CN107710926B - 一种秸秆集中沟埋还田一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征在于:包括机架、传动系统以及从前向后依次固定于机架的悬挂装置、开沟装置、搂草装置、覆土装置和镇压装置;所述传动系统输入端连接拖拉机输出轴、输出端连接开沟装置与搂草装置,悬挂装置用于将机架固定于拖拉机,开沟装置的开沟方向是沿拖拉机的行走方向,搂草装置用于将秸秆搂入至开沟装置所开的沟中,覆土装置用于将开沟装置所开的土填入至沟中,镇压装置用于镇压沟中的填土。本发明无需单独动力,架构简单、工作宽度大、效率高。功能集成度高,在收获后田块一次性完成秸秆沟埋还田的开沟、搂草、覆土、镇压作业,便于产业化推广。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域,具体涉及一种秸秆集中沟埋还田一体机。
背景技术
联合收割机大大减轻了农民种植庄家的劳动强度,但是也带来了一系列问题,其中对于联合收割机抛洒在地面的秸秆的处理问题近年来愈发显得严重,近年来常有报道农民通过焚烧的方式处理这些秸秆,对环境造成了较为严重的污染,另一方面存在安全隐患、资源浪费的问题。
秸秆全量还田方法通过每季轮换改变专用埋草沟开挖位置,将收获作物的所有秸秆集中在沟内后覆土深埋,进而实现麦、稻两季作物秸秆连年持续的整秆、全量、原位还田,既保证田面清洁又轮换对局部土壤进行深耕,实现深耕与少免耕的有机结合。但该还田方法缺乏配套机具,需要人工进行秸秆捡拾、秸秆入沟、覆土镇压等作业,劳动强度大,效率极低,阻碍了该秸秆还田方法的推广,因此亟需一种能够一次性完成开沟、搂草、覆土和镇压的秸秆集中沟埋还田一体机。
申请号为“201310141739.X”的一种圆盘式开沟埋草一体机,是采用圆盘式开沟装置先在地面开沟,然后利用埋草犁将地面与地面上的秸秆一同翻入沟中,但是该种方案因为要将秸秆及秸秆下面的土壤一同翻入沟中,因此能耗较大,埋草犁的单次的工作宽度受到限制,因此工作效率也较低,而且在实际工作过程中由于土与秸秆一同被翻入沟中,因此秸秆的翻埋效果并不理想。
发明内容
为解决现有技术中的不足,本发明提供一种秸秆集中沟埋还田一体机,解决了现有技术中配套设备秸秆翻埋效率较低、能耗较大、翻埋效果较差的技术问题。
为了实现上述目标,本发明采用如下技术方案:
一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征在于:包括机架、传动系统以及从前向后依次固定于机架的悬挂装置、开沟装置、搂草装置、覆土装置和镇压装置;所述传动系统输入端连接拖拉机输出轴,传动系统输出端连接开沟装置与搂草装置,所述悬挂装置是用于将机架固定于拖拉机的三点后挂架,所述开沟装置的开沟方向是沿拖拉机的行走方向,所述搂草装置用于将秸秆搂入至开沟装置所开的沟中,所述覆土装置用于将开沟装置所开的土填入至沟中,所述镇压装置用于镇压沟中的填土。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述机架包括左侧板、右侧板、横梁、左挂架、右挂架、上挂架,所述左挂架与右挂架是对称固定于机架前端的耳板,所述左侧板与右侧板一端连接机架端部,另一端连接横梁的两端,所述上挂架连接于横梁中部。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置包括开沟链、主动链轮、从动导轮、张紧链轮、主动轴、单侧抛土绞龙和支撑臂,所述主动链轮与从动导轮分别连接支撑臂的前端与后端,所述主动链轮的轴线高度高于从动导轮的轴线高度,所述张紧链轮与开沟链内侧上沿啮合,所述张紧链轮中心轴连接单侧抛土绞龙用于带动单侧抛土绞龙旋转。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置还包括用于调节开沟深度的开沟深度调节装置,所述开沟深度调节装置一端连接横梁,另一端连接支撑臂侧部,通过调节开沟深度调节装置可使支撑臂以主动链轮轴线的中心做一定角度的旋转。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述搂草装置包括传动轴套筒、传动箱、搂草臂、搂草臂安装盘、轮架、轮子、搂草弹齿和拢草板,所述传动轴套筒一端连接传动系统,另一端连接传动箱,所述传动箱下端连接搂草臂安装盘,所述搂草臂安装盘周向均匀设有若干个搂草臂,所述搂草臂上设有搂草弹齿,所述拢草板设于支撑臂正后方,所述拢草板包括水平板盖、垂直连接于水平板盖的左侧板与右侧板,所述水平板盖位于左侧板与右侧板的上端,所述左侧板是弧形板,所述弧形板的弧形边连接水平板盖,所述右侧板是矩形板,所述右侧板的一边连接于水平板盖,所述水平板盖的上表面还设有用于将拢草板固定于机架的连接杆,所述搂草臂安装盘下端还设有用于支撑搂草装置的轮子。