专利名称：多功能旋耕机及其可方便反转的变速齿轮箱以及其伸长轴的制作方法
技术领域：
本发明属于农业机械领域，具体涉及一种可扩展为有埋茬和开沟等用途 的多功能旋耕机，以及这种多功能旋耕机上的可方便反转的变速齿轮箱，以 及这种多功能旋耕机上的伸长轴。
背景技术：
现有的挂接在拖拉机后部的农田旋耕机，是农业机械中广泛使用历史很
长的机型，其结构和工作原理是拖拉机的动力经一对锥齿轮和几个圓柱齿 轮传递，驱动犁刀轴，使犁刀轴上的旋耕刀下边缘向后转(正转)将土壤切 碎耕翻。
这种旋耕机的主要缺点是功能单一，只能用于秸秆比较少的农田，对于 种植麦、稻等农作物在收割后地表遗留秸秆^[艮多的田块，在旋耕时不能将秸 秆埋入土中，农民就需要另外购置反转的埋在机，在需要开沟时还要再购买 开沟机。因此农民需要购买三台不同用途的农机，不仅成本高，而且在农田 作业时常常由于不同用途需要更换不同功能的配套农机，在与拖拉机的拆卸 和装配过程中比较费时费力；其次这种旋耕机的齿轮箱是一'个整体，拆装麻 烦，不便于调整和维修。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能的旋耕机，通过重新设计创新，在保证原有旋耕机功能的基础上，只需简单调节和增加少量部分配件即可获得埋 茬、开沟及其它用途的功能。齿轮箱拆装方便，有利于调整齿轮的装配方式 和维修，使农民大幅度降低购机成本，方便安装，节约农时。本发明还将提 供这种多功能旋耕机上的可方便反转的变速齿轮箱，以及这种多功能旋耕机 上的伸长轴。
完成上述第一个发明任务的方案是 一种多功能旋耕机，犁刀轴通过变 速齿轮箱与拖拉机的动力装置联结，犁刀轴上装配有旋耕刀，其特征在于， 所述多功能旋耕机的变速齿轮箱分割形成上壳体和下壳体两个部分，上壳体 和下壳体的装配开合缝设置在齿轮箱上部从动锥齿轮轴端的轴承孔的中心 线处；上壳体和下壳体用螺栓连接紧固。该结构构成可方便反转的变速齿轮 相。
所述的"齿轮箱上部从动锥齿轮轴的轴承孔的中心线处"，是指该中心
线附近的较大范围；包括水平设置装配开合缝，开合缝可经过从动和主动两 根锥齿轮轴承孔中心；或是倾斜线设置装配开合缝，仅经过从动锥齿轮轴承 孔中心等。关键是使从动锥齿轮易于从齿轮箱中拆卸和转向安装，多次拆装 也不会扩大轴承与齿轮箱上的装配孔的配合间隙。
这样的结构^f艮容易打开齿轮箱变换作业轴(犁刀轴)的旋转方向，使旋 耕作业与埋吝、开沟作业的变换非常方便。
但是，为了使开沟和埋茬的效果更加理想，以上方案可以进一步改进， 在进行开沟和埋茬作业时，变换作业轴(犁刀轴)的旋转方向更加简便，本 发明有以下优化方案
所述犁刀轴的至少一端(最好是同时在左右两端)设置有用以联结伸长轴的联结机构。
所述的用以联结伸长轴的联结机构可以采用 一 下方式中的 一种
1、 该联结机构为公母插接结构
所述犁刀轴的至少一端(最好是同时在左右两端)i殳有中空筒状l殳(母 轴)；准备与之联结的伸长轴(或称为延长轴)的联结端设有与该中空筒状 段同等长度相近、内径与同等直径的突出轴(公轴)；两者之间设有键及锁 紧定位销；或者，
