CN110249798A - 一种秸秆揉丝密化还田机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种秸秆揉丝密化还田机，包括：壳体，其包括两个侧板和多个横梁；捡拾切碎装置，其安装在壳体上；揉丝辊，其两端分别可旋转的支撑在两个侧板上；揉丝凹板，其两端分别连接在两个侧板上；揉丝凹板的凹面侧朝向揉丝辊设置；抛扬风机，其两端分别安装在两个侧板上，抛扬风机外侧设置有风机罩体；多个铧式犁，其通过犁架悬挂在壳体上；多个铧式犁等距排列在抛扬风机的一侧，并且铧式犁与抛扬风机之间的距离沿风机一端至另一端依次增大；多个导流管，其与多个铧式犁一一对应设置；其中，秸秆经捡拾切碎装置切碎后，依次经过揉丝间隙、风机罩体及导流管后落入铧式犁耕出的垄沟中，并且被相邻的铧式犁翻覆的土垡覆盖。

Description

一种秸秆揉丝密化还田机

技术领域

本发明属于农业工程机械技术领域，特别涉及一种秸秆揉丝密化还田机。

背景技术

秸秆施入土壤能补充土壤有机质，提高土壤微生物活性，增强土壤供肥能力、改善土壤结构和理化性质。秸秆还田既是秸秆利用不可替代的主渠道，又是增加土壤有机质保护地力，实现农业可持续发展的需要。现有秸秆还田模式多以秸秆粉碎后直接翻压和秸秆覆盖还田为主，其秸秆还田腐解所需时间较长，特别是高寒地区，已经成为秸秆还田推广区域生产实践的主要障碍。现有秸秆还田机对秸秆还田处理主要是将秸秆粉碎后覆盖于地表，或浅埋于土壤中，覆盖还田可以减少土壤水分蒸发，但是秸秆腐解速度较慢，容易诱发病害，还会造成作物的生育期延迟。浅埋还田易造成土壤空隙过大，给后续的播种作业造成通过性差、种子无法与土壤紧密接触，影响种子发芽等问题。而且分布于土壤表面的秸秆腐化后，有机质主要存在于土壤表层，对于整个耕层土壤的有机质含量作用不明显，特别是不利于消灭病虫草害。因此有必要探索有利于农机农艺融合技术展开，有利于加快秸秆的腐化速度，并且进一步改善耕层土壤的有机质分布及有利于消灭病虫草害的秸秆还田新模式及其装备。

发明内容

本发明的目的是提供一种秸秆揉丝密化还田机，其在捡拾切碎装置后方设置有揉丝细化装置、抛扬输送装置及翻土掩埋密化装置；将捡拾切碎装置切碎的秸秆进行揉丝处理，使其更加揉丝细碎化，并且通过铧式犁翻覆土壤将揉丝细碎化后的秸秆密化集中掩埋于垄间，以促进秸秆的快速腐化。

