技术领域。
背景技术
传统旱地移栽机的栽植机构主要有钳夹式(链夹式)、导苗管式、吊篮式(鸭嘴式)、输送带式和挠性圆盘式等几种，其原理是在耕整疏松的土壤上开沟或打穴移栽，人工喂苗，覆土镇压固苗。开沟方式都是通过单圆盘、双圆盘、波纹圆盘等开沟部件被动开沟，即通过机具自重使圆盘入土，挤沟或者拉沟的形式开沟，这种开沟方式对机具自重、土壤性质有众多要求。尤其在刚收完水稻的黏重土壤条件下，稻茬、秸秆覆盖多，土壤粘性大，使得刀盘入土难度大大增加，被动开沟很难实现。本发明涉及的液压驱动波纹圆盘主动开沟装置能实现稻板茬田的免耕开沟，同时通过包胶镇压辊对土壤压实，保证开沟深度一致。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种驱动型波纹圆盘开沟装置，适合油菜毯状苗或者其它需要切块移栽的旱地作物的开沟工作。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种驱动型波纹圆盘开沟装置，包括发动机、机架和插秧机移箱主梁，还包括动力输入部分、液压驱动部分、开沟组件和镇压限深部分，其中，所述镇压限深部分设置于插秧机移箱主梁的下方；设置于机架上的动力输入部分经过液压驱动部分带动开沟组件工作。
作为本发明的进一步优选方案，所述液压驱动部分包括油箱、吸油过滤器、定量液压泵、叠加阀组、液压马达和回油过滤器，所述叠加阀组由电磁换向阀、溢流阀和节流阀组成，由发动机通过带传动驱动定量液压泵，液压马达驱动开沟组件；
发动机运转，电磁换向阀通电，液压泵经吸油过滤器从油箱中吸取液压油送入叠加阀组；
液压油经电磁换向阀回到油箱，液压马达不运转；
装置工作时，切断电磁换向阀供电，液压油经节流阀流入液压马达，驱动液压马达运转并通过回油过滤器回到油箱；
调节节流阀的阀口开度，进而控制流经节流阀的流量，从而控制液压马达的转速；
多余的液压油通过溢流阀回到油箱。
作为本发明的进一步优选方案，所述动力输入部分的具体结构为，在原插秧机的发动机或变速箱上安装输出皮带轮，通过皮带传输动力驱动定量液压泵工作；所述液压泵经由泵安装座安装在机架上。
作为本发明的进一步优选方案，所述镇压限深部分包括由金属轮缘、包胶、金属内芯和端轴组成的镇压辊，所述轴端通过外球面带座轴承、坐板和U型夹将镇压限深部分固定在插秧机移箱主梁，外球面带座轴承与坐板之间装有压缩弹簧，通过预紧压缩弹簧调节镇压辊的镇压力。
作为本发明的进一步优选方案，所述开沟组件包括复数个开沟单元，开沟单元的具体结构为，波纹圆盘通过螺栓固定在传动轴法兰上，各开沟单元之间用伸缩万向节连接，传动轴穿过轴承套通过L连接柱、固定板、U型夹安装在插秧机移箱主梁上；L连接柱上开有等间距排孔，用来调节波纹圆盘开沟深度。
作为本发明的进一步优选方案，波纹圆盘转速n(r/min)与移栽机机组前进速度v(m/s)存在一定关系,设定比例系数γ＝n/60v,具体有：
在土壤平整程度低于设定阈值的土壤上，波纹圆盘转向应与机器前进速度相反，比例系数2≤γ≤4。
在土壤平整程度高于设定阈值的土壤上，波纹圆盘转向应与机器前进速度一致，比例系数3≤γ≤5。
作为本发明的进一步优选方案，所述波纹圆盘最大幅面宽度应大于插秧机插针宽度。
作为本发明的进一步优选方案，波纹圆盘最大幅面宽度在20mm到25mm之间。
作为本发明的进一步优选方案，所述镇压辊的轮缘宽度与波纹圆盘最大幅面宽度一致，轮缘厚度为35mm±5mm，轮缘夹角限制在70°到100°之间。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、液压驱动波纹圆盘主动开沟，可以解决在未耕的稻板茬田开沟入土难问题。各开沟单元之间通过伸缩万向节连接，既方便拆卸，又有效减少传动轴的径向力，增强零件使用寿命。
2、通过液压驱动波纹圆盘，可以方便改变波纹圆盘的转向，在残茬和秸秆多的田块里，使波纹圆盘转向与机器前进方向相反，避免刀盘缠草和粘土，正常田块工作时应使波纹圆盘转向与机器前进方向一致，以减少能耗。
3、开沟圆盘低转速大扭矩设计，有效避免碎土飞溅、破坏沟型的同时，在沟两侧形成土堆，为下一步镇压工序提供原土。
