CN111295985B - 一种开沟刀具及开沟装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种开沟刀具及开沟装置，包括刀盘，所述刀盘周向均匀安装分布有多组刀片，所述刀盘驱动刀片绕刀盘轴线转动，每组刀片均包括依次排布的第一刀片、第二刀片和第三刀片，所述第一刀片、第三刀片均为折弯板结构，其远离刀盘的一端分别设有第一折弯部和第三折弯部，所述第二刀片为折弯板结构，其远离刀盘的一端设有第二折弯部，第二刀片沿其轴线扭转，形成扭转部，沿刀盘轴向偏移，增大第二刀片在刀盘轴向的覆盖范围，通过配置多组刀片，每组刀片包括的三个刀片按特定方式排布，分布在刀盘的两侧，使刀盘受力均匀，并分别对每个刀片的结构进行限定，从而形成类锯齿状结构，从沟槽深度上和宽度上同时切削，避免了沟槽卡住刀片的问题。

Description

一种开沟刀具及开沟装置

技术领域

本公开涉及农业机械领域，特别涉及一种开沟刀具及开沟装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

机械化开沟施肥能够提高作业效率、降低人工劳动强度，目前的机械化开沟技术主要分为三种，一种是采用小型挖掘机实现开挖沟槽，辅以人工施肥；第二种是链条式结构，在大型拖拉机后方安装并拖动链条开沟装置，辅以人工施肥；第三种为圆盘式开沟机，通过刀具转动切削土体，形成。

发明人发现，开沟刀具为圆盘式开沟机的重要的工作部件，一般由开沟刀片和刀盘组成，开沟刀片在刀盘上的安装排列上式直接影响开沟机的开沟性能，开沟刀片在到盘上布置不合理将会出现开沟功率消耗大、开沟深度不稳定，开沟过程振动大等问题。申请号为CN201020642474.3的专利公开了一种前后置式开沟机刀盘，第一开沟刀片和第二开沟刀片安装在刀盘的同侧，且在刀盘上均匀间隔排列；用于输出切削力的刀片均位于刀盘的一侧，使得刀盘整体受力偏向同一方向，在持续工作时，不仅对连接处产生很大的负荷，还会导致刀盘偏移受力引起的形变损伤；而其他传统的开沟机刀具结构，大部分采用长短不一规格的刀具依次排布，从而提高切削效率，但这种仅改变径向长度的切削方式，在到达一定深度后，沟槽侧壁与刀具之间会产生很大的摩擦力，从而增大磨损和消耗功率，影响开沟机的性能和开沟效率。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种开沟刀具及开沟装置，通过配置多组刀片，每组刀片包括的三个刀片按特定方式排布，分布在刀盘的两侧，使刀盘受力均匀，并分别对每个刀片的结构进行限定，从而形成类锯齿状结构，从沟槽深度上和宽度上同时切削，避免了沟槽卡住刀片的问题。

本公开的第一目的是提供一种开沟刀具，采用以下技术方案：

包括刀盘，所述刀盘周向均匀安装分布有多组刀片，所述刀盘驱动刀片绕刀盘轴线转动，每组刀片均包括依次排布的第一刀片、第二刀片和第三刀片，所述第一刀片、第三刀片均为折弯板结构，其远离刀盘的一端分别设有第一折弯部和第三折弯部，用于在刀盘驱动下切削并排出土体形成沟槽，所述第二刀片为折弯板结构，其远离刀盘的一端设有第二折弯部，第二刀片沿其轴线扭转，形成扭转部，沿刀盘轴向偏移，增大第二刀片在刀盘轴向的覆盖范围，用于切削刀盘侧面土体并对应增加沟槽的宽度。