本发明提供的技术方案为：

一种秸秆揉丝密化还田机，包括：

壳体，其包括两个侧板和多个横梁；

其中，所述两个侧板间隔对称设置，所述多个横梁的两端分别与所述两个侧板固定连接；

捡拾切碎装置，其安装在所述壳体上；

揉丝辊，其两端分别可旋转的支撑在所述两个侧板上；

揉丝凹板，其两端分别连接在所述两个侧板上；所述揉丝凹板的凹面侧朝向所述揉丝辊设置，并且与所述揉丝辊之间形成揉丝间隙；

其中，所述揉丝辊的外表面与所述揉丝凹板的凹面侧上分别设置有多条凸棱；

抛扬风机，其两端分别安装在所述两个侧板上，所述抛扬风机外侧设置有风机罩体；

多个铧式犁，其通过犁架悬挂在所述壳体上；所述多个铧式犁等距排列在所述抛扬风机的一侧，并且所述铧式犁与所述抛扬风机之间的距离沿所述风机一端至另一端依次增大；

多个导流管，其与所述多个铧式犁一一对应设置；

其中，所述导流管的进料端与所述风机罩体连通，所述导流管的出料端朝向所述铧式犁的尾部设置；

驱动机构，其同时驱动所述捡拾切碎装置、所述揉丝辊以及所述抛扬风机；

其中，所述秸秆经捡拾切碎装置切碎后，依次经过所述揉丝间隙、所述风机罩体及所述导流管后落入所述铧式犁耕出的垄沟中，并且被相邻的铧式犁翻覆的土垡覆盖。

优选的是，所述捡拾切碎装置包括：

甩刀轴，其两端分别可旋转地支撑在所述两个侧板上；

多个甩刀座，其均匀设置在所述甩刀轴的外圆周面上；

多个甩刀，其分别铰接在所述多个甩刀座上；

多个定刀，其分别固定安装在所述壳体上，并且所述定刀的刃口朝向所述甩刀轴设置。

优选的是，所述的秸秆揉丝密化还田机还包括：

两个张紧装置，其分别设置在所述揉丝凹板的两端；

其中，所述张紧装置的一端固定连接在所述揉丝凹板的凸面侧，另一端固定连接在所述侧板的外侧。

优选的是，所述张紧装置包括：

空心柱件，其沿所述揉丝凹板的长度方向固定连接在所述揉丝凹板的凸面侧顶部；

张紧臂，其一端具有连接孔；

其中，所述侧板上开设有通孔，所述空心柱件和所述连接孔分别同轴设置于所述通孔的两侧；

张紧销轴，其依次穿过所述空心柱件、所述通孔及所述连接孔，并且与所述空心柱件以及所述连接孔之间通过金属键连接；

张紧弹簧，其一端连接在所述张紧臂的另一端，所述张紧弹簧的另一端连接在所述侧板上。

优选的是，所述抛扬风机包括：

抛扬风机轴，其与所述揉丝辊平行设置，并且所述抛扬风机轴的两端分别可旋转的支撑在所述两个侧板上；

多个抛扬轮毂叶片，其沿所述抛扬风机轴的长度方向阵列设置在所述抛扬风机轴上；

其中，所述风机罩体设置于抛扬轮毂叶片的外围。

优选的是，述的秸秆揉丝密化还田机还包括：

导流罩，其设置在所述揉丝辊与所述风机罩体之间；

其中，所述导流罩的两侧分别具有开口，所述导流罩的一侧开口承接在所述揉丝间隙的出料处，另一侧开口与所述风机罩体连通。

优选的是，所述驱动装置包括：

发动机；

传动箱，其输入轴与所述发动机的输出轴连接；

两个动力输出轴，其分别对称设置在所述传动箱的左右两侧；

第一传动轴，其一端与一个动力输出轴连接，另一端同轴连接有第一带轮；

第二传动轴，其一端与另一个动力输出轴连接，另一端同轴连接有第二带轮；

捡拾切碎带轮，其同轴固定连接在所述甩刀轴的一端；

第一皮带，其同时套设在所述第一带轮和所述捡拾切碎带轮上；

揉丝辊带轮，其同轴固定连接在所述揉丝辊的一端；

第二皮带，其同时套设在所述第二带轮和所述揉丝辊带轮上；

风机轴带轮，其同轴固定连接在所述抛扬风机轴的一端；

第三皮带，其同时套设在所述揉丝辊带轮和所述风机轴带轮上。

优选的是，所述揉丝辊的外表面上的凸棱沿所述揉丝辊的轴向设置，多条所述凸棱沿揉丝辊的周向阵列；

所述揉丝凹板上的凸棱与所述揉丝辊的外表面上的凸棱平行设置。

优选的是，所述壳体还包括：

定刀安装板，其与所述两个侧板垂直设置，所述定刀安装板的两端固定在所述两个侧板的顶部；

其中，所述多个定刀分别固定设置在所述定刀安装板上。

优选的是，所述的秸秆揉丝密化还田机还包括限深轮，其固定设置在所述犁架上。

本发明的有益效果是：

(1)本发明提供的秸秆揉丝密化还田机能够将秸秆粉碎揉丝，破坏了玉米秸秆表面的硬质茎节，使秸秆呈柔软的草丝状，有利于秸秆的快速腐解；秸秆粉碎揉丝后再合理密化处理，将对于微生物的多样性有显著影响，使腐解速度与养分释放更快。

