CN109076798B - 一种用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊及还田机 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业机械技术领域，提供了一种用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊及还田机。所述刀辊包括：刀盘轴；所述刀盘轴上设置有三组刀具盘，每组所述刀具盘上的刀具盘从左至右排列顺序为：第四刀具盘、第三刀具盘、第二刀具盘、第一刀具盘、第二刀具盘、第三刀具盘、第四刀具盘；相邻的每组所述刀具盘共用一个所述第四刀具盘，每组所述刀具盘中的各刀具盘关于所述第一刀具盘对称设置；所述第四刀具盘、第三刀具盘、第二刀具盘和第一刀具盘的中心距相等，外形尺寸依次递增；每个所述甩刀与定刀配合完成秸秆粉碎。本发明解决了垄沟秸秆粉碎困难的问题，提高了秸秆粉碎的效率。

Description

一种用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊及还田机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊及还田机。

背景技术

随着社会的进步与发展，人们迫切的希望提高农业机械现代化水平和减少环境污染，同时对农业生产效率提出了更高的要求。

在现代农业生产中，经常需要将粉碎的农作物秸秆均匀地覆盖地表，这种方式可有效改观土壤的理化特性、培肥地力等。在玉米收获之后，均会出现部分整株秸秆倒伏的情况，这样，在进行秸秆粉碎还田时常常会出现玉米秸秆“漏粉”的情况：另外，在地表不平整的田块作业时，高速运动的粉碎刀片极易与土壤接触，磨损较快，功率消耗较大。而秸秆粉碎还田质量不好，将会直接影响后期进行的土壤耕作或插种作业质量

我国当前用于秸秆粉碎的还田机只适用于平地作业，即只能在土地平坦进行秸秆粉碎，无法满足相对干旱东北地区的带地垅的农作物秸秆粉碎。

申请号为201620354296.1的中国专利申请文件，公开了一种带地垄的秸秆粉碎还田机，包括固定在机架前端的第一传动轴；在机架下端与第一传动机构用皮带连接的秸秆粉碎机构；两个相同的风机组件一个与第一传动机构用皮带连接、一个与秸秆粉碎机构用皮带连接；另外还包括合并管道和支重轮。该秸秆粉碎回收机主要功能是秸秆粉碎回收，但对于带地垄的玉米秸秆回收的概念模糊，对于体积和质量相对较大的秸秆回收困难，单机工作体积小、粉碎效率低，不适宜于农田作业。因此需要一种新型结构的还田机来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊及还田机，以解决现有技术中存在的技术问题。

本发明所采用的技术手段是：一种用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊，其特征在于，包括：刀盘轴；安装在所述刀盘轴上的第一刀具盘、第二刀具盘、第三刀具盘和第四刀具盘；其中，所述刀盘轴上设置有三组刀具盘，每组所述刀具盘上的刀具盘从左至右排列顺序为：第四刀具盘、第三刀具盘、第二刀具盘、第一刀具盘、第二刀具盘、第三刀具盘、第四刀具盘；相邻的每组所述刀具盘共用一个所述第四刀具盘，每组所述刀具盘中的各刀具盘关于所述第一刀具盘对称设置；所述第四刀具盘、第三刀具盘、第二刀具盘和第一刀具盘的中心距相等，外形尺寸依次递增，分别通过刀座安装在所述刀盘轴上；所述第四刀具盘、第三刀具盘、第二刀具盘和第一刀具盘上分别安装有甩刀；每个所述甩刀与定刀配合完成秸秆粉碎。

进一步地，各所述甩刀包括刀柄、刀头；所述刀头包括套筒、倒Y型部，所述套筒与所述倒Y型部固定连接，所述套筒内壁设有内螺纹，所述刀柄为杆状，上端具有连接部，外壁设有外螺纹，所述刀柄上端与各所述刀具盘相连，所述刀柄下端与所述套筒通过螺纹连接：所述刀柄设有多个贯穿的定位孔，所述套简上部设有通孔，所述通孔与所述定位孔相对应，所述通孔和所述定位孔内设有螺栓与将所述套筒与所述刀柄固定；或，所述刀头包括套筒、倒Y型部，所述套筒与所述倒Y型部固定连接，所述套筒上部具有多个安装孔；所述刀柄为条状，所述刀柄上端具有连接部，下端具有多个安装孔，所述刀柄上端与各所述刀具盘连接，所述刀柄下端穿入套筒内，所述套筒上的安装孔与所述刀柄上安装孔相对应，中间通过螺栓固定。

