CN107371568A - 一种浮动式多层切削秸秆粉碎还田机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种浮动式多层切削秸秆粉碎还田机，属于农业机械技术领域。该机包括悬挂机构和主传动齿轮箱，悬挂机构的两侧左、右固定侧板支撑装前轴，左、右固定侧板分别与左、右浮动侧板铰接，左、右浮动侧板之间固定浮动机架并支撑后轴，悬挂机构的后端通过铰装液压油缸与浮动控制架的前延端铰接，浮动控制架的后端通过连杆与浮动机架铰接；主传动齿轮箱的铰支输出端通过与铰支轴同轴的传动轴与安装在浮动侧板之一的侧齿轮箱的输入端传动连接，侧齿轮箱的输出端与后轴传动连接。本发明既可方便地根据需要调控耕深，解决秸秆还田后秸秆架空土壤、秸秆比高的难题；也可具备良好的作业性能和适应性，避免颠簸冲击损坏刀轴，使机具可靠耐用。

Description

一种浮动式多层切削秸秆粉碎还田机
技术领域
本发明涉及一种秸秆粉碎还田机，尤其是一种浮动式多层切削秸秆粉碎还田机，属于农业技术领域。
背景技术
在农业生产中，农作物果实收获完成后需要将农田中的秸秆拔除，为后期作物的种植做准备。传统的秸秆去除采用人工拔并焚烧的方式，环境污染严重，因此已逐渐被秸秆粉碎还田机具作业取代。现有秸秆粉碎还田虽可以避免燃烧秸秆造成的污染，达到改良农田土壤的目的，然而由于其单轴或多轴的固定连接结构（典型结构可以参见申请号为201310536560.4的中国专利文献），适应性差，深耕困难，旋耕秸秆还田后秸秆架空土壤、秸秆比高，作业效果不理想，并且存在容易过载导致耕作刀具或传动轴断裂的问题。此外，由于粉碎装置的刀轴与地面平行，粉碎甩刀与地面成垂直状态（典型结构可以参见申请号为201310223104.4的中国专利文献），无法实现直立秸秆的粉碎还田。
发明内容
本发明目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种具有良好深耕适应性、可以妥善解决秸秆比高难题、可靠耐用的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机。
为达到上述目的，本发明的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机基本技术方案为：包括与牵引动力源挂接的悬挂机构和主传动齿轮箱，所述悬挂机构的两侧分别与左、右固定侧板固连，所述左、右固定侧板支撑装有前轴旋耕刀的前轴，所述主传动齿轮箱的前轴输出端与所述前轴传动连接；所述左、右固定侧板的后部分别通过铰支轴与左、右浮动侧板铰接，所述左、右浮动侧板之间固定浮动机架并支撑装有后轴旋耕刀的后轴，所述悬挂机构的后端铰装液压油缸的一端，所述液压油缸的另一端与浮动控制架的前延端铰接，所述浮动控制架的下端铰装在悬挂机构的后延端，所述浮动控制架的后端通过连杆与浮动机架铰接；所述主传动齿轮箱的铰支输出端通过与所述铰支轴同轴的传动轴与安装在浮动侧板之一的侧齿轮箱的输入端传动连接，所述侧齿轮箱的输出端与所述后轴传动连接。
作业时，动力源的旋转动力通过主传动齿轮箱分别传递给前、后轴旋耕刀。适当控制前轴旋耕刀的入土深度进行浅耕，而借助后轴旋耕刀的浮动结构，则可方便地通过调控液压油缸的伸缩，酌情进行深耕。不难理解，由于本发明合理设置了与前轴旋耕刀相互配合的液压油缸调控浮动后轴旋耕刀，因此既可方便地根据需要调控耕深，实现精耕细作，妥善解决秸秆还田后秸秆架空土壤、秸秆比高的难题；也可在深耕土壤阻力较大时通过液压压紧后轴有效保持耕作深度，从而具备良好的作业性能和适应性，避免颠簸冲击损坏刀轴，使机具可靠耐用。
