CN112449848B

CN112449848B - 一种秸秆粉碎还田方法及装置

Info

Publication number: CN112449848B
Application number: CN202011531966.XA
Authority: CN
Inventors: 谢洪昌; 王海礁; 赵世宏
Original assignee: Suihua Institute Of Agricultural Mechanization Heilongjiang Academy Of Agricultural Mechanical Engineering
Current assignee: Suihua Institute Of Agricultural Mechanization Heilongjiang Academy Of Agricultural Mechanical Engineering
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2022-11-04
Anticipated expiration: 2040-12-23
Also published as: CN112449848A

Abstract

本发明公开了一种秸秆粉碎还田方法及装置，采取以两垄之间的区域为一个作业区，用圆盘刀把作业区域内外的秸秆割离，搂草盘将秸秆搅起并向中间归靠，对归靠的秸秆进行两次粉碎，最后抛撒还田；该装置，包括机架、搂草部件、挡板、横粉碎部件、竖粉碎部件、传动箱、限深辊，横粉碎部件先对秸秆进行一次粉碎，竖粉碎部件进行二次粉碎和揉丝，使作业后秸秆更细碎；通过对该装置的组装可实现大动力牵引、大幅宽作业，打破了传统秸秆还田机幅宽窄的局限，提高了工作效率；也可以按照所具备的动力，进行个性化组装，既适于旱田大面积作业，又适于水田小面积作业，结构简单，作业效果好，适用广，成本低，好维护，易推广。

Description

一种秸秆粉碎还田方法及装置

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种秸秆粉碎还田方法及装置。

背景技术

在我国，随着社会发展进步，农业机械化水平不断提高，农村劳动力自然转移，农村居住人口大量减少，秸秆燃料化、饲料化等利用率极大降低，加之玉米种植面积扩大，造成秸秆过剩，前几年秸秆80%以上被露天焚烧，既污染环境，又浪费资源，近几年，秸秆禁烧法令出台，黑土耕地保护受重视，秸秆还田利用被广泛实施，秸秆还田利用首要环节是秸秆粉碎，然后进行翻埋还田或碎混还田；现有的秸秆还田机为通轴高速顺时针旋转，受地形影响，幅宽受限，低洼地面及垄沟处秸秆不能被打到，顺垄沟秸秆粉碎质量差，粉碎质量直接影响秸秆翻埋质量及后期播种质量，作业效率低，同时秸秆还田作业和翻埋作业需匹配两台不同动力的拖拉机，且长轴加工成本高，机器动平衡难维护，使用寿命短，所以对秸秆粉碎还田机进行重新设计十分必要；本装置的研制解决了上述所有难题，单个装置作业幅宽窄，仿形好，工作面低，秸秆粉碎量多，通过对该装置的组装可实现与翻埋动力相匹配的幅宽，减少一台动力配置，提高工作效率，横向和竖向双轴设计使秸秆粉碎效果更佳，缩短秸秆腐烂时间，结构简单，易维护，成本低，易推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种秸秆粉碎还田方法及装置，利用本发明进行秸秆粉碎还田，仿形好，工作面低，粉碎量大，粉碎质量好；同时通过对该装置的组装可实现大幅宽作业，提高工作效率，能够满足大机械作业，结构简单，易维护，易推广。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：该种秸秆粉碎还田方法，采取以两垄之间的区域为一个作业区，用圆盘刀把作业区域内外的秸秆割离，针对作业区域内的秸秆进行两次粉碎，最后抛撒还田，具体包括如下步骤：

第一步，用圆盘刀把作业区域内外的秸秆割离，并用搂草盘把作业区域内的秸秆搅起并向垄沟中间归靠；

第二步，横粉碎部件先对搂草盘作业后的秸秆进行一次粉碎作业，秸秆在粉碎刀Ⅰ的作用力和防护罩Ⅰ的导流下进入纵向粉碎部件，粉碎刀Ⅱ和揉丝板对秸秆进行二次粉碎作业和揉丝作业；