(2)本发明提供的秸秆揉丝密化还田机能够实现秸秆的就地全量还田，提高秸杆还田的经济性及长期还田可持续性；改善深层土壤的有机质分布，提高土壤肥力。

附图说明

图1为本发明所述的秸秆揉丝密化还田机整体结构示意图。

图2为本发明所述的秸秆揉丝密化还田机的内部结构示意图。

图3为本发明所述的秸秆揉丝密化还田机壳体结构示意图。

图4为本发明所述的动力传输装置示意图。

图5为本发明所述的捡拾切碎装置结构示意图。

图6为本发明所述的揉丝细化装置结构示意图。

图7为本发明所述的揉丝凹板与张紧装置连接结构示意图。

图8为本发明所述的抛扬输送装置结构示意图。

图9为本发明所述的翻土掩埋密化装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-2所示，本发明提供了一种秸秆揉丝密化还田机，其主要包括：秸秆揉丝密化还田机壳体100、动力传输装置200、捡拾切碎装置300、揉丝细化装置400、抛扬输送装置500、翻土掩埋密化装置600。

如图3所示，秸秆揉丝密化还田机壳体100包括：侧板110、板型钢材120，横梁130、三点悬挂杆件140。秸秆揉丝密化还田机壳体100由两块侧板120、板型钢材120及横梁130焊接而成，三点悬挂杆件140由通过U型螺栓、T型固定件等铰接于秸秆揉丝密化还田机壳体100的横梁130上。其中，两块侧板110对称设置，板型钢材120和横梁130的两端分别垂直连接两块侧板110上。

如图4所示，动力传输装置200包括：齿轮传动箱210、第一横轴220、第二横轴230、第一动力输入V带轮240、第二动力输入V带轮250、捡拾切碎轴V带轮260、揉丝辊V带轮270、抛扬风机轴V带轮280、V带291、292、292。齿轮传动箱210通过螺栓固定在秸秆揉丝密化还田机壳体100的横梁130上，齿轮传动箱210包括纵向动力输入轴、以及设置在两侧的第一输出轴和第二动力输出轴。在本实施例中，以拖拉机的动力机构作为发动机。齿轮传动箱210的输入花键轴(纵向动力输入轴)与拖拉机后动力输出轴通过万向节连接，齿轮传动箱210的第一动力输出轴与第一横轴220的一端(内端)连接，齿轮传动箱210的第二动力输出轴与第二横轴230的一端(内端)连接。第一横轴220外端旋转支撑于秸秆揉丝密化还田机壳体100的一个支承座101中，并且与第一动力输入V带轮240连接，第一横轴220外端与第一动力输入V带轮240通过金属键及挡圈实现周向及轴向固定。第一动力输入V带轮240与捡拾切碎轴V带轮260通过V带291连接。第二横轴230外端旋转支撑于秸秆揉丝密化还田机壳体100另一个支承座102中，并且与第二动力输入V带轮250连接，第二横轴230外端与第二动力输入V带轮250通过金属键及挡圈实现周向及轴向固定。第二动力输入V带轮250与揉丝辊V带轮270通过V带292连接。揉丝辊V带轮270与抛扬风机轴V带轮280通过V带293连接。

如图5所示，捡拾切碎装置300包括：甩刀轴310、甩刀座320、甩刀330、定刀340。甩刀轴310旋转支撑于秸秆揉丝密化还田机壳体100的两个侧板110之间。其中，捡拾切碎轴V带轮260安装在甩刀轴320的一端，并通过金属键及挡圈实现周向及轴向固定。甩刀座320以一定规律均匀焊接于甩刀轴310外圆周面上。甩刀座330通过螺栓铰接与甩刀座320上。定刀340通过螺栓连接固定于秸秆揉丝密化还田机壳体100的板型钢材120底部。

