CN113711783A - 可调速异步对砍式秸秆粉碎装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业机械领域，特别涉及可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，包括机架总成(1)、三点悬挂装置(2)、变速箱(3)、传动总成(4)、梳杆镇压装置(5)、粉碎装置(6)、清茬装置(7)、变速装置(8)和粉碎装置总成(9)；本发明的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置的前后粉碎刀初始相位差为170°～190°，工作时为异步交错运动形式，有效降低秸秆粉碎后长度，提高粉碎效率。本发明的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置呈左右对称排布，在工作状态下可达到动平衡，减少机器振动，且设置链轮组以便于更换不同链轮达到变速效果。

Description

可调速异步对砍式秸秆粉碎装置

技术领域

本发明属于农业机械领域，特别涉及可调速异步对砍式秸秆粉碎装置。

背景技术

我国农作物秸秆年产量巨大，种类较多，分布广泛。秸秆还田技术作为秸秆综合利用技术重要一环，具有保护环境、改善土壤、节本增收的作用。随着东北黑土地保护性耕作行动计划的实施，保护性耕作技术应用与推广面积不断扩大，秸秆还田技术作为保护性耕作技术的组成部分，该技术要求将田间秸秆精量粉碎后进行地表覆盖。

目前，国内外秸秆粉碎机大多采用甩刀式和动定刀支撑切割式，传动方式为带传动，动力消耗大，转速过高，振动较大，可靠性低，粉碎效果不理想，且绝大部分为定速粉碎，粉碎辊转速不可调。

中国实用新型专利CN205546548U授权了一种玉米秸秆顺行铺放机，能够一次性完成玉米秸秆的顺行压倒铺放，清理分拢的作业任务，利于后续直接免耕播种及施肥作业。但其曲柄摇杆机构在作业时转速较高(约834r/min)，机具产生的振动较大，可靠性较低，粉碎速度不可实时调节，且由于它在作业时，每行仅有一把粉碎刀在进行砍切作业，理论切碎长度为6cm，存在漏粉率高，粉碎效果不佳等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，不仅能实时调节粉碎刀盘转速和降低转速，减少功率消耗，提高机具作业可靠性，而且提供了一种新型刀片，能够保证在工作过程中刃口上每点产生的剪切力与秸秆截面处处垂直以达到砍切的效果。通过两把可调速异步式对砍刀能够实现对秸秆的精量粉碎和降低转速以减少功耗，通过计算得出刀刃刃口曲线方程，可提高秸秆的粉碎效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，包括机架总成1、三点悬挂装置2和变速箱3，机架总成1包括前架10、变速箱支撑架12、后架13、中间支撑板14，中间支撑板14位于前架10和后架13之间，中间支撑板14的两端与前架10和后架13固接，变速箱支撑架12固接在中间支撑板14上；变速箱3固定在变速箱支撑架12上，包括变速箱输入轴30、变速箱左输出轴31和变速箱右输出轴32，变速箱输入轴30与拖拉机后输出轴通过联轴器连接；

所述粉碎装置还包括传动总成4、梳杆镇压装置5、粉碎装置6、清茬装置7、变速装置8和粉碎装置总成9；

粉碎装置总成9包含粉碎装置底座60、粉碎装置传动轴62、前排粉碎装置和后排粉碎装置；

两个粉碎装置底座60分别固定安装在机架总成1上，前部的粉碎装置传动轴62穿过位于前部的粉碎装置底座60并与其转动连接，后部的粉碎装置传动轴62穿过位于后部的粉碎装置底座60并与其转动连接；前部的粉碎装置传动轴62和后部的粉碎装置传动轴62彼此平行；

前部的粉碎装置传动轴62的左侧端上设置前从动轮组41；

后部的粉碎装置传动轴62的右侧端上设置后从动轮组43；

前排粉碎装置布置在前部的粉碎装置传动轴62上，后排粉碎装置布置在后部的粉碎装置传动轴62上，前排粉碎装置和后排粉碎装置各包括两个对称布置的粉碎装置6，即：左前粉碎装置、右前粉碎装置、左后粉碎装置和右后粉碎装置，每个粉碎装置6的结构完全相同；

