秸秆带状旋耕还田机及旋耕还田方法

本发明涉及农业机械技术领域，具体是涉及一种秸秆带状旋耕还田机及旋耕还田方法。

背景技术：

在我国大力推进东北黑土地保护性耕作的背景下，作物秸秆还田成为稳定和提升耕地土壤有机质的重要农艺措施。作物秸秆入土还田将有效地促进秸秆分解，并解决秸秆覆盖还田带来的土壤降温效应，是现实生产中普遍采用的还田方式。

以往的作物秸秆主要采用传统的旋耕机或翻耕旋转犁两种方式进行入土还田，或将其覆盖地表进行还田。但上述还田方式均存在弊端：一方面，由于秸秆覆盖或旋耕在土壤中均会影响种子着土，原有旋耕还田与覆盖还田均存在着下茬作物出苗差的技术难题；另一方面，虽然翻耕秸秆还田不存在上述种子播种层恶化问题，但却存在机械成本较高、连年深翻耕作不符合保护性耕作要求、不利于土壤有机质提升等技术弊端。因而，不影响下茬作物播种条件下，实现少耕秸秆入土还田是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种秸秆带状旋耕还田机及旋耕还田方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够在不影响种子着土的前提下，实现秸秆入土还田，且对土地的破坏性小。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种秸秆带状旋耕还田机，包括悬架，还包括安装在所述悬架上的灭茬粉碎刀组、分段元件、旋耕刀组和镇压组件，所述悬架用于连接行走车，并能够在行走车的带动下移动，所述灭茬粉碎刀组、所述分段元件、所述旋耕刀组和所述镇压组件依次排列且均固定在所述悬架上，行走时，所述灭茬粉碎刀组位于前端，所述灭茬粉碎刀组用于对秸秆粉碎形成粉碎秸秆，所述分段元件用于对所述粉碎秸秆分行形成若干条秸秆带，且所述秸秆带的宽度小于所述粉碎秸秆的宽度，所述旋耕刀组用于对所述秸秆带进行旋耕，所述镇压组件用于对旋耕后的地面进行镇压。

优选地，还包括传动组件，所述传动组件的动力输入轴用于连接行走车的输出轴，所述传动组件的动力输出轴能够带动所述灭茬粉碎刀组、所述分段元件和所述旋耕刀组转动。

优选地，所述分段元件包括绞龙轴、多个绞龙叶片和多个镇压板，所述绞龙轴的一端与所述传动组件的动力输出轴固定，多个绞龙叶片间隔固定在所述绞龙轴的轴向上不同位置，各所述镇压板均固定在所述绞龙轴上，且各所述镇压板分别固定在相邻的所述绞龙叶片之间，以及所述绞龙轴的两端，所述传动组件能够带动所述绞龙轴转动，并使所述绞龙轴带动所述绞龙叶片和所述镇压板转动。

优选地，所述传动组件包括前皮带、后皮带、多个皮带轮、前传动轴、后传动轴、前置变速箱和后置变速箱，所述前置变速箱的动力输入轴用于连接行走车的输出轴，并能够在行走车的输出轴的带动下转动，所述前置变速箱的动力输出轴与所述前传动轴的一端固定连接，所述前传动轴的另一端、所述灭茬粉碎刀组的一端和所述分段元件的一端均同轴固定一所述皮带轮，各所述皮带轮之间通过所述前皮带传动连接，且所述前传动轴能够在所述变速箱的带动下转动；

所述前置变速箱的动力输入轴上远离行走车输出轴的一端与所述后置变速箱的动力输入轴的一端连接，所述后传动轴的一端与所述后置变速箱的动力输入轴固定，所述后传动轴的另一端和所述旋耕刀组的一端均固定一所述皮带轮，所述后传动轴上的所述皮带轮和所述旋耕刀组上的所述皮带轮通过所述后皮带传动连接。

优选地，所述前置变速箱包括前壳体、前动力输入轴、前主动锥齿轮、前从动锥齿轮和前端盖，所述前动力输入轴穿过所述前壳体上相对的两侧壁，并与所述前壳体的侧壁转动连接，所述前主动锥齿轮和前从动锥齿轮均位于所述壳体内，所述前主动锥齿轮与所述前动力输入轴同轴固定，所述前从动锥齿轮与所述前动力输出轴同轴固定，所述前动力输入轴与所述前动力输出轴垂直，且所述前从动锥齿轮与所述前主动锥齿轮的外周啮合，所述前动力输出轴的一端与所述前壳体的侧壁转动连接，所述前传动轴的一端与所述前动力输出轴固定连接；