进一步地，所述刀盘轴截面为正多边形或圆形，所述刀盘轴与各所述刀具盘的内八边形孔间隙配合，采用焊接固定；每个所述刀具盘分别具有四个所述刀座，所述刀具盘的刚度、厚度要大于所述甩刀，对不易更换的部件起到保护作用；其中，所述第一刀具盘与所述第四刀具盘上的每个所述刀座上分别安装有两个所述甩刀，两个所述甩刀的开口方向相反；所述第三刀具盘和第二刀具盘每个所述刀座上分别安装一个所述甩刀，所述甩刀的开口方向与地垄外形方向一致；每个所述刀具盘的四个所述刀座呈90°间隔设置，每组所述刀具盘的16个所述刀座在所述刀辊上呈22.5°间隔设置，避免了瞬时切割使轴向力过大对机构的破坏。

进一步地，所述第四刀具盘、第三刀具盘、第二刀具盘和第一刀具盘均采用局部强化和余料切割的工艺加工，在保证强度的前提下减轻质量。

进一步地，本发明还提供了一种还田机，包括上述用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊。

进一步地，所述还田机还包括：机架、动力传动机构、刀辊和三点悬挂装置；其中，所述三点悬挂装置的一端固定于所述机架的上方，另一端与外部机械连接；所述动力传动机构包括变速器、传动轴、大带轮、皮带和小带轮；所述变速器固定于所述三点悬挂装置和机架中间位置，用于传递扭矩；所述传动轴与所述大带轮连接，所述小带轮通过所述皮带与所述大带轮连接，将扭矩传递到所述刀辊；所述定刀通过位于所述机架下方的定刀架安装。

进一步地，所述机架上安装有定刀调节架，所述定刀调节架的固定座设置成左右对称的中空扇形结构，前部设有多个凹槽，后部设有圆形孔；固定座，所述固定座还设置有底座，所述底座上设有圆形孔；所述固定盖分为前后两个部分，前部整体上呈圆弧状延伸，前端设有圆形孔，后部整体上呈中空结构，用于接纳前部，其左右侧壁上均设有圆形孔；定位手柄整体上呈圆柱体状，其两端设有凸起的球状体：所述定刀架整体上呈椭圆形，其上端面前部设有圆形孔，后部设有狭槽，左右侧壁前部设有椭圆形孔，后部设有圆形孔；拉紧弹簧对称设置于所述定刀架的左右两侧：通过所述调节定位手柄位于固定座上方不同的卡槽内，实现所述定刀的同步调节和固定。

进一步地，所述固定盖、拉紧弹簧、定刀架和定刀均位于所述固定座的中空扇形结构中，其中定刀的后部端容纳在定刀架的狭槽内，另一端容纳在所述固定盖内，所述定刀的圆弧状凸起与所述固定盖的圆弧状相适应；所述固定盖和所述定刀架的前部通过螺栓进行固接；所述固定座、固定盖、定刀架和定刀的后部通过销轴进行铰接，所述定刀的凹槽配置在销轴的轴上，确保所述固定盖、定刀架和定刀固定连接；所述拉紧弹簧一端与所述销轴连接，另一端与定位手柄连接，所述定位手柄凸起的球状体对所述拉紧弹簧进行限位；所述定位手柄安装在所述定刀架前部椭圆形孔中，在所述拉紧弹簧的作用下配置在所述固定座扇形前端的凹槽中；所述固定座通过螺栓与所述机架进行固接。

进一步地，所述机架上于所述刀辊的前方可拆卸地设置有带梳齿的梳理板，所述梳理板上的梳齿向前倾斜弯曲呈弧形。

进一步地，所述刀辊可正反向旋转。

与现有技术相比，本发明产生的有益效果是：

(1)本发明中的刀具盘呈梯形分布，仿垅形设计，巧妙解决了垄沟秸秆粉碎困难的问题；

(2)本发明中的刀盘轴与刀具盘配合部分均呈正八面体形状或圆形，两者焊接固定，解决了扭矩过大时固定困难的问题；

(3)本发明中的四种刀具盘均进行了余料切割和局部强化处理，减小了刀具盘自身的重量；

(4)本发明中的四种刀具盘成一定角度错开设置，切割粉碎时减小了瞬时切割轴向力过大的问题；

(5)本发明中的定刀、刀具盘厚度大于甩刀，提高了不易更换部件的工作寿命；每个刀具盘的四把甩刀单周可完成四次切割，定刀调节架实现了刀具盘的摆动调节，提高了秸秆粉碎的效率。