4、限深镇压辊组件的金属轮缘防止土壤回流破坏沟型，包胶设计可以有效防止粘土。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明中，动力输入部分结构示意图；
图3是本发明中，液压驱动部分结构示意图；
图4是本发明中，开沟组件结构示意图；
图5是本发明中，镇压限深部分结构示意图；
其中：1.插秧机移箱主梁，2.包胶镇压辊组件，3.液压马达，4.开沟组件，5.伸缩万向节，6.泵安装座，7.定量液压泵，8.输入皮带轮，9.机架，10.输出皮带轮，11.插秧机风扇皮带轮，12.金属轮缘，13.包胶，14.金属内芯，15.外球面带座轴承，16.坐板，17.U型夹，18.固定板，19.L连接柱，20.传动轴，21.轴承套，22.波纹圆盘,23.油箱,24.吸油过滤器,25.电磁换向阀,26.溢流阀,27.节流阀,28.回油过滤器。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明的系统结构示意图如图1所示，包括发动机、机架和插秧机移箱主梁，还包括动力输入部分、液压驱动部分、开沟组件和镇压限深部分，其中，所述镇压限深部分设置于插秧机移箱主梁的下方；设置于机架上的动力输入部分经过液压驱动部分带动开沟组件工作。波纹圆盘、L型连接柱、开沟单元连接伸缩万向节、限深镇压辊等部分。机械部分，波纹圆盘通过L型连接柱安装在机架上，置于栽植臂正前方，限深镇压棍辊安装在栽植臂与波纹圆盘开沟单元中间，限深镇压辊与机架连接部分装有压缩弹簧，针对不同土壤状况可自动调节镇压力。动力部分，以原插秧机发动机为动力来源，通过皮带传动方式驱动液压泵，液压马达驱动波纹圆盘实现动力传输。
本发明通过液压马达驱动波纹圆盘单元，各单元之间通过伸缩万向节传递动力。开沟深度通过L型连接柱的安装孔调节，限深辊的轮缘对沟进行定型。
液压驱动部分的结构示意图如图3所示，液压系统包括油箱23、吸油过滤器24、定量液压泵3，由电磁换向阀25、溢流阀26、节流阀27组成的叠加阀组，以及液压马达7和回油过滤器28。发动机通过带传动驱动液压泵，而液压马达直接驱动开沟圆盘轴。
底盘发动后，发动机运转，电磁阀通电。液压泵经吸油过滤器从油箱中吸取液压油并通过P口送入叠加阀组。液压油经电磁阀由A口回到油箱，液压马达不运转。系统工作时，切断电磁阀供电，液压油经节流阀通过B口流入液压马达，驱动液压马达运转并通过回油过滤器回到油箱。系统工作压力不会超过溢流阀的调定值。调节节流阀的阀口开度，可以控制流经节流阀的流量，从而控制液压马达的转速。多余的液压油通过溢流阀经T口回到油箱。
开沟组件结构示意图如图4所示，波纹圆盘22通过螺栓固定在传动轴20法兰上，各开沟单元之间用伸缩万向节5连接，方便易损件波纹圆盘22的拆卸，传动轴穿过轴承套21通过L连接柱19、固定板18、U型夹安装在插秧机移箱主梁上。L连接柱19上开有等间距排孔，用来调节波纹圆盘开沟深度，深度调节范围限制在30mm到50mm之间。为达到最佳开沟效果，对波纹圆盘转速、转向和结构参数进行了限制，具体是：
在秸秆、残茬覆盖多的土壤表面，波纹圆盘转向应与机器前进速度相反，速度限制在100转/min到150转/min。
在秸秆、残茬覆盖较少的土壤表面，波纹圆盘转向应与机器前进速度一致，速度限制在150转/min到200转/min。
由于该发明是基于水稻插秧机底盘实现的，相关结构参数与插秧机具有继承关系。为保证移栽顺利进行，波纹圆盘最大幅面宽度应略大于插秧机插针宽度。在用于油菜旱地移栽时，波纹圆盘最大幅面宽度选择在20mm到25mm之间为佳。
镇压限深部分结构示意图如图5所示，镇压限深辊主体由金属轮缘12、包胶13、金属内芯14和端轴四部分组成，包胶设计可以有效防止粘土，增加通过性，创新的轮缘设计对窄沟定型定位，方便栽植臂对沟栽插。镇压限深辊整体通过外球面带座轴承15、坐板16、U型夹17固定在插秧机移箱主梁1上，带座轴承15与坐板16之间装有压缩弹簧，通过预紧压缩弹簧调节镇压辊的镇压力。
