CN114568049B - 一种用于烟草种植的中耕培土装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于烟草种植的中耕培土装置，包括动力输入轴(4)，所述动力输入轴的两端分别连接一辊轴(1)，所述辊轴上从内至外依次安装内侧刃轮(BC)、外侧刃轮(DF)，所述辊轴上沿轴向设有多个用于连接所述内侧刃轮(BC)和外侧刃轮(DF)的第一连接部(11)，所述内侧刃轮、外侧刃轮选择性连接所述辊轴上的一个第一连接部。本发明可实现取土位置及取土宽度的调节，进而使在植株附近的中耕培土量得到调节，并提高培土稳定性，确保中耕培土能为作物后续生长发育提供良好外部条件。

Description

一种用于烟草种植的中耕培土装置

技术领域

本发明涉及机械化中耕培土装置，特别是一种用于烟草种植的中耕培土装置。

背景技术

在人工或机械化农作物种植作业中，中耕培土作为田间管理的重要环节之一，培土部件结构设计合理与否直接关系到作物产量、中耕培土质量、田间垄沟除草和排水效果等。

烟草机械化种植对农民增收、农业发展和生态环境保护起着愈来愈大的作用。烟草种植中耕培土机的开发创新也随着烟草机械械化种植的发展而日升月异，传统烟草机械化中耕培土装置减少了中耕培土的劳动强度、提高了烟草种植生产效率，但烟草中耕培土机械在实际作业过程中，大多缺少对土壤在植株附近堆积量多少的考虑。中耕培土机培土的高度、离烟苗的距离均会影响烟苗的生长质量和烟叶的收成，由于缺少对烟株附近土壤堆积量的考虑，加上南方土壤含水量大，土壤板结呈块状，如果培土高度低了或培土离烟苗距离远了，就会起不到扶正烟苗、防倒伏的作用。

因此，为加快推进中耕培土机械的发展，提高农业装备水平，改善农业生产条件，提高培土作业质量与稳定性，促使烟草作物根茎部分不定根生长发育，需要对现有烟草中耕培土装置进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有烟草中耕培土装置不能对植株附近土壤堆积量进行调节的不足，本发明提供一种可调节植株附近土壤堆积量的用于烟草种植的中耕培土装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下的技术方案：

一种用于烟草种植的中耕培土装置，包括动力输入轴，其结构特点为：

所述动力输入轴的两端分别连接一辊轴，所述辊轴上从内至外依次安装内侧刃轮、外侧刃轮，所述辊轴上沿轴向设有多个用于连接所述内侧刃轮和外侧刃轮的第一连接部，所述内侧刃轮、外侧刃轮选择性连接所述辊轴上的一个第一连接部；

所述内侧刃轮包括第一辊筒，所述第一辊筒的外周设置多个第一刀体连接部，所述多个第一刀体连接部均分为两组，每组中的第一刀体连接部在同一圆周平面上平均分布，且两组第一刀体连接部在第一辊筒上错位依次设置，位于内侧的第一刀体连接部上安装第一折弯刃片和第二折弯刃片，位于外侧的第一刀体连接部上分别安装第一刃片；

所述外侧刃轮包括第二辊筒，所述第二辊筒的外周设置多个第二刀体连接部，所述多个第二刀体连接部均分为两组，每组中的第二刀体连接部在同一圆周平面上平均分布，且两组第二刀体连接部在第二辊筒上错位依次设置，第二刀体连接部上分别安装第二刃片；

所述内侧刃轮的直径Da＝2*(Lp*tanδ)，所述外侧刃轮的直径Db＝Da*(Lp－L)/Lp，其中Lp为烟株到内侧刃轮的距离，Lp＝(Ls+K-M)/2，Ls为垄宽，K为垄宽，M为垄沟两侧的内侧刃轮取土位置之间的距离；δ为土壤休止角，且δ取值为40°-50°；L为内侧刃轮与外侧刃轮之间的距离。