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述覆土装置位于拢草板正后方的矩形板,所述矩形板沿支撑臂向右呈一定的角度。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述镇压装置包括镇压辊、镇压辊挂架与弹簧压紧机构,所述镇压辊为圆柱体结构,所述镇压辊挂架用于将镇压辊水平悬挂于机架,所述弹簧压紧机构用于使镇压辊与地面具有一定的预压力。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置还包括位于开沟链后方的清沟铲,所述支撑臂上方还设有挂架,所述清沟铲连接挂架用于清理沟内回落的土块,所述清沟铲还设有用于保护清沟铲的弹性保护装置。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述单侧抛土绞龙采用右旋螺旋叶片式,所述单侧抛土绞龙螺旋角为15°~30°。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述传动系统包括一级齿轮传动箱、二级齿轮传动箱和万向节联轴器,所述一级齿轮传动箱内部设有相互啮合的第一圆锥齿轮与第二圆锥齿轮,所述第一圆锥齿轮连接拖拉机输出轴,所述第二圆锥齿轮通过传动轴连接开沟装置的主动链轮,所述二级齿轮传动箱包括相互啮合的第三圆锥齿轮与第四圆锥齿轮,所述第三圆锥齿轮连接第二圆锥齿轮的传动轴,所述第四圆锥齿轮通过万向节联轴器连接搂草装置的动力输入端。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟深度调节装置是液压缸,通过调节所述液压缸的伸缩量使支撑臂以主动链轮的轴线为中心旋转,进而调节开沟深度。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置还包括位于主动链轮前上方的导土板,所述导土板是截面中部下凹的弧形板,所述导土板的中部下凹部位紧贴开沟链中心,用于清除开沟链上的泥土,使泥土散落在沟的两侧,防止泥土洒落至所开沟中。
本发明所达到的有益效果:
1. 本发明中的开沟装置采用链式开沟装置,相对于盘式开沟装置,链式开沟装置的主动链轮半径更小,因此在相同的转矩下能够获对土壤产生较大的切削力;并且链式开沟装置的主动链轮固定,通过液压缸调节从动轮的高度用以调节开沟深度,开沟深度调节机构简单,效果较好。
2. 导土板避免了链轮上泥土落入至所开的沟中,清沟铲能够再次将沟中的泥土清出,避免了由于泥土回落而造成开沟深度降低的问题,单侧抛土绞龙能够将沟左侧的泥土输送至右侧,确保左侧地面平整,便于搂草装置更好地工作。
3. 搂草装置用于将地面秸秆收集至沟中,本发明中的搂草装置工作范围较宽,因只是将地表散落的秸秆收集至沟中,因此能耗较低。
4. 镇压装置用于将作业之后的地表镇压碎土,弹簧压紧机构确保了镇压的力度,同时可随地形、土量的变化上下浮动,确保了镇压作业的质量和可靠性,另一方面,镇压装置的镇压辊连同搂草装置下方的轮子能够对本发明整体起到支撑的作用。
5. 传动系统的输入端连接拖拉机的输出轴,通过两个变速箱带动开沟装置与搂草装置工作,开沟深度调节装置的液压缸所需的液压也可从拖拉机上直接引出,因此本发明不需要额外单独的动力,机架与拖拉机的连接方式也较为简单,因此本发明架构简单、功能较多、便于产业化推广。
附图说明
图1为本发明的整体结构的结构示意图;
图2是本发明的整体结构的主视图;
图3是本发明的整体结构的俯视图;
图4是本发明的整体结构的侧视图;
图5是本发明的整体结构的侧面局部剖视图;
图6是本发明的机构动力传动路线图;
附图标记说明:1-机架;2-悬挂装置;201-左侧板;202-横梁;203-右侧板;204-左挂架;205-右挂架;206-上挂架;3-传动系统;301-一级齿轮传动箱;302-二级齿轮传动箱;303-万向节联轴器;4-开沟装置;401-开沟链;402-主动链轮;403-从动导轮;404-张紧链轮;405-主动轴;406-单侧抛土绞龙;407-支撑臂;408-挂架;409-清沟铲;410-导土板;411-液压缸;5-搂草装置;501-传动轴套筒;502-搂草传动箱;503-搂草臂安装盘;504-搂草臂;505-轮架;506-轮子;507-弹齿;508-拢草板;6-覆土装置;7-镇压装置;701-镇压辊;702-镇压辊挂架;703-弹簧压紧机构;8-拖拉机输出轴;9-第一圆锥齿轮;10-第二圆锥齿轮;11-第三圆锥齿轮;12-第四圆锥齿轮。
