CN108566821B - 多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其包括机架、粉碎腔体、主粉碎刀轴、辅助粉碎刀轴、传动系统以及仿地形拖板，所述机架通过三点悬挂机构安装在拖拉机后，并由拖拉机后输出动力的输出轴为传动系统提供动力，通过传动系统带动主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴高速旋转；所述粉碎腔体设置在机架的底部；所述主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴安装在粉碎腔体内；所述传动系统安装在机架上，并且与主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴连接；所述仿地形拖板安装在机架底部的两侧。本发明采用三辊结构进行粉碎木薯杆，解决了垄沟残留木薯杆粉碎不完全问题，有效防止废弃木薯杆再次萌芽，降低木薯收获成本和收获效率，提高了粉碎能力与工作效率。

Description

多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机

技术领域

本发明涉及农业粉碎还田设备领域，尤其涉及的是一种多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机。

背景技术

木薯为世界三大薯类(木薯、甘薯、马铃薯)之一，同时也是全球年产超亿吨的七大作物之一，是许多热带、亚热带地区国家重要的热能来源，也是重要能源性物质。木薯同时也是重要的粮食作物和经济作物。我国于19世纪20年代引种栽培，现已广泛分布于华南地区。传统木薯生产为劳动密集型，需要大量的劳力，尤其是种植与收获环节，分别占整个木薯生产作业的12%和61%。在木薯收获过程中，木薯杆的砍伐、收集需要大量劳动力，而收集回来的木薯杆作为种茎留用只需要20%左右，剩下的还需要集中处理（粉碎后还田处理、焚烧或堆沤自然腐解）。木薯杆处理这一过程耗时、耗力，增加木薯的种植成本，因此迫切需要一款机械来代替该过程的人工作业。目前木薯生产机械化水平较低、生产成本高的现状已限制了木薯产业的发展。

我国对木薯杆粉碎还田机的研究始于2000年以后，早期的木薯杆粉碎机主要以小型手扶拖拉机为动力，如2004年颜志服研制的木薯杆粉碎还田机、2005年广西武鸣县农机推广中心研制的木薯杆粉碎还田机、2005年，杨鸿兴研制了一台柴油机带动的固定式木薯杆粉碎机，以上设备在木薯杆粉碎还田时仍需人工砍伐、搬运木薯杆，粉碎后的木薯杆也需要人工抛洒还田，劳动强度大、效率较低；当前研制的木薯杆粉碎还田机多以拖拉机为动力来源，例如吴锡毅研制的拖拉机前悬挂式木薯杆粉碎还田机，实现了田间直接粉碎还田，但是对于倒伏木薯杆捡拾率较低；2012-2016年，中国热带农业机械研究所的邓干然等人研制了立式、卧式两种类型不同幅宽的多种木薯杆粉碎还田机，立式粉碎机对倒伏茎秆捡拾率较低，卧式木薯杆粉碎还田机适应性较好，并进行了一定范围的推广应用。但要实现木薯生产全程机械化，仍存在农艺与农机矛盾，各环节农机具不相匹配的问题。

木薯宽窄双行起垄种植模式是由邓干然、黄洁等研发的适宜机械化生产的木薯种植模式，是农机与农艺相互融合的产物。该模式要求木薯种植起梯形大垄，每个大垄上种植2行木薯，垄沟刚好对应拖拉机行走轮距，从耕整地、木薯种植、小苗期管理、木薯杆处理、块根收获等全程作业机具均以90马力拖拉机为动力，机械化作业过程中拖拉机轮胎总体不压伤垄形、作物和块根，由于起垄种植，土壤透气保水能力更好，不易板结，木薯产量亦有提高，与平种模式比较起垄种植模式下收获作业机具能耗更低，各环节机具操作更方便，有利于木薯产业良性发展。

