CN107306524A - 驱动型开沟整地一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驱动型开沟整地一体机，包括主机架、三点悬挂装置及固定在主机架上的中央齿轮箱，以及均对称安装在主机架上的两个侧边齿轮箱和两个圆盘耙组；中央齿轮箱一侧输出轴与一侧侧边齿轮箱上输入轴连接，中央齿轮箱另一侧输出轴与另一侧侧边齿轮箱上输入轴连接；一个所述圆盘耙组与一侧所述侧边齿轮箱的下输出轴连接，另一个所述圆盘耙组与另一侧所述侧边齿轮箱的下输出轴连接；两个所述圆盘耙组对称呈八字型排布，且每个所述圆盘耙组的工作偏角为20°～30°，使整机作业时受力均匀，并节省纵向空间。主动驱动圆盘耙组进行整地作业，同步采用被动方式实现平整土地、开沟作业，能一次性完成开畦沟、耕地、平地、碎土、镇压作业。

Description

驱动型开沟整地一体机

技术领域

本发明属于农业机械中农田开沟及耕整地技术领域，具体涉及一种驱动型开沟整地一体机。

背景技术

农业整地机械主要以圆盘耙、松土铲、碎土辊、镇压辊等部件组成，可一次性对土壤进行耕层细碎疏松、地表平整和压实作业。整地机械按照驱动方式分为主动式和被动式两种，其中主动式碎土率高、通过性好，可同时适应旱田和水田作业。目前常见的主动驱动型整地机主要采用呈“一”字型排布的圆盘耙组进行整地作业，但这种排布使整机单侧受力而导致机组前进易走偏，必须加装尾轮使整机平衡，从而使整机结构复杂、空间利用率低。我国长江中下游地区雨水较多，该区域主要经济作物在播种作业时需同时在种床厢面两侧开出用于排水用的畦沟。传统的开畦沟主要以人工开沟为主，该方式工序繁多、劳动强度大、生产成本高。近年来，随着农业机械化程度的提高，人工作业逐渐被机械化作业取代。南方地区一般使用旋耕机进行整地作业，功耗大，旋耕深度浅(一般只为120mm左右)，且难以同步完成开畦沟作业。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，结合长江中下游地区土壤黏重板结的作业工况，提供一种驱动型开沟整地一体机，该机能一次性完成松土、翻土、碎土、平土、开畦沟作业。

为实现上述目的，本发明所设计的驱动型开沟整地一体机，包括主机架、安装在所述主机架上的三点悬挂装置及固定在所述主机架前部中间位置安装座上的中央齿轮箱，以及均对称安装在所述主机架上的两个侧边齿轮箱和两个圆盘耙组；所述中央齿轮箱一侧输出轴与一侧所述侧边齿轮箱上输入轴连接，所述中央齿轮箱另一侧输出轴与另一侧所述侧边齿轮箱上输入轴连接；一个所述圆盘耙组与一侧所述侧边齿轮箱的下输出轴连接，另一个所述圆盘耙组与另一侧所述侧边齿轮箱的下输出轴连接；两个所述圆盘耙组对称呈八字型排布，且每个所述圆盘耙组的工作偏角为20°～30°。

还包括均对称安装在所述主机架上的两个平土器和两个碎土辊，两个所述平土器均分别正对应于两个所述圆盘耙组后方且分别连接于所述主机架两侧的斜梁上，两个所述碎土辊均分别位于两个所述平土器后方且分别搁置在主机架尾部调节板的调节螺栓上，两个所述碎土辊的端部分别铰接于所述主机架两侧的尾部定位孔上；每个所述平土器的安装倾角与所述圆盘耙组的工作偏角相同，每个所述碎土辊的宽幅与所述圆盘耙组作业耕幅相同。

进一步地，还包括连接在所述主机架前横梁中间位置处的开畦沟前犁及布置在所述主机架后部中间位置且与所述主机架后横梁焊接的组合式船形开畦沟犁。

进一步地，每个所述圆盘耙组包括传动轴及沿所述传动轴轴向方向均匀布置在所述传动轴上的若干片圆盘耙片，所有圆盘耙片的工作面均朝向机组的外侧面，且相邻所述圆盘耙片之间的轴向间距为220～240mm；所述传动轴的一端与所述侧边齿轮箱的下输出轴连接，所述传动轴另一端与所述安装座的侧连接板连接。

