CN106717477B - 气力式秸秆深埋还田机 - Google Patents

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Abstract

一种气力式秸秆深埋还田机，属于农业耕整地机械类别。功能上实现用气吹的压力实现气固两相物料的输送，目的是将灭茬粉碎后的秸秆用气力输送到开沟器开出的深沟内，实现秸秆深埋还田。整机结构组成包括机架、传动系统、破茬装置、捡拾粉碎装置、输送总成、开沟装置、覆土装置、镇压装置、限深轮等。其关键部件是气力输送装置，布置在捡拾粉碎装置后方，由绞龙、风机、输送管道和卸料管道等组成；且在绞龙和卸料管道下方设计安装了开沟装置；在卸料管道后方依次设计安装了由左右覆土铲组成的覆土装置、镇压装置等。本发明有效解决秋季秸秆过剩焚烧问题，达到秸秆深埋还田、增强土壤的孔隙度，提高土壤的渗水率，防涝抗旱，增强土壤有机质的作用。

Description

气力式秸秆深埋还田机
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，特别是涉及一种气力式秸秆深埋还田机。
背景技术
随着农作物作物产量的提高，秸秆年产量也不断上升。由于秸秆不能有效处理，秸秆过剩而焚烧，造成空气污染和环境安全问题日趋突出。目前，秸秆还田技术主要是收获机粉碎秸秆还田，灭茬机还田，秸秆浅旋还田，造成土壤漏风跑墒，以及秸秆粉碎还田质量差，秸秆达不到合理利用等问题；且长期连续耕作造成的土壤耕层变浅、犁底层加厚上移，影响了农作物的产量提高。在平作区可以采用铧式犁的翻耕25cm达到秸秆掩埋，但是在东北垄作区要求苗行紧，垄沟松的耕层结构，铧式犁不能达到要求。本机具是针对农业部公益性行业(农业)科研专项经费项目“旱地合理耕层构建技术指标研究”(201503116)东北平原中南部雨养旱地合理耕层构建配套机具研制的一种新型秸秆深埋还田机。该技术是一种将秸秆和玉米根茬破茬粉碎后在沟内深埋，该机具能有效解决秸秆深埋还田问题，在改善土壤特性、增加土壤耕层深度、降低农田碳排放、减轻秸秆焚烧带来的环境问题及增加农民收入等方面良好的经济效益。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种气力式秸秆深埋还田机，满足农艺要求的同时，实现破茬、秸秆粉碎深埋、行间深松等功能的气力式秸秆深埋还田机。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明一种气力式秸秆深埋还田机，包括机架、传动装置和安装在该机架上由前端至后端的破茬装置、捡拾粉碎装置、输送装置、开沟装置、覆土装置和镇压装置；
所述破茬装置的破茬盘置于垄台位置，破开垄台上玉米根茬；
所述捡拾粉碎装置，连接输送装置的罩壳，抛送秸秆；
所述输送装置一端设置罩壳，通过罩壳连接捡拾粉碎装置，护送粉碎后的秸秆；另一端通过输送管路输送至开沟装置所开沟槽中。
进一步地，所述输送装置包括罩壳、风机、绞龙、输送管路和卸料管道，所述罩壳罩于捡拾粉碎装置的甩刀轴和绞龙上，绞龙与甩刀轴平行设置，一端连接在风机入口处，风机设置在机架一侧，输送管道连接在风机出口端，位于开沟装置后方的卸料管道连接在输送管道末端。
进一步地，所述罩壳一端与捡拾粉碎装置的甩刀轴配合，罩于甩刀轴上，该段罩壳上设置有与甩刀轴上动甩刀配合相对安装的定刀，配合切碎秸秆，该处罩壳的圆心角α为120～140°；另一端与绞龙配合，罩于绞龙上，该处罩壳圆心角为240～270°，传送粉 碎后的秸秆。
进一步地，所述动甩刀和定刀间的间隙H为3～6mm。
进一步地，所述卸料管道上还设置有减压孔，减小输送管道内的压力，秸秆平稳置于所开垄沟中。
进一步地，所述捡拾粉碎装置的甩刀轴和输送装置的绞龙轴线间的距离L为400～600mm。