实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示:一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征在于:包括机架1、传动系统3以及从前向后依次固定于机架的悬挂装置2、开沟装置4、搂草装置5、覆土装置6和镇压装置7;所述传动系统3输入端连接拖拉机输出轴8,传动系统3输出端连接开沟装置4与搂草装置5,所述悬挂装置2是用于将机架1固定于拖拉机的三点后挂架,所述开沟装置4的开沟方向是沿拖拉机的行走方向,所述搂草装置5用于将秸秆搂入至开沟装置4所开的沟中,所述覆土装置6用于将开沟装置4所开的土填入至沟中,所述镇压装置7用于镇压沟中的填土。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述机架包括左侧板201、右侧板203、横梁202、左挂架204、右挂架205、上挂架206,所述左挂架204与右挂架205是对称固定于机架1前端的耳板,所述左侧板201与右侧板203一端连接机架1端部,另一端连接横梁202的两端,所述上挂架206连接于横梁202中部。
结合图1、图4、图5:前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置4包括开沟链401、主动链轮402、从动导轮403、张紧链轮404、主动轴405、单侧抛土绞龙406和支撑臂407,所述主动链轮402与从动导轮403分别连接支撑臂407的前端与后端,所述主动链轮402的轴线高度高于从动导轮403的轴线高度,所述张紧链轮404与开沟链401内侧上沿啮合,所述张紧链轮404中心轴连接单侧抛土绞龙406用于带动单侧抛土绞龙406旋转。
结合图3、图4、图5:开沟链401的链齿从下至上开沟(图4视图逆时针旋转),被开出的土壤向前抛送,主动链轮402的轴线高度高于从动导轮403,为防止开沟链401松弛,还在开沟链401的内部上端设置了张紧链轮404,张紧链轮404的中心轴随着张紧链轮404一同旋转,该中心轴还也是单侧抛土绞龙406的中心轴,通过张紧链轮404带动单侧抛土绞龙406旋转。
如图1所示,前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置4还包括用于调节开沟深度的开沟深度调节装置,所述开沟深度调节装置一端连接横梁202,另一端连接支撑臂407侧部,通过调节开沟深度调节装置可使支撑臂407以主动链轮402轴线的中心做一定角度的旋转。
如图1与图3所示,前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述搂草装置5包括传动轴套筒501、搂草传动箱502、搂草臂504、搂草臂安装盘503、轮架505、轮子506、搂草弹齿507和拢草板508,所述传动轴套筒501一端连接传动系统,另一端连接搂草传动箱502,所述传动箱502下端连接搂草臂安装盘503,所述搂草臂安装盘503周向均匀设有若干个搂草臂504,所述搂草臂504上设有搂草弹齿507,所述拢草板508设于支撑臂407正后方,所述拢草板508包括水平板盖、垂直连接于水平板盖的左侧板与右侧板,所述水平板盖位于左侧板与右侧板的上端,所述左侧板是弧形板,所述弧形板的弧形边连接水平板盖,所述右侧板是矩形板,所述右侧板的一边连接于水平板盖,所述水平板盖的上表面还设有用于将拢草板508固定于机架1的连接杆,所述搂草臂安装盘503下端还设有用于支撑搂草装置5的轮子506。
如图1、3、4所示:前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述覆土装置6位于拢草板508正后方的矩形板,所述矩形板沿支撑臂407向右呈一定的角度。当拖拉机带动本发明向前行走时,矩形板便可将位于右侧沟沿的土壤推入至沟中,完成填埋,矩形板的底沿与水平面等高,上沿高于所推土壤的最高处。
