CN109845433A - 一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，属于水稻农用机械技术领域。本翻土整土一体机包括机架、设置在机架前端的转向轮、设置在机架后端的行走轮和驱动行走轮旋转的动力源，位于转向轮和行走轮之间的机架上设置若干个间距分布的耕土单元，耕土单元包括包围罩、翻耕刀具和分散轴，保护罩固定在机架上，翻耕刀具固定在包围罩内，翻耕刀具部分伸出包围罩前端，分散轴的前端固定设置有若干分散刀盘，固定连杆、活动连杆、摆臂和连接板二依次首尾铰接形成连杆机构；分散轴的后端连接一输入轴，输入轴与分散轴之间通过一万向节相连，输入轴连接动力源。本发明具有效率高、适于少耕种植模式等优点。
Description
技术领域
本发明属于水稻农用机械技术领域，涉及一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机。
背景技术
水稻的少耕种植模式在行业内一般是指由哈尔滨农业机械研究所研制的水稻保护性少耕节水技术，该技术是指以翻耕已经收割后水稻田中两行稻茬之间的土壤，使稻茬之间的土壤呈带状旋耕后并对其整土，保留原稻茬不动，将秧苗插播在翻土整土后的两个稻茬之间。这样做的好处在于：可以减少50％的土壤翻耕；大幅度降低水田耕地作业时的动力消耗和费用；由于采用带状少耕润田插秧的整地方法，取消了传统水耙田、耢平、沉淀和捞残茬四个作业环节，降低了劳动消耗并节约费用；泡田用水相比传统整地方式可以节约30％～40％(未翻土部分吸水性较差)；整田周期由原来的10～15d降低至1～2d；实现了少耕和根茬及部分秸秆还田的保护性耕作；增产增收。
虽然上述少耕种植模式有众多优势，但是，其优势都是基于其理想的耕种方式和理想的种植方式，从耕地整地方面，传统的旋耕机难以确保翻耕后的片状区域内的土壤被一次性打散，且旋耕机容易使片状的区域翻耕区域内的土壤挤到稻茬所在的未翻耕区域内，使整平过程因稻茬的存在而变得很费劲。
基于此，对少耕种植模式下，需要翻耕整田设备具备如下功能：1、确保片状翻耕区域内翻出的土壤不进入稻茬所在的未翻耕部位；2、翻出的大块土壤需要在翻耕区域内被分散和碾碎，尽可能的存留在原本的位置不变；3、翻耕整土过程最好能够一次性完成，由于翻耕区域限定在相邻稻茬之间的片状区域，二次翻土或整土时农耕机要与第一次的耕田轨迹相同是很难的，使减少耕田土壤50％的目标难以实现；4、传统的分散碎土采用齿状结构刮散的方式，受到土壤阻力影响，散土结构在纵向位置不能固定，从而出现散土不均，需要多次操作方可均匀，这也是影响翻土整土一次性完成的重要因素。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，本发明所要解决的技术问题是如何提高翻耕整土的效率，使翻耕后的土壤能够进行充分的分散和匀化。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，本翻土整土一体机包括机架、设置在机架前端的转向轮、设置在机架后端的行走轮和驱动行走轮旋转的动力源，位于转向轮和行走轮之间的机架上设置若干个间距分布的耕土单元，所述耕土单元包括包围罩、翻耕刀具和分散轴，所述保护罩固定在机架上，所述翻耕刀具固定在包围罩内，所述翻耕刀具部分伸出包围罩前端，所述分散轴的前端固定设置有若干分散刀盘，所述分散刀盘位于包围罩内，所述包围罩的下端、前端和后端均开口，所述包围罩的宽度大于翻耕刀具的宽度，所述分散轴上固定设置有一螺纹套，所述分散轴上还固定设置有一安装臂，所述安装臂包括连接板一和与连接板一垂直的连接板二，所述连接板一的一端与连接板二的一端固定相连，所述连接板一的另一端与分散轴之间通过轴承相连，所述连接板二的另一端转动连接有一传动齿圈，所述传动齿圈与螺纹套啮合，所述传动齿圈的轴线固定连接有一摆臂，所述摆臂的一端与传动齿圈所在的转轴固定相连，所述摆臂的另一端铰接一活动连杆，所述活动连接还铰接一固定连杆，所述固定连杆固定在机架上，所述固定连杆、活动连杆、摆臂和连接板二依次首尾铰接形成连杆机构；所述分散轴的后端连接一输入轴，所述输入轴与分散轴之间通过一万向节相连，所述输入轴连接动力源。
包围罩在机架上的纵向位置可调，各耕土单元之间的间隔即为相邻包围罩之间的间隔，这一间隔间距的大小取决于各稻茬之间的间距，根据在先一次水稻种植中水稻插秧间距的方式决定，确保各耕土单元正好处于相邻稻茬之间。
