CN110366883A - 旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，它包括犁耕装置；犁耕装置包括机架，机架包括两端的长度杆，两个长度杆之间间隔多个宽度杆，每个宽度杆一端设置有防缠草装置，机架两侧的宽度杆另一端设置有开沟犁，机架中间的宽度杆上另一端设置有破土犁，机架一端的长度杆上对称设置有支撑架，支撑架上安装有限深轮机构，机架另一端的长度杆与旋埋装置的旋埋平台一端连接；轴承固定架之间设置有旋埋刀辊，旋埋刀辊上螺旋设置有旋耕刀，旋埋平台中央设置有中间变速箱，中间变速箱上设置有万向节。本发明为联合耕整机相比于单独作业之和可以降低功耗，又可以实现拖拉机一次下地完成作业，减少对土壤的压实，提高劳动效率，降低劳动成本。

Description

旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机

技术领域

本发明涉及农业机械中的联合耕整机具，具体涉及一种旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机。

背景技术

我国是农业大国，农作物秸秆产量大、分布广、种类多，2017年我国秸秆垃圾产量8.68亿吨，2018年我国秸秆垃圾产量达到8.72亿吨，秸秆随意抛弃、焚烧现象严重，带来一系列环境问题。秸秆直接还田是秸秆处置与利用最重要、最有效手段，其中，机械化秸秆还田是主要的技术措施和手段。

目前，根据地域不同，传统的耕作方式多为单一的犁耕或旋耕，二者各有利弊，犁耕作业耕深较大且稳定，可破除旋耕犁底层，翻垡覆盖性能好，可有效覆盖残茬，增加土壤孔隙度和通透性，但土壤疏松度与平整度较低，大量秸秆翻埋于犁底层，架空了耕层土壤，不利于作物生根发芽；旋耕作业碎土质量好，地面平整度高，但由于其作业深度一般在10～15cm，作业多年后15cm以下土壤压实严重，形成坚硬的犁底层，会减少作物根系的发展空间，也不利于蓄水保墒。且部分地区杂草丛生、秸秆量大，容易造成机具堵塞的问题。

发明内容

本发明的目的是为了综合上述犁耕和旋耕两种机具的优点，针对耕深不足、不稳定和秸秆量大等问题，提供了一种旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机。

为实现上述目的，本发明所设计一种旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，它包括犁耕装置；所述犁耕装置包括机架，所述机架包括两端的长度杆，两个长度杆之间间隔多个宽度杆，每个宽度杆一端设置有防缠草装置，所述机架两侧的宽度杆另一端设置有开沟犁，所述机架中间的宽度杆上另一端设置有破土犁，所述机架一端的长度杆上对称设置有支撑架，所述支撑架上安装有限深轮机构，所述机架另一端的长度杆与旋埋装置的旋埋平台一端连接，所述旋埋平台另一端设置有平土拖板；所述旋埋平台两侧设置有轴承固定架，且其中一个轴承固定架上设置有侧边传动箱；所述轴承固定架之间设置有旋埋刀辊，所述旋埋刀辊上螺旋设置有旋耕刀，所述机架一端的长度杆与旋埋平台端部均设置有支持架，所述支持架上设置有固定架，所述固定架之间设置有连接杆；所述旋埋平台中央设置有中间变速箱，所述中间变速箱上设置有万向节，所述万向节另一端通过中间传动轴承设置在支持架下且所述万向节端部安装有动力输出轴，所述中间变速箱与侧边传动箱之间设置有万向节。

