CN110651542B - 一种自激振动深松铲 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自激振动深松铲，包括铲柄、上挡土盖板、定位平头螺栓、左挡土板、右挡土板、调节螺栓、螺旋弹簧、铲刃和紧固螺栓，所述铲柄上分别设有调节安装孔、上挡土盖板安装孔、限位导向滑槽、螺旋弹簧安装座、调节螺栓孔、铲刃安装座和铲尖，所述铲尖位于铲柄底部且伸出铲柄前侧设置；本发明能够改善深松效果，减小工作阻力，增强自激振动深松铲的适应性；工作中，不需要额外的拖拉机的动力消耗，而是利用螺旋弹簧的伸缩带动铲刃振动，从而起到迅速松碎土壤和减阻的作用；当土壤条件、工作方式等发生变化时，可调整调节螺栓来改变自激振动深松铲振动参数，具有结构简单、耗能低、适应性强和安装方便等优点。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种自激振动深松铲。
背景技术
目前，土壤耕作振动减阻方式主要有强迫振动和自激振动两种。强迫振动耕作方式在特定频率、振幅、土壤条件和工作方式下可取得良好减阻效果。但是，强迫振动需要额外的附加激振装置也增加了系统的成本和功耗。并且，其适应性受到限制，即当土壤条件、工作方式等发生变化时，如不调整振动频率或振幅等振动参数，系统功耗有可能急剧增加。
自激振动的原理是在土壤切削力学中应用的核心是：使得触土曲面-土壤相互作用力的发生可以控制、持续不断、有规律的周期性变化，即耕作过程中，在土壤阻力的作用下，使切削部件自身产生振动，从而起到迅速松碎土壤和减阻的作用。设计触土部件时运用自激振动原理可达到与强迫振动较近的结果，并且不需要额外的拖拉机的动力消耗。
然而，现有技术中的自激振动，在实际工作时，不能很好地调节深松能力并达到改善的深松效果，并且工作阻力较大，容易受到土壤和异物的影响，适应性不够，适用范围较小。另外，深松铲振动参数难以调节，以适应土壤条件、工作方式等的变化。并且，现有的自激振动深松铲还需要接住额外拖拉机的动力带动，消耗能源。
发明内容
有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种自激振动深松铲，改善深松效果，减小工作阻力，增强自激振动深松铲的适应性；工作中，不需要额外的拖拉机的动力消耗，而是利用螺旋弹簧的伸缩带动铲刃振动，从而起到迅速松碎土壤和减阻的作用；当土壤条件、工作方式等发生变化时，可调整调节螺栓来改变自激振动深松铲振动参数，具有结构简单、耗能低、适应性强和安装方便等优点。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种自激振动深松铲，包括铲柄、上挡土盖板、定位平头螺栓、左挡土板、右挡土板、调节螺栓、螺旋弹簧、铲刃和紧固螺栓，所述铲柄上分别设有调节安装孔、上挡土盖板安装孔、限位导向滑槽、螺旋弹簧安装座、调节螺栓孔、铲刃安装座和铲尖，所述铲尖位于铲柄底部且伸出铲柄前侧设置；
所述铲柄的上部通过定位平头螺栓设置上挡土盖板，上挡土盖板呈两侧向下弯曲延伸的U形结构，上挡土盖板的安装端中部中空，其两侧分别开设与定位平头螺栓相配合的定位平头螺栓孔，对应定位平头螺栓孔的下方在上挡土盖板的底端连接设有限位凸块；
位于上挡土盖板的下方在铲柄的两侧面分别通过限位导向滑槽连接设置左挡土板、右挡土板，所述左挡土板、右挡土板分别通过紧固螺栓与铲刃连接；所述左挡土板与右挡土板形状相同，所述左挡土板的顶部开设排土倒角，所述左挡土板的一侧开设凹槽，凹槽的内侧上下分别设有滑柱，左挡土板的另一侧开设与紧固螺栓相配合的紧固螺栓孔；
位于左挡土板、右挡土板之间在铲柄的前端通过铲刃安装座设置铲刃，铲柄上设有螺旋弹簧，铲刃上相对设有调节螺栓，所述调节螺栓套设在螺旋弹簧内部，通过调整调节螺栓伸出调节螺栓孔的长度，改变调节螺栓与铲刃之间的距离。
进一步的，所述螺旋弹簧相配合地设在铲柄的螺旋弹簧安装座上，所述调节螺栓相配合地设在铲柄的调节螺栓孔内。
进一步的，所述调节螺栓孔与螺旋弹簧、螺旋弹簧安装座的位置均相对应。