第三步，粉碎后的秸秆从挡板下部喷出至限深辊上，八棱形的限深辊对粉碎的秸秆进行均匀抛撒。

用于实施前述方法的秸秆粉碎还田装置，包括机架、圆盘刀、搂草部件、横粉碎部件、竖粉碎部件、传动箱、限深辊。

所述机架，包括左右立板、横梁，横梁两端焊合螺接盘，螺接盘与左右立板螺接固定，中间两根横梁纵向焊合一定宽度的两短梁呈“目”字形。

圆盘刀置于前横梁两侧，把作业区域内外的秸秆割离。

所述搂草部件，包括搂草盘和安装柄，搂草盘前后交错设于圆盘刀的后方，安装柄一端安装搂草盘，另一端螺接在左右立板上，高低可调节，搂草部件能够将秸秆搅起并向中间归靠。

所述横粉碎部件，包括粉碎轴Ⅰ、粉碎刀Ⅰ、防护罩Ⅰ，粉碎轴Ⅰ长度大于垄距，粉碎刀Ⅰ安装在的粉碎轴Ⅰ的刀座上，为了增加粉碎刀Ⅰ和垄沟及两侧的贴合度，中间安装长刀，两侧安装渐短刀，粉碎轴Ⅰ与左右立板外侧用轴承座螺接固定，两端配装皮带轮，上部用防护罩Ⅰ防护。

所述竖粉碎部件，包括粉碎轴Ⅱ、粉碎刀Ⅱ、防护罩Ⅱ、防护板，粉碎轴Ⅱ上端设有花键套，粉碎刀Ⅱ为圆形合金锯片，固装至粉碎轴Ⅱ上，中间用隔套间隔，粉碎刀Ⅱ直径由上而下依次变大，粉碎轴Ⅱ最下端粉碎刀Ⅱ直径小，粉碎轴Ⅱ下端隔套上对称焊合粉碎刀Ⅲ，对底部剩余少量秸秆粉碎，对上部大直径粉碎刀Ⅱ保护，末端用锁紧螺母固定，上部用球冠形防护罩Ⅱ防护，防护罩Ⅱ的球冠中心设有心孔，左右及后方用拱形防护板防护，防护板拱形弧半径与球冠底半径相同，弧形板上固装揉丝板，防护板前端与左右立板螺接，防护板后面设有挡板，防护板的拱形弧顶部与挡板螺接，挡板两端螺接在左右立板上。

所述传动箱与“目”字形梁螺接固定，上下左右各具一根轴，上轴用液压马达传动，完成该装置的动力输入，左右轴两侧用轴承座与左右立板螺接，左右轴两端配装皮带轮，与粉碎轴Ⅰ两端皮带轮用三角带套装，完成粉碎轴Ⅰ的动力输入，下轴穿过防护罩Ⅱ的心孔，装配至粉碎轴Ⅱ花键套内，完成粉碎轴Ⅱ的动力输入。

限深辊为八棱形，两端用轴承座螺接与左右立板外侧，高低可调节，限深辊能够控制该装置的距地高度，同时对粉碎的秸秆进行抛撒。

工作时，通过液压马达驱动传动箱上轴，将动力分配至左右轴和下轴，搂草部件先将秸秆搅起并向中间归靠，横粉碎部件顺时针旋转，对秸秆进行粉碎作业，秸秆沿受力方向在防护罩Ⅰ的导流下进入竖粉碎部件，在拱形防护板内和防护罩Ⅱ内，旋转的粉碎刀Ⅱ和揉丝板对秸秆进行二次粉碎揉丝作业，直径上小下大的装配延长了粉碎刀Ⅱ纵向距离，增加了秸秆与粉碎刀Ⅱ接触面，提高了粉碎效果，八棱限深辊，能够控制该装置的距地高度，对粉碎的秸秆进行均匀抛撒。

该装置降低了加工成本，提高了粉碎效果，通过组合式装配，增加了作业幅宽，提高了作业效率，满足了现代化大农业的生产需求，也可根据所具有的动力装配合适的数量，满足个性化需求，既能对大地块旱田玉米秸秆等进行作业，又能对小地块水田秸秆进行作业，作业质量好，适用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的主视图。

附图标记说明如下：

1、横梁；2、左右立板；3、搂草盘；4、安装柄；5、粉碎刀Ⅰ；6、粉碎轴Ⅰ；7、防护板；8、左右轴；9、限深辊；10、上轴；11、下轴；12、传动箱；13、粉碎轴Ⅱ；14、粉碎刀Ⅱ；15、挡板；16、粉碎刀Ⅲ；17、防护罩Ⅱ；18、防护罩Ⅰ；19、揉丝板；20、圆盘刀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本发明的技术方案是：采取以两垄之间的区域为一个作业区，用圆盘刀20把作业区域内外的秸秆割离，针对作业区域内的秸秆进行两次粉碎，最后抛撒还田，具体包括如下步骤：

