本發(fā)明涉及一種農(nóng)用機(jī)械,具體的說(shuō)是一種立臥式聯(lián)合旱地旋耕滅茬埋草機(jī)。
背景技術(shù):
農(nóng)作物秸稈的合理處理是我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域面對(duì)的一大難題。秸稈焚燒現(xiàn)象屢禁不止,禁燒執(zhí)行難度大。秸稈回收利用提升了農(nóng)作物收獲時(shí)對(duì)秸稈狀態(tài)的要求,加大了收獲機(jī)具的作業(yè)難度,同時(shí)需要秸稈回收機(jī)具的二次下地作業(yè),增加了能量的消耗,也使土壤板結(jié)更加嚴(yán)重。秸稈還田處理通過(guò)相應(yīng)的機(jī)具將農(nóng)作物收獲后的秸稈和殘茬切碎并拋灑在土壤表面或埋入土壤,不僅改善了土壤理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu),還減少了化肥的使用,保護(hù)了環(huán)境。
為解決秸稈還田問(wèn)題,近些年出現(xiàn)了很多的秸稈類還田機(jī)和秸稈還田機(jī)的關(guān)鍵部件設(shè)計(jì),例如發(fā)明專利201610156300“一種免纏草秸稈還田旋耕機(jī)”、實(shí)用新型專利zl200710141508.3“水田埋茬旋耕機(jī)”、實(shí)用新型專利zl200820214707.2“水田秸稈掩埋旋耕機(jī)”、發(fā)明專利zl201210514851.9“水旱兩用秸稈還田耕整刀輥”和發(fā)明專利zl201410436141.8“組合式秸稈還田旋耕刀輥”等,但這些機(jī)具主要應(yīng)用于水田秸稈還田作業(yè),傳動(dòng)效果不佳、在進(jìn)行旱地作業(yè)時(shí)耕深較淺,秸稈掩埋時(shí)所受阻力大,作業(yè)效率低、需多次作業(yè)才能滿足后期作物播種要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效果好、適用于旱地作業(yè),耕深較深,減少了秸稈掩埋時(shí)刀片的阻力大小,且能一次性完成旋耕碎土、切割根茬、滅茬和秸稈掩埋等功能,減少了機(jī)具下地次數(shù),提高了農(nóng)田耕作效率的立臥式聯(lián)合旱地旋耕滅茬埋草機(jī)。
技術(shù)方案包括安裝在機(jī)架前段底部的立式旋耕滅茬裝置以及傳動(dòng)裝置,所述傳動(dòng)裝置的動(dòng)力輸入端與拖拉機(jī)的動(dòng)力裝置連接,動(dòng)力輸出端與立式旋耕滅茬裝置連接,機(jī)架后段底部裝有臥式旋耕滅茬埋草裝置,所述傳動(dòng)裝置的動(dòng)力輸出端與臥式旋耕滅茬埋草裝置連接。
所述傳動(dòng)裝置包括固定在機(jī)架上的減速機(jī)、傳動(dòng)軸、多個(gè)錐齒輪組和齒輪傳動(dòng)箱,其中,所述減速機(jī)固定在機(jī)架前段中部,經(jīng)傳動(dòng)軸與齒輪傳動(dòng)箱和多個(gè)錐齒輪組連接,所述錐齒輪組驅(qū)動(dòng)立式旋耕滅茬裝置,所述齒輪傳動(dòng)箱驅(qū)動(dòng)臥式旋耕滅茬埋草裝置。
所述立式旋耕滅茬裝置包括多個(gè)均勻布置在機(jī)架前段底部立式刀盤組,所述立式刀盤組包括立式轉(zhuǎn)軸、與立式轉(zhuǎn)軸連接的刀盤、和安裝在刀盤上的立刀,所述傳動(dòng)軸經(jīng)錐齒輪組與所述立式轉(zhuǎn)軸連接。
所述臥式旋耕滅茬埋草裝置包括刀軸、位于刀軸上的多個(gè)刀座和固定在刀座上的旋耕刀組,所述傳動(dòng)軸經(jīng)固定在機(jī)架一側(cè)的齒輪傳動(dòng)箱與所述刀軸的一端連接。
所述每個(gè)刀盤上安裝2把立刀,2把立刀對(duì)立安裝且刃口方向都與刀盤旋轉(zhuǎn)方向相同,相鄰刀盤上的立刀連線角度按照刀盤旋轉(zhuǎn)方向間隔60°。
以減速機(jī)輸入軸軸線為對(duì)稱軸,兩邊各設(shè)3個(gè)立式刀盤組,對(duì)稱軸處1個(gè)立式刀盤組。
所述旋耕刀組包括交錯(cuò)布置的多把直刀和多把旋耕刀,以及連接相鄰兩把直刀前段的橫刀。
