CN111418282B - 用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置及播种机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及秸秆分离设备技术领域，尤其涉及用于免耕播种的土壤‑秸秆反转筛分装置及播种机，包括旋耕机构和分离筛，旋耕机构设置在拖拉机后方并与拖拉机的动力输出轴相连接；旋耕机构包括旋耕轴和设于旋耕轴的旋耕刀，旋耕机构用于反转旋耕作业；分离筛与分离筛传动机构相连，分离筛传动机构用于带动分离筛往复摆动，分离筛往复摆动的基准轴线平行于旋耕轴；分离筛位于旋耕机构的后方。由于该土壤‑秸秆反转筛分装置中的旋耕机构是反旋作业，旋耕轴和分离筛并排设置且分离筛位于旋耕机构的后方，使得旋耕机构可以将土壤抛至分离筛，并由于分离筛可以往复摆动，分离筛可以有效地分离土壤与秸秆残茬，从而便于清理种床、提高播种质量。

Description

用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置及播种机

技术领域

本发明涉及秸秆分离设备技术领域，尤其涉及一种用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置及播种机。

背景技术

经过多年研究表明，保护性耕作技术可以通过秸秆残茬覆盖地表减少土壤的水蚀、风蚀、防止水土流失，但保护性耕作存在秸秆覆盖量大导致播种机械开沟过程中易拥堵以及机器通过性差的问题，且开沟后种床秸秆混入土壤中，种子落至秸秆上方降低种子发芽率。因此亟需一种能够实现秸秆与土壤分离的装置，以提高播种机的通过性并同时为种子提供良好的种床。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本发明的第一方面提供一种用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置，包括旋耕机构和分离筛，所述旋耕机构设置在拖拉机后方并与所述拖拉机的动力输出轴相连接；所述旋耕机构包括旋耕轴和设于所述旋耕轴的旋耕刀，所述旋耕机构用于反转旋耕作业；所述分离筛与分离筛传动机构相连，所述分离筛传动机构用于带动所述分离筛往复摆动，所述分离筛往复摆动的基准轴线平行于所述旋耕轴；所述分离筛位于所述旋耕机构的后方。

在一个实施例中，所述分离筛包括支撑框架，所述支撑框架与所述分离筛传动机构相连接，所述支撑框架连接有多个栅条，多个所述栅条相互平行，所述支撑框架与所述栅条之间设有秸秆残茬出口。

在一个实施例中，所述分离筛还包括防滑肋板；所述防滑肋板连接所述栅条，所述防滑肋板垂直于多个所述栅条形成的平面。

在一个实施例中，所述防滑肋板包括第一防滑肋板和第二防滑肋板，所述第二防滑肋板位于所述第一防滑肋板和所述旋耕机构之间；所述第一防滑肋板与所述栅条的长度方向之间的夹角小于所述第二防滑肋板与所述栅条的长度方向之间的夹角。

在一个实施例中，所述分离筛的数量为多个，所述旋耕刀为多对，多个所述分离筛平行设置，每个所述分离筛在纵向上对应一对所述旋耕刀。

在一个实施例中，所述分离筛传动机构包括主动链轮、从动链轮和第一曲轴；所述主动链轮设于所述旋耕轴；所述从动链轮设于所述第一曲轴；所述第一曲轴与所述分离筛转动相连。

在一个实施例中，所述分离筛传动机构还包括第二曲轴，所述第二曲轴与所述分离筛转动相连；所述第二曲轴与所述第一曲轴并排设置，所述第一曲轴位于所述第二曲轴和所述拖拉机之间，所述第二曲轴的位置高于所述第一曲轴的位置。

在一个实施例中，所述旋耕轴包括左旋耕轴和右旋耕轴，所述左旋耕轴和所述右旋耕轴之间设有变速箱，所述变速箱的输入轴与所述拖拉机的动力输出轴相连接，所述左旋耕轴与所述右旋耕轴分别与所述变速箱的输出轴相连接；所述左旋耕轴或所述右旋耕轴与所述主动链轮固定连接。