进一步地，每个所述平土器包括连接横梁、固定在所述连接横梁上的两个立柱及沿所述连接横梁轴向方向且均匀焊接在所述连接横梁上的若干片平土耙片，每片所述平土耙片的直径为290～310mm；其中，每根所述立柱的一端焊接在所述连接横梁上，每根所述立柱的另一端插入至所述斜梁上的固定套内，通过螺栓将所述立柱与所述斜梁连接固定。

进一步地，每个所述碎土辊包括支撑横梁、通过侧连接座安装在所述支撑横梁两端的侧连接梁、均通过轴承座安装在每个所述侧连接梁端部的连接臂、安装在所述支撑横梁内壁的刮土板及固定在两个所述侧连接梁之间的钉齿辊筒，其中，焊接于所述主机架上的调节板上开有若干个调节孔，每个所述连接臂搁置在插入所述调节孔内的调节螺栓上，且其所述连接臂前端分别铰接在所述主机架尾部的定位孔上；所述钉齿辊筒直径为370～390mm、长度为890～910mm。

进一步地，所述开畦沟前犁为双面犁，包括焊接于一体的犁面和犁柱，所述犁柱的顶端插入至所述前横梁的前犁固定座内，且所述犁柱上开有若干定位孔，通过螺栓将所述犁柱与所述前犁固定座连接固定。

进一步地，所述开畦沟前犁的犁面底端与所述圆盘耙组的圆盘耙片底端位于同一水平位置，且所述犁面的铧刃入土角为35°～45°。

进一步地，所述组合式船形开畦沟犁包括固定座、船形开沟犁、船形拖板、限位调节杆及后座连接杆，所述固定座焊接于主机架后部中间位置的后横梁上。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明采用主动驱动圆盘耙组进行整地作业，同步采用被动方式实现平整土地、开沟作业，能一次性完成开畦沟、耕地、平地、碎土、镇压作业，实现多功能联合作业的同时，节省了功耗；

2、本发明圆盘耙组呈八字型排布，使整机作业时受力均匀，并节省纵向空间；圆盘耙组后置平土器、碎土辊，实现耕整地联合作业；而圆盘耙组耕作深度可达150～200mm，可有效对耕层土壤进行扰动，经后置平土器、碎土辊作业后能形成适宜播种的种床带厢面；

3、本发明合理利用中间漏耕区域进行同步开畦沟作业，整机结构紧凑，实现多功能联合作业。

附图说明

图1为本发明驱动型开沟整地一体机的立体结构示意图；

图2为图1的侧视示意图；

图3为图1的俯视示意图；

图4为图1中主机架结构示意图；

图5为图1中圆盘耙组结构示意图；

图6为图5中传动轴的结构示意图；

图7为图1中两个圆盘耙组安装位置示意图；

图8为图1中平土器安装结构示意图；

图9为图1中碎土辊结构示意图；

图10为图1中开畦沟前犁安装示意图；

图11为图1中组合式船形开畦沟犁结构示意图。

图中各部件标号如下：

主机架1(其中：前横梁1a、后横梁1b、斜梁1c、竖梁1e、定位孔1f)、三点挂接装置2、圆盘耙组3(其中：圆盘耙片3a、传动轴3b、固定法兰片3c、法兰凸台3d)、开畦沟前犁4(其中：犁面4a、犁柱4b、犁面4a、犁柱4b、前犁固定座4c)、中央齿轮箱5、安装座6(其中：侧连接板6a)、侧边齿轮箱7、万向节8、平土器9(其中：平土耙片9a、立柱9b、连接横梁9c、固定套9d)、组合式船形开畦沟犁10(其中：固定座10a、船形开沟犁10b、船形拖板10c、限位调节杆10d、后座连接杆10e)、调节板11(其中：调节孔11a、调节螺栓11b)、碎土辊12(其中：钉齿辊筒12a、连接臂12b、轴承座12c、侧连接梁12d、支撑横梁12e、刮土板12f、侧连接座12g)。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2及图3所示的驱动型开沟整地一体机，包括主机架1、三点悬挂装置2、两个圆盘耙组3、开畦沟前犁4、中央齿轮箱5、两个侧边齿轮箱7、两个平土器9、组合式船形开畦沟犁10及两个碎土辊12，结合图4所示，其中，三点悬挂装置2安装在主机架1的中前部，中央齿轮箱5通过安装座6固定安装在主机架1前部中间位置处，安装座6的前边和后边分别搭接在主机架1的前横梁1a和后横梁1b的中间部位上，同时，安装座6的两侧板均分别通过螺栓固定在主机架1的两侧竖梁1e上，从而使得中央齿轮箱5位于主机架1的前部中间位置处。