第一步，用圆盘刀20把作业区域内外的秸秆割离，并用搂草盘3把作业区域内的秸秆搅起并向垄沟中间归靠；

第二步，横粉碎部件先对搂草盘3作业后的秸秆进行一次粉碎作业，秸秆在粉碎刀Ⅰ5的作用力和防护罩Ⅰ18的导流下进入纵向粉碎部件，粉碎刀Ⅱ14和揉丝板19对秸秆进行二次粉碎作业和揉丝作业；

第三步，粉碎后的秸秆从挡板15下部喷出至限深辊9上，八棱形的限深辊9对粉碎的秸秆进行均匀抛撒。

应用上述方法，使作业区域内的秸秆和非作业区域的秸秆分离，避免了两侧长秸秆被击飞、击乱，搂草盘3能将作业区域内的秸秆尤其是两侧的秸秆搂起，秸秆以蓬松状处于作业区域的中间位置，解决了低洼处或垄沟处等贴合地面的秸秆作业质量差的问题，有效提升了作业质量。

横粉碎部件在粉碎作业的同时将秸秆抛送至竖粉碎部件，秸秆在半封闭的空间内被多次切断和撕裂，秸秆粉碎长度短并被揉成细丝状，利于腐解；八棱形的限深辊对作业后的秸秆进行抛撒，增加了和土壤的密接性，加速秸秆腐解。

用于实施前述方法的秸秆粉碎还田装置，包括机架、圆盘刀20、搂草部件、横粉碎部件、竖粉碎部件、传动箱12、限深辊9。

所述机架，包括左右立板2、横梁1，横梁1两端焊合螺接盘，螺接盘与左右立板2螺接固定，中间两根横梁1纵向焊合一定宽度的两短梁呈“目”字形。

圆盘刀20置于前横梁1两侧，把作业区域内外的秸秆割离。

所述搂草部件，包括搂草盘3、安装柄4，搂草盘3前后交错设于圆盘刀20的后方，安装柄4一端安装搂草盘3，另一端螺接在左右立板2上，高低可调节，搂草部件能够将秸秆搅起并向中间归靠。

所述横粉碎部件，包括粉碎轴Ⅰ6、粉碎刀Ⅰ5、防护罩Ⅰ18，粉碎轴Ⅰ6的长度大于垄距，粉碎刀Ⅰ5安装在的粉碎轴Ⅰ6的刀座上，为了增加粉碎刀Ⅰ5和垄沟及两侧的贴合度，中间安装长刀，两侧安装渐短刀，粉碎轴Ⅰ6与左右立板2外侧用轴承座螺接固定，两端配装皮带轮，上部用防护罩Ⅰ18防护。

所述竖粉碎部件，包括粉碎轴Ⅱ13、粉碎刀Ⅱ14、防护罩Ⅱ17、防护板7，粉碎轴Ⅱ13置于横粉碎部件后方，粉碎轴Ⅱ13上端设有花键套，粉碎刀Ⅱ14为圆形合金锯片，固装至粉碎轴Ⅱ13上，中间用隔套间隔，粉碎刀Ⅱ14直径由上而下依次变大，粉碎轴Ⅱ13最下端粉碎刀Ⅱ14直径小，粉碎轴Ⅱ13下端隔套对称焊合粉碎刀Ⅲ16，末端用锁紧螺母固定，上部用球冠形防护罩Ⅱ17防护，防护罩Ⅱ17的球冠中心设有心孔，左右及后方用拱形防护板7防护，防护板7的拱形弧半径与球冠底半径相同，弧形板上固装揉丝板19，防护板7前端与左右立板2螺接，防护板7后面设有挡板15，防护板7的拱形圆弧顶部与挡板15螺接，挡板15两端螺接在左右立板2上。

