CN111213500B - 秸秆抛撒调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种秸秆抛撒调节装置，属于农用设备技术领域。该秸秆抛撒调节装置设置有调幅机构和调距机构，并将用于引导秸秆抛撒方向的导向叶片巧妙的与调幅机构和调距机构结合，通过调幅机构与调距机构配合对导向叶片的左右摆角和上下倾角进行调节，从而实现调整秸秆的抛撒幅宽和抛撒距离。采用该秸秆抛撒调节装置，可根据复杂多变的现场作业需要实时电动调节秸秆抛撒幅宽和抛撒距离，还可手动调节秸秆抛撒的初始幅宽与初始距离，有利于改善秸秆抛撒还田均匀度，提高农机操作人员作业效率。
Description
技术领域
本发明属于农用设备技术领域，具体涉及一种秸秆抛撒调节装置。
背景技术
农作物秸秆是农业生产中收获稻麦及其他农作物后残留的根、茎等废弃物，我国每年的秸杆量大约为8亿吨，以水稻、小麦和玉米等作物的秸秆为主，这些秸秆通常含有农作物生长所必需的各种矿物质营养元素及有机质成分。秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。秸秆粉碎还田机是实现秸秆直接还田的主要机具，粉碎后秸秆的细碎程度和在地表覆盖的均匀性是衡量秸秆粉碎还田机工作性能的主要指标，对后续免少耕播种的质量、种子的发芽和生长以及作物的产量都会产生重要的影响。
目前，国内外学者主要从机器结构参数和作业对象这两方面对秸秆粉碎还田机工作性能的影响因素进行了较为深入的研究，并开发了多种类型的秸秆粉碎还田机，但现有的秸秆粉碎还田机大多都是就地粉碎秸秆，粉碎后的秸秆未能充分分散开，常出现秸秆成条和成堆现象，且地表秸秆覆盖的范围和均匀度不可控，有些秸秆粉碎还田机虽然采用了撒布板对切碎的秸秆进行抛撒还田，但撒布板叶片角度需人工手动调节，各叶片间不存在联动关系，调节方式较为繁琐，且调节范围较小，调整位置随意、不准确，秸秆粉碎还田机存在的这些不足限制了我国机械化秸秆还田和保护性耕作技术的深入推广。因此，研发一种能适应复杂多变的田间作业环境、满足农作物秸秆抛撒还田需要的具有秸秆抛撒特性可调的新型秸秆还田机有着重要意义。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种秸秆抛撒调节装置，该装置能够根据复杂多变的现场作业需要实时电动调节秸秆抛撒幅宽和抛撒距离，有利于改善秸秆抛撒还田均匀度，提高农机操作人员作业效率。
技术方案：本发明所述的一种秸秆抛撒调节装置，包括：
壳体，形成有用于抛撒秸秆的腔室；
多个导向叶片，设置于所述腔室内，用于引导秸秆的抛撒方向；
调幅机构，包括调幅装置及调幅驱动组件，所述调幅装置连接在所述壳体的两个侧壁之间，调幅装置具有中间部分和分别位于中间部分两侧的两个摆动杆，通过调幅驱动组件驱动所述中间部分在某一角度范围内转动，中间部分可带动两个摆动杆做关于中心对称的摆动；
调距机构，包括设置在所述壳体的两个侧壁之间的调距装置、以及用于驱动调距装置上下活动的调距驱动组件；
所述多个导向叶片的初始端均铰接在所述调距装置上，且多个导向叶片对称的安装在两个摆动杆上；
当摆动杆摆动时，导向叶片以调距装置上的铰接点作为轴心跟随摆动杆转动，用以调整抛撒的幅宽；
当调距装置上下活动时，导向叶片以摆动杆作为轴心跟随调距装置转动，用以调整抛撒的俯仰角度。
具体的，所述调幅驱动组件包括转轴，所述中间部分为连接所述转轴的调幅板，所述调幅板的两侧分别设置有弧形导槽，两个弧形导槽关于所述转轴中心对称，且弧形导槽的前、后圆弧半径不同。
所述摆动杆包括杆体、连接在杆体一端的滚轮组件、连接在杆体另一端的活动限位装置；所述滚轮组件抵靠于所述弧形导槽内，所述活动限位装置连接在所述壳体的侧壁上。
所述导向叶片安装在所述杆体上，杆体的导向叶片安装位置的两侧均设置有螺纹，在其中一侧的螺纹上设置有初始幅宽调整螺母，另一侧的螺纹上设置初始幅宽固定螺母。