为实现农机与农艺融合，本发明是针对木薯宽窄双行起垄种植模式设计的一种多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，主在解决垄沟木薯杆粉碎不完全问题。本发明以高效、低损、低耗、实用为目标，着力设计卧式木薯杆粉碎机刀辊排列结构（仿垄形设计），优化木薯茎杆粉碎机构、传动系统等，通过田间试验示范、改进、完善和定型，达到生产的实用化，实现木薯杆的机械化粉碎还田，达到垄沟垄面粉碎无死角，降低木薯收获成本和收获效率，避免木薯杆粉碎不完全再次萌芽出现杂苗丛生影响下季种植，避免木薯杆丢弃、焚烧带来的环境污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，旨在解决现有人工粉碎木薯杆的劳动强度大，效率较低，立式粉碎机对倒伏茎秆捡拾率较低，以及垄沟残留木薯杆粉碎不完全的技术问题。

本发明的技术方案如下：一种多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其包括机架、粉碎腔体、主粉碎刀轴、辅助粉碎刀轴、传动系统以及仿地形拖板，所述机架通过三点悬挂机构安装在拖拉机后，并由拖拉机后输出动力的输出轴为传动系统提供动力，通过传动系统带动主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴高速旋转，木薯杆通过主粉碎刀轴、辅助粉碎刀轴和粉碎腔体内的定刀击打粉碎；所述粉碎腔体设置在机架的底部；所述主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴安装在粉碎腔体内；所述传动系统安装在机架上，并且与主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴连接；所述仿地形拖板安装在机架底部的两侧。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述传动系统包括变速齿轮箱、万向节联轴器、皮带轮和皮带，所述变速齿轮箱通过底座安装在机架的上面，并且为与机架前侧的中部；所述皮带轮分别安装在在机架的两侧，并且通过皮带连接；所述万向节联轴器分别连接在变速齿轮箱与安装皮带轮的轴承之间。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述皮带轮包括分别安装机架两侧的驱动皮带轮和从动皮带轮，所述驱动皮带轮安装在轴承上，所述轴承通过轴承座对称安装在机架的两侧，所述从动皮带轮安装在带有轴承的轴承座上，且轴承座安装在机架的两侧。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述万向节联轴器的一端与变速齿轮箱连接，另一端通过连接法兰与侧轴承座连接，所述侧轴承座通过侧轴支撑安装在机架对应驱动皮带轮的内侧。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述粉碎腔体设置有可拆卸带锯齿定刀，所述定刀可从粉碎腔体外部直接装卸。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述辅助粉碎刀轴数量有两条，分别安装在机架的两侧，且位于主粉碎刀轴前侧。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述主粉碎刀轴的长度为2米，并且安装有多组螺旋排布的动刀。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述辅助粉碎刀轴的两端通过带轴承的轴承座安装在机架内，另一端通过悬臂安装在机架的上端的底部；所述辅助粉碎刀轴的工作长度为30cm，并且安装有多组螺旋排布的动刀。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述动刀采用两把折弯的弯刀组成背对背Y型刀组，刀顶端为锯齿状，刀口位于前进方向有坡口。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述仿地形拖板的前端通过销轴安装在机架的外侧，仿地形拖板的后端通过支撑板安装在机架上，所述仿地形拖板设置成弯曲的大圆弧状，且大圆弧的圆心与驱动皮带轮的传动轴中心在同一条直线上。

本发明的有益效果：本发明提供的是一种多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，具有砍伐能力、输送能力、捡拾能力和粉碎能力强，运行稳定且工作效率高等特点：通过拖拉机前进将木薯杆压弯或压倒，由高速旋转的粉碎刀轴将木薯杆砍断，刀轴与粉碎腔形成负压将断杆吸入粉碎腔完成粉碎，提高了粉碎能力与工作效率；采用锯齿状刀口，有效提高了多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机粉碎能力；采用双边动力输出形式，由皮带轮传动，提高了多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机工作稳定性，减少振动；采用万向联轴器连接减速箱与皮带轮，能有效的解决双边传动安装时同轴度不高造成的受力不均断轴问题，有效提高多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机的可靠性；采用仿地形拖板，提升了粉碎时效性，提高了粉碎率。

