牵引式秸秆收集粉碎打捆机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及一种农业机械装备，具体说是一种由大马力拖拉机牵引行走，对收获后站立或散铺、条铺在田间的农作物秸杆进行有效收集、捡拾、粉碎、输送、压实、打捆等连续作业的牵引式秸杆收集粉碎打捆机。
【背景技术】
[0002]我国是能源消耗大国，但能源储备相对较少，能源供求矛盾日显突出；特别是我国能源消耗品类中，石化能源所占比重较大，燃烧排放二氧化碳、二氧化硫等有害气体对大气环境污染形成的压力越来越大。努力实现能源供应多元化，拓展解决能源紧缺多途径，特别是积极开发利用可再生清洁能源，是我国能源战略的必然选择。根据我国政府公布的《“十二五”能源发展规划》安排，到2015年我国能源需求总量将达到40亿吨标煤；为此除增加传统石化能源生产供应能力外，规划可替代和节约传统石化能源的全部非石化能源生产能力需达到4.7亿吨标煤，占全部能源需求量11.75%，其中生物质能源生产能力需达到1.65亿吨标煤，占全国能源需总量的4.13%,占全部非石化能源生产总能力的35.11%。
[0003]积极开发利用可再生清洁的生物质能源，农作物秸杆是最重要的原料资源。我国政府历来都十分重视对农作物秸杆的开发利用，国务院早在2008年就以国办发
[2008] 105号文件形式，颁发了《关于加快农作物秸杆综合利用的意见》，国家发改委、农业部、财政部在2011年11月29日以发改环资
[2011] 2615号文件形式，联合发文颁布了《“十二五”农作物秸杆综合利用实施方案》。在各级政府大力提倡鼓励开发利用农作物秸杆的优惠政策拉动下，最近几年很多高等院校、科研单位、生产企业及广大农户，都不再把农作物秸杆看成是农业生产的副产品或废弃物，而是当成一种宝贵的原料资源不断进行深度开发利用，也取得了比较显著效果。据有关资料介绍，目前我国有农作物播种面积16.5亿亩，年产生农作物秸杆总量约8.4亿吨；已实现有效开发利用的方法和能力有:农户做饭取暖制肥自用约0.21亿吨，养畜饲料利用约1.34亿吨，粉碎还田利用约0.82亿吨，各类工业原料利用约
0.23亿吨，食用菌培养基利用约0.15亿吨，生物质能源转化利用约1.18亿吨。综上所计，我国农作物秸杆年有效利用总量约3.93亿吨，但也仅占农作物秸杆年总产量的46.79%，仍有约4.47亿吨的农作物秸没有得到有效利用；更为可惜的是，这些农作物秸杆中的绝大部分，因当地农户既无法利用，又无力保存，不得不采取随意丢弃或就地放火焚烧，焚烧农作物秸杆产生大量烟气和微尘颗粒，不仅严重污染大气环境，直接危害人类身体健康，而且对铁路、公路、航空等交通运行也构成严重隐患。
[0004]我国是农、林业生产大国，可提供开发利用生物质能的原料品种、资源都十分丰富，但理论研究和社会实践都证明:农作物秸杆是其中经济效益好、资源数量大、工艺技术成熟的最佳品种，在发展壮大生物质能源产业中大有可为。据有关资料介绍，经过短短十几年的发展建设，我国以农作物秸杆做原料的生物质能源产业从无到有，已经初具规模；现已建成沼气集中规模供气工程114项，热解气化集中规模供气工程156项，固体炭化固化成型加工企业898家，秸杆发电工程项目装机总容量740万kw ;年有效利用农作物秸杆总量已高达1.18亿吨，取得了较好的经济效益、环境效益和社会效益；尽管我国的农作物秸杆能源转化利用已经取得了巨大成效，但远远不能满足能源市场对可再生清洁生物质能的巨大需求，也远远不能满足广大农户将农作物秸杆转化成资源增加收益的强烈愿望。各级政府文件和很多专家学者早就明确指出，生物质能转化生产企业需要有常年均衡的生产节拍、稳定充足的原料供应、整齐规范的原料形状等基本转化生产条件，这些条件要求与农作物秸杆自身存在的季节性强、集中度高、体积松散、收集运输保管困难等物性特征形成巨大矛盾；这种矛盾正是制约限制生物质能源产业发展壮大的关键瓶颈，而舒缓解决这个瓶颈的措施，就是开发研制批量生产能对农作物秸杆进行田间捡拾粉碎、压实打捆的专用技术装备。