粉碎装置6包含粉碎装置套筒61、粉碎装置传动盘63、粉碎装置大径轴承611、粉碎装置小径轴承612、粉碎装置固定盖64、粉碎装置曲柄滑块机构65和粉碎刀片66；

粉碎装置套筒61套在粉碎装置传动轴62上，其内侧端与粉碎装置底座60固接，粉碎装置传动轴62上设有粉碎装置大径轴承611与粉碎装置小径轴承612；

粉碎装置传动盘63固接在粉碎装置传动轴62的外侧端上，粉碎装置传动盘63的外端面与粉碎装置传动轴62的外端面重合，粉碎装置固定盖64固定在粉碎装置传动盘63的外端面上；

粉碎装置转动盘63的外端面上设置一偏心凸台630；

粉碎装置曲柄滑块机构65包含曲柄650、滑块651、滑块轴承652、轴承轴653、滑轨654、滑道655和刀片安装板656；

滑轨654固接在中间支撑板14上，滑轨654的上部设有凿型口，滑轨654的内侧设有滑道655；

曲柄650的一端转动连接在偏心凸台630上，另一端和滑块651的上端通过转动轴连接，滑块651的下端两侧安装两个滑块轴承652，滑块轴承652安装在轴承轴653上；轴承轴653安装在滑块651下部所开的孔上；

滑块651的下端连接刀片安装板656；粉碎刀片66固定安装在刀片安装板656上；

所述粉碎刀片66包括刀背660和刀刃661，刀背660上设有一排小孔；

所述传动总成4包含两侧链传动，左主动轮组40设置在变速箱左输出轴31上，左主动轮组40与前从动轮组41通过左侧传动链44连接，右主动轮组42设置在变速箱右输出轴32上，右主动轮组42与后从动轮组43通过右侧传动链45连接；

所述梳杆镇压装置5包含固定杆50、梳杆叶片51、镇压固定板52、带座轴承53和镇压轮54；

所述梳杆镇压装置5通过固定杆50铰接在前架10上，固定杆50与梳杆叶片51固接；

镇压轮54包含镇压轮侧板540、镇压轮中心轴541和镇压轮外轴542；

一对镇压固定板52的一端铰接在前架10上，另一端连接带座轴承53，镇压轮中心轴541连接在一对带座轴承53之间，镇压轮侧板540固定连接在镇压轮中心轴541的两端，多根镇压轮外轴542沿镇压轮侧板540的圆周等距固接在镇压轮侧板540上；

所述变速装置8包括步进电机80、拨链手爪81、步进电机输出轴800、步进电机安装架801和螺纹连接轴810；

步进电机安装架801固定在机架1上；步进电机80安装在步进电机安装架801上；步进电机80的步进电机输出轴800上设有螺纹；

拨链手爪81包括拨链手爪主杆和拨链夹板811，两个拨链夹板811固接在拨链手爪主杆两端；

螺纹连接轴810一端固接在拨链手爪主杆上，另一端与步进电机输出轴800螺纹连接；

每个变速装置8对应一组链条，拨链夹板811布置在链条上方；

所述清茬装置7包括清茬器固定板70、清茬器支撑杆71和清茬器圆盘72，所述清茬器固定板70的上端连接在后架13上，下端与清茬器支撑杆71固接；所述清茬器圆盘72固接在清茬器支撑杆71上。

粉碎装置固定盖64的中间设有一个第一螺丝孔，用于固定粉碎装置传动轴62；粉碎装置固定盖64设有四个第二螺丝孔，用于固定粉碎装置传动盘63，进而可固定连接粉碎装置传动盘63与粉碎装置传动轴62。

