CN115226422B - 一种主动式苗带秸秆清理装置 - Google Patents

Abstract

一种主动式苗带秸秆清理装置，本发明涉及农业秸秆清理技术领域。本发明为了解决现有技术中被动式秸秆清理装置只能清理种带秸秆且清理宽度有限，能切开根茬但不能粉碎根茬等问题。本发明包括两个拨草轮、链轮箱、两个锥齿轮箱、链轮传动系统和锥齿轮传动系统；所述链轮传动系统安装在链轮箱的内部，所述锥齿轮箱对称安装在链轮箱的左右两侧，每个所述锥齿轮箱的中心线和链轮箱中心线的夹角均为45°，所述锥齿轮传动系统安装在锥齿轮箱内部，所述拨草轮安装在锥齿轮传动系统的拨草轮轴的末端，所述链轮传动系统的动力经锥齿轮传动系统变向后传递给拨草轮，所述拨草轮旋转将种床秸秆侧向拨至垄沟内部。本发明用于秸秆清理。

Description

一种主动式苗带秸秆清理装置

技术领域

本发明提供一种主动式苗带秸秆清理装置，属于农业秸秆清理技术领域。

背景技术

东北四省属于高寒地区，春季地温较低，雨水较少，大多数农民采用传统的垄作方式进行种植，但在全量秸秆覆盖地表的情况下，进行免或少耕播种作业，会进一步降低地温，同时秸秆量大、秸秆处理难和根茬粗大等问题，导致种床秸秆清理不洁出现土壤和秸秆混杂现象，播种时会出现晾籽和机具堵塞情况。

目前国内外免或少耕播种机的秸秆清理装置主要采用切茬和分茬两种类型，分茬主要是将种带秸秆处理到非种带区域，如凹形圆盘、分草铲、拨指轮等，此种清理装置在秸秆量大时，分茬质量不明显，容易堵塞机具；切茬是将种带秸秆进行切断，防止缠绕后续入土装置。目前分茬和切茬大多采用被动式，只能清理种带秸秆且清理宽度有限，能切开根茬但不能粉碎根茬，存在通过性差和晾籽现象，严重影响播种作业质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中被动式秸秆清理装置只能清理种带秸秆且清理宽度有限，能切开根茬但不能粉碎根茬等问题，进而提供一种主动式苗带秸秆清理装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种主动式苗带秸秆清理装置，包括两个拨草轮、链轮箱、两个锥齿轮箱、链轮传动系统和锥齿轮传动系统；所述链轮传动系统安装在链轮箱的内部，所述锥齿轮箱对称安装在链轮箱的左右两侧，每个所述锥齿轮箱的中心线和链轮箱中心线的夹角均为45°，所述锥齿轮传动系统安装在锥齿轮箱内部，所述拨草轮安装在锥齿轮传动系统的拨草轮轴的末端，所述链轮传动系统的动力经锥齿轮传动系统变向后传递给拨草轮，所述拨草轮旋转将种床秸秆侧向拨至垄沟内部。

进一步地，所述链轮传动系统包括主动链轮、链条和驱动链轮；所述主动链轮安装在旋转轴上，所述旋转轴转动连接在链轮箱的上部且其中一端伸出链轮箱，所述驱动链轮安装在中转轴上，所述中转轴转动连接在链轮箱的下部，所述主动链轮和所述驱动链轮间通过链条传动。

进一步地，所述锥齿轮传动系统包括主动锥齿轮、驱动锥齿轮和拨草轮轴；所述主动锥齿轮为两个分别连接在中转轴的两端，每个主动锥齿轮均与一个驱动锥齿轮啮合，所述驱动锥齿轮连接在拨草轮轴的一端，所述拨草轮轴的另一端连接拨草轮，所述拨草轮轴的中间部分和锥齿轮箱转动连接，两个拨草轮轴和链轮箱中心线的夹角均为45°。