所述直刀沿刀軸軸向呈螺旋線排列,相鄰直刀夾角30°,且相鄰直刀刃口方向相反;所述直刀沿刀軸徑向均勻排列,相鄰直刀夾角60°。
所述旋耕刀沿刀軸軸向呈螺旋線排列,相鄰旋耕刀夾角30°,且相鄰旋耕刀刃口方向相反;所述旋耕刀沿刀軸徑向均勻排列,相鄰旋耕刀夾角60°。
沿刀軸軸向,所述直刀與旋耕刀間距75mm,夾角45°,直刀旋轉(zhuǎn)半徑比橫刀旋轉(zhuǎn)半徑大40mm-50mm,旋耕刀旋轉(zhuǎn)半徑比直刀旋轉(zhuǎn)半徑大10mm-20mm。
有益效果:
(1)將立式旋耕滅茬裝置與臥式旋耕滅茬埋草裝置聯(lián)合起來(lái),增加作業(yè)深度,降低臥式旋耕滅茬埋草難度,提高碎茬性能和秸稈埋覆率。
(2)利用錐齒輪組改變傳動(dòng)軸的輸出方向,帶動(dòng)立式刀盤組立式轉(zhuǎn)軸;利用齒輪傳動(dòng)箱將傳動(dòng)軸出的動(dòng)力傳送給刀軸,解決了兩個(gè)裝置同時(shí)布置在同一機(jī)架上的動(dòng)力傳輸問(wèn)題,利用齒輪嚙合傳輸動(dòng)力穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)同步帶動(dòng)立式旋耕滅茬裝置與臥式旋耕滅茬埋草裝置,保證兩者作業(yè)的同步性和抗阻性能。
(3)合理加大直刀旋轉(zhuǎn)半徑與橫刀旋轉(zhuǎn)半徑的差值、旋耕刀旋轉(zhuǎn)半徑與直刀旋轉(zhuǎn)半徑的差值,提高橫刀入土性能和秸稈埋覆率。
(4)直刀與旋耕刀在刀軸軸向方向按照螺旋線排列方式排列,且左右關(guān)于減速機(jī)輸入軸軸線對(duì)稱,整機(jī)受力平衡,作業(yè)平穩(wěn)。
(5)本發(fā)明一種立臥式聯(lián)合旱地旋耕埋草機(jī),是一種大功率農(nóng)業(yè)機(jī)械,特別適用于旱地作業(yè),減少下地作業(yè)次數(shù),提高作業(yè)效率。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明一種立臥式聯(lián)合旱地旋耕滅茬埋草機(jī)正面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明一種立臥式聯(lián)合旱地旋耕滅茬埋草機(jī)側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明所述臥式旋耕滅茬埋草裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明所述立式旋耕滅茬裝置中立刀安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明所述臥式旋耕滅茬埋草裝置中直刀按徑向和軸向的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6和圖7是本發(fā)明所述臥式旋耕滅茬埋草裝置中直刀與相鄰旋耕刀之間的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
其中,1-傳動(dòng)軸,2-錐齒輪組,3-立式轉(zhuǎn)軸,4-立刀,5-刀盤,6-機(jī)架,7-減速機(jī),8-齒輪傳動(dòng)箱,9-刀軸,10-刀座,11-橫刀,12-旋耕刀,13-直刀。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋說(shuō)明:
以拖拉前行方向看,參見圖2,包括安裝在機(jī)架6前段底部的立式旋耕滅茬裝置、后段底部的臥式旋耕滅茬埋草裝置以及傳動(dòng)裝置,所述傳動(dòng)裝置的動(dòng)力輸入端與拖拉機(jī)的動(dòng)力裝置連接,動(dòng)力輸出端與立式旋耕滅茬裝置連接,所述傳動(dòng)裝置包括固定在機(jī)架6上的減速機(jī)7、多個(gè)錐齒輪組3和齒輪傳動(dòng)箱8,其中,所述減速機(jī)7固定在機(jī)架6前段中部,經(jīng)傳動(dòng)軸1分別與多個(gè)錐齒輪組5和位于機(jī)架一側(cè)的齒輪傳動(dòng)箱8連接,所述錐齒輪組5對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)立式旋耕滅茬裝置中的多個(gè)立式刀盤組,所述齒輪傳動(dòng)箱8驅(qū)動(dòng)臥式旋耕滅茬埋草裝置。
