CN220342776U - 一种用于复式少耕机的旋切式防堵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于复式少耕机的旋切式防堵装置，其防堵装置核心部件为主动式旋切刀单体，旋切刀由动力驱动旋转，方向和作业机前行方向相同。当旋切刀刀刃与秸秆接触作用时，秸秆相对于地面静止。此时，旋切刀对秸秆进行无支撑切割，被割断的秸秆凭借自身的惯性力向后抛送；没有完全切断的秸秆在运动的旋切刀影响下向后上方运动，直到与深松铲铲柄接触后停止。此时，在深松铲铲柄的辅助下，旋切刀对秸秆进行有支撑切割，以实现对秸秆的完整切割，切断的秸秆依靠自身的惯性力被抛送到深松铲后方，解决了复式少耕机的堵塞问题。

Description

一种用于复式少耕机的旋切式防堵装置

技术领域

本实用新型属于农业机械领域，具体地说，它涉及一种用于复式少耕机的旋切式防堵装置，并且针对机具在北方现役旱地中工作时极易发生玉米秸秆堵塞问题，设计一种防堵装置。

背景技术

目前，国内外的复式少耕机，大致都可以分为灭茬清茬、深浅耕松、整平合墒、碎土镇压四个工作部分。玉米是东北垄作区的主要种植植物，其具有秸秆、根茬粗壮，生长周期长，收获后田间有大量秸秆的特点。因而在复式少耕机下地工作时田间的秸秆很容易堵塞在机具由深松刀、浅松刀组成的深浅耕松工作部分，造成工作质量下降，效率降低，加大拖拉机功率消耗等诸多不利影响。目前，现有的机具所设置的防堵装置按动力驱动方式可分为主动式防堵和被动式防堵俩种。机具主动式防堵装置大多采用浅旋式或甩刀式，动土量大，且因高转速而引发的磨损性问题也日趋严重。而被动式防堵装置在针对秸秆覆盖量少的地块有较好的清茬效果，但田间秸秆量大时堵塞问题比较严重，且现有的被动切割方式，要求机具有足够的质量，因此机具大而笨重，价格较昂贵，且需要配套大马力拖拉机，不适合在北方旱田推广应用。所以要实现复式少耕机在北方旱田的大面积推广应用，机具的堵塞问题是必须要解决的。

因此，本实用新型结合现有的复式少耕机工作原理，针对以上提出的机具易堵塞问题，进行防堵式少免耕机总体和防堵装置的设计研究，本实用新型设计的防堵装置主体为主动式旋切刀单体，随着机具前进，旋切刀先对地面上的秸秆进行无支撑切割，再通过其和深松铲铲柄共同作用对秸秆进行有支撑切割，进而解决少耕机的堵塞问题。

发明内容

本实用新型设计的旋切式防堵装置的总体方案(如图1、图2)，主要由机架(1)、上悬挂架(3)、旋切刀单体(10)(如图3)、刀轴(2)、带有深松铲保护装置(11)的深松铲装配体(8)、齿轮箱(4)和带有地轮调节螺杆(7)的地轮组件(6)组成。机具中固定地轮组件(6)的机架横梁留有很大的空间，是起到连接复式少耕机的整平合墒和碎土镇压工作部件的作用。其中旋切刀单体(10)和深松铲装配体(8)组成一个工作组，机具安装的旋切刀单体(10)和深松铲装配体(8)共四套，四套同时作业。其中深松铲装配体(8)通过U型夹(5)连接在机架上，旋切刀单体(10)通过键固定在刀轴(2)上，并通过定位套筒限制其轴向自由度。刀轴(2)两端通过轴承、轴承座、螺栓固定在机架上，在刀轴(2)上通过固定套筒、键固连一个链轮，与齿轮箱(4)的输出轴上固连的链轮构成链传动，来驱动旋切刀单体(10)旋转。