进一步地，所述开沟犁上方的犁柱通过犁体夹板和U型螺栓配合将固定在宽度杆上，所述防缠草装置通过切刀夹板和U型螺栓配合固定在宽度杆上。

再进一步地，所述机架另一端的长度杆中间对称设置有挂接卡板；所述旋埋平台的端部设置有与挂接卡板配合固定的挂接扣。

再进一步地，所述旋埋刀辊由多段小刀辊组成，所述小刀辊两端沿圆周方向间隔设置有螺旋横刀，所述旋耕刀通过旋耕刀座固定在旋埋刀辊上。

再进一步地，所述中间变速箱与侧边传动箱之间设置有防护罩壳。

再进一步地，所述旋埋平台表面的支持架顶端对称设置有倾斜架，所述倾斜架另一端设置在旋埋平台另一端。

再进一步地，所述固定架上设置有固定点，所述连接杆设置在两个固定架的固定点上。

再进一步地，所述支撑架之间的长度杆上对称设置有悬挂框。

本发明旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机的设计原理：

a.本发明的工作对象可以是留茬高、秸秆量大，且存有大量上季杂草浮于地表的复杂地况，由于工作环境恶劣，传统的耕整机械，若无防缠草装置，耕整地过程中，无论是犁柱还是旋耕刀均易产生秸秆缠绕和堵塞现象。本发明中的防缠草装置可以将杂草、秸秆等切断压入土壤，后续犁体工作时，犁柱直接将切断的秸秆拨向两边，破土犁经过后翻起的土壤对秸秆进行初步埋覆，随后旋耕刀对犁耕过的地表切割破碎，将初步埋覆的秸秆再次打碎埋覆到地表深处。防缠草装置经过后，会在地面留下一道割痕，会减少后续破土犁、开沟犁的入土阻力，此外，防缠草装置设有被动型减阻避障机构，可以实现减阻避障，避免了装置的损坏，延长了使用寿命。

b.本发明的秸秆犁旋还田联合耕整机设计的有效工作幅宽为2300mm，幅宽较大，若犁耕装置全幅宽覆盖功率消耗巨大，因此减少了犁体数，仅在中间配置了个破土犁，犁柱上设计有个螺栓孔，根据作业对象如地块、秸秆高度的不同，可实现110mm的调节范围。主要功能是实现破土和破除旋耕犁底层，犁耕作业后沿前进方向在地表形成条状沟壑，配合旋埋装置使用，可有效减少其扭矩和功率，且能保证耕后地表的平整度；其次，犁耕幅宽增大，使其无需像传统设计为前后狭长的三角区域，犁体的纵向间距较小，大大减少了机具的长度。为了避免破土犁、开沟犁同时入土，减少入土阻力，破土犁和开沟犁的入土间距设计为50mm，最中间的破土犁与左右两边的破土犁也存在入土间距70mm，防止了因同时入土导致阻力过大，减少了犁耕装置的入土行程。

c.本发明设计的有效幅宽为2300mm，为解决侧边传动箱难下潜入土，旋埋深度小，且左右深度不同的问题，犁旋联合耕整机配置了开沟犁，设计间距为2500mm，工作过程中，沿机组前进方向，置于侧边传动箱前方的开沟犁率先入土，进行浅层破土开沟，翻起的土垡沿曲面上升一定高度后侧移翻转，堆积在沟的两侧，形成一个可供传动箱下潜的浅沟。开沟犁的犁柱上设计有个螺栓孔，根据作业对象如地块、秸秆高度的不同，可实现110mm的调节范围。

d.本发明的犁耕装置的动力由拖拉机牵引机架的三个悬挂框提供，旋埋装置的动力由拖拉机动力输出轴提供，如果直接由动力输出轴将动力传递至万向节，机具会产生剧烈振动，为了提高动力传递的稳定性，设计了中间传动轴承，拖拉机动力输出轴的动力经中间传动轴承传递到万向节，再由中间变速箱减速，减速后再经万向节传递到侧边传动箱，侧边传动箱传动后带动旋埋刀辊的旋转，带动旋耕刀工作，实现了由拖拉机到旋耕刀的动力传输。

本发明的有益效果：

1.本发明可适用于旱地秸秆还田作业，是一种集犁耕和旋埋为一体的联合耕整机械，该机一次耕作可完成切草、犁耕、旋埋、碎土、平地等多项作业。

2.我国许多耕作地区工作环境恶劣，杂草多，留茬高且秸秆量大，若无防缠草装置，耕整地过程中，犁柱和旋耕刀易产生秸秆缠绕和堵塞现象，本发明设有防缠草装置，可以将杂草、秸秆等切断压入土壤，切割后在地面留下一道割痕，可减少后续犁体入土阻力，此外，该装置设有被动型减阻避障机构，可以实现减阻避障，避免了装置的损坏，延长了使用寿命。

3.本发明中减少了犁体数，仅在中间配置了三个破土犁，两边配置两个开沟犁，并非全幅宽耕作，主要功能是实现破土和破除旋耕犁底层，犁耕作业后沿前进方向在地表形成条状沟壑，与旋埋装置配合使用，可有效减少旋埋装置的扭矩和功率，且能保证耕后地表的平整度；其次，犁耕幅宽增大，使其无需像传统犁耕装置设计为前后狭长的三角区域，犁体的纵向间距较小，大大减少了机具的长度。