所述后置变速箱包括后壳体、后动力输入轴、后主动锥齿轮、后从动锥齿轮、后通盖和后堵盖，所述后动力输入轴穿过所述后壳体的一侧壁，并与所述后主动锥齿轮同轴固定，所述后主动锥齿轮和后从动锥齿轮均位于所述壳体内，所述后从动锥齿轮与所述后动力输出轴同轴固定，所述后动力输入轴与所述后动力输出轴垂直，且所述后从动锥齿轮与所述后主动锥齿轮的外周啮合，所述后动力输出轴的两端分别穿过所述后壳体上相对的两侧壁，且所述后动力输出轴的一端与所述后壳体的侧壁转动连接，所述后动力输出轴的另一端与所述后通盖转动连接，并能够穿过所述后通盖与所述后传动轴的一端固定连接。

优选地，所述灭茬粉碎刀组包括粉碎轴、多个粉碎刀座和多个粉碎刀片，所述粉碎轴的一端与所述传动组件固定，多个所述粉碎刀座沿所述粉碎轴的轴向和周向均匀固定，一个所述粉碎刀座对应一个所述粉碎刀片，且所述粉碎刀片的一端铰接在所述粉碎刀座内，所述粉碎刀片的另一端用于对秸秆进行粉碎，所述传动组件能够带动所述粉碎轴转动，并使所述粉碎轴带动所述粉碎刀座和所述粉碎刀片转动。

优选地，所述分段元件包括绞龙轴、多个绞龙叶片和多个镇压板，所述绞龙轴的一端与所述传动组件固定，多个所述镇压板间隔固定在所述绞龙轴的轴向上不同位置，各所述绞龙叶片均固定在所述绞龙轴上，且所述绞龙叶片位于相邻的所述镇压板之间，所述传动组件能够带动所述绞龙轴转动，并使所述绞龙轴带动所述绞龙叶片和所述镇压板转动。

优选地，所述旋耕刀组包括旋耕轴、多个旋耕刀座和多个旋耕刀片，所述旋耕轴的一端与所述传动组件固定，多个所述旋耕刀座沿所述旋耕轴的轴向和周向均匀固定，一个所述旋耕刀座对应一个所述旋耕刀片，且所述旋耕刀片的一端固定在所述旋耕刀座内，所述旋耕刀片在所述旋耕轴的径向上向远离所述旋耕轴的方向延伸，且所述旋耕刀片的刀头沿所述旋耕轴的轴向弯曲。

优选地，所述镇压组件包括多个镇压辊，多个所述镇压辊沿所述后传动轴的轴向均匀排列，且所述镇压辊的轴线与所述后传动轴的轴线平行，所述镇压辊用于接触地面，且所述镇压辊的两端分别转动安装在所述悬架上，并能够围绕所述镇压辊的中心轴转动。

优选地，所述悬架包括悬挂元件、多个横梁和两块侧板，各所述横梁的两端分别固定在两个所述侧板上，且多个所述横梁沿所述侧板的长度方向依次排列，所述悬挂元件固定在一个所述横梁上，且靠近所述灭茬粉碎刀组设置，所述悬挂元件用于连接行走车。

本发明还提供一种秸秆带状旋耕还田方法，包括以下步骤：

对秸秆粉碎形成粉碎秸秆；

对所述粉碎秸秆分行形成若干条秸秆带，且所述秸秆带的宽度小于所述粉碎秸秆的宽度；

对所述秸秆带进行旋耕；

对旋耕后的地面进行镇压。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的秸秆带状旋耕还田机，悬架用于连接行走车，并能够在行走车的带动下移动，以便于在行走过程中，对不同位置的秸秆进行旋耕处理，灭茬粉碎刀组、分段元件、旋耕刀组和镇压组件依次排列且均固定在悬架上，从而对各部件进行集成，实现各功能的集成，提高旋耕还田效率，行走时，灭茬粉碎刀组位于前端，从而实现在行走过程中，先利用灭茬粉碎刀组粉碎秸秆，再利用分段元件对粉碎后的秸秆进行归带形成秸秆带，且秸秆带的宽度小于粉碎秸秆的宽度，实现了秸秆还田区域与作物种植区域的分离，在对秸秆进行充分利用的同时，还保证秸秆不完全覆盖于地表，从而在后期播种过程中，将种子播在没有秸秆的地表，避免影响作物的出苗率，旋耕刀组用于对秸秆带进行旋耕，从而避免大面积深耕土地，有效保护土地，镇压组件用于对旋耕后的地面进行镇压，以保证土地的平整度。

