CN111512743B - 一种丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机,包括机架，在所述的机架上设有传动机构，所述的传动机构与动力源相连后，驱动锯片驱动轴旋转，在所述的锯片驱动轴上设有两组锯片，每组锯片包括三个锯片；锯片驱动轴带动两组锯片旋转；在所述的机架上还设有两个犁体，两个犁体分别位于两组锯片的后端。

Description

一种丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机

技术领域

本发明涉及农业耕作机械技术领域，特别涉及一种丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机，适用于丘陵果园开沟作业。

背景技术

我国果园分布范围广泛，其中大部分果园位于丘陵之上，由于地表崎岖不平，土壤富含石块等杂物且根系盘杂，给果园农艺管理带来一定困难。果园农艺管理中，开沟施肥是一项重要工作，开沟施肥能够使整个果园土壤进行水、肥、气、热循环，有利于改善土壤环境。对于果树，开沟可以疏松土壤，促进根系发育；施肥能够蓄水保墒，增强果树抗逆能力，提高果实产量和品质。丘陵果园开沟施肥作业时，开沟是首道工序。

丘陵果园使用的开沟机主要有铧式犁式、挖掘机式、圆盘式、链式和螺旋式开沟机五种。铧式犁式开沟机通常由拖拉机牵引或悬挂，通过犁体的犁刀切削土壤，土壤沿翻土板曲面上升，经翼板抛出，侧压板压紧沟壁形成沟形。优点为结构简单，零部件少，可靠性高，单位功率较小，缺点为牵引阻力大，沟边垫条较大且不易分散，需人工修整。挖掘机式开沟机利用液压驱动的挖掘铲斗开挖沟渠。优点为土壤适应性好，缺点为作业效率低，体积庞大，单位功耗较大。圆盘式开沟机通过圆盘转动带动开沟刀切削土壤并抛掷在沟外。优点为开沟质量好，土壤适应性好，缺点为作业效率低，结构复杂，体积庞大，单位功耗大。螺旋式开沟机通过螺旋叶片转动带动开沟刀切削土壤并升运抛出。优点为作业效率高，牵引阻力小，土壤适应性好，开沟质量好，缺点为加工装配工艺要求高，开沟刀磨损较快。链式开沟机利用链条运动带动其上的开沟刀切削土壤并将其输送到地面，由螺旋输送机输送到沟渠两侧。优点为切削沟壁整齐，沟底浮土较少，作业效率高，沟深和沟宽容易调节，缺点为加工装配工艺要求高，链条和开沟刀易磨损。目前，我国丘陵果园中使用的开沟机普遍存在开沟功耗大，作业效率低，易损件寿命短，作业环境适应性差的问题。特别是丘陵果园作业动力机械的总功率和牵引力较低，因此需要设计新型开沟机能够在丘陵果园进行开沟作业并符合动力机械总功率和牵引力较低的要求。

发明内容

本发明的目的解决现有开沟机开沟功耗大，作业效率低，易损件寿命短，作业环境适应性差的问题，提供了一种锯片与铧式犁组合式开沟机。使用铧式犁为主开沟器，降低了开沟功耗，锯片前置进行预开沟，能够降低铧式犁的开沟阻力，从而降低牵引力，提高作业效率，选用特殊金属材料并结合金属强化处理工艺技术，极大提高触土部件的使用寿命，整机结构简单可靠，使适应性得到提高。

本发明采用的技术方案为：

一种丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机,包括机架，在所述的机架上设有传动机构，所述的传动机构与动力源相连后，驱动锯片驱动轴旋转，在所述的锯片驱动轴上设有两组锯片，每组锯片包括三个锯片；锯片驱动轴带动两组锯片旋转；在所述的机架上还设有两个犁体，两个犁体分别位于两组锯片的后端。

作为进一步的技术方案，还包括一个锯片角度调整装置。

更近一步的，所述的锯片角度调整装置包括两个，分别用于调节两组锯片；每个锯片角度调整装置包括丝杠调节装置和沟深调节杆，丝杠调节装置的一端固定在机架上，另外与沟深调节杆相连，所述的沟深调节杆连接一组锯片。

作为进一步的技术方案，所述的机架为三点悬挂结构。

作为进一步的技术方案，所述的犁体为铧式犁。

作为进一步的技术方案，所述锯片的刀齿材料为硬质合金YG11C。

作为进一步的技术方案，所述犁体采用氧乙炔火焰堆焊方法在表面涂覆碳化钨耐磨涂层。

作为进一步的技术方案，在机架的后端设有两个固定板，在每个固定板上设有一个犁柱，犁体通过螺栓固定在犁柱上。

作为进一步的技术方案，犁体中心线与对应锯片组中的中间犁体的中心线对齐。

本发明的有益效果如下：

1.本发明中的左犁体和右犁体为铧式犁，通过左犁柱螺栓和右犁柱螺栓传递的牵引力向前运动，完成开沟作业，对土壤的扰动较小，不对土壤进行大规模磨碎，土壤抛洒速度和距离较小，具有节能效果。

