CN202135463U - 高茬水田双轴旋耕埋草整地机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于一种高茬水田双轴旋耕埋草整地机，包括悬挂装置、机架、中间传动箱体、传动轴、平地板、挡土板、二次埋秆弹齿、前置刀辊、前置刀辊侧边传动箱体、后置刀辊、后置刀辊侧边传动箱体、中间隔板、推秆板、压秆辊、摇臂和罩壳。其核心是在前后并排布置两个螺旋刀辊，每个螺旋刀辊由六组正、反旋向的螺旋横刀交替并排组合而成，在所述的螺旋刀辊上安装有若干具有正、反螺旋的横刀和立刀。机组前面还设有压秆装置和后面的平地、二次埋秆装置。本机与轮式拖拉机配套使用，适应残留割茬高度为0～700mm的水稻秸秆、油菜秸秆、小麦秸秆等水田的埋草与耕整作业，一次完成压秆、旋耕、埋秆、碎土、平地等多道联合作业工序。
Description
技术领域
本适用新型属于农业耕整机械，具体涉及一种双轴水田秸秆翻埋耕整平地机。
背景技术
关系农业可持续发展的一个问题是一方面农田土壤中的有机质含量逐年降低，化肥施用量逐年增加；另一方面每年大量的农作物秸秆被废弃、被焚烧，不断造成新的污染和浪费。秸秆直接还田是解决这一问题的有效途径，秸秆直接还田作肥料，是将作物吸收的大部分营养元素，尤其是钾、钙、镁和部分微量元素回归土壤，对维持土壤养分平衡具有积极作用。秸秆还田是改善土壤结构，提高土壤肥力，增产增收的有效途径；是促进粮食生产良胜循环和建立现代化生态农业、保障可持续发展的有利措施。
水稻是我国主要粮食作物之一，主要分布在一年多熟的长江流域。随着农业生物技术和栽培技术的发展，农作物产量不断提高，使得联合收获机的作业负荷愈来愈重，功耗愈来愈大，为了降低功耗提高作业效率，机械收割后残留田间的油菜、小麦、水稻秸秆愈来愈高。现有绝大多数农用拖拉机及配套耕整机具的技术性能和作业效果已越来越不适应高割茬秸秆直接还田的质量要求，甚至无法顺利作业。对此，有的拖拉机耕整机组为了对付高茬秸秆的翻埋，采用高柱铧式犁的不必要深耕方式，且耕后还要耙、耖、滚、平，沿用人畜力耕整地的落后工艺，机械多次进入田间，导致大量消耗动力，严重浪费能源，合理的耕作层土壤结构遭到破坏，泥脚逐年加深，水肥大量流失，水稻生态环境恶化。
水田耕整机械已经有较广泛的应用，但都是使用传统的L型旋耕刀、单工作刀辊轴的耕整机械，然而在实际应用中，这种耕整机对秸秆的翻埋效果并不好，低茬秸秆必须作业两遍甚至三遍，才能满足水稻插播的农艺要求，对于高茬秸秆则无法翻埋耕整。近来，也有一些厂家尝试对传统水田耕整机进行改进，如增加起浆杆、采用双刀辊轴来代替单刀辊作业等，想通过一边耕整后达到秸秆还田的理想效果，即满足水稻插播的农艺要求，但由于受到诸多技术因素，改进后的耕整机效果并不理想。
我国南北农业种植差异很大，各地耕作制度和农艺要求迥然不同，不同作物秸秆的物理特性也不尽一致。解决麦稻、油稻两熟地区和双季稻地区日益突出的高秸秆给整地和后续作业带来的难题，是水田秸秆还田技术发展研究的重要内容。
类似专利是申请人2005年申请的，其专利号为ZL200520099738.4，涉及到一种船式旋耕埋草机，其特点是能够较广泛用于高茬残留秸秆的水田耕整作业，一次作业能够完成压秆、旋耕、埋杆、碎土等多道工序，作业效果好，但该机具还存在一些缺陷：(1)有效工作幅宽小，作业效率不高；(2)现有农用动力机多为轮式拖拉机，该机具无法与轮式拖拉机匹配，通用性不高；(3)特殊田块需要作业两遍，因而影响其工作效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述不足和传统单轴水田耕整机有关技术的缺陷，提供一种结构新颖、广泛适用于收获后残留高秸秆的水田旋耕埋草整地机，一次完成压秆、旋耕、埋秆、碎土、起浆、平地等多道联合作业工序，全面达到水稻插播的农艺要求，同时提高了整机的工作效率。