本发明提供的秸秆带状旋耕还田方法，对秸秆粉碎形成粉碎秸秆，对粉碎秸秆分行形成若干条秸秆带，且秸秆带的宽度小于粉碎秸秆的宽度，对秸秆带进行旋耕，实现了秸秆还田区域与作物种植区域的分离，在对秸秆进行充分利用的同时，还保证秸秆不完全覆盖于地表，从而在后期播种过程中，将种子播在没有秸秆的地表，避免影响作物的出苗率，同时，对秸秆带进行旋耕，从而避免大面积深耕土地，有效保护土地。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例一提供的秸秆带状旋耕还田机的一个角度的结构示意图；

图2是实施例一提供的秸秆带状旋耕还田机的另一个角度的结构示意图；

图3是实施例一提供的秸秆带状旋耕还田机中前置变速箱的结构示意图；

图4是实施例一提供的秸秆带状旋耕还田机中后置变速箱的结构示意图；

图5是实施例一提供的秸秆带状旋耕还田机中灭茬粉碎刀组的结构示意图；

图6是实施例一提供的秸秆带状旋耕还田机中分段元件的结构示意图；

图7是实施例一提供的秸秆带状旋耕还田机中旋耕刀组的结构示意图；

图中：100-秸秆带状旋耕还田机，1-悬架，11-悬挂元件，12-侧板，13-中间板，14-横梁，2-传动组件，21-前置变速箱，211-前壳体，212-前动力输入轴，213-前动力输出轴，214-前主动锥齿轮，215-前从动锥齿轮，216-前端盖，22-前传动轴，23-后置变速箱，231-后壳体，232-后动力输入轴，233-后动力输出轴，234-后主动锥齿轮，235-后从动锥齿轮，236-后通盖，237-后堵盖，24-后传动轴，25-皮带轮，3-灭茬粉碎刀组，31-粉碎轴，32-粉碎刀座，33-粉碎刀片，4-分段元件，41-绞龙轴，42-绞龙叶片，43-镇压板，5-旋耕刀组，51-旋耕轴，52-旋耕刀座，53-旋耕刀片，531-刀头，6-镇压组件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种秸秆带状旋耕还田机，以解决现有的秸秆带状旋耕还田机及旋耕还田方法对土壤破坏性大、且影响种子着土的技术问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1-图2所示，本实施例提供一种秸秆带状旋耕还田机100，包括悬架1，用于对秸秆进行旋耕，还包括安装在悬架1上的灭茬粉碎刀组3、分段元件4、旋耕刀组5和镇压组件6，悬架1用于连接行走车，并能够在行走车的带动下移动，以便于在行走过程中，对不同位置的秸秆进行旋耕处理，更优的，行走车为拖拉机，灭茬粉碎刀组3、分段元件4、旋耕刀组5和镇压组件6依次排列且均固定在悬架1上，从而对各部件进行集成，实现各功能的集成，提高旋耕还田效率，行走时，行走时，灭茬粉碎刀组3位于前端，从而实现在行走过程中，先利用灭茬粉碎刀组3对秸秆粉碎形成粉碎秸秆，粉碎秸秆覆盖于地表，再利用分段元件4对粉碎秸秆进行归带，即将粉碎秸秆分行形成若干条秸秆带，且秸秆带的宽度小于粉碎秸秆的宽度，使得粉碎秸秆在地表呈带状分布，实现了秸秆还田区域与作物种植区域的分离，在对秸秆进行充分利用的同时，还保证秸秆不完全覆盖于地表，从而在后期播种过程中，将种子播在没有秸秆的地表，避免影响作物的出苗率，旋耕刀组5用于对归带后的秸秆进行旋耕，从而避免大面积深耕土地，从而有效保护土地，镇压组件6用于对旋耕后的地面进行镇压，以保证土地的平整度。

具体地，本实施例提供的秸秆带状旋耕还田机还包括传动组件2，传动组件2的动力输入轴用于连接行走车的输出轴，传动组件2的动力输出轴能够带动灭茬粉碎刀组3、分段元件4和旋耕刀组5转动。