进一步地，所述旋转轴和所述中转轴均通过轴承和链轮箱转动连接，所述拨草轮轴通过轴承和锥齿轮箱转动连接。

进一步地，两个拨草轮对称安装在链轮箱的左右两侧，两个拨草轮间的夹角为90°，所述拨草轮包括内拨杆盘、外拨杆盘和拨杆；所述内拨杆盘连接在拨草轮轴上，所述内拨杆盘上沿圆周均布安装多个拨杆，所述外拨杆盘安装在内拨杆盘的侧面并压住拨杆的末端。

进一步地，多个所述拨杆外端形成同一直径的圆，多个所述拨杆的里端形成同一直径的圆，两个拨草轮上的拨杆相互交错布置。

进一步地，所述内拨杆盘远离圆心的外圈上沿圆周均布设置有多个定位孔，每个定位孔均安装有一个拨杆，定位孔的周围加工有限位槽，所述限位槽沿着通过定位孔圆心与内拨杆盘圆心连线的直径方向布置。

进一步地，所述拨杆为圆弧形，所述拨杆的末端连接有扭簧，所述扭簧的末端拉直后设置有一段定位杆，所述定位杆为L型，定位杆的中间部分设置在限位槽内部，定位杆的末端插进定位孔。

进一步地，所述拨杆的直径d为4-10mm，所述扭簧的中径D为20-50mm，所述扭簧的有效圈数为2-5圈。

进一步地，所述拨杆由碳素弹簧钢制成。

本发明采用的上述技术方案与现有技术相比具有以下有益技术效果：

本发明采用的链轮箱安装在条带耕作机且布置在种床正上方，两个拨草轮与机具前进方向夹角为均为45°，并呈交插状对称安装链轮箱两侧，田间作业时，旋转轴驱动链传动系统进行旋转运动，旋转动力经锥齿轮变向后传递给拨草轮，旋转的拨草轮通过拨杆将种床秸秆侧向拨至垄沟内，清理后的种带非常干净。本发明采主动方式将原垄台秸秆清理至垄沟内，秸秆清清理宽度为210mm，该清理宽度既能保证后续的种带旋耕作业能够顺利进行，还可提高地温。

本发明采用的拨草轮上设置有外拨杆盘，外拨杆盘使得拨草轮基本封闭，从而避免了秸秤缠在拨草轮的情况，使秸秤能均匀覆盖，提高了工作效率。本发明采用的拨杆上部设计一段扭簧，可有效地防止拨杆因受力过大而产生的变形。本发明对垄台进行带状旋耕，过程中不破坏原有垄形，清理宽度大且清理非常干净，解决播种时易发生堵塞问题。

本发明在拨草轮转速为115r/min、作业速度为3.5km/h、回转半径为260mm时秸秆清理率为65.5％达到最优，秸秆清理率为67.4％，符合玉米少耕播种要求，现了秸秤全量还田的同时，将种植苗床清理干净，对于保墒、提升地温、提高出苗率有明显的效果。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2的左视图；

图5是图2的A-A剖视图；

图6是图3的B-B剖视图；

图7是内拨杆盘的结构示意图；

图8是拨杆的结构示意图；

图9是图8的左视图；

图中：1、拨草轮；1-1、内拨杆盘；1-2、外拨杆盘；1-3、定位孔；1-4、限位槽；1-5、螺栓过孔；1-6、拨杆；1-7、扭簧；1-8、定位杆；2、链轮箱；3、旋转轴；4、主动链轮；5、链条；6、驱动链轮；7、锥齿轮箱；8、中转轴；9、主动锥齿轮；10、驱动锥齿轮；11、拨草轮轴；12、轴承。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及具体实施例，对本发明进一步详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施方式一：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式所述：一种主动式苗带秸秆清理装置，包括两个拨草轮1、链轮箱2、两个锥齿轮箱7、链轮传动系统和锥齿轮传动系统；所述链轮传动系统安装在链轮箱2的内部，所述锥齿轮箱7对称安装在链轮箱2的左右两侧，每个所述锥齿轮箱7的中心线和链轮箱2中心线的夹角均为45°，所述锥齿轮传动系统安装在锥齿轮箱7内部，所述拨草轮1安装在锥齿轮传动系统的拨草轮轴10的末端，所述链轮传动系统的动力经锥齿轮传动系统变向后传递给拨草轮1，所述拨草轮1旋转将种床秸秆侧向拨至垄沟内部。

