CN109220177A - 玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置及玉米收获机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置及玉米收获机，属于农业机械技术领域，该秸秆切碎装置包括定刀单元和动刀单元，所述定刀单元包括定刀座，所述定刀座上设置有若干个并列布置的定刀片；所述动刀单元包括动刀轴和若干个动刀组，所述动刀组与所述定刀片一一对应，每个所述动刀组均包括沿所述动刀轴的轴向间隔且平行设置的至少两个动刀座和沿所述动刀轴的周向均匀分布的若干个动刀片，所述动刀座焊接或一体设于所述动刀轴上；相邻两个所述动刀组的所述动刀座在所述动刀轴的周向上呈一定角度分布。该玉米收获机包括上述秸秆切碎装置。本发明实现了对需要切碎的秸秆进行全覆盖切碎，改善了秸秆切碎效果。

Description

玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置及玉米收获机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，尤其涉及一种用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置。此外，本发明还涉及一种包括上述秸秆切碎装置的玉米收获机。

背景技术

玉米是我国四大主要粮食作物之一，在我国种植范围广泛。近几年，用于玉米收获的农业机械逐渐得到广泛使用，同时，玉米秸秆的粉碎还田也被大范围的推广。

现有的玉米收获机械基本上分为两大类，大中型玉米收获机械和小型玉米收获机械。一般大中型玉米收获机械由于底盘空间大，在玉米收获机的前轮和后轮之间(中置还田机)，或者在后轮的后面(后置还田机)安装粉碎还田装置对玉米秸秆进行粉碎还田。由于玉米收获机摘穗台位于最前端，玉米果穗被摘下后秸秆横七竖八的倒在地上，经过玉米收获机械前轮或者前后轮的碾压，一部分玉米秸秆陷入泥土里，由于中置还田机或者后置还田机刀片距离地面有一定的高度，根本无法将其打碎还田，所以大中型玉米收获机的秸秆还田效果普遍不好，而且整机动力消耗过大。小型玉米收获机械结构比较紧凑，无法采用中置或者后置还田装置，而是在摘穗台的中后下部安装滚刀式秸秆切碎装置，对秸秆进行切碎还田。由于被摘穗后的秸秆没有经过前后轮的碾压，所以对秸秆切碎效果较好，滚刀式切碎装置由于结构紧凑，体积较小，重量较轻，对整机动力消耗较小，在小型玉米收获机上被广泛使用。

如图1至图5共同所示，现有的小型玉米收获机摘穗台的滚刀式秸秆切碎装置包括左侧板101、右侧板102、定刀座103和动刀轴104，定刀座103固定安装于左侧板101和右侧板102上，动刀轴104转动安装于左侧板101和右侧板102上，动刀轴104的两端分别设置有一组动刀片，在每组动刀片的一个旋转切碎圆周工作面上，均匀分布3至6把动刀片105，动刀片105固定安装于动刀座106上，在旋转切碎圆周工作面的外围有定刀片107，定刀片107固定安装于定刀座103上，旋转的动刀片105的刃部和固定的定刀片107的刃部之间有一定的间隙量。该滚刀式秸秆切碎装置针对玉米种植的垄距，每组动刀片正对一个玉米垄距。

但是，现有的滚刀式秸秆切碎装置存在以下缺点：

动刀轴104采用花键与动刀座106连接，为了保证动刀轴104的强度和花键部位的硬度，动刀轴104须采用优质合金钢进行调质热处理后再进行加工，由于加工的花键部位较长(花键加工长度应控制在150mm之内)，花键部位加工好后为了保证花键的硬度还需要进行高频淬火处理，容易导致花键变形，从而导致动刀座106安装困难。

由于加工成本及加工精度和加工设备的原因，动刀轴104花键不便于加工成全部花键，动刀座106须从动刀轴104的两端装入，而且只能装入两组，也就是说只能适合收割切碎两垄玉米秸秆，而且由于动刀轴104花键不便于加工成全部花键，两组动刀片之间有一定的距离，对于一些倒伏的秸秆不能做到全覆盖切碎，影响整体切碎效果。

发明内容

鉴于上述问题，本发明所要解决的第一个技术问题是：提供一种用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置，可以对需要切碎的秸秆进行全覆盖切碎，改善秸秆切碎效果。

作为同一种技术构思，本发明所要解决的第二个技术问题是：提供一种包括上述秸秆切碎装置的玉米收获机。

为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置，包括定刀单元和动刀单元，所述定刀单元包括定刀座和定刀片，所述定刀座固定安装于所述玉米收获机摘穗台的两侧壁上，所述定刀座上设置有若干个并列布置的所述定刀片；