如图6所示，分段元件4包括绞龙轴41、多个绞龙叶片42和多个镇压板43，绞龙轴41的一端与传动组件2的动力输出轴固定，更优的，绞龙轴41的一端穿过侧板12并与一皮带轮25同轴固定，绞龙轴41的另一端转动安装在另一侧板12上，以保证绞龙轴41的稳定转动，多个绞龙叶片42间隔固定在绞龙轴41的轴向上不同位置，各镇压板43均固定在绞龙轴41上，且各镇压板43分别固定在相邻的绞龙叶片42之间，以及绞龙轴41的两端，传动组件2能够带动绞龙轴41转动，并使绞龙轴41带动绞龙叶片42和镇压板43转动，更优的，绞龙叶片42为两个，镇压板43为三个，两个绞龙叶片42的旋向相反，且均能够将粉碎后的秸秆向相互靠近的方向输送，从而实现对粉碎后的秸秆的归带，同时，镇压板43对归带后的秸秆进行镇压。

传动组件2包括前皮带、后皮带、多个皮带轮25、前传动轴22、后传动轴24、前置变速箱21和后置变速箱23，前置变速箱21的动力输入轴用于连接行走车的输出轴，即拖拉机的输出轴，并能够在行走车的输出轴的带动下转动，从而避免设置其他驱动装置，简化整体结构，前置变速箱21的动力输出轴与前传动轴22的一端固定连接，且前置变速箱21的动力输出轴与前传动轴22同步转动，前传动轴的另一端、灭茬粉碎刀组3的一端、分段元件4的一端均固定一皮带轮25，以便于在单次行走过程中，即可实现秸秆粉碎和归带操作，提高工作效率，且保证对秸秆的充分利用，各皮带轮25之间通过前皮带传动连接，保证各皮带轮25同时转动，且前传动轴22能够在前置变速箱21的带动下转动，并使灭茬粉碎刀组3和分段元件4转动。

前置变速箱21的动力输入轴上远离行走车输出轴的一端与后置变速箱23的动力输入轴的一端连接，后传动轴24的一端与后置变速箱23的动力输入轴固定，后传动轴24的另一端和旋耕刀组5的一端均固定一皮带轮25，后传动轴24上的皮带轮25和旋耕刀组5上的皮带轮25通过后皮带传动连接。

如图3所示，前置变速箱21包括前壳体211、前动力输入轴212、前主动锥齿轮214、前从动锥齿轮215和前端盖216，前动力输入轴212穿过前壳体211上相对的两侧壁，且前动力输入轴212的两端分别与前壳体211的两个侧壁转动连接，前主动锥齿轮214和前从动锥齿轮215均位于壳体内，前主动锥齿轮214与前动力输入轴212同轴固定，前从动锥齿轮215与前动力输出轴213同轴固定，前动力输入轴212与前动力输出轴213垂直，且前从动锥齿轮215与前主动锥齿轮214的外周啮合，实现转动方向的改变，前动力输出轴213的一端与前壳体211的侧壁通过前端盖216转动连接，前传动轴22的一端能够伸入前端盖216内部并与前动力输出轴213固定连接，保证前置变速箱21在运转时，能够带动前传动轴22转动，并使前传动轴22带动灭茬粉碎刀组3和分段元件4转动。

如图4所示，后置变速箱23包括后壳体231、后动力输入轴232、后主动锥齿轮234、后从动锥齿轮235、后通盖236和后堵盖237，后动力输入轴232穿过后壳体231的一侧壁，并与后主动锥齿轮234同轴固定，使得后动力输入轴232能够带动后主动锥齿轮234转动，后主动锥齿轮234和后从动锥齿轮235均位于壳体内，后从动锥齿轮235与后动力输出轴233同轴固定，后动力输入轴232与后动力输出轴233垂直，且后从动锥齿轮235与后主动锥齿轮234的外周啮合，实现转动方向的改变，保证后从动锥齿轮235的转动，后动力输出轴233的两端分别穿过后壳体231上相对的两侧壁，且后动力输出轴233的一端与后壳体231的侧壁通过后堵盖237转动连接，后动力输出轴233的另一端与后通盖236转动连接，并能够穿过后通盖236与后传动轴24的一端固定连接，保证后置变速箱23在运转的同时能够带动后传动轴24转动，并使后传动轴24带动旋耕刀组5工作。

