旋碎式冲振深松机的制作方法

本实用新型涉及耕整底土用机械，尤其是一种旋碎式冲振深松机。

背景技术：

由于传统耕作方式影响，我国农业用地多年得不到深松，土壤耕作层显著变浅，犁底层逐年增厚，耕地日趋板结，所谓的犁底层是当今世界农耕上的一大公害，由于土壤被压实，使得土壤的空隙减小，土壤的渗水性和通气性降低，下雨时，犁底层阻隔降水入渗而形成严重的水土流失或被侵蚀；干旱缺水时，犁底层阻隔下层土壤水上升供应作物的生长所需，使土壤中的气、热交换不充分，不能充分供给氧气和排除二氧化碳等气体，阻碍根系的正常新陈代谢。

当前我国使用的深松机一般分为振动深松机和非振动深松机，非振动深松机单纯凭借拖拉机等牵引机器的牵引力进行深松，该种深松机犁尖受阻力较大，存在以下缺点：作业负荷大、生产效率低、效果差。

现有的振动式深松机，振动深松时一般采用曲柄摆杆机构上下振动或前后摆动，首先，为了达到比较好的深松效果，其上下振动或前后摆动的幅度较大，但是曲柄摆杆机构摆动时会对土壤产生振动，根据作用力和反作用力的原理，振动深松机的机架和原动件也会产生较大震动，如果长时间震动或者震动幅度过大，都会对机架或零部件的寿命产生影响，并影响到驾驶员的驾驶舒适程度，从而影响工作效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种旋碎式冲振深松机，其避免了机架的震动，并且使振动铲在小的振动幅度下对土壤达到了良好的深松效果。

本实用新型的技术方案是：一种旋碎式冲振深松机，包括机架、传动轴和松土机构，其中，所述机架包括由上至下依次固定连接的上层机架、中层机架和下层机架，上层机架呈水平方向设置，中层机架和下层机架与地面呈20-40°夹角，上层机架上转动连接有传动轴；松土机构包括冲振杆和旋松套，冲振杆设置在旋松套内，冲振杆与旋松套转动连接，旋松套与中层机架和下层机架转动连接，松土机构与地面呈20-40°夹角；传动轴与旋松套之间通过传动连接机构连接，传动轴与冲振杆之间通过曲柄滑块机构连接，曲柄滑块机构中的曲柄与传动轴固定连接；

所述上层机架、中层机架和下层机架之间通过位于四个角处的连接柱固定连接，上层机架上固定有四个传动轴连接件，上层机架上固定有与拖拉机连接的三角悬挂架；

包括至少一组松土机构，一组松土机构包括四个松土机构，对应的设有四个曲柄，松土机构相对于传动轴的中央呈对称设置，相邻曲柄的安装角度之间相差90°。

本实用新型中，所述传动轴包括数段轴体，轴体的轴线在同一直线上，相邻轴体的端部均固定有曲柄连接杆，两相邻曲柄连接杆之间通过曲柄固定连接，曲柄呈偏心设置，一组松土机构包括四对曲柄连接杆，四对曲柄连接杆沿轴体的轴线依次顺时针或逆时针旋转90°设置，从而使相邻曲柄的安装角度相差90°；位于中部的轴体通过锥齿轮组Ⅰ与动力传动轴传动连接，动力传动轴的另一端与万向节转动连接。

所述传动连接机构包括锥齿轮组Ⅱ、转轴和斜齿轮，其中轴体和转轴的顶端均设有锥齿轮，轴体和转轴的顶端通过锥齿轮组Ⅱ传动连接，转轴的下部固定连接有螺纹杆，斜齿轮固定在旋松套的上端，斜齿轮和螺纹杆之间相啮合，转轴与中层机架和下层机架转动连接。当传动轴转动时，通过锥齿轮组Ⅱ将动力传递给螺纹杆，螺纹杆与斜齿轮啮合，从而带动旋松套转动。

所述旋松套的外表面设有数个轴承Ⅰ，对应的在中层机架和下层机架上设有轴承座，轴承Ⅰ固定在轴承座内，从而实现了旋松套与中层机架和下层机架的转动连接，旋松套的下部外表面设有螺旋线式拨土片。旋松套旋转时，螺旋线式拨土片在高速旋转的作用下可以对土壤进行疏松。

