CN105684576A - 一种中间传动的深旋耕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种中间传动的深旋耕装置，包括机架、挂机架、变速箱、中间传动轴、刀轴接头、倾斜座、刀盘轴承和传动销；机架的横梁上固定连接挂机架和变速箱；变速箱底部的中间传动轴两侧连接刀轴接头，刀轴接头连接有刀滚；变速箱底部两侧固定连接倾斜座；刀轴接头前端和倾斜座之间设有动力销座；动力销座和倾斜座之间设有刀盘轴承；刀轴接头的前端侧壁开有矩形槽；传动销的一端位于动力销座上的销孔内，另一端位于矩形槽内；动力销座外侧面固定连接斜刀盘；斜刀盘上固定有斜切刀；刀滚上固定有直刀盘；直刀盘上固定有直切刀；刀滚末端固定在机架两端的竖梁上。该装置能够将变速箱底部土壤挖切抛出，提高旋耕深度，适应深旋耕的农艺要求。

Description

一种中间传动的深旋耕装置
技术领域
本发明属于旋耕机领域，尤其是涉及一种中间传动的深旋耕装置。
背景技术
旋耕机是与拖拉机配套完成耕、耙作业的耕耘机械。因其具有碎土能力强、耕后地表平坦等特点，而得到了广泛的应用；同时能够切碎埋在地表以下的根茬，便于播种机作业，为后期播种提供良好种床。目前旋耕机主要有侧传动旋耕机和中间传动旋耕机。侧传动旋耕机其传动路线长而曲折，构造复杂，刀轴两端扭矩相差悬殊，重心偏离机组中心线不利操作和平衡。而中央传动式旋耕机具有结构简单，中心居中，刀轴两端扭矩均衡等特点，从而在我国得到了大量的推广使用。但现有中央传动旋耕机耕深一般为14cm，满足不了深耕埋茬的要求；其中间传动齿轮箱下部土层无法耕除，同时该部位雍土缠草现象严重，这不仅大大影响了作业质量，而且成为旋耕机深耕的主要障碍。
发明内容
针对现有技术中存在无法满足深耕需求、齿轮箱下部土层无法耕除等不足，本发明提供了一种中间传动的深旋耕装置，利用该装置能够将变速箱底部土壤挖切抛出，提高旋耕深度，以适应深旋耕的农艺要求。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种中间传动的深旋耕装置，包括机架、挂机架、变速箱、中间传动轴、刀轴接头、倾斜座、刀盘轴承和传动销；所述机架的横梁上固定连接挂机架和变速箱；所述变速箱底部的中间传动轴两侧分别连接刀轴接头，所述刀轴接头分别连接有刀滚；所述变速箱底部两侧分别固定连接倾斜座；所述刀轴接头前端和倾斜座之间设有动力销座；所述动力销座和倾斜座之间设有刀盘轴承；所述刀轴接头的前端侧壁开有矩形槽；所述传动销的一端位于动力销座上的销孔内，另一端位于矩形槽内；所述动力销座外侧面固定连接斜刀盘；所述斜刀盘上固定有斜切刀；所述刀滚上固定有直刀盘；所述直刀盘上固定有直切刀；所述刀滚末端固定在机架两端的竖梁上。
进一步的，所述变速箱位于横梁中间上方，所述挂机架位于变速箱两侧；所述刀轴接头和中间传动轴之间为花键连接；所述刀滚和刀轴接头之间为焊接；所述斜刀盘沿圆周方向设有2-10把斜切刀，所述斜切刀开口均朝向变速箱；所述刀滚上固定有5-10把直刀盘，所述直刀盘上沿圆周方向固定有2-10把直切刀，相邻直切刀的开口方向相反。
进一步的，所述斜刀盘沿圆周方向均匀设有4-8把斜切刀；所述刀滚上沿轴向均匀固定有5-8把直刀盘，所述直刀盘上沿圆周方向均匀设有4-8把直切刀。
进一步的，所述刀盘轴承的内圈安装在动力销座外壁面上，刀盘轴承的外圈和倾斜座的内壁面为过盈配合。
进一步的，所述动力销座外壁面靠近斜刀盘的一侧开有第一环形槽，所述倾斜座靠近斜刀盘的一侧开有第二环形槽；所述刀盘轴承的内圈位于第一环形槽内，外圈位于第二环形槽内。
进一步的，所述倾斜座为无顶盖的内部中空圆盘，其底面和竖直平面平行，顶面和竖直平面成锐角角度α；所述动力销座为圆环体，所述动力销座沿圆周方向均匀设有4-8个销孔。
进一步的，所述倾斜座的顶面与竖直平面所成锐角角度α为3-15°；所述中间传动轴下方两侧相对应的两个斜切刀的刀尖最大轴向距离不超过5cm。
进一步的，所述传动销与销孔之间留有0.05-0.1mm间隙；所述传动销的材料为20CrMnTi。
进一步的，所述传动销与矩形槽相接触的一端为半球形。