附图说明

图1是本发明的一种整体结构示意图。

图2是本发明的仰视结构图。

图3是本发明的主视结构图。

图4是本发明的左视图。

图5是本发明的动刀结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。

现有的木薯杆粉碎还田技术与装备的研究已取得初步成果，为实现农机与农艺完美结合，针对起垄种植模式，对垄沟残留木薯杆粉碎不完全问题亟待解。所以本发明以高效、低损、低耗、实用为目标，着力设计卧式木薯杆粉碎机刀辊排列结构，优化木薯茎秆粉碎机构、传动系统等，通过田间试验示范、改进、完善和定型，达到生产的实用化，实现木薯杆的机械化粉碎还田，降低木薯收获成本、提高收获效率，避免木薯杆丢弃、焚烧带来的环境污染。

本发明针对标准化起垄式种植的木薯地（机械种植，垄形、宽窄行距要求规范），采用三辊结构（大辊两侧各加装一个小辊；或者是一个主粉碎刀轴和两个辅助粉碎刀轴），在保证垄上木薯杆粉碎完全的前提下，很好的解决了垄沟残留木薯杆粉碎不完全问题，为块根收获清理障碍，有效防止废弃木薯杆再次萌芽。

如图1-5所示，本发明公开了一种多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其包括机架1、粉碎腔体2、主粉碎刀轴3、辅助粉碎刀轴4、传动系统5以及仿地形拖板6，所述机架1通过三点悬挂机构14安装在拖拉机（未画出）后，并由拖拉机后输出动力的输出轴为传动系统提供动力，通过传动系统5带动主粉碎刀轴3和辅助粉碎刀轴4高速旋转，木薯杆通过主粉碎刀轴3、辅助粉碎刀轴4和粉碎腔体2内的定刀21击打粉碎；所述粉碎腔体2设置在机架1的底部；所述主粉碎刀轴3和辅助粉碎刀轴4安装在粉碎腔体2内；所述传动系统5安装在机架1上，并且与主粉碎刀轴3和辅助粉碎刀轴4连接；所述仿地形拖板6安装在机架1底部的两侧。

采用上述结构，本发明通过将主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴安装在粉碎腔体内，并且由拖拉机后输出动力的输出轴为传动系统提供动力，再由传动系统采用双边动力输出形式，通过皮带轮传动，提高了多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机工作稳定性，减少振动；能有效的解决双边传动安装时同轴度不高造成的受力不均断轴问题，有效提高多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机的可靠性；所以拖拉机拖动粉碎还田机向前移动的时候，可以将木薯杆压弯或压倒，由高速旋转的粉碎刀轴将木薯杆砍断，刀轴与粉碎腔形成负压将断杆吸入粉碎腔完成粉碎，提高了粉碎能力与工作效率；充分的利用主粉碎刀轴与辅助粉碎刀轴的相互配合，能够将木薯杆完全粉碎，进而实现木薯杆的机械化粉碎还田，降低木薯收获成本、提高收获效率，避免木薯杆丢弃、焚烧带来的环境污染；并且有效防止废弃木薯杆再次萌芽。此外，仿地形拖板能提高粉碎时效性从而提高粉碎率，还可以防护皮带和传动系统不被木薯杆干扰和被搅拌卡机。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述传动系统5包括变速齿轮箱51、万向节联轴器52、皮带轮53和皮带54，所述变速齿轮箱51通过底座7安装在机架1的上面，并且位于机架1前侧的中部；所述皮带轮53分别安装在在机架1的两侧，并且通过皮带54连接；所述万向节联轴器52分别连接在变速齿轮箱51与安装皮带轮53的轴承之间。本发明所述的变速速齿轮箱与拖拉机的动力输出轴连接获得动力后，采用双边动力输出形式，通过两个万向节联轴器将动力传到左右两端的驱动皮带轮，再由皮带将动力分别传送到主粉碎刀轴与辅助粉碎刀轴。

