一种变角度旋转碎土开沟起垄装置的制作方法

本发明涉及一种农用机械，特别涉及一种变角度旋转碎土开沟起垄装置。

背景技术：

垄作法是我国华北、东北等地区种植农作物的主要方式，垄作因其能提高地温，增加土壤透气性，提高土壤肥力，促进作物根系生长发育，增加作物产量，被农户广泛采用。

目前较为普遍的开沟起垄方式是旋耕装置和起垄装置的组合，旋耕部分先把土地翻松，然后类似于犁体的起垄装置来实现开沟起垄。对比公开号为“cn103749008a”的发明专利“开沟专用立式旋转耕耘机”，公开号为“cn204721796u”的实用新型专利“开沟起垄立式旋转耕耘机”，存在的共性问题是：

1.起垄形成的土块较大，土壤通透性差，垄侧杂草不能粉碎。

2.开沟的角度固定不可调，不能满足不同作物的多样性需求。

因此，随着农作物种植的多样化以及不同作物生长对土壤条件需求的多样化，传统的开沟起垄机不能很好的满足现代作物的需求，急需一种能够细化土壤，粉粹杂草，起垄角度可调的开沟起垄装置。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够细化土壤，粉粹杂草，起垄角度可调的开沟起垄装置。

本发明的目的是通过以下方案实现的，结合附图：

一种变角度旋转碎土开沟起垄装置，包括主轴1、锥形底座5、入土刀片6、角度调节装置11；主轴1底端与锥形底座5螺纹连接，锥形底座5上成对焊接多组入土刀片6，角度调节装置11与主轴1销连接且角度调节装置11在主轴1轴向上的连接位置可调节，角度调节装置11底部与入土刀片6铰接。

进一步地，所述角度调节装置11包括凸台2、孔座3、调节盘4、碎土机构；凸台2与所述主轴1通过销轴和开口销连接，主轴1通过键12与凸台2实现动力传递；凸台2焊接在调节盘4上，调节盘4外圆周成对焊接多组孔座3，每组孔座3分别滑动铰接一组碎土机构；每组碎土机构底部与对应的一组所述入土刀片6铰接。

进一步地，所述碎土机构包括基底板7、斜楔体8、支撑板9、碎土刀片10；基底板7的上端开有长孔，长孔通过销轴和开口销与所述调节盘4上的孔座3连接，基底板7底部与对应的一组所述入土刀片6铰接；基底板7上焊接有斜楔体8，斜楔体8的斜面与支撑板9焊接，支撑板9与碎土刀片10通过螺栓紧固。

进一步地，所述主轴1沿轴向开有多个径向通孔，用于调节角度调节装置11在主轴1上的连接位置。

进一步地，所述入土刀片6成组焊接在锥形底座5上，相邻两组入土刀片成60°夹角，每组内的两个入土刀片6呈18°夹角。

进一步地，所述斜楔体8由三角铁左端两个对角点及折弯边直线所在的右端点所形成的平面切割而成，斜楔体8的斜面与所述支撑板9焊接。

进一步地，所述碎土刀片10的宽度由下至上以宽度递增函数规律递增，所述宽度递增函数方程为：

其中，t为碎土刀片底端宽度，t∈[25mm,30mm]。

进一步地，所述碎土刀片10的刃口曲线外形取自心形线的半支，曲线参数方程为：

x＝a(2cost-cos2t)

y＝a(2sint-sin2t)

其中，a∈[2,4]，t∈[-π/2,π/2]。

本发明的工作原理及工作过程：

在入土工作之前，用户根据不同作物所需垄作的角度和高度，通过改变角度调节装置中凸台的高度，来控制碎土刀片的倾斜角，从而形成合适角度的垄沟；通过改变主轴实际的入土深度，来控制垄的形成高度，以适应作物所需垄台高度的要求。

在入土工作时，动力通过主轴传递给其他部件，主轴高速旋转，入土刀片入土开沟，高速旋转的碎土刀片的刃口将土块、杂草等粉粹细化，然后借助于贴合在斜楔上的支撑板和碎土刀片的刀身，带动细化的土壤杂草螺旋上升，由于斜楔体的特殊斜面，最终使土壤杂草在高速旋转所产生的离心力的作用下，与圆周切向成一定角度倾斜向上抛出。

