一种农作物秸秆处理装置的制作方法

本发明涉及农作物处理技术领域，具体的涉及一种农作物秸秆处理装置。

背景技术：

农作物在收获后会存在不能食用的秸秆，比如稻草、玉米、小麦等，秸秆类农作物作为废弃物遗弃或焚烧，不仅造成资源的浪费和环境的污染，还给护林防火工作造成巨大压力。目前通过秸秆还田利用技术、秸秆饲料化利用技术、秸秆能源化技术、秸秆食用菌栽培基料化利用技术等可有效的处理和利用秸秆，变废为宝。在秸秆的处理过程中，通常需要秸秆进行切分和压实，而现有技术中用于实现对秸秆进行切分和压实的设备的自动化程度较低，且动力源件较多，操作不便。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种农作物秸秆处理装置，其通过一个驱动电机就能驱动实现对秸秆类农作物的切分和压实，并能驱动控制适当时机开启转动门将压实处理后的农作物排出机体，实现了农作物处理及排出的自动化，操作方便。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种农作物秸秆处理装置，包括通过支撑腿支撑在地面上的下箱体和通过支撑杆连接在下箱体上方的上箱体，且所述上箱体的顶面上连通有进料管，所述上箱体的底面与下箱体之间连通有竖直设置的连接管，所述上箱体内顶面连通进料管的位置处的一侧水平滑动连接有伸缩杆，所述伸缩杆上固定有水平设置的切刀；所述下箱体内设有呈“l”形的挤压板，且挤压板的横向部分贴附下箱体的内顶面，挤压板的纵向部分的下端贴附下箱体的内底面，所述挤压板的端部等于下箱体内腔的宽度；所述下箱体对应挤压板背向其横向部分的一侧敞口设置并铰接有转动门，所述转动门的上端通过铰接轴与下箱体铰接，所述转动门的自由端背向下箱体的一侧固定有配重块，所述转动门的内部沿其长度方向设有可伸缩的定位板，所述定位板的内侧端连接有与转动门内部固定连接的第三弹簧，所述转动门的下方设有固定有下箱体上的固定块，且固定块的上部开设有供定位板的外侧端插入的定位槽；

所述进料管背向转动门的一侧设有水平设置的转动轴，所述转动轴通过轴承与上箱体连接，所述转动轴朝向进料管的一端连接有驱动电机，所述转动轴背向进料管的一端固定有纵向设置的转动盘，所述转动盘连接转动轴的端面为倾斜设置的斜面，所述伸缩杆背向切刀的一端贯穿延伸至上箱体外侧，且伸缩杆的外侧端抵触在转动盘的斜面上，所述伸缩杆的外侧端固定有凸块，且该凸块与上箱体之间设有套装在伸缩杆上的第一弹簧；

所述转动盘的下方设有纵向设置并与下箱体固定连接的第一油缸，所述第一油缸内设有向上延伸的第一活塞，所述转动盘背向转动轴的一侧面的边缘侧与第一活塞的上端之间连接有铰接杆，且铰接杆的两端分别设有铰接结构，所述第一油缸的一侧下端联通有第一通油管，所述第一通油管的另一端连接有水平固定在下箱体一侧的第二油缸，所述第二油缸内设有横向插入下箱体内腔中的第二活塞，所述第二活塞位于下箱体内侧的一端贴附式套设有水平连接到挤压板上的第三油缸，且第三油缸的敞口侧与第二活塞之间设有限位防脱结构，所述第三油缸内固定有水平设置并与第二活塞固定连接的第二弹簧，所述下箱体的底部沿水平方向依次设有彼此分离的第一油腔、中间空腔及第二油腔，所述第三油缸背向第二油缸的一端连通有与第一油腔背向中间空腔一侧连通的第二通油管，所述第一油腔设有延伸至中间空腔内的第三活塞，所述第二油腔内设有延伸至中间空腔内并与第三活塞持平的第四活塞，所述定位槽下部为第三油腔，所述第二油腔与第三油腔之间连通有第三通油管，所述第三通油管上设有压力阀，所述第三油腔的内部设有活塞板，所述定位板的下端抵触活塞板的上表面。