本实用新型是这样实现的：
一种高茬水田双轴旋耕埋草整地机，包括机架3，悬挂装置1和中间传动箱体2，其特征在于，在机架3的下方装有前置刀辊12和后置刀辊10，所述的前置刀辊12和后置刀辊10分别设有六组左右对称布置的螺旋刀辊；所述的前置刀辊12和后置刀辊10对应段的螺旋横刀旋向相反；所述的前置刀辊12和后置刀辊10之间装有中间隔板11；所述的前置刀辊侧边传动箱体20和后置刀辊侧边传动箱体31分别位于机架3的左、右两侧；平地板7位于机架3的后方，其上装有可调高度的撑杆6，其下方等间距分布有二次埋秆弹齿8；在前置刀辊12的前方安装有推秆板17，压秆辊16和摇臂15，它们共同构成一压秆装置。
所述的前置刀辊12和后置刀辊10为螺旋刀辊，所述的螺旋刀辊包括刀辊轴27，端面刀盘28、中间刀盘23，左旋横刀26，右旋横刀22，立刀25，左弯刀29，右弯刀24和L型挡草卡30；所述的左旋横刀26与右旋横刀22的左、右两端分别与左弯刀29和右弯刀24焊合；所述的左弯刀29，右弯刀24分别安装在端面刀盘28与中间刀盘23的左、右端面上；所述的立刀25焊接在所述的左旋横刀26和右旋横刀22上；所述的前置刀辊12和后置刀辊10分别由六段组成，顺机组前进方向，在所述的前置刀辊12的最左端的左弯刀29上焊有至少5把左旋横刀26，其他五段横刀按照左旋横刀26，右旋横刀22的左、右旋向交替排列；在所述的后置刀辊10的最左端的左弯刀29上焊有至少5把右旋横刀22，其它五段横刀按照左旋横刀26，右旋横刀22的左、右旋向交替排列。所述的左、右旋横刀的螺旋升角为10～45°。
所述的左旋横刀26，右旋横刀22沿轴线方向的长度为300～400毫米。
所述的立刀25垂直于左旋横刀26和右旋横刀22的外刀面，在每一个横刀上以等间距排列，其刃口与所述的刀辊轴27的轴线垂直。
所述的前置刀辊12和后置刀辊10的轴间距离为480～540毫米。
所述的压秆辊16与前置刀辊12的轴间距为280～380毫米，压秆辊16直径为100～300毫米；推秆板17与水平面的倾角为40～80°。
所述的二次埋秆弹齿8的尾端与平地板7平行，其尾端不超出平地板7后沿，它的一端有螺纹，通过螺母固定在平地板7上，其中间部分是圆弧段，圆弧半径R为100～300毫米，其尾端的直线部分和平地板7的距离为60～120毫米，二次埋秆弹齿8排列的间隔为60～120毫米，所述的平地板7后半部分有楔形突起。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型适用于一般水田，尤其是大型田块，特别适用于稻-稻、肥-稻、麦-稻、油-稻等不同耕作方式的残留高秸秆水田的耕整和秸秆还田。
2、本实用新型能一次性完成压秆-翻埋-碎土-埋秆-起浆-平田等多道工序，减少拖拉机下田次数，提高作业效率，降低作业消耗。
3、本实用新型的核心部件为按照横刀旋向对应排列的两组螺旋刀辊，即前置刀辊12和后置刀辊10，其设计原理新颖，造型独特，装拆使用快捷，作业质量高，整机结构紧凑。
4、本实用新型压秆装置采用被动滚动的压秆辊16，与前置刀辊12距离合理，秸秆处于倒伏装被翻埋，压秆效果好，行进中阻力小，推秆板17能有效防止秸秆与压秆辊16的缠绕，通过调节摇臂15来控制压秆辊16上下摆动的范围，能够起到限制耕深的效果。