进一步的，所述矩形槽长度L1与传动销长度L2的关系为L1>L2sinα+2r/cosα，其中L1为矩形槽长度，L2为传动销长度，r为传动销半径，α为锐角角度。
进一步的，所述变速箱两侧的斜切刀之间的相位角差为0-30°。
进一步的，所述刀滚末端外侧设有连接座；所述连接座上端固定在机架的竖梁末端；所述连接座外侧安装有封盖；所述连接座和刀滚之间安装有刀滚轴承。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种中间传动的深旋耕装置，在变速箱的中间传动轴两侧设置斜切装置，通过该斜切装置将旋耕机变速箱底部的土层挖切并抛出；避免变速箱与地表干涉，使变速箱底部下降至地表以下，提高旋耕深度，适应深旋耕要求；该装置整体结构布局紧凑、合理。
(2)将刀滚和刀轴接头焊接一起，不仅可以带动刀滚旋转进行耕作，还避免采用其它连接件连接，从而减少了刀滚缠草现象；将倾斜座顶面与竖直平面α设置为3-15°，控制中间传动轴下方两侧相对应的两个斜切刀的刀尖最大轴向距离不超过5cm，调整传动销与销孔间隙为0.05-0.1mm，以此实现斜切刀在转动到上部时不碰撞变速箱，转动到下部时不碰撞刀尖，将变速箱底部的土壤挖掉并抛到两侧，通过侧向微幅高频振动，使被切土壤的微裂纹扩展速度加快，有利于土壤的切削破坏，达到良好的碎土效果，满足不重耕不漏耕的要求，使变速箱下沉，提高了旋耕深度，实现大耕深。按照刀具尺寸，将变速箱两侧的斜切刀之间的相位角差为0-30°，进而回避了斜切刀对刀轴垂直轴向的力对刀轴的弯曲激励频率，这将极大地减少机器的振动。
(3)将动力销座沿圆周方向均匀设有4-8个传动销，将传动销与矩形槽相接触的一端为半球形，以加强中间传动轴与动力销座之间的动力传递，使传动销在矩形槽内摆动过程中，不会摆出矩形槽，且使摆动过程更平稳；将原有刀滚末端和机架直接连接改为刀滚末端外侧设有刀滚轴承、连接座等，能够进一步使变速箱下沉，增加旋耕深度。
附图说明
图1为本发明所述一种中间传动的深旋耕装置的结构示意图。
图2为图1中A处放大图。
图3为动力销座示意图。
图4为图1中B处放大图。
附图标记说明如下：
1-机架，2-挂机架，3-变速箱，4-中间传动轴，5-刀轴接头，6-倾斜座，7-刀盘轴承，8-传动销，9-动力销座，10-斜刀盘，11-斜切刀，12-刀滚，13-直切刀，14-直刀盘，15-连接座，16-封盖，17-刀滚轴承，101-横梁，102-竖梁，501-矩形槽，601-第二环槽，901-销孔，902-第一环槽。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，一种中间传动的深旋耕装置，包括机架1、挂机架2、变速箱3、中间传动轴4、刀轴接头5、倾斜座6、刀盘轴承7和传动销8。所述机架1的横梁101中间上方固定有变速箱3，变速箱3两端横梁101上固定有挂机架2。
如图2所示，变速箱3底部的中间传动轴4两侧分别连接一个刀轴接头5，所述刀轴接头5的另一端分别焊接有刀滚12，通过焊接的方式不仅可以带动刀滚旋转进行耕作，还避免采用其它连接件连接，从而减少了刀滚缠草现象。所述变速箱3底部两侧分别螺栓连接一个倾斜座6；所述倾斜座6的底面与竖直平面平行，倾斜座6的顶面与竖直平面成锐角角度α，α的取值为3-15°，倾斜座6整体上为无顶盖内部中空圆盘。所述刀轴接头5前端和倾斜座6之间设有动力销座9；如图3所示，所述动力销座9为圆环体，所述动力销座9沿圆周方向上均匀开设有4-8个销孔901；所述动力销座9外壁面靠近斜刀盘10的一侧开有第一环形槽902。所述倾斜座6靠近斜刀盘10的一侧开有第二环形槽601；所述刀盘轴承7的内圈位于第一环形槽902内，外圈位于第二环形槽601内，以实现刀盘轴承7的安装，防止其轴向移动；所述动力销座9所在平面与倾斜座6的顶面平行，以实现斜刀盘10的倾斜安装。所述刀轴接头5的前端侧壁开有矩形槽501；所述销孔901内设置有传动销8；所述传动销8的一端位于矩形槽501内；由于传动销8与矩形槽501的配合精度较高，故采用的材料必须具有良好的加工性，即加工变形小；传动销8在传动过程中受到周期应力，故其抗疲劳性能必须相当好，因而选择传动销8的材料为20CrMnTi。