进一步地，所述进料管的上端口呈喇叭形，所述上箱体的内底面由其中部向周侧渐高，所述连接管连接于上箱体内底面的中部。进料管上端口的喇叭形设计，可便于农作物插入进料管内；上箱体内底面的周侧向中部渐低，便于将切分后的农作物导向连接管。

进一步地，所述伸缩杆接触转动盘的一端嵌装有一个滚珠。利用滚珠的滚动性可减少伸缩杆的端部与转动盘之间的摩擦，从而有利于保障转动盘到伸缩杆之间的传动效果。

进一步地，所述固定块的上端面位于定位槽外侧的部分设有向外侧渐低的斜面，所述定位板的下端面为与其相适配的斜面。通过定位板与固定块的上端面的斜面的设计，在转动门的复位过程中，可促进定位板跨过固定块的顶部而进入定位槽。

作为对上述方案的改进，所述进料管内设有水平设置的进料辊和被动辊，所述进料辊和被动辊之间留有供秸秆类农作物穿过的间隙，所述进料辊的两端均同轴式连接有穿过进料管的小短轴，且其中一根小短轴与转动轴同轴式固定连接，另一根小短轴与驱动电机连接；所述被动辊的轴线上间隙式穿设有与进料管固定连接的固定轴。将秸秆类农作物插入进料辊和被动辊之间，使得进料辊和被动辊夹紧秸秆类农作物，通过进料辊和被动辊的转动可较为规则的将秸秆类农作物传输至上箱体内，从而便于切刀对秸秆进行切分；且进料辊通过已有的驱动电机驱动，不需要另设驱动机构，有利于节约成本。

作为对上述方案的改进，所述挤压板的底部开设有一个缺口并连接延伸至下箱体外侧的排液管。在挤压板挤压切分后的农作物时，可能会有汁水产生，该汁水可通过挤压板底部的缺口和排液管排出。

3.有益效果

(1)本发明设有由上至下依次设置的进料管、上箱体、连接管及下箱体，并在上箱体内横向设有位于进料管下端口一侧的切刀，在下箱体内设有位于连接管一侧的挤压板，在将秸秆类的农作物纵向插入进料管后，通过伸缩杆的伸缩式移动可带动切刀往复式左右移动，可对农作物进行切分，切分后的农作物落入上箱体内，并进入连接管内，通过呈“l”形的挤压板的往复式横向移动，可实现下箱体内的间歇式进料，且挤压板可对下箱体内的农作物进行压实。

(2)本发明通过连接驱动电机的转动轴、转动盘的设置，且转动盘抵触伸缩杆的端面为倾斜设置的斜面，通过转动盘的转动就能实现对伸缩杆伸缩式移动的驱动；通过第一油缸、第二油缸及第三油缸的设置，第一油缸内设有通过铰接杆与转动盘铰接的第一活塞，第二油缸内设有插入第三油缸内的第二活塞，第三油缸与推挤板固定连接，则在转动盘的转动过程中，就能带动第一活塞进行往复式升降移动，可反复进行将第一油缸内的油液输送至第二油缸内和将该部分油液抽回，从而能够驱动第二活塞往复式推拉第三油缸和推挤板，即实现对挤压板的往复式横向移动的驱动，则通过一个电机就能实现对秸秆类农作物的切分和压实。

(3)本发明在下箱体的一侧设有转动门，且转动门的内部伸缩式设有定位板，下箱体的一侧下部固定有固定块，且固定块上开设有供定位板插入的定位槽，定位槽与第三油缸之间设有油液传输系统，油液传输系统包括设于定位槽内的第三油腔，下箱体内底部设有与第三油腔连通的第二油腔、与第三油缸连通的第一油腔以及位于第一油腔和第二油腔之间的中间空腔，第一油腔和第二油腔内分别对应设有相向对齐的第三活塞和第四活塞，且这两根活塞之间留有间隙。当下箱体内的农作物较少时，即使有少量的油液进入第一油腔内，第三活塞也不会接触到第四活塞，转动门不会打开；当下箱体内积累较多的农作物时，在挤压板挤压农作物的过程中，挤压板受到的反作用力较大，而此时第二活塞仍在向第三油缸所在侧移动，使得第三油缸内的油液被大量的输送至第一油腔内，此时，第三活塞可接触第四活塞，并推动第四活塞推送第二油腔内的油液至第三油腔中，可使得第三油腔内的活塞板上升将定位板顶出固定块，此时，在挤压板的继续推进作用下，可推动被压实的农作物顶开转动门而排出机体。且该过程仍由上述电机驱动实现，则本发明在实现对秸秆类农作物的自动切分和压实的过程中，能利用已有的驱动电机控制适当开启转动门将处理后的农作物排出机体，实现了农作物处理及排出的自动化。