在一个实施例中，所述左旋耕轴设有多个左旋耕刀，多个所述左旋耕刀沿所述左旋耕轴等间隔排列；所述右旋耕轴设有多个右旋耕刀，多个所述右旋耕刀沿所述右旋耕轴等间隔排列。

本发明的第二方面提供一种播种机，包括上述用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置。

本发明的有益效果是：由于该土壤-秸秆反转筛分装置的旋耕机构是反旋作业，旋耕轴和分离筛并排设置且分离筛位于旋耕机构的后上方，使得旋耕机构可以将土壤抛至分离筛，并由于分离筛可以往复摆动，分离筛可以实现有效分离土壤与秸秆残茬，从而清理种床、提高播种质量。

附图说明

图1是本发明实施例的播种机的立体示意图；

图2是本发明实施例的播种机的俯视图；

图3是本发明实施例的播种机的机架的结构示意图；

图4是本发明实施例的土壤-秸秆反转筛分装置的旋耕机构的结构示意图；

图5是本发明实施例的土壤-秸秆反转筛分装置的分离筛的其中一个结构示意图；

图6是本发明实施例的土壤-秸秆反转筛分装置的分离筛的另一个结构示意图；

图7是本发明实施例的土壤-秸秆反转筛分装置的分离筛的又一个结构示意图；

附图标记说明：1、机架；11、第一横梁；12、第二横梁；13、第三横梁；14、第四横梁；15、第一纵梁；16、第二纵梁；17、第三纵梁；18、第四纵梁；19、悬挂装置；110、第一挂板；111、第一挂板轴孔；112、第二挂板前轴孔；113、第二挂板后轴孔；114、第二挂板；2、变速箱；3、旋耕机构；31、左旋耕轴；32、右旋耕轴；33、左旋耕刀；34、右旋耕刀；4、土壤-秸秆反转筛分装置；41、分离筛；42、第一曲轴；43、第二曲轴；44、连接块；45、连接块轴孔；46、栅条；47、支撑框架；48、防滑肋板；481、第一防滑肋板481；482、第二防滑肋板；49、护板；410、秸秆残茬出口；5、链轮；6、开沟器；7、播种管；8、镇压轮；9、种箱。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本发明的第一方面提供一种用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置。如图1至图7所示，该土壤-秸秆反转筛分装置包括旋耕机构3和分离筛41，旋耕机构3用于设置在拖拉机(图中未示出)的后方并与拖拉机的动力输出轴相连接；旋耕机构3包括旋耕轴和设于旋耕轴的旋耕刀，旋耕机构3用于反转旋耕作业；分离筛41与分离筛传动机构相连，分离筛传动机构用于带动分离筛41往复摆动，分离筛41往复摆动的基准轴线平行于旋耕轴；分离筛41位于旋耕机构3的后方。

由于该筛分装置的旋耕机构3是反旋作业，旋耕轴和分离筛41并排设置且分离筛41位于旋耕机构3的后方，使得旋耕机构3可以将土壤抛至分离筛41，并由于分离筛41可以往复摆动，分离筛41可以实现有效分离土壤与秸秆残茬，从而清理种床、提高播种质量。

另外，由于旋耕机构3反旋作业，反旋作业的耕秸秆埋覆率低于正旋作业，而其耕幅内地表比正旋更为平整，反旋的碎土性能明显优于正旋。

在一个实施例中，分离筛41包括支撑框架47，支撑框架47与分离筛传动机构相连接，支撑框架47设有秸秆残茬出口410。

在一个实施例中，支撑框架47的周围设有护板49；支撑框架47的下方设有连接块44，连接块44设有连接块轴孔45，连接块轴孔45用于安装分离筛传动机构的传动轴。

在一个实施例中，支撑框架47与多个平行设置的栅条46相连接；栅条46设有防滑肋板48；防滑肋板48垂直于栅条46形成的平面。由于分离筛41设有防滑肋板48，当分离筛传动机构带动分离筛41向拖拉机的后侧摆动时，防滑肋板48可以减轻土壤与秸秆残茬的下滑。