4.本发明为联合耕整机，联合耕整机相比于单独作业之和可以降低功耗，又可以实现拖拉机一次下地完成作业，减少对土壤的压实，提高劳动效率，降低劳动成本。是保护环境、发展生态农业、实现有机农业和可持续发展农业的重要保证。

附图说明

图1为旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机的立体图；

图2为旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机的剖视图；

图3为犁耕装置的俯视图；

图4为犁耕装置的主视图；

图5为犁耕装置的左视图；

图6为旋埋装置的主视图；

图7为旋埋装置的局部放大图；

图中，限深轮机构1、防缠草装置2、破土犁3、切刀夹板4、犁耕装置5、开沟犁6、犁体夹板7、螺旋横刀8、平土拖板9、旋耕刀10、旋耕刀座11、旋埋刀辊12、小刀辊12.1、U型螺栓13、中间变速箱14、旋埋装置15、旋埋平台15.1、轴承固定架15.2、挂接扣15.3、侧边传动箱16、万向节17、中间传动轴承18、犁柱19、动力输出轴20、机架21、长度杆21.1、宽度杆21.2、支撑架21.3、挂接卡板21.4、悬挂框21.5、支持架22、固定架23、固定点23.1、连接杆24、倾斜架25、防护罩壳26。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。

如图1～7所示的旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，它包括犁耕装置5；犁耕装置5包括机架21，机架21包括两端的长度杆21.1，两个长度杆21.1之间间隔5个宽度杆21.2，每个宽度杆21.2一端设置有防缠草装置2，防缠草装置2通过切刀夹板4和U型螺栓13配合固定在宽度杆21.2上；

机架两侧的宽度杆21.2另一端设置有开沟犁6，开沟犁6上方的犁柱19通过犁体夹板7和U型螺栓13配合将固定在宽度杆21.2上，机架21中间3个宽度杆21.2上另一端设置有破土犁3，机架21一端的长度杆21.1上对称设置有支撑架21.3，支撑架21.3上安装有限深轮机构1，机架21另一端的长度杆21.1中间对称设置有挂接卡板21.4；旋埋平台15.1的端部设置有与挂接卡板21.4配合固定的挂接扣15.3；

支撑架21.3之间的长度杆21.1上对称设置有2个悬挂框21.5，悬挂框21.5和固定架23与拖拉机的三点悬挂连接。

机架21另一端的长度杆21.1的挂接卡板21.4与旋埋装置15的旋埋平台15.1一端挂接扣15.3连接，旋埋平台15.1另一端设置有平土拖板9；旋埋平台15.1两侧设置有轴承固定架15.2，且其中一个轴承固定架15.2上设置有侧边传动箱16；轴承固定架15.2之间设置有旋埋刀辊12，旋埋刀辊12由六段小刀辊12.1组成，小刀辊12.1两端沿圆周方向间隔设置有螺旋横刀8，所述旋耕刀10通过旋耕刀座11螺旋固定在旋埋刀辊12上；

机架21一端的长度杆21.1与旋埋平台15.1端部均设置有支持架22，旋埋平台15.1表面的支持架22顶端对称设置有倾斜架25，倾斜架25另一端设置在旋埋平台15.1另一端；支持架22上设置有固定架23，固定架23上设置有固定点23.1，连接杆24设置在两个固定架23的固定点23.1上；旋埋平台15.1中央设置有中间变速箱14，中间变速箱14上设置有万向节17，万向节17另一端通过中间传动轴承18设置在支持架22下且万向节17端部安装有动力输出轴20，中间变速箱13与侧边传动箱16之间设置有防护罩壳26；中间变速箱14与侧边传动箱16之间设置有万向节17。

上述旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机的具体工作流程为：

由拖拉机牵引犁旋联合耕整机前进，安装在犁体前方防缠草装置2先切草入土，将秸秆切断压入土壤，并在地面留下切痕，减少后续犁体入土阻力，随后中间三个破土犁3破土耕翻，实现破土和破除旋耕犁底层，犁耕作业后沿前进方向在地表形成条状沟壑，侧边两个开沟犁6开沟，以便传动箱下潜，保证旋耕深度，由限深轮机构1控制犁耕深度，完成初步的除草、破土、犁翻、覆草作业，之后旋埋装置15工作，犁耕装置耕过的地表可减少旋耕刀10的入土、破土阻力，随之进一步细碎土壤，将秸秆打碎，与此同时，螺旋横刀8将秸秆深埋入土，最后由平土拖板9平整耕后地表，实现了对地表0～20cm的耕整工作，既将大量秸秆深埋入土，又将表层土壤疏松细碎，利于下茬作物的播种作业，保证了种子着床生长。