(4)本发明在第二油腔与第三油腔之间设有第三通油管，且在第三通油管上设有压力阀，只有当第二油腔送向第三油腔的油液的压力大于压力阀的设定压力时，才能开启压力阀将油液送至第三油腔内，其进一步限定了只有在推挤板受到足够大的反作用力时才能开启转动门，可防止转动门的意外开启，能够保障开启转动门的适当时机。

(5)本发明在转动门的外端侧固定有配重块，当秸秆类农作物排出机体后，转动门在配重块的重力作用下绕铰接轴向下转动，由于第三弹簧能被压缩，使得转动门能够顺利复位，且在第三弹簧的的复位作用下，使得定位板能够顺利插入定位槽内，重新对转动门进行锁定，便于继续进行对农作物的处理。

综上，本发明通过一个驱动电机就能驱动实现对秸秆类农作物的切分和压实，并能驱动控制适当时机开启转动门将压实处理后的农作物排出机体，实现了农作物处理及排出的自动化，操作方便。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为进料管14内部结构的俯视图。

附图标记：1、支撑腿；2、下箱体；3、第二油缸；4、第一通油管；5、第一油缸；6、第一活塞；7、铰接杆；8、铰接结构；9、转动盘；10、伸缩杆；11、第一弹簧；12、轴承；13、转动轴；14、进料管；15、驱动电机；16、连接管；17、上箱体；18、支撑杆；19、铰接轴；20、转动门；21、配重块；22、固定块；23、第三通油管；24、压力阀；25、第一油腔；26、第三活塞；27、第二通油管；28、第二活塞；29、第二弹簧；30、第三油缸；31、挤压板；32、切刀；33、进料辊；34、排液管；35、第三弹簧；36、定位板；37、活塞板；38、第三油腔；39、第二油腔；40、第四活塞；41、中间空腔；42、被动辊。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例

如图1所示的一种农作物秸秆处理装置，包括通过支撑腿1支撑在地面上的下箱体2和通过支撑杆18连接在下箱体2上方的上箱体17，且所述上箱体17的顶面上连通有进料管14，所述上箱体17的底面与下箱体2之间连通有竖直设置的连接管16，如图2所示，所述上箱体17内顶面连通进料管14的位置处的一侧水平滑动连接有伸缩杆10，所述伸缩杆10上固定有水平设置的切刀32；所述下箱体2内设有呈“l”形的挤压板31，且挤压板31的横向部分贴附下箱体2的内顶面，挤压板31的纵向部分的下端贴附下箱体2的内底面，所述挤压板31的端部等于下箱体2内腔的宽度；所述下箱体2对应挤压板31背向其横向部分的一侧敞口设置并铰接有转动门20，所述转动门20的上端通过铰接轴19与下箱体2铰接，所述转动门20的自由端背向下箱体2的一侧固定有配重块21，所述转动门20的内部沿其长度方向设有可伸缩的定位板36，所述定位板36的内侧端连接有与转动门20内部固定连接的第三弹簧35，所述转动门20的下方设有固定有下箱体2上的固定块22，且固定块22的上部开设有供定位板36的外侧端插入的定位槽；

所述进料管14背向转动门20的一侧设有水平设置的转动轴13，所述转动轴13通过轴承12与上箱体17连接，所述转动轴13朝向进料管14的一端连接有驱动电机15，所述转动轴13背向进料管14的一端固定有纵向设置的转动盘9，所述转动盘9连接转动轴13的端面为倾斜设置的斜面，所述伸缩杆10背向切刀32的一端贯穿延伸至上箱体17外侧，且伸缩杆10的外侧端抵触在转动盘9的斜面上，所述伸缩杆10的外侧端固定有凸块，且该凸块与上箱体17之间设有套装在伸缩杆10上的第一弹簧11；