翻耕刀具将位于稻茬之间的土壤翻起后进入包围罩内，分散轴纵向往复摆动的同时自转，对包围罩内的土壤进行切细和打散。
分散轴的运动轨迹和原理是：动力源驱动输入轴旋转，输入轴通过万向节与分散轴相连，使分散轴能够自转，固定连杆固定在机架上，分散轴旋转的过程中螺纹套与传动齿圈啮合，使传动齿圈旋转，传动齿圈旋转的过程中带动摆臂旋转，固定连杆、活动连杆、摆臂和连接板二依次首尾铰接形成的连杆机构使传动齿圈、连接板一、连接板二、分散轴在纵向方向往复运动，分散轴的摆动幅度由连杆机构的尺寸决定，调整处于连杆机构中的摆臂的长度可以对分散轴的摆幅进行调节。
包围罩的作用不仅仅是为了对翻耕后的土壤进入稻茬所在区域，同时也能够配合分散轴上的分散刀盘提高分散效率，分散轴的纵向往复运动，一方面能够减小分散阻力，避免土壤对包围罩造成较大压力使土壤挤出包围罩之外，另一方面可以提高分散效率，使分散刀盘对土壤有螺旋方向的分散之外，还对土壤具有纵向方向上的“打击”，分散轴的旋转速度和纵向摆动频率较大，可以避免分散轴纵向摆动对未分散土壤的“错失”。
包围罩的底部两侧位于稻茬所在区域的上方，且包围罩与未翻土区域的底面间距较小，能够避免大块土壤从缝隙内排出包围罩之外。
在上述的一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机中，所述分散轴与水平面之间呈15～45°倾角。
分散轴与水平面之间的倾角一部分由分散轴的纵向摆动幅度分担，另一部分是分散轴与水平面之间的基础倾角，该倾角的设置是为了使各分散刀盘均能够与未分散土壤接触，提高效率。
在上述的一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机中，所述包围罩的前端开口口径大于后端开口口径。
包围罩呈梯形结构，一方面可以在包围罩随机架前行的过程中对土壤进行挤压，使分散刀盘对土壤的分散效果更好，另一方面能够造成“集水”的效果，使稻田内水流在分散罩后端的排出压力增大，对分散罩进行清理的同时，还能够对土壤进行冲刷，提高效率和分散效果。
在上述的一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机中，所述摆臂上具有若干安装孔，可通过选取其中一安装孔与活动连杆铰接以调整分散轴的纵向摆动幅度。
通过更换安装孔与活动连杆铰接，以调整分散轴的摆幅，从而适应不同土质和稻田的不同情况的需要。
在上述的一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机中，所述输入轴上固定连接有带轮一，所述机架上转动连接有中间轴，所述中间轴上固定设置有带轮二，所述带轮一和带轮二之间通过皮带相连，所述中间轴上固定设置有锥齿圈一，所述机架上转动连接有一输出轴，所述输出轴上固定设置有与锥齿圈一啮合的锥齿圈二，所述输出轴与行走轮之间通过链条相连；所述中间轴连接动力源。
为了匀化稻田中土壤的分散效果，分散轴的转动和摆动均与行走轮同步，利用中间轴使行走机构与分散轴的运动同步；各耕土单元与动力源的连接方式一致。
在上述的一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机中，所述机架上铰接有位于行走轮后方的压杆，所述压杆的下端转动连接有赶平辊。
赶平辊对分散后的土壤进行赶平，其受自重而压紧稻田表面，使分散后松散凸起的土壤趋于平整。
在上述的一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机中，所述翻耕刀具的两侧分别具有一挡边。
挡边的作用能够增大对土壤的导向，同时避免翻起后的土块对包围罩造成较大压力。
在上述的一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机中，所述包围罩的前端具有一外翻的导向部。
导向部的作用能够增大包围罩的“集水”效果和“聚土”效果。
在上述的一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机中，所述动力源为燃油发动机或电机，燃油发动机或电机的输出端与中间轴相连。