所述犁刀轴的至少一端(最好是同时在左右两端)设有突出轴(公轴)； 准备与之联结的伸长轴(或称为延长轴)的联结端设有同等长度与同等直径 的中空筒状段(母轴)；两者之间设有键及锁紧定位销。
以上所述"中空筒状段，，及"突出轴"的横截面可以是花键、圆形、多 棱形、或是方形。
2、 该联结机构为螺旋联结结构
所述犁刀轴的至少一端(最好是同时在左右两端)设有内螺紋段；准备 与之联结的伸长轴的联结端设有外螺紋段；或者，相反，所述犁刀轴的至少 一端(最好是同时在左右两端)设有外螺紋段；准备与之联结的伸长轴的联 结端设有内螺乡丈段。
所述的伸长轴(或称为延长轴)可以是开沟机刀盘轴、埋衷刀盘轴，或 者仍然是旋耕机的犁刀轴(即联结后成为更宽作业面的旋耕机)。
在犁刀轴的至少一端(最好是同时在左右两端)联结上所述的伸长轴， 例如，开沟机的刀盘轴、埋在刀盘轴，再将作业轴(犁刀轴)的旋转方向改 为反转即可进行埋茬或开沟；或者是联结以上所述的旋耕机犁刀轴类型的伸长轴，不改变犁刀轴的旋转方向，即成为更宽作业面的旋耕机。这说明，以 上方案即可达到本发明的目的，即，在保证原有旋耕机功能的基础上，只需
筒单调节和增加少量部分配件即可获得埋^:、开沟及其它用途的功能。
需要说明的是本发明的多功能旋耕机，只要在犁刀轴的至少一端或两
端设置有用以联结伸长轴的联结机构，即可构成新的产品，在不配置任何伸 长轴(或称为延长轴)的情况下可以单独销售。而与之配合的伸长轴(刀盘 轴、埋在刀盘轴，或旋耕机犁刀轴的伸长轴，还可以包括伸长轴其上的开沟 机刀盘、埋茬刀盘)，或者以上所述多功能旋耕机的齿轮箱，都可以分别单 独构成产品，单独销售。但都属于本发明的技术方案。
本发明扩展出开沟机的时候还有以下优化方案
所述开沟机刀盘在刀盘轴上采用可轴向调节的固定方式，可以方便地调 节刀盘与拖拉机中心线的距离；
所述开沟机刀盘两侧的轴上还设置有平田匀土刀，并且该匀土刀与开沟 机刀盘之间采用可拆装的安装方式，所述的匀土刀可采用旋耕刀。其功能是 消除所开田沟两侧沟沿的积土 。
完成本申请第2个发明任务的方案是以上所述多功能旋耕机上的可方 便反转的变速齿轮箱，箱内设有锥形齿轮副，其特征在于，所述的齿轮箱箱 体分割形成上壳体和下壳体两个部分，上壳体和下壳体的装配开合缝设置在 从动锥齿轮轴轴承孔的中心线处；上壳体和下壳体用螺栓连接紧固。
完成本申请第3个发明任务的方案是以上所述多功能的旋耕机上的伸 长轴，其特征在于，该伸长轴的至少一端(一般是采用只在一端，也可以是 左右两端)设置有用以与旋耕机犁刀轴一端联结的联结机构；该伸长轴为以下结构中的一种开沟机的刀盘轴，其上装配有开沟机刀盘；或是旋耕机的 犁刀轴，其上装配有旋耕刀；或是埋茬机刀盘轴，其上装配有埋茬刀。
所述的"齿轮箱上部两根锥齿轮轴的轴承孔的中心线处"，是指箱体 的装配开合缝与轴承孔的中心重合或基本相近；设置方式包括水平设置装 配开合缝；倾斜(斜线)设置装配开合缝等。
换言之，为了实现上述多功能的目的，就必须寻求能满足适应不同用途、 结构简单、成本低、可靠耐用并且装配、调节方便的技术方案。在经过大量 研究和反复实验的基础上，本发明提出了两个打破传统习惯思维，看似简单 却有着特殊积极效果的技术方案，其主要核心内容是
