本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于支撐滑切原理的可調(diào)式秸稈粉碎裝置。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，需要經(jīng)常將粉碎后的農(nóng)作物秸稈均勻地覆蓋地表，這樣可有效改觀土壤理化特性、培肥地力等。農(nóng)作物秸稈主要采用秸稈粉碎裝置進(jìn)行粉碎，目前應(yīng)用較為廣泛的粉碎裝置為臥式秸稈粉碎還田機(jī)。隨著農(nóng)作物產(chǎn)量的不斷提高和不同類型作物秸稈還田技術(shù)的推廣應(yīng)用，秸稈粉碎還田機(jī)需要經(jīng)常面對秸稈量大、一機(jī)多用(如玉米、小麥、水稻等)的問題，需要根據(jù)田間不同秸稈情況進(jìn)行刀具更換或調(diào)節(jié)。

目前常用的秸稈粉碎還田機(jī)，采用的粉碎動刀主要有錘爪型、Y型(或L型)和直刀型，粉碎定刀一般為開有鋸齒狀刃口的平面梯形刀片，直接焊接于上殼體的內(nèi)側(cè)。但該機(jī)器不重視粉碎定刀的作用，設(shè)置的粉碎定刀較短，粉碎動刀和粉碎定刀的切割重合距離較小，很難達(dá)到支撐切割的效果，另外，由于轉(zhuǎn)速要求相對較高，有相當(dāng)多的秸稈是被撕裂的，纖維比較長，而且損壞的粉碎定刀很難更換。

秸稈粉碎質(zhì)量不好，將會直接影響后期進(jìn)行的土壤耕作或播種作業(yè)質(zhì)量，因此需要一種能夠方便進(jìn)行支撐切割和粉碎刀更換調(diào)節(jié)的秸稈粉碎裝置，以提高對不同狀況秸稈的適應(yīng)能力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種基于支撐滑切原理的可調(diào)式秸稈粉碎裝置。包括懸掛板1、右側(cè)板2、粉碎帶輪3、上殼體4、左側(cè)板5、定刀調(diào)節(jié)架6、粉碎刀輥7和粉碎定刀8,所述懸掛板1設(shè)置在粉碎裝置大致中間位置，其一端與上殼體4固接，另一端與拖拉機(jī)尾部連接，從而將粉碎裝置通過懸掛板1掛接在拖拉機(jī)后側(cè)；所述右側(cè)板2和左側(cè)板5分別設(shè)置在粉碎裝置的兩側(cè)，沿垂直方向布置，將懸掛板1、上殼體4、定刀調(diào)節(jié)架6、粉碎刀輥7和粉碎定刀8設(shè)置在左右側(cè)板之間；所述粉碎帶輪3設(shè)置在右側(cè)板2的外側(cè)，與粉碎刀輥7同軸設(shè)計，工作時通過粉碎帶輪3的轉(zhuǎn)動帶動粉碎刀輥7同時旋轉(zhuǎn)；所述上殼體4設(shè)置在右側(cè)板2和左側(cè)板5之間，將粉碎刀輥7包圍在上殼體4內(nèi)；所述定刀調(diào)節(jié)架6排布在上殼體4的外側(cè)，包括固定座601、固定蓋602、銷軸603、拉緊彈簧604、定位手柄605和定刀架606；所述粉碎刀輥7包括刀軸701、刀座702、L型改進(jìn)刀703和并聯(lián)直刀704；所述粉碎定刀8的后部一端設(shè)有凹槽，另一端設(shè)有圓弧狀凸起，粉碎定刀8為平面刀片，其工作刃口曲線為等角螺線。