两个圆盘耙组3、两个侧边齿轮箱7、两个平土器9及两个碎土辊12均对称布置在主机架1上，中央齿轮箱5一侧输出轴通过万向节8与一侧侧边齿轮箱7上输入轴连接，中央齿轮箱5另一侧输出轴通过万向节8与另一侧侧边齿轮箱7上输入轴连接。如图5所示，每个圆盘耙组3包括传动轴3b及沿传动轴3b轴向方向均匀布置在传动轴3b上的若干片圆盘耙片3a，而每个圆盘耙片3a通过两个固定法兰片3c固定在传动轴3b的法兰凸台3d上，如图6所示，所有圆盘耙片3a的工作面均朝向机组的外侧面，作业时实现土壤向机组外侧面翻垡，且相邻圆盘耙片3a之间的轴向间距为220～240mm(优选为230mm)；传动轴3b的一端与侧边齿轮箱7的下输出轴连接，而传动轴3b另一端与安装座6的侧连接板6a连接--即一个圆盘耙组3的传动轴3b一端与一侧侧边齿轮箱7的下输出轴连接，该传动轴3b另一端与安装座6的一侧连接板6a连接，而另一个圆盘耙组3的传动轴一端与另一侧侧边齿轮箱7的下输出轴连接，该传动轴3b另一端与安装座6的另一侧连接板6a连接，从而实现动力传输。

如图8所示，每个平土器9包括连接横梁9c、固定在横梁9c上的两个立柱9b及沿所述连接横梁9c轴向方向且均匀焊接在连接横梁9c上的若干片平土耙片9a，每片平土耙片9a的直径为290～310mm(优选为300mm)；其中，每根立柱9b的一端焊接在连接横梁9c上，每根立柱9b的另一端插入至斜梁1c上的固定套9d内，通过螺栓将立柱9b与斜梁1c连接固定。

如图9所示，每个碎土辊12包括支撑横梁12e、通过侧连接座12g安装在支撑横梁12e两端的侧连接梁12d、均通过轴承座12c安装在每个侧连接梁12d端部的连接臂12b、安装在支撑横梁12e内壁的刮土板12f及固定在两个侧连接梁12d之间的钉齿辊筒12a，其中，调节板11焊接于主机架1的尾端，且调节板11上的上开有若干个调节孔11a，调节螺栓11b插入至调节孔11a内，每个连接臂12b搁置在调节螺栓11b上，同时，连接臂12b前端分别铰接在主机架1尾部的定位孔1f上，通过调节板11定位碎土辊12的高度，且其每个连接臂12b前端分别铰接在主机架1尾部的定位孔1f上；且钉齿辊筒12a直径为370～390mm(优选为380mm)、长度为890～910mm(优选为900mm)，将碎土辊置于圆盘耙组3作业区域后方，对其作业后土壤进行镇压、碎土作业。

本实施例中，如图7所示，两个圆盘耙组3对称呈八字型排布，使整机作业时受力均匀，并节省纵向空间；另外，为保证减小圆盘耙组3前进阻力，且在耕作深度150～200mm时不产生漏耕现象，每个圆盘耙组3的工作偏角为20°～30°(优选为26°)，两个平土器9均分别正对应于两个圆盘耙组3后方--即一个平土器9正对应于一个圆盘耙组3后方且连接于主机架1一侧的斜梁1c上，另一个平土器9正对应于另一个圆盘耙组3后方且连接于主机架1另一侧的斜梁1c上，每个平土器9的安装倾角与圆盘耙组3的工作偏角相同，平土器9倾斜布置可降低前进阻力，同时，使平土耙片9a之间不致壅土，圆盘耙组3作用后形成连续的土垡条，通过平土器9将土垡条局部打碎、平整；而两个碎土辊12均分别位于两个平土器9后方且分别通过连接臂12b铰接于主机架1两侧的尾部定位孔1f上--即一个碎土辊12位于一个平土器9后方，另一个碎土辊12位于另一个平土器9后方，每个碎土辊12的宽幅与圆盘耙组3作业耕幅相同，碎土辊12进一步对平土器9局部平整后的土壤进一步镇压、碎土，形成适宜播种的种床带，且通过调节板11对碎土辊12安装高度进行上下限位，对整机起到限深作用，而刮土板12f定位于支撑横梁12e上，防止作业时钉齿辊筒12f粘附土壤。且中央齿轮箱5与侧边齿轮箱传动比均为1:3，圆盘耙组3的转速与拖拉机动力输出轴转速的1/3。

