谷物收割机切碎装置以及谷物收割机的制作方法

本发明涉及一种秸秆粉碎装置，更具体地涉及一种用于小麦、油菜以及水稻等谷物的收割机的切碎装置。还涉及一种采用这种切碎装置的谷物收割机。

背景技术：

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

通常谷物经收割机收割后，没有通过粉碎就直接撒落在田地里，秸秆较长，影响翻耕作业。有的地方农户采用传统焚烧秸秆的方法后进行翻耕作业。这样做法的缺陷一方面会造成严重的空气污染，并且有时火苗难以控制，易于引发火灾；另一方面，秸秆焚烧后破坏了秸秆内部有机质，浪费了有机肥料资源。

市场上有些谷物收割机配备了切碎装置，但是由于动刀、定刀的结构等排布的不合理性，粉碎效果不理想，达不到期望效果。现有的切碎装置，是在收割机外增加带有两侧固定侧板及护罩的切碎装置，不但体积大，质量重，而且安装不便。另外，现有谷物收割机切碎装置的动刀与动刀之间、动刀与定刀之间间距排布不合理，切碎效果不理想。现有的切碎装置是设置在收割机的外部的装置，其具有悬臂长，轴头磨损大，易变形，使用寿命短的缺陷。进一步地，现有切碎装置的切碎部分的工作空间范围大，震动大，容易导致动刀片与定刀片发生碰撞，切碎装置易损坏，易于引发安全事故。

因此，现有技术中需要一种获得更好的切碎效果并且确保使用安全性的用于谷物收获机的切碎装置。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的如上所述的问题，提出一种能够解决现有技术中存在的问题的用于谷物收割机的切碎装置，通过该切碎装置对收获作物的秸秆进行粉碎后抛洒到农田中，由此实现秸秆还田。

本发明提出一种谷物收割机切碎装置，该谷物收割机切碎装置包括旋转轴、围绕旋转轴相对固定地设置的滚筒、沿着滚筒的圆周方向均匀间隔地设置在滚筒的外壁上的多排刀座、设置在多排刀座中的每一个中的动刀片以及与动刀片相对应地设置的定刀片。进一步地，相邻的动刀片之间的间隔为34mm-38mm，并且相邻的动刀片与定刀片之间的间隔为14mm-18mm。

根据本发明的设置成如上间隔的动刀片和定刀片在作业期间能够使所收获作物的秸秆达到最佳的粉碎效果，由此能够使达到最佳粉碎效果的秸秆直接撒施到农田中，通过进一步的翻耕将粉碎后的秸秆作为有机肥翻入地下。

根据本发明的谷物收割机切碎装置的一个优选的实施例，相邻的动刀片之间的间隔为35mm-37mm，相邻的动刀片与定刀片之间的间隔为15mm-17mm。进一步地，相邻的动刀片之间的间隔可以为36mm，相邻的动刀片与定刀片之间的间隔可以为16mm。

在根据本发明的谷物收割机切碎装置的另一个优选的实施例中，沿着滚筒的圆周方向在滚筒的外壁上均匀间隔地设置有三排刀座。

根据本发明的谷物收割机切碎装置的再一个优选的实施例，动刀片通过螺栓和螺母固定地设置在刀座中。

在根据本发明的谷物收割机切碎装置的还一个优选的实施例中，在滚筒的端部设置有护罩，高护罩使滚筒、刀座和动刀片与外部隔离。

根据本发明的谷物收割机切碎装置的又一个优选的实施例，在旋转轴的端部设置有驱动轮，驱动轮通过键槽结构相对固定地设置在旋转轴的端部上。

在根据本发明的谷物收割机切碎装置的另一个优选的实施例中，旋转轴通过设置在其两端的轴承支承地设置在谷物收割机的侧壁内。

进一步地，本发明还提供一种谷物收割机，该谷物收割机包括如上所述的任一种谷物收割机切碎装置。

根据本发明的谷物收割机能够对所收获的作物秸秆进行高效地粉碎，从而将粉碎的秸秆回撒到农田中，从而实现秸秆还田。由于根据本发明的谷物收割机能够将秸秆粉碎到不影响耕种作物的程度，因此其能够确保下茬作物的顺利种植。另外，由于根据本发明的谷物收割机将作物秸秆粉碎至合适的粒径大小，因此并未过多消耗发动机的能量，从而最大程度地节约了能源。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，将能够更容易地理解和认识本发明的上述以及其他特征和优点，在附图中：