[0005]最近几年，很多高等院校、科研单位和生产企业都纷纷投入大量人力、财力，积极参与农作物秸杆粉碎打捆专用技术装备的开发研制工作，有很多机型已陆续投放市场，也有很多科研成果和专利技术开始公开披露，发展势头很猛，不仅极大提高了生产制造能力，而且也使技术水平得到了极大进展；但现有机型依然存在一些弱点或不足。现有机型大体可分成四类。
[0006]一是固定式粉碎打捆型。这种机型固定在作业场地，采取电动机或拖拉机提供动力，人工喂入秸杆，机械粉碎压实，人工穿绳打捆作业形式，具有结构简单、动力方便、操纵容易、价格低廉等优势；但存在着需提前运储大量秸杆、劳动强度大、生产效率低等缺陷。
[0007]二是牵弓I式人工喂入粉碎打捆机型。这种机型采取由轮式拖拉机牵弓I行走提供动力，人工伴随喂入、机械粉碎压实、人工穿绳打捆作业形式，具有结构简单、操纵容易、价格较低等优势；但存在着耗费人力多、劳动强度大、生产效率低、不能进行大面积作业等缺陷。
[0008]三是牵弓I式横向捡拾粉碎打捆机型。这种机型采取由轮式拖拉机牵弓I行走提供动力，配置横向捡拾粉碎装置、纵向机械一次性压实，机械穿绳接结打捆作业形式，具有耗用人力少、安装维修方便、驾驶员操纵控制方便等优势；但存在着结构复杂、作业故障多、捆包密实度较低、不能对站立秸杆作业、价格较高等缺陷。
[0009]四是牵引式纵向捡拾粉碎打捆机型。这种机型采取由轮式拖拉机牵弓I行走提供动力，配置前置捡拾粉碎装置、纵向多次压实、机械穿绳、人工接结打捆作业形式，具有整机结构布置合理、生产效率高、作业故障少、捆包密实性好、价格适中等优势；但也存在着主机较长，作业转变半径大，需配置I人接结捆扎等缺陷。
[0010]本发明专利在认真研究分析我国现有从事农作物秸杆捡拾粉碎、压实打捆作业各类机型存在弱点或不足的基础，根据生物质能转化生产企业对原料的要求条件，有针对性在整体结构布置安排、作业功能部件集成整合、传输动力匹配选择等关键核心技术方面采取多项创新技术措施，研究设计出一种由大马力拖拉机牵引行走提供动力，能对收获后站立或散铺、条铺在田间的农作物秸杆进行有效收集、捡拾、粉碎、输送、压实、打捆等连续作业的牵引式秸杆收集粉碎打捆机。
【发明内容】
[0011]本发明专利拟解决的技术问题本发明专利通过在整体结构布置安排、作业功能部件集成整合、传输动力匹配选择等关键核心技术方面采取多项创新技术，解决好整机机架以承载方式安装连接全部作业功能部件时，能提供较好的整体稳定刚性、精确形位基准功能；解决好收集粉碎输送装置作业时，能具有前置悬挂液压升降、行走作业自动仿形、有效收集粉碎传输各种形态农作物秸杆功能；解决好粉碎秸杆填料装置作业时，能具有连续不间断接收累积粉碎秸杆、间歇式相向旋转拨进、快速顺畅填料功能；解决好秸杆压实打捆装置作业时，能具有活塞式连续压缩、液压驱动穿绳、侧壁夹紧调整捆包密实度、捆包顶挤逐步移出功能等技术问题。
[0012]本发明专利解决技术问题采取的技术方案
本发明专利解决的技术问题，通过以下技术方案予以实现:研究设计出一种由大马力轮式拖拉机牵引行走提供动力，对收获后在田间站立或散铺、条铺的农作物秸杆进行有效收集、捡拾、粉碎、输送、压实、打捆等连续作业的牵引式秸杆收集粉碎打捆机，包括整机机架、收集粉碎输送装置、粉碎秸杆填料装置、秸杆压实打捆装置、动力传输系统等主要作业功能部件。
