专利名称：一种变螺距螺旋式果园开沟机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于果园作业机械领域，具体涉及农业机械领域果园开沟的一种自走式立柱 形变螺距螺旋式开沟机。重点是针对集约化管理的果园开沟的复杂作业环境，设计出能集约 化果园开沟需求的自走式开沟机。
背景技术：
果园开沟用于改良果树品质和施肥作业，我国果园开沟大多采用人工作业。目前，除人 力挖沟外，巳有多种挖沟机具出现。其机型主要包括圆盘式、链式、犁铧式和螺旋式等。由 于果园的作业环境复杂和果树的高度密植，因此适用于果园开沟的开沟机甚少。专利申请号 为96204836.4中国实用新型专利公开了一种果园开沟机，该开沟机为前置链式设计，但由于 其开挖沟的宽度和深度比较大，外形尺寸比较大，因而功耗大，不适用于果树比较密集的果 园，同吋该机结构较复杂，整体生产成本显然增加，推广使用受到限制。专利申请号为 90203053.1中国实用新型专利公开了一种立锥式螺旋开沟机，该开沟机主要用于水稻田改旱 作时开沟泄水，适用于水田作业，它主要部件是由开沟装置和抛土装置组成，切土刀片的外 缘曲线为空间圆锥对数螺线，呈倒截锥体型，开沟截面为梯形，抛土叶片为双曲线性，设有 防泥、防水装置。对于果园开沟作业而言，这些结构和装置可简化或不必要，以降低机具的 生产成本。因此，迫切需要一种适用于旱地果园集约化栽培的经济型果园开沟机具。 发明内容
本实用新型的目地在于克服现有技术的缺陷，提供一种经济型的适用于集约栽培果园开 沟的自走式立杵形变螺距螺旋式开沟机，以达到结构简单、造价低廉、实现一机多用的目的， 它能在果园复杂的环境下开挖宽为300ram，深为300 — 400國的矩形沟渠，以满足集约化果园
改良果树品质的根际松土和施肥的需求。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该开沟机主要由手扶拖拉机(1)，螺 旋刀具组合(4)，挡板组合(5)，双输出减速器(10)和连接台架(9)组成。通过连接台 架(9)将手扶拖拉机(1)的动力输出部分与螺旋刀具组合(4)，挡板组合(5)和双输出 减速器(10)连接为一个整体，共同完成开沟作业。本实用新型是以现有手扶拖拉机(1) 或其它移动式动力机为动力，通过双输出减速器(10)得到满足螺旋刀具组合(4)开沟需 求的旋转速度和前进速度，螺旋刀具组合(4)不断铣削土壤，在挡板组合(5)的联合作用 下，将土壤提升并抛撒至沟的两侧，从而完成开沟作业。
具体地，本实用新型结构、构造及其联接关系如下所述螺旋刀具组合(4)由下法兰 (6)、主轴(15)、螺旋叶片(16)、锯齿型切土刀片(17)、端部切削刀片组合(18)和底 锥(19)组成。下法兰(6)与主轴(15)上端面焊合，用来传递动力。为了不使主轴(15) 受单侧力、不堵塞螺旋和开出矩形沟型，本实用新型将主轴(15)上的螺旋叶片(16)外形 设计为双头柱形变螺距螺旋，该螺旋叶片(16)的外螺旋线为变螺距圆柱螺旋线，它的初始
螺旋角为5。，在270國的距离上升1.5圈，该螺旋叶片的内螺旋面与主'轴(15,烤*合，该 螺旋叶片的外螺旋面与所述的锯齿型切土刀片(17)通过螺栓联接。螺旋叶片(16)的底端 面和端部切削刀片组合(18)焊合，主轴(15)底端面与所述的底锥(19)焊合。螺旋叶片 (16)、主轴(15)和锯齿型切土刀片(17)使螺旋刀具组合(4)在运动中集立铣、轴向提 升、螺旋叶片惯性抛撒等功能于一体，使开沟过程中的切削、提升、抛撒一次完成。端部切 削刀片组合(18)和底锥(19)的设计便于螺旋刀具组合初始钻孔作业的完成。端部切削刀 片组合(1S)是由刀座(20)、刀片(21)和联接螺栓(22)构成，刀座(20)与水平面的 夹角呈25°在后端面和螺旋叶片(16)的底端面焊合，刀片(21)由联接螺栓(22)固定在 刀座(21)上，刀片(21)的刃面与刀座(20)平面夹角呈2(T 。