1、 在旋耕机犁刀轴的左右两侧的外端设置有与伸长轴连接的机构；在 需要时将伸长轴与犁刀轴紧固连接；伸长轴与犁刀轴有相偶合的键或销钉紧 固以传递扭矩；伸长轴与犁刀轴可以方便装配、拆卸。
2、 将旋耕机的齿轮箱分割形成上壳体和下壳体两个部分，上壳体和下 壳体的装配开合缝设置在齿轮箱上部从动锥齿轮轴的轴承孔的中心线处；或 两根锥齿轮轴的轴承孔中心线处，齿轮箱上壳体和下壳体的侧壁上各有半个 圆形的轴承装配凹弧。上壳体和下壳体用螺栓连接紧固。
本发明的优点是
1. 首先充分保证了旋耕机的功能。旋耕机是农业机械中使用最多的机型， 拆卸下犁刀轴两端的伸长轴，就是一 台与普通专业旋耕机功能相同的产品， 不会带来增加成本和不便于行走等问题。
2. 结构简单，安装调节和增加功能十分方便。在需要进行开沟等作业时 将伸长轴与犁刀轴连接紧固，再装上开沟刀盘及分土板等配件，就可以进行开沟作业；在土i裏松软或仅需要浅旋耕的负荷较轻的田地，还可以在伸长轴 上装配带有旋耕刀片的加长犁刀轴，使其扩展成为一台大宽幅的旋耕机，以 充分利用拖拉机的功率和提高功效。
3.齿轮箱拆装方便，成本低，可靠性好。从埋在的效果评价，旋耕机犁 刀反转比正转好，即犁刀轴下边缘向拖拉机前进方向转动。现有技术中如果 将正转旋耕机犁刀轴改为反转，就需要拆散开旋耕机齿轮箱，将从动锥齿轮
配合，要拆开齿轮箱内的零件并重新装配，必须具有一定的技术能力并借助 专用工具才能进行， 一般农民在田间无法完成。如果采用复杂的拨叉变向齿 轮等机构进行转向调节，会增加齿轮箱内部结构的复杂性，不仅提高成本， 增加重量，而且易损坏。本发明将齿轮箱分成上、下两瓣的壳体，上壳体和 下壳体的装配开合缝设置在齿轮箱上部两根锥齿轮轴的轴承孔的中心线处； 上壳体和下壳体用螺栓连接紧固，只要拆下开合缝处的连接螺栓，即可方便 地将从动锥齿轮调整为反向转动。拆装时间很短，不需要较熟练的技术和借 助复杂的专用工具即可完成这项工作，比更换一台农才几要节约许多时间。两 个半圆弧合成的轴承装配孔，拆装时没有磨损，不仅不会扩大配合间隙，还 有间隙补偿功能，能保证装配的精度。
由于这些零件是散件，便于一个Ai般运、施工，远比更换另一种整体的 农机要省力和方便得多。 一 台专用埋茬机或开沟机其重量都在380公斤左右， 农民没有铲车等起重设备，需要四、五个壮劳力一齐协同工作才能进行拆卸 安装，目前农民都是分田单干，大忙期间要请这么多壮劳力一起来帮助更换 另 一种配套农机是很困难的事。4.大幅度节约了成本。旋耕、灭茬、开沟这三种农机每台约需要四、五 千元，买齐这三种农机合计要一万多元。而本发明的多功能旋耕机，只需增 加重约一百^^斤的配件，增加成本一千多元，比买齐全三台农才几要节约近一 半的成本。
图1是从拖拉机的后视方向所示的实施例1的结构图； 图2是从拖拉机的后视方向所示的在伸长轴4上装配开沟刀盘的实施例 2的结构图3-1、图3-2是与图2相对应的从拖拉机的右侧方向所示的结构图； 分别表示装配开合缝的倾斜(斜线)设置；与水平设置；