2.本发明中6个锯片由锯片驱动轴传递扭矩进行逆铣转动，切削出6条沟槽，破坏了土壤结构，降低了土壤强度，并为土壤切削变形预留了空间，从而减小了牵引阻力，提高了作业效率，作业效率为1km/h。

3.左犁体和右犁体采用氧乙炔火焰堆焊方法在表面涂覆碳化钨耐磨涂层，触土部件的寿命显著增加。

4.本发明中的6个锯片共用一根驱动轴锯片驱动轴结构简单可靠，且锯片可绕锯片驱动轴回转。

5.本发明中所述左沟深调节杆连接左上锯片、左中锯片和左下锯片，右沟深调节杆连接右上锯片、右中锯片和右下锯片，连接的3个锯片进行整体调节，保持沟深一致。左上锯片、左中锯片和左下锯片作为一组，右上锯片、右中锯片和右下锯片作为另一组，可以分别开沟，一次开出2条沟渠。左沟深调节杆和右沟深调节杆为独立结构，可以进行分开调节，开出2条不同深度的沟渠。

6.本发明中的所述左丝杆和右丝杆可以调节锯片的沟深，丝杆具有锁止功能。与不同高度的左犁体和右犁体配合，可以开沟宽为300mm，沟深为0—300mm的矩形沟渠。

7.本发明能够在丘陵果园进行开沟作业，能够满足不同沟深的开沟需要，并且一次可以同时开出2条沟渠，所开沟形规范平整。开沟作业时，开沟机具有较高的作业效率和较优的能耗表现，锯片和铧式犁的使用寿命较长，避免了频繁更换开沟部件的无效作业，整机结构简单可靠，对于不同地形条件和土壤环境的适应性较强。

8.本发明可以应用于丘陵果园的开沟作业，由于适应性较好，也可以用于其他场景下的开沟作业，基本上解决了现有丘陵果园开沟机存在的开沟功耗大，作业效率低，易损件寿命短，作业环境适应性差的问题。

9.本发明与拖拉机的连接方式为三点悬挂，连接强度和稳定性高于现有的牵引式的三角支撑。

10.本发明的拖拉机后输出轴用万向联轴器连接锥齿轮减速机输入轴，使用的万向联轴器机械传动的传动效率和传递扭矩高于电机传动，且野外作业电力获取难度大，电力作业时长难以保证。

11.本发明的锯片切割时与地面垂直且切削到地面以下300mm深度，主要对土壤进行切削，现有技术中的锯片切割时与地面平行，且只在地面以上切削，主要对杂草进行切除。本发明主要目的为破坏土壤结构，降低土壤强度，由于犁体主要受力区域的土壤被锯片先行切割，因此犁体的牵引阻力显著降低，犁体切削土壤时，3个锯片的切缝可以为土壤变形预留空间，土壤无挤压变形，使开沟功耗大幅降低。现有技术中只是切割地表杂草，土壤结构无变化，造成牵引阻力和开沟功耗很大，由于丘陵果园动力机械总功率和牵引力较低，因此现有技术不适合丘陵果园作业。本发明的3个锯片可以将地面杂草切成2块，切缝处草根断裂，杂草由后部铧式犁开沟时完全去除，现有技术中为去除地表杂草，地下草根则未处理，由于铧式犁开沟作业对地面杂草不敏感，杂草是否去除差异不明显，因此本专利的锯片主要为破坏土壤结构，辅以切开杂草。

12.本发明锯片通过调整回转角对应不同的开沟深度，现有技术中锯片不能调整回转角。

13.本发明左犁体和右犁体分别通过左犁柱和右犁柱使用螺栓固定，犁体有不同高度规格，通过更换犁体对应不同的开沟深度。现有技术中为通过调节左斜支杆和右斜支杆调整开沟犁的倾斜角度，对应不同的开沟深度。本发明更换犁体方式的方便性和效率低于现有技术，但犁柱和螺栓固定方式强度和稳定性高于现有技术的铰接方式，本发明适合于不频繁更换犁体的场合。

