CN106922278A - 立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，解决了现有旋耕机存在的功能单一、传动效果不佳、在进行旱地作业时耕深较浅，秸秆掩埋时所受阻力大，作业效率低。技术方案包括安装在机架前段底部的立式旋耕灭茬装置以及传动装置，所述传动装置的动力输入端与拖拉机的动力装置连接，动力输出端与立式旋耕灭茬装置连接，其特征在于，机架后段底部装有卧式旋耕灭茬埋草装置，所述传动装置的动力输出端与卧式旋耕灭茬埋草装置连接。本发明结构简单、传动效果好、适用于旱地作业，耕深较深，减少了秸秆掩埋时刀片的阻力大小，且能一次性完成旋耕碎土、切割根茬、灭茬和秸秆掩埋等功能，减少了机具下地次数，提高了农田耕作效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种农用机械，具体的说是一种立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机。
背景技术
农作物秸秆的合理处理是我国农业领域面对的一大难题。秸秆焚烧现象屡禁不止，禁烧执行难度大。秸秆回收利用提升了农作物收获时对秸秆状态的要求，加大了收获机具的作业难度，同时需要秸秆回收机具的二次下地作业，增加了能量的消耗，也使土壤板结更加严重。秸秆还田处理通过相应的机具将农作物收获后的秸秆和残茬切碎并抛洒在土壤表面或埋入土壤，不仅改善了土壤理化性质和结构，还减少了化肥的使用，保护了环境。
为解决秸秆还田问题，近些年出现了很多的秸秆类还田机和秸秆还田机的关键部件设计，例如发明专利201610156300“一种免缠草秸秆还田旋耕机”、实用新型专利ZL200710141508.3“水田埋茬旋耕机”、实用新型专利ZL200820214707.2“水田秸秆掩埋旋耕机”、发明专利ZL201210514851.9“水旱两用秸秆还田耕整刀辊”和发明专利ZL201410436141.8“组合式秸秆还田旋耕刀辊”等，但这些机具主要应用于水田秸秆还田作业，传动效果不佳、在进行旱地作业时耕深较浅，秸秆掩埋时所受阻力大，作业效率低、需多次作业才能满足后期作物播种要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、传动效果好、适用于旱地作业，耕深较深，减少了秸秆掩埋时刀片的阻力大小，且能一次性完成旋耕碎土、切割根茬、灭茬和秸秆掩埋等功能，减少了机具下地次数，提高了农田耕作效率的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机。
技术方案包括安装在机架前段底部的立式旋耕灭茬装置以及传动装置，所述传动装置的动力输入端与拖拉机的动力装置连接，动力输出端与立式旋耕灭茬装置连接，机架后段底部装有卧式旋耕灭茬埋草装置，所述传动装置的动力输出端与卧式旋耕灭茬埋草装置连接。
所述传动装置包括固定在机架上的减速机、传动轴、多个锥齿轮组和齿轮传动箱，其中，所述减速机固定在机架前段中部，经传动轴与齿轮传动箱和多个锥齿轮组连接，所述锥齿轮组驱动立式旋耕灭茬装置，所述齿轮传动箱驱动卧式旋耕灭茬埋草装置。
所述立式旋耕灭茬装置包括多个均匀布置在机架前段底部立式刀盘组，所述立式刀盘组包括立式转轴、与立式转轴连接的刀盘、和安装在刀盘上的立刀，所述传动轴经锥齿轮组与所述立式转轴连接。
所述卧式旋耕灭茬埋草装置包括刀轴、位于刀轴上的多个刀座和固定在刀座上的旋耕刀组，所述传动轴经固定在机架一侧的齿轮传动箱与所述刀轴的一端连接。
所述每个刀盘上安装2把立刀，2把立刀对立安装且刃口方向都与刀盘旋转方向相同，相邻刀盘上的立刀连线角度按照刀盘旋转方向间隔60°。
以减速机输入轴轴线为对称轴，两边各设3个立式刀盘组，对称轴处1个立式刀盘组。
所述旋耕刀组包括交错布置的多把直刀和多把旋耕刀，以及连接相邻两把直刀前段的横刀。
所述直刀沿刀轴轴向呈螺旋线排列，相邻直刀夹角30°，且相邻直刀刃口方向相反；所述直刀沿刀轴径向均匀排列，相邻直刀夹角60°。
所述旋耕刀沿刀轴轴向呈螺旋线排列，相邻旋耕刀夹角30°，且相邻旋耕刀刃口方向相反；所述旋耕刀沿刀轴径向均匀排列，相邻旋耕刀夹角60°。
沿刀轴轴向，所述直刀与旋耕刀间距75mm，夹角45°，直刀旋转半径比横刀旋转半径大40mm-50mm，旋耕刀旋转半径比直刀旋转半径大10mm-20mm。