本发明采用的链轮箱安装在条带耕作机且布置在种床正上方，两个拨草轮1与机具前进方向夹角为均为45°，并呈交插状对称安装链轮箱两侧，田间作业时，旋转轴驱动链传动系统进行旋转运动，旋转动力经锥齿轮变向后传递给拨草轮，旋转的拨草轮通过拨杆将种床秸秆侧向拨至垄沟内，清理后的种带非常干净。

具体实施方式二：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式所述链轮传动系统包括主动链轮4、链条5和驱动链轮6；所述主动链轮4安装在旋转轴3上，所述旋转轴3转动连接在链轮箱2的上部且其中一端伸出链轮箱2，所述驱动链轮6安装在中转轴8上，所述中转轴8转动连接在链轮箱2的下部，所述主动链轮4和所述驱动链轮6间通过链条5传动。

所述锥齿轮传动系统包括主动锥齿轮9、驱动锥齿轮10和拨草轮轴11；所述主动锥齿轮9为两个分别连接在中转轴8的两端，每个主动锥齿轮9均与一个驱动锥齿轮10啮合，所述驱动锥齿轮10连接在拨草轮轴11的一端，所述拨草轮轴11的另一端连接拨草轮1，所述拨草轮轴11的中间部分和锥齿轮箱7转动连接，两个拨草轮轴11和链轮箱2中心线的夹角均为45°，锥齿轮箱7的中心线方向和拖拉机或者条带耕作机的前进方向重合,即两个拨草轮轴11和农机具的前进方向的夹角均为45°。

本实施例中所述旋转轴3和所述中转轴8均通过轴承12和链轮箱2转动连接，所述拨草轮轴11通过轴承12和锥齿轮箱7转动连接，所述旋转轴3伸出链轮箱2的部分和拖拉机或者条带耕作机的动力系统连接，主动链轮4和驱动链轮6间通过链条5传动，驱动链轮6旋转带动主动锥齿轮9旋转，主动锥齿轮9与驱动锥齿轮10啮合，进而带动拨草轮轴11上的拨草轮1旋转作业。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式所述两个拨草轮1对称安装在链轮箱2的左右两侧，两个拨草轮1间的夹角为90°，所述拨草轮1包括内拨杆盘1-1、外拨杆盘1-2和拨杆1-6；所述内拨杆盘1-1连接在拨草轮轴11上，所述内拨杆盘1-1上沿圆周均布安装多个拨杆1-6，所述外拨杆盘1-2安装在内拨杆盘1-1的侧面并压住拨杆1-6的末端，所述内拨杆盘1-1上加工有螺栓过孔1-5，内拨杆盘1-1和外拨杆盘1-2间通过螺栓连接。

多个所述拨杆1-6外端形成同一直径的圆，多个所述拨杆1-6的里端形成同一直径的圆，两个拨草轮1上的拨杆1-6相互交错布置。

所述内拨杆盘1-1远离圆心的外圈上沿圆周均布设置有多个定位孔1-3，每个定位孔1-3均安装有一个拨杆1-6，定位孔1-3的周围加工有限位槽1-4，所述限位槽1-4沿着通过定位孔1-3圆心与内拨杆盘1-1圆心连线的直径方向布置。