所述定刀調(diào)節(jié)架6的固定座601設(shè)置成左右對稱的中空扇形結(jié)構(gòu)，前部設(shè)有多個凹槽，后部設(shè)有圓形孔，固定座601還設(shè)置有底座，底座上設(shè)有圓形孔；固定蓋602分為前后兩個部分，前部整體上呈圓弧狀延伸，前端設(shè)有圓形孔，后部整體上呈中空結(jié)構(gòu)，用于接納前部，其左右側(cè)壁上均設(shè)有圓形孔；定位手柄605整體上呈圓柱體狀，其兩端設(shè)有凸起的球狀體；定刀架606整體上呈橢圓形，其上端面前部設(shè)有圓形孔，后部設(shè)有狹槽，左右側(cè)壁前部設(shè)有橢圓形孔，后部設(shè)有圓形孔；拉緊彈簧604對稱設(shè)置于定刀架606的左右兩側(cè)；通過調(diào)節(jié)定位手柄605位于固定座601上方不同的卡槽內(nèi)，實現(xiàn)粉碎定刀8的同步調(diào)節(jié)和固定。

所述固定蓋602、拉緊彈簧604、定刀架606和粉碎定刀8均位于固定座601的中空扇形結(jié)構(gòu)中，其中粉碎定刀8的后部一端容納在定刀架606的狹槽內(nèi)，另一端容納在固定蓋602內(nèi)，粉碎定刀8的圓弧狀凸起與固定蓋602的圓弧狀相適應(yīng)；固定蓋602和定刀架606的前部通過螺栓進(jìn)行固接，固定座601、固定蓋602、定刀架606和粉碎定刀8的后部通過銷軸603進(jìn)行鉸接，粉碎定刀8的凹槽配置在銷軸603的軸上，確保固定蓋602、定刀架606和粉碎定刀8固定連接；拉緊彈簧604一端與銷軸603連接，另一端與定位手柄605連接，因定位手柄605凸起的球狀體對拉緊彈簧604進(jìn)行限位；定位手柄605安裝在定刀架606前部橢圓形孔中，在拉緊彈簧604的作用下配置在固定座601扇形前端的凹槽中；固定座601通過螺栓與上殼體4進(jìn)行固接。

所述定刀固定架6與粉碎定刀8采用雙排交錯排列方式。

所述粉碎刀輥7的刀軸701呈輥形，通過軸承安裝在右側(cè)板2和左側(cè)板5上；刀座702按雙螺旋排列焊接在刀軸701上；由兩片L型改進(jìn)刀703和一個并聯(lián)直刀704組成一組粉碎動刀，通過銷軸鉸接在刀座702上，其中并聯(lián)直刀704由兩片直刀和一個T型板對稱焊接而成，其中直刀片兩側(cè)均開有鋸形齒。

以所述粉碎定刀8平面與粉碎刀輥7的旋轉(zhuǎn)軸線的交點為極點O，τ為滑切角，等角螺線的曲線方程為：該等角螺線的特性是經(jīng)過極點O的各條射線與刀刃曲線在該點的切線方向所夾銳角均相等，且均等于刀片刃線的給定滑切角。

所述粉碎定刀8在工作刃口位置開雙側(cè)刃口。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明充分利用支撐切割和滑切的粉碎原理，將粉碎定刀作為切割刃，利用等角螺線完成了對粉碎定刀的刃口曲線設(shè)計，將粉碎動刀作為切割支撐，在保證對秸稈的撿拾能力和撕裂能力的情況下，創(chuàng)新地形成了支撐滑切式粉碎還田裝置，能有效降低作業(yè)功耗；定刀調(diào)節(jié)架實現(xiàn)了粉碎動刀的擺動調(diào)節(jié)，采用多排布置可實現(xiàn)粉碎定刀的不同組合，能夠滿足秸稈的不同粉碎需求，且粉碎定刀更換調(diào)節(jié)方便，能有效保證粉碎裝置的工作性能；且本發(fā)明適用于對應(yīng)用較為廣泛的臥式秸稈粉碎還田機(jī)的進(jìn)一步改進(jìn)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可行性強(qiáng)，具備較好的推廣效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明可調(diào)式秸稈粉碎裝置整體示意圖；