所述转动盘9的下方设有纵向设置并与下箱体2固定连接的第一油缸5，所述第一油缸5内设有向上延伸的第一活塞6，所述转动盘9背向转动轴13的一侧面的边缘侧与第一活塞6的上端之间连接有铰接杆7，且铰接杆7的两端分别设有铰接结构8，所述第一油缸5的一侧下端联通有第一通油管4，所述第一通油管4的另一端连接有水平固定在下箱体2一侧的第二油缸3，所述第二油缸3内设有横向插入下箱体2内腔中的第二活塞28，所述第二活塞28位于下箱体2内侧的一端贴附式套设有水平连接到挤压板31上的第三油缸30，且第三油缸30的敞口侧与第二活塞28之间设有限位防脱结构(可采用滑块及滑槽的结构，附图中未示出)，所述第三油缸30内固定有水平设置并与第二活塞28固定连接的第二弹簧29，如图2所示，所述挤压板31的竖直部分连接第三油缸30的一侧连接有水平连接到下箱体2内侧壁上的复位弹簧，可辅助实现挤压板31的完全复位；

所述下箱体2的底部沿水平方向依次设有彼此分离的第一油腔25、中间空腔41及第二油腔39，所述第三油缸30背向第二油缸3的一端连通有与第一油腔25背向中间空腔41一侧连通的第二通油管27，所述第一油腔25设有延伸至中间空腔41内的第三活塞26，所述第二油腔39内设有延伸至中间空腔41内并与第三活塞26持平的第四活塞40，所述定位槽下部为第三油腔38，所述第二油腔39与第三油腔38之间连通有第三通油管23，所述第三通油管23上设有压力阀24，所述第三油腔38的内部设有活塞板37，所述定位板36的下端抵触活塞板37的上表面。

在本实施例中，如图1所示，所述进料管14的上端口呈喇叭形，所述上箱体17的内底面由其中部向周侧渐高，所述连接管16连接于上箱体17内底面的中部。进料管14上端口的喇叭形设计，可便于农作物插入进料管14内；上箱体17内底面的周侧向中部渐低，便于将切分后的农作物导向连接管16。

在本实施例中，如图1及图2所示，所述伸缩杆10接触转动盘9的一端嵌装有一个滚珠。利用滚珠的滚动性可减少伸缩杆10的端部与转动盘9之间的摩擦，从而有利于保障转动盘9到伸缩杆10之间的传动效果。

在本实施例中，如图2所示，所述固定块22的上端面位于定位槽外侧的部分设有向外侧渐低的斜面，所述定位板36的下端面为与其相适配的斜面。通过定位板36与固定块22的上端面的斜面的设计，在转动门20的复位过程中，可促进定位板36跨过固定块22的顶部而进入定位槽。

在本实施例中，如图2及图3所示，所述进料管14内设有水平设置的进料辊33和被动辊42，所述进料辊33和被动辊42之间留有供秸秆类农作物穿过的间隙，所述进料辊33的两端均同轴式连接有穿过进料管14的小短轴，且其中一根小短轴与转动轴13同轴式固定连接，另一根小短轴与驱动电机15连接；所述被动辊42的轴线上间隙式穿设有与进料管14固定连接的固定轴。将秸秆类农作物插入进料辊33和被动辊42之间，使得进料辊33和被动辊42夹紧秸秆类农作物，通过进料辊33和被动辊42的转动可较为规则的将秸秆类农作物传输至上箱体17内，从而便于切刀32对秸秆进行切分；且进料辊33通过已有的驱动电机15驱动，不需要另设驱动机构，有利于节约成本。

在本实施例中，如图2所示，所述挤压板31的底部开设有一个缺口并连接延伸至下箱体2外侧的排液管34。在挤压板31挤压切分后的农作物时，可能会有汁水产生，该汁水可通过挤压板31底部的缺口和排液管34排出。

