一种抛撒式覆土装置的制作方法

本实用新型公开一种抛撒式覆土装置，属于农业机械领域，特别涉及果园机械装备领域。

背景技术：

在生产中，经常遇到需要在地表或覆盖层上方覆盖一层土壤，对覆土宽度、厚度、均匀度有一定的要求。特别是在果园秸秆基质分层覆盖过程中，需要在秸秆基质层上方覆盖一层薄土。这就需要一种能够就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在物料层上方的装置。

目前，国内外现有的果园秸秆基质覆盖机在覆土作业过程中，覆盖的厚度、宽度的准确性和均匀性常受到多种因素的影响。发明人在试验中发现，一个重要的原因是取土不均，土壤输送连续性差，易造成对秸秆基质层的薄土覆盖的均匀度不足或漏盖，从而影响覆土层覆盖质量。如专利CN201610975733.6所述的覆盖机覆土机构，要求作业前预先旋耕地表，同时，覆土均匀度和漏盖率也有待进一步提高。

为了解决上述不足，本实用新型公开一种抛撒式覆土装置，能够减少作业步骤，实现就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在抛土轮的内侧或外侧，也可将土壤定宽、定距地条铺，适用于农业生产中需要对地表覆盖的情况，特别适于果园秸秆基质分层覆盖中的覆土作业。

技术实现要素：

本实用新型的目的：公开一种抛撒式覆土装置，能够就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在地表或物料层上方。

本实用新型要解决的技术问题：如何提高覆土层覆盖的厚度、宽度的准确性和均匀性。

为了解决本实用新型要解决的技术问题，本实用新型给出了以下技术方案：

一种抛撒式覆土装置，其特征在于，包含抛土机构4、伸缩机构3、限深轮1、机架2和覆盖落料口21；抛土机构4安装在机架2的后方两侧，伸缩机构3位于机架2后方与抛土机构4相连，抛土机构4在伸缩机构3的作用下调节两个抛土轮8的间距，限深轮1位于机架2前部外侧，覆盖落料口21设在机架2前横梁22和后横梁23之间。

抛土机构4包括抛土轮8、护土罩壳7、抛土轮升降机构5、抛土盖板20、液压马达6。

抛土轮8包括轮毂10、抛土轮背板9、抛土片11、切土刀12；抛土轮背板9是一个圆盘，其中心有一个贯通的中心孔24，抛土轮背板9沿径向从外缘向内开有若干个一定长度的通槽25，通槽25周向均匀分布。

轮毂10穿过抛土轮背板9的中心孔24并垂直焊接在抛土轮背板9上；轮毂10表面沿轴向均匀加工出若干个凹槽26，且凹槽26的周向分布与抛土轮背板9上的通槽25的周向分布一致。

抛土片11由抛土片叶片17和抛土片背板16垂直焊接而成；将抛土片叶片17从抛土轮背板9的后方插入通槽25中，抛土片背板16位于抛土轮背板9后方，抛土片背板16与抛土轮背板9贴合，通过螺栓紧固；抛土片叶片17的内端插入到凹槽26中；多个抛土片11沿轮毂10圆周均布。

抛土片叶片17外边沿33与抛土轮8的轴心线呈一定的夹角，该叶片夹角使抛土轮8前后方向上有一定的锥度，前端直径小于后端；抛土片叶片17根据覆土厚度均匀性要求，采用平面型或曲面型抛土片叶片18。

切土刀12安装在抛土片叶片17的迎土端，即前端；切土刀12平面与铅锤面有2°~5°的夹角，向前倾斜；切土刀12刃口呈弧线形，减少阻力，在作业过程中切削土壤并将其导入到两个抛土片叶片17之间。