附图说明

图1是本发明中还田机的结构示意图；

图2是本发明中还田机的轴侧视图；

图3是本发明中还田机的左视图；

图4是本发明中刀辊的第一刀具盘结构示意图；

图5是本发明中刀辊的第二刀具盘结构示意图；

图6是本发明中刀辊的第三刀具盘结构示意图；

图7是本发明中刀辊的第四刀具盘结构示意图；

图8是本发明中刀辊的甩刀的结构示意图；

其中：1、三点悬挂装置；2、变速箱；3、传动轴；4、大带轮；5、皮带；6、小带轮；7、第一螺栓；8、第二螺栓；9、定刀；10、定刀架；11、刀盘轴；12、第一刀具盘；13、第二刀具盘；14、第三刀具盘；15、第四刀具盘；16、机架；17、甩刀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本实施例提供的一种用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊及还田机，如附图1所示，包括：机架16、动力传动机构、刀辊和三点悬挂装置1；其中，三点悬挂装置1的一端固定于机架16的上方，另一端与外部机械连接；动力传动机构包括变速器2、传动轴3、大带轮4、皮带5和小带轮6；变速器2固定于三点悬挂装置1和机架16中间位置，用于传递扭矩；传动轴3与大带轮4连接，小带轮6通过皮带5与大带轮4连接，将扭矩传递到刀辊；定刀9通过位于机架16下方的定刀架10安装。

其中，刀辊包括刀盘轴11；安装在刀盘轴11上的第一刀具盘12、第二刀具盘13、第三刀具盘14和第四刀具盘15；刀盘轴11上设置有三组刀具盘，每组刀具盘上的刀具盘从左至右排列顺序为：第四刀具盘15、第三刀具盘14、第二刀具盘13、第一刀具盘12、第二刀具盘13、第三刀具盘14、第四刀具盘15；相邻的每组刀具盘共用一个第四刀具盘15，每组刀具盘中的各刀具盘关于第一刀具盘12对称设置；第四刀具盘15、第三刀具盘14、第二刀具盘13和第一刀具盘12的中心距相等，外形尺寸依次递增，优选地，四种刀具盘几何中心的间距均为10cm，相邻两个盘的半径相差5cm，分别通过刀座安装在刀盘轴11上；第四刀具盘15、第三刀具盘14、第二刀具盘13和第一刀具盘12上分别安装有甩刀17；每个甩刀17与定刀9配合完成秸秆粉碎，定刀9、刀具盘厚度大于甩刀17，提高了不易更换部件的工作寿命。

优选实施例中，刀盘轴11截面为正多边形或圆形，刀盘轴11与各刀具盘的内八边形孔间隙配合，采用焊接固定，解决了扭矩过大时固定困难的问题。每个刀具盘分别具有四个刀座，其中，第一刀具盘12与第四刀具盘15上的每个刀座上分别安装有两个甩刀17，两个甩刀17的开口方向相反；第三刀具盘14和第二刀具盘13每个刀座上分别安装一个甩刀17，甩刀17的开口方向与地垄外形方向一致。每个刀具盘的四把甩刀单周可完成四次切割，提高了秸秆粉碎的效率。每个甩刀17通过第一螺栓7和第二螺栓8可拆卸的安装于每个刀座的凹槽内。第四刀具盘15、第三刀具盘14、第二刀具盘13和第一刀具盘均采用局部强化和余料切割的工艺加工，保证强度的前提下减轻质量。每个刀具盘的四个刀座呈90°间隔设置，每组刀具盘的16个刀座在刀辊上呈22.5°间隔设置，本发明中的四种刀具盘成一定角度错设置，切割粉碎时减小了瞬时切割轴向力过大的问题。

优选实施例中，各甩刀17包括刀柄、刀头；刀头包括套筒、倒Y型部，套筒与倒Y型部固定连接，套筒内壁设有内螺纹，刀柄为杆状，上端具有连接部，外壁设有外螺纹，刀柄上端与各刀具盘相连，刀柄下端与套筒通过螺纹连接：刀柄设有多个贯穿的定位孔，套简上部设有通孔，通孔与定位孔相对应，通孔和定位孔内设有螺栓与将套筒与刀柄固定；