图4是扩展为宽幅旋耕机的实施例结构示意图5是与手扶拖拉机配套的多功能旋耕机实施例的右视图6是图5的A-A俯视图。
具体实施例方式
实施例1,本发明的多功能旋耕机，图1是从拖拉机的后视方向所示的 实施例1的结构图1中1、齿轮箱下壳体，2、犁刀轴，3、锁紧销，4、 伸长轴，5、旋耕机框架，6、拖拉机驱动轮，7、万向节，8、齿轮箱上壳体， 9、连接螺栓，10、拦衷栅。图1中犁刀轴2是一个圆管结构，其两端内壁 设置有内花键，伸长轴4插入在犁刀轴2内，其截面是与犁刀轴2圆管内壁 相对应的外花键，并用锁紧销3将两者定位以传递扭矩。伸长轴4与圆管状 的犁刀轴2连接配合的截面形状还可以用多棱形、方形或直接是圆柱形，用 锁紧销3轴向定位以传递扭矩，犁刀轴2可以与旋耕机框架5外侧平齐，也可以伸出旋耕机框架5外一段距离，如果犁刀轴2两端是实心圆，可将这段 轴伸出旋耕机框架5外侧一段长度，伸长轴4则采用圆管型结构，套插在伸 出旋耕机框架5外的犁刀轴2上，其截面形状仍可采用前面所述的各种结构；
从图1中还可见，齿轮箱的开合缝是设置在其上部的锥齿轮轴的轴承中 心线处，使齿轮箱形成齿轮箱上壳体8和齿轮箱下壳体1两个部分，利用齿 轮箱周边的法兰圈上有连接螺栓9紧固。在需要进行反转埋茬旋耕时，拆下 连接螺栓9，揭开齿轮箱上壳体8，即可将从动锥齿轮和轴调转方向，并使 犁刀轴反向转动，反转犁刀将土块和秸秆抛洒向上，经过拦苕栅的过滤，土 块从栅格空挡抛出，稻、麦蕃等秸秆被拦萑栅10拦挡落下，然后再被高抛 的土块埋压覆盖，以达到埋苕的效果。
实施例2，装配开沟刀盘的多功能旋耕机，图2是从拖拉机的后视方向 所示的在伸长轴4上装配开沟刀盘的实施例2的结构，图2中1、齿轮箱 下壳体，2、犁刀轴，3、锁紧销，4、伸长轴，5、旋耕机框架，6、拖拉机 驱动轮，7、万向节，8、齿轮箱上壳体，9、连接螺栓，10、拦茬栅，11、 开沟刀盘，12、旋耕刀，13、分土板，15螺母。
图3是与图2相对应的从拖拉机的右侧方向所示的结构图，图中1、 齿轮箱下壳体，4、伸长轴，5、旋耕机框架，6、拖拉机驱动轮，7、万向 节，8、齿轮箱上壳体，9、连接螺栓，11、开沟刀盘，12、旋耕刀。图中， 分土板13 A^到将开沟刀盘铣削出来的土i裏抛洒到两侧的作用，如果开沟 刀盘11逆时针运转即反转，分土板13应设置在开沟刀盘的前上方，如果开 沟刀盘11是顺时针方向即正转，分土板13应设置在刀盘的后上方。开沟刀 盘11上的刀片还可选用通用的旋耕刀片，其刀刃的设置方向应和转向相适应。开沟刀盘的两侧还设置旋耕刀12，旋耕刀12可以调节旋转半径，起到 匀平沟两边土块的作用，防止沟两边碎土堆积过高形成土埂，以利于排水。 实施例3，宽幅多功能旋耕机。图4是在伸长轴上装配旋耕刀，扩展为 宽幅旋耕机的示意图，图4也是拖拉机的后^L方向图，图中1、齿轮箱下 壳体，2、犁刀轴，3、锁紧销，4、伸长轴，5、旋耕机框架，6、拖拉机驱 动轮，7、万向节，8、齿轮箱上壳体，9、连接螺栓，10、拦吝栅，12、旋 耕刀。犁刀轴管14是一个圆管形的结构，设置有若干张旋耕刀12,套装在 伸长轴4上，有与伸长轴4相偶合的键等其它传递扭转的结构，外有螺母15 拧紧。