所述拨杆1-6为圆弧形，所述拨杆1-6的末端连接有扭簧1-7，所述扭簧1-7的末端拉直后设置有一段定位杆1-8，所述定位杆1-8为L型，定位杆1-8的中间部分设置在限位槽1-4内部，定位杆1-8的末端插进定位孔1-3。

本实施例中拨草轮1上设置有外拨杆盘1-2，外拨杆盘1-2使得拨草轮1基本封闭，从而避免了秸秤缠在拨草轮1的情况，多个拨杆1-6呈伞齿状圆周均布在内拨杆盘1-1上，使秸秤能均匀覆盖清理，提高工作效率。本发明采用的拨杆1-6上部设计一段扭簧1-7，可有效地防止拨杆1-6因受力过大而产生的变形。

针对现有秸秆清理装置清理效果不好，导致播种时易堵塞，而且秸秆清理宽度较窄，不能有效提高地温，影响后期产量等问题，本发明少耕播种种床整理装置，经过生产验证得出拨杆的回转半径r＝260mm、草轮的运动夹角θ＝45°、角速度ω＝12.56rad/s，该装置采主动方式将原垄台秸秆清理至垄沟内，清理宽度为210mm；利用种床少耕装置对垄台进行带状旋耕，过程中不破坏原有垄形，清理宽度大且清理非常干净，不仅有效提高地温，且解决播种时易发生堵塞问题。

本实施通过对关键部件的运动分析，找出影响秸秆清理装置的重要因素，选取拨草轮1转速、作业速度和回转半径为影响因素，以种床秸秆清理率为评价指标，通过试验分析得出，在拨草轮1转速为115r/min、作业速度为3.5km/h、回转半径为260mm时秸秆清理率为65.5％达到最优，通过田间验证，秸秆清理率为67.4％，符合玉米少耕播种要求。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1至图9说明本实施方式，本实施方式所述拨杆1-6由碳素弹簧钢制成，拨杆1-6的直径d为6mm，所述扭簧1-7的中径D为30mm，所述扭簧1-7的有效圈数为2圈。

本实施中拨杆1-6是种床秸秆清理装置的核心部件，其强度会直接影响种床秸秆的清理效果，如果直径过细，作业时容易被压弯，导致清桔不充分；如果直径过粗，作业时虽不能变形，但动土量较大，严重破坏原有垄形。本实施优选的拨杆1-6直径d为6mm，其具体结构如图8所示，拨杆1-6上部设计一段扭簧1-7，可有效地防止拨杆1-6因受力过大而产生的变形，根据东北垄作地区的垄形及种床秸秆清理效果要求，确定合适的拨杆1-6端点的回转半径r＝260mm。

其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

本发明的工作过程及原理为：

本发明由拨草轮1、链轮箱2、旋转轴3、链轮锥齿传动系统和锥齿轮箱7等部分组成，链轮箱2安装在条带耕作机且布置在种床正上方，两个拨草轮1与机具前进方向夹角为均为45°，并呈交插状对称安装链轮箱2两侧，田间作业时，旋转轴3驱动链传动系统进行旋转运动，旋转动力经锥齿轮变向后传递给拨草轮1，旋转的拨草轮1通过拨杆1-6将种床秸秆侧向拨至垄沟内，清理后的种带非常干净。本发明采主动方式将原垄台秸秆清理至垄沟内，秸秆清清理宽度为210mm，该清理宽度既能保证后续的种带旋耕作业能够顺利进行，还可提高地温。

上述所述实施例仅是优选和示例形的，不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种主动式苗带秸秆清理装置，其特征在于：所述秸秆清理装置包括两个拨草轮（1）、链轮箱（2）、两个锥齿轮箱（7）、链轮传动系统和锥齿轮传动系统；所述链轮传动系统安装在链轮箱（2）的内部，所述锥齿轮箱（7）对称安装在链轮箱（2）的左右两侧，每个所述锥齿轮箱（7）的中心线和链轮箱（2）中心线的夹角均为45º，所述锥齿轮传动系统安装在锥齿轮箱（7）内部，所述拨草轮（1）安装在锥齿轮传动系统的拨草轮轴（11）的末端，所述链轮传动系统的动力经锥齿轮传动系统变向后传递给拨草轮（1），所述拨草轮（1）旋转将种床秸秆侧向拨至垄沟内部；