在上述的一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机中，所述机架上固定设置有一挡泥罩，所述档泥罩包裹分散轴的中部、固定连杆、活动连杆、摆臂、连接板一、连接板二、螺纹套和传动齿圈，所述挡泥罩与分散轴的连接处采用波纹状的橡胶板相连。
这里所说的波纹状的橡胶板为部分重叠的橡胶板，分散轴的摆动位移通过橡胶板的折叠部位大小的改变来补偿，分散轴与橡胶板的中部采用轴承相连。
需要说明的是：本申请中提及的一次性完成对土壤的翻耕和整平是相对而言的，在土质和种植技术允许的情况下可以一次完成对稻茬间土壤的翻耕和整平，避免二次操作过程中运行轨迹不一而影响少耕种植模式的效果。本申请中的一体机基于背景技术中提及的少耕种植模式，不排除其用于普通种植模式和对非水稻田进行的翻耕整土的可能。对与本申请无关紧要的转向轮的转向机构、方向盘等结构不予赘述。
附图说明
图1是本一体机的结构示意图。
图2是本一体机中耕土单元的结构示意图。
图3是本一体机中包围罩的平面结构示意图。
图4是本一体机中翻耕刀具的平面结构示意图。
图中，11、机架；12、转向轮；13、行走轮；2、包围罩；21、挡边；22、导向部；23、翻耕刀具；31、分散轴；32、分散刀盘；33、螺纹套；34、万向节；35、输入轴；41、安装臂；411、连接板一；412、连接板二；42、传动齿圈；43、摆臂；44、活动连杆；45、固定连杆；51、带轮一；52、带轮二；53、锥齿圈一；54、输出轴；55、锥齿圈二；61、压杆；62、赶平辊。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1和图2所示，本翻土整土一体机包括机架11、设置在机架11前端的转向轮12、设置在机架11后端的行走轮13和驱动行走轮13旋转的动力源，位于转向轮12和行走轮13之间的机架11上设置若干个间距分布的耕土单元，耕土单元包括包围罩2、翻耕刀具23和分散轴31，保护罩固定在机架11上，翻耕刀具23固定在包围罩2内，翻耕刀具23部分伸出包围罩2前端，分散轴31的前端固定设置有若干分散刀盘32，分散刀盘32位于包围罩2内，包围罩2的下端、前端和后端均开口，包围罩2的宽度大于翻耕刀具23的宽度，分散轴31上固定设置有一螺纹套33，分散轴31上还固定设置有一安装臂41，安装臂41包括连接板一411和与连接板一411垂直的连接板二412，连接板一411的一端与连接板二412的一端固定相连，连接板一411的另一端与分散轴31之间通过轴承相连，连接板二412的另一端转动连接有一传动齿圈42，传动齿圈42与螺纹套33啮合，传动齿圈42的轴线固定连接有一摆臂43，摆臂43的一端与传动齿圈42所在的转轴固定相连，摆臂43的另一端铰接一活动连杆44，活动连接还铰接一固定连杆45，固定连杆45固定在机架11上，固定连杆45、活动连杆44、摆臂43和连接板二412依次首尾铰接形成连杆机构；分散轴31的后端连接一输入轴35，输入轴35与分散轴31之间通过一万向节34相连，输入轴35连接动力源。
包围罩2在机架11上的纵向位置可调，各耕土单元之间的间隔即为相邻包围罩2之间的间隔，这一间隔间距的大小取决于各稻茬之间的间距，根据在先一次水稻种植中水稻插秧间距的方式决定，确保各耕土单元正好处于相邻稻茬之间。
翻耕刀具23将位于稻茬之间的土壤翻起后进入包围罩2内，分散轴31纵向往复摆动的同时自转，对包围罩2内的土壤进行切细和打散。
分散轴31的运动轨迹和原理是：动力源驱动输入轴35旋转，输入轴35通过万向节34与分散轴31相连，使分散轴31能够自转，固定连杆45固定在机架11上，分散轴31旋转的过程中螺纹套33与传动齿圈42啮合，使传动齿圈42旋转，传动齿圈42旋转的过程中带动摆臂43旋转，固定连杆45、活动连杆44、摆臂43和连接板二412依次首尾铰接形成的连杆机构使传动齿圈42、连接板一411、连接板二412、分散轴31在纵向方向往复运动，分散轴31的摆动幅度由连杆机构的尺寸决定，调整处于连杆机构中的摆臂43的长度可以对分散轴31的摆幅进行调节。
包围罩2的作用不仅仅是为了对翻耕后的土壤进入稻茬所在区域，同时也能够配合分散轴31上的分散刀盘32提高分散效率，分散轴31的纵向往复运动，一方面能够减小分散阻力，避免土壤对包围罩2造成较大压力使土壤挤出包围罩2之外，另一方面可以提高分散效率，使分散刀盘32对土壤有螺旋方向的分散之外，还对土壤具有纵向方向上的“打击”，分散轴31的旋转速度和纵向摆动频率较大，可以避免分散轴31纵向摆动对未分散土壤的“错失”。