所述传动销8与矩形槽501相接触的一端为半球形，将传统销与矩形槽501的线接触(低副)变为了点接触(高副)，能够使传动过程中传动销8摆动的过程更平稳。所述矩形槽501长度L1与传动销8长度L2的关系为L1>L2sinα+2r/cosα，其中L1为矩形槽长度，L2为传动销长度，r为传动销半径，α为锐角角度；当矩形槽501过短时，传动销8有可能摆出矩形槽501而无法实现传动；当矩形槽501太长时，又使斜切装置轴向跨度过长，从而影响切除中间土壤的效果。优选地，传动销直径为12mm，长度为33mm，矩形槽长度为22mm。
所述动力销座9顶端螺栓连接斜刀盘10；所述斜刀盘10上螺栓连接4-6把斜切刀11，所述斜切刀11均匀分布且开口均朝向变速箱3；倾斜座6的顶面与竖直平面所成锐角角度α为3-15°，即使得斜刀盘10上的斜切刀11与竖直平面所成锐角角度α为3-15°，且调整中间传动轴4下方两侧相对应的两个斜切刀11的刀尖最大轴向距离不超过5cm，调整传动销与销孔间隙为0.05-0.1mm，以此实现斜切刀在转动到上部时不碰撞变速箱，转动到下部时不碰撞刀尖，将变速箱底部的土壤挖掉并抛到两侧，通过侧向微幅高频振动，使被切土壤的微裂纹扩展速度加快，有利于土壤的切削破坏，达到良好的碎土效果，满足不重耕不漏耕的要求，使变速箱下沉，提高了旋耕深度，实现大耕深。若间隙过小，则使振动的幅度不够被切土壤产生裂纹；若间隙过大，则会使传动过程中振动幅度过大而使传动不平稳且会产生噪音。
按照刀具尺寸，将变速箱两侧的斜切刀之间的相位角差为0-30°，相位角大于30°时，左右两边的斜切刀11切土间距长，形成的土垡长度过长，达不到良好的碎土效果，此处优选相位角为15°时最好，且同时回避了斜切刀对刀轴垂直轴向的力对刀轴的弯曲激励频率，这将极大地减少机器的振动。
所述刀滚12上固定有5-8把直刀盘14；所述直刀盘14上固定有4-8把直切刀13；相邻直切刀13的开口朝向相反，依次交替排布。如图4所示，所述刀滚12横截面均为圆环状，内径均为40-80mm，外径均为50-90mm，材料均为20号钢；所述刀滚12末端外侧设有连接座15；所述连接座15上端固定在机架1的竖梁102末端；所述连接座15外侧安装有封盖16；所述连接座15和刀滚12之间安装有刀滚轴承17，与现有技术中直接将刀滚12和机架1连接相比，进一步使变速箱3下沉，进而达到深耕的目的。
工作过程：
实际使用时，通过挂机架2连接在拖拉机后，拖拉机的输出动力轴通过万向节将动力输入变速箱3内，变速箱3将动力传送到中间传动轴4，接着中间传动轴4将动力传送给与其花键配合的刀轴接头5，驱动传动销8转动并在刀轴接头5的矩形槽501内进行2α角摆动，而传动销8穿过动力销座9的销孔901，因而将动力传递至动力销座9，由于动力销座9和斜刀盘10固定，进而实现斜刀盘10的偏角转动，并带动安装在斜刀盘10上的斜切刀11也作偏角旋转，使斜切刀11转到上部时，不碰撞变速箱3，转到下部时，可把变速箱3右侧底部的土壤挖掉并抛到两侧，进而实现中间挖土作业，使旋耕机变速箱3下沉，增加旋耕深度。同时刀轴接头5带动刀滚12转动实现旋耕。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，包括机架(1)、挂机架(2)、变速箱(3)、中间传动轴(4)、刀轴接头(5)、倾斜座(6)、刀盘轴承(7)和传动销(8)；所述机架(1)的横梁(101)上固定连接挂机架(2)和变速箱(3)；所述变速箱(3)底部的中间传动轴(4)两侧分别连接刀轴接头(5)，所述刀轴接头(5)分别连接有刀滚(12)；所述变速箱(3)底部两侧分别固定连接倾斜座(6)；所述刀轴接头(5)前端和倾斜座(6)之间设有动力销座(9)；所述动力销座(9)和倾斜座(6)之间设有刀盘轴承(7)；所述刀轴接头(5)的前端侧壁开有矩形槽(501)；所述传动销(8)的一端位于动力销座(9)上的销孔(901)内，另一端位于矩形槽(501)内；所述动力销座(9)外侧面固定连接斜刀盘(10)；所述斜刀盘(10)上固定有斜切刀(11)；所述刀滚(12)上固定有直刀盘(14)；所述直刀盘(14)上固定有直切刀(13)；所述刀滚(12)末端固定在机架(1)两端的竖梁(102)上。
