CN109565963A - 一种小型立轴式深耕机 - Google Patents

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李云伍
刘得雄
张国勇
张植
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B33/00—Tilling implements with rotary driven tools, e.g. in combination with fertiliser distributors or seeders, with grubbing chains, with sloping axles, with driven discs
    • A01B33/08—Tools; Details, e.g. adaptations of transmissions or gearings
    • A01B33/10—Structural or functional features of the tools ; Theoretical aspects of the cutting action
    • A01B33/106—Structural or functional features of the tools ; Theoretical aspects of the cutting action the rotating shaft being oriented vertically or steeply inclined

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Abstract

本发明专利涉及一种小型立轴式深耕机，它解决了丘陵山地的耕作浅耕问题，具有良好的上翻下松作业效果，能打破多年未耕的犁底层，提高土壤蓄水保墒的能力，且能耗较低，整机尺寸较小。本发明创造性的采用提出以下方案：一种小型立轴式深耕机，包括动力装置、行走轮、传动箱和、两个立轴式分段非连续螺旋刀具和耕深调节装置等。两个立轴式分段非连续螺旋刀具外形尺寸相同，并与深耕机前进方向垂直排列。分段非连续螺旋刀片由刀片轴与沿其轴线方向上均布的三段螺旋刀刃组成。在刀盘中心开有一个六角方孔，用于整个刀盘与动力输出轴的联结；刀盘圆周方向均匀分布三个四方孔，三个分段非连续螺旋刀片通过三个四方孔用螺栓固定安装在刀盘上。