镇压辊主体具体结构和材料参数具体如下：轮缘宽度与波纹圆盘最大幅面宽度一致，轮缘厚度35mm±5mm，轮缘夹角限制在70°到100°之间(与工作土质有关)，包胶部分橡胶硬度限制在邵氏A45-55之间。
动力输入部分结构示意图如图2所示，输出皮带轮10安装在原插秧机风扇皮带轮11上，形成一套分离式双联皮带轮，通过皮带传输动力至液压马达7、输入皮带轮8，驱动液压马达7工作。液压马达7通过泵安装座6紧缩在原插秧机机架9上。
本发明通过液压驱动波纹圆盘主动开沟，可以解决在未耕的稻板茬田开沟入土难问题。各开沟单元之间通过伸缩万向节连接，既方便拆卸，又有效减少传动轴的径向力，增强零件使用寿命。通过液压驱动波纹圆盘，可以方便改变波纹圆盘的转向，在残茬和秸秆多的田块里，使波纹圆盘转向与机器前进方向相反，避免刀盘缠草和粘土，正常田块工作时应使波纹圆盘转向与机器前进方向一致，以减少能耗。开沟圆盘低转速大扭矩设计，有效避免碎土飞溅、破坏沟型的同时，在沟两侧形成土堆，为下一步镇压工序提供原土。限深镇压辊组件的金属轮缘防止土壤回流破坏沟型，包胶设计可以有效防止粘土。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种驱动型波纹圆盘开沟装置，包括发动机、机架和插秧机移箱主梁，其特征在于：还包括动力输入部分、液压驱动部分、开沟组件和镇压限深部分，其中，所述镇压限深部分设置于插秧机移箱主梁的下方；设置于机架上的动力输入部分经过液压驱动部分带动开沟组件工作。
2.如权利要求1所述的一种驱动型波纹圆盘开沟装置，其特征在于：所述液压驱动部分包括油箱、吸油过滤器、定量液压泵、叠加阀组、液压马达和回油过滤器，所述叠加阀组由电磁换向阀、溢流阀和节流阀组成，由发动机通过带传动驱动定量液压泵，液压马达驱动开沟组件；
发动机运转，电磁换向阀通电，液压泵经吸油过滤器从油箱中吸取液压油送入叠加阀组；
液压油经电磁换向阀回到油箱，液压马达不运转；
装置工作时，切断电磁换向阀供电，液压油经节流阀流入液压马达，驱动液压马达运转并通过回油过滤器回到油箱；
调节节流阀的阀口开度，进而控制流经节流阀的流量，从而控制液压马达的转速；
多余的液压油通过溢流阀回到油箱。
3.如权利要求1所述的一种驱动型波纹圆盘开沟装置，其特征在于：所述动力输入部分的具体结构为，在原插秧机的发动机或变速箱上安装输出皮带轮，通过皮带传输动力驱动定量液压泵工作；所述液压泵经由泵安装座安装在机架上。
4.如权利要求1所述的一种驱动型波纹圆盘开沟装置，其特征在于：所述镇压限深部分包括由金属轮缘、包胶、金属内芯和端轴组成的镇压辊，所述轴端通过外球面带座轴承、坐板和U型夹将镇压限深部分固定在插秧机移箱主梁，外球面带座轴承与坐板之间装有压缩弹簧，通过预紧压缩弹簧调节镇压辊的镇压力。
5.如权利要求1所述的一种驱动型波纹圆盘开沟装置，其特征在于：所述开沟组件包括复数个开沟单元，开沟单元的具体结构为，波纹圆盘通过螺栓固定在传动轴法兰上，各开沟单元之间用伸缩万向节连接，传动轴穿过轴承套通过L连接柱、固定板、U型夹安装在插秧机移箱主梁上；L连接柱上开有等间距排孔，用来调节波纹圆盘开沟深度。
6.如权利要求5所述的一种驱动型波纹圆盘开沟装置，其特征在于：波纹圆盘转速n与移栽机机组前进速度v存在比例关系，设定比例系数γ＝n/60v，具体有：
在土壤平整程度低于设定阈值的土壤上，波纹圆盘转向应与机器前进速度相反，比例系数2≤γ≤4；
在土壤平整程度高于设定阈值的土壤上，波纹圆盘转向应与机器前进速度一致，比例系数3≤γ≤5。
7.如权利要求5或6所述的一种驱动型波纹圆盘开沟装置，其特征在于：所述波纹圆盘最大幅面宽度应大于插秧机插针宽度。
8.如权利要求7所述的一种驱动型波纹圆盘开沟装置，其特征在于：波纹圆盘最大幅面宽度在20mm到25mm之间。
9.如权利要求4所述的一种驱动型波纹圆盘开沟装置，其特征在于：所述镇压辊的轮缘宽度与波纹圆盘最大幅面宽度一致，轮缘厚度为35mm±5mm，轮缘夹角限制在70°到100°之间。
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