由于圆盘耙组3、平土器9对称呈“八”字型排布，使得整机中间空隙部分成为作业漏耕区域。为消除并合理利用中间漏耕区域，在主机架1前横梁1a和主机架1后横梁1b的中间位置分别前后布置有开畦沟前犁4和组合式船形开畦沟犁10。开畦沟前犁4连接在主机架1前横梁1a中间位置处，组合式船形开畦沟犁10布置在主机架1后部中间位置且与主机架1后横梁1b焊接。

如图10所示，开畦沟前犁4为双面犁，包括焊接于一体的犁面4a和犁柱4b，犁柱4b的顶端插入至前横梁1a的前犁固定座4c内，且所述犁柱4b上开有若干定位孔，通过螺栓将犁柱4b与前犁固定座4c连接固定，调节开畦沟前犁4作业深度。开畦沟前犁4焊接于主机架1前横梁1a中间位置，且犁面4a底端与圆盘耙片3a底端位于同一水平位置。犁体4b高度300mm，铧刃入土角为35°～45°(优选为40°)，犁体耕宽为120mm。作业时，开畦沟前犁4破土形成初步畦沟沟型。

如图11所示，组合式船形开畦沟犁10包括固定座10a、船形开沟犁10b、船形拖板10c、限位调节杆10d及后座连接杆10e，固定座10a焊接于主机架1后部中间位置的后横梁1b上。组合式船形开畦沟犁10的具体连接结构请参见中国发明专利申请(申请号201710032207.0、申请日2017.1.16)公开的一种组合式船形开畦沟装置，通过调节船形开沟犁10b的定位高度和限位调节杆10d长度实现组合式船形开沟犁10上下位置的调节。船形开沟犁10b在开畦沟前犁4开沟的基础上切削、挤压土壤，后置船形拖板10c进一步对开出的畦沟进行整形，形成最终畦沟沟型。

拖拉机动力经由中央齿轮箱5后，通过两组万向节8分别向侧边齿轮箱7传输动力，从而使与侧边齿轮箱7相连的圆盘耙组3能实现向机组两侧切土、翻土作业。平土器9、碎土辊12分别对切翻后的土壤进行平整、碎土、镇压作用，形成适宜播种的理想种床带。在机具整地作业的同时，中间布置的开畦沟前犁4、组合式船形开畦沟犁10同步向两侧挤压土壤，进行开畦沟作业。圆盘耙片3a作业时耕作深度为150～200mm，圆盘耙组3中间最大漏耕宽度为330mm，为保证整机工作组合式船形开沟犁10在漏耕区域开出畦沟，设计其开出梯最大上沟宽为350mm、下沟宽100mm、沟深250～300mm。即本发明采用主动驱动圆盘耙组进行整地作业，同步采用被动方式实现平整土地、开沟作业，能一次性完成开畦沟、耕地、平地、碎土、镇压作业，实现多功能联合作业的同时，节省了功耗；另外，圆盘耙组呈八字型排布，使整机作业时受力均匀，并节省纵向空间。圆盘耙组后置平土器、碎土辊，实现耕整地联合作业；而圆盘耙组耕作深度可达150～200mm，可有效对耕层土壤进行扰动，经后置平土器、碎土辊作业后能形成适宜播种的种床带厢面。

Claims (8)

1.一种驱动型开沟整地一体机，包括主机架(1)、安装在所述主机架(1)上的三点悬挂装置(2)及固定在所述主机架(1)前部中间位置安装座(6)上的中央齿轮箱(5)，以及均对称安装在所述主机架(1)上的两个侧边齿轮箱(7)和两个圆盘耙组(3)；所述中央齿轮箱(5)一侧输出轴与一侧所述侧边齿轮箱(7)上输入轴连接，所述中央齿轮箱(5)另一侧输出轴与另一侧所述侧边齿轮箱(7)上输入轴连接；一个所述圆盘耙组(3)与一侧所述侧边齿轮箱(7)的下输出轴连接，另一个所述圆盘耙组(3)与另一侧所述侧边齿轮箱(7)的下输出轴连接；其特征在于：两个所述圆盘耙组(3)对称呈八字型排布，且每个所述圆盘耙组(3)的工作偏角为20°～30°。