如图1-图2所示，悬架1包括悬挂元件11、多个横梁14和两块侧板12，各横梁14的两端分别固定在两个侧板12上，且多个横梁14沿侧板12的长度方向依次排列，用于实现两个侧板12的连接与相对位置的固定，悬挂元件11固定在一个横梁14上，且靠近灭茬粉碎刀组3设置，悬挂元件11用于连接行走车，灭茬粉碎刀组3、分段元件4、旋耕刀组5和镇压组件6均安装在两块侧板12之间，以实现各组件的固定。

如图5所示，灭茬粉碎刀组3包括粉碎轴31、多个粉碎刀座32和多个粉碎刀片33，粉碎轴31的一端与传动组件2固定，更优的，粉碎轴31的一端穿过侧板12并与一皮带轮25同轴固定，粉碎轴31的另一端转动安装在另一侧板12上，以保证粉碎轴31的稳定转动，多个粉碎刀座32沿粉碎轴31的轴向和周向均匀固定，以保证对秸秆粉碎的均匀性，一个粉碎刀座32对应一个粉碎刀片33，且粉碎刀片33的一端铰接在粉碎刀座32内，实现粉碎刀片33的安装，粉碎刀片33的另一端用于对秸秆进行粉碎，传动组件2能够带动粉碎轴31转动，并使粉碎轴31带动粉碎刀座32和粉碎刀片33转动，更优的，粉碎刀片33的宽度为6cm，长度为12cm，粉碎刀片33为双面齿式刀刃，具有两片刀片，且各刀片均弯折成具有夹角的片状，夹角为120°。

如图7所示，旋耕刀组5包括旋耕轴51、多个旋耕刀座52和多个旋耕刀片53，旋耕轴51的一端与传动组件2固定，更优的，旋耕轴51的一端穿过侧板12并与一皮带轮25同轴固定，旋耕轴51的另一端转动安装在另一侧板12上，以保证旋耕轴51的稳定转动，多个旋耕刀座52沿旋耕轴51的轴向和周向均匀固定，一个旋耕刀座52对应一个旋耕刀片53，且旋耕刀片53的一端固定在旋耕刀座52内，旋耕刀片53在旋耕轴51的径向上向远离旋耕轴51的方向延伸，以对土地进行旋耕，旋耕刀片53的刀头531沿旋耕轴51的轴向弯曲，保证旋耕效果，更优的，旋耕刀片53为硼钢材料制成，具有高强度、高韧性和高耐磨性的优点，旋耕刀片53上用于与旋耕刀座52连接的一端(即刀柄)宽度为3cm，刀身最宽处6cm，刀头531与刀柄之间的距离为25cm，旋耕刀片53的一侧为刀刃，另一侧为刀背，刀背的厚度为8mm，刀刃厚度小于刀背厚度的一半，刀头531切线与刀柄切线夹角为105°，刀身切线与刀柄切线夹角为125°，旋耕刀片53倾斜固定在旋耕刀座52内，且旋耕刀片53与旋耕轴51的夹角为25°，入土滑切角范围为120°～160°。

镇压组件6包括多个镇压辊，多个镇压辊沿后传动轴24的轴向均匀排列，镇压辊的轴线与后传动轴24的轴线平行，镇压辊用于接触地面，并能够在行走过程中转动，以对覆盖秸秆的地表进行压实，且镇压辊的两端分别转动安装在悬架1上，并能够围绕镇压辊的中心轴转动，更优的，镇压辊为三个，悬架1还包括四块中间板13，四个所述中间板13均固定在两个侧板12之间，且分别与横梁14固定连接，各中间板13不会影响灭茬粉碎刀组3、分段元件4和旋耕刀组5的正常转动，位于中间的镇压辊，两端分别转动安装在两个中间板13上，位于两端的镇压辊，两端分别转动安装在侧板12和中间板13上，从而保证各镇压辊的正常转动。

实施例二

本实施例提供一种秸秆带状旋耕还田方法，包括以下步骤：

对秸秆粉碎形成粉碎秸秆；

对粉碎秸秆分行形成若干条秸秆带，且秸秆带的宽度小于粉碎秸秆的宽度；

对秸秆带进行旋耕；

对旋耕后的地面进行镇压，实现了秸秆还田区域与作物种植区域的分离，在对秸秆进行充分利用的同时，还保证秸秆不完全覆盖于地表，从而在后期播种过程中，将种子播在没有秸秆的地表，避免影响作物的出苗率，旋耕刀组对秸秆带进行旋耕，从而避免大面积深耕土地，有效保护土地。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。