本发明通过在辊轴上沿其轴向设置多个用于连接所述内侧刃轮和外侧刃轮的第一连接部，使内侧刃轮和外侧刃轮在辊轴上的位置可调，即可在不改变中耕培土机行走位置的前提下，通过内侧刃轮和外侧刃轮安装位置的调节可改变内侧刃轮和外侧刃轮的取土位置、取土高度及离烟株的距离，从而实现对烟株附近土壤堆积量的调节。同时通过对内侧刃轮和外侧刃轮的直径限定，使本发明中耕培土装置的取土位置位于垄侧，避免了取垄沟内板结的土壤作为中耕培土，提高了培土作业质量与培土稳定性，促进了烟草作物根茎部分不定根生长发育。

为保证取土位置宽度，提高培土稳定性，所述内侧刃轮包括第一辊筒，所述第一辊筒的外周设置多个第一刀体连接部，所述多个第一刀体连接部均分为两组，每组中的第一刀体连接部在同一圆周平面上平均分布，且两组第一刀体连接部在第一辊筒上错位依次设置，位于内侧的第一刀体连接部上安装第一折弯刃片和第二折弯刃片，位于外侧的第一刀体连接部上分别安装第一刃片；所述外侧刃轮包括第二辊筒，所述第二辊筒的外周设置多个第二刀体连接部，所述多个第二刀体连接部均分为两组，每组中的第二刀体连接部在同一圆周平面上平均分布，且两组第二刀体连接部在第二辊筒上错位依次设置，第二刀体连接部上分别安装第二刃片。

优选地，所述第一辊筒的外周设置六个外伸式的第一刀体连接部，相邻第一刀体连接部之间的夹角为60°，位于内侧的两个第一刀体连接部上分别安装第一折弯刃片，另一个第一刀体连接部上安装第二折弯刃片，且两片第一折弯刃片的折弯方向相反。

优选地，所述第二辊筒的外周设置六个外伸式的第二刀体连接部，且相邻第二刀体连接部之间的夹角为60°。

优选地，所述内侧刃轮和所述外侧刃轮上的所述第一折弯刃片、第二折弯刃片、第一刃片、第二刃片在所述动力输入轴的两侧对称安装。

优选地，所述第一折弯刃片和所述第二折弯刃片分别在刀体连接部连接端、刀体处及刀刃处具有折弯，且刀体连接部连接端和刀体处的折弯方向相反，刀体处和刀刃处的折弯方向相同。

优选地，所述刀体连接部连接端的折弯角度为90°，折弯半径为3mm，刀体处的折弯角度90°，折弯半径1mm，刀刃处的折弯角度为90°，折弯半径20mm。

优选地，所述第二折弯刃片的一侧焊接有排土片，以便抛土和切土。

优选地，所述第一连接部为在所述辊轴上设置的第一连接孔，所述第一辊筒和所述第二辊筒上分别设有第二连接孔，所述第一辊筒和第二辊筒上的第二连接孔选择性连接所述辊轴上的第一连接孔。这样，通过将第一、二连接孔用螺栓拧紧就可达到装配效果，实现动力传输。

优选地，所述辊轴为正多棱体，所述第一辊筒和所述第二辊筒的内腔为与所述正多棱体相配合的横截面为正多边形的腔体，以使辊轴与第一、二辊筒之间采用正多边形侧面配合，有效减少第一、二连接孔处的剪切挤压应力，同时避免传动过程中的非必要损耗，提高转动与传动效率。

基于同一发明构思，本发明提供了另一种用于烟草种植的中耕培土装置，其包括动力输入轴，且：

所述动力输入轴的两端分别连接一辊轴，所述辊轴上从内至外依次安装内侧刃轮、搅龙，所述辊轴上沿轴向设有多个用于连接所述内侧刃轮和搅龙的第一连接部，所述内侧刃轮、搅龙选择性连接所述辊轴上的一个第一连接部；

所述内侧刃轮包括第一辊筒，所述第一辊筒的外周设置多个第一刀体连接部，所述多个第一刀体连接部均分为两组，每组中的第一刀体连接部在同一圆周平面上平均分布，且两组第一刀体连接部在第一辊筒上错位依次设置，位于内侧的第一刀体连接部上安装第一折弯刃片和第二折弯刃片，位于外侧的第一刀体连接部上分别安装第一刃片；