所述活动限位装置包括安装在所述壳体的侧壁上的弹簧底座、设置在弹簧底座内侧的锥形弹簧导向座、设置在锥形弹簧导向座内的锥形弹簧、以及被限制在锥形弹簧导向座内的可活动的球头；所述锥形弹簧的大头端抵接弹簧底座，小头端抵接球头；所述杆体插入所述锥形弹簧导向座内并与所述球头连接。
所述调幅驱动组件还包括安装在所述壳体的侧壁外侧的调幅步进电机、设置在所述调幅步进电机输出端的小带轮、设置在壳体的顶盖上方的大带轮、连接所述小带轮和所述大带轮的皮带、以及设置在所述顶盖上的滚动轴承；所述转轴自所述滚动轴承穿设入所述腔室，并连接在大带轮和所述调幅板之间。
所述调距装置包括导向板装置、安装在所述导向板装置上且与所述导向叶片一一对应铰接的调距螺杆、分别安装在壳体的两个侧壁上的两个弧形弹簧导向座、设置在弧形弹簧导向座内的弧形弹簧；所述导向板装置的两端分别可活动的设置在两个弧形弹簧导向座内，且被所述弧形弹簧压抵于弧形弹簧导向座的顶端。
所述调距螺杆贯穿所述导向板装置，并在导向板装置的上下两侧分别套设有初始距离调整螺母和初始距离固定螺母。
所述调距驱动组件包括安装在所述壳体的侧壁外侧的调距步进电机、设置在调距步进电机输出端的蜗杆、与蜗杆配合的涡轮、与涡轮连接并设置在所述导向板装置上方的凸轮轴；所述凸轮轴上的凸轮与导向板装置形成凸轮机构。
所述凸轮的上端面为平面，下端面为圆弧面，且下端面的前、后圆弧半径不同。
有益效果：该秸秆抛撒调节装置设置有调幅机构和调距机构，并将导向叶片巧妙的与调幅机构和调距机构结合，通过调幅机构与调距机构配合对导向叶片的左右摆角和上下倾角进行调节，从而实现调整秸秆的抛撒幅宽和抛撒距离。采用该秸秆抛撒调节装置，可根据复杂多变的现场作业需要实时电动调节秸秆抛撒幅宽和抛撒距离，还可手动调节秸秆抛撒的初始幅宽与初始距离，有利于改善秸秆抛撒还田均匀度，提高农机操作人员作业效率。
附图说明
图1是本发明秸秆抛撒调节装置的部分结构透视俯视示意图；
图2是本发明秸秆抛撒调节装置的部分结构透视主视示意图；
图3是本发明秸秆抛撒调节装置的导向叶片结构示意图；
图4是本发明秸秆抛撒调节装置的滚轮组件的结构示意图；
图5是本发明秸秆抛撒调节装置的调幅板左视图；
图6是本发明秸秆抛撒调节装置的壳体的侧壁上弧形弹簧导向座的装配示意图；
图7是本发明秸秆抛撒调节装置的凸轮左视图。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2所示，一种秸秆抛撒调节装置，包括秸秆抛撒腔室的壳体、秸秆抛撒的导向叶片2、调幅机构和调距机构。
其中，壳体包括左侧壁1、顶盖12、右侧壁25，顶盖12与左、右侧壁通过螺栓连接。
调幅机构具体包括在靠近顶盖12的右侧壁25上安装的调幅步进电机35，调幅步进电机35的输出轴34上安装的小带轮33，套设在小带轮33上的皮带32，通过皮带32传动的大带轮30，设置在顶盖12上方的滚动轴承29，安装在滚动轴承29内且上端通过花键与大带轮30连接的转轴31，通过花键连接在转轴31下端的调幅板20，设置在调幅板20两侧的摆动杆。结合图4所示，摆动杆的杆体4的一端焊接球头5，另一端加工有外螺纹，滚轮支架18一端加工有内螺纹，此端与杆体4连接，滚轮支架18另一端的叉架上下方向加工有通孔，滚轮19通过销轴与滚轮支架18的叉架连接。
请一并参阅图5，在调幅板20的左右两侧加工有弧形导槽36，滚轮19抵靠于该弧形导槽36内，以起到滚轮19滚动时的导向与限位作用。弧形导槽36的前、后圆弧半径大小不同，有利于控制导向叶片2左右调节幅度大小。如图1所示，当需要调节幅度较大时，调幅板20顺时针转动，当需要调节幅度较小时，调幅板20逆时针转动，以适应不同作物秸秆抛撒还田幅宽调整需要。