所述动刀单元包括动刀轴和若干个动刀组，所述动刀组与所述定刀片一一对应，所述动刀轴转动安装于两所述侧壁上，每个所述动刀组均包括沿所述动刀轴的轴向间隔且平行设置的至少两个动刀座和沿所述动刀轴的周向均匀分布的若干个动刀片，所述动刀座焊接或一体设于所述动刀轴上，每个所述动刀片上间隔设置有至少两个第一安装孔，所述第一安装孔与所述动刀座一一对应，所述动刀片与每个所述动刀座之间均通过第一紧固件连接，所述第一紧固件穿过对应的所述第一安装孔；

相邻两个所述动刀组的所述动刀座在所述动刀轴的周向上呈一定角度分布。

作为一种改进，所述第一安装孔为圆孔；每个所述侧壁上均设有固定板，所述定刀座的两端分别通过第二紧固件固定安装于所述固定板上，所述固定板上开设有供所述第二紧固件穿过的调节长孔。

作为进一步的改进，所述第一紧固件与所述动刀片和所述动刀座之间设有螺纹锁固胶。

作为进一步的改进，所述定刀片通过第三紧固件固定安装于所述定刀座，所述定刀片上开设有与所述第三紧固件相配合的台阶孔，所述台阶孔具有大径孔和小径孔，所述小径孔的孔径略大于所述第三紧固件的杆径。

作为一种改进，所述定刀片的刃部和所述动刀片的刃部均采用耐磨材料。

作为一种改进，每个所述动刀组还包括若干个兜风板，所述兜风板与所述动刀片一一对应设置，所述兜风板具有安装部和兜风部，所述安装部上间隔设置有若干个第二安装孔，所述第二安装孔与所述动刀座一一对应，所述安装部与每个所述动刀座之间均通过第四紧固件连接，所述第四紧固件穿过对应的所述第二安装孔；所述兜风部朝向所述动刀片设置，且所述兜风部上开设有避让所述动刀座的避让槽。

为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种玉米收获机，包括机架和安装于所述机架的摘穗台，所述摘穗台的中后下部安装有秸秆切碎装置，所述秸秆切碎装置为上述用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

本发明提供的玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置及玉米收获机，由于设计了定刀单元和动刀单元，所述定刀单元包括定刀座和若干个并列布置的定刀片，所述动刀单元包括动刀轴和若干个动刀组，所述动刀组与所述定刀片一一对应，所述动刀座焊接或一体设于所述动刀轴上，因而相邻的动刀组工作旋转过程中，对需要切碎的秸秆可以全覆盖切碎，切碎效果好；由于相邻两个所述动刀组的所述动刀座在所述动刀轴的周向上呈一定角度分布，因而在对秸秆高速旋转切碎的过程中，可以大幅度降低秸秆对动刀片的冲击载荷，减少震动，延长动刀片的使用寿命；由于动刀座焊接或一体设于所述动刀轴上，可以根据需要选择合适长度的动刀轴和合适数目的动刀组，因动刀单元可以对需要切碎的秸秆进行全覆盖切碎，这样本发明提供的秸秆切碎装置可以加宽后作为独立的秸秆切碎装置，安装在大中型玉米收获机械(三行、四行、五行等)的摘穗台下部对秸秆进行切碎，改善其秸秆切碎效果，取消中部或者后部还田装置，减小大中型玉米收获机械的动力配置，降低整机的生产成本，或者是将空余出来的动力装置实现其他的动力匹配。由于本发明提供的秸秆切碎装置，动力消耗小，也可以在大中型玉米收获机械的摘穗台下进行加装，作为辅助切碎，实现前部秸秆切碎，后部二次还田的联合秸秆粉碎模式，达到更好的切碎还田效果。

由于所述第一安装孔为圆孔；每个所述侧壁上均设有固定板，所述定刀座的两端分别通过第二紧固件固定安装于所述固定板上，所述固定板上开设有供所述第二紧固件穿过的调节长孔，这样可以通过调整定刀座，达到调整定刀片的刃部与动刀片的刃部间隙量的目的。

由于所述第一紧固件与所述动刀片和所述动刀座之间设有螺纹锁固胶，这样动刀片安装固定后即使受到较大的冲击载荷也不易发生松动，避免了因动刀片松动而产生的定刀片和动刀片在工作过程中发生碰撞的故障现象。