进一步地，所述刀片对应转动方向的一侧设有倾斜切面结构，形成刀刃接触并切削土体。

进一步地，所述刀片的折弯部处设有肋板，所述肋板沿刀盘轴向布置，配合对应刀片的折弯部形成凹槽结构，所述肋板位于刀片远离刀刃的一侧。

进一步地，所述刀片通过连接件安装固定在刀盘上，刀片轴线方向与其固定处对应的刀盘径向呈夹角设置。

进一步地，所述第一刀片和第三刀片固定在刀片的第一端面，所述第二刀片固定在刀盘的第二端面，用于使刀盘两侧受力平衡。

进一步地，所述第一折弯部、第二折弯部和第三折弯部位于刀盘轴向的不同位置，用于对应切削不同位置的土体，在刀盘轴线方向上，第一折弯部、第三折弯部、第二折弯部依次分布。

进一步地，所述第一折弯部、第二折弯部和第三折弯部形成锯齿状结构，用于减小刀片与沟槽之间的摩擦力。

进一步地，所述第二刀片的扭转部与刀盘端面呈夹角设置，不同组中第二刀片的扭转部与刀盘端面的夹角均相同。

进一步地，每组刀片的结构分布情况相同，所有组刀片相对于刀盘轴线呈中心对称布置。

本公开的第二发明目的是提供一种开沟装置，安装有如上所述的开沟刀具。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)通过将切削土体的第一刀片、第三刀片布置在刀盘一侧，第二刀片布置在刀盘另一侧，在工作时，刀盘两侧均受到刀片传递的阻力，从而使得刀盘两侧均匀受力，避免刀盘单侧受力引起的形变损伤；

(2)每组刀盘对应三个刀片的折弯部沿刀盘轴向依次分布，形成类锯齿状结构，在转动时，第一刀片、第三刀片负责切削土体形成沟槽，第二刀片负责切削沟槽侧壁，扩散沟槽宽度，并且，锯齿状结构能够增大沟槽的宽度，从而减少沟槽与刀片的接触面积，从而减小摩擦力，避免在开沟过程中沟槽对刀具转动的阻力，保证刀具的流畅转动，降低其功率损耗；

(3)各个刀片的折弯部上均配合有肋板，肋板配合刀片形成凹槽结构，在切削土体后暂时容纳土体，并在转动力的作用下，将容纳的土体甩出沟槽外，提高了在切削过程中对土体的排出能力，避免土体在沟槽内堆积；

(4)刀片在安装到刀盘上时，刀片的轴线与其安装位置的径向处于非同向角度，从而使刀片在切削时能够减少土体对刀片的直接冲击，保护刀片，避免直接冲击刀片引起的刀片折断；

(5)第二刀片设置为扭转结构，使第二刀片向刀盘轴向倾斜，增大刀具在沟槽宽度上的覆盖；另外，扭转结构与刀盘端面呈夹角设置，使得扭转部在切削时呈倾斜设置，形成斜面切削结构，提高切削效率。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1、2中刀具的正视图；

图2为本公开实施例1、2中刀具的侧视图；

图3为本公开实施例1、2中刀具中安装孔在刀盘上的分布示意图；

图4为本公开实施例1、2中刀具的整体结构示意图。

其中：1、第一刀片，101、第一折弯部，2、第二刀片，201、第二折弯部，202、扭转部，3、第三刀片，301、第三折弯部，4、刀盘，5、肋板，6、刀片。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中输出切削力的刀片均位于刀盘的一侧，使得刀盘整体受力偏向同一方向，在持续工作时，不仅对连接处产生很大的负荷，还会导致刀盘偏移受力引起的形变损伤；而其他传统的开沟机刀具结构，大部分采用长短不一规格的刀具依次排布，从而提高切削效率，但这种仅改变径向长度的切削方式，在到达一定深度后，沟槽侧壁与刀具之间会产生很大的摩擦力，从而增大磨损和消耗功率，影响开沟机的性能和开沟效率，针对上述问题，本公开提出了一种开沟刀具及开沟装置。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图4所示，提出了一种开沟刀具。

开沟刀具为开沟机的重要工作部件，其由刀盘4和刀片6共同构成，刀盘上设有通孔结构，通过连接件将刀具整体安装到外部驱动机构上，驱动机构带动刀具转动，从而使刀盘、刀片绕刀盘轴线转动，刀片切削土体，开挖沟槽。