进一步的，所述铲刃上与所述铲柄相对应位置设有螺旋弹簧安装孔，所述螺旋弹簧安装孔与螺旋弹簧、螺旋弹簧安装座均相配合。
进一步的，所述铲刃上设有与紧固螺栓孔、紧固螺栓均相配合的紧固螺栓安装孔。
进一步的，所述限位导向滑槽、左挡土板、右挡土板、螺旋弹簧、铲刃、紧固螺栓组成水平方向自激振动装置。
进一步的，所述上挡土盖板的底端分别与左挡土板、右挡土板的顶端相抵设置。
进一步的，所述排土倒角与限位凸块位置相对应，排土倒角用于铲出进入左挡土板与限位凸块、限位导向滑槽之间的土壤异物。
进一步的，所述限位导向滑槽通过滑动配合的滑柱在凹槽内滑动设置。
本发明的有益效果是：
本发明的一种自激振动深松铲，改善深松效果，减小工作阻力，增强自激振动深松铲的适应性；工作中，不需要额外的拖拉机的动力消耗，而是利用螺旋弹簧的伸缩带动铲刃振动，从而起到迅速松碎土壤和减阻的作用；当土壤条件、工作方式等发生变化时，可调整调节螺栓来改变自激振动深松铲振动参数，具有结构简单、耗能低、适应性强和安装方便等优点。具体表现在以下几个方面：
其一，本发明中，限位导向滑槽、左挡土板、右挡土板、螺旋弹簧、铲刃、紧固螺栓组成水平方向自激振动装置；左挡土板与右挡土板为对称结构，二者与铲刃分别通过紧固螺栓连接，通过滑柱安装在铲柄两侧的限位导向滑槽上，可在X轴方向滑动；自激振动装置由于深松铲工作时受到的土壤阻力不断变化而产生振动，可以通过调整节螺栓伸出调节螺栓孔的长度，改变调节螺栓与铲刃之间的距离，进而来调整自激振动深松铲的振动参数以适应不同土壤；
其二，本发明中，所述上挡土盖板、左挡土板、右挡土板组成防堵塞装置。所述左挡土板和右挡土板分别通过滑柱安装在铲柄两侧的限位导向滑槽上，通过紧固螺栓与铲刃连接在一起；上挡土盖板、左挡土板、右挡土板的设置，可以防止杂物进入铲刃与铲柄之间造成堵塞；
其三，另外，左挡土板、右挡土板的排土倒角的设置，能够产出杂物和土壤异物。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的爆炸图；
图3为铲柄的正视图；
图4为铲柄的右视图；
图5为上挡土盖板的结构示意图；
图6为左挡土板的结构示意图；
图7为铲刃的正视图；
图8为铲刃的左视图；
图中标记：1、铲柄，101、调节安装孔，102、上挡土盖板安装孔，103、螺旋弹簧安装座，104、铲刃安装座，105、铲尖，106、限位导向滑槽，107、调节螺栓孔，2、上挡土盖板，201、限位凸块，202、定位平头螺栓孔，3、定位平头螺栓，4、左挡土板，401、滑柱，402、紧固螺栓孔，403、排土倒角，5、右挡土板，6、调节螺栓，7、螺旋弹簧，8、铲刃，801、紧固螺栓安装孔，802、螺旋弹簧安装孔，9、紧固螺栓。
具体实施方式
下面给出具体实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种自激振动深松铲，包括铲柄1、上挡土盖板2、定位平头螺栓3、左挡土板4、右挡土板5、调节螺栓6、螺旋弹簧7、铲刃8和紧固螺栓9，所述铲柄1上分别设有调节安装孔101、上挡土盖板安装孔102、限位导向滑槽106、螺旋弹簧安装座103、调节螺栓孔107、铲刃安装座104和铲尖105，所述铲尖105位于铲柄1底部且伸出铲柄1前侧设置；
所述铲柄1的上部通过定位平头螺栓3设置上挡土盖板2，上挡土盖板2呈两侧向下弯曲延伸的U形结构，上挡土盖板2的安装端中部中空，其两侧分别开设与定位平头螺栓3相配合的定位平头螺栓孔202，对应定位平头螺栓孔202的下方在上挡土盖板2的底端连接设有限位凸块201；
位于上挡土盖板2的下方在铲柄1的两侧面分别通过限位导向滑槽106连接设置左挡土板4、右挡土板5，所述左挡土板4、右挡土板5分别通过紧固螺栓9与铲刃8连接；所述左挡土板4与右挡土板5形状相同，所述左挡土板4的顶部开设排土倒角403，本发明中，排土倒角403的设置，在工作时，若土壤进入左右挡土板与限位凸块201、限位导向滑槽106之间，可由排土倒角403铲出；
所述左挡土板4的一侧开设凹槽，凹槽的内侧上下分别设有滑柱401，左挡土板4的另一侧开设与紧固螺栓9相配合的紧固螺栓孔402；