进一步地，所述开沟装置包括开沟主轴和两对称设置在开沟主轴上的开沟刀盘，两开沟刀盘间夹角γ为5～10°。
进一步地，所述两开沟刀盘通过调节螺栓安装在开沟主轴上，沿主轴横向移动调节安装位置，开沟刀盘的开沟深度为260mm。
进一步地，所述破茬装置两侧机架上还设置有限深轮。
进一步地，所述传动装置包括变速箱、传送带及带轮，所述变速箱输出轴端设置第一带轮，通过皮带连接捡拾粉碎装置的甩刀轴上的第二带轮，甩刀轴上安装的第三带轮与输送装置绞龙轴上的第四带轮通过皮带连接，绞龙轴上的第五带轮通过皮带连接减速轴上的第六带轮，减速轴上的第七带轮通过皮带连接开沟刀盘上的第八带轮，实现动力传送。
本发明的有益效果为：
1.本发明采用两个破茬盘，使两破茬盘置于相邻两垄台位置，破碎垄台上的残茬，开沟盘置于两垄台间的垄沟位置，在垄沟中开沟掩埋粉碎后的秸秆，这样在实际工作时只需隔垄开沟，减少机器能耗。
2.本发明破茬装置将作物的根茬切开后，甩刀随着捡拾粉碎主轴的旋转可以将散落平放的秸秆进行捡拾，同时对秸秆进行粉碎、揉搓，将碎秸秆输送至绞龙，通过风机将粉碎的秸秆快速送入输送管道内，最后经过卸料管道下出口将碎秸秆送入开沟装置开好的沟内。覆土装置行走过后将沟两侧的土填回沟内，将秸秆压在回填的土壤之下，镇压装置进行镇压。最终将散落在田间的碎秸秆粉碎并深埋于土壤之中。
3.本发明开沟装置采用两个对称的开沟盘其夹角5°～10°设置，在开沟后排出土壤，使土壤的粉碎；并可根据秸秆的不同还田量来调整开沟宽度，将碎秸秆全部深埋的同时，减少开沟消耗的功率。本开沟装置的碎土效果好同时开沟深度达到了260mm，实现真正意义上的深埋，同时起到了碎土和深松的作用，减少了机具的进地次数，降低了经济成本。
4.本发明输送装置的风机置于机架一侧，并通过罩壳连接捡拾粉碎装置，且罩壳一端连接在风机入口，罩壳上设置定刀，与捡拾粉碎装置的甩刀配合粉碎秸秆，相当于粉碎室，切碎秸秆的同时，护送秸秆至输送管道，防止秸秆飞扬。风机和输送管道间设置绞龙，方便传送秸秆；输送装置的卸料管道上开设减压孔，减小输送管道和卸料管道内的压力，防止秸秆飞扬，不能平稳落至沟槽内。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是图1的平面结构示意图。
图3是图2中输送装置示意图。
图4是图3中罩壳的安装结构示意图。
图5是图4左侧示意图。
图6是图2中开沟装置示意图。
图中：1.机架，2.传动装置，21.第一带轮，22.第二带轮，23.第三带轮，24.第四带轮，25.第五带 轮，26.第六带轮，27.第七带轮，28.第八带轮；
3.限深轮，4.破茬装置，5.捡拾粉碎装置，51.甩刀轴，52.动甩刀，6.输送装置，61.绞龙，62.风机，63.输送管道，64.卸料管道，65.罩壳，66.定刀，7.开沟装置，71.主轴，72.开沟刀盘，8.覆土装置，9.镇压装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
实施例1：如图1-图2所示，本发明包括机架1、传动装置2和安装在该机架1上由行进前端至后端的破茬装置4、捡拾粉碎装置5、输送装置6、开沟装置7、覆土装置8和镇压装置9；
所述破茬装置4的破茬盘置于垄台位置，用于破茬；开沟装置7置于两相邻垄台间的垄沟位置，相对开沟装置7的每组开沟盘72两侧设置两个茬盘；
如图4所示，所述捡拾粉碎装置5为现有结构，连接输送装置6的罩壳65，抛送秸秆；
如图3-图5所示，所述输送装置6一端设置罩壳65，通过罩壳65连接捡拾粉碎装置5，护送粉碎后的秸秆；另一端通过输送管路63输送至开沟装置7所开沟槽中。
所述输送装置6包括罩壳65、风机62、绞龙61、输送管路63和卸料管道64，所述罩壳65罩置于捡拾粉碎装置5的甩刀轴51和绞龙61上，绞龙61与甩刀轴51平行设置，绞龙61一端连接在风机62入口处，风机62设置在机架1一侧，输送管道63连接在风机62出口端，位于开沟装置7后方的卸料管道64连接在输送管道63末端。