包围罩2的底部两侧位于稻茬所在区域的上方，且包围罩2与未翻土区域的底面间距较小，能够避免大块土壤从缝隙内排出包围罩2之外。
分散轴31与水平面之间呈15～45°倾角。分散轴31与水平面之间的倾角一部分由分散轴31的纵向摆动幅度分担，另一部分是分散轴31与水平面之间的基础倾角，该倾角的设置是为了使各分散刀盘32均能够与未分散土壤接触，提高效率。
如图3所示，包围罩2的前端开口口径大于后端开口口径。包围罩2呈梯形结构，一方面可以在包围罩2随机架11前行的过程中对土壤进行挤压，使分散刀盘32对土壤的分散效果更好，另一方面能够造成“集水”的效果，使稻田内水流在分散罩后端的排出压力增大，对分散罩进行清理的同时，还能够对土壤进行冲刷，提高效率和分散效果。
摆臂43上具有若干安装孔，可通过选取其中一安装孔与活动连杆44铰接以调整分散轴31的纵向摆动幅度。通过更换安装孔与活动连杆44铰接，以调整分散轴31的摆幅，从而适应不同土质和稻田的不同情况的需要。
如图1所示，输入轴35上固定连接有带轮一51，机架11上转动连接有中间轴，中间轴上固定设置有带轮二52，带轮一51和带轮二52之间通过皮带相连，中间轴上固定设置有锥齿圈一53，机架11上转动连接有一输出轴54，输出轴54上固定设置有与锥齿圈一53啮合的锥齿圈二55，输出轴54与行走轮13之间通过链条相连；中间轴连接动力源。为了匀化稻田中土壤的分散效果，分散轴31的转动和摆动均与行走轮13同步，利用中间轴使行走机构与分散轴31的运动同步；各耕土单元与动力源的连接方式一致。
机架11上铰接有位于行走轮13后方的压杆61，压杆61的下端转动连接有赶平辊62。赶平辊62对分散后的土壤进行赶平，其受自重而压紧稻田表面，使分散后松散凸起的土壤趋于平整。
如图4所示，翻耕刀具23的两侧分别具有一挡边21。挡边21的作用能够增大对土壤的导向，同时避免翻起后的土块对包围罩2造成较大压力。
如图2和图3所示，包围罩2的前端具有一外翻的导向部22。导向部22的作用能够增大包围罩2的“集水”效果和“聚土”效果。
动力源为燃油发动机或电机，燃油发动机或电机的输出端与中间轴相连。
机架11上固定设置有一挡泥罩，档泥罩包裹分散轴31的中部、固定连杆45、活动连杆44、摆臂43、连接板一411、连接板二412、螺纹套33和传动齿圈42，挡泥罩与分散轴31的连接处采用波纹状的橡胶板相连。这里所说的波纹状的橡胶板为部分重叠的橡胶板，分散轴31的摆动位移通过橡胶板的折叠部位大小的改变来补偿，分散轴31与橡胶板的中部采用轴承相连。
需要说明的是：本申请中提及的一次性完成对土壤的翻耕和整平是相对而言的，在土质和种植技术允许的情况下可以一次完成对稻茬间土壤的翻耕和整平，避免二次操作过程中运行轨迹不一而影响少耕种植模式的效果。本申请中的一体机基于背景技术中提及的少耕种植模式，不排除其用于普通种植模式和对非水稻田进行的翻耕整土的可能。对与本申请无关紧要的转向轮12的转向机构、方向盘等结构不予赘述，附图中也未示出。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，本翻土整土一体机包括机架(11)、设置在机架(11)前端的转向轮(12)、设置在机架(11)后端的行走轮(13)和驱动行走轮(13)旋转的动力源，位于转向轮(12)和行走轮(13)之间的机架(11)上设置若干个间距分布的耕土单元，所述耕土单元包括包围罩(2)、翻耕刀具(23)和分散轴(31)，所述保护罩固定在机架(11)上，所述翻耕刀具(23)固定在包围罩(2)内，所述翻耕刀具(23)部分伸出包围罩(2)前端，所述分散轴(31)的前端固定设置有若干分散刀盘(32)，所述分散刀盘(32)位于包围罩(2)内，所述包围罩(2)的下端、前端和后端均开口，所述包围罩(2)的宽度大于翻耕刀具(23)的宽度，所述分散轴(31)上固定设置有一螺纹套(33)，所述分散轴(31)上还固定设置有一安装臂(41)，所述安装臂(41)包括连接板一(411)和与连接板一(411)垂直的连接板二(412)，所述连接板一(411)的一端与连接板二(412)的一端固定相连，所述连接板一(411)的另一端与分散轴(31)之间通过轴