所述内侧刃轮的直径Da＝2*(Lp*tanδ)，其中Lp为烟株到内侧刃轮的距离，Lp＝(Ls+K-M)/2，Ls为垄宽，K为垄宽，M为垄沟两侧的内侧刃轮取土位置之间的距离；δ为土壤休止角，且δ取值为40°-50°。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明烟草中耕培土装置在作业过程中，可通过内侧刃轮与外侧刃轮安装位置的改变实现对取土位置及取土宽度的调节，进行使中耕培土在植株附近的土壤量得到调节，并提高了培土的稳定性，确保中耕培土能为作物后续生长发育提供良好外部条件。

2、本发明通过对内侧刃轮和外侧刃轮的直径限定，使本发明中耕培土装置的取土位置位于垄侧，避免了取垄沟内板结的土壤作为中耕培土，提高了培土作业质量与培土稳定性，促进了烟草作物根茎部分不定根生长发育。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用于烟草种植的中耕培土装置第一实施例的立体结构图。

图2为本发明辊轴与辊筒的装配关系示意图一。

图3为本发明用于烟草种植的中耕培土装置第一实施例的刃片装配示意图。

图4为本发明第一刃片的结构示意图。

图5为本发明第一折弯刃片的结构示意图。

图6为本发明第二折弯刃片的结构示意图。

图7为本发明第二刃片的结构示意图。

图8为本发明辊轴与辊筒的装配关系示意图二。

图9为第二辊筒的结构示意图。

图10为本发明用于烟草种植的中耕培土装置的使用状态示意图一。

图11为本发明用于烟草种植的中耕培土装置的使用状态示意图二。

图12为本发明用于烟草种植的中耕培土装置的使用状态示意图三。

图13为本发明用于烟草种植的中耕培土装置第二实施例的立体结构图。

具体实施方式

以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

为了便于描述，各部件的相对位置关系，如：上、下、左、右等的描述均是根据说明书附图的布图方向来进行描述的，并不对本专利的结构起限定作用。

如图1－图3所示，本发明用于烟草种植的中耕培土装置第一实施例包括动力输入轴4，所述动力输入轴4的两端分别连接一辊轴1，所述辊轴1上从内至外依次安装内侧刃轮BC和外侧刃轮DF。

所述内侧刃轮BC包括第一辊筒5、第一刃片3、第一折弯刃片7和第二折弯刃片8。所述第一辊筒5的外周设置六个外伸式第一刀体连接部51，六个第一刀体连接部51分为两组，每组三个第一刀体连接部51在同一圆周平面上平均分布，且两组第一刀体连接部51在第一辊筒5上错位60°依次设置：位于内侧的两个第一刀体连接部51上分别安装第一折弯刃片7，另一个第一刀体连接部51内安装第二折弯刃片8；位于外侧的三个第一刀体连接部51上分别安装第一刃片3。

所述外侧刃轮DF包括第二辊筒2、第二刃片6。所述第二辊筒2的外周设置六个外伸式第二刀体连接部21，六个第二刀体连接部21分为两组，每组三个第二刀体连接部21在同一圆周平面上平均分布，且两组第二刀体连接部21在第二辊筒2上错位60°依次设置，每个第二刀体连接部21上安装第二刃片6。

第一刀体连接部51和第二刀体连接部21的分成两个平面并错位均布安装刀片的方式，相对传统采用单一平面安装的刀片的取土位置更宽，提高了培土稳定性。

如图4－图7所示，所述第一折弯刃片7、第二折弯刃片8、第一刃片3、第二刃片6在所述动力输入轴4的两侧对称安装。

所述第一折弯刃片7、第二折弯刃片8的结构基本相同，分别在沿刀体连接部连接端－刀体－刀刃的过程中发生三次折弯，刀体连接部连接端的折弯角度为90°，折弯半径为3mm，刀体处的折弯角度90°，折弯半径1mm，刀刃处的折弯角度为90°，折弯半径20mm，且刀体连接部连接端和刀体处的折弯方向相反，刀体处和刀刃处的折弯方向相同。第二折弯刃片8与第一折弯刃片7的不同之处在于，第二折弯刃片8的一侧焊接有椭圆形排土片81，以便抛土和切土。