采用上述结构后，本发明采用双边动力输出形式，由皮带轮传动，提高了多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机工作稳定性，减少振动；采用万向联轴器连接减速箱与皮带轮，能有效的解决双边传动安装时同轴度不高造成的受力不均断轴问题，有效提高多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机的可靠性。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述皮带轮53包括分别安装机架1两侧的驱动皮带轮530和从动皮带轮531，所述驱动皮带轮530安装在轴承上，所述轴承通过轴承座8对称安装在机架1的两侧，所述从动皮带轮531安装在带有轴承的轴承座8上，且轴承座8安装在机架1的两侧。由于驱动皮带轮通过皮带分别带动从皮带轮转动，进而带动主粉碎刀轴与辅助粉碎刀轴快速转动，不仅提高了多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机工作稳定性，还减少振动。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述万向节联轴器52的一端与变速齿轮箱51连接，另一端通过连接法兰9与侧轴承座10连接，所述侧轴承座10通过侧轴支撑11安装在机架1对应驱动皮带轮530的内侧；由于采用万向节联轴器连接减速箱，并且通过连接法兰与侧轴承座连接，从而可以驱动安装在侧轴承做上的皮带轮转动，能有效的解决双边传动安装时同轴度不高造成的受力不均断轴问题，有效提高多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机的可靠性。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述粉碎腔体2设置有可拆卸带锯齿定刀21，所述定刀21可从粉碎腔体外部直接装卸。

采用上述结构后，本发明通过将定刀安装在粉碎腔体内，所以在打碎木薯杆的时候，主粉碎刀轴上的动刀组可以配合粉碎腔上的定刀打碎木薯杆，使得木薯杆能够被完全打碎，有效防止废弃木薯杆再次萌芽。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述辅助粉碎刀轴4的数量有两条，分别安装在机架1的两侧，且位于主粉碎刀轴3前侧（即是位于主粉碎刀轴前靠下位置）。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述主粉碎刀轴3的长度为2米，并且安装有多组螺旋排布的动刀12，优选的是，在主粉碎刀轴3上安装64组动刀，且动刀呈双螺旋排布在主粉碎刀轴3的圆周上；由于64组的动刀螺旋排布，所以在主粉碎刀轴3转动的时候，动刀12随着主粉碎刀轴的转动而转动，能够形成一个快速转动的粉碎刀轴，并且配合粉碎腔体内的定刀，动刀与定刀之间相互裁切，能够将粉碎腔体内的木薯杆完全粉碎。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述辅助粉碎刀轴4的一端通过轴承座8安装在机架1内，另一端通过悬臂13安装在机架1的上端的底部，所述辅助粉碎刀轴4的另一端通过轴承座8与悬臂13连接；也即是辅助粉碎刀轴4安装在粉碎腔体2内的两侧；所述辅助粉碎刀轴4的工作长度为30cm，并且安装有多组螺旋排布的动刀12；优选的是，辅助粉碎刀轴位于主粉碎刀轴前靠下的位置，并且安装5组动刀在辅助粉碎刀轴的圆周。

采用上述结构后，本发明由高速旋转的粉碎刀轴将木薯杆砍断，刀轴与粉碎腔形成负压将断杆吸入粉碎腔完成粉碎，提高了粉碎能力与工作效率；采用锯齿状刀口，有效提高了多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机粉碎能力；同时由于辅助粉碎刀轴安装在粉碎腔体的两侧，所以可以防止砍断的木薯杆在粉碎的时候，往机架外侧跑出去，可以被辅助粉碎刀轴和主粉碎刀轴完全粉碎，不会跑出到机架的两侧，进而干扰皮带和皮带轮的工作，防止皮带或者皮带轮被卡死。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述动刀12采用两把折弯的弯刀120组成背对背Y型刀组，刀顶端为锯齿状121，刀口位于前进方向有坡口122。

采用上述结构后，本发明的动刀在高速旋转的时候，动刀的刀顶端能够很好的将切断的木薯杆粉碎，因为结构呈Y型，所以使得粉碎的面积更大，增强粉碎的效果，有效提高了多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机粉碎能力。

所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其中，所述仿地形拖板6的前端通过销轴61安装在机架1的外侧，仿地形拖板6的后端通过支撑板62安装在机架1上，所述仿地形拖板设置成弯曲的大圆弧状，且大圆弧的圆心与驱动皮带轮的传动轴中心在同一条直线上。

采用上述结构后，本发明的仿地形拖板安装于整机两侧下端，并且仿地形拖板用厚弹簧钢板弯曲成大圆弧，安装时仿地形拖板前端用销轴连接，后面支撑板通过螺丝固定在机架上，所以能够提升了粉碎时效性，提高了粉碎率。