如图6-7所示，揉丝细化装置400包括：揉丝辊410、揉丝凹板420、张紧装置430。揉丝辊410旋转支承与秸秆揉丝密化还田机壳体100的两个侧板110之间。其中，揉丝辊V带轮270安装在揉丝辊410的一端，并通过金属键及挡圈实现周向及轴向固定。揉丝凹板420设置于秸秆揉丝密化还田机壳体100的两个侧板110之间，揉丝凹板420的凹面侧与揉丝辊410的圆周面之间形成一定间隙。其中，揉丝辊410的外圆周面上设置有多条凸棱411，凸棱411沿所述揉丝辊410的轴向设置，多条凸棱411沿揉丝辊410的周向阵列。相对应的，揉丝凹板420的凹面侧上设置有多条凸棱421，凸棱421与所述凸棱411平行设置，并且凸棱411在揉丝凹板420的凹面侧上均匀阵列。

如图7所示，揉丝凹板420一端焊接有加工有键槽的空心圆柱件422，揉丝凹板420与张紧装置430通过张紧销轴431连接，由金属键432实现周向固定，秸秆揉丝密化还田机壳体100的侧板110上加工有通孔，张紧销轴431穿过通孔，与张紧臂433通过金属键432配合。侧板110上焊接有固定件435，张紧弹簧434一端与张紧臂433一端的通孔连接，另一端穿过固定件435的通孔，通过螺母固定。当间隙内的秸秆量增多时，揉丝凹板420以张紧销轴431的轴线为旋转轴线，做逆时针旋转，张紧臂433以同样旋转轴线做逆时针旋转，使张紧弹簧435拉长，产生一定的收缩力，收缩力通过张紧臂433传递给揉丝凹板420一顺时针旋转的扭矩，进而使揉丝凹板420对间隙内的秸秆始终保持一定压力，达到张紧效果，保证揉搓细化效质量。

如图8所示，抛扬输送装置500包括：抛扬风机轴510、多个抛扬轮毂叶片520、抛扬风机壳体530、导流罩540、导流管550。抛扬风机轴510旋转支撑于秸秆揉丝密化还田机壳体100的两个侧板110之间，多个抛扬轮毂叶片520等距套设于抛扬风机轴510上，并通过金属键及挡圈实现周向及轴向固定；抛扬风机壳体530安装于抛扬轮毂叶片520旋转空间外围。其中，抛扬风机轴V带轮280安装在抛扬风机轴510的一端，并且通过金属键及挡圈实现周向及轴向固定。导流罩540通过螺栓连接固定于秸秆揉丝密化还田机壳体100后部，其顶部为全开口，底部缩口形成数量与抛扬轮毂叶片520数量相等的数个开口；抛扬风机壳体530设置有两侧开口，一侧开口与导流罩540底部开口连通，另一侧开口与导流管550连通。其中，导流罩540的顶部开口(进料口)承接于揉丝细化装置400的出料口处；导流管550为管状，一端开口(进料口)与抛扬风机壳体530通过螺栓连接，另一端开口(出料口)对准于铧式犁620犁壁后方空间。

如图9所示，翻土掩埋密化装置600包括犁架610、多个铧式犁620、限深轮630。犁架610以三点悬挂的形式挂接于秸秆还田机后方，多个铧式犁620等距排列与犁架600的斜梁上，限深轮630固定于犁架600的纵梁，用于限定耕地深度。