或者，优选实施例中，刀头包括套筒、倒Y型部，套筒与倒Y型部固定连接，套筒上部具有多个安装孔；刀柄为条状，刀柄上端具有连接部，下端具有多个安装孔，刀柄上端与各刀具盘连接，刀柄下端穿入套筒内，套筒上的安装孔与刀柄上安装孔相对应，中间通过螺栓固定。

优选实施例中，机架16上安装有定刀调节架，定刀调节架的固定座设置成左右对称的中空扇形结构，前部设有多个凹槽，后部设有圆形孔；固定座，固定座还设置有底座，底座上设有圆形孔；固定盖分为前后两个部分，前部整体上呈圆弧状延伸，前端设有圆形孔，后部整体上呈中空结构，用于接纳前部，其左右侧壁上均设有圆形孔；定位手柄整体上呈圆柱体状，其两端设有凸起的球状体：定刀架10整体上呈椭圆形，其上端面前部设有圆形孔，后部设有狭槽，左右侧壁前部设有椭圆形孔，后部设有圆形孔；拉紧弹簧对称设置于定刀架10的左右两侧：通过调节定位手柄位于固定座上方不同的卡槽内，实现定刀9的同步调节和固定。固定盖、拉紧弹簧、定刀架10和定刀9均位于固定座的中空扇形结构中，其中定刀9的后部端容纳在定刀架10的狭槽内，另一端容纳在固定盖内，定刀9的圆弧状凸起与固定盖的圆弧状相适应；固定盖和定刀架10的前部通过螺栓进行固接；固定座、固定盖、定刀架10和定刀9的后部通过销轴进行铰接，定刀9的凹槽配置在销轴的轴上，确保固定盖、定刀架10和定刀9固定连接；拉紧弹簧一端与销轴连接，另一端与定位手柄连接，定位手柄凸起的球状体对拉紧弹簧进行限位；定位手柄安装在定刀架10前部椭圆形孔中，在拉紧弹簧的作用下配置在固定座扇形前端的凹槽中；固定座通过螺栓与机架16进行固接。

机架16上于刀辊的前方可拆卸地设置有带梳齿的梳理板，梳理板上的梳齿向前倾斜弯曲呈弧形；刀辊可正反向旋转。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊，其特征在于，包括：

刀盘轴(11)；

安装在所述刀盘轴(11)上的第一刀具盘(12)、第二刀具盘(13)、第三刀具盘(14)和第四刀具盘(15)；

其中，所述刀盘轴(11)上设置有三组刀具盘，每组所述刀具盘上的刀具盘从左至右排列顺序为：第四刀具盘(15)、第三刀具盘(14)、第二刀具盘(13)、第一刀具盘(12)、第二刀具盘(13)、第三刀具盘(14)、第四刀具盘(15)；相邻的每组所述刀具盘共用一个所述第四刀具盘(15)，每组所述刀具盘中的各刀具盘关于所述第一刀具盘(12)对称设置；

所述第四刀具盘(15)、第三刀具盘(14)、第二刀具盘(13)和第一刀具盘(12)的中心距相等，外形尺寸依次递增，分别通过刀座安装在所述刀盘轴(11)上；

所述第四刀具盘(15)、第三刀具盘(14)、第二刀具盘(13)和第一刀具盘(12)上分别安装有甩刀(17)；

每个所述甩刀(17)与定刀(9)配合完成秸秆粉碎，

所述刀盘轴(11) 截面为正多边形或圆形，所述刀盘轴(11)与各所述刀具盘的内八边形孔间隙配合，采用焊 接固定；每个所述刀具盘分别具有四个所述刀座，其中，所述第一刀具盘(12)与所述第四刀 具盘(15)上的每个所述刀座上分别安装有两个所述甩刀(17)，两个所述甩刀(17)的开口方 向相反；所述第三刀具盘(14)和第二刀具盘(13)每个所述刀座上分别安装一个所述甩刀 (17)，所述甩刀(17)的开口方向与地垄外形方向一致；每个所述刀具盘的四个所述刀座呈 90°间隔设置，每组所述刀具盘的16个所述刀座在所述刀辊上呈22.5°间隔设置；