刀刃661上每点的力均与秸秆截面垂直，设秸秆的半径为r，则可得其截面圆周函数方程为y²＝r²-x²，则刀刃661的曲线斜率为

对其积分后计算出刀刃661的刃口曲线为：

(C为常数)，

其中：r为秸秆截面半半径，cm；x为自变量，cm；y为因变量，cm，c为常数，cm，取c＝2r。

前排粉碎装置的粉碎刀片66与后排粉碎装置的粉碎刀片66之间的初始相位相差90°。

左主动轮组40、前从动轮组41和右主动轮组42分别各包含三个链轮，链轮齿数分别为17个、19个、23个。

粉碎装置大径轴承611与粉碎装置小径轴承612一侧均设有轴肩，粉碎装置套筒61的内端设有粉碎装置轴承盖610。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置的前后粉碎刀初始相位差为170°～190°，工作时为异步交错运动形式，有效降低秸秆粉碎后长度(理论切碎后秸秆长度不超过5cm)，提高粉碎效率。

2、本发明的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置的传动部分在步进电机的驱动下，通过“拨链手爪”使得链条在不同齿数链轮间移动，来改变链传动的传动比以实现实时调节粉碎刀盘转速的功能，可达到“粗粉”和“精粉”的效果，提高粉碎效果并降低功耗。

3、本发明粉碎刀的刀刃曲线方程为

该刀片上任意一点所形成的砍切力均能够与秸秆横截面垂直，使得秸秆受最大砍切力，有利于更好的切断秸秆。

4、本发明的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置呈左右对称排布，在工作状态下可达到动平衡，减少机器振动，且设置链轮组以便于更换不同链轮达到变速效果。

5、本发明曲柄滑块机构中的滑块上两边设有两个运动轴承滚轮，能够与滚轮轴及滑轨相对滚动，减少摩擦阻力，能够顺利保证粉碎刀往复运动，避免因摩擦力过大而出现“死点”，提高装置作业可靠性。

附图说明

图1a为本发明可调速异步对砍式秸秆粉碎装置的第一结构示意图；

图1b为本发明可调速异步对砍式秸秆粉碎装置的第二结构示意图(隐藏机壳)；

图2a为本发明可调速异步对砍式秸秆粉碎装置结构示意图；

图2b为本发明可调速异步对砍式秸秆粉碎装置的侧视图；

图2c为本发明可调速异步对砍式秸秆粉碎装置的俯视图；

图3为本发明可调速异步对砍式秸秆粉碎装置的局部示意图；

图4为滑块示意图；

图5a为滑轨示意图；

图5b为滑轨俯视图；

图6a为本发明刀片的结构示意图；

图6b为本发明刀片的左视图；

图7为本发明传动总成示意图；

图8a为本发明梳杆镇压装置示意图；

图8b为本发明镇压轮示意图；

图8c为本发明镇压轮侧视图；

图9为本发明清茬装置示意图；

图10a为变速装置的示意图；

图10b为变速装置的俯视示意图；

图11为拨链手爪示意图。

附图标记：

1机架总成 2三点悬挂装置

3变速箱 4传动总成

5梳杆镇压装置 6粉碎装置

7清茬装置 8变速装置

9粉碎装置总成

10前架 11机壳

12变速箱支撑架 13后架

14中间支撑板 30变速箱输入轴

31变速箱左输出轴 32变速箱右输出轴

40左主动轮组 41前从动轮组

42右主动轮组 43后从动轮组

44左侧传动链 45右侧传动链

50固定杆 51梳杆叶片

52镇压固定板 53带座轴承

54镇压轮 540镇压轮侧板

541镇压轮中心轴 542镇压轮外轴

60粉碎装置底座 61粉碎装置套筒

610粉碎装置轴承盖 611粉碎装置大径轴承

612粉碎装置小径轴承 62粉碎装置传动轴

63粉碎装置传动盘 630偏心凸台

64粉碎装置固定盖 65粉碎装置曲柄滑块机构

650曲柄 651滑块

652滑块轴承 653轴承轴

654滑轨 655滑道

656刀片安装板 66粉碎刀片

660刀背 661刀刃

70清茬器固定板 71清茬器支撑杆

72清茬器圆盘 80步进电机

800步进电机输出轴 801步进电机安装架

81拨链手爪 810螺纹连接轴

811拨链夹板

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图1a和图1b所示，方向V为本发明的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置前进方向。