承相连，所述连接板二(412)的另一端转动连接有一传动齿圈(42)，所述传动齿圈(42)与螺纹套(33)啮合，所述传动齿圈(42)的轴线固定连接有一摆臂(43)，所述摆臂(43)的一端与传动齿圈(42)所在的转轴固定相连，所述摆臂(43)的另一端铰接一活动连杆(44)，所述活动连接还铰接一固定连杆(45)，所述固定连杆(45)固定在机架(11)上，所述固定连杆(45)、活动连杆(44)、摆臂(43)和连接板二(412)依次首尾铰接形成连杆机构；所述分散轴(31)的后端连接一输入轴(35)，所述输入轴(35)与分散轴(31)之间通过一万向节(34)相连，所述输入轴(35)连接动力源。
2.根据权利要求1所述一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，所述分散轴(31)与水平面之间呈15～45°倾角。
3.根据权利要求2所述一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，所述包围罩(2)的前端开口口径大于后端开口口径。
4.根据权利要求1或2或3所述一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，所述摆臂(43)上具有若干安装孔，可通过选取其中一安装孔与活动连杆(44)铰接以调整分散轴(31)的纵向摆动幅度。
5.根据权利要求1或2或3所述一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，所述输入轴(35)上固定连接有带轮一(51)，所述机架(11)上转动连接有中间轴，所述中间轴上固定设置有带轮二(52)，所述带轮一(51)和带轮二(52)之间通过皮带相连，所述中间轴上固定设置有锥齿圈一(53)，所述机架(11)上转动连接有一输出轴(54)，所述输出轴(54)上固定设置有与锥齿圈一(53)啮合的锥齿圈二(55)，所述输出轴(54)与行走轮(13)之间通过链条相连；所述中间轴连接动力源。
6.根据权利要求1或2或3所述一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，所述机架(11)上铰接有位于行走轮(13)后方的压杆(61)，所述压杆(61)的下端转动连接有赶平辊(62)。
7.根据权利要求1或2或3所述一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，所述翻耕刀具(23)的两侧分别具有一挡边(21)。
8.根据权利要求3所述一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，所述包围罩(2)的前端具有一外翻的导向部(22)。
9.根据权利要求1或2或3所述一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，所述动力源为燃油发动机或电机，燃油发动机或电机的输出端与中间轴相连。
10.根据权利要求1或2或3所述一种适于少耕种植模式的水稻田翻土整土一体机，其特征在于，所述机架(11)上固定设置有一挡泥罩，所述档泥罩包裹分散轴(31)的中部、固定连杆(45)、活动连杆(44)、摆臂(43)、连接板一(411)、连接板二(412)、螺纹套(33)和传动齿圈(42)，所述挡泥罩与分散轴(31)的连接处采用波纹状的橡胶板相连。
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| CN102523765A (zh) * | 2012-01-05 | 2012-07-04 | 无锡华源凯马发动机有限公司 | 茶田翻耕机 |
| CN208128776U (zh) * | 2018-01-18 | 2018-11-23 | 张新宾 | 一种微型翻耕机 |
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| CN115474451B (zh) * | 2022-10-08 | 2023-06-20 | 安徽袁粮水稻产业有限公司 | 一种水稻田间稻茬处理装置 |
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