本发明进一步的完善是，所述左、右浮动侧板的后下部还通过后延支撑件装有位于伸缩机构下的镇压辊。这样可以在后轴刀组升降时，将部分传动载荷传至机架上，避免传动部件过载受损。
更进一步，所述左、右浮动侧板的后下部通过两侧的后延支撑件铰装位于伸缩机构下的镇压辊。
再进一步，所述伸缩机构由通过弹簧压杆压持在镇压辊两端的弹性压持机构构成。
还进一步，所述浮动控制架的侧视呈“7”字形。
又进一步，所述前轴支撑在左、右固定侧板上的前轴安装法兰之间，所述后轴支撑在左、右浮动侧板上的后轴安装法兰之间。
另进一步，所述旋耕刀具有弧形弯头。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一个实施例的立体结构示意图。
图2是图1实施例的平面投影结构示意图。
图3是图2的右视图。
图4是图3的俯视图。
图中：1.三点悬挂机构 2.左固定侧板 3.前轴旋耕刀 4.前轴安装法兰 5.侧齿轮箱 6.后轴旋耕刀 7.左浮动侧板 8.镇压辊 9.伸缩机构 10.浮动控制架 11.液压油缸12.铰支轴 13.右浮动侧板 14.右固定侧板 15.后轴安装法兰 16.浮动机架 17.传动轴18.前轴 19.后轴 20.主传动齿轮箱。
具体实施方式
实施例一
本实施例的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机如图1至图4所示，三点悬挂机构1和主传动齿轮箱20安装时分别与作为牵引动力源的拖拉机挂接。悬挂机构1的两侧分别与左、右固定侧板2、14固连，左、右固定侧板2、14上的前轴安装法兰4之间支撑装有弯头前轴旋耕刀3的前轴18。主传动齿轮箱20的前轴输出端与前轴传动连接。
左、右固定侧板2、14的后部分别通过铰支轴12与左、右浮动侧板7、13铰接，左、右浮动侧板7、13之间固定浮动机架16并通过后轴安装法兰15支撑装有弯头后轴旋耕刀6的后轴19。
悬挂机构1的后端铰装液压油缸11的缸体尾端，液压油缸11的活塞杆端与侧视呈“7”字形的浮动控制架10的前延端铰接，浮动控制架10的下端铰装在悬挂机构11的后延端，浮动控制架10的后端两侧分别通过连杆与浮动机架16铰接。
主传动齿轮箱20一侧的铰支输出端通过与铰支轴12同轴的传动轴17与安装在左浮动侧板7的侧齿轮箱5的输入端传动连接，侧齿轮箱5的输出端与后轴19传动连接。该传动结构使得侧齿轮箱可以与浮动侧板同步摆转而不发生传动干涉。
左、右浮动侧板7、13的后下部通过两侧的后延支撑件铰装有位于伸缩机构9下的镇压辊8。伸缩机构9由通过弹簧压杆压持在镇压辊8两端的弹性压持机构构成。该二级铰接结构不仅可以保持镇压轮的工效，并且当后轴刀组升降时，可以将部分传动载荷传至浮动机架上，避免传动部件过载受损。
作业前，将机具前端的三点悬挂机构与拖拉机挂接，拖拉机的动力输出轴通过万向节与主传动齿轮箱的输入轴相连。之后的动力传递路线是拖拉机的动力输出轴将动力传递给主传动齿轮箱的输入轴，再经主传动齿轮箱下端两侧的动力输出轴将扭矩传递给前轴旋耕刀，主传动齿轮箱上端左侧的动力输出轴将扭矩通过侧齿轮箱传递给后轴旋耕刀。作业过程中，操控人员可以酌情调节前轴旋耕刀的入土深度进行浅耕；同时根据作业要求调控液压升降机构进行深耕。由于后轴旋耕与传统的双轴旋耕机完全不同，采用了铰接于左、右浮动侧板以及侧齿轮箱与液压升降机构有机结合的液压浮动控制，因此既可以方便地根据所需耕深进行调控（通过液压油缸升降调节），也可以在深耕土壤阻力过大时有效保证后轴的耕作深度（通过液压油缸压紧后轴），使之具备良好的作业性能和适应性。