所述冲振杆包括套筒和铲体，套筒的顶部固定有滑块，滑块通过连杆与曲柄连接，套筒的外表面设有至少一个轴承Ⅱ，套筒通过轴承Ⅱ与套筒转动连接，套筒内固定有铲体，铲体的底部固定有与水平面呈60°的尾翼。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型的松土机构采用旋松套的旋转和冲振杆呈一定角度的振动相结合的方式，对土壤边旋松边振动，通过旋松套的旋松和冲振杆上下振动过程中产生的冲击同时完成对土壤的疏松，而现有的振动深松机一般只采用上下振动或左右振动的方式疏松土壤，因此本实用新型与现有技术相比，冲振杆在较小的振动幅度下对土壤达到了良好的振动深松效果；

(2)为各冲振杆提供动力的各曲柄的安装角度之间相差90°，使各冲振杆产生的振动波彼此之间相隔四分之一个周期，振动源作用在同一根轴上的相位叠加，抵消振幅，叠加后产生在轴上的波动不大，减轻传动轴的动载荷或震动，减小了传动轴的震动和对机具的影响；

(3)冲振杆呈一定的倾斜角度上下振动，与前后摆动式的冲振杆相比其运动的幅度降低，有效地降低了冲振杆因振动对整个机架产生的影响，同时使冲振杆入土的阻力降到了最低，减小了振动铲的动力损失，使振动深度达到要求。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是本实用新型中机架的立体图；

图4是本实用新型中传动轴的俯视图；

图5是本实用新型中传动轴和旋松套之间的传动连接机构示意图；

图6是本实用新型中松土机构的主视图；

图7是本实用新型中冲振杆的主视图；

图8是本实用新型中旋松套的主视图。

图中：1机架；101上层机架；102中层机架；103下层机架；104连接柱；105传动轴连接件；106三角悬挂架；2传动轴；201轴体；202曲柄连接杆；203动力传动轴；3曲柄滑块机构；301曲柄；302连杆；303滑块；4冲振杆；401套筒；402铲体；403尾翼；5旋松套；6限深轮；7锥齿轮组Ⅰ；8锥齿轮组Ⅱ；9转轴；901螺纹杆；10斜齿轮；11轴承Ⅰ；12轴承Ⅱ；13螺旋线式拨土片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1和图2所示为本实用新型所述的旋碎式冲振深松机，包括机架1、传动轴2和松土机构，所述机架1包括由上至下依次固定连接的上层机架101、中层机架102和下层机架103。上层机架101上转动连接有传动轴2。松土机构包括冲振杆4和旋松套5，旋松套5与中层机架102和下层机架103转动连接，冲振杆4设置在旋松套5内，冲振杆4可以在旋松套5内转动。传动轴2与旋松套5之间通过传动连接机构连接，传动轴2与冲振杆4之间通过曲柄滑块机构连接，曲柄滑块机构中的曲柄与传动轴2固定连接。本实施例中设有四个松土机构，对应的设有四个曲柄，相邻曲柄的安装角度之间相差90°。机架的两侧安装有限深轮6，限深轮6通过螺栓与机架1固定连接，可根据不同的土壤要求调节深松的深度。

如图3所示，所述上层机架101呈水平方向设置，中层机架102和下层机架103与地面呈30°夹角，将机架的宽度降到了最低，机架整体呈紧凑排列，有利于减小机架的振动。上层机架101、中层机架102和下层机架103之间通过位于四个角处的连接柱104固定连接。上层机架101上固定有四个传动轴连接件105，同时上层机架101上固定有三角悬挂架106，机架101通过三角悬挂架106与拖拉机连接。