本发明提供的是一种多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，具有砍伐能力、输送能力、捡拾能力和粉碎能力强，运行稳定且工作效率高等特点：通过拖拉机前进将木薯杆压弯或压倒，由高速旋转的粉碎刀轴将木薯杆砍断，刀轴与粉碎腔形成负压将断杆吸入粉碎腔完成粉碎，提高了粉碎能力与工作效率；采用锯齿状刀口，有效提高了多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机粉碎能力；采用双边动力输出形式，有皮带轮传动，提高了多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机工作稳定性，减少振动；采用万向联轴器连接减速箱与皮带轮，能有效的解决双边传动安装时同轴度不高造成的受力不均断轴问题，有效提高多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机的可靠性；采用仿地形拖板，提升了粉碎时效性，提高了粉碎率。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其特征在于，包括机架、粉碎腔体、主粉碎刀轴、辅助粉碎刀轴、传动系统以及仿地形拖板，所述机架通过三点悬挂机构安装在拖拉机后，并由拖拉机后输出动力的输出轴为传动系统提供动力，通过传动系统带动主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴高速旋转，木薯杆通过主粉碎刀轴、辅助粉碎刀轴和粉碎腔体内的定刀击打粉碎；所述粉碎腔体设置在机架的底部；所述主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴安装在粉碎腔体内；所述传动系统安装在机架上，并且与主粉碎刀轴和辅助粉碎刀轴连接；所述仿地形拖板安装在机架底部的两侧；

所述辅助粉碎刀轴数量有两条，分别安装在机架的两侧，且位于主粉碎刀轴前靠下位置；

所述辅助粉碎刀轴的一端通过轴承座安装在机架内，另一端通过悬臂安装在机架的上端的底部；所述辅助粉碎刀轴的工作长度为30cm，并且安装有多组螺旋排布的动刀；

辅助粉碎刀轴安装在粉碎腔体的两侧，所以可以防止砍断的木薯杆在粉碎的时候，往机架外侧跑出去，可以被辅助粉碎刀轴和主粉碎刀轴完全粉碎，不会跑出到机架的两侧，进而干扰皮带和皮带轮的工作，防止皮带或者皮带轮被卡死；

所述主粉碎刀轴的长度为2米，并且安装有多组螺旋排布的动刀。

2.根据权利要求1所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其特征在于，所述传动系统包括变速齿轮箱、万向节联轴器、皮带轮和皮带，所述变速齿轮箱通过底座安装在机架的上面，并且为与机架前侧的中部；所述皮带轮分别安装在机架的两侧，并且通过皮带连接；所述万向节联轴器分别连接在变速齿轮箱与安装皮带轮的轴承之间。

3.根据权利要求2所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其特征在于，所述皮带轮包括分别安装机架两侧的驱动皮带轮和从动皮带轮，所述驱动皮带轮安装在轴承上，所述轴承通过轴承座对称安装在机架的两侧，所述从动皮带轮安装在带有轴承的轴承座上，且轴承座安装在机架的两侧。

4.根据权利要求3所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其特征在于，所述万向节联轴器的一端与变速齿轮箱连接，另一端通过连接法兰与侧轴承座连接，所述侧轴承座通过侧轴支撑安装在机架对应驱动皮带轮的内侧。

5.根据权利要求1所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其特征在于，所述粉碎腔体设置有可拆卸带锯齿定刀，所述定刀可从粉碎腔体外部直接装卸。

6.根据权利要求1所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其特征在于，所述动刀采用两把折弯的弯刀组成背对背Y型刀组，刀顶端为锯齿状，刀口位于前进方向有坡口。

7.根据权利要求3所述的多辊式仿垄形木薯杆粉碎还田机，其特征在于，所述仿地形拖板的前端通过销轴安装在机架的外侧，仿地形拖板的后端通过支撑板安装在机架上，所述仿地形拖板设置成弯曲的大圆弧状，且大圆弧的圆心与驱动皮带轮的传动轴中心在同一条直线上。