各所述甩刀(17) 包括刀柄、刀头；

所述刀头包括套筒、倒Y型部，所述套筒与所述倒Y型部固定连接，所述套筒内壁设有内螺纹，所述刀柄为杆状，上端具有连接部，外壁设有外螺纹，所述刀柄上端与各所述刀具盘相连，所述刀柄下端与所述套筒通过螺纹连接：所述刀柄设有多个贯穿的定位孔，所述套简上部设有通孔，所述通孔与所述定位孔相对应，所述通孔和所述定位孔内设有螺栓将所述套筒与所述刀柄固定；

或，所述刀头包括套筒、倒Y型部，所述套筒与所述倒Y型部固定连接，所述套筒上部具有多个安装孔；所述刀柄为条状，所述刀柄上端具有连接部，下端具有多个安装孔，所述刀柄上端与各所述刀具盘连接，所述刀柄下端穿入套筒内，所述套筒上的安装孔与所述刀柄上安装孔相对应，中间通过螺栓固定。

2.根据权利要求1所述的用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊，其特征在于，所述第四刀具盘(15)、第三刀具盘(14)、第二刀具盘(13)和第一刀具盘均采用局部强化和余料切割的工艺加工。

3.一种还田机，其特征在于，包括权利要求1或2所述的用于垄作玉米秸秆粉碎的刀辊。

4.根据权利要求3所述的还田机，其特征在于，包括：

机架(16)、动力传动机构、刀辊和三点悬挂装置(1)；

其中，所述三点悬挂装置(1)的一端固定于所述机架(16)的上方，另一端与外部机械连接；

所述动力传动机构包括变速器(2)、传动轴(3)、大带轮(4)、皮带(5)和小带轮(6)；所述变速器(2)固定于所述三点悬挂装置(1)和机架(16)中间位置，用于传递扭矩；所述传动轴(3)与所述大带轮(4)连接，所述小带轮(6)通过所述皮带(5)与所述大带轮(4)连接，将扭矩传递到所述刀辊；

所述定刀(9)通过位于所述机架(16)下方的定刀架(10)安装。

5.根据权利要求4所述的还田机，其特征在于，所述机架(16)上安装有定刀调节架，所述定刀调节架的固定座设置成左右对称的中空扇形结构，前部设有多个凹槽，后部设有圆形孔；固定座，所述固定座还设置有底座，所述底座上设有圆形孔；固定盖分为前后两 个部分，前部整体上呈圆弧状延伸，前端设有圆形孔，后部整体上呈中空结构，用于接纳前 部，其左右侧壁上均设有圆形孔；定位手柄整体上呈圆柱体状，其两端设有凸起的球状体： 所述定刀架(10)整体上呈椭圆形，其上端面前部设有圆形孔，后部设有狭槽，左右侧壁前部设有椭圆形孔，后部设有圆形孔；拉紧弹簧对称设置于所述定刀架(10)的左右两侧：通过调节定位手柄位于固定座上方不同的卡槽内，实现所述定刀(9)的同步调节和固定。

6.根据权利要求5所述的还田机，其特征在于，所述固定盖、拉紧弹簧、定刀架(10)和定刀(9)均位于所述固定座的中空扇形结构中，其中定刀(9)的后部端容纳在定刀架(10)的狭槽内，另一端容纳在所述固定盖内，所述定刀(9)的圆弧状凸起与所述固定盖的圆弧状相适应；所述固定盖和所述定刀架(10)的前部通过螺栓进行固接；所述固定座、固定盖、定刀架(10)和定刀(9)的后部通过销轴进行铰接，所述定刀(9)的凹槽配置在销轴的轴上，确保所述固定盖、定刀架(10)和定刀(9)固定连接；所述拉紧弹簧一端与所述销轴连接，另一端与定位手柄连接，所述定位手柄凸起的球状体对所述拉紧弹簧进行限位；所述定位手柄安装在所述定刀架(10)前部椭圆形孔中，在所述拉紧弹簧的作用下配置在所述固定座扇形前端的凹槽中；所述固定座通过螺栓与所述机架(16)进行固接。

7.根据权利要求4所述的还田机，其特征在于，所述机架(16)上于所述刀辊的前方可拆卸地设置有带梳齿的梳理板，所述梳理板上的梳齿向前倾斜弯曲呈弧形。

8.根据权利要求7所述的还田机，其特征在于，所述刀辊可正反向旋转。