由于所述定刀片通过第三紧固件固定安装于所述定刀座，所述定刀片上开设有台阶孔，所述台阶孔的小径孔的孔径略大于所述第三紧固件的杆径，用于对定刀片的刃部与动刀片的刃部进行1mm之内的微调整。

由于所述定刀片的刃部和所述动刀片的刃部均采用耐磨材料，定刀片的刀身和动刀片的刀身采用普通的材料制作，这样将动刀片和定刀片的刀身和刃部选用不同的材料制作，既节省了动刀片和定刀片的制造成本，又降低了维修更换费用，同时又保证了刃部的硬度和锋利程度。

由于每个所述动刀组还包括若干个兜风板，兜风板与动刀片的数目相同，这样装配好的兜风板和动刀片可以形成一个相对封闭的整体，每组动刀片和兜风板会形成类似卧式风机兜风片一样的叶片，在动刀片高速旋转切碎的过程中，动刀片和兜风板形成的叶片会对要被切碎的秸秆形成向下的吸力，使被切秸秆能够迅速向下移动，增加了对秸秆的切碎效率；同时由于动刀片和兜风板形成的叶片高速旋转起来后，类似一个卧式风机的兜风片在工作，对地面的杂草和散落的秸秆能够吸起来进行二次切碎，加强了对秸秆的切碎效果。

附图说明

图1是现有技术提供的滚刀式秸秆切碎装置的立体图；

图2是现有技术提供的滚刀式秸秆切碎装置安装于玉米收获机摘穗台的结构示意图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图1中动刀座的结构示意图；

图5是图1中动刀的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置的结构示意图；

图7是图6的B-B剖视图；

图8是图6的右视图；

图9是图6的立体图；

图10是图6中动刀轴和动刀座的相对位置示意图；

图11是图10中动刀座的结构示意图；

图12a是图6中动刀片的结构示意图；

图12b是图12a的俯视图；

图13a是图6中兜风板的结构示意图；

图13b是图13a的俯视图；

图14a是图6中定刀片的结构示意图；

图14b是图14a的俯视图；

图15是本发明实施例提供的用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置的部分爆炸图；

图16是本发明实施例中定刀单元的局部相对位置示意图；

图17是本发明实施例中动刀单元的立体图；

图18是本发明实施例提供的秸秆切碎装置安装于玉米收获机摘穗台的结构示意图；

图中：101-左侧板，102-右侧板，103-定刀座，104-动刀轴，105-动刀片，1051-调节长孔，106-动刀座，107-定刀片；

1-定刀单元，11-定刀座，12-定刀片，121-台阶孔，1211-大径孔，1212-小径孔，13-第二螺栓，14-第三螺栓，2-动刀单元，21-动刀轴，211-轴管，212-轴头，213-轴头，214-传动轮，22-动刀组，221-动刀座，222-动刀片，2221-第一安装孔，223-第一螺栓，224-兜风板，2241-安装部，22411-第二安装孔，2242-兜风部，22421-避让槽，225-第四螺栓，3-侧壁，4-侧壁，5-固定板，51-调节长孔，6-机架，7-摘穗台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本实施例中，将玉米收获机作业时的前进方向定义为“前”，与“前”相反的方向定义为“后”。

如图6至图17共同所示，一种用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置，包括定刀单元1和动刀单元2，定刀单元1包括定刀座11和定刀片12，定刀座11固定安装于玉米收获机摘穗台的侧壁3和侧壁4上，在本实施例中，定刀座11上设置有三个并列布置的定刀片12，当然，定刀片12的数目不限于三个，本领域技术人员可根据需要自行选择定刀片12的数目。

在本实施例中，动刀单元2包括动刀轴21和三个动刀组22，动刀组22与定刀片12一一对应，需要说明的是，动刀组22的数目与定刀片12的数目一致，动刀轴21转动安装于侧壁3和侧壁4上。具体的，动刀轴21包括轴管211和分别设于轴管211两端的轴头212和轴头213，其中轴头212通过轴承安装于侧壁3上，轴头213穿出侧壁4且穿出端处固定有传动轮214，传动轮214优选为链轮，每个动刀组22均包括沿动刀轴21的轴向间隔且平行设置的至少两个动刀座221和沿动刀轴21的周向均匀分布的若干个动刀片222，在本实施例中，在每个动刀组22中，动刀座221的数目为三个，动刀片222的数目也为三个，当然，本领域技术人员可根据需要自行选择动刀座221和动刀片222的数目；动刀座221焊接或一体设于动刀轴21的轴管211上，每个动刀片222上间隔设置有三个第一安装孔2221，第一安装孔2221与动刀座221一一对应，动刀片222与每个动刀座221之间均通过第一紧固件连接，第一紧固件穿过对应的第一安装孔2221，第一紧固件优选为第一螺栓223，当然第一紧固件也可以选用螺钉等。