护土罩壳7是一个圆弧板结构，安装在抛土轮8的上方，与抛土轮8同心；护土罩壳7的出土侧端部倾向向上铰接有抛土挡板13；护土罩壳7与抛土挡板13之间的上部设有角度调节机构14，调节抛土挡板13的角度来控制抛土轮8的抛土角；护土罩壳7的圆弧板由两片圆弧板27相互叠合而成，两片圆弧板27之间能滑动，其中，与抛土挡板13铰接的圆弧板27安装在护土罩壳背板28上，另一片圆弧板27周向可自由调节；两片圆弧板27重叠部位的上部设有周向调节机构15，周向自由的圆弧板27在周向调节机构15的辅助下随抛土轮8入土深度的变化，自动上下滑动，调节对抛土轮8的包角；匀土挡片19是一个条状薄片，设在抛土挡板13迎土面侧边缘中间位置，通过扭转其角度使部分土粒落在覆土厚度不足的位置，改善覆土均匀度。

抛土轮升降机构5包含液压伸缩缸32和平行四杆机构29，通过改变液压伸缩缸32的行程控制平行四杆机构29的夹角，从而实现抛土轮8的升降；平行四杆机构29固定在伸缩机构3的外端后侧，外侧连杆31的下部的延伸段前后两侧分别安装有抛土轮8和液压马达6；抛土轮8的抛土片叶片17及切土刀12朝前，抛土轮背板9在后；抛土轮8在液压马达6的作用下转动，抛土轮8与液压马达6直连或通过间接相连；下连杆30与护土罩壳7通过螺栓连接为一体。

抛土盖板20是一个抛物线状板，拱形结构，横跨于两个抛土轮8之间；抛土盖板20的宽度略大于抛土挡板13的宽度，抛土盖板20的两端与抛土挡板13的上边沿相接，抛土盖板20的底面设有多个匀土挡片19，通过扭转其角度使部分土粒落在覆土厚度不足的位置，改善覆土均匀度。

所述的抛土机构4成对安装，但不排除单侧安装；抛土机构4一前一后错位安装，但不排除两个抛土轮8横向对称布置；抛土机构4的两个抛土轮8向内抛土覆盖，但不排除改变安装方向或改变旋转方向向外抛土覆盖；即抛土机构4可单侧、一前一后错位、横向对称布置，根据覆盖厚度的均匀性和准确性要求选择单侧作业、两轮对抛、两轮外抛的模式；两侧抛土机构4各配一套伸缩机构3。

所述的覆土装置在覆盖作业时通过调节伸缩机构3的行程控制抛土轮8间距，通过调节抛土轮升降机构5和限深轮1高度控制抛土轮8入土深度、覆土厚度，通过调节液压马达6的转速控制覆土位置和覆土层厚度、均匀度；在非工作阶段，伸缩机构3收回到初始位置，使覆土装置具有较小的宽度。

所述的机架2位于覆土装置的前方，机架2的前横梁22与覆盖机或拖拉机挂接；覆盖落料口21用于覆盖机所承载的覆盖物料下落铺料，由抛土机构4同步完成对覆盖层物料的盖压；所述的覆土装置也可单独与拖拉机挂接，仅完成覆土作业。

所述的抛土机构4在改变切土刀12刃口方向和调整护土罩壳7周向位置后，通过改变抛土轮8旋向，实现从抛土轮8底部切向抛土，或从抛土轮8顶部切向抛土。

所述的伸缩机构3固定在机架2后方，由上下各两根矩形钢套接而成，与机架2的后横梁23平行且水平对齐，中间位置安装有液压缸控制其宽度。

所述的限深轮1焊接在机架2的前部外侧，使所述的覆土装置在作业过程中具备地面仿形的能力，限深轮1的高度可调。

所述的覆土装置能实现就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在抛土轮的内侧或外侧，也能将土壤定宽、定距地条铺，适用于生产中需要对地表覆盖的情况，特别适于果园秸秆基质分层覆盖中的覆土作业。

一种抛撒式覆土装置，其工作原理如下

本实用新型所述的一种抛撒式覆土装置能够就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在地表或物料层上方，具体过程和工作原理表述如下：