在一个实施例中，防滑肋板48包括第一防滑肋板481和第二防滑肋板482，第二防滑肋板482位于第一防滑肋板481和旋耕机构3之间；第一防滑肋板481与栅条46的长度方向之间的夹角小于第二防滑肋板482与栅条46的长度方向之间的夹角。

如图5所示，在一个实施例中，分离筛41的数量为多个，旋耕刀为多对，多个分离筛41平行设置，每个分离筛41在纵向上对应一对旋耕刀。

在一个实施例中，分离筛传动机构包括主动链轮、从动链轮和第一曲轴42；主动链轮设于旋耕轴；从动链轮设于第一曲轴42；第一曲轴42与分离筛41转动相连。在这种情况下，分离筛传动机构使用旋耕轴作为动力源，使整个土壤-秸秆反转筛分装置4的结构更加简单可靠，但分离筛传动机构不一定要连接至旋耕轴，也可以为分离筛传动机构设置单独的动力源(如电机等)，也可以将分离筛传动机构连接至拖拉机的动力输出轴。该实施例利用曲轴使分离筛41往复摆动，具有结构简单可靠、造价低廉等优点，但也可以根据需要使用其他结构(如四杆机构等)使分离筛41往复摆动；比如，分离筛传动机构可以包括凸轮，该凸轮用于在动力源的驱动下转动，分离筛41与该凸轮相连接，该凸轮用于使分离筛41往复摆动。使第一曲轴42与旋耕轴通过链传动方式相连接的优势是传动距离大、可靠性高等，但也可以根据需要使旋耕轴和第一曲轴42通过带传动或齿轮传动等方式相连接。

如图5和图6所示，多个分离筛41连接在第一曲轴42的各个节段上，从而在横向上交错布置。利用曲轴的形状对分离筛41进行错位布置可以平衡重量，防止工作过程中发生较大的震动，有利于加大曲轴转速，从而提高筛分效率。

在一个实施例中，分离筛传动机构还包括第二曲轴43，第二曲轴43与分离筛41转动相连；第二曲轴43与第一曲轴42并排设置，第一曲轴42位于第二曲轴43和拖拉机之间，第二曲轴43的位置高于第一曲轴42的位置。由于第一曲轴42和第二曲轴43并排设置(即相平行地设置)，第二曲轴43位于第一曲轴42的后上方，分离筛41所在的平面便向后上方倾斜，在往复摆动中，秸秆便不断向分离筛41的后上方移动，从而增强了土壤与秸秆残茬的分离效果。

在一个实施例中，第二曲轴43位于第一曲轴42的后上方，秸秆残茬出口410设于支撑框架47的右上部。这样，秸秆向分离筛41的后上方移动的过程中，可以更顺利地从秸秆残茬出口410回落至行间。

在一个实施例中，支撑框架47的固接有前后平行设置的第一连接块和第二连接块，第一连接块的轴孔与第一曲轴42转动连接，第二连接块的轴孔与第二曲轴43转动连接。具体地，第一连接块的数量为多个，每个第一连接块的轴孔同轴线地设置；第二连接块的数量为多个，每个第二连接块的轴孔同轴同轴线地设置。

在一个实施例中，第一曲轴42、第二曲轴43分别安装于第二挂板前轴孔112、第二挂板后轴孔113。

在一个实施例中，旋耕机构3包括左旋耕轴31和右旋耕轴32，左旋耕轴31和右旋耕轴32对称布置；左旋耕轴31和右旋耕轴32之间设有变速箱2，变速箱2的输入轴与拖拉机的动力输出轴相连接，左旋耕轴31与右旋耕轴32分别与变速箱2的输出轴相连接；左旋耕轴31或右旋耕轴32与主动链轮固定连接。