本实用新型设计的防堵装置核心部件为主动式旋切刀单体。随着机具前进，旋切刀先对地面上的秸秆进行无支撑切割，再通过其和深松铲铲柄共同作用对秸秆进行有支撑切割，进而解决少耕机的堵塞问题。通过多次试验，并结合有支撑切割的特点，确定了旋切刀切割线速度为8m/s，并确定旋切刀刀刃线为阿基米德螺旋线。通过对防堵装置的运动学分析和相关计算，得出旋切刀单体的回转半径为240mm、转速为318r/min、受到的阻力为250N、功耗为7.992kW。本使用新型选取阿基米德螺线作为切刀的刀刃线，此时，旋切刀的滑切角为：式中：r₁—任意点的回转半径，k—比例系数(常用)，θ—位置度(极角)。开始切割秸秆时，切刀滑切角较小，后来逐步加大。这种刀刃线滑切、脱草性能好，分析计算简便，易制造。旋切刀单体的结构简图(如图3)，旋切刀单体由6个T型切刀键固定在刀盘上组成，其中旋切刀单体中心点到切刀后端点的距离为210mm，到切刀前端点的距离为240mm。玉米秸秆的平均直径为25mm左右，因此在确定切刀刃口线为阿基米德螺旋线的前提下，将旋切刀设计为字母“T”型，使该单体在其直径方向的有效切割距离达到30mm，能很好的保证切割效果。

工作原理：旋切刀由动力驱动旋转，方向和作业机前行方向相同。当旋切刀刀刃与秸秆接触作用时，秸秆相对于地面静止。此时，旋切刀对秸秆进行无支撑切割，被割断的秸秆凭借自身的惯性力向后抛送；没有完全切断的秸秆在运动的旋切刀影响下向后上方运动，直到与深松铲铲柄接触后停止。此时，在深松铲铲柄的辅助下，旋切刀对秸秆进行有支撑切割，以实现对秸秆的完整切割，切断的秸秆依靠自身的惯性力被抛送到深松铲后方。如此重复作业，以实现对秸秆的持续切割和抛送，解决了复式少耕机的堵塞问题。

附图说明：

附图1：旋切式防堵装置总体结构图

附图2：旋切式防堵装置截面A的剖视图

附图3：旋切刀单体结构简图

附图1中：1.机架 2.刀轴 3.上悬挂架 4.齿轮箱 5.U型夹

附图2中：6.地轮组件 7.地轮调节螺杆 8.深松铲装配体 9.旋切刀刀片 10.旋切刀单体 11.深松铲保护装置

具体实施方式

深松铲铲柄和旋切刀沿其轴线方向排布(如图1)，其排布方式适用于大垄双行垄距110cm、行距45cm的玉米原茬地。为了提高清茬效果，就要尽量减小旋切刀与深松铲铲柄之间的间隙，因此，在安装旋切刀单体时，要使旋切刀面向深松铲铲柄，而安装旋切刀的刀盘应装在远离深松铲铲柄一侧。结合实际工作情况，合理布置旋切刀单体、深松铲装配体的位置，最终确定旋切刀与深松铲铲柄之间的间隙为45mm。深松铲入土深度为330mm，旋切刀入土深度为6mm，并可通过地轮调节螺杆调节地轮组件的高度来调节入土深度。在作业时，旋切刀可以直接对地面上的秸秆进行无支撑切割；对于联合收割机等收获机具收获后的玉米茬地，秸秆长度一般小于450mm，秸秆可由旋切刀单体和与其邻近的深松铲铲柄共同作用而切碎，进而实现了单支撑切割。而对于人工收获后的玉米原茬地，秸秆长度一般大于450mm，秸秆可在两个深松铲铲柄的支撑下，由旋切刀对其进行切割，进而实现了双支撑切割。因此，该装置的旋切刀刀端线速度低于普通甩刀式切茬器旋切刀的线速度。铲柄支撑旋切式防堵装置避免了普通甩刀式切茬器利用高速对秸秆进行冲击、打击而切断秸秆，提高了机具工作的稳定性。

最后说明：以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。

Claims (3)

1.一种用于复式少耕机的旋切式防堵装置，其特征是旋切刀单体(10)通过键固定在刀轴(2)上，并通过定位套筒限制其轴向自由度，刀轴(2)两端通过轴承、轴承座、螺栓固定在机架上，在刀轴(2)上通过固定套筒、键固连一个链轮，与齿轮箱(4)的输出轴上固连的链轮构成链传动，来驱动旋切刀单体(10)旋转。

2.按照权利要求1所述的一种用于复式少耕机的旋切式防堵装置，其特征是所述的旋切刀单体(10)由动力驱动旋转，方向和复式少耕机机前行方向相同。

3.按照权利要求1所述的一种用于复式少耕机的旋切式防堵装置，其特征是所述的旋切刀单体(10)由6个T型切刀键固定在刀盘上组成，其中心点到切刀后端点的距离为210mm，到切刀前端点的距离为240mm。