圖2為本發(fā)明可調(diào)式秸稈粉碎裝置俯視圖；

圖3為本發(fā)明可調(diào)式秸稈粉碎裝置剖視圖；

圖4為本發(fā)明可調(diào)式秸稈粉碎裝置的定刀調(diào)節(jié)架與粉碎定刀軸測圖及其分解視圖；

圖5為本發(fā)明可調(diào)式秸稈粉碎裝置的定刀刃口等角螺線示意圖；

圖6為本發(fā)明可調(diào)式秸稈粉碎裝置的粉碎刀輥示意圖；

圖7為本發(fā)明可調(diào)式秸稈粉碎裝置的并聯(lián)直刀示意圖；

圖8為本發(fā)明可調(diào)式秸稈粉碎裝置的支撐滑切工作原理圖；

標(biāo)號說明：1--懸掛架，2--右側(cè)板，3--粉碎帶輪，4--上殼體，5—左側(cè)板，6—定刀調(diào)節(jié)架，601--固定座，602--固定蓋，603--銷軸，604--拉緊彈簧，605--定位手柄，606--定刀架，7--粉碎刀輥，701--刀軸，702--刀座，703--L型改進(jìn)刀，704--并聯(lián)直刀，8--粉碎定刀，9--秸稈，O--極點(粉碎定刀平面與粉碎刀輥軸線交點)，M--切割點，V--切割點速度，Vr--切割點切向速度，Vm--切割點法向速度，τ--滑切角，C0--等角螺線曲線與X軸的交點。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。

如圖1、圖2、圖3所示，基于支撐滑切原理的可調(diào)式秸稈粉碎裝置，包括懸掛板1、右側(cè)板2、粉碎帶輪3、上殼體4、左側(cè)板5、定刀調(diào)節(jié)架6、粉碎刀輥7和粉碎定刀8。其中，

懸掛板1設(shè)置在粉碎裝置大致中間位置，其一端與上殼體4固接，另一端與拖拉機(jī)(未示出)尾部連接，從而將粉碎裝置通過懸掛板1掛接在拖拉機(jī)后側(cè)。

右側(cè)板2和左側(cè)板5分別設(shè)置在粉碎裝置的兩側(cè)，大體上呈多邊形板狀，沿垂直方向布置，將懸掛板1、上殼體4、定刀調(diào)節(jié)架6、粉碎刀輥7和粉碎定刀8設(shè)置在左右側(cè)板之間。

粉碎帶輪3設(shè)置在右側(cè)板2的外側(cè)，與粉碎刀輥7同軸設(shè)計，通過皮帶輪(未示出)外接動力，工作時通過粉碎帶輪3的轉(zhuǎn)動帶動粉碎刀輥7同時旋轉(zhuǎn)。

上殼體4設(shè)置在右側(cè)板2和左側(cè)板5之間，大體上呈軸向半圓柱體狀，將粉碎刀輥7包圍在上殼體4內(nèi)。

如圖4所示，定刀調(diào)節(jié)架6排布在上殼體4的外側(cè)，包括固定座601、固定蓋602、銷軸603、拉緊彈簧604、定位手柄605和定刀架606。其中，固定座601設(shè)置成左右對稱的中空結(jié)構(gòu)，大體上呈垂直方向設(shè)置的扇形，前部設(shè)有多個凹槽，后部設(shè)有圓形孔，固定座601還設(shè)置有底座，底座上設(shè)有圓形孔。固定蓋602分為前后兩個部分，前部整體上呈圓弧狀延伸，前端設(shè)有圓形孔，后部整體上呈中空結(jié)構(gòu)，用于接納前部，其左右側(cè)壁上均設(shè)有圓形孔。定位手柄605整體上呈圓柱體狀，其兩端設(shè)有凸起的球狀體。定刀架606整體上呈橢圓形，其上端面前部設(shè)有圓形孔，后部設(shè)有狹槽，左右側(cè)壁前部設(shè)有橢圓形孔，后部設(shè)有圓形孔。拉緊彈簧604對稱設(shè)置于定刀架606的左右兩側(cè)。如圖5所示，粉碎定刀8的后部一端設(shè)有凹槽，另一端設(shè)有圓弧狀凸起，粉碎定刀8為平面刀片，其工作刃口曲線為等角螺線，以粉碎定刀8平面與粉碎刀輥的旋轉(zhuǎn)軸線的交點為極點O，τ為滑切角，等角螺線的曲線方程為：該等角螺線的特性是經(jīng)過極點O的各條射線與刀刃曲線在該點的切線方向所夾銳角均相等，且均等于刀片刃線的給定滑切角，另外，粉碎定刀8在工作刃口位置開雙側(cè)刃口。