还包括均对称安装在所述主机架(1)上的两个平土器(9)和两个碎土辊(12)，两个所述平土器(9)均分别正对应于两个所述圆盘耙组(3)后方且分别连接于所述主机架(1)两侧的斜梁(1c)上，两个所述碎土辊(12)均分别位于两个所述平土器(9)后方且分别搁置在调节板(11)的调节螺栓(11b)上，两个所述碎土辊(12)的端部分别铰接于所述主机架(1)两侧的尾部定位孔(1f)上；每个所述平土器(9)的安装倾角与所述圆盘耙组(3)的工作偏角相同，每个所述碎土辊的宽幅与所述圆盘耙组作业耕幅相同。

2.根据权利要求1所述驱动型开沟整地一体机，其特征在于：还包括连接在所述主机架(1)前横梁(1a)中间位置处的开畦沟前犁(4)及布置在所述主机架(1)后部中间位置且与所述主机架(1)后横梁(1b)焊接的组合式船形开畦沟犁(10)。

3.根据权利要求1或2所述驱动型开沟整地一体机，其特征在于：每个所述圆盘耙组(3)包括传动轴(3b)及沿所述传动轴(3b)轴向方向均匀布置在所述传动轴(3b)上的若干片圆盘耙片(3a)，所有圆盘耙片(3a)的工作面均朝向机组的外侧面，且相邻所述圆盘耙片(3a)之间的轴向间距为220～240mm；所述传动轴(3b)的一端与所述侧边齿轮箱(7)的下输出轴连接，所述传动轴(3b)另一端与所述安装座(6)的侧连接板(6a)连接。

4.根据权利要求1或2所述驱动型开沟整地一体机，其特征在于：每个所述平土器(9)包括连接横梁(9c)、固定在所述连接横梁(9c)上的两个立柱(9b)及沿所述连接横梁(9c)轴向方向且均匀焊接在所述连接横梁(9c)上的若干片平土耙片(9a)，每片所述平土耙片(9a)的直径为290～310mm；其中，每根所述立柱(9b)的一端焊接在所述连接横梁(9c)上，每根所述立柱(9b)的另一端插入至所述斜梁(1c)上的固定套(9d)内，通过螺栓将所述立柱与所述斜梁连接固定。

5.根据权利要求1或2所述驱动型开沟整地一体机，其特征在于：每个所述碎土辊(12)包括支撑横梁(12e)、通过侧连接座(12g)安装在所述支撑横梁(12e)两端的侧连接梁(12d)、均通过轴承座(12c)安装在每个所述侧连接梁(12d)端部的连接臂(12b)、安装在所述支撑横梁(12e)内壁的刮土板(12f)及固定在两个所述侧连接梁(12d)之间的钉齿辊筒(12a)，其中，焊接于所述主机架(1)上的调节板(11)上开有若干个调节孔(11a)，每个所述连接臂(12b)搁置在插入所述调节孔(11a)内的调节螺栓(11b)上，且其所述连接臂(12b)前端分别铰接在所述主机架(1)尾部的定位孔(1f)上；所述钉齿辊筒(12a)直径为370～390mm、长度为890～910mm。

6.根据权利要求2所述驱动型开沟整地一体机，其特征在于：所述开畦沟前犁(4)为双面犁，包括焊接于一体的犁面(4a)和犁柱(4b)，所述犁柱(4b)的顶端插入至所述前横梁(1a)的前犁固定座(4c)内，且所述犁柱(4b)上开有若干定位孔，通过螺栓将所述犁柱与所述前犁固定座(4c)连接固定。

7.根据权利要求6所述驱动型开沟整地一体机，其特征在于：所述开畦沟前犁(4)的犁面(4a)底端与所述圆盘耙组(3)的圆盘耙片(3a)底端位于同一水平位置，且所述犁面(4a)的铧刃入土角为35°～45°。

8.根据权利要求2所述驱动型开沟整地一体机，其特征在于：所述组合式船形开畦沟犁(10)包括固定座(10a)、船形开沟犁(10b)、船形拖板(10c)、限位调节杆(10d)及后座连接杆(10e)，所述固定座(10a)焊接于主机架(1)后部中间位置的后横梁(1b)上。