Description

一种小型立轴式深耕机
技术领域
本发明专利属于农业耕地机械领域，尤其是涉及一种小型立轴式深耕机。
背景技术
深耕深松是农艺耕作要求的重要内容之一，深耕能为作物生长提供深厚的耕层，加速养分分解与积累，促进土壤熟化，提高土壤蓄水保墒能力，并且提高农作物产量。由于地形限制，丘陵山地通常使用微耕机进行耕作，但微耕机大部分实际耕深只有10～15cm，因此长期浅耕浅作带来了新的问题：耕层底部出现坚硬的犁底层，土壤板结，严重影响作物根系发育、下扎；由于长期浅耕，土壤保肥保熵能力下降，肥料利用率低；板结的土地蓄水保水能力逐年弱化，作物抗旱、抗倒伏能力差；土壤通气度降低，好氧性微生物减少，作物病虫害增加。因此，丘陵山地耕地亟需进行深耕作业。欧美国家及中国平原地区普遍采用大、中型拖拉机悬挂深松铲或铧式犁进行耕作以打破犁底层。然而，大、中型拖拉机悬挂的深耕机组体积大、质量重，无法适应丘陵山地的地形条件。丘陵山地迫切需要适应其地形条件的小型深耕机。
小型深耕机要适应丘陵山地地形条件，需具有结构简单、小巧轻便的特征；对耕作部件而言，要求其作业效果理想、功率消耗低。立式旋耕刀具体积小，耕深稳定，如果作业过程中减少底层土壤的运移量，则可进一步减少作业的功率消耗，而分段的刀片曲面形状可满足这一目标。本发明专利即为基于此思想的，发明的基于立式铣削、具有上翻下松作业效果的立轴式分段螺旋刀具的小型立轴式深耕机。
发明内容
本发明的目的是针对于丘陵山地耕作的上述问题，提供一种小型立轴式深耕机。
本发明的技术方案为：一种小型立轴式深耕机。包括动力装置、行走轮、传动箱、两个立轴式分段螺旋刀具和耕深调节装置；动力装置的输出轴水平向后，动力输出轴末端为锥齿轮，该锥齿轮与传动箱内的传动轴的锥齿轮相啮合，传动轴另一端是直齿轮，该直齿轮与两个刀具轴的直齿轮啮合；刀盘圆周方向均匀分布三个四方孔，三个分段非连续螺旋刀片通过三个四方孔用螺栓固定安装在刀盘上；刀盘圆心有一六方孔，用于整个分段非连续螺旋刀具与刀具轴的联结。传动轴轴心线与传动箱中心轴线重合，与传动轴下端直齿轮啮合的两直齿轮关于该传动轴对称布置；两个立轴式分段非连续螺旋刀具外形尺寸相同，且关于传动轴轴心线对称布置，与深耕机前进方向垂直排列，保证旋耕的连续性和良好的抛土性。刀具轴一端为圆柱形，一端为正六边形，刀具轴正六边形一端有定位孔；刀盘为圆形，刀盘圆心处有一六方孔，圆周方向有三个四方孔，三个四方孔关于刀盘圆心对称分布；刀盘中心的六角方孔下端有一个刀盘凸台，该凸台在垂直于轴向方向开有定位孔；刀盘通过六角方孔安装在刀具轴上并进行力矩传递，通过定位销与刀盘凸台上的定位孔与刀具轴上的定位孔的配合安装完成刀盘与刀具轴的轴向定位与固定。分段非连续螺旋刀片的刀片轴整体为圆柱形，刀片轴一端靠近末端处为正方体形，与刀盘上四方孔配合安装并传递力矩；刀片轴带有正方体形一端的顶部为螺纹，通过螺母将刀片轴紧固在刀盘上。分段非连续螺旋刀片由刀片轴与沿其轴线方向上均布的三段螺旋刀刃组成，保证刀片具有较好的切土、抛土性能并避免在耕作过程中土壤抛洒太远而出现“中空”的开沟效果，同时降低抛土功率消耗，三段螺旋刀刃的母线在同一刀片轴纵剖切面内，三段螺旋刀刃通过焊接连接在刀片轴上。分段非连续螺旋刀片其刀片轴最上端的螺旋刀刃的焊接终点与刀盘有一定的间隙，便于抛土并减少土壤粘在刀具上；刀片轴上最下端螺旋刀刃的焊接起点与刀轴末端平齐，保证良好的起始耕地效果。三个分段非连续螺旋刀片完全相同，同一刀片轴上的三段螺旋刀刃完全相同；为了保证旋耕的连续性和良好的抛土性，安装时保证螺旋刀刃的旋向相同，关于刀盘圆心对称分布。
相比于现有技术，本发明专利其作业机理是基于立式铣削的模式，采用三段螺旋刀刃，具有上翻下松的作业效果，能打破多年未耕的犁底层，提高土壤蓄水保湿的能力；采用沿刀盘圆周对称式分布的三组螺旋刀片，耕深和碎土率符合要求，具有良好的整机稳定性和低功率消耗；刀具结构简单，体积小，作业功率消耗降低，适用于丘陵山地的深耕作业。
附图说明
图1是本发明专利的一种整体结构示意图。
图2是本发明专利的传动箱的一种结构示意图。
图3是本发明专利的刀具的一种整体结构图。
图4是本发明专利的刀盘的一种结构图。
图5是本发明专利的刀片的一种结构图。
附图中，1为动力装置，2为行走轮，3为传动箱，4为分段非连续螺旋刀具，5为传动轴，6为锥齿轮，7为直齿轮，8为刀具轴，9为刀盘，10为分段非连续螺旋刀片，11为刀片轴，12为刀刃，13为六角方孔，14为四方孔，15为刀盘凸台，16为耕深调节棒，17为轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利的实例作详细说明。
如附图所示，本发明为一种小型立轴式深耕机。主要包括动力装置1，行走轮2，传动箱3，分段非连续螺旋刀具4。在传动箱3中心轴线位置通过两个轴承17将传动轴5安装在传动箱内，保证两个刀具轴8直齿轮的安装位置关于传动轴5轴线对称，并通过轴承安装在传动箱内，两个立轴式分段非连续螺旋刀具4外形尺寸相同，转速和旋向相同，并与深耕机前进方向垂直排列。两个分段非连续螺旋刀具4完全相同，保证旋耕的连续性和良好的抛土性。
刀具轴8一端为圆柱形，一端为正六边形，刀具轴8正六边形一端上有定位孔；刀盘9为圆形刀盘，刀盘9的圆心有一个六方孔13，在刀盘9圆周方向有三个四方孔14，三个四方孔14关于刀盘9圆心对称分布，在刀盘9中心的六角方孔13下端延伸出一个刀盘凸台15，该凸台在垂直于轴向方向开有定位孔，便于刀盘9的在动力输出转轴的轴向定位。刀盘9通过六角方孔13安装在刀具轴8上并进行力矩传递，通过刀盘凸台15上的定位孔与刀具轴8上的定位孔，用定位销进行轴向定位与固定。
分段非连续性螺旋刀片10的刀片轴11采用圆柱形，刀片轴11上部为正方体形，与刀盘9上四方孔14配合安装并传递力矩，刀片轴11最上端加工有螺纹，通过螺栓将刀片轴11紧固在刀盘9上。
分段非连续螺旋刀片10由刀片轴11与沿其轴线方向上均布的三段螺旋刀刃12组成，三段螺旋刀刃12的母线在同一刀片轴11纵剖切面内，保证刀片具有较好的切土、抛土性能并避免在耕作过程中土壤抛洒太远而出现“中空”的开沟效果，同时降低抛土功率消耗，三段螺旋刀刃12通过焊接连接在刀片轴11上。
分段非连续螺旋刀片10其刀片轴11最上端的螺旋刀刃12的焊接终点与刀盘9保留一定的间隙，便于抛土并减少土壤粘在刀具上；刀片轴11上最下端螺旋刀刃12的焊接起点与刀片轴11末端平齐，保证良好的起始耕地效果。三个分段非连续螺旋刀片10完全相同，同一刀片轴11上的三段螺旋刀刃12完全相同；为了保证旋耕的连续性和良好的抛土性，安装时保证螺旋刀刃12的旋向相同，关于刀盘9圆心对称分布。
耕深调节棒16为长条形，在竖直方向上开有多个间距相等的定位螺栓孔，通过与焊接在车架梁上的吊耳进行螺栓连接固定在车架上，通过定位螺栓孔的上下固定位置变化达到耕深调节的效果。
本发明的动力传递过程为：动力装置1的动力输出轴水平向后，动力输出轴末端有锥齿轮，该锥齿轮与传动轴上的锥齿轮6相啮合，以此将动力传至传动轴5，并将动力输出轴水平方向转矩转换为竖直方向转矩，传动轴另一端通过直齿轮7与传动箱内的刀具轴8相连，将转矩转递到刀具轴8，刀具轴8与立轴式分段螺旋刀具4相连，将转矩传递到立轴式分段螺旋刀具4，实现螺旋刀具的深耕作业。
在耕作过程中，螺旋刀刃的运动轨迹为刀盘旋转与深耕机前进两种运动合成的余摆线，可以有效切削土壤，减小切削阻力，降低刀片的振动和冲击，提高整机的工作稳定性；本发明采用的分段非连续的螺旋刀片，耕作时下层土壤粒子位移量小，对下层土壤粒子的扰动小达到松土效果的同时减少抛土功率消耗，耕作时上层土壤粒子位移量明显增加，可以更充分运移土壤，因此，本发明设计的深耕机更能达到上翻下松的目的，更能适应耕作与农艺要求。