裝配時，固定蓋602、拉緊彈簧604、定刀架606和粉碎定刀8均位于固定座601的中空結(jié)構(gòu)中，其中，粉碎定刀8的后部一端容納在定刀架606的狹槽內(nèi)，另一端容納在固定蓋602內(nèi)，其圓弧狀凸起與固定蓋602的圓弧狀相適應(yīng)。固定蓋602和定刀架606的前部通過螺栓進(jìn)行固接，固定座601、固定蓋602、定刀架606和粉碎定刀8的后部通過銷軸603進(jìn)行鉸接，此時粉碎定刀8的凹槽配置在銷軸603的軸上，確保固定蓋602、定刀架606和粉碎定刀8固定連接。拉緊彈簧604一端與銷軸603連接，另一端與定位手柄605連接，因定位手柄605凸起的球狀體對拉緊彈簧604進(jìn)行限位，防止脫落。定位手柄605安裝在定刀架606前部橢圓形孔中，在拉緊彈簧604的作用下配置在固定座601扇形前端的凹槽中。固定座601通過螺栓與上殼體4進(jìn)行固接。

應(yīng)當(dāng)意識到，通過調(diào)節(jié)定位手柄605位于固定座601上方不同的卡槽內(nèi)，可實現(xiàn)粉碎定刀8的同步調(diào)節(jié)和固定。

如圖1和2所示，定刀固定架6與粉碎定刀8采用雙排交錯排列方式，根據(jù)實際需求可以設(shè)置成任意多個。同時，也可以分別采用不同滑切角的粉碎定刀8，實現(xiàn)粉碎定刀8的不同組合，配合調(diào)節(jié)定位手柄605的位置，從而滿足田間不同情況秸稈的粉碎作業(yè)需求。

如圖6、圖7所示，粉碎刀輥7包括刀軸701、刀座702、L型改進(jìn)刀703和并聯(lián)直刀704。其中，刀軸701呈輥形，通過軸承安裝在右側(cè)板2和左側(cè)板5上，與粉碎帶輪3同軸設(shè)置。刀座702按雙螺旋排列焊接在刀軸701上。由兩片L型改進(jìn)刀703和一個并聯(lián)直刀704組成一組粉碎動刀，通過銷軸鉸接在刀座702上，其中并聯(lián)直刀704由兩片直刀和一個T型板對稱焊接而成，以便穿入銷軸時能夠有效減少左右晃動，在高速旋轉(zhuǎn)通過粉碎定刀8位置時，大大減小了干涉的可能。另外，直刀片兩側(cè)均開有鋸形齒。

應(yīng)當(dāng)意識到，粉碎動刀可以根據(jù)實際需求設(shè)置成任意多個。

如圖8所示，，粉碎定刀8與并聯(lián)直刀704對中布置，形成支撐滑切粉碎方式。工作時，粉碎刀輥7與上殼體4、左側(cè)板5和右側(cè)板2組成粉碎室，高速旋轉(zhuǎn)的粉碎刀輥7將秸稈卷入粉碎室，與粉碎定刀8配合，形成支撐滑切式粉碎式，將秸稈以剪切、撕裂的方式進(jìn)行粉碎，并拋回地面。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。