位于左挡土板4、右挡土板5之间在铲柄1的前端通过铲刃安装座104设置铲刃8，铲柄1上设有螺旋弹簧7，铲刃8上相对设有调节螺栓6，所述调节螺栓6套设在螺旋弹簧7内部，通过调整调节螺栓6伸出调节螺栓孔107的长度，改变调节螺栓6与铲刃8之间的距离。本发明中，自激振动装置振动参数可调。通过调整调节螺栓6伸出调节螺栓孔107的长度，改变调节螺栓6与铲刃8之间的距离，因此可以调节自激振动深松铲自激振动装置振动参数。
进一步的，所述限位导向滑槽106、左挡土板4、右挡土板5、螺旋弹簧7、铲刃8、紧固螺栓9组成水平方向自激振动装置。左挡土板4与右挡土板5为对称结构，二者与铲刃8分别通过紧固螺栓9连接，通过滑柱401安装在铲柄1两侧的限位导向滑槽106上，可在X轴方向滑动；本发明中，自激振动装置振动参数可调。通过调整调节螺栓6伸出调节螺栓孔107的长度，改变调节螺栓6与铲刃8之间的距离，因此可以调节自激振动深松铲自激振动装置振动参数。
进一步的，本发明中，所述上挡土盖板2、左挡土板4、右挡土板5组成防堵塞装置。所述左挡土板4和右挡土板5分别通过滑柱401安装在铲柄1两侧的限位导向滑槽106上，通过紧固螺栓9与铲刃8连接在一起。
进一步的，所述上挡土盖板2的底端分别与左挡土板4、右挡土板5的顶端相抵设置。
进一步的，所述排土倒角403与限位凸块201位置相对应，排土倒角403用于铲出进入左挡土板与限位凸块201、限位导向滑槽106之间的土壤异物。
进一步的，所述限位导向滑槽106通过滑动配合的滑柱401在凹槽内滑动设置。
进一步的，所述螺旋弹簧7相配合地设在铲柄1的螺旋弹簧安装座103上，所述调节螺栓6相配合地设在铲柄1的调节螺栓孔107内。
进一步的，所述调节螺栓孔107与螺旋弹簧7、螺旋弹簧安装座103的位置均相对应。
进一步的，所述铲刃8上与所述铲柄1相对应位置设有螺旋弹簧安装孔802，所述螺旋弹簧安装孔802与螺旋弹簧7、螺旋弹簧安装座103均相配合。
进一步的，所述铲刃8上设有与紧固螺栓孔402、紧固螺栓9均相配合的紧固螺栓安装孔801。
本发明的工作原理为：
工作时，铲刃8受到的土壤阻力通过紧固螺栓9传递给左挡土板4、右挡土板5，当土壤阻力达到一定程度时，螺旋弹簧7向X轴负方向压缩，在此过程中，左挡土板4、右挡土板5沿限位导向槽106在X轴负方向运动；当铲刃8受到的土壤阻力减小时，此时铲刃8受到向前的螺旋弹簧7所产生的向X轴正方向弹簧推力，铲刃8受到的螺旋弹簧7通过紧固螺栓9传递给左挡土板4、右挡土板5，在此过程中，左挡土板4、右挡土板5沿限位导向滑槽106向X轴正方向运动；若铲刃8所受土壤阻力突然减小，铲刃8带动紧固螺栓9、左挡土板4、右挡土板5向X轴正方向运动；当左挡土板4、右挡土板5触碰到上挡土盖板2上的限位凸块201时则停止运动，防止向X轴正方向过多位移；自激振动深松铲工作时，铲刃8受到土壤的阻力大小在不断的变化，因此铲刃8在螺旋弹簧7作用下实现自激振动。在整个自激振动深松铲的工作过程中，左挡土板4、右挡土板5所设置的滑柱401在限位导向滑槽106内沿X轴方向往复滑动，滑动过程中，限位导向滑槽106可限制左右挡土板只能沿X轴方向移动，排土倒角403可将左右挡土板与上挡土盖板2、限位导向滑槽106之间的土壤铲出，以免影响自激振动深松铲正常工作。由上挡土盖板2、左挡土板4、右挡土板5组成的防堵塞装置，在工作过程中始终使深松铲铲柄1与铲刃8之间的空腔处于封闭状态，防止杂物进入造成堵塞。
本发明中，对调整自激振动深松铲的振动参数方式作出说明：
调节螺栓6与铲柄1上的调节螺栓孔107通过螺纹连接，转动调节螺栓6可以改变其伸出调节螺栓孔107的长度，以此调整调节螺栓6与铲刃8之间的距离。当调节螺栓6伸出的长度在螺旋弹簧7处于自然伸长状态时接触铲刃8，此时，自激振动深松铲处于非振动状态，即自激振动深松铲处于以最小振幅工作的状态；当调节螺栓6伸出长度在螺旋弹簧7处于压缩极限位置时与铲刃8接触，此时，自激振动深松铲处于最大振幅工作状态；当调节螺栓6处于以上两种状态之间时，则自激振动深松铲处于中间振幅工作状态。通过调整自激振动深松铲的振动参数，本发明可适应土壤参数的改变。