有益效果：
(1)将立式旋耕灭茬装置与卧式旋耕灭茬埋草装置联合起来，增加作业深度，降低卧式旋耕灭茬埋草难度，提高碎茬性能和秸秆埋覆率。
(2)利用锥齿轮组改变传动轴的输出方向，带动立式刀盘组立式转轴；利用齿轮传动箱将传动轴出的动力传送给刀轴，解决了两个装置同时布置在同一机架上的动力传输问题，利用齿轮啮合传输动力稳定可靠的特点同步带动立式旋耕灭茬装置与卧式旋耕灭茬埋草装置，保证两者作业的同步性和抗阻性能。
(3)合理加大直刀旋转半径与横刀旋转半径的差值、旋耕刀旋转半径与直刀旋转半径的差值，提高横刀入土性能和秸秆埋覆率。
(4)直刀与旋耕刀在刀轴轴向方向按照螺旋线排列方式排列，且左右关于减速机输入轴轴线对称，整机受力平衡，作业平稳。
(5)本发明一种立卧式联合旱地旋耕埋草机，是一种大功率农业机械，特别适用于旱地作业，减少下地作业次数，提高作业效率。
附图说明
图1是本发明一种立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机正面结构示意图。
图2是本发明一种立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机侧面结构示意图。
图3是本发明所述卧式旋耕灭茬埋草装置结构示意图。
图4是本发明所述立式旋耕灭茬装置中立刀安装结构示意图。
图5是本发明所述卧式旋耕灭茬埋草装置中直刀按径向和轴向的安装结构示意图。
图6和图7是本发明所述卧式旋耕灭茬埋草装置中直刀与相邻旋耕刀之间的安装结构示意图。
其中，1-传动轴，2-锥齿轮组，3-立式转轴，4-立刀，5-刀盘，6-机架，7-减速机，8-齿轮传动箱，9-刀轴，10-刀座，11-横刀，12-旋耕刀，13-直刀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明：
以拖拉前行方向看，参见图2，包括安装在机架6前段底部的立式旋耕灭茬装置、后段底部的卧式旋耕灭茬埋草装置以及传动装置，所述传动装置的动力输入端与拖拉机的动力装置连接，动力输出端与立式旋耕灭茬装置连接，所述传动装置包括固定在机架6上的减速机7、多个锥齿轮组3和齿轮传动箱8，其中，所述减速机7固定在机架6前段中部，经传动轴1分别与多个锥齿轮组5和位于机架一侧的齿轮传动箱8连接，所述锥齿轮组5对应驱动立式旋耕灭茬装置中的多个立式刀盘组，所述齿轮传动箱8驱动卧式旋耕灭茬埋草装置。
参见图1，所述立式旋耕灭茬装置包括多个均匀布置在机架6前段底部的立式刀盘组，优选以减速机7输入轴轴线为对称轴，两边各设3个立式刀盘组，对称轴处1个立式刀盘组。
参见图2和图4，所述立式刀盘组包括立式转轴3、与立式转轴3连接的刀盘5、和安装在刀盘5上的立刀4，所述传动轴1经锥齿轮组2与所述立式转轴3连接。优选每个刀盘5上安装2把立刀，2把立刀4对立安装且刃口方向都与刀盘5旋转方向相同，相邻刀盘5上的立刀4连线角度按照刀盘5旋转方向间隔角度a为60°。所述锥齿轮组5的作用是将减速机7经传动轴1输出的动力转向并垂直向下直接传送给机架6前段底部的立式转轴3，通锥齿轮啮合实现动力的无损输出，有力带动立式转轴3转动。
参见图3、图5—图7，所述卧式旋耕灭茬埋草装置包括刀轴9、位于刀轴9上的多个刀座10和固定在刀座10上的旋耕刀组，所述旋耕刀具以减速机7输入轴的轴线呈轴对称，作业时整机受力均衡，平稳性好。所述传动轴1经固定在机架6一侧的齿轮传动箱8与所述刀轴9的一端连接。所述旋耕刀组包括交错布置的多把直刀13和多把旋耕刀12，以及连接相邻两把直刀13前段的横刀11。优选地，所述直刀13沿刀轴9轴向呈螺旋线排列，相邻直刀13夹角b为30°，且相邻直刀13刃口方向相反；所述直刀13沿刀轴9径向均匀排列，相邻直刀13夹角c为120°；沿刀轴9轴向，所述旋耕刀12呈螺旋线排列，相邻旋耕刀夹角30°，排列方式与直刀13类似，且相邻旋耕刀12刃口方向相反；优选地，所述旋耕刀12沿刀轴9径向均匀排列，相邻直刀13夹角60°。沿刀轴9轴向，所述直刀13与旋耕刀12间距h为75mm，夹角d为45°，直刀13旋转半径比横刀旋转半径大40mm-50mm，旋耕刀12旋转半径比直刀13旋转半径大10mm-20mm。
工作原理：