參見圖1,所述立式旋耕滅茬裝置包括多個(gè)均勻布置在機(jī)架6前段底部的立式刀盤組,優(yōu)選以減速機(jī)7輸入軸軸線為對(duì)稱軸,兩邊各設(shè)3個(gè)立式刀盤組,對(duì)稱軸處1個(gè)立式刀盤組。
參見圖2和圖4,所述立式刀盤組包括立式轉(zhuǎn)軸3、與立式轉(zhuǎn)軸3連接的刀盤5、和安裝在刀盤5上的立刀4,所述傳動(dòng)軸1經(jīng)錐齒輪組2與所述立式轉(zhuǎn)軸3連接。優(yōu)選每個(gè)刀盤5上安裝2把立刀,2把立刀4對(duì)立安裝且刃口方向都與刀盤5旋轉(zhuǎn)方向相同,相鄰刀盤5上的立刀4連線角度按照刀盤5旋轉(zhuǎn)方向間隔角度a為60°。所述錐齒輪組5的作用是將減速機(jī)7經(jīng)傳動(dòng)軸1輸出的動(dòng)力轉(zhuǎn)向并垂直向下直接傳送給機(jī)架6前段底部的立式轉(zhuǎn)軸3,通錐齒輪嚙合實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無(wú)損輸出,有力帶動(dòng)立式轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)。
參見圖3、圖5—圖7,所述臥式旋耕滅茬埋草裝置包括刀軸9、位于刀軸9上的多個(gè)刀座10和固定在刀座10上的旋耕刀組,所述旋耕刀具以減速機(jī)7輸入軸的軸線呈軸對(duì)稱,作業(yè)時(shí)整機(jī)受力均衡,平穩(wěn)性好。所述傳動(dòng)軸1經(jīng)固定在機(jī)架6一側(cè)的齒輪傳動(dòng)箱8與所述刀軸9的一端連接。所述旋耕刀組包括交錯(cuò)布置的多把直刀13和多把旋耕刀12,以及連接相鄰兩把直刀13前段的橫刀11。優(yōu)選地,所述直刀13沿刀軸9軸向呈螺旋線排列,相鄰直刀13夾角b為30°,且相鄰直刀13刃口方向相反;所述直刀13沿刀軸9徑向均勻排列,相鄰直刀13夾角c為120°;沿刀軸9軸向,所述旋耕刀12呈螺旋線排列,相鄰旋耕刀夾角30°,排列方式與直刀13類似,且相鄰旋耕刀12刃口方向相反;優(yōu)選地,所述旋耕刀12沿刀軸9徑向均勻排列,相鄰直刀13夾角60°。沿刀軸9軸向,所述直刀13與旋耕刀12間距h為75mm,夾角d為45°,直刀13旋轉(zhuǎn)半徑比橫刀旋轉(zhuǎn)半徑大40mm-50mm,旋耕刀12旋轉(zhuǎn)半徑比直刀13旋轉(zhuǎn)半徑大10mm-20mm。
工作原理:
所述機(jī)架6與拖拉機(jī)實(shí)行掛接,減速機(jī)7的動(dòng)力輸入軸與拖拉機(jī)的動(dòng)力裝置連接,拖拉機(jī)前行作業(yè)時(shí),減速機(jī)7的傳動(dòng)軸1(動(dòng)力輸出端)經(jīng)錐齒輪組5帶動(dòng)立式刀盤組的立式轉(zhuǎn)軸3,由立式轉(zhuǎn)軸3帶動(dòng)刀盤5上的立刀4沿刀盤5中心轉(zhuǎn)動(dòng);同時(shí),傳動(dòng)軸1還經(jīng)齒輪傳動(dòng)箱8帶動(dòng)刀軸9轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)刀軸9上的旋耕刀組轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)同步旋耕碎土、切割根茬、滅茬和秸稈掩埋等功能。
利用離散元軟件對(duì)本發(fā)明立臥式聯(lián)合旱地旋耕滅茬埋草機(jī)與傳統(tǒng)旋耕機(jī)進(jìn)行對(duì)比仿真分析,結(jié)果顯示:本發(fā)明立臥式聯(lián)合旱地旋耕滅茬埋草機(jī)較傳統(tǒng)旋耕機(jī)碎土率提高9%,碎茬率提高7%,埋草刀輥所受力矩減少15%,可一次性完成旋耕、碎土、滅茬和秸稈掩埋等多道工序;且埋草刀輥施加相同力矩條件下,本發(fā)明立臥式聯(lián)合旱地旋耕滅茬埋草機(jī)較傳統(tǒng)旋耕機(jī)耕深大2—5cm。