挡板组合(5)由后挡板(23)、侧挡板(25)和侧翼板〔24)组成。后挡板(23)呈 150。圆弧状，它与侧挡板(25)在侧端面呈90°焊合，侧翼板(24)与侧挡板(25)在侧 挡板(25)'上侧端面呈45°夹角焊合。挡板组合(5)保证了所切削的上壤随螺旋不断的提 升而惯性抛撒到沟侧。后挡板(23)与螺旋刀具组合(4)锯齿端部圆周的间隙为10mm，既 能保证不与螺旋刀具组合(4)发生摩擦，又能保证开沟质量。侧挡板(25)的构型起到平 整沟壁和支撑侧翼板(24)的作用，侧翼板(24)的作用是引导土壤排向沟的两侧和限定沟 深。
双输出减速器(10)为单输入双输出减速器，其两个输出轴的转速不同。 一个输出轴与 输入轴成90° ，输入输出传动比为4: 1，达到螺旋刀具组合工作所需的旋转速度；另-一个 输出轴和输入轴同侧，输入输出传动比为10: 1,达到螺旋刀具组合所需的甜进速度。
连接合架(9)由机架连接板(26)、减速器连接板(28)、加强筋(27)和拉杆(29) 组成。机架连接板(26)和减速器连接板(28)焊合，并通过加强筋(27)加固，拉杆(29) 底部与减速器连接板(28)连接，它的上部和拖拉机操纵杆相连接。机架连接板。6)中部 设有4个螺孔，该4个螺孔分别与拖拉机变速箱后端面的4个螺孔对正，以齿轮箱端面联接 螺栓(13)紧固。减速器连接板(28)后部设有6个螺孔，该6个螺孔分别与双输出减速器 (10)底端面的6个螺孔对正，以螺栓紧固。减速器连接板(28)中后部开圆孔，利于双输 出减速器(10)竖直轴伸出。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是螺旋刀具组合的结构示意图。
图3是锯齿型切土刀片结构示意图。
图4是端部切削刀片组合结构示意图。
图5是挡板组合的结构示意图。
图6是连接台架的结构示意图。
图中l一手扶拖拉机；2 —柴油机输出带轮；3 —地面；4一螺旋刀具组合5 —挡板组
合；6 —下法兰盘；7 —上法兰盘；8 —法兰盘联接螺栓；9一连接台架；IO —双输出减速器； ll一减速器输入带轮；12 —减速器输出带轮；13 —齿轮箱端面联接螺栓；14一拖拉机前桥输 入带轮；15 —主轴；16 —螺旋叶片；17—锯齿型切土刀片；18 —端部切削刀片组合；19底
锥；20 —刀座；21—刀片；22 —联接螺栓；23 —后挡板；24 —侧翼板；2 —侧挡板；215 —机
架连接板；27 —加强筋；28 —减速器连接板；29_拉杆。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施作进一步详细描述。 本实用新型的具体结构及其联接关系参见本说明书的《发明内容》部分的设计方案， 为了节约篇幅本段不再重复描述。
本实用新型选用东风12型手扶拖拉机(1)为本开沟机的工作动力，所述的工作动力 从该手扶拖拉机(1)的柴油机输出带轮(2)输入到减速器输入带轮(11),设计传动比为
1.6: 1，在双输出减速器(10)内部，将动力分别传送到两个输出轴。其中一个输出轴与减
速器输入带轮(11)呈90° ，设计输入输出传动比为4: 1，将该轴下端部和上法兰盘(7) 焊合，上法兰(7)和螺旋刀具组合(4)上的下法兰(6)通过法兰盘联接螺栓(8)连接， 将动力传输给螺旋刀具组合(4)，使螺旋叶片(16)实现圆周运动。另外一个输出轴与减速
器输入轴同侧，设计输入输出传动比为10: 1，通过减速器输出带轮(12)将动力传入拖拉
