CN108848692B - 六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊，解决了现有刀辊存在的粉碎率及掩埋率低、作业功耗高的问题。技术方案包括刀轴和沿轴向设于刀轴上的多组旋耕刀组，所述相邻两组旋耕刀组之间设有等滑切角二次切刀组；所述等滑切角二次切刀组由绕所述刀轴径向排列的两把等滑切角二次切刀组成，且相邻两把等滑切角二次切刀夹角为180°；所述旋耕刀组由绕所述刀轴径向排列的四把旋耕刀组成，相邻两把旋耕刀旋向相反且夹角为90°。本发明结构简单、作业平稳、适用于水田和旱地作业、提高秸秆粉碎率及掩埋率、降低作业功耗，且不易缠草。

Description

六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊

技术领域

本发明涉及一种农用机械，具体的说是一种六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊。

背景技术

作为保护性耕作的重要环节，秸秆粉碎还田能有效解决秸秆焚烧引起的环境污染问题，对土壤还能起到保水、保墒、促进微生物活动、减少化肥使用量等作用。秸秆粉碎还田机作为秸秆粉碎还田的主要机具之一，其刀辊结构和设计参数对整机作业性能和作业效果有直接影响。

传统旋耕机刀辊包括左右刀辊，由拖拉机输出动力到齿轮箱后经齿轮箱变速后分别输出给左右刀辊，所述刀辊结构是在刀轴上布置多个沿轴向螺旋线方式排列旋耕刀组，这种布置结构的旋耕机刀辊虽然作业功耗小，但秸秆粉碎率及掩埋率不高，且易缠草。针对该问题，技术人员进行了多方研究，如申请号为201410436141.8公开一种组合式秸秆还田旋耕刀辊，该技术方案中提出在旋耕刀组的基础上增设埋草横刀，有效提高秸秆粉碎率和掩埋率，缠草问题也大大降低，但实际操作时也发现，由于埋草横刀的存在，导致拖拉机作业功耗较大，特别是在旱作业情况下，作业功耗明显增加。

因此，急需研究一种能够兼顾提高秸秆粉碎率和掩埋率，低作业功耗，且不易缠草的新型刀辊。

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、作业平稳、适用于水田和旱地作业、提高秸秆粉碎率及掩埋率、降低作业功耗，且不易缠草的六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊。

技术方案包括刀轴和沿轴向设于刀轴上的多组旋耕刀组，所述相邻两组旋耕刀组之间设有等滑切角二次切刀组；所述等滑切角二次切刀组由绕所述刀轴径向排列的两把等滑切角二次切刀组成，且相邻两把等滑切角二次切刀夹角为180°；所述旋耕刀组由绕所述刀轴径向排列的四把旋耕刀组成，相邻两把旋耕刀旋向相反且夹角为90°。

所述等滑切角二次切刀的刃口曲线方程为

其中r为极径，

为极角，最大旋转半径范围是为所述旋耕刀最大旋转半径+(0～5)mm。

各刀组沿刀轴轴向的螺旋线方式排列，所述螺旋线的升角为5°±1°，导程为3m-3.3m。

相邻的两把旋耕刀旋向相反，间距为112mm±5mm。

同一条螺旋线上，所述等滑切角二次切刀位于螺旋线上的端点与前一刻入土的旋耕刀位于螺旋线的端点之间的夹角为80±2°。

针对背景技术中存在的问题，发明人对现有的螺旋旋耕灭茬埋草刀辊进行了进一步的改进，取消了导致功耗过大的横刀，而采用等滑切角二次切刀组，并将其设置在相邻两个旋耕刀组之间，用于切割未被旋耕刀切断的秸秆。所述等滑切角二次切刀与现有切刀结构大致相同，但发明人根据切刀在此刀辊上的目的和作用效果，进一步限定刃口曲线方程为

其中r为极径，

为极角，最大旋转半径范围为所述旋耕刀最大旋转半径+(0～5)mm，使等滑切角二次切刀的最大旋转半径大于或等于旋耕刀最大旋转半径，从而降低旋耕刀切割阻力，但也不可过大，若大于旋耕刀最大旋转半径5mm以上，则会导致等滑切角二次切刀刃口线过长、增大自身切割阻力。

进一步的，考虑到作业效果和功耗问题，旋耕刀和等滑切角二次切刀的配置数量也非常重要，沿刀轴径向，每组旋耕刀组具有4把旋耕刀，每组等滑切角二次切刀组具有2把等滑切角二次切刀，共同形成6头螺旋线排列，这样可实现旋耕刀和等滑切角二次切刀交替入土作业，等滑切角二次切刀的数量过多会导致作业功耗增加，过少会降低秸秆粉碎率。所述螺旋线的升角为5°±1°，导程为3m-3.3m；两者配合耕地时，旋耕刀以螺旋线方式依次入土，作业平稳，实现碎土、切割秸秆与根茬、灭茬和秸秆掩埋功能，未切断秸秆沿旋耕刀的正切刃划出被下一时刻旋耕入土的等滑切角二次切刀切割，为了提高粉碎和掩埋效果，发明人进一步深入研究了径向上旋耕刀和等滑切角二次切刀的投影位置关系，优选所述等滑切角二次切刀位于螺旋线上的端点与前一刻入土的旋耕刀位于螺旋线的端点之间的夹角在80±2°，在此夹角范围内能够实现与埋草横刀类似的埋草功能，角度过大则无法实现此埋草功能，过小会导致夹土现象的出现。