综上所述，本发明的一种自激振动深松铲，改善深松效果，减小工作阻力，增强自激振动深松铲的适应性；工作中，不需要额外的拖拉机的动力消耗，而是利用螺旋弹簧的伸缩带动铲刃振动，从而起到迅速松碎土壤和减阻的作用；当土壤条件、工作方式等发生变化时，可调整调节螺栓来改变自激振动深松铲振动参数，具有结构简单、耗能低、适应性强和安装方便等优点。
以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种自激振动深松铲，其特征在于：包括铲柄（1）、上挡土盖板（2）、定位平头螺栓（3）、左挡土板（4）、右挡土板（5）、调节螺栓（6）、螺旋弹簧（7）、铲刃（8）和紧固螺栓（9），所述铲柄（1）上分别设有调节安装孔（101）、上挡土盖板安装孔（102）、限位导向滑槽（106）、螺旋弹簧安装座（103）、调节螺栓孔（107）、铲刃安装座（104）和铲尖（105），所述铲尖（105）位于铲柄（1）底部且伸出铲柄（1）前侧设置；
所述铲柄（1）的上部通过定位平头螺栓（3）设置上挡土盖板（2），上挡土盖板（2）呈两侧向下弯曲延伸的U形结构，上挡土盖板（2）的安装端中部中空，其两侧分别开设与定位平头螺栓（3）相配合的定位平头螺栓孔（202），对应定位平头螺栓孔（202）的下方在上挡土盖板（2）的底端连接设有限位凸块（201）；
位于上挡土盖板（2）的下方在铲柄（1）的两侧面分别通过限位导向滑槽（106）连接设置左挡土板（4）、右挡土板（5），所述左挡土板（4）、右挡土板（5）分别通过紧固螺栓（9）与铲刃（8）连接；所述左挡土板（4）与右挡土板（5）形状相同，所述左挡土板（4）的顶部开设排土倒角（403），所述左挡土板（4）的一侧开设凹槽，凹槽的内侧上下分别设有滑柱（401），左挡土板（4）的另一侧开设与紧固螺栓（9）相配合的紧固螺栓孔（402）；
所述铲刃（8）上与所述铲柄（1）相对应位置设有螺旋弹簧安装孔（802），所述螺旋弹簧安装孔（802）与螺旋弹簧（7）、螺旋弹簧安装座（103）均相配合；
位于左挡土板（4）、右挡土板（5）之间在铲柄（1）的前端通过铲刃安装座（104）设置铲刃（8），铲柄（1）上设有螺旋弹簧（7），铲刃（8）上相对设有调节螺栓（6），所述调节螺栓（6）套设在螺旋弹簧（7）内部，通过调整调节螺栓（6）伸出调节螺栓孔（107）的长度，改变调节螺栓（6）与铲刃（8）之间的距离。
2.根据权利要求1所述的一种自激振动深松铲，其特征在于：所述螺旋弹簧（7）相配合地设在铲柄（1）的螺旋弹簧安装座（103）上，所述调节螺栓（6）相配合地设在铲柄（1）的调节螺栓孔（107）内。
3.根据权利要求2所述的一种自激振动深松铲，其特征在于：所述调节螺栓孔（107）与螺旋弹簧（7）、螺旋弹簧安装座（103）的位置均相对应。
4.根据权利要求1所述的一种自激振动深松铲，其特征在于：所述铲刃（8）上设有与紧固螺栓孔（402）、紧固螺栓（9）均相配合的紧固螺栓安装孔（801）。
5.根据权利要求1所述的一种自激振动深松铲，其特征在于：所述限位导向滑槽（106）、左挡土板（4）、右挡土板（5）、螺旋弹簧（7）、铲刃（8）、紧固螺栓（9）组成水平方向自激振动装置。
6.根据权利要求1所述的一种自激振动深松铲，其特征在于：所述上挡土盖板（2）的底端分别与左挡土板（4）、右挡土板（5）的顶端相抵设置。
7.根据权利要求1所述的一种自激振动深松铲，其特征在于：所述排土倒角（403）与限位凸块（201）位置相对应，排土倒角（403）用于铲出进入左挡土板（4）与限位凸块（201）、限位导向滑槽（106）之间的土壤异物。
8.根据权利要求1所述的一种自激振动深松铲，其特征在于：所述限位导向滑槽（106）通过滑动配合的滑柱（401）在凹槽内滑动设置。
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2019
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