可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，包括机架总成1、三点悬挂装置2、变速箱3、传动总成4、梳杆镇压装置5、粉碎装置6、清茬装置7、变速装置8和粉碎装置总成9。

机架总成1包括前架10、机壳11、变速箱支撑架12、后架13、中间支撑板14。中间支撑板14位于前架10和后架13之间，中间支撑板14的两端与前架10和后架13固接。变速箱支撑架12固接在中间支撑板14上。机壳11通过螺丝固定在前架10和后架13上。

所述三点悬挂装置2固接在前架10前方，用于与拖拉机连接。

如图2c和图7所示，变速箱3固定在变速箱支撑架12上，包括变速箱输入轴30、变速箱左输出轴31和变速箱右输出轴32。变速箱输入轴30与拖拉机后输出轴通过联轴器连接。

如图2a～图6b所示，粉碎装置总成9包含粉碎装置底座60、粉碎装置传动轴62、前排粉碎装置和后排粉碎装置。

两个粉碎装置底座60分别固定安装在机架总成1上，前部的粉碎装置传动轴62穿过位于前部的粉碎装置底座60并与其转动连接，后部的粉碎装置传动轴62穿过位于后部的粉碎装置底座60并与其转动连接。前部的粉碎装置传动轴62和后部的粉碎装置传动轴62彼此平行。

前部的粉碎装置传动轴62的左侧端上设置前从动轮组41。

后部的粉碎装置传动轴62的右侧端上设置后从动轮组43。

前排粉碎装置布置在前部的粉碎装置传动轴62上，后排粉碎装置布置在后部的粉碎装置传动轴62上，前排粉碎装置和后排粉碎装置各包括两个对称布置的粉碎装置6，即：左前粉碎装置、右前粉碎装置、左后粉碎装置和右后粉碎装置。每个粉碎装置6的结构完全相同。

粉碎装置6包含粉碎装置套筒61、粉碎装置传动盘63、粉碎装置轴承盖610、粉碎装置大径轴承611、粉碎装置小径轴承612、粉碎装置固定盖64、粉碎装置曲柄滑块机构65和粉碎刀片66。

粉碎装置套筒61套在粉碎装置传动轴62上，其内侧端与粉碎装置底座60固接，粉碎装置传动轴62上设有粉碎装置大径轴承611与粉碎装置小径轴承612，粉碎装置大径轴承611与粉碎装置小径轴承612一侧均设有轴肩，用于粉碎装置传动轴62的横向定位及和粉碎装置套筒61的相对转动，粉碎装置套筒61的内端设有粉碎装置轴承盖610，用于粉碎装置大径轴承611与粉碎装置小径轴承612的横向定位。

粉碎装置传动盘63固接在粉碎装置传动轴62的外侧端上，粉碎装置传动盘63的外端面与粉碎装置传动轴62的外端面重合，粉碎装置固定盖64固定在粉碎装置传动盘63的外端面上。粉碎装置固定盖64的中间设有一个第一螺丝孔，用于固定粉碎装置传动轴62；粉碎装置固定盖64设有四个第二螺丝孔，用于固定粉碎装置传动盘63，进而可固定连接粉碎装置传动盘63与粉碎装置传动轴62。

粉碎装置转动盘63的外端面上设置一偏心凸台630。

粉碎装置曲柄滑块机构65包含曲柄650、滑块651、滑块轴承652、轴承轴653、滑轨654、滑道655和刀片安装板656。

滑轨654固接在中间支撑板14上，滑轨654的上部设有凿型口，用于容纳曲柄650在小范围进行摆动，滑轨654的内侧设有滑道655。

曲柄650的一端转动连接在偏心凸台630上，另一端和滑块651的上端通过转动轴连接，滑块651的下端两侧安装两个滑块轴承652，滑块轴承652安装在轴承轴653上，保证滑块651运动的流畅与平稳。