所述刀盘周向均匀安装分布有多组刀片，所述刀盘驱动刀片绕刀盘轴线转动，刀片形成切削结构；

刀盘整体呈圆环状结构，内侧用于配合连接件，外侧用于配合各个刀片。

每组刀片均包括依次排布的第一刀片1、第二刀片2和第三刀片3，所述第一刀片、第三刀片均为折弯板结构，其远离刀盘的一端分别设有第一折弯部101和第三折弯部301，第一折弯部、第三折弯部在刀盘驱动下切削并排出土体形成沟槽；第一刀片和第三刀片作为开沟刀，第一折弯部主要针对沟槽前方和下方的土体进行切削，逐渐延长沟槽的长度并保持沟槽的深度；

所述第二刀片2为折弯板结构，其远离刀盘的一端设有第二折弯部201，第二刀片沿其轴线扭转，形成扭转部202，沿刀盘轴向偏移，增大第二刀片在刀盘轴向的覆盖范围，用于切削刀盘侧面土体并对应增加沟槽的宽度；所述第二刀片作为削壁刀，第二折弯部和扭转部对沟槽侧面的土体进行切削，扩大沟槽的宽度，并使沟槽侧壁与刀具整体的接触面积缩小，减小刀具运行过程中的摩擦力；

具体的，在本实施例中，所述的刀片共15把，分为5组，刀盘上设有安装孔，所述刀片通过连接件配合安装孔安装在刀盘上；

可以选用螺栓连接件，针对刀片选用适合规格的螺栓连接件，在本实施例中，选用M14的螺栓和M14的六角螺母，并配以M14的平垫圈，每个刀片上配置有两组连接件，呈间距分布在刀片上，以实现对刀片的稳定安装。

所述的折弯部外观为“7”字形结构，折弯部分做圆滑处理，扩大刀片在切削时的覆盖面积，提高切削宽度。

对于刀盘连接外部驱动机构的部分，需要适当增加连接件的规格，从而提高其整体的刚度，在本实施例中，刀盘和外部驱动机构的连接件选用M16的螺栓以及配套的螺母和平垫圈。

进一步地，所述刀片对应转动方向的一侧设有倾斜切面结构，形成刀刃接触并切削土体；所述刀片的折弯部处设有肋板5，所述肋板沿刀盘轴向布置，配合对应刀片的折弯部形成凹槽结构，所述肋板位于刀片远离刀刃的一侧；

通过肋板结构配合折弯结构，形成一个凹槽结构，在刀刃切削土体后，切削后的土体暂存在凹槽结构内，在脱离切削区以后，继续跟随刀具转动，在离开沟槽区域后，土体在离心力作用下被甩出凹槽，散落到沟槽周围，完成土体的切削和排出过程；

通过肋板结构能够形成暂存土体的凹槽结构，能够对切削后的土体进行更多的容纳和带出，减少沟槽内的土体残留，提高沟槽的切削效率和排土效率。

进一步地，所述刀片通过连接件安装固定在刀盘上，刀片轴线方向与其固定处对应的刀盘径向呈夹角设置；

刀片的轴线与其安装位置的径向处于非同向角度，从而使刀片在切削时能够减少土体对刀片的直接冲击，保护刀片，避免直接冲击刀片引起的刀片折断；

具体的，如图3所示，过刀盘中心O做垂线AB，内侧螺栓连接孔1在直线AB上，外侧连接孔2与内侧连接孔的夹角为6.31°。

进一步地，所述第一刀片和第三刀片固定在刀片的第一端面，所述第二刀片固定在刀盘的第二端面，用于使刀盘两侧受力平衡；

通过将切削土体的第一刀片、第三刀片布置在刀盘一侧，第二刀片布置在刀盘另一侧，在工作时，刀盘两侧均受到刀片传递的阻力，从而使得刀盘两侧均匀受力，避免刀盘单侧受力引起的形变损伤；