所述传动箱12与“目”字形梁螺接固定，传动箱12上下左右各伸一根轴，上轴10用液压马达传动，完成该装置的动力输入，左右轴8两端配装皮带轮，与粉碎轴Ⅰ6的皮带轮用三角带套装，完成粉碎轴Ⅰ6的动力输入，下轴11穿过防护罩Ⅱ17的心孔，装配至粉碎轴Ⅱ13花键套内，完成粉碎轴Ⅱ13的动力输入。

限深辊9为八棱形，置于左右立板2后下方，两端用轴承座螺接与左右立板2外侧，高低可调节，限深辊9能够控制该装置的距地高度，同时对粉碎的秸秆进行抛撒。

工作时，通过液压马达驱动传动箱12上轴10，将动力分配至左右轴8和下轴11，搂草部件能够将秸秆搅起并向中间归靠，横粉碎部件顺时针旋转，对秸秆进行一次粉碎作业，秸秆沿受力方向在防护罩Ⅰ18的导流下进入竖粉碎部件，在拱形防护板7和防护罩Ⅱ17内，旋转的圆形合金粉碎刀Ⅱ14和揉丝板19对秸秆进行二次粉碎揉丝作业，直径上小下大的配装延长了粉碎刀Ⅱ14纵向距离，增加了秸秆与粉碎刀Ⅱ14接触面，提高了粉碎效果，八棱限深辊9，能够控制该装置的距地高度，对粉碎的秸秆进行均匀抛撒。

Claims

1.一种秸秆粉碎还田装置，包括机架、圆盘刀（20）、搂草部件、横粉碎部件、竖粉碎部件、传动箱（12）、限深辊（9），其特征在于：所述机架，包括左右立板（2）、横梁（1），横梁（1）两端焊合螺接盘，螺接盘与左右立板（2）螺接固定，中间两根横梁（1）纵向焊合一定宽度的两短梁呈“目”字形；圆盘刀（20）置于前横梁（1）两侧；所述搂草部件，包括搂草盘（3）、安装柄（4），搂草盘（3）前后交错设于圆盘刀（20）的后方，安装柄（4）一端安装搂草盘（3），另一端螺接在左右立板（2）上，高低可调节；所述横粉碎部件，包括粉碎轴Ⅰ（6）、粉碎刀Ⅰ（5）、防护罩Ⅰ（18），粉碎轴Ⅰ（6）的长度大于垄距，粉碎刀Ⅰ（5）安装在粉碎轴Ⅰ（6）的刀座上，为了增加粉碎刀Ⅰ（5）和垄沟及两侧的贴合度，中间安装长刀，两侧安装渐短刀，粉碎轴Ⅰ（6）与左右立板（2）外侧用轴承座螺接固定，两端配装皮带轮，上部用防护罩Ⅰ（18）防护；所述竖粉碎部件，包括粉碎轴Ⅱ（13）、粉碎刀Ⅱ（14）、防护罩Ⅱ（17）、防护板（7），粉碎轴Ⅱ（13）置于横粉碎部件后方，粉碎轴Ⅱ（13）上端设有花键套，粉碎刀Ⅱ（14）为圆形合金锯片，固装至粉碎轴Ⅱ（13）上，中间用隔套间隔，粉碎刀Ⅱ（14）直径由上而下依次变大，粉碎轴Ⅱ（13）最下端粉碎刀Ⅱ（14）直径小，粉碎轴Ⅱ（13）下端隔套对称焊合粉碎刀Ⅲ（16），末端用锁紧螺母固定，上部用球冠形防护罩Ⅱ（17）防护，防护罩Ⅱ（17）的球冠中心设有心孔，左右及后方用拱形防护板（7）防护，防护板（7）的拱形弧半径与球冠底半径相同，弧形板上固装揉丝板（19），防护板（7）前端与左右立板（2）螺接，防护板（7）后面设有挡板（15），防护板（7）的拱形圆弧顶部与挡板（15）螺接，挡板（15）两端螺接在左右立板（2）上；所述传动箱（12）与“目”字形梁螺接固定，传动箱（12）上下左右各伸一根轴，上轴（10）用液压马达传动，左右轴（8）两端配装皮带轮，与粉碎轴Ⅰ（6）的皮带轮用三角带套装，下轴（11）穿过防护罩Ⅱ（17）的心孔，装配至粉碎轴Ⅱ（13）花键套内；限深辊（9）为八棱形，置于左右立板（2）后下方，两端用轴承座螺接与左右立板（2）外侧，高低可调节。