轴承轴653安装在滑块651下部所开的孔上，其两端由螺母和螺帽固定。

滑道655供滑块651上的轴承轴653滚动。当滑块651做竖直方向上的往复运动时，滑块轴承652在滑道655中滚动，减少摩擦与振动，增加机构的可靠性。

滑块651的下端连接刀片安装板656；粉碎刀片66固定安装在刀片安装板656上。

如图6a和图6b所示，所述粉碎刀片66包括刀背660和刀刃661，刀背660上设有一排小孔，用于和刀片安装板656固定连接。为保证切削效果，应使得刀刃661上每点的力均与秸秆截面垂直。设秸秆的半径为r，则可得其截面圆周函数方程为y²＝r²-x²，则刀刃661的曲线斜率为

对其积分后计算出刀刃661的刃口曲线为：

(C为常数)。

其中：r为秸秆截面半半径，cm；x为自变量，cm；y为因变量，cm，c为常数，cm，取c＝2r。

绘制其函数图像后，根据图像形状加工刀刃661的刃口形状。工作过程中，当砍切秸秆时，刀刃661上的每一点均与秸秆截面垂直，使秸秆受最大砍切力，提高秸秆砍切效果。

如图2a所示，当前从动轮组41获得动力后，带动粉碎装置传动轴62转动，粉碎装置传动轴62将动力传递到粉碎装置传动盘63，随之偏心凸台630获得动力。优选地，偏心凸台630旋转半径为50mm。所述曲柄650的一端固定在偏心凸台630上，滑块651与曲柄650的另一端转动连接。当偏心凸台630旋转时，曲柄650也随之运动，进而带动滑块651在滑轨654中做竖直方向上的往复直线运动。

如图2b所示，所述粉碎装置总成9的初始位置为：前排粉碎装置的粉碎刀片66(图2b中的左侧刀片)与后排粉碎装置的粉碎刀片66(图2b中的右侧刀片)之间的初始相位相差90°，即一上一下形式。运动过程中，当两者的转速相同时，前排粉碎装置的粉碎刀片66和后排粉碎装置的粉碎刀片66的运动路线可拟合为y＝sinx与y＝cosx。这种形式的砍切方式能够有效降低秸秆粉碎后长度，且减少漏粉。同时，通过改变主、从动轮组的传动比可调节前后粉碎刀66的转速，以实现“粗粉”和“精粉”结合，达到粗粉和细粉的效果，进一步的提高粉碎效果。

所述传动总成4包含两侧链传动，左主动轮组40设置在变速箱左输出轴31上，左主动轮组40与前从动轮组41通过左侧传动链44连接，将动力传到前从动轮组41，并将动力传递到前部的粉碎装置传动轴62上，并通过粉碎装置曲柄滑块机构65将动力传递给粉碎刀片66。右主动轮组42设置在变速箱右输出轴32上，右主动轮组42与后从动轮组43通过右侧传动链45连接，将动力传到右主动轮组42，并将动力传递到后部的粉碎装置传动轴62上，并通过粉碎装置曲柄滑块机构65将动力传递给粉碎刀片66。

如图2c所示，所述粉碎装置6呈左右对称排布，可达到一定的动平衡效果，且排布结构紧凑，便于安装，结构简单。

如图8a、8b和8c所示，所述梳杆镇压装置5包含固定杆50、梳杆叶片51、镇压固定板52、带座轴承53和镇压轮54。

所述梳杆镇压装置5通过固定杆50铰接在前架10上，固定杆50与梳杆叶片51固接，梳杆叶片51能够将行间秸秆有序的排列成行，便于粉碎装置6作业。

镇压轮54包含镇压轮侧板540、镇压轮中心轴541和镇压轮外轴542。

一对镇压固定板52的一端铰接在前架10上，另一端连接带座轴承53，镇压轮中心轴541连接在一对带座轴承53之间，镇压轮侧板540固定连接在镇压轮中心轴541的两端，多根镇压轮外轴542沿镇压轮侧板540的圆周等距固接在镇压轮侧板540上，镇压轮中心轴541可带动镇压轮外轴542一起转动。