如图4、图5所示，所述罩壳65一端与捡拾粉碎装置5的甩刀轴51配合，该处罩壳65的圆心角α为120，罩于甩刀轴51上，该段罩壳65上设置有与甩刀轴51上甩刀52配合相对 安装的定刀66，配合切碎秸秆；另一端与绞龙61配合，该处罩壳65的圆心角为270°， 罩于绞龙61上，传送粉碎后的秸秆。
所述甩刀52和定刀66间的刀头间隙H为3～6mm。甩刀和定刀各16个。
所述卸料管道64上还设置有减压孔67，减小输送管道内的压力，秸秆平稳置于所开垄沟中。
如图5所示，所述捡拾粉碎装置5的甩刀轴51输送装置6的绞龙61轴线间的距离L为400～600mm。
如图6所示，所述开沟装置7包括开沟主轴71和两对称设置在开沟主轴71上的开沟刀盘72，两开沟刀盘72间夹角γ为5°。所述两开沟刀盘72通过调节螺栓安装在主轴71上，沿主轴71横向移动调节安装位置。所述开沟刀盘72的开沟深度为260mm。
所述破茬装置4两侧机架1上还设置有限深轮3，破茬装置4的破茬盘通过可调节高度的安装架连接在机架1上，调节破茬盘入土深度为70～80mm。
本发明破茬装置4将作物的根茬切开后，甩刀52随着捡拾粉碎主轴51的旋转可以将散落平放的秸秆进行捡拾，同时对秸秆进行粉碎、揉搓。随后将碎秸秆输送至绞龙61内，绞龙61将粉碎后的秸秆向左侧输送至风机62的入口，通过风机62的吸力将碎秸秆吸到风机62内。依靠风机62内叶轮转子的高速旋转在出风口处形成巨大的正压力，将粉碎的秸秆快速送入输送管道63内，最后经过卸料管道64下出口将碎秸秆送入开沟装置7开好的沟内。覆土盘行走过后将沟两侧的土填回沟内，将秸秆压在回填的土壤之下，镇压装置9进行镇压。最终将散落在田间的碎秸秆粉碎并深埋于土壤之中。
开沟刀盘72对称安装在开沟主轴71上，且刀盘72可以沿主轴71横向移动。根据秸秆的不同还田量来调整开沟宽度，将碎秸秆全部深埋的同时，减少开沟消耗的功率。所述开沟装置7的碎土效果好同时开沟深度达到了260mm。实现真正意义上深埋的同时，起到了碎土和深松的作用，减少了机具的进地次数，降低了经济成本。
覆土装置8的左右覆土铲可以进行横向调节。根据开沟宽度不同和土壤散射范围，调节两覆土铲间距，使土壤均匀回落到沟内。
所述传动装置是通过拖拉机的动力轴，将动力传动到变速箱，变速箱上的第一带轮21将动力传到捡拾粉碎装置5的甩刀轴51上的第二带轮22，甩刀轴51上安装的第三带轮23将动力传到输送装置6绞龙轴上的第四带轮24，输送装置6绞龙轴上的第五带轮25将动力传到减速轴上的第六带轮26，减速轴上的第七带轮27将动力传到开沟刀盘72上的第八带轮28。
本发明的工作原理是：作业前先将气力式秸秆深埋还田机悬挂架与配套拖拉机悬挂机构挂接，再将传动装置2的变速箱与拖拉机后输出轴通过万向节传动轴连接，启动拖拉机并结合后输出轴。这时机组开始进地作业，破茬盘将作物的根茬切开后，甩刀52随着捡拾粉碎主轴51的旋转可以将散落平放的秸秆进行捡拾，同时对秸秆进行粉碎、揉搓。随后将碎秸秆沿罩壳65输送至绞龙61内，绞龙61将粉碎后的秸秆向左侧输送至风机62的入口，通过风机62的吸力将碎秸秆吸到风机62内。依靠风机62内叶轮转子的高速旋转在出风口处形成巨大的正压力，将粉碎的秸秆快速送入输送管道63内，最后经过卸料管道64下出口将碎秸秆送入开沟装置7开好的沟内。覆土装置8行走过后将沟两侧的土填回沟内，将秸秆压在回填的土壤之下，镇压装置9与开沟装置7所开沟槽宽度相配合，镇压装置9的镇压主杆91上装有弹簧92可以增加镇压的压强，将碎秸秆与回填的土壤压实。最终将散落在田间的碎秸秆和竖立的秸秆粉碎并深埋于土壤之中。