如果要恢复旋耕机功能，可拆去伸长轴及轴上的开沟刀盘等零件，在旋 耕机框架上插入伸长轴的洞口处加塞一个防尘盖。如果犁刀轴与伸长轴的连 接机构是凸出旋耕机侧边框的，要加一个防尘套。
图1~图3 (含图3-1、图3-2)、是采用一对锥齿轮和全部圆柱齿轮都在 中间的一个齿轮箱内，直接中间驱动左、右两根犁刀轴的旋耕机型，也可采 用仅一对锥齿轮在中间，其下的圆柱齿轮在旋耕机框架一侧，加长从锥动轮 的轴，将动力传递到侧边的圆柱齿轮或链条，驱动犁刀轴传动的旋耕机类型。
实施例4，与手扶拖拉机配套的多功能旋耕机实施例的右视图。结构参 照图5。图6是图5的A-A俯视图。图中1、开沟刀盘，2、伸长轴，3、 开沟刀片，4、匀土刀，5、旋耕机，6、锁紧销，7、旋耕机犁刀轴，8、旋 耕机齿轮箱，9、换向齿轮箱，10、拖拉机驱动轮，11、尾轮，12、座椅， 13、分土板，14、离合手柄，15、手扶拖拉才几。
图5图6中，所示的与手扶拖拉机15配套的多功能旋耕机，旋耕机犁刀轴7也是一个中空的圆管形结构，旋耕机犁刀轴7的端部设置有与伸长轴 2相配合的连接装置，在需要开沟时将伸长轴2与旋耕机犁刀轴7的连接装 置连接，并在伸长轴2上装配有开沟刀盘1,开沟刀盘1的上方是分土板13， 在旋耕机齿轮箱8的前部还装配有市售的通用换向齿轮箱9，通过换向齿轮 箱9内一只或几只成奇数的齿轮使旋耕机犁刀轴7逆时针即反向转动。增加 这个换向齿轮箱9还可以延长旋耕机犁刀轴7与手扶拖拉机15驱动轮10前 后的水平距离，使开沟刀盘1获得较大的空间和升降高度，以利于行走和开 沟时土块的抛洒。调节尾轮的距地的高度，就可调节开沟的深度。
开沟作业时，拨动离合手柄14接通动力，使犁刀轴7和连接的伸长轴2、 开沟刀盘1上的开沟刀片3将土壤铣刀削切碎向前上方抛射，经过V形分土 板13抛向沟的两侧，刀盘1的两侧还设置有匀土刀4，可将沟两边的碎土匀 平，防止沟边碎土堆积过高形成土埂影响排水。
由于这种旋耕才几犁刀轴7的端部设置有与伸长轴2相配合连接的特殊结 构，使开沟刀盘能设置在手扶拖拉机15的旁侧，前面没有屏障阻挡，为刀 盘l反转向前抛土创造了必要的空间，使抛土均匀度提高。又由于开沟刀盘 l是侧置于操作者旁边，与开沟机刀盘位于正中的现有技术相比，对操作者 的安全性有了提高，作业时产生的尘土对人的影响也显著降低，而且还能将 沟开到田边。
拆掉开沟刀盘、伸长轴，就能恢复为通用旋耕机，这种具有旋耕和开沟 的多功能旋耕机，比购买两台专用的旋耕机和后置式开沟机成本有了较大的 降低，而且还方便农民安装、使用，更为重要的是这种组合型开沟机在开沟 时抛土的均匀度、对田块的适应性以及对操作者的安全性和对尘土的防护性都有了提高。
实施例5,以上实施例中的作为伸长轴的开沟刀盘与刀盘轴，单独作为 产品，生产和销售。
实施例6，以上实施例中的作为伸长轴的旋耕机延长轴，单独作为产品，
生产和销售。
实施例7,以上实施例中的作为伸长轴的埋在刀盘轴，单独作为产品， 生产和销售。
实施例7,以上实施例中的可方便反转的变速齿轮箱单独作为产品，生 产和销售。