上述农作物处理装置的具体作用原理为：

初始状态下，切刀32位于进料管14下端口的一侧，挤压板31位于连接管16下端口的一侧，第一活塞6位于第一油缸5的上端，第二活塞28的位于偏左侧，第二弹簧29处于自然状态，第三活塞26与第四活塞40之间的间距较大；应用时，将秸秆类的农作物纵向插入进料管14内，并使农作物被夹持于进料辊33和被动辊42之间，然后启动驱动电机15，带动进料辊33和转动轴13转动，进料辊33转动可带动农作物向下移动，被动辊42也可被带动转动，促进农作物向下移动；同时，转动轴13带动转动盘9转动，由于伸缩杆10的端部抵在转动盘9上，在转动盘9由厚度较小的一端向另一端转动的过程中，伸缩杆10被推动向上箱体17内移动，第一弹簧11被压缩，伸缩杆10带动切刀32向进料管14的下端口处伸出，可将农作物切断；在转动盘9由厚度较大的一端向另一端转动的过程中，第一弹簧11的弹性恢复力推动伸缩杆10向外侧移动，使得伸缩杆10带动切刀32复位；

被切分后的农作物经连接管16进入下箱体2中，且在铰接杆7上端由转动盘9的上部向下部转动的过程中，其通过铰接杆7可带动第一活塞6向下移动，使得第一油缸5内的油液通过第一通油管4进入到第二油缸3中，推动第二活塞28向下箱体2内移动，第二活塞28的端部推动第二弹簧29压缩部分后，推动第三油缸30和挤压板31向转动门20所在侧移动，此时，有部分第三油缸30内的油液通过第二通油管27进入第一油腔25内，其会推动第三活塞26向第四活塞40所在侧移动一小段，但其并不会接触第四活塞40，由于定位板36插入定位槽内，使得转动门20不会被推开，便于挤压板31对落入下箱体2内的农作物进行挤压，并且由于挤压板31的横向部分完全封堵连接管16的下端口，暂停下箱体2的进料；在铰接杆7上端由转动盘9的下部向上部转动的过程中，其通过铰接杆7可带动第一活塞6向上移动，使得第二油缸3内的油液通过第一通油管4被吸入第一油缸5中，第二活塞28在第二油缸3内由于油液的减少产生的吸力和第二弹簧29的复位弹力作用下向下箱体2外侧移复位，且由于第二活塞28与第三油缸30之间的限位防脱结构，可带动挤压板31复位，使得连接管16的下端口与下箱体2连通，切分后的物料便可继续进入下箱体2内，即可实现下箱体的间歇式进料；

随着下箱体2内的农作物的积累增多，推挤板31推挤农作物时，农作物给推挤板31的反作用力越来越大，可使得推挤板31和第三油缸30向第二油缸3所在侧移动，使得第二弹簧29被压缩，第三油缸3内的油液较多的通过第二通油管27进入第一油腔25内，推动第三活塞26伸出并接触第四活塞40，且推动第四活塞40向第二油腔39内移动，使得第二油腔39内的油液进入第三通油管23，且该部分油液的进入达到了压力阀24的开启的要求，则该部分油液通过第三通油管23进入第三油腔38内，将活塞板37顶起，至定位板36脱离定位槽，第三弹簧35被压缩，此时，在推挤板31的推力作用下，可推动压实后的农作物推开转动门20而顺利排出，即完成对秸秆类农作物的切分和压实处理。

当秸秆类农作物排出机体后，转动门20在配重块21的重力作用下绕铰接轴19向下转动，由于定位板36的下端与固定块22的上端面的斜面的设置，且第三弹簧35能被压缩，使得转动门20能够顺利复位，且在第三弹簧35的的复位作用下，使得定位板36能够顺利插入定位槽内，重新对转动门20进行锁定，便于继续进行对农作物的处理；定位板36能够顺利插入定位槽内，会使之前进入第三油腔38的油液沿第三通油管23回到第二油腔39内，并推动第四活塞40和第三活塞26向第一油腔25所在侧移动，同时，因为各油缸均处于复位状态，使得之前进入第一油腔25内的油液通过第二通油管27被吸回到第三油缸30内，由于油液的减少产生的吸力可辅助第三活塞26实现复位。

由上述内容可知，本发明通过一个驱动电机就能驱动实现对秸秆类农作物的切分和压实，并能驱动控制适当时机开启转动门将压实处理后的农作物排出机体，实现了农作物处理及排出的自动化，操作方便。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。