图1是根据本发明的谷物收割机切碎装置的局部剖切的侧视图。

图2是根据本发明的谷物收割机切碎装置的动刀组件的立体视图。

图3是根据本发明的谷物收割机切碎装置的动刀组件的侧视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

如图1所示，示出根据本发明的谷物收割机切碎装置10的局部剖切的侧视图。根据本发明的谷物收割机切碎装置包括旋转轴12、围绕旋转轴12相对固定地设置的滚筒14、沿着滚筒14的圆周方向均匀间隔地设置在滚筒14的外壁上的多排刀座16、设置在多排刀座16中的每一个中的动刀片18以及与动刀片18相对应地设置的定刀片20。在此，旋转轴12可以采用实心轴的形式，当然也可以采用空心轴的形式。滚筒14可以通过焊接等方式固定地设置在旋转轴12的外周上，比如可以在滚筒14的两端的内部固定地设置端板142，比如可以在滚筒14的端部的内部焊接圆形端板，或者也可以设置成幅板的形式，然后使旋转轴12穿过设置在端板142中的通孔，并通过焊接等固定方式将端板142焊接到旋转轴12上。刀座16也可以通过焊接的形式固定地设置在滚筒14的外周壁上。由此，在谷物收割机切碎装置10的旋转轴12被驱动旋转时，旋转轴12带动滚筒14旋转，滚筒14则可以带动设置在滚筒14的外壁上的刀座16旋转，从而使得设置在刀座16中的动刀片18也随之旋转。旋转的动刀片18与相对固定地设置在定刀片20在相对运动期间对所收获作物的秸秆进行切割操作。

为了提高根据本发明的谷物收割机切碎装置10的粉碎效率并且改善粉碎效果，可以将相邻的动刀片18之间的间隔D₁设置为34mm-38mm，另外，可以将相邻的动刀片18与定刀片20之间的间隔D₂设置为14mm-18mm。根据本发明的设置成如上间隔的动刀片18和定刀片20在作业期间能够使所收获作物的秸秆达到最佳的粉碎效果，由此能够使达到最佳粉碎效果的秸秆直接撒施到农田中，通过进一步的翻耕将粉碎后的秸秆作为有机肥翻入地下。

如图1所示，定刀片20可以采用U形刀片的形式，即U形的端部设置成刀刃，U形的底部通过螺栓和螺母固定在谷物收割机切碎装置10的壳体上。如图1所示，可以将动刀片18和定刀片20依次间隔地设置，即每个动刀片18设置在相邻的两个定刀片20之间，每个定刀片20设置在相邻的两个动刀片18之间。如果设置有偶数个动刀片18，则可以设置除U形刀片之外的半个U形刀片，从而使得定刀片20的数目刚好比动刀片18的数目多一个，由此可以使旋转的动刀片18实现最大的利用率。

另外，为了进一步地提高谷物收割机切碎装置10的粉碎效率并且改善粉碎效果，可以将相邻的动刀片之间的间隔D₁设置为35mm-37mm，并且将相邻的动刀片与定刀片之间的间隔D₂设置为15mm-17mm。发明人分别对动刀片间隔D₁为34mm、35mm、36mm、37mm和38mm和相应的动刀片与定刀片间隔D₂为14mm、15mm、16mm、17mm和18mm的谷物收割机切碎装置10进行了仿真和实物实验，经过分析实验所获得的数据可知，刀片之间的间隔越小，秸秆的粉碎程度越高，即粉碎粒径越小，但是消耗的能量相应地增加。反之，刀片间隔越大，虽然能耗较小，但是粉碎效果不佳。当相邻的动刀片18之间的间隔D₁设定为36mm，并且相邻的动刀片18与定刀片20之间的间隔D₂设定为16mm时，既能够满足粉碎要求，同时也不会消耗过多的能量。