调幅机构还包括锥形弹簧导向座6、锥形弹簧7、弹簧底座8、初始幅宽调整螺母3、初始幅宽固定螺母15。锥形弹簧导向座6焊接在壳体的左、右侧壁上，锥形弹簧7安装在锥形弹簧导向座6中，球头5被限制在锥形弹簧导向座6内活动，锥形弹簧7的小头端与球头5抵接，大头端与弹簧底座8抵接，弹簧底座8通过螺栓固定在侧壁上。
导向叶片2共计八个，分别对称的布置在调幅板20两侧，每侧的导向叶片2间距相等。结合图3所示，每个导向叶片2由一块金属板材经90°折弯形成，导向叶片2前三分之二是直段，后三分之一是弧形结构。每个导向叶片2前端加工有卷耳21，通过缠绕在调距螺杆26上形成铰接并间接与导向板13连接。靠近卷耳21四分之一叶片长度处加工有安装孔，杆体4穿设在安装孔内。杆体4的每个导向叶片2通孔与杆体4接触点的杆体左右局部区域表面加工有螺纹，在导向叶片2的内侧安装初始幅宽调整螺母3，用以调节导向叶片2的初始横摆角，并保持调幅板20同侧的所有导向叶片2处于平行状态，进而控制秸秆抛撒的初始幅宽。在导向叶片2的外侧安装初始幅宽固定螺母15，当初始幅宽调整螺母3位置确定后，用初始幅宽固定螺母15予以固定。
调距机构具体包括设置在腔室内的调距装置，在靠近顶盖12的左侧壁1上安装的调距步进电机9，作为调距步进电机9的输出端的蜗杆10，与蜗杆10啮合的涡轮11，通过花键连接涡轮11并在顶盖12上方向着右侧壁25的方向延伸的凸轮轴14。
其中，调距装置包括导向板13和分别焊接在导向板13两端的导向板支杆22。结合图6所示，在靠近导向板支杆22的左、右侧壁上加工有弧形槽，起到导向板支杆22移动的支撑与导向作用，在左、右侧壁弧形槽的外部焊接弧形弹簧导向座24，内装的弧形弹簧23一端抵在弧形弹簧导向座24上，另一端抵在导向板支杆22上。从而导向板支杆22下压后，弧形弹簧23能将其复位。
更具体的，调距装置还包括设置在导向板13上并与导向叶片2一一对应铰接的调距螺杆26，即前文所述通过卷耳21将导向叶片2的初始端铰接在调距螺杆26上。在导向板13内侧的调距螺杆26上布置初始距离调整螺母27，用以调节导向叶片2后端的初始俯仰角，并使所有导向叶片2的初始俯仰角保持一致，进而控制秸秆抛撒的初始距离。在导向板13外侧的调距螺杆26上布置初始距离固定螺母28，当初始距离调整螺母27位置确定后，用初始距离固定螺母28予以固定。
凸轮轴14通过内装滚动轴承的轴承座16固定在顶盖12上，凸轮轴14上通过花键连接两个凸轮17，两个凸轮17左右对称布置在第二、三导向叶片2中间，顶盖12的相应位置开设长方形槽，以方便凸轮17转动，进而能使凸轮17抵在导向板13上表面共同形成凸轮机构。凸轮17上端面为平面，下端面的前后圆弧半径大小不同，有利于控制导向叶片2俯仰调节幅度大小。结合7所示，当需要调节幅度较大时，凸轮17逆时针(沿凸轮轴由左向右看)转动，当需要调节幅度较小时，凸轮17顺时针(沿凸轮轴由左向右看)转动，以适应不同作物秸秆抛撒还田距离调整需要。
当秸秆还田机工作后需要调节秸秆抛撒幅宽时，由驾驶室内的农机操作人员控制调幅步进电机35动作，调幅步进电机35通过其输出轴34带动小带轮33转动，由皮带32带动大带轮30转动，再经转轴31带动调幅板20转动，进而带动安装在弧形导槽36中的滚轮19沿调幅板20的圆弧面转动。通过滚轮支架18带动杆体4、与杆体4经螺母固连的导向叶片2克服锥形弹簧7弹力向两侧同步摆动，进而实现秸秆抛撒幅宽的实时调节。通过操作人员改变调幅步进电机35工作时的脉冲数、频率和各相绕组的通电顺序可调节其转动角度、速度和旋转方向，进而调节导向叶片2的横向摆动角度、速度与方向。