结合图1与图4:前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述镇压装置7包括镇压辊701、镇压辊挂架702与弹簧压紧机构703,所述镇压辊701为圆柱体结构,所述镇压辊挂架702用于将镇压辊701水平悬挂于机架1,所述弹簧压紧机构703用于使镇压辊701与地面具有一定的预压力。弹簧压紧机构703的长度与压力可调节,以适用不同工况。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置4还包括位于开沟链401后方的清沟铲409,所述支撑臂407上方还设有挂架408,所述清沟铲409连接挂架408用于清理沟内回落的土块,所述清沟铲409还设有用于保护清沟铲409的弹性保护装置。本实施例中的弹性保护装置优选弹簧,弹性保护装置能够防止清沟铲409钩到硬物时损坏变形。清沟铲409的工作深度略深于链式开沟装置。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述单侧抛土绞龙406采用右旋螺旋叶片式,所述单侧抛土绞龙406螺旋角为15°~30°。
如图6所示:前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述传动系统3包括一级齿轮传动箱301、二级齿轮传动箱302和万向节联轴器303,所述一级齿轮传动箱301内部设有相互啮合的第一圆锥齿轮9与第二圆锥齿轮10,所述第一圆锥齿轮9连接拖拉机输出轴8,所述第二圆锥齿轮10通过传动轴连接开沟装置4的主动链轮402,所述二级齿轮传动箱302包括相互啮合的第三圆锥齿轮11与第四圆锥齿轮12,所述第三圆锥齿轮11连接第二圆锥齿轮10的传动轴,所述第四圆锥齿轮12通过万向节联轴器303连接搂草装置5的动力输入端13。
前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟深度调节装置是液压缸,通过调节所述液压缸的伸缩量使支撑臂407以主动链轮402的轴线为中心旋转,进而调节开沟深度。
如图1与图4所示:前述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置4还包括位于主动链轮402前上方的导土板410,所述导土板410截面是中部下凹的弧形板,所述导土板410的中部下凹部位紧贴开沟链401中心,用于清除开沟链401上的泥土,使泥土散落在沟的两侧,防止泥土洒落至所开沟中。
使用时,先通过悬挂装置2将本发明连接至拖拉机尾部,同时将传动系统3的输入端连接至拖拉机的动力输出轴,再连接液压缸411的进油口,启动拖拉机,这时拖拉机的动力输出轴带动开沟装置4与搂草装置5旋转,开沟链401带动单侧抛土绞龙406旋转,开沟链401进行开沟,将地下的土刮至地表上部,导土板410将开沟链401上残留的泥土疏导至沟的两侧,单侧抛土绞龙406将处于沟左侧的泥土输送至沟的右侧,以便于搂草装置5工作,搂草装置5将秸秆堆积至沟的左侧,处于后面的拢草板508将秸秆疏导至沟中,然后覆土装置6将处于沟右侧的泥土推入沟中,经镇压装置7镇压,完成填埋。本实施例中的方位名词(前后左右)均是人处于本发明后面,面对拖拉机的行走方向而定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征在于:包括机架(1)、传动系统(3)以及从前向后依次固定于机架的悬挂装置(2)、开沟装置(4)、搂草装置(5)、覆土装置(6)和镇压装置(7);所述传动系统(3)输入端连接拖拉机输出轴(8),传动系统(3)输出端连接开沟装置(4)与搂草装置(5),所述悬挂装置(2)是用于将机架(1)固定于拖拉机的三点后挂架,所述开沟装置(4)的开沟方向是沿拖拉机的行走方向,所述搂草装置(5)用于将秸秆搂入至开沟装置(4)所开的沟中,所述覆土装置(6)用于将开沟装置(4)所开的土填入至沟中,所述镇压装置(7)用于镇压沟中的填土;
所述搂草装置(5)包括传动轴套筒(501)、搂草传动箱(502)、搂草臂(504)、搂草臂安装盘(503)、轮架(505)、轮子(506)、搂草弹齿(507)和拢草板(508),所述传动轴套筒(501)一端连接传动系统,另一端连接搂草传动箱(502),所述搂草传动箱(502)下端连接搂草臂安装盘(503),所述搂草臂安装盘(503)周向均匀设有若干个搂草臂(504),所述搂草臂(504)上设有搂草弹齿(507),所述拢草板(508)包括水平板盖、垂直连接于水平板盖的左侧板与右侧板,所述水平板盖位于左侧板与右侧板的上端,所述左侧板是弧形板,所述弧形板的弧形边连接水平板盖,所述右侧板是矩形板,所述右侧板的一边连接于水平板盖,所述水平板盖的上表面还设有用于将拢草板(508)固定于机架(1)的连接杆,所述搂草臂安装盘(503)下端还设有用于支撑搂草装置(5)的轮子(506)。