在抛撒式覆土装置进行覆土作业前，将覆土装置与覆盖机或拖拉机进行挂接，并提升覆土装置使其达到合理的离地间隙，将伸缩机构收回到初始位置，使覆土装置具有较小的宽度，便于作业机具在道路中行驶或掉头。在进行覆土作业时，覆土装置降落到地表，根据要求的覆盖幅宽调节伸缩机构使两个抛土轮达到相应的宽度，同时外部液压系统驱动液压马达转动，液压马达将动力直接或间接传递到抛土轮，使抛土轮转动，通过调节液压马达的转速控制覆土位置和覆土厚度、均匀度，根据作业的覆盖厚度要求调节限深轮的高度和抛土轮升降机构控制抛土轮的入土深度、覆土厚度。随着作业机具的前进，覆盖机所承载的物料经覆盖落料口下落铺料，同时抛土轮将土壤准确、均匀地抛撒覆盖至覆盖区域，从而实现就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在物料层上方。在结束覆土作业时，先调节抛土轮升降机构使抛土轮离地，同时停止液压马达转动，再将伸缩机构收回到初始位置，最后提升覆土装置至合适高度。

有益技术效果：本实用新型公开的一种抛撒式覆土装置能够就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在地表或物料层上方，提高了覆土层宽度、厚度的准确性和均匀性，覆土的宽度和厚度可调，提高了覆土装置的适应性，结构简单，稳定性高，适用于生产中需要对地表覆盖的情况。

附图标记：

1.限深轮2.机架3.伸缩机构4.抛土机构5.抛土轮升降机构6.液压马达7.护土罩壳8.抛土轮9.抛土轮背板10.轮毂11.抛土片12.切土刀13.抛土挡板14.角度调节机构15.周向调节机构16.抛土片背板17.抛土片叶片18.曲面型抛土片叶片19.匀土挡片20.抛土盖板21.覆盖落料口22.前横梁23.后横梁24.中心孔25通槽26凹槽27圆弧板28.护土罩壳背板29.平行四杆机构30.下连杆31.外侧连杆32.液压伸缩缸33.外边沿。

附图说明

图1是一种抛撒式覆土装置总体结构图；

图2是一种抛撒式覆土装置总体结构俯视图；

图3是一种抛撒式覆土装置的抛土机构结构图；

图4是一种抛撒式覆土装置的抛土轮结构图；

图5是一种抛撒式覆土装置的抛土轮背板和轮毂结构图；

图6是一种抛撒式覆土装置的护土罩壳结构图；

图7是一种抛撒式覆土装置的抛土轮升降机构结构图；

图8是一种抛撒式覆土装置的抛土盖板结构图；

图9是一种抛撒式覆土装置的抛土片和切刀结构图；

图10一种抛撒式覆土装置的曲面型抛土片结构图；

图11一种抛撒式覆土装置的均匀覆盖原理图；

图12一种抛撒式覆土装置的抛土机构离散元仿真覆盖结果图。

具体实施方式

本实施例是在覆盖层物料上方进行机械化覆土作业。

如图1和图2所示，一种抛撒式覆土装置，包含抛土机构4、伸缩机构3、限深轮1、机架2和覆盖落料口21；抛土机构4安装在机架2的后方两侧，伸缩机构3位于机架2后方与抛土机构4相连，抛土机构4在伸缩机构3的作用下调节两个抛土轮8的间距，限深轮1位于机架2前部外侧，覆盖落料口21设在机架2前横梁22和后横梁23之间。

如图3和图8所示，所述的抛土机构4包括抛土轮8、护土罩壳7、抛土轮升降机构5、抛土盖板20、液压马达6。

如图4和图5所示，所述的抛土轮8包括轮毂10、抛土轮背板9、抛土片11、切土刀12；抛土轮背板9是一个圆盘，其中心有一个贯通的中心孔24，抛土轮背板9沿径向从外缘向内开有若干个一定长度的通槽25，通槽25周向均匀分布。

如图5所示，所述的轮毂10穿过抛土轮背板9的中心孔24并垂直焊接在抛土轮背板9上；轮毂10表面沿轴向均匀加工出若干个凹槽26，且凹槽26的周向分布与抛土轮背板9上的通槽25的周向分布一致。