在一个实施例中，右旋耕轴32的外侧通过键与链轮5固定连接。

如图4所示，在一个实施例中，左旋耕轴31设有多个左旋耕刀33，多个左旋耕刀33沿左旋耕轴31等间隔排列；右旋耕轴32设有多个右旋耕刀34，多个右旋耕刀34沿右旋耕轴32等间隔排列，从而便于实现带状旋耕作业。

具体地，左旋耕轴31和右旋耕轴32的外侧分别通过轴承与第一挂板110构成转动连接。

在一个实施例中，左旋耕刀33与右旋耕刀34的数量分别为三个。

在一个实施例中，土壤-秸秆反转筛分装置4包括悬挂装置19，悬挂装置19用于与拖拉机(图中未示出)连接。

如图1至图3所示，本发明的第二方面提供一种播种机，包括上述土壤-秸秆反转筛分装置4。具体地，该播种机还包括设于机架1的变速箱2；变速箱2用于将拖拉机的动力传递给旋耕机构3；反旋转装置设有旋耕轴，旋耕轴通过分离筛传动机构与土壤-秸秆反转筛分装置4的分离筛41相连接。将旋耕轴与土壤-秸秆反转筛分装置4的分离筛41相连接，使旋耕轴成为分离筛41的动力源，是为了使分离筛41能够与旋耕轴同步运动，并且这样的结构更节省空间；但也可以为分离筛41设置使用其他动力源的分离筛传动机构，比如可以将分离筛41连接至一个电机的输出轴，或者将分离筛41连接至拖拉机的动力输出轴(不通过旋耕轴)。

在一个实施例中，分离筛传动机构为链传动装置；旋耕轴的一侧设有主动链轮，土壤-秸秆反转筛分装置4的曲轴连接从动链轮，主动链路与从动链轮通过传动链条相连接。也可以根据需要使旋耕轴和土壤-秸秆反转筛分装置4的曲轴通过带传动或齿轮传动等方式相连接。

在一个实施例中，机架1包括多根梁以及设于梁上的悬挂装置19，悬挂装置19用于与拖拉机(图中未示出)连接。具体地，机架1包括相互平行的第一横梁11、第二横梁12、第三横梁13和第四横梁14，以及垂直于第一横梁11、第二横梁12、第三横梁13和第四横梁14的第一纵梁15、第二纵梁16、第三纵梁17和第四纵梁18，悬挂装置19固定地设于第一横梁11、第二横梁12；第一挂板110、第二挂板114分别通过螺栓固接在第一纵梁15、第四纵梁18上；其中，第一挂板110设有第一挂板轴孔111，第二挂板114设有第二挂板前轴孔112和第二挂板后轴孔113，第一挂板轴孔111用于安装旋耕轴，第二挂板前轴孔112和第二挂板后轴孔113分别用于安装第一曲轴42和第二曲轴43。

如图1所示，在一个实施例中，该播种机还包括设于土壤-秸秆反转筛分装置4后方的开沟器6和镇压轮8；开沟器6安装在土壤-秸秆反转筛分装置4的后方。具体地，6个镇压轮8分别纵向对准6个开沟器6布置。