5、本实用新型中，弧形中间隔板11能有效防止两个工作刀辊相互间的干扰，保证前置刀辊12翻耕抛出的泥土、秸秆能及时落到地面，而不抛向后置刀辊10。
6、本实用新型所述的平地板7和二次埋秆弹齿8，工作机理是：机具随动力机前进中，拖动平地板7将已耕地表拖平，二次埋秆弹齿8能有效的将残留在地表的部分秸秆再次压入泥土，而平地板7尾部的楔形突起能够将其两次的泥土向中间挤压，进一步对弹齿压入的秸秆进行埋覆。
7、本实用新型作业效率高，机具通用性好，适应性广，作业质量好，达到了水稻插播的整地要求。
本实用新型要解决的技术问题，还可以通过以下技术方案进一步实现：
1、前置刀轴12的主要工作在未耕地上，其主要功能是埋覆秸秆，适度耕整即可，并不需要达到农艺耕深要求，后置刀辊10即可满足耕深，通过调整两个刀辊水平高度，使前置刀辊12高于后置刀辊10或者缩小前置刀辊12的回转半径，既可以保证农艺要求和耕整质量，又可以避免前置刀辊12工作负荷过大，降低功耗。
2、按照前置刀辊12和后置刀辊10分工不同，各自需要的工作转速也不同，可通过调节侧边传动箱传动比来实现。
附图说明
图1：为本实用新型的总体结构示意图(主视)。
图中编号为：1-悬挂装置，2-中间传动箱体，3-机架，4-罩壳，5-挡土板撑杆，6-平地板撑杆，7-平地板，8-二次埋秆弹齿，9-挡土板，10-后置刀辊，11-中间隔板，12-前置刀辊，13-轴承座，14-压秆装置支架，15-摇臂，16-压秆辊，17-推杆板。
图2：为本实用新型的总体结构示意图(左视图)。
图中编号为：18-传动轴罩壳，19-传动轴，20-前置刀辊侧边传动箱体，21-摇臂拉簧，22-右旋横刀，23-中间刀盘，24-右弯刀，25-立刀，26-左旋横刀，27-刀辊轴，28-端面刀盘，29-左弯刀，30-L型挡草卡，31-后置刀辊侧边传动箱体，32-防拖板。
图3：为本实用新型的前置刀辊结构示意图(主视图)
图4：为本实用新型的前置刀辊结构示意图(左视图)。
图5：为本实用新型的后置刀辊结构示意图(主视图)。
图6：为本实用新型的后置刀辊结构示意图(左视图)。
图7：为本实用新型的右旋刀组焊合结构示意图。其中图7A是立刀在右旋横刀上呈等间距排列；图7B是立刀垂直于右旋横刀的外刀面。
图8：为本实用新型的左旋刀组焊合结构示意图。其中图8A是立刀在左旋横刀上呈等间距排列；图8B是立刀垂直于左旋横刀的外刀面。
图9：为本实用新型的平地板结构示意图。
具体实施方式
结合图纸对本发明做进一步描述：
由图1和图2知道，本发明是一个适合高茬水田双轴旋耕埋草整地机，最主要的特征是采用二组左右螺旋刀辊轴，主要有1-悬挂装置，2-中间传动箱体，3-机架，4-罩壳，5-挡土板撑杆，6-平地板撑杆，7-平地板，8-二次埋杆弹齿，9-挡土板，10-后置刀辊，11-中间隔板，12-前置刀辊，13-轴承座，14-压秆装置支架，15-摇臂，16-压秆辊，17-推杆板，18-传动轴罩壳，19-传动轴，20-前置刀辊侧边传动箱体，21-摇臂拉簧，31-后置刀辊侧边传动箱体，32-防拖板等组成。