如图2所示，示出根据本发明的谷物收割机切碎装置10的动刀组件的立体视图，图3则示出根据本发明的谷物收割机切碎装置10的动刀组件的侧视图。如图所示，可以沿着滚筒14的圆周方向在滚筒14的外壁上均匀间隔地设置有三排刀座16。当然，也可以设置更多排数或更少排数的刀座，比如可以沿着滚筒14的圆周方向在滚筒14的外壁上均匀间隔地设置有二排或四排刀座16。在每一个刀座16中均设置有一个动刀片18。刀座16可以设计成浅U形的形式，并且在浅U形的底部加工有安装孔，比如可以加工两个安装孔，从而有利于将动刀片18牢固地固定在刀座16中。动刀片18上也可以加工有与刀座16上的安装孔相对应的固定孔，比如可以在动刀片18的根部加工两个固定孔。动刀片18可以通过螺栓162和螺母164固定地设置在刀座16中。可以在螺母164的与螺栓162接合的内部增设垫片和/或弹簧垫圈，从而使动刀片18能够更加牢固地固定在刀座16中，并且为动刀片18和刀座16提供保护。

进一步地，在滚筒14的端部设置有护罩22，护罩22可以对滚筒14以及设置在滚筒14上的刀座16和相应的动刀片18起到保护作用。护罩22可以制作成圆盘状，并且可以焊接在滚筒14的端部上。在旋转轴12的靠近滚筒14的端部的位置处设置有轴承24，轴承24的外圈可以与谷物收割机切碎装置10的壳体11相对固定地连接，其内圈与旋转轴12过盈配合在一起，护罩22可以与壳体11密封地配合，从而使谷物收割机切碎装置10的内部与轴承24间隔开，如图1所示。

为了为根据本发明的谷物收割机切碎装置10提供动力，在旋转轴12的端部设置有驱动轮26，驱动轮26通过键槽结构相对固定地设置在旋转轴12的端部上，在此驱动轮26为驱动带轮。当然，在此也可以采用链轮以及其他驱动机构。可以在驱动轮26的内壁上设置键槽，并且在旋转轴12的端部的外壁上设置与之相对应的键槽，通过设置在键槽中的键使旋转轴12和驱动轮26相对固定地连接在一起，从而将驱动轮26的旋转运动传递给旋转轴12。可以在旋转轴12的端面上设置有螺纹孔，并且将驱动轮26的固定端面设置成与旋转轴12的端面相齐平。在相齐平的端面上设置有挡圈28，通过螺栓30将挡圈28固定到旋转轴12的端面上，由于挡圈28同时覆盖驱动轮26的固定端面的一部分，因此能够将驱动轮26固定到旋转轴12的端部。进一步地，可以在螺栓30与挡圈28之间设置弹簧垫圈，通过弹簧垫圈对螺栓30和挡圈28提供保护作用。

根据本发明的谷物收割机切碎装置10是内置于收割机脱谷室内的装置，采用由旋转轴12、滚筒(可以由钢管制成)14、端板142和刀座16组合焊接而成的滚轴组件，并且在刀座16中装配动刀片18，通过驱动轮26传动力矩形成高速旋转的切碎体对秸秆进行高效切割。通过控制动刀片18之间的间距以及动刀片18与定刀片20之间的间距达到最佳的粉碎效果。根据本发明的谷物收割机切碎装置10通过采用半U形单刀定刀片，解决了粉碎空间不足的问题，使旋转中的动刀片18的利用率达到最大化。

根据本发明的谷物收割机切碎装置10的切碎工作部分空间范围小，是传统切碎机工作部分空间的大约一半，动平衡小，振动小，装置稳定，不易发生故障；另外，该装置占用空间小，质量轻，成本低，能够减轻整机重量，增加收割机在田块的整机通过性。

另外，本发明还提出一种谷物收割机，该谷物收割机包括如上所述的任一种谷物收割机切碎装置。该谷物收割机能够对所收获的作物秸秆进行高效地粉碎，从而将粉碎的秸秆回撒到农田中，从而实现秸秆还田。由于根据本发明的谷物收割机能够将秸秆粉碎到不影响耕种作物的程度，因此其能够确保下茬作物的顺利种植。另外，由于根据本发明的谷物收割机将作物秸秆粉碎至合适的粒径大小，因此并未过多消耗发动机的能量，从而最大程度地节约了能源。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改进或变型。