本发明所述六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊在使用时，同现有技术一样分为对称的结构相同的左右两个刀辊，由拖拉机输出动力到齿轮箱后经齿轮箱变速后分别输出给左右刀辊，两个刀辊旋转方向相同，转速大小相等，且呈对称排列结构。

有益效果：

本发明结构简单、易于改进，具有二次切割作用，兼具高秸秆粉碎率和掩埋率，低作业功耗，且不易缠草的优点。与传统螺旋旋耕灭茬埋草刀辊相比，田间试验秸秆粉碎率提高3％左右、掩埋率提高2％左右，且作业功耗无明显变化；而与背景技术中所述增设横刀的刀辊相比，粉碎率和掩埋率相当，且作业功耗降低2％左右，作业平稳，不易缠草。

附图说明

图1是本发明刀辊正面安装结构示意图。

图2是本发明刀辊(右)结构示意图。

图3是径向上旋耕刀与等滑切角二次切刀安装位置结构示意图。

其中，1-左刀辊，2-齿轮箱，3-右刀辊，4-旋耕刀组，4.1-旋耕刀，5-等滑切角二次切刀组，5.1-等滑切角二次切刀，6-刀轴，7-刀座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步解释说明：

参见图1，所述六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊(简称刀辊)在实际使用时，根据需要分为左刀辊1和右刀辊3，两者结构对称排列，右刀辊3上的刀具按照右旋螺旋线方式排列，左刀辊1上的刀具按照右旋螺旋线方式排列，所述螺旋线的升角为5°±1°，导程为3m-3.3m。安装时，左、右刀辊1、3分别连接齿轮箱2两侧的输出轴。

本发明刀辊以右刀辊为例说明其结构，参加图2，包括刀轴6、沿刀轴6轴向设置的多组按右旋螺旋线方式排列的旋耕刀组4，以及位于相邻两组旋耕刀组4之间的等滑切角二次切刀组5；轴向方向，相邻两组所述旋耕刀组4间距L为112mm±5mm。

参见图3，所述等滑切角二次切刀组5由绕所述刀轴6径向排列两把等滑切角二次切刀5.1组成，相邻两把等滑切角二次切刀5.1之间的夹角为180°；所述旋耕刀组4由绕所述刀轴6径向排列的4把旋耕刀4.1组成，相邻两把旋耕刀4旋向相反且夹角a为90°；径向上看，所述等滑切角二次切刀5.1位于螺旋线端点的刀片位置与前一刻入土旋耕刀4.1位于螺旋线端点位置的刀片的夹角b为80±2°。上述各刀具均通过刀座7安装在刀轴6上。

工作原理：

旋耕作业时，动力由拖拉机输出到齿轮箱2，由齿轮箱2变速后同步输出到左旋刀辊1和右刀辊3带动其作业，刀辊上的旋耕刀组4和等滑切角二次切刀组5同步旋转，作业时，旋耕刀4.1以螺旋线方式依次入土，作业平稳，实现碎土、切割秸秆与根茬、灭茬和秸秆掩埋功能，未切断秸秆沿旋耕刀4.1的正切刃划出，被下一时刻旋耕入土的等滑切角二次切刀5.1切割，从而有效碎粉秸秆粉碎率；同一螺旋线上相邻两把旋耕刀4.1以正切刃相向排列形成的结构，在刀轴6高速旋转时形成封闭旋转圆柱体，进一步避免刀轴缠草现象的出现。

Claims (4)

1.一种六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊，包括刀轴和沿轴向设于刀轴上的多组旋耕刀组，其特征在于，相邻两组所述旋耕刀组之间设有等滑切角二次切刀组；所述等滑切角二次切刀组由绕所述刀轴径向排列的两把等滑切角二次切刀组成，且相邻两把等滑切角二次切刀夹角为180°；所述旋耕刀组由绕所述刀轴径向排列的四把旋耕刀组成，相邻两把旋耕刀旋向相反且夹角为90°;

所述等滑切角二次切刀的刃口曲线方程为

，其中r为极径，

为极角，最大旋转半径范围为所述旋耕刀最大旋转半径+（0～5）mm。

2.如权利要求1所述的六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊，其特征在于，各刀组沿刀轴轴向的螺旋线方式排列，所述螺旋线的升角为5°±1°，导程为3m-3.3m。

3.如权利要求2所述的六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊，其特征在于，同一条螺旋线上，相邻的两把旋耕刀旋向相反，间距为112mm±5mm。

4.如权利要求1所述的六头螺旋旋耕灭茬埋草刀辊，其特征在于，所述等滑切角二次切刀位于螺旋线上的端点与前一刻入土的旋耕刀位于螺旋线的端点之间的夹角为80±2°。

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