在田间工作时，本实用新型通过悬挂装置1与拖拉机三点悬挂装置相连，机组工作的动力由拖拉机动力输出轴经万向节传动轴传递到中间传动箱体2的小锥齿轮轴上，在中间传动箱体中经过一对成90°的锥齿轮传动，将动力传递给大锥齿轮并将动力方向变成垂直机组前进方向，大锥齿轮通过内花键孔套在带有花键的花键轴上(即中间传动箱体的动力输出轴)，该轴分别向箱体两侧伸出的部分成对称分布，而且轴两端都有花键槽，通过花键分别和机组左、右两个万向节传动轴19相连，顺着机组前进方向，左边的传动轴19的另一端联结在前置刀辊侧边传动箱体20的动力输入轴，前置刀辊侧边传动箱体20内有若干个齿轮并排相互啮合，动力通过这一组啮合齿轮的传递，由动力输入轴传递到最下边的前置刀辊侧边传动箱体20的动力输出轴，该动力输出轴以花键的形式和前置刀辊左端的花键刀辊轴套相连，从而带动前置刀辊12旋转；右边的传动轴19的另一端联结在后置刀辊侧边传动箱体31的动力输入轴，后置刀辊侧边传动箱体31内有若干个齿轮并排相互啮合，动力通过这一组啮合齿轮的传递，由动力输入轴传递到最下边的后置刀辊侧边传动箱体31的动力输出轴，该动力输出轴以花键的形式和后置刀辊右端的花键刀辊轴套相连，从而带动后置刀辊10旋转。
本实用新型所述的前置刀辊12和后置刀辊10所需的动力都是由各自相关的侧边传动箱体传递过来的，整个机组成左右对称分布，避免机组重力偏移，两个刀辊轴的总长一样而且与耕作幅宽相等，整个刀辊是一个连续而没有间断的螺旋形刀辊，固然在耕整时没有漏耕或壅土现象，传动的单轴耕整机采用中间箱体直接从中间将动力传递给作业刀轴，中间箱体下面部分土壤无法实现旋耕而出现漏耕，为了减少这部分漏耕，在中间箱体的前面安装小犁刀，在水田耕整中往往会出现壅土现象。
本实用新型所述的压秆装置是由压秆装置支架14，摇臂15，压秆辊16，推秆板17和摇臂拉簧21组成，压秆装置支架14固定在机架3上，摇臂15和压秆装置支架14之间以销轴形式形成铰链结，推秆板17以一定的角度焊接在摇臂最前端，压秆辊16紧挨着推秆板17的后面，其两端通过滚动轴承安装在固定于摇臂15上的轴承座里，可顺利转动，摇臂拉簧21的一端挂接在摇臂15尾端，另一端挂接在机架3，随着地表高低不同，压秆辊16会随地表上下移动，进而带动摇臂14绕销轴在一定范围内转动，摇臂拉簧21随之伸长或缩短，压秆辊16对秸秆的压覆力是有摇臂拉簧21产生的拉力来提供，摇臂14的可转动范围是由机架侧板上的定位销来控制的，定位销在侧板上的高度是可调的，通过调整定位销的高度控制摇臂的摆动范围，进而控制压秆辊上下移动的范围，可以实现调节最大耕深的大小，随着机组前进，推秆板17先将秸秆向前推倒，压秆辊16紧随其后将秸秆紧紧压覆在未耕地表，保证秸秆在进入前置刀辊12是贴近体表的倒伏状。
本实用新型的核心工作部件为前置刀辊12和后置刀辊10，二者都是按照螺旋横刀的左、右旋向交替排列的连续螺旋刀辊轴，都是由六组螺旋刀辊组成，前置刀辊和后置刀辊上对应段的螺旋横刀的旋向恰好相反，螺旋刀辊是由端面刀盘28、左弯刀29、左旋横刀26、右旋横刀22、立刀25、中间刀盘23、刀轴27、右弯刀24和L型挡草卡30组成，由压秆装置压在地表的秸秆通过前置刀辊12时，由左、右弯刀29和24分行切断或压埋秸秆，立刀25破茬切草，左、右旋横刀26和22压草切土翻埋，通过前置刀辊12没有埋覆的秸秆和被前置刀辊向后抛出的泥土，经过中间隔板11的拦截而又落在已耕地表上，后置刀辊10将残留在地表的部分秸秆和泥土挖起，对泥土进一步切割、揉搓起浆，对秸秆实现再次埋覆，后置刀辊10向后抛出的泥土击打在挡土板9上而落到地面。
图7是本实用新型所述的平地板装置，平地板7下面用螺母固定的二次埋秆弹齿8，其前段呈弧形，随着机组的前进，平地板7在已耕地表向前拖动，将已耕地表拖平，平地板7前进时，二次埋秆弹齿8也随之前进，将残留在地表的秸秆进一步压入泥土中，平地板7后的楔形突起将两侧土壤向中间挤压，进而将二次埋秆弹齿8压入泥土中的秸秆掩埋。