权利要求
1、一种多功能旋耕机，犁刀轴通过变速齿轮箱与拖拉机的动力装置联结，犁刀轴上装配有旋耕刀，其特征在于，所述的变速齿轮箱分割形成上壳体和下壳体两个部分，上壳体和下壳体的装配开合缝设置在齿轮箱上部从动锥齿轮轴的轴承孔的中心线处；上壳体和下壳体用螺栓连接紧固。
2、 根据权利要求1所述的多功能旋耕机，其特征在于，所述变速齿轮 箱上壳体和下壳体的装配开合缝的设置方式是水平设置装配开合缝；或倾 斜设置装配开合缝。
3、 根据权利要求1或2所述的多功能旋耕机，其特征在于，所述犁刀 轴的至少 一端设置有用以联结伸长轴的联结机构。
4、 根据权利要求3所述的多功能旋耕机，其特征在于，所述的用以联 结伸长轴的联结机构采用一下方式中的一种该联结机构为公母插接结构， 或者，该联结机构为螺旋联结结构。
5、 根据权利要求3或4所述的多功能旋耕机，其特征在于，所述的伸 长轴是开沟机刀盘轴、埋在机刀盘轴，或者是S走耕机的犁刀.轴。
6、 根据权利要求5所述的多功能旋耕机，其特征在于，所述作为伸长 轴的开沟机刀盘轴，其上的刀盘在该刀盘轴上采用可轴向调节的固定方式。
7、 根据权利要求6所述的多功能旋耕机，其特征在于，所述开沟机刀 盘两侧的轴上还设置有平田匀土刀，并且该匀土刀与开沟机刀盘之间采用可 拆装的安装方式，所述的匀土刀釆用旋耕刀。
8、 一种权利要求1所述的多功能旋耕机上的可方便反转的变速齿轮箱，箱内设有锥形齿轮副，其特征在于，所述的齿轮箱箱体分割形成上壳体和下 壳体两个部分，上壳体和下壳体的装配开合缝设置在从动锥齿轮轴轴承孔的中心线处；上壳体和下壳体用螺栓连接紧固。
9、 根据权利要求8所述的多功能旋耕机的可方便反转的变速齿轮箱， 其特征在于，所述上壳体和下壳体的装配开合缝的设置方式是水平设置装 配开合缝；或倾斜设置装配开合缝。
10、 一种权利要求1所述的多功能旋耕机上的伸长轴，其特征在于， 该伸长轴的至少一端设置有用以与旋耕机犁刀轴一端联结的联结机构；该伸 长轴为以下结构中的一种开沟机的刀盘轴，其上装配有开沟机刀盘；或是 旋耕机的犁刀轴，其上装配有旋耕刀；或是埋茬机刀盘轴，其上装配有埋苕 刀。
全文摘要
多功能旋耕机及其可方便反转的变速齿轮箱以及其伸长轴，旋耕机的犁刀轴通过变速齿轮箱与拖拉机的动力装置联结，犁刀轴上装配有旋耕刀，特征是，所述变速齿轮箱分割形成上壳体和下壳体两个部分，上壳体和下壳体的装配开合缝设置在齿轮箱上部从动锥齿轮轴的轴承孔的中心线处；上壳体和下壳体用螺栓连接紧固。优化方案中犁刀轴的至少一端设置有用以联结伸长轴的联结机构。所述伸长轴是开沟机刀盘轴、埋茬机刀盘轴或是旋耕机犁刀轴。本发明在保证原有旋耕机功能的基础上，只需简单调节和增加少量部分配件即可获得埋茬、开沟及其它的功能。齿轮箱拆装方便，有利于调整齿轮的装配方式和维修，使农民大幅度降低购机成本，方便安装，节约农时。
文档编号A01B33/08GK101558701SQ20091002777
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者葛伟岸, 葛玉明 申请人:葛玉明