所述的曲柄滑块机构包括曲柄301、连杆302和滑块303，其中曲柄301与传动轴固定连接，滑块303固定在冲振杆4的顶部，连杆302用于连接曲柄301和滑块303。如图4所示，所述的传动轴2包括数段轴体201，轴体201的轴线位于同一直线上。本实施例中包括六段 轴体，中部的轴体通过锥齿轮组Ⅰ6与动力传动轴203传动连接，动力传动轴203的一端与万向节转动连接。相邻的轴体201端部均固定有曲柄连接杆202，且两相邻曲柄连接杆202之间通过曲柄301固定连接，曲柄301呈偏心设置。本实施例中设有四个曲柄301，四个曲柄301相对于传动轴的中央呈对称设置。如图1所示，最左侧的一对曲柄连接杆沿竖直方向向上设置，其右侧的第二对曲柄连接杆沿水平方向向外设置，第三对曲柄连接杆沿竖直方向向下设置，第四对曲柄连接杆沿水平方向向内设置，从而使相邻曲柄的安装角度相差90°，四个曲柄分别设置在象限坐标系的四个坐标轴上。该种排布方式可使各振动铲产生的振动波彼此之间相隔四分之一个周期，使各振动铲产生的振动源的振动相会抵消，从而达到减震的效果。通过万向节将拖拉机的动力通过动力传动轴203传递给轴体201，轴体201的转动分别通过传动连接机构传递使旋松套5转动，通过曲柄滑块机构带动冲振杆4上下振动。

如图5所示，所述传动连接机构包括锥齿轮组Ⅱ8、转轴9和斜齿轮10，其中轴体201和转轴9的顶端通过锥齿轮组Ⅱ8传动连接，转轴9的下部固定连接有螺纹杆901，所述转轴9可以与螺纹杆901呈一体式结构，转轴9也可以为螺纹杆901。斜齿轮10固定在旋松套5的上端，斜齿轮10和螺纹杆901之间相啮合，当传动轴2转动时，通过锥齿轮组Ⅱ8将动力传递给螺纹杆901，螺纹杆901与斜齿轮10啮合，从而带动旋松套5转动。螺纹杆901分别通过轴承与中层机架102和下层机架103转动连接。

如图6和图8所示，所述冲振杆4旋转设置在旋松套5内。在中层机架102和下层机架103上设置松土机构处分别设置通孔，从而将松土机构放置在中层机架102和下层机架103的通孔内。所述旋松套5的外表面设有两个轴承Ⅰ11，对应的在中层机架102结合下层机架103的通孔处设有轴承座，轴承Ⅰ11固定在轴承座内，从而实现了旋松套5与中层机架和下层机架的转动连接。旋松套5的下部外表面设有螺旋线式拨土片13，旋松套5旋转时，螺旋线式拨土片13在高速旋转的作用下可以对土壤进行疏松。

如图7所示，所述冲振杆4包括套筒401，套筒401的顶部固定有滑块303，滑块303通过连杆302与曲柄301连接，套筒401的外表面设有至少一个轴承Ⅱ12，套筒401通过轴承Ⅱ12与套筒401转动连接。套筒401内固定有铲体402，铲体402的底部即入土端焊接有与水平面呈60°的尾翼403，通过尾翼403可以对增大冲振杆对土壤的破碎力，同时减小冲振杆的入土阻力。曲柄滑块机构带动冲振杆4上下运动，从而实现了冲振杆4的上下振动，冲振杆4上下振动的同时会对土产生冲击力。冲振杆4上下振动的同时，冲振杆4外侧的旋松套对土壤进行旋松，两者共同作用，实现土壤的深松，大大提高了深松效果。

由于中层机架102和下层机架103的水平面呈30°夹角，所以松土机构也与地面呈30°夹角。冲振杆采用倾斜30°的角度上下振动，相比与前后摆动式的振动铲其运动的幅度降低， 有效地降低了冲振杆因振动对整个机架产生的影响；同时，冲振杆30°的倾斜角使振动铲入土的阻力降到了最低，减小了冲振杆的动力损失，使振动深度达到要求。

本实用新型的深松原理如下所述：拖拉机拉动旋碎式冲振深松机牵动的同时，通过万向节将其动力传递给传动轴2上。传动轴2通过传动连接机构将传动轴的动力传递到旋松套5，从而带动旋松套前进的同时并高速旋转，旋松套下部的螺旋线式拨土片13对土壤进行疏松。同时，传动轴2通过曲柄滑块机构带动冲振杆4上下振动。本实用新型的松土机构采用旋松套旋转与冲振杆呈一定角度的冲击振动相结合的方式，对土壤进行疏松。通过旋转与上下冲击同时作用对土壤进行疏松，可使振动铲在小的振动幅度下对土壤达到良好的振动深松效果。