当秸秆还田机工作后需要调节秸秆抛撒距离时，由驾驶室内的农机操作人员控制调距步进电机9动作，调距步进电机9通过其蜗杆10带动与之相啮合的涡轮11转动，再由凸轮轴14带动凸轮17转动，进而带动导向板13、导向板支杆22、以及经调距螺杆26与导向板13固连的导向叶片2绕杆体4上下摆动，以同步改变导向叶片2后端的俯仰角，进而实现秸秆抛撒距离的实时调节。通过操作人员改变调距步进电机9工作时的脉冲数、频率和各相绕组的通电顺序可调节其转动角度、速度和旋转方向，进而调节导向叶片2的俯仰摆动角度、速度与方向。
Claims (1)
1.一种秸秆抛撒调节装置，其特征在于，包括：壳体，形成有用于抛撒秸秆的腔室；
多个导向叶片(2)，设置于所述腔室内，用于引导秸秆的抛撒方向；
调幅机构，包括调幅装置及调幅驱动组件，所述调幅装置连接在所述壳体的两个侧壁之间，调幅装置具有中间部分和分别位于中间部分两侧的两个摆动杆，通过调幅驱动组件驱动所述中间部分在某一角度范围内转动，中间部分可带动两个摆动杆做关于中心对称的摆动；所述调幅驱动组件包括转轴(31)，所述中间部分为连接所述转轴的调幅板(20)，所述调幅板的两侧分别设置有弧形导槽(36)，两个弧形导槽(36)关于所述转轴(31)中心对称，且弧形导槽(36)的前、后圆弧半径不同；所述摆动杆包括杆体(4)、连接在杆体(4)一端的滚轮组件、连接在杆体(4)另一端的活动限位装置；所述滚轮组件抵靠于所述弧形导槽(36)内，所述活动限位装置连接在所述壳体的侧壁上；所述活动限位装置包括安装在所述壳体的侧壁上的弹簧底座(8)、设置在弹簧底座(8)内侧的锥形弹簧导向座(6)、设置在锥形弹簧导向座(6)内的锥形弹簧(7)、以及被限制在锥形弹簧导向座(6)内的可活动的球头(5)；所述锥形弹簧(7)的大头端抵接弹簧底座(8)，小头端抵接球头(5)；所述杆体(4)插入所述锥形弹簧导向座(6)内并与所述球头(5)连接；
所述导向叶片(2)安装在所述杆体(4)上，杆体(4)的导向叶片(2)安装位置的两侧均设置有螺纹，在其中一侧的螺纹上设置有初始幅宽调整螺母(3)，另一侧的螺纹上设置初始幅宽固定螺母(15)；
所述调幅驱动组件还包括安装在所述壳体的侧壁外侧的调幅步进电机(35)、设置在所述调幅步进电机(35)输出端的小带轮(33)、设置在壳体的顶盖(12)上方的大带轮(30)、连接所述小带轮(33)和所述大带轮(30)的皮带(32)、以及设置在所述顶盖(12)上的滚动轴承(29)；所述转轴(31)自所述滚动轴承(29)穿设入所述腔室，并连接在大带轮(30)和所述调幅板(20)之间；
调距机构，包括设置在所述壳体的两个侧壁之间的调距装置、以及用于驱动调距装置上下活动的调距驱动组件；所述调距装置包括导向板装置、安装在所述导向板装置上且与所述导向叶片(2)一一对应铰接的调距螺杆(26)、分别安装在壳体的两个侧壁上的两个弧形弹簧导向座(24)、设置在弧形弹簧导向座(24)内的弧形弹簧(23)；所述导向板装置的两端分别可活动的设置在两个弧形弹簧导向座(24)内，且被所述弧形弹簧(23)压抵于弧形弹簧导向座(24)的顶端；所述调距螺杆(26)贯穿所述导向板装置，并在导向板装置的上下两侧分别套设有初始距离调整螺母(27)和初始距离固定螺母(28)；
所述调距驱动组件包括安装在所述壳体的侧壁外侧的调距步进电机(9)、设置在调距步进电机输出端的蜗杆(10)、与蜗杆(10)配合的涡轮(11)、与涡轮(11)连接并设置在所述导向板装置上方的凸轮轴(14)；所述凸轮轴(14)上的凸轮(17)与导向板装置形成凸轮机构；所述凸轮(17)的上端面为平面，下端面为圆弧面，且下端面的前、后圆弧半径不同；
所述多个导向叶片(2)的初始端均铰接在所述调距装置上，且多个导向叶片(2)对称的安装在两个摆动杆上；
当摆动杆摆动时，导向叶片(2)以调距装置上的铰接点作为轴心跟随摆动杆转动，用以调整抛撒的幅宽；
当调距装置上下活动时，导向叶片(2)以摆动杆作为轴心跟随调距装置转动，用以调整抛撒的俯仰角度。
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