刀盘两侧均能够受到刀片传递的冲击力，即一定程度上保证了刀盘两侧的受力平衡，避免刀盘单侧受力偏移引起的损伤。

进一步地，所述第一折弯部、第二折弯部和第三折弯部位于刀盘轴向的不同位置，用于对应切削不同位置的土体，在刀盘轴线方向上，第一折弯部、第三折弯部、第二折弯部依次分布；

所述第一折弯部、第二折弯部和第三折弯部形成锯齿状结构，用于减小刀片与沟槽之间的摩擦力。

每组刀盘对应三个刀片的折弯部沿刀盘轴向依次分布，形成类锯齿状结构，在转动时，第一刀片、第三刀片负责切削土体形成沟槽，第二刀片负责切削沟槽侧壁，扩散沟槽宽度，并且，锯齿状结构能够增大沟槽的宽度，从而减少沟槽与刀片的接触面积，从而减小摩擦力，避免在开沟过程中沟槽对刀具转动的阻力，保证刀具的流畅转动，降低其功率损耗。

进一步地，所述第二刀片的扭转部与刀盘端面呈夹角设置，不同组中第二刀片的扭转部与刀盘端面的夹角均相同；其夹角根据需求设置即可，扭转结构使第二刀片向刀盘轴向倾斜，增大刀具在沟槽宽度上的覆盖；另外，扭转结构与刀盘端面呈夹角设置，使得扭转部在切削时呈倾斜设置，形成斜面切削结构，提高切削效率。

实施例2

本公开的另一典型实施例中，图1-图4所示，提供了一种开沟装置，利用如实施例1所述的开沟刀具。

所述开沟装置包括驱动机构和上述的开沟刀具，所述驱动机构的输出端连接开沟刀具的刀盘，通过螺栓连接件配合连接，形成传动结构；

所述驱动结构的输出端输出转矩，从而驱动刀具转动，对土体进行切削形成沟槽。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种开沟刀具，其特征在于，包括刀盘，所述刀盘周向均匀安装分布有多组刀片，所述刀盘驱动刀片绕刀盘轴线转动，每组刀片均包括依次排布的第一刀片、第二刀片和第三刀片，所述第一刀片、第三刀片均为折弯板结构，其远离刀盘的一端分别设有第一折弯部和第三折弯部，用于在刀盘驱动下切削并排出土体形成沟槽，所述第二刀片为折弯板结构，其远离刀盘的一端设有第二折弯部，第二刀片沿其轴线扭转，形成扭转部，沿刀盘轴向偏移，增大第二刀片在刀盘轴向的覆盖范围，用于切削刀盘侧面土体并对应增加沟槽的宽度；

所述第二刀片的扭转部与刀盘端面呈夹角设置，使得扭转部在切削时呈倾斜设置，形成斜面切削结构；

所述刀片对应转动方向的一侧设有倾斜切面结构，形成刀刃接触并切削土体；

所述刀片的折弯部处设有肋板，所述肋板沿刀盘轴向布置，配合对应刀片的折弯部形成凹槽结构，所述肋板位于刀片远离刀刃的一侧；

所述第一折弯部、第二折弯部和第三折弯部位于刀盘轴向的不同位置，用于对应切削不同位置的土体，在刀盘轴线方向上，第一折弯部、第三折弯部、第二折弯部依次分布；所述第一折弯部、第二折弯部和第三折弯部形成锯齿状结构，用于减小刀片与沟槽之间的摩擦力。

2.如权利要求1所述的开沟刀具，其特征在于，所述刀片通过连接件安装固定在刀盘上，刀片轴线方向与其固定处对应的刀盘径向呈夹角设置。

3.如权利要求1所述的开沟刀具，其特征在于，所述第一刀片和第三刀片固定在刀片的第一端面，所述第二刀片固定在刀盘的第二端面，用于使刀盘两侧受力平衡。

4.如权利要求1所述的开沟刀具，其特征在于，不同组中第二刀片的扭转部与刀盘端面的夹角均相同。

5.如权利要求1所述的开沟刀具，其特征在于，每组刀片的结构分布情况相同，所有组刀片相对于刀盘轴线呈中心对称布置。

6.一种开沟装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的开沟刀具。

Images