当秸秆被梳杆叶片51集堆在一起后，通过镇压轮54镇压，使其更利于切断，镇压轮54通过自身的重力进行挤压与转动，对秸秆进行粉碎前初步处理。

如图10a、10b和图11所示，所述变速装置8包括步进电机80、拨链手爪81、步进电机输出轴800、步进电机安装架801和螺纹连接轴810。

如图2c所示，左主动轮组40包含三个链轮，链轮齿数分别为17、19、23；前从动轮组41，包含三个链轮，链轮齿数分别为17、19、23；右主动轮组42，包含三个链轮，链轮齿数分别为17、19、23；后从动轮组43包含三个链轮，链轮齿数分别为17、19、23。左主动轮组40与右主动轮组42分别布置在变速箱的两侧，分别安装在变速箱左输出轴31和变速箱右输出轴32上；前从动轮组41布置在前置的粉碎装置传动轴62上，与左主动轮组40同侧；后从动轮组43布置在后置的粉碎装置传动轴62上，与右主动轮组42同侧；左从动轮组40从变速箱获得动力后通过链传动将动力传递到前从动轮组41；右从动轮组43从变速箱获得动力后通过链传动将动力传递到后从动轮组43。

步进电机安装架801固定在机架1上；步进电机80安装在步进电机安装架801上；步进电机80的步进电机输出轴800上设有螺纹。

拨链手爪81包括拨链手爪主杆和拨链夹板811，两个拨链夹板811固接在拨链手爪主杆两端，保证左侧传动链44能够在左主动轮组40与前从动轮组41之间平稳过渡，保证右侧传动链45能够在右主动轮组42与后从动轮组43之间平稳过渡，防止链条跳动。

螺纹连接轴810一端固接在拨链手爪主杆上，另一端与步进电机输出轴800螺纹连接。

每个变速装置8对应一组链条。拨链夹板811布置在链条上方，用于实现链条在不同轮组之间的移动。

所述步进电机80在脉冲的作用下每次可转动一定的角度(-1800°～1800°)，步进电机输出轴800带动螺纹连接轴810转动，使得螺纹连接轴810在螺纹的作用下左右平移，带动拨链夹板811左右平移，随之拨链夹板811带动链条在一定范围内(0～50mm)左右平移，实现链条在不同链轮间的移动，通过改变传动比来调节粉碎装置传动盘63转速。

如图9所示，所述清茬装置7包括清茬器固定板70、清茬器支撑杆71和清茬器圆盘72。所述清茬器固定板70的上端连接在后架13上，下端与清茬器支撑杆71固接；所述清茬器圆盘72固接在清茬器支撑杆71上，用于清理播种带上的秸秆残茬。

本发明的工作过程如下：

本发明的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置通过三点悬挂装置2挂接在拖拉机后方，在拖拉机的牵引下进行秸秆粉碎作业。拖拉机动力输出轴通过万向节与变速箱输入轴30，将动力传递给变速箱3。变速箱3中的变速箱左输出轴31与变速箱右输出轴32分别将动力传递给左主动轮组40与右主动轮组42。左主动轮组40与右主动轮组42分别通过链传动将动力传递给前从动轮组41与后从动轮组43，进而驱动前排粉碎装置与后排粉碎装置转动。

秸秆粉碎装置在作业过程中，田间的秸秆先由梳杆镇压装置5中的梳杆叶片51进行初步的集拢排列，后经过镇压轮54进行镇压，便于粉碎刀片66的砍切作业。

随着装置的前进，秸秆经过梳杆镇压装置5的作用后，随后进入粉碎装置总成9中。秸秆先在前排粉碎装置的作用下被粉碎。前从动轮组41获得变速箱3的动力后，将动力传递给前排粉碎装置的粉碎装置传动轴62，粉碎装置传动轴62带动粉碎装置传动盘63转动，粉碎装置传动盘63通过粉碎装置曲柄滑块机构65将动力转递给粉碎刀片66，粉碎装置曲柄滑块机构65中的曲柄650随着粉碎装置传动盘63运动，带动滑块651在滑轨654中做竖直方向上的往复直线运动，进而使得固接在滑块下方的粉碎刀片66也随之进行竖直方向上的往复直线运动，从而对地表秸秆进行砍切。随后，秸秆在后排粉碎装置的作用下再次被砍切粉碎，实现了二次粉碎的目的，有效提高秸秆粉碎合格率。