2.根据权利要求1所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述机架包括左侧板(201)、右侧板(203)、横梁(202)、左挂架(204)、右挂架(205)、上挂架(206),所述左挂架(204)与右挂架(205)是对称固定于机架(1)前端的耳板,所述左侧板(201)与右侧板(203)一端连接机架(1)端部,另一端连接横梁(202)的两端,所述上挂架(206)连接于横梁(202)中部。
3.根据权利要求2所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置(4)包括开沟链(401)、主动链轮(402)、从动导轮(403)、张紧链轮(404)、主动轴(405)、单侧抛土绞龙(406)和支撑臂(407),所述主动链轮(402)与从动导轮(403)分别连接支撑臂(407)的前端与后端,所述主动链轮(402)的轴线高度高于从动导轮(403)的轴线高度,所述张紧链轮(404)与开沟链(401)内侧上沿啮合,所述张紧链轮(404)中心轴连接单侧抛土绞龙(406)用于带动单侧抛土绞龙(406)旋转。
4.根据权利要求3所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置(4)还包括用于调节开沟深度的开沟深度调节装置,所述开沟深度调节装置一端连接横梁(202),另一端连接支撑臂(407)侧部,通过调节开沟深度调节装置可使支撑臂(407)以主动链轮(402)轴线的中心做一定角度的旋转。
5.根据权利要求1所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述覆土装置(6)位于拢草板(508)正后方的矩形板,所述矩形板沿支撑臂(407)向右呈一定的角度。
6.根据权利要求1所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述镇压装置(7)包括镇压辊(701)、镇压辊挂架(702)与弹簧压紧机构(703),所述镇压辊(701)为圆柱体结构,所述镇压辊挂架(702)用于将镇压辊(701)水平悬挂于机架(1),所述弹簧压紧机构(703)用于使镇压辊(701)与地面具有一定的预压力。
7.根据权利要求3所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置(4)还包括位于开沟链(401)后方的清沟铲(409),所述支撑臂(407)上方还设有挂架(408),所述清沟铲(409)连接挂架(408)用于清理沟内回落的土块,所述清沟铲(409)还设有用于保护清沟铲(409)的弹性保护装置。
8.根据权利要求3所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述单侧抛土绞龙(406)采用右旋螺旋叶片式,所述单侧抛土绞龙(406)螺旋角为15°~30°。
9.根据权利要求3所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述传动系统(3)包括一级齿轮传动箱(301)、二级齿轮传动箱(302)和万向节联轴器(303),所述一级齿轮传动箱(301)内部设有相互啮合的第一圆锥齿轮(9)与第二圆锥齿轮(10),所述第一圆锥齿轮(9)连接拖拉机输出轴(8),所述第二圆锥齿轮(10)通过传动轴连接开沟装置(4)的主动链轮(402),所述二级齿轮传动箱(302)包括相互啮合的第三圆锥齿轮(11)与第四圆锥齿轮(12),所述第三圆锥齿轮(11)连接第二圆锥齿轮(10)的传动轴,所述第四圆锥齿轮(12)通过万向节联轴器(303)连接搂草装置(5)的动力输入端(13)。
10.根据权利要求4所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟深度调节装置是液压缸,通过调节所述液压缸的伸缩量使支撑臂(407)以主动链轮(402)的轴线为中心旋转,进而调节开沟深度。
11.根据权利要求3所述的一种秸秆集中沟埋还田一体机,其特征是:所述开沟装置(4)还包括位于主动链轮(402)前上方的导土板(410),所述导土板(410)是截面中部下凹的弧形板,所述导土板(410)的中部下凹部位紧贴开沟链(401)中心,用于清除开沟链(401)上的泥土,使泥土散落在沟的两侧,防止泥土洒落至所开沟中。
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