两个所述拨草轮（1）对称安装在链轮箱（2）的左右两侧，两个拨草轮（1）间的夹角为90º，所述拨草轮（1）包括内拨杆盘（1-1）、外拨杆盘（1-2）和拨杆（1-6）；所述内拨杆盘（1-1）连接在拨草轮轴（11）上，所述内拨杆盘（1-1）上沿圆周均布安装多个拨杆（1-6），所述外拨杆盘（1-2）安装在内拨杆盘（1-1）的侧面并压住拨杆（1-6）的末端；

所述内拨杆盘（1-1）远离圆心的外圈上沿圆周均布设置有多个定位孔（1-3），每个定位孔（1-3）均安装有一个拨杆（1-6），定位孔（1-3）的周围加工有限位槽（1-4），所述限位槽（1-4）沿着通过定位孔（1-3）圆心与内拨杆盘（1-1）圆心连线的直径方向布置。

2.根据权利要求1所述的一种主动式苗带秸秆清理装置，其特征在于：所述链轮传动系统包括主动链轮（4）、链条（5）和驱动链轮（6）；所述主动链轮（4）安装在旋转轴（3）上，所述旋转轴（3）转动连接在链轮箱（2）的上部且其中一端伸出链轮箱（2），所述驱动链轮（6）安装在中转轴（8）上，所述中转轴（8）转动连接在链轮箱（2）的下部，所述主动链轮（4）和所述驱动链轮（6）间通过链条（5）传动。

3.根据权利要求1所述的一种主动式苗带秸秆清理装置，其特征在于：所述锥齿轮传动系统包括主动锥齿轮（9）、驱动锥齿轮（10）和拨草轮轴（11）；所述主动锥齿轮（9）为两个分别连接在中转轴（8）的两端，每个主动锥齿轮（9）均与一个驱动锥齿轮（10）啮合，所述驱动锥齿轮（10）连接在拨草轮轴（11）的一端，所述拨草轮轴（11）的另一端连接拨草轮（1），所述拨草轮轴（11）的中间部分和锥齿轮箱（7）转动连接，两个拨草轮轴（11）和链轮箱（2）中心线的夹角均为45º。

4.根据权利要求2所述的一种主动式苗带秸秆清理装置，其特征在于：所述旋转轴（3）和所述中转轴（8）均通过轴承（12）和链轮箱（2）转动连接，所述拨草轮轴（11）通过轴承（12）和锥齿轮箱（7）转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种主动式苗带秸秆清理装置，其特征在于：多个所述拨杆（1-6）外端形成同一直径的圆，多个所述拨杆（1-6）的里端形成同一直径的圆，两个拨草轮（1）上的拨杆（1-6）相互交错布置。

6.根据权利要求1所述的一种主动式苗带秸秆清理装置，其特征在于：所述拨杆（1-6）为圆弧形，所述拨杆（1-6）的末端连接有扭簧（1-7），所述扭簧（1-7）的末端拉直后设置有一段定位杆（1-8），所述定位杆（1-8）为L型，定位杆（1-8）的中间部分设置在限位槽（1-4）内部，定位杆（1-8）的末端插进定位孔（1-3）。

7.根据权利要求6所述的一种主动式苗带秸秆清理装置，其特征在于：所述拨杆（1-6）的直径d为4-10mm，所述扭簧（1-7）的中径D为20-50mm，所述扭簧（1-7）的有效圈数为2-5圈。

8.根据权利要求1所述的一种主动式苗带秸秆清理装置，其特征在于：所述拨杆（1-6）由碳素弹簧钢制成。

Images