为清理出清洁干净的种床，粉碎后的秸秆在清茬装置7的作用下，被清理至两侧，便于后续播种作业。

在秸秆粉碎作业过程中，变速装置8在步进电机80的作用下，实现对拨链手抓81的控制，进而将传动链在不同齿数的链轮间进行移动，以改变前排粉碎装置与后排粉碎装置的作业速度，提高粉碎效率。

Claims (6)

1.可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，包括机架总成(1)、三点悬挂装置(2)和变速箱(3)，机架总成(1)包括前架(10)、变速箱支撑架(12)、后架(13)、中间支撑板(14)，中间支撑板(14)位于前架(10)和后架(13)之间，中间支撑板(14)的两端与前架(10)和后架(13)固接，变速箱支撑架(12)固接在中间支撑板(14)上；变速箱(3)固定在变速箱支撑架(12)上，包括变速箱输入轴(30)、变速箱左输出轴(31)和变速箱右输出轴(32)，变速箱输入轴(30)与拖拉机后输出轴通过联轴器连接；其特征在于：

所述粉碎装置还包括传动总成(4)、梳杆镇压装置(5)、粉碎装置(6)、清茬装置(7)、变速装置(8)和粉碎装置总成(9)；

粉碎装置总成(9)包含粉碎装置底座(60)、粉碎装置传动轴(62)、前排粉碎装置和后排粉碎装置；

两个粉碎装置底座(60)分别固定安装在机架总成(1)上，前部的粉碎装置传动轴(62)穿过位于前部的粉碎装置底座(60)并与其转动连接，后部的粉碎装置传动轴(62)穿过位于后部的粉碎装置底座(60)并与其转动连接；前部的粉碎装置传动轴(62)和后部的粉碎装置传动轴(62)彼此平行；

前部的粉碎装置传动轴(62)的左侧端上设置前从动轮组(41)；

后部的粉碎装置传动轴(62)的右侧端上设置后从动轮组(43)；

前排粉碎装置布置在前部的粉碎装置传动轴(62)上，后排粉碎装置布置在后部的粉碎装置传动轴(62)上，前排粉碎装置和后排粉碎装置各包括两个对称布置的粉碎装置(6)，即：左前粉碎装置、右前粉碎装置、左后粉碎装置和右后粉碎装置，每个粉碎装置(6)的结构完全相同；

粉碎装置(6)包含粉碎装置套筒(61)、粉碎装置传动盘(63)、粉碎装置大径轴承(611)、粉碎装置小径轴承(612)、粉碎装置固定盖(64)、粉碎装置曲柄滑块机构(65)和粉碎刀片(66)；

粉碎装置套筒(61)套在粉碎装置传动轴(62)上，其内侧端与粉碎装置底座(60)固接，粉碎装置传动轴(62)上设有粉碎装置大径轴承(611)与粉碎装置小径轴承(612)；

粉碎装置传动盘(63)固接在粉碎装置传动轴(62)的外侧端上，粉碎装置传动盘(63)的外端面与粉碎装置传动轴(62)的外端面重合，粉碎装置固定盖(64)固定在粉碎装置传动盘(63)的外端面上；

粉碎装置转动盘(63)的外端面上设置一偏心凸台(630)；

粉碎装置曲柄滑块机构(65)包含曲柄(650)、滑块(651)、滑块轴承(652)、轴承轴(653)、滑轨(654)、滑道(655)和刀片安装板(656)；

滑轨(654)固接在中间支撑板(14)上，滑轨(654)的上部设有凿型口，滑轨(654)的内侧设有滑道(655)；

曲柄(650)的一端转动连接在偏心凸台(630)上，另一端和滑块(651)的上端通过转动轴连接，滑块(651)的下端两侧安装两个滑块轴承(652)，滑块轴承(652)安装在轴承轴(653)上；轴承轴(653)安装在滑块(651)下部所开的孔上；