相邻两个动刀组22的动刀座221在动刀轴21的周向上呈一定角度分布。

这样，本发明实施例采用轴管式动刀轴替代了传统的花键式动刀轴，将动刀座221焊接或一体设于动刀轴21上，在动刀轴21上设置若干个动刀组22，相邻的动刀组22工作旋转过程中，对需要切碎的秸秆可以全覆盖切碎，切碎效果好；由于相邻两个动刀组22的动刀座221在动刀轴21的周向上呈一定角度分布，因而在对秸秆高速旋转切碎的过程中，可以大幅度降低秸秆对动刀片222的冲击载荷，减少震动，延长动刀片222的使用寿命；由于动刀座221焊接或一体设于动刀轴21上，可以根据需要选择合适长度的动刀轴21和合适数目的动刀组22，因动刀单元2可以对需要切碎的秸秆进行全覆盖切碎，这样本发明实施例提供的秸秆切碎装置可以加宽后作为独立的秸秆切碎装置，安装在大中型玉米收获机械(三行、四行、五行等)的摘穗台下部对秸秆进行切碎，改善其秸秆切碎效果，取消中部或者后部还田装置，减小大中型玉米收获机械的动力配置，降低整机的生产成本，或者是将空余出来的动力装置实现其他的动力匹配。由于本发明实施例提供的秸秆切碎装置，动力消耗小，也可以在大中型玉米收获机械的摘穗台下进行加装，作为辅助切碎，实现前部秸秆切碎，后部二次还田的联合秸秆粉碎模式，达到更好的切碎还田效果。

在对秸秆切碎过程中，旋转的动刀片222的刃部和固定的定刀片12的刃部之间需要有1-3mm的间隙量，由于动刀片222和定刀片12在使用过程中会出现正常磨损，磨损后刃部需要拆卸进行磨刃处理。结合图1至图5，现有技术中动刀片105和定刀片107的间隙量调整设计在了动刀片105上，即在动刀片105上开设有调节长孔1051，这样可以调整动刀片105的刃部直线到动刀轴104中心的距离,从而改变动刀片105的刃部和定刀片107的刃部之间的间隙量。但是，在工作过程中，动刀片105高速旋转对秸秆进行切碎，同时会受到秸秆对动刀片105的冲击载荷，调节长孔1051导致动刀片105在工作过程中容易产生松动，从而出现动刀片105和定刀片107产生碰撞，出现动刀座106、动刀片105、定刀片107变形损坏等故障。

为了避免因动刀片222松动而产生的定刀片12和动刀片222在工作过程中发生碰撞的故障现象，在本实施例中，第一安装孔2221为圆孔，第一紧固件与动刀片222和动刀座221之间设有螺纹锁固胶，这样动刀片222安装固定后即使受到较大的冲击载荷也不易发生松动。

由于动刀片222安装固定后不能移动，为了调整定刀片12的刃部与动刀片222的刃部间隙量，侧壁3和侧壁4上均设有固定板5，定刀座11的两端分别通过第二紧固件固定安装于固定板5上，固定板5上开设有供第二紧固件穿过的调节长孔51，第二紧固件优选为第二螺栓13，当然，第二紧固件也可以选用螺钉等等。这样通过调节长孔51和第二紧固件可以调整定刀座11的位置，从而整体上调整定刀片12的刃部与动刀片222刃部的间隙量。

由于制作等不可避免的原因，调整好定刀座11后，相对应的定刀片12的刃部和动刀片222的刃部不一定满足1-3mm的间隙量要求，为了保证满足间隙量的要求，在本实施例中，定刀片12通过第三紧固件固定安装于定刀座11，定刀片12上开设有与第三紧固件相配合的台阶孔121，台阶孔121具有大径孔1211和小径孔1212，小径孔1212的孔径略大于第三紧固件的杆径，第三紧固件优选为第三螺栓14，当然，也可以采用螺钉等。这样通过第三螺栓14和台阶孔121，可以实现对定刀片12的刃部与动刀片222的刃部进行1mm之内的微调整。

优选的，定刀片12的刃部和动刀片222的刃部均采用耐磨材料，耐磨材料优选为耐磨碳化钨材料，当然，也可以选用本领域技术人员能够实现的其它耐磨材料，在此不再赘述；定刀片12的刀身和动刀片222的刀身采用普通的材料制作，这样将动刀片222和定刀片12的刀身和刃部选用不同的材料制作，既节省了动刀片222和定刀片12的制造成本，又降低了维修更换费用，同时又保证了刃部的硬度和锋利程度。