所述动力输入轴4的一侧安装的第一辊筒5上安装的两片第一折弯刃片7的折弯方向相反，即若其中一片第一折弯刃片7向内折弯，则另一片第一折弯刃片7则向外折弯。

如图8所示，所述辊轴1上沿轴向设有多个第一连接部11，在本实施例中，所述第一连接部11为第一连接孔。所述第一辊筒5和第二辊筒2上设有第二连接孔9，通过第一辊筒5和第二辊筒2上第二连接孔9与不同的第一连接部11(第一连接孔)的连接以及辊轴1的长度选择，可改变内侧刃轮BC和外侧刃轮DF的取土位置、取土宽度、碎土质量和抛土位置，使烟株附近的土壤量得到保证。

如图9所示，为便于动力传输，辊轴1为正多棱体，第一辊筒5和第二辊筒2的内腔为与所述正多棱体相配合的横截面为正多边形的腔体，以有效减少第一连接孔与第二连接孔9处的剪切挤压应力，同时避免了传动过程中的非必要损耗，提高了转动与传动效率。

本发明用于烟草种植的中耕培土装置具体工作时：动力由动力输入轴4向其两端的辊轴1输出，再经辊轴1传递至第一辊筒5和第二辊筒2，进而带动由第一辊筒5、第一刃片3、第一折弯刃片7和第二折弯刃片8装配而成的内侧刃轮BC，和由第二辊筒2、第二刃片6装配而成的外侧刃轮DF同步旋转，对垄侧斜面土壤进行铣削，并将加工后的土壤抛向垄面作物根部附近。刃轮、土壤，作物三者之间关系如图10、图11所示,方向A为刃轮旋转方向；方向B为刃轮侧面进给方向；方向C为中耕培土作业抛土方向。

如图10－图12所示，本发明用于烟草种植的中耕培土装置设计时，假设动力输入轴4和辊轴1与地面平行，内侧刃轮BC和外侧刃轮DF垂直于地面，内侧刃轮BC的取土位置为C(内侧刃轮BC的下顶点)，外侧刃轮DF的取土位置为F(外侧刃轮DF的下顶点)，垄沟两侧的取土位置C之间的距离为M，同时已知土壤休止角δ为40°-50°，垄宽为Ls，垄沟宽度为K，以辊轴1的延长线与垄上种植的烟株的中心轴线的交点为顶点A，内侧刃轮BC的上顶点为B，下顶点为C，作三角形ABC，且外侧刃轮DF的上顶点为D，下顶点为F，内侧刃轮BC与辊轴1相交于O点，外侧刃轮DF与辊轴1相交于P点，垄沟宽度为K，由于烟株到内侧刃轮BC的距离Lp＝AO＝(Ls+K-M)/2，故得到内侧刃轮BC的直径Da＝BC＝2*OC＝2*(AO*tanδ)＝2*(Lp*tanδ)；由于O点与P点之间的距离L(内侧刃轮与外侧刃轮的距离)也已知，根据相似三角形原理DF/BC＝(AO-L)/AO，可得出外侧刃轮DF的直径Db＝Da*(AO－L)/AO＝Da*(Lp－L)/Lp，其中L小于等于AO-AP/2，AP等于根幅Wb/2。

如图13所示，本发明用于烟草种植的中耕培土装置的第二实施例的结构大致与第一实施例相同，不同之处在于，第二实施例用锥形螺旋搅龙10代替了外侧刃轮DF。

以上所述，仅为本发明的具体实施方案，但本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于烟草种植的中耕培土装置，包括动力输入轴(4)，其特征在于：

所述动力输入轴的两端分别连接一辊轴(1)，所述辊轴上从内至外依次安装内侧刃轮(BC)、外侧刃轮(DF)，所述辊轴上沿轴向设有多个用于连接所述内侧刃轮(BC)和外侧刃轮(DF)的第一连接部(11)，所述内侧刃轮、外侧刃轮选择性连接所述辊轴上的一个第一连接部；

所述内侧刃轮包括第一辊筒(5)，所述第一辊筒的外周设置多个第一刀体连接部(51)，所述多个第一刀体连接部均分为两组，每组中的第一刀体连接部在同一圆周平面上平均分布，且两组第一刀体连接部在第一辊筒上错位依次设置，位于内侧的第一刀体连接部上安装第一折弯刃片(7)和第二折弯刃片(8)，位于外侧的第一刀体连接部上分别安装第一刃片(3)；