在一个实施例中，镇压轮8固定地设于第四横梁14。

在一个实施例中，该播种机还包括多个播种管7，多个播种管7并排设置在土壤-秸秆反转筛分装置4的后方；播种管7位于开沟器6和镇压轮8之间。

在一个实施例中，该播种机还包括种箱9，种箱9被布置在第一纵梁15与第四纵梁18上，位于开沟器6的正上方。

该播种机作业时，拖拉机输出的动力通过变速箱2传递给旋耕轴(在一些实施例中，包括左旋耕轴31和右旋耕轴32)，实施带状旋耕。左旋耕刀33和右旋耕刀34为逆时针转动(即反旋)，将土壤抛至后方分离筛41内。在一些实施例中，该播种机通过悬挂装置19连接在拖拉机的后部。分离筛41在前后方向上与水平面有一定的角度，且分离筛41的秸秆残茬出口410在后上方(相对于拖拉机)，使得分离筛41的分离效果更佳。在一些实施例中，左旋耕轴31或右旋耕轴32通过传动装置将动力传至第一曲轴42，第一曲轴42带动分离筛41以一定角度前后摆动，摆动过程中土壤下落至地面，秸秆不断向分离筛41后上方移动；由于分离筛41的内部设有防滑肋板48，防滑肋板48与栅条46有一定角度，且从前向后角度变大，当曲轴带动分离筛41向拖拉机的后上侧摆动时，防滑肋板48便可将土壤与秸秆残茬从秸秆残茬出口410处抛送回行间，同时防滑肋板48可以减轻土壤与秸秆残茬的下滑。

本发明第二方面提供的播种机适用于小麦、玉米等农作物的播种，可以有效地实现有效分离土壤与秸秆残茬，从而清理种床、提高播种质量。

虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置，其特征在于，包括旋耕机构和分离筛，所述旋耕机构设置在拖拉机后方并与所述拖拉机的动力输出轴相连接；所述旋耕机构包括旋耕轴和设于所述旋耕轴的旋耕刀，所述旋耕机构用于反转旋耕作业；所述分离筛与分离筛传动机构相连，所述分离筛传动机构用于带动所述分离筛往复摆动，所述分离筛往复摆动的基准轴线平行于所述旋耕轴；所述分离筛位于所述旋耕机构的后方，

其中，所述分离筛的数量为多个，所述旋耕刀为多对，多个所述分离筛平行设置，每个所述分离筛在纵向上对应一对所述旋耕刀，所述分离筛传动机构包括主动链轮、从动链轮和第一曲轴；所述主动链轮设于所述旋耕轴；所述从动链轮设于所述第一曲轴；所述第一曲轴与所述分离筛转动相连。

2.根据权利要求1所述的用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置，其特征在于，所述分离筛包括支撑框架，所述支撑框架与所述分离筛传动机构相连接，所述支撑框架连接有多个栅条，多个所述栅条相互平行，所述支撑框架与所述栅条之间设有秸秆残茬出口。

3.根据权利要求2所述的用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置，其特征在于，所述分离筛还包括防滑肋板；所述防滑肋板连接所述栅条，所述防滑肋板垂直于多个所述栅条形成的平面。

4.根据权利要求3所述的用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置，其特征在于，所述防滑肋板包括第一防滑肋板和第二防滑肋板，所述第二防滑肋板位于所述第一防滑肋板和所述旋耕机构之间；所述第一防滑肋板与所述栅条的长度方向之间的夹角小于所述第二防滑肋板与所述栅条的长度方向之间的夹角。

5.根据权利要求1所述的用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置，其特征在于，所述分离筛传动机构还包括第二曲轴，所述第二曲轴与所述分离筛转动相连；所述第二曲轴与所述第一曲轴并排设置，所述第一曲轴位于所述第二曲轴和所述拖拉机之间，所述第二曲轴的位置高于所述第一曲轴的位置。

6.根据权利要求1所述的用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置，其特征在于，所述旋耕轴包括左旋耕轴和右旋耕轴，所述左旋耕轴和所述右旋耕轴之间设有变速箱，所述变速箱的输入轴与所述拖拉机的动力输出轴相连接，所述左旋耕轴与所述右旋耕轴分别与所述变速箱的输出轴相连接；所述左旋耕轴或所述右旋耕轴与所述主动链轮固定连接。

7.根据权利要求6所述的用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置，其特征在于，所述左旋耕轴设有多个左旋耕刀，多个所述左旋耕刀沿所述左旋耕轴等间隔排列；所述右旋耕轴设有多个右旋耕刀，多个所述右旋耕刀沿所述右旋耕轴等间隔排列。

8.一种播种机，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的用于免耕播种的土壤-秸秆反转筛分装置。

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