滑块(651)的下端连接刀片安装板(656)；粉碎刀片(66)固定安装在刀片安装板(656)上；

所述粉碎刀片(66)包括刀背(660)和刀刃(661)，刀背(660)上设有一排小孔；

所述传动总成(4)包含两侧链传动，左主动轮组(40)设置在变速箱左输出轴(31)上，左主动轮组(40)与前从动轮组(41)通过左侧传动链(44)连接，右主动轮组(42)设置在变速箱右输出轴(32)上，右主动轮组(42)与后从动轮组(43)通过右侧传动链(45)连接；

所述梳杆镇压装置(5)包含固定杆(50)、梳杆叶片(51)、镇压固定板(52)、带座轴承(53)和镇压轮(54)；

所述梳杆镇压装置(5)通过固定杆(50)铰接在前架(10)上，固定杆(50)与梳杆叶片(51)固接；

镇压轮(54)包含镇压轮侧板(540)、镇压轮中心轴(541)和镇压轮外轴(542)；

一对镇压固定板(52)的一端铰接在前架(10)上，另一端连接带座轴承(53)，镇压轮中心轴(541)连接在一对带座轴承(53)之间，镇压轮侧板(540)固定连接在镇压轮中心轴(541)的两端，多根镇压轮外轴(542)沿镇压轮侧板(540)的圆周等距固接在镇压轮侧板(540)上；

所述变速装置(8)包括步进电机(80)、拨链手爪(81)、步进电机输出轴(800)、步进电机安装架(801)和螺纹连接轴(810)；

步进电机安装架(801)固定在机架(1)上；步进电机(80)安装在步进电机安装架(801)上；步进电机(80)的步进电机输出轴(800)上设有螺纹；

拨链手爪(81)包括拨链手爪主杆和拨链夹板(811)，两个拨链夹板(811)固接在拨链手爪主杆两端；

螺纹连接轴(810)一端固接在拨链手爪主杆上，另一端与步进电机输出轴(800)螺纹连接；

每个变速装置(8)对应一组链条，拨链夹板(811)布置在链条上方；

所述清茬装置(7)包括清茬器固定板(70)、清茬器支撑杆(71)和清茬器圆盘(72)，所述清茬器固定板(70)的上端连接在后架(13)上，下端与清茬器支撑杆(71)固接；所述清茬器圆盘(72)固接在清茬器支撑杆(71)上。

2.根据权利要求(1)所述的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，其特征在于：粉碎装置固定盖(64)的中间设有一个第一螺丝孔，用于固定粉碎装置传动轴(62)；粉碎装置固定盖(64)设有四个第二螺丝孔，用于固定粉碎装置传动盘(63)，进而可固定连接粉碎装置传动盘(63)与粉碎装置传动轴(62)。

3.根据权利要求1所述的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，其特征在于：刀刃(661)上每点的力均与秸秆截面垂直，设秸秆的半径为r，则可得其截面圆周函数方程为y²＝r²-x²，则刀刃(661)的曲线斜率为

对其积分后计算出刀刃(661)的刃口曲线为：

其中：r为秸秆截面半半径，cm；x为自变量，cm；y为因变量，cm，c为常数，cm，取c＝2r。

4.根据权利要求1所述的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，其特征在于：前排粉碎装置的粉碎刀片(66)与后排粉碎装置的粉碎刀片(66)之间的初始相位相差90°。

5.根据权利要求1所述的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，其特征在于：左主动轮组(40)、前从动轮组(41)和右主动轮组(42)分别各包含三个链轮，链轮齿数分别为17个、19个、23个。

6.根据权利要求1所述的可调速异步对砍式秸秆粉碎装置，其特征在于：粉碎装置大径轴承(611)与粉碎装置小径轴承(612)一侧均设有轴肩，粉碎装置套筒(61)的内端设有粉碎装置轴承盖(610)。

Images