试验表明，本实施例的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机与现有技术相比的优点在于：
1）采用创新的多层切土原理，发明了双轴旋耕切削和后级切削轴浮动控制的技术方案，通过控制后级刀组的浮动实现深耕变位控制，从而实现全量秸秆覆盖下的细粉碎、深旋耕，彻底解决了现有旋耕法难以深耕以及长期以来存在的旋耕秸秆还田工艺中秸秆架空土壤、秸秆比太高等难题。
2）采用主传动齿轮箱+侧齿轮箱共同构成的前级和后级刀组的传动机构，其中侧齿轮箱及后级刀组可随液压浮动控制系统控制绕共同的铰接轴摆转升降，既可方便地根据所需耕深进行调控（通过液压油缸升降调节），也可以在深耕土壤阻力过大时有效保证后轴的耕作深度（通过液压油缸压紧后轴），具备良好的作业性能和适应性。
3）采用高速旋转的小回转半径弧形弯头旋耕刀将秸秆粉碎还田，解决了现有甩刀式粉碎效果差、耕作阻力大的问题，且该旋耕刀能够适应的耕深范围大，旋耕单位体积土壤所需的功耗低。
4）在后级刀组升降时，采用在机架后端两侧的伸缩机构和镇压辊，一方面辅助后级刀组浮动升降控制，另一方面将部分传动载荷传至机架上，避免传动部件过载，造成磨损或折断。

Claims (7)

1.一种浮动式多层切削秸秆粉碎还田机，包括与牵引动力源挂接的悬挂机构（1）和主传动齿轮箱（20），所述悬挂机构的两侧分别与左、右固定侧板（2、14）固连，所述左、右固定侧板支撑装有前轴旋耕刀（3）的前轴（18），所述主传动齿轮箱的前轴输出端与所述前轴传动连接；其特征在于：所述左、右固定侧板的后部分别通过铰支轴（12）与左、右浮动侧板（7、13）铰接，所述左、右浮动侧板之间固定浮动机架（16）并支撑装有后轴旋耕刀（6）的后轴（19），所述悬挂机构的后端铰装液压油缸（11）的一端，所述液压油缸的另一端与浮动控制架（10）的前延端铰接，所述浮动控制架的下端铰装在悬挂机构的后延端，所述浮动控制架的后端通过连杆与浮动机架铰接；所述主传动齿轮箱的铰支输出端通过与所述铰支轴同轴的传动轴（17）与安装在浮动侧板之一的侧齿轮箱（5）的输入端传动连接，所述侧齿轮箱的输出端与所述后轴传动连接。
2.根据权利要求1所述的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机，其特征在于：所述左、右浮动侧板的后下部还通过后延支撑件装有位于伸缩机构（9）下的镇压辊（8）。
3.根据权利要求1或2所述的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机，其特征在于：所述左、右浮动侧板的后下部通过两侧的后延支撑件铰装位于伸缩机构下的镇压辊。
4.根据权利要求3所述的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机，其特征在于：所述伸缩机构由通过弹簧压杆压持在镇压辊两端的弹性压持机构构成。
5.根据权利要求4所述的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机，其特征在于：所述浮动控制架的侧视呈“7”字形。
6.根据权利要求5所述的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机，其特征在于：所述前轴支撑在左、右固定侧板上的前轴安装法兰之间，所述后轴支撑在左、右浮动侧板上的后轴安装法兰之间。
7.根据权利要求6所述的浮动式多层切削秸秆粉碎还田机，其特征在于：所述旋耕刀具有弧形弯头。
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