2.根据权利要求1所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述变速箱(3)位于横梁(101)中间上方，所述挂机架(2)位于变速箱(3)两侧；所述刀轴接头(5)和中间传动轴(4)之间为花键连接；所述刀滚(12)和刀轴接头(5)之间为焊接；所述斜刀盘(10)沿圆周方向设有2-10把斜切刀(11)，所述斜切刀(11)开口均朝向变速箱(3)；所述刀滚(12)上固定有5-10把直刀盘(14)，所述直刀盘(14)上沿圆周方向固定有2-10把直切刀(13)，相邻直切刀(13)的开口方向相反。
3.根据权利要求2所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述斜刀盘(10)沿圆周方向均匀设有4-8把斜切刀(11)；所述刀滚(12)上沿轴向均匀固定有5-8把直刀盘(14)，所述直刀盘(14)上沿圆周方向均匀设有4-8把直切刀(13)。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述刀盘轴承(7)的内圈安装在动力销座(9)外壁面上，刀盘轴承(7)的外圈和倾斜座(6)的内壁面为过盈配合。
5.根据权利要求4所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述动力销座(9)外壁面靠近斜刀盘(10)的一侧开有第一环形槽(902)，所述倾斜座(6)靠近斜刀盘(10)的一侧开有第二环形槽(601)；所述刀盘轴承(7)的内圈位于第一环形槽(902)内，外圈位于第二环形槽(601)内。
6.根据权利要求1或5所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述倾斜座(6)为无顶盖的内部中空圆盘，其底面和竖直平面平行，顶面和竖直平面成锐角角度α；所述动力销座(9)为圆环体，所述动力销座(9)沿圆周方向均匀设有4-8个销孔(901)。
7.根据权利要求6所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述倾斜座(6)的顶面与竖直平面所成锐角角度α为3-15°；所述中间传动轴(4)下方两侧相对应的两个斜切刀(11)的刀尖最大轴向距离不超过5cm。
8.根据权利要求6所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述传动销(8)与销孔(901)之间留有0.05-0.1mm间隙；所述传动销(8)的材料为20CrMnTi。
9.根据权利要求8所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述传动销(8)与矩形槽(501)相接触的一端为半球形。
10.根据权利要求7或9所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述矩形槽(501)长度L1与传动销(8)长度L2的关系为L1>L2sinα+2r/cosα，其中L1为矩形槽长度，L2为传动销长度，r为传动销半径，α为锐角角度。
11.根据权利要求7或9所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述变速箱(3)两侧的斜切刀(11)之间的相位角差为0-30°。
12.根据权利要求1或11所述的一种中间传动的深旋耕装置，其特征在于，所述刀滚(12)末端外侧设有连接座(15)；所述连接座(15)上端固定在机架(1)的竖梁(102)末端；所述连接座(15)外侧安装有封盖(16)；所述连接座(15)和刀滚(12)之间安装有刀滚轴承(17)。
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