所述外侧刃轮包括第二辊筒(2)，所述第二辊筒的外周设置多个第二刀体连接部(21)，所述多个第二刀体连接部均分为两组，每组中的第二刀体连接部在同一圆周平面上平均分布，且两组第二刀体连接部在第二辊筒上错位依次设置，第二刀体连接部上分别安装第二刃片(6)；

所述内侧刃轮的直径Da＝2*(Lp*tanδ)，所述外侧刃轮的直径Db＝Da*(Lp－L)/Lp，其中Lp为烟株到内侧刃轮的距离，Lp＝(Ls+K-M)/2，Ls为垄宽，K为垄宽，M为垄沟两侧的内侧刃轮取土位置之间的距离；δ为土壤休止角，且δ取值为40°-50°；L为内侧刃轮与外侧刃轮之间的距离。

2.根据权利要求1所述的用于烟草种植的中耕培土装置，其特征在于，所述第一辊筒的外周设置六个外伸式的第一刀体连接部，相邻第一刀体连接部之间的夹角为60°，位于内侧的两个第一刀体连接部上分别安装第一折弯刃片(7)，另一个第一刀体连接部上安装第二折弯刃片(8)，且两片第一折弯刃片的折弯方向相反。

3.根据权利要求1所述的用于烟草种植的中耕培土装置，其特征在于，所述第二辊筒的外周设置六个外伸式的第二刀体连接部，且相邻第二刀体连接部之间的夹角为60°。

4.根据权利要求1所述的用于烟草种植的中耕培土装置，其特征在于，所述内侧刃轮(BC)和所述外侧刃轮(DF)上的所述第一折弯刃片、第二折弯刃片、第一刃片、第二刃片在所述动力输入轴的两侧对称安装。

5.根据权利要求1所述的用于烟草种植的中耕培土装置，其特征在于，所述第一折弯刃片和所述第二折弯刃片分别在刀体连接部连接端、刀体处及刀刃处具有折弯，且刀体连接部连接端和刀体处的折弯方向相反，刀体处和刀刃处的折弯方向相同。

6.根据权利要求5所述的用于烟草种植的中耕培土装置，其特征在于，所述刀体连接部连接端的折弯角度为90°，折弯半径为3mm，刀体处的折弯角度90°，折弯半径1mm，刀刃处的折弯角度为90°，折弯半径20mm。

7.根据权利要求1所述的用于烟草种植的中耕培土装置，其特征在于，所述第二折弯刃片的一侧焊接有排土片(81)。

8.根据权利要求1所述的用于烟草种植的中耕培土装置，其特征在于，所述第一连接部为在所述辊轴上设置的第一连接孔，所述第一辊筒和所述第二辊筒上分别设有第二连接孔(9)，所述第一辊筒和第二辊筒上的第二连接孔选择性连接所述辊轴上的第一连接孔。

9.根据权利要求1所述的用于烟草种植的中耕培土装置，其特征在于，所述辊轴为正多棱体，所述第一辊筒和所述第二辊筒的内腔为与所述正多棱体相配合的横截面为正多边形的腔体。

10.一种用于烟草种植的中耕培土装置，包括动力输入轴(4)，其特征在于：

所述动力输入轴的两端分别连接一辊轴(1)，所述辊轴上从内至外依次安装内侧刃轮(BC)、搅龙(10)，所述辊轴上沿轴向设有多个用于连接所述内侧刃轮(BC)和搅龙(10)的第一连接部(11)，所述内侧刃轮、搅龙选择性连接所述辊轴上的一个第一连接部；

所述内侧刃轮包括第一辊筒(5)，所述第一辊筒的外周设置多个第一刀体连接部(51)，所述多个第一刀体连接部均分为两组，每组中的第一刀体连接部在同一圆周平面上平均分布，且两组第一刀体连接部在第一辊筒上错位依次设置，位于内侧的第一刀体连接部上安装第一折弯刃片(7)和第二折弯刃片(8)，位于外侧的第一刀体连接部上分别安装第一刃片(3)；

所述内侧刃轮的直径Da＝2*(Lp*tanδ)，其中Lp为烟株到内侧刃轮的距离，Lp＝(Ls+K-M)/2，Ls为垄宽，K为垄宽，M为垄沟两侧的内侧刃轮取土位置之间的距离；δ为土壤休止角，且δ取值为40°-50°。

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