实施例2：本例与实施例1不同的是：本例中所述罩壳与捡拾粉碎装置的甩刀轴配合端的圆心角α为140°；与绞龙配合端的圆心角为270°，传送粉碎后的秸秆。所述动甩刀和定刀间的刀头间隙H为6mm。所述捡拾粉碎装置的甩刀轴和输送装置的绞龙轴线 间的距离L为400～600mm。所述开沟装置包括开沟主轴和两对称设置在开沟主轴上的开沟刀盘，两开沟刀盘间夹角γ为10°。
实施例3：本例与实施例1不同的是：本例中所述罩壳与捡拾粉碎装置的甩刀轴配合端的圆心角α为130°；与绞龙配合端的圆心角为260°，传送粉碎后的秸秆。所述动甩刀和定刀间的刀头间隙H为5mm。所述捡拾粉碎装置的甩刀轴和输送装置的绞龙轴线 间的距离L为900mm。所述开沟装置包括开沟主轴和两对称设置在开沟主轴上的开沟刀盘， 两开沟刀盘间夹角γ为8°。
实施例4：本例与实施例1不同的是：本例中所述罩壳与捡拾粉碎装置的甩刀轴配合端的圆心角α为135°；与绞龙配合端的圆心角为250°，传送粉碎后的秸秆。所述 动甩刀和定刀间的刀头间隙H为4mm。所述捡拾粉碎装置的甩刀轴和输送装置的绞龙轴线 间的距离L为950mm。所述开沟装置包括开沟主轴和两对称设置在开沟主轴上的开沟刀盘， 两开沟刀盘间夹角γ为6°。
实施例5：本例与实施例1不同的是：本例中所述罩壳与捡拾粉碎装置的甩刀轴配合端的圆心角α为125°；与绞龙配合端的圆心角为265°，传送粉碎后的秸秆。所述 动甩刀和定刀间的刀头间隙H为4.5mm。所述捡拾粉碎装置的甩刀轴和输送装置的绞龙轴线 间的距离L为850mm。所述开沟装置包括开沟主轴和两对称设置在开沟主轴上的开沟刀盘， 两开沟刀盘间夹角γ为9°。

Claims (7)

1.一种气力式秸秆深埋还田机，其特征在于：包括机架、传动装置和安装在该机架上由前端至后端的破茬装置、捡拾粉碎装置、输送装置、开沟装置、覆土装置和镇压装置；
所述破茬装置的破茬盘置于垄台位置，破开垄台上玉米根茬；
所述捡拾粉碎装置，连接输送装置的罩壳，抛送秸秆；
所述输送装置一端设置罩壳，通过罩壳连接捡拾粉碎装置，护送粉碎后的秸秆；另一端通过输送管路输送至开沟装置所开沟槽中；
所述开沟装置包括开沟主轴和两对称设置在开沟主轴上的开沟刀盘，两开沟刀盘间夹角γ为5～10°；
所述两开沟刀盘通过调节螺栓安装在开沟主轴上，沿主轴横向移动调节安装位置，开沟刀盘的开沟深度为260mm；
所述输送装置包括罩壳、 风机、绞龙、输送管路和卸料管道，所述罩壳罩于捡拾粉碎装置的甩刀轴和绞龙上，绞龙 与甩刀轴平行设置，一端连接在风机入口处，风机设置在机架一侧，输送管道连接在风机出 口端，位于开沟装置后方的卸料管道连接在输送管道末端。
2.根据权利要求1所述气力式秸秆深埋还田机，其特征在于：所述罩壳一端与捡拾粉碎装置的甩刀轴配合，罩于甩刀轴上，该段罩壳上设置有与甩刀轴上动甩刀配合相对安装的定刀，配合切碎秸秆，该处罩壳的圆心角α为120～140°；另一端与绞龙配合，罩于绞龙上，该处罩壳圆心角为240～270°，传送粉碎后的秸秆。
3.根据权利要求2所述气力式秸秆深埋还田机，其特征在于：所述动甩刀和定刀间的间隙H为3～6mm。
4.根据权利要求1所述气力式秸秆深埋还田机，其特征在于：所述卸料管道上还设置有减压孔，减小输送管道内的压力，秸秆平稳置于所开垄沟中。
5.根据权利要求1所述气力式秸秆深埋还田机，其特征在于：所述捡拾粉碎装置的甩刀轴和输送装置的绞龙轴线间的距离L为400～600mm。
6.根据权利要求1所述气力式秸秆深埋还田机，其特征在于：所述破茬装置两侧机架上还设置有限深轮。
7.根据权利要求1所述气力式秸秆深埋还田机，其特征在于：所述传动装置包括变速箱、传送带及带轮，所述变速箱输出轴端设置第一带轮，通过皮带连接捡拾粉碎装置的甩刀轴上的第二带轮，甩刀轴上安装的第三带轮与输送装置绞龙轴上的第四带轮通过皮带连接，绞龙轴上的第五带轮通过皮带连接减速轴上的第六带轮，减速轴上的第七带轮通过皮带连接开沟刀盘上的第八带轮，实现动力传送。
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