附图说明

图1为本发明一种丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机的主视图；

图2为本发明一种丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机的俯视图；

图3为本发明左锯片组的俯视图；

图4为本发明左铧式犁组的主视图。

图中：1—右上锯片；2—右中锯片；3—右下锯片；4—右犁体；5—右犁柱螺栓；6—右犁柱固定板；7—右犁柱；8—左犁体；9—左犁柱螺栓；10—左犁柱固定板；11—左犁柱；12—左下锯片；13—左中锯片；14—左上锯片；15—锯片驱动轴下轴承座；16—锯片驱动轴；17—左沟深调节杆；18—左沟深调节杆轴套；19—左丝杆；20—左沟深调节轴销；21—悬挂下左螺栓；22—锥齿轮减速机输出轴；23—输出轴链轮；24—链条；25—锯片驱动轴链轮；26—锥齿轮减速机输入轴；27—锥齿轮减速机；28—悬挂上螺栓；29—锯片驱动轴中轴承座；30—机架；31—悬挂下右螺栓；32—右沟深调节轴销；33—右丝杆；34—右沟深调节杆轴套；35—右沟深调节杆；36—锯片驱动轴上轴承座；37—锥齿轮减速机固定板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明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发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，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，本发明中如果出现“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发明的限制。

术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机。

以下结合附图对本发明的原理和特征作进一步详细描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和图2所示，机架30采用三点悬挂结构，悬挂固定板的厚度为10mm，利用悬挂上螺栓28、悬挂下左螺栓21和悬挂下右螺栓31与拖拉机的后部三点悬挂装配，在本实施例中，螺栓型号均为M20，强度为8.8级。本发明与拖拉机的连接方式为三点悬挂，连接强度和稳定性高于现有的牵引式的三角支撑。

锥齿轮减速机27型号为HD AF14—2:1—D，利用螺栓装配在锥齿轮减速机固定板37上，锥齿轮减速机固定板37厚度为10mm，与机架30焊接在一起。锥齿轮减速机输入轴26与拖拉机后输出轴利用万向联轴器连接，锥齿轮减速机输出轴22上装配有输出轴链轮23，输出轴链轮23与锯片驱动轴链轮25型号一致，两者之间通过链条连接，实现动力的传输；锯片驱动轴链轮25固定锯片驱动轴16上，锯片驱动轴链轮25带动锯片驱动轴16转动，锯片驱动轴16利用锯片驱动轴上轴承座36、锯片驱动轴中轴承座29、锯片驱动轴下轴承座15装配在机架30上，且本实施例中，锯片驱动轴上轴承座36、锯片驱动轴中轴承座29、锯片驱动轴下轴承座15的型号均为UCP204M。

本发明的拖拉机后输出轴用万向联轴器连接锥齿轮减速机输入轴，使用的万向联轴器机械传动的传动效率和传递扭矩高于电机传动，且野外作业电力获取难度大，电力作业时长难以保证。

如图3所示，锯片驱动轴为一条通轴连接并驱动左上锯片14、左中锯片13、左下锯片12和右上锯片1、右中锯片2、右下锯片3，材料为45号钢，调制处理，直径为20mm。左上锯片14、左中锯片13和左下锯片12基体材料为不锈钢316L，刀齿材料为硬质合金YG11C，长度均为500mm，宽度均为120mm，厚度均为6mm，间距均为150mm，转向为顺时针，开沟方式为逆铣。

左沟深调节杆17材料为45号钢，调制处理，直径为20mm，贯通左上锯片14、左中锯片13和左下锯片12，进行连接和支撑，左沟深调节杆17轴中心线与锯片驱动轴16轴中心线的距离为100mm，两者相互平行。左丝杆19可以调节左上锯片14、左中锯片13和左下锯片12的转角，转角的调整范围为0°～90°。

左沟深调节杆17上安装左沟深调节杆轴套18通过左丝杆19与左沟深调节轴销20连接，左沟深调节轴销20固定在机架30上，右沟深调节杆35上安装右沟深调节杆轴套34通过右丝杆33与右沟深调节轴销32连接，右沟深调节轴销32固定在机架30上；左沟深调节杆17轴中心线与锯片驱动轴16轴中心线的距离为100mm，右沟深调节杆35轴中心线与锯片驱动轴16轴中心线的距离为100mm。本发明的拖拉机后输出轴用万向联轴器连接锥齿轮减速机输入轴，使用的万向联轴器机械传动的传动效率和传递扭矩高于电机传动，且野外作业电力获取难度大，电力作业时长难以保证。