所述机架6与拖拉机实行挂接，减速机7的动力输入轴与拖拉机的动力装置连接，拖拉机前行作业时，减速机7的传动轴1(动力输出端)经锥齿轮组5带动立式刀盘组的立式转轴3，由立式转轴3带动刀盘5上的立刀4沿刀盘5中心转动；同时，传动轴1还经齿轮传动箱8带动刀轴9转动，从而带动刀轴9上的旋耕刀组转动，实现同步旋耕碎土、切割根茬、灭茬和秸秆掩埋等功能。
利用离散元软件对本发明立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机与传统旋耕机进行对比仿真分析，结果显示：本发明立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机较传统旋耕机碎土率提高9％，碎茬率提高7％，埋草刀辊所受力矩减少15％，可一次性完成旋耕、碎土、灭茬和秸秆掩埋等多道工序；且埋草刀辊施加相同力矩条件下，本发明立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机较传统旋耕机耕深大2—5cm。
Claims (10)
1.一种立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，包括安装在机架前段底部的立式旋耕灭茬装置以及传动装置，所述传动装置的动力输入端与拖拉机的动力装置连接，动力输出端与立式旋耕灭茬装置连接，其特征在于，机架后段底部装有卧式旋耕灭茬埋草装置，所述传动装置的动力输出端与卧式旋耕灭茬埋草装置连接。
2.如权利要求1所述的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，其特征在于，所述传动装置包括固定在机架上的减速机、传动轴、多个锥齿轮组和齿轮传动箱，其中，所述减速机固定在机架前段中部，经传动轴与齿轮传动箱和多个锥齿轮组连接，所述锥齿轮组驱动立式旋耕灭茬装置，所述齿轮传动箱驱动卧式旋耕灭茬埋草装置。
3.如权利要求2所述的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，其特征在于，所述立式旋耕灭茬装置包括多个均匀布置在机架前段底部立式刀盘组，所述立式刀盘组包括立式转轴、与立式转轴连接的刀盘、和安装在刀盘上的立刀，所述传动轴经锥齿轮组与所述立式转轴连接。
4.如权利要求2或3所述的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，其特征在于，所述卧式旋耕灭茬埋草装置包括刀轴、位于刀轴上的多个刀座和固定在刀座上的旋耕刀组，所述传动轴经固定在机架一侧的齿轮传动箱与所述刀轴的一端连接。
5.如权利要求3所述的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，其特征在于，所述每个刀盘上安装2把立刀，2把立刀对立安装且刃口方向都与刀盘旋转方向相同，相邻刀盘上的立刀连线角度按照刀盘旋转方向间隔60°。
6.如权利要求2或3或5所述的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，其特征在于，以减速机输入轴轴线为对称轴，两边各设3个立式刀盘组，对称轴处1个立式刀盘组。
7.如权利要求4所述的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，其特征在于，所述旋耕刀组包括交错布置的多把直刀和多把旋耕刀，以及连接相邻两把直刀前段的横刀。
8.如权利要求7所述的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，其特征在于，所述直刀沿刀轴轴向呈螺旋线排列，相邻直刀夹角30°，且相邻直刀刃口方向相反；所述直刀沿刀轴径向均匀排列，相邻直刀夹角120°。
9.如权利要求7所述的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，其特征在于，所述旋耕刀沿刀轴轴向呈螺旋线排列，相邻旋耕刀夹角30°，且相邻旋耕刀刃口方向相反；所述旋耕刀沿刀轴径向均匀排列，相邻旋耕刀夹角120°。
10.如权利要求7-9任一项所述的立卧式联合旱地旋耕灭茬埋草机，其特征在于，沿刀轴轴向，所述直刀与旋耕刀间距75mm，夹角45°，直刀旋转半径比横刀旋转半径大40mm-50mm，旋耕刀旋转半径比直刀旋转半径大10mm-20mm。
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