Claims (7)

1.一种小型立轴式深耕机。包括动力装置、行走轮、传动箱、两个立轴式分段螺旋刀具和耕深调节装置；动力装置的输出轴水平向后，动力输出轴末端为锥齿轮，该锥齿轮与传动箱内的传动轴的锥齿轮相啮合，传动轴另一端是直齿轮，该直齿轮与两个刀具轴的直齿轮啮合；刀盘圆周方向均匀分布三个四方孔，三个分段非连续螺旋刀片通过三个四方孔用螺栓固定安装在刀盘上；刀盘圆心有一六方孔，用于整个分段非连续螺旋刀具与刀具轴的联结。
2.根据权利要求1所述的一种小型立轴式深耕机，其特征在于：传动轴轴心线与传动箱中心轴线重合，与传动轴下端直齿轮啮合的两直齿轮关于该传动轴对称布置；两个立轴式分段非连续螺旋刀具外形尺寸相同，且关于传动轴轴心线对称布置，与深耕机前进方向垂直排列，保证旋耕的连续性和良好的抛土性。
3.根据权利要求1所述的一种小型立轴式深耕机，其特征在于：刀具轴一端为圆柱形，一端为正六边形，刀具轴正六边形一端有定位孔；刀盘为圆形，刀盘圆心处有一六方孔，圆周方向有三个四方孔，三个四方孔关于刀盘圆心对称分布；刀盘中心的六角方孔下端有一个刀盘凸台，该凸台在垂直于轴向方向开有定位孔；刀盘通过六角方孔安装在刀具轴上并进行力矩传递，通过定位销与刀盘凸台上的定位孔与刀具轴上的定位孔的配合安装完成刀盘与刀具轴的轴向定位与固定。
4.根据权利要求1或3所述的小型立轴式深耕机，其特征在于：分段非连续螺旋刀片的刀片轴整体为圆柱形，刀片轴一端靠近末端处为正方体形，与刀盘上四方孔配合安装并传递力矩；刀片轴带有正方体形一端的顶部为螺纹，通过螺母将刀片轴紧固在刀盘上。
5.根据权利要求1或3所述的小型立轴式深耕机，其特征在于：分段非连续螺旋刀片由刀片轴与沿其轴线方向上均布的三段螺旋刀刃组成，保证刀片具有较好的切土、抛土性能并避免在耕作过程中土壤抛洒太远而出现“中空”的开沟效果，同时降低抛土功率消耗，三段螺旋刀刃的母线在同一刀片轴纵剖切面内，三段螺旋刀刃通过焊接连接在刀片轴上。
6.根据权利要求1或5所述的小型立轴式深耕机，其特征在于：分段非连续螺旋刀片其刀片轴最上端的螺旋刀刃的焊接终点与刀盘有一定的间隙，便于抛土并减少土壤粘在刀具上；刀片轴上最下端螺旋刀刃的焊接起点与刀轴末端平齐，保证良好的起始耕地效果。
7.根据权利要求1或5所述的小型立轴式深耕机，其特征在于：三个分段非连续螺旋刀片完全相同，同一刀片轴上的三段螺旋刀刃完全相同；为了保证旋耕的连续性和良好的抛土性，安装时保证螺旋刀刃的旋向相同，关于刀盘圆心对称分布。
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