[0013]研究设计的整机机架，是一种以承载方式安装连接全部作业功能部件的基础部件，包括主机机架、牵引机架、行走轮。
[0014]所述的主机机架，由底梁、横梁连接组成底盘，由顶梁、横梁连接组成顶架，再通过两侧立柱连接形成一种框架结构形式；各种梁、柱单件均选择使用碳结钢型材制成，用全约束焊接方法焊装固定成框架结构形式的刚性整体。
[0015]所述的牵引机架，由牵引连接平台、侧梁、支柱、横梁连接形成一种支架结构形式；各种单件均选择使用碳结钢型材制成，用全约束焊接方法焊装固定成支架结构形成的刚性整体；再用焊接方法焊装固定在主机机架的前方。
[0016]所述的行走轮，选择使用拖拉机行业通用行走轮，通过采取轮轴安装连接形式整体安装在主机机架底盘两侧。
[0017]组成牵引式秸杆收集粉碎打捆机的收集粉碎输送装置、粉碎秸杆填料装置、秸杆压实打捆装置、动力传输系统等作业功能部件，均以承载连接方式分别安装连接固定在整机机架的不同位置上，形成牵引式秸杆收集粉碎打捆机的整机形象；通过严格管控整机机架各种梁、柱、架单件的形状精度及相关零件平行度、垂直度等形位精度，使整机机架获得最佳整体稳定刚性和准确形位精度，可以为各种作业功能部件的安装连接提供有效的承载耐压能力和精确形位基准，在作业过程中能确保整机运行平稳顺畅，坚固耐用。
[0018]研究设计的收集粉碎输送装置，通过悬挂升降臂铰接安装在主机机架的前方，是一种对收获后站立或散铺、条铺的农作物秸杆，进行有效收集、捡拾、粉碎、输送等连续作业的功能部件，包括壳体、捡拾粉碎器、搅龙输送器、悬挂升降装置、行走仿形轮。
[0019]所述的壳体，选择使用碳结钢钢板和型材做原料，用焊接方法焊装固定成“匚”型结构形式的刚性整体，在壳体左侧壁上焊装固定有横向搅龙输送筒筒体。壳体内，安装布置有捡拾粉碎滚轴、横向搅龙滚筒等零部件；壳体外，安装布置有捡拾粉碎主动皮带轮、捡拾粉碎滚轴从动皮带轮、输送器主动皮带轮、输送器从动皮带轮、传动皮带压紧轮、竖向搅龙输送筒、输送器锥齿轮箱、悬挂接头、行走仿形轮等零部件。
[0020]所述的捡拾粉碎器，由捡拾粉碎滚轴、轴承座、捡拾粉碎滚轴从动皮带轮、输送器主动皮带轮组成。捡拾粉碎滚轴，包括捡拾粉碎轴管、刀座、刀片、捡拾粉碎主轴；捡拾粉碎轴管选择使用碳结钢无缝钢管制成，在捡拾粉碎轴管圆周上按设计的螺旋升角，以等间距距离焊装固定有刀座，每个刀座上通过销轴安装固定有2片刀片，刀片以销轴为中心可以在刀座上自由活动；捡拾粉碎主轴选择使用碳结钢圆钢制成，通过两端固定板焊装固定在捡拾粉碎轴管的内腔里，通过轴承座安装固定在壳体两侧侧壁的下方；露出壳体左侧侧壁外的轴头上安装固定有捡拾粉碎滚轴从动皮带轮，通过传动皮带与捡拾粉碎主动皮带轮相连接，接受捡拾粉碎动力，通过设置的传动皮带压紧轮调整传动皮带张紧度；露出壳体右侧侧壁外的轴头上安装固定有输送器主动皮带轮，通过传动皮带与输送器从动皮带轮相连接，传递输出输送动力。
[0021]所述的搅龙输送器，由横向搅龙输送筒、竖向搅龙输送筒、轴承座、输送器从动皮带轮、输送器锥齿轮箱组成。横向搅龙输送筒，包括横向搅龙输送筒筒体、横向搅龙滚筒；横向搅龙输送筒筒体，选择使用碳结钢钢板做原料，通过三辊滚压方法卷筒焊接制成，筒体右端直接焊装固定在收集粉碎输送装置壳体左侧壁预留的焊装工艺孔上，筒体左端在设计的横竖搅龙输送筒切线交汇处位置上设有出料口，在出料口周边焊装固定有出料口连接法兰盘，与竖向搅龙输送筒的进料口连接法兰盘相连接；横向搅龙滚筒，包括横向搅龙滚筒筒管、螺旋叶片、横向输送器主轴，横向搅龙滚筒筒管选择使用碳结钢无缝钢管制成，横向搅龙滚筒筒管表面上焊装固定有按设计螺旋升角、螺距、片高形态的螺旋叶片；横向输送器主轴选择使用碳结钢