所述左丝杆19和右丝杆33可以调节锯片的沟深，丝杆具有锁止功能。与不同高度的左犁体8和右犁体4配合，可以开沟宽为300mm，沟深为0—300mm的矩形沟渠。

锯片驱动轴链轮25为13个齿，材料为45号钢，渗碳淬火处理，对应链条24的型号为10A单条链。

本发明的锯片切割时与地面垂直且切削到地面以下300mm深度，主要对土壤进行切削，现有技术中的锯片切割时与地面平行，且只在地面以上切削，主要对杂草进行切除。本发明主要目的为破坏土壤结构，降低土壤强度，由于犁体主要受力区域的土壤被锯片先行切割，因此犁体的牵引阻力显著降低，犁体切削土壤时，3个锯片的切缝可以为土壤变形预留空间，土壤无挤压变形，使开沟功耗大幅降低。现有技术中只是切割地表杂草，土壤结构无变化，造成牵引阻力和开沟功耗很大，由于丘陵果园动力机械总功率和牵引力较低，因此现有技术不适合丘陵果园作业。本发明的3个锯片可以将地面杂草切成2块，切缝处草根断裂，杂草由后部铧式犁开沟时完全去除，现有技术中为去除地表杂草，地下草根则未处理，由于铧式犁开沟作业对地面杂草不敏感，杂草是否去除差异不明显，因此本专利的锯片主要为破坏土壤结构，辅以切开杂草。

如图4所示，左犁体8和右犁体4分别通过左犁柱11和右犁柱7利用左犁柱螺栓9和右犁柱螺栓5固定在左犁柱固定板10和右犁柱固定板6上，左犁柱固定板10和右犁柱固定板6与机架30焊接在一起，左犁体8和右犁体4宽度均为300mm，高度有3种规格分别为100mm、200mm和300mm，厚度为6mm；左犁体8和右犁体4均采用采用氧乙炔火焰堆焊方法在表面涂覆碳化钨耐磨涂层，碳化钨质量分数为60％。左犁柱螺栓9为M20型号，强度为8.8级。左犁体8中心线与左中锯片13中心线对齐，右犁体4中心线与右中锯片2中心线对齐。

左犁柱固定板10长宽厚为60×40×10mm，材料为45号钢，调制处理，与机架30焊接在一起。左犁柱11为40×40的方钢管，与左犁体8焊接在一起。

所述的左犁体8和右犁体4为铧式犁，通过左犁柱螺栓9和右犁柱螺栓5传递的牵引力向前运动，完成开沟作业，对土壤的扰动较小，不对土壤进行大规模磨碎，土壤抛洒速度和距离较小，具有节能效果。

本发明左犁体和右犁体分别通过左犁柱和右犁柱使用螺栓固定，犁体有不同高度规格，通过更换犁体对应不同的开沟深度。现有技术中为通过调节左斜支杆和右斜支杆调整开沟犁的倾斜角度，对应不同的开沟深度。本发明更换犁体方式的方便性和效率低于现有技术，但犁柱和螺栓固定方式强度和稳定性高于现有技术的铰接方式，本发明适合于不频繁更换犁体的场合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的修改或补充或采用类似的方式替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机,其特征在于，包括机架，在所述的机架上设有传动机构，所述的传动机构与动力源相连后，驱动锯片驱动轴旋转，在所述的锯片驱动轴上设有两组锯片，每组锯片包括三个锯片；锯片驱动轴带动两组锯片旋转；在所述的机架上还设有两个犁体，两个犁体分别位于两组锯片的后端；

还包括锯片角度调整装置；所述的锯片角度调整装置有两个，分别用于调节两组锯片；每个锯片角度调整装置包括丝杠调节装置和沟深调节杆，丝杠调节装置的一端固定在机架上，另外一端与沟深调节杆相连，所述的沟深调节杆贯通一组锯片并与锯片连接；

左犁体和右犁体分别通过螺栓固定在左犁柱和右犁柱上，犁体有不同高度规格，通过更换犁体对应不同的开沟深度；

丝杠调节装置调整锯片的角度范围为0°~90°；

所述锯片的刀齿材料为硬质合金YG11C；所述犁体采用氧乙炔火焰堆焊方法在表面涂覆碳化钨耐磨涂层；

犁体中心线与对应锯片组中的中间犁体的中心线对齐。

2.如权利要求1所述的丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机,其特征在于，拖拉机后输出轴用万向联轴器连接锥齿轮减速机输入轴，锥齿轮减速机输出轴上装配有输出轴链轮，锯片驱动轴链轮固定锯片驱动轴上；输出轴链轮与锯片驱动轴链轮之间通过链条连接。

3.如权利要求1所述的丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机,其特征在于，所述的机架为三点悬挂结构。

4.如权利要求1所述的丘陵果园锯片与铧式犁组合式开沟机,其特征在于，所述的犁体为铧式犁。

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