工作时，秸秆揉丝密化还田机通过三点悬挂杆件140悬挂于拖拉机后方，拖拉机后动力输出轴与秸秆还田机齿轮传动箱210的动力输入花键轴通过万向节连接，将拖拉机动力传递给秸秆还田机。动力经齿轮传动箱210由第一、第二两个动力输出轴反向输出，第一动力输出轴带动第一横轴220旋转，进而使第一动力输入V带轮240旋转，通过V带291的作用，带动捡拾切碎轴V带轮260旋转，最终带动甩刀轴310旋转，铰接于甩刀轴310圆周面上的甩刀座330做高速旋转，带动捡拾的秸秆旋转，并在定刀340的作用下将秸秆粉碎，并且向后切向抛送给揉丝细化装置400。齿轮传动箱210的第二动力输出轴带动第二横轴230旋转，进而使第二动力输入V带轮250旋转，通过V带292的作用，带动揉丝辊V带轮270旋转，最终带动揉丝辊400旋转。由捡拾切碎装置300抛送过来的大块粉碎秸秆进入由揉丝辊400与揉丝凹板420组成的间隙中，在揉丝辊400及揉丝凹板420表面的凸棱的揉搓下，对秸秆进一步揉碎细化。

间隙在张紧装置430弹簧的收缩力作用下，对间隙中的秸秆始终保证一定的揉搓压力，以保证揉碎细化效果。当间隙中秸秆量较少时，间隙也相应减小，当间隙中秸秆量较多时，间隙相应增大，在保证揉搓压力的同时防止发生堵塞。经过进一步揉搓细化的秸秆此时已经呈现丝絮状，经过揉丝辊抛出，进入后方的抛扬输送装置500。

揉丝辊V带轮270旋转，在V带208的作用下，带动抛扬风机轴V带轮280旋转，进而带动抛扬风机轴510旋转，使套设在抛扬风机轴510上的抛扬轮毂叶片520旋转。由揉丝细化装置400进一步揉搓细化的丝絮状秸秆进入导流罩540，经导流罩540导流，分为与抛扬输送装置5等数目的几股物料流，并且沿着导流罩540的倾斜内表面进入抛扬轮毂叶片520的旋转空间，在叶片的扫动及吹扬作用下，进入导流管550，秸秆经导流管550被吹送到后方。

翻土掩埋密化装置600在拖拉机前进动力下向前运动，铧式犁620对土壤进行翻耕，产生垄沟并将土垡翻覆。抛扬输送装置500的导流管550的出口正对于铧式犁620后方，工作时，前进方向最右侧的导流管550吹送出的丝絮状秸秆落入最前方的铧式犁620翻耕出的垄沟中，并且被相邻的后方铧式犁620翻覆的土垡覆盖，前进方向右侧第二条导流管550吹送出物料进入右侧第二铧式犁620划出的垄沟中，并被右侧第三铧式犁620翻覆的土垡覆盖，依此规律，实现将吹送出的物料全部覆盖于土壤下的目的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种秸秆揉丝密化还田机，其特征在于，包括：