为验证上述装置的工作效果，对其进行了田间试验，作业对象为水稻收获后的闲置田，该田块前茬作物采用半喂入式收获，种植密集、留茬高，地面有大量秸秆、杂草倒伏，重黏土土质。

试验表明：防缠草装置有效的防止了秸秆的缠绕堵塞，秸秆埋覆率达到90.5％，本发明可有效增加旋埋深度，单独旋耕仅能达到16.7cm，犁耕和旋埋协同工作，深度达到18.8cm，且功率减小了20.8％，犁耕深度、旋埋深度、耕深稳定性、平整度等各作业性能均满足耕整地的农艺要求，与传统的耕整模式相比，本发明的秸秆犁旋还田的联合耕整机作业效果更优。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (8)

1.一种旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，它包括犁耕装置(5)；其特征在于：所述犁耕装置(5)包括机架(21)，所述机架(21)包括两端的长度杆(21.1)，两个长度杆(21.1)之间间隔多个宽度杆(21.2)，每个宽度杆(21.2)一端设置有防缠草装置(2)，所述机架两侧的宽度杆(21.2)另一端设置有开沟犁(6)，所述机架(21)中间的宽度杆(21.2)上另一端设置有破土犁(3)，所述机架(21)一端的长度杆(21.1)上对称设置有支撑架(21.3)，所述支撑架(21.3)上安装有限深轮机构(1)，所述机架(21)另一端的长度杆(21.1)与旋埋装置(15)的旋埋平台(15.1)一端连接，所述旋埋平台(15.1)另一端设置有平土拖板(9)；所述旋埋平台(15.1)两侧设置有轴承固定架(15.2)，且其中一个轴承固定架(15.2)上设置有侧边传动箱(16)；所述轴承固定架(15.2)之间设置有旋埋刀辊(12)，所述旋埋刀辊(12)上螺旋设置有旋耕刀(10)，所述机架(21)一端的长度杆(21.1)与旋埋平台(15.1)端部均设置有支持架(22)，所述支持架(22)上设置有悬挂架(23)，所述悬挂架(23)之间设置有连接杆(24)；所述旋埋平台(15.1)中央设置有中间变速箱(14)，所述中间变速箱(14)上设置有万向节(17)，所述万向节(17)另一端通过中间传动轴承(18)设置在支持架(22)下且所述万向节(17)端部安装有动力输出轴(20)，所述中间变速箱(14)与侧边传动箱(16)之间设置有万向节(17)。

2.根据权利要求1所述旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，其特征在于：所述开沟犁(6)上方的犁柱(19)通过犁体夹板(7)和U型螺栓(13)配合将固定在宽度杆(21.2)上，所述防缠草装置(2)通过切刀夹板(4)和U型螺栓(13)配合固定在宽度杆(21.2)上。

3.根据权利要求1所述旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，其特征在于：所述机架(21)另一端的长度杆(21.1)中间对称设置有挂接卡板(21.4)；所述旋埋平台(15.1)的端部设置有与挂接卡板(21.4)配合固定的挂接扣(15.3)。

4.根据权利要求1所述旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，其特征在于：所述旋埋刀辊(12)由多段小刀辊(12.1)组成，所述小刀辊(12.1)两端沿圆周方向间隔设置有螺旋横刀(8)，所述旋耕刀(10)通过旋耕刀座(11)固定在旋埋刀辊(12)上。

5.根据权利要求1所述旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，其特征在于：所述中间变速箱(13)与侧边传动箱(16)之间设置有防护罩壳(26)。

6.根据权利要求1所述旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，其特征在于：所述旋埋平台(15.1)表面的支持架(22)顶端对称设置有倾斜架(25)，所述倾斜架(25)另一端设置在旋埋平台(15.1)另一端。

7.根据权利要求1所述旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，其特征在于：所述固定架(23)上设置有固定点(23.1)，所述连接杆(24)设置在两个固定架(23)的固定点(23.1)上。

8.根据权利要求1所述旱地秸秆犁旋还田的联合耕整机，其特征在于：所述支撑架(21.3)之间的长度杆(21.1)上对称设置有悬挂框(21.5)。