此外，每个动刀组22还包括三个兜风板224，每个动刀组22中，兜风板224的数目与动刀片222的数目相同，兜风板224与动刀片222一一对应设置，兜风板224具有安装部2241和兜风部2242，安装部2241上间隔设置有若干个第二安装孔22411，第二安装孔22411与动刀座221一一对应，安装部2241与每个动刀座11之间均通过第四紧固件连接，第四紧固件穿过对应的第二安装孔22411，第四紧固件优选为第四螺栓225；兜风部2242朝向动刀片222设置，且兜风部2242上开设有避让动刀座221的避让槽22421。

这样装配好的兜风板224和动刀片222可以形成一个相对封闭的整体，每组动刀片222和兜风板224会形成类似卧式风机兜风片一样的叶片，在动刀片222高速旋转切碎的过程中，动刀片222和兜风板224形成的叶片会对要被切碎的秸秆形成向下的吸力，使被切秸秆能够迅速向下移动，增加了对秸秆的切碎效率；同时由于动刀片222和兜风板224形成的叶片高速旋转起来后，类似一个卧式风机的兜风片在工作，对地面的杂草和散落的秸秆能够吸起来进行二次切碎，加强了对秸秆的切碎效果。

如图6至图18共同所示，本发明实施例还公开了一种玉米收获机，包括机架6和安装于机架6的摘穗台7，摘穗台7的中后下部安装有秸秆切碎装置，秸秆切碎装置为上述用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置。

综上，本发明实施例提供的用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置及玉米收获机，实现了对需要切碎的秸秆进行全覆盖切碎，改善了秸秆切碎效果；避免了因动刀片松动而产生的定刀片和动刀片在工作过程中发生碰撞的故障现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置，包括定刀单元和动刀单元，其特征在于，所述定刀单元包括定刀座和定刀片，所述定刀座固定安装于所述玉米收获机摘穗台的两侧壁上，所述定刀座上设置有若干个并列布置的所述定刀片；

所述动刀单元包括动刀轴和若干个动刀组，所述动刀组与所述定刀片一一对应，所述动刀轴转动安装于两所述侧壁上，每个所述动刀组均包括沿所述动刀轴的轴向间隔且平行设置的至少两个动刀座和沿所述动刀轴的周向均匀分布的若干个动刀片，所述动刀座焊接或一体设于所述动刀轴上，每个所述动刀片上间隔设置有至少两个第一安装孔，所述第一安装孔与所述动刀座一一对应，所述动刀片与每个所述动刀座之间均通过第一紧固件连接，所述第一紧固件穿过对应的所述第一安装孔；

相邻两个所述动刀组的所述动刀座在所述动刀轴的周向上呈一定角度分布。

2.根据权利要求1所述的用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置，其特征在于，所述第一安装孔为圆孔；每个所述侧壁上均设有固定板，所述定刀座的两端分别通过第二紧固件固定安装于所述固定板上，所述固定板上开设有供所述第二紧固件穿过的调节长孔。

3.根据权利要求2所述的用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置，其特征在于，所述第一紧固件与所述动刀片和所述动刀座之间设有螺纹锁固胶。

4.根据权利要求2所述的用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置，其特征在于，所述定刀片通过第三紧固件固定安装于所述定刀座，所述定刀片上开设有与所述第三紧固件相配合的台阶孔，所述台阶孔具有大径孔和小径孔，所述小径孔的孔径略大于所述第三紧固件的杆径。

5.根据权利要求1所述的用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置，其特征在于，所述定刀片的刃部和所述动刀片的刃部均采用耐磨材料。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置，其特征在于，每个所述动刀组还包括若干个兜风板，所述兜风板与所述动刀片一一对应设置，所述兜风板具有安装部和兜风部，所述安装部上间隔设置有若干个第二安装孔，所述第二安装孔与所述动刀座一一对应，所述安装部与每个所述动刀座之间均通过第四紧固件连接，所述第四紧固件穿过对应的所述第二安装孔；所述兜风部朝向所述动刀片设置，且所述兜风部上开设有避让所述动刀座的避让槽。

7.一种玉米收获机，包括机架和安装于所述机架的摘穗台，所述摘穗台的中后下部安装有秸秆切碎装置，其特征在于，所述秸秆切碎装置为权利要求1-6中任一项所述的用于玉米收获机摘穗台的秸秆切碎装置。