本发明与现有技术相比优点在于：

1.开沟起垄时可以粉碎土壤，细化颗粒，增强土壤通透性。

2.开沟起垄时可以除去垄两侧杂草，为作物创造更好的营养条件。

3.开沟起垄的角度可以根据实际需要的不同进行调节，满足不同作物对

地形的多样性需求。

4.制造成本低廉，安装拆卸方便，操作简单，工作效率高。

附图说明

图1为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置的轴测结构示意图

图2为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置的俯视结构示意图

图3为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置主视剖面示意图

图4(a)为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置中主轴示意图

图4(b)为图4(a)的左视剖视图

图5(a)为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置中凸台孔座调节盘焊合轴测图

图5(b)为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置中凸台孔座调节盘焊合主视剖视图

图5(c)为图5(b)的俯视图

图6为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置中锥形底座入土刀片焊合示意图

图7为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置中基底板示意图

图8为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置中斜楔体示意图

图9为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置中支撑板螺栓焊合示意图

图10为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置中碎土刀片示意图

图11为一种变角度旋转碎土开沟起垄装置中基底板斜楔支撑板碎土刀片装配示意图

图中：

1-主轴，2-凸台，3-孔座，4-调节盘，5-锥形底座，6-入土刀片，7-基底板，8-斜楔体，9-支撑板，10-碎土刀片，11-角度调节装置，12-键

具体实施方式

以下结合附图说明，详细说明本发明的技术方案：

如图1所示，本发明一种变角度旋转碎土开沟起垄装置，包括主轴1，锥形底座5，入土刀片6，角度调节装置11，键12；所述的角度调节装置11包括凸台2，孔座3，调节盘4，基底板7，斜楔体8，支撑板9，碎土刀片10；主轴1上端和凸台2之间通过销轴和开口销连接，主轴1圆周两侧沿轴向焊接有长度为200mm的键12，主轴1通过键12与凸台2滑动连接，将动力传递给凸台2，凸台2焊接在调节盘4上，调节盘4外圆周成对焊接多组孔座3；主轴1底端与锥形底座5之间通过螺纹连接；锥形底座5上成对焊接多组入土刀片6，入土刀片6的顶端和基底板7的底端均开有通孔，使入土刀片6和基底板7之间通过销轴和开口销来实现铰接；基底板7的上端开有长孔，通过销轴和开口销与孔座3连接，长孔的设置使凸台2可以沿基底板7产生一定位移；基底板7上焊接有斜楔体8，斜楔体8的斜面与支撑板9焊接，支撑板9一侧焊接螺母后与碎土刀片10通过螺栓紧固。通过改变角度调节装置中凸台2的高度，来控制碎土刀片的倾斜角，从而形成合适角度的垄沟。

如图4(a)、图4(b)所示，主轴1沿轴向上开有多个直径为8mm距离为30mm的等距径向通孔，用于调节凸台2在主轴1上的固定位置，销轴穿过凸台2和主轴1上对应的通孔将两者固定。

如图1所示，所述的角度调节装置11中的凸台2处于不同高度时，碎土刀片10开度角不同；当凸台2处于最低点时，碎土刀片开度角最大。

如图6所示，所述的入土刀片6成组焊接在锥形底座5上，相邻两组入土刀片成60°夹角，每组内的两个入土刀片6呈18°夹角。

如图8所示，所述的斜楔体8由三角铁左端两个对角点及折弯边直线所在的右端点所形成的平面切割而成，斜楔体的斜面与支撑板焊接，支撑板与碎土刀片紧固，从而将土壤与圆周切向呈一定夹角倾斜向上抛出。

如图10所示，所述的碎土刀片10的宽度由下至上以宽度递增函数的规律递增，其中宽度递增函数的方程为：

其中，t为碎土刀片底端宽度，t∈[25mm,30mm]。

如图10所示，所述的碎土刀片10的刃口曲线外形取自心形线的半支，曲线参数方程为：

x＝a(2cost-cos2t)

y＝a(2sint-sin2t)

其中，a∈[2,4]，t∈[-π/2,π/2]。

一种变角度旋转碎土开沟起垄装置相关技术参数：主轴1材料45钢，直径30～35mm，长度350～400mm,转速200～300r/min；调节盘4材料q235，外径220～240mm；凸台2材料为20钢，外径50～60mm，高度30～40mm；锥形底座5材料20钢，顶端直径150～180mm，底端面直径80～100mm，高度60～80mm；碎土刀片10材料工具钢，厚度5～6mm，高度180～220mm，入土刀片6材料工具钢，厚度3～4mm，其他零部件材料一般首选q235。本发明入土深度可达200～300mm，形成的垄沟角约为45～60°。

本发明的工作原理及工作过程：

在入土工作之前，用户根据不同作物所需垄作的角度和高度，通过改变角度调节装置中凸台的高度，来控制碎土刀片的倾斜角，从而形成合适角度的垄沟；通过改变主轴实际的入土深度，来控制垄的形成高度，以适应作物所需垄台高度的要求。

在入土工作时，动力通过主轴传递给其他部件，主轴高速旋转，入土刀片入土开沟，高速旋转的碎土刀片的刃口将土块、杂草等粉粹细化，然后借助于贴合在斜楔上的支撑板和碎土刀片的刀身，带动细化的土壤杂草螺旋上升，由于斜楔体的特殊斜面，最终使土壤杂草在高速旋转所产生的离心力的作用下，与圆周切向成一定角度倾斜向上抛出。

以上所述具体实施方式仅为本发明较佳的实施方式，并非以此限定本发明具体实施范围。凡依照本发明的形状、结构的等效变化理应均包含在本发明的保护范围内。