壳体，其包括两个侧板和多个横梁；

其中，所述两个侧板间隔对称设置，所述多个横梁的两端分别与所述两个侧板固定连接；

捡拾切碎装置，其安装在所述壳体上；

揉丝辊，其两端分别可旋转的支撑在所述两个侧板上；

揉丝凹板，其两端分别连接在所述两个侧板上；所述揉丝凹板的凹面侧朝向所述揉丝辊设置，并且与所述揉丝辊之间形成揉丝间隙；

其中，所述揉丝辊的外表面与所述揉丝凹板的凹面侧上分别设置有多条凸棱；

抛扬风机，其两端分别安装在所述两个侧板上，所述抛扬风机外侧设置有风机罩体；

多个铧式犁，其通过犁架悬挂在所述壳体上；所述多个铧式犁等距排列在所述抛扬风机的一侧，并且所述铧式犁与所述抛扬风机之间的距离沿所述风机一端至另一端依次增大；

多个导流管，其与所述多个铧式犁一一对应设置；

其中，所述导流管的进料端与所述风机罩体连通，所述导流管的出料端朝向所述铧式犁的尾部设置；

驱动机构，其同时驱动所述捡拾切碎装置、所述揉丝辊以及所述抛扬风机；

其中，所述秸秆经捡拾切碎装置切碎后，依次经过所述揉丝间隙、所述风机罩体及所述导流管后落入所述铧式犁耕出的垄沟中，并且被相邻的铧式犁翻覆的土垡覆盖。

2.根据权利要求1所述的秸秆揉丝密化还田机，其特征在于，所述捡拾切碎装置包括：

甩刀轴，其两端分别可旋转地支撑在所述两个侧板上；

多个甩刀座，其均匀设置在所述甩刀轴的外圆周面上；

多个甩刀，其分别铰接在所述多个甩刀座上；

多个定刀，其分别固定安装在所述壳体上，并且所述定刀的刃口朝向所述甩刀轴设置。

3.根据权利要求2所述的秸秆揉丝密化还田机，其特征在于，还包括：

两个张紧装置，其分别设置在所述揉丝凹板的两端；

其中，所述张紧装置的一端固定连接在所述揉丝凹板的凸面侧，另一端固定连接在所述侧板的外侧。

4.根据权利要求3所述的秸秆揉丝密化还田机，其特征在于，所述张紧装置包括：

空心柱件，其沿所述揉丝凹板的长度方向固定连接在所述揉丝凹板的凸面侧顶部；

张紧臂，其一端具有连接孔；

其中，所述侧板上开设有通孔，所述空心柱件和所述连接孔分别同轴设置于所述通孔的两侧；

张紧销轴，其依次穿过所述空心柱件、所述通孔及所述连接孔，并且与所述空心柱件以及所述连接孔之间通过金属键连接；

张紧弹簧，其一端连接在所述张紧臂的另一端，所述张紧弹簧的另一端连接在所述侧板上。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的秸秆揉丝密化还田机，所述抛扬风机包括：

抛扬风机轴，其与所述揉丝辊平行设置，并且所述抛扬风机轴的两端分别可旋转的支撑在所述两个侧板上；

多个抛扬轮毂叶片，其沿所述抛扬风机轴的长度方向阵列设置在所述抛扬风机轴上；

其中，所述风机罩体设置于抛扬轮毂叶片的外围。

6.根据权利要求5所述的秸秆揉丝密化还田机，其特征在于，还包括：

导流罩，其设置在所述揉丝辊与所述风机罩体之间；

其中，所述导流罩的两侧分别具有开口，所述导流罩的一侧开口承接在所述揉丝间隙的出料处，另一侧开口与所述风机罩体连通。

7.根据权利要求6所述的秸秆揉丝密化还田机，其特征在于，所述驱动装置包括：

发动机；

传动箱，其输入轴与所述发动机的输出轴连接；

两个动力输出轴，其分别对称设置在所述传动箱的左右两侧；

第一传动轴，其一端与一个动力输出轴连接，另一端同轴连接有第一带轮；

第二传动轴，其一端与另一个动力输出轴连接，另一端同轴连接有第二带轮；

捡拾切碎带轮，其同轴固定连接在所述甩刀轴的一端；

第一皮带，其同时套设在所述第一带轮和所述捡拾切碎带轮上；

揉丝辊带轮，其同轴固定连接在所述揉丝辊的一端；

第二皮带，其同时套设在所述第二带轮和所述揉丝辊带轮上；

风机轴带轮，其同轴固定连接在所述抛扬风机轴的一端；

第三皮带，其同时套设在所述揉丝辊带轮和所述风机轴带轮上。

8.根据权利要求7所述的秸秆揉丝密化还田机，其特征在于，所述揉丝辊的外表面上的凸棱沿所述揉丝辊的轴向设置，多条所述凸棱沿揉丝辊的周向阵列；

所述揉丝凹板上的凸棱与所述揉丝辊的外表面上的凸棱平行设置。

9.根据权利要求8所述的秸秆揉丝密化还田机，其特征在于，所述壳体还包括：

定刀安装板，其与所述两个侧板垂直设置，所述定刀安装板的两端固定在所述两个侧板的顶部；

其中，所述多个定刀分别固定设置在所述定刀安装板上。

10.根据权利要求9所述的秸秆揉丝密化还田机，其特征在于，还包括限深轮，其固定设置在所述犁架上。