机前桥输入带轮(14)，完成东风12型手扶拖拉机(1)降速，同时带动螺旋刀具组合(4) 做直线运动。作业时，螺旋刀具组合(4)先只做旋转运动，在操作者向下的压力和端部切 削刀片组合(18)以及底锥(19)的联合作用下，完成钻孔的工作。通过观察侧翼板(24) 与地面(3)的距离，使所钻孔的深度满足开沟需求。得到满足需求的孔后，使螺旋刀具组 合(4)同时做圆周运动和直线运动，锯齿型切土刀片(17)的外端面不断对土壤铣削，切 下的土壤由于挡板组合(5)的作用，只能随螺旋叶片运动，在轴向不断的提升，到达地面 (3)以上时，由于惯性作用，抛撒至沟侧，使开沟过程中的切削、提升、抛撒一次完成。 由于在同一横断面上切削下的土壤同时进入螺旋，且底部螺旋不断输送土壤至上部螺旋，为 了不使螺旋叶片(16)发生堵塞，将螺旋叶片(16)设计为变螺距螺旋叶片(具体结构与参 数请参见本说明书《发明内容》 一节)。同时由于侧挡板(25)的作用，使作业后的沟壁相 对其它开沟机要平整。
权利要求1、一种变螺距螺旋式果园开沟机，包括手扶拖拉机的输出带轮(14)和作业执行单元，其特征在于所述的作业执行单元是由螺旋刀具组合(4)，挡板组合(5)，双输出减速器(10)和连接台架(9)组成，所述的螺旋刀具组合(4)由下法兰(6)、螺旋叶片(16)、主轴(15)、锯齿型切土刀片(17)、端部切削刀片组合(18)和底锥(19)组成，所述的锯齿形切土刀片(17)的切削角随螺旋升角连续变大，所述的挡板组合(5)由后挡板(23)、侧挡板(25)和侧翼板(24)组成，所述的连接台架(9)由机架连接板(26)、减速器连接板(28)、加强筋(27)和拉杆(29)组成，所述的螺旋刀具组合(4)和双输出减速器(10)通过下法兰(6)和上法兰(7)由螺栓(8)联接，挡板组合(5)焊接在连接台架(9)下端面，双输出减速器(10)通过螺栓联接在连接台架(9)的上端面，连接台架(9)在左端以齿轮箱端面联接螺栓(13)紧固在手扶拖拉机(1)变速箱后端面，其上端以拉杆(29)连接在手扶拖拉机(1)的操纵杆上。
2、 根据权利要求1所述的开沟机，其特征在于所述的螺旋刀具组合(4)中的螺旋叶 片(16)外形为双头柱形变螺距螺旋，它的内螺旋面与主轴(15)焊合，外螺旋面与锯齿型 切土刀片(17)通过螺栓联接，螺旋叶片(16)的底端面与端部切削刀片组合(18)焊合， 所述的主轴(15)底端面与所述的底锥(19)焊合，螺旋叶片(16)的外螺旋线的初始螺旋 角为5° ，在270mm的距离上升1.5圈。
3、 根据权利要求1或2所述的开沟机，其特征在于所述的端部切削刀片组合(18)由 刀座(20)、刀片(21)和联接螺栓(22)组成，刀座(20)与水平面夹角呈25°在后端面 与螺旋叶片(16)的底端面焊合，刀片(21)由联接螺栓(22)固定在刀座(20)上，刀片(21)的刃面与刀座(20)平面夹角呈2(T 。
4、 根据权利要求1所述的开沟机，其特征在于所述的挡板组合(5)的后挡板(23) 呈150°圆弧状，它与侧挡板(25)在侧端面呈90°焊合，侧翼板(24)与侧挡板(25)在 侧挡板(25)上侧端面呈45°夹角焊合，后挡板(23)与螺旋刀具组合(4)锯齿端部圆周 的间隙为10mm。
专利摘要本实用新型属于一种变螺距螺旋式果园开沟机。由手扶拖拉机的动力输出部件、螺旋轴组合、挡板组合、双输出减速器和连接台架组成。特征是，螺旋轴组合由螺旋叶片、主轴、锯齿型刀片、端部切削刀片组合和底锥组成。螺旋叶片外形为双头柱形变螺距螺旋，它的内螺旋面与主轴焊合，外螺旋面与锯齿型刀片联接，螺旋叶片底端面与端部切削刀片组合焊合，主轴底端面与底锥焊合，螺旋叶片的外螺旋线为变螺距圆柱螺旋线，初始螺旋角为5°，在270mm的距离上升1.5圈。动力通过双输出减速器满足开沟和行走需求。本机结构简单、造价低、适合集约化果园作果树根际松土和开沟施肥使用。
文档编号A01B39/08GK201057693SQ200720085459
公开日2008年5月14日 申请日期2007年6月26日 优先权日2007年6月26日
发明者吴福通, 周善鑫, 廖宜涛, 廖庆喜, 李继波, 新 林, 田波平, 舒彩霞, 覃国良, 马爱丽, 黄海东 申请人:华中农业大学