本实用新型能够一次作业而实现相当传统耕整机械两遍甚至三遍的作业效果，完成压秆、旋耕、埋秆、碎土、平地等农业作业工序，能够较好的达到水稻插播的农艺要求。
Claims (8)
1.一种高茬水田双轴旋耕埋草整地机，包括机架(3)，悬挂装置(1)和中间传动箱体(2)，其特征在于，在机架(3)的下方装有前置刀辊(12)和后置刀辊(10)，所述的前置刀辊(12)和后置刀辊(10)分别设有六组左右对称布置的螺旋刀辊；所述的前置刀辊(12)和后置刀辊(10)对应段的螺旋横刀旋向相反；所述的前置刀辊(12)和后置刀辊(10)之间装有中间隔板(11)；所述的前置刀辊侧边传动箱体(20)和后置刀辊侧边传动箱体(31)分别位于机架(3)的左、右两侧；平地板(7)位于机架(3)的后方，其上装有可调高度的撑杆(6)，其下方等间距分布有二次埋秆弹齿(8)；在前置刀辊(12)的前方安装有推秆板(17)，压秆辊(16)和摇臂(15)，它们共同构成一压秆装置。
2.根据权利要求1所述的高茬水田双轴旋耕埋草整地机，其特征在于，所述的前置刀辊(12)和后置刀辊(10)为螺旋刀辊，所述的螺旋刀辊包括刀辊轴(27)，端面刀盘(28)、中间刀盘(23)，左旋横刀(26)，右旋横刀(22)，立刀(25)，左弯刀(29)，右弯刀(24)和L型挡草卡(30)；所述的左旋横刀(26)与右旋横刀(22)的左、右两端分别与左弯刀(29)和右弯刀(24)焊合；所述的左弯刀(29)，右弯刀(24)分别安装在端面刀盘(28)与中间刀盘(23)的左、右端面上；所述的立刀(25)焊接在所述的左旋横刀(26)和右旋横刀(22)上；所述的前置刀辊(12)和后置刀辊(10)分别由六段组成，顺机组前进方向，在所述的前置刀辊(12)的最左端的左弯刀(29)上焊有至少5把左旋横刀(26)，其他五段横刀按照左旋横刀(26)，右旋横刀(22)的左、右旋向交替排列；在所述的后置刀辊(10)的最左端的左弯刀(29)上焊有至少5把右旋横刀(22)，其它五段横刀按照左旋横刀(26)，右旋横刀(22)的左、右旋向交替排列。
3.根据权利要求1或2所述的高茬水田双轴旋耕埋草整地机，其特征在于，所述的左旋横刀(26)，右旋横刀(22)的螺旋升角为10～45°。
4.根据权利要求1所述的高茬水田双轴旋耕埋草整地机，其特征在于，所述的左旋横刀(26)，右旋横刀(22)沿轴线方向的长度为300～400毫米。
5.根据权利要求1所述的高茬水田双轴旋耕埋草整地机，其特征在于，所述的立刀(25)在每一个横刀上等距排列并垂直于所述的左旋横刀(26)，右旋横刀(22)的外刀面，其刃口与刀辊轴(27)的轴线垂直。
6.根据权利要求1所述的高茬水田双轴旋耕埋草整地机，其特征在于，所述的前置刀辊(12)和后置刀辊(10)的轴间距离为480～540毫米。
7.根据权利要求1所述的高茬水田双轴旋耕埋草整地机，其特征在于，所述的压秆辊(16)与前置刀辊(12)的轴间距为280～380毫米，所述的压秆辊(16)直径为100～300毫米；所述的推杆板(17)与水平面的倾角为40～80°。
8.根据权利要求1所述的高茬水田双轴旋耕埋草整地机，其特征在于，所述的二次埋秆弹齿(8)的尾端与平地板(7)平行，其尾端不超出平地板(7)的后沿，它的一端有螺纹，通过螺母固定在平地板(7)上，其中间部分是圆弧段，圆弧半径R为100～300毫米，其尾端的直线部分和平地板(7)的距离为60～120毫米；二次埋秆弹齿(8)排列的间隔为60～120毫米，所述的平地板(7)的后半部分有楔形突起。
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