如图4、图5和图9所示，所述的抛土片11由抛土片叶片17和抛土片背板16垂直焊接而成；将抛土片叶片17从抛土轮背板9的后方插入通槽25中，抛土片背板16位于抛土轮背板9后方，抛土片背板16与抛土轮背板9贴合，通过螺栓紧固；抛土片叶片17的内端插入到凹槽26中；多个抛土片11沿轮毂10圆周均布。

如图9和图10所示，所述的抛土片叶片17外边沿33与抛土轮8的轴心线呈一定的夹角，该叶片夹角使抛土轮8前后方向上有一定的锥度，前端直径小于后端；抛土片叶片17根据覆土厚度均匀性要求，采用平面型或曲面型抛土片叶片18。

如图4和图9所示，所述的切土刀12安装在抛土片叶片17的迎土端，即前端；切土刀12平面与铅锤面有2°~5°的夹角，向前倾斜；切土刀12刃口呈弧线形，减少阻力，在作业过程中切削土壤并将其导入到两个抛土片叶片17之间。

如图3和图6所示，所述的护土罩壳7是一个圆弧板结构，安装在抛土轮8的上方，与抛土轮8同心；护土罩壳7的出土侧端部倾向向上铰接有抛土挡板13；护土罩壳7与抛土挡板13之间的上部设有角度调节机构14，调节抛土挡板13的角度来控制抛土轮8的抛土角；护土罩壳7的圆弧板由两片圆弧板27相互叠合而成，两片圆弧板27之间能滑动，其中，与抛土挡板13铰接的圆弧板27安装在护土罩壳背板28上，另一片圆弧板27周向可自由调节；两片圆弧板27重叠部位的上部设有周向调节机构15，周向自由的圆弧板27在周向调节机构15的辅助下随抛土轮8入土深度的变化，自动上下滑动，调节对抛土轮8的包角；匀土挡片19是一个条状薄片，设在抛土挡板13迎土面侧边缘中间位置，通过扭转其角度使部分土粒落在覆土厚度不足的位置，改善覆土均匀度。

如图1、图3和图7所示，所述的抛土轮升降机构5包含液压伸缩缸32和平行四杆机构29，通过改变液压伸缩缸32的行程控制平行四杆机构29的夹角，从而实现抛土轮8的升降；平行四杆机构29固定在伸缩机构3的外端后侧，外侧连杆31的下部的延伸段前后两侧分别安装有抛土轮8和液压马达6；抛土轮8的抛土片叶片17及切土刀12朝前，抛土轮背板9在后；抛土轮8在液压马达6的作用下转动，抛土轮8与液压马达6直连或通过间接相连，本实施例采用直连的传动方式；下连杆30与护土罩壳7通过螺栓连接为一体。

如图8所示，所述的抛土盖板20是一个抛物线状板，拱形结构，横跨于两个抛土轮8之间；抛土盖板20的宽度略大于抛土挡板13的宽度，抛土盖板20的两端与抛土挡板13的上边沿相接，抛土盖板20的底面设有多个匀土挡片19，通过扭转其角度使部分土粒落在覆土厚度不足的位置，改善覆土均匀度。

如图2、图11和图12所示，所述的抛土机构4成对安装，但不排除单侧安装；抛土机构4一前一后错位安装，但不排除两个抛土轮8横向对称布置，本实施例采用一前一后错位安装；抛土机构4的两个抛土轮8向内抛土覆盖，但不排除改变安装方向或改变旋转方向向外抛土覆盖，本实施例采用向内抛土覆盖；即抛土机构4可单侧、一前一后错位、横向对称布置，根据覆盖厚度的均匀性和准确性要求选择单侧作业、两轮对抛、两轮外抛的模式，本实施例采用两轮对抛的作业模式；两侧抛土机构4各配一套伸缩机构3。

如图1和图3所示，所述的覆土装置在覆盖作业时通过调节伸缩机构3的行程控制抛土轮8间距，通过调节抛土轮升降机构5和限深轮1高度控制抛土轮8入土深度、覆土厚度，通过调节液压马达6的转速控制覆土位置和覆土层厚度、均匀度；在非工作阶段，伸缩机构3收回到初始位置，使覆土装置具有较小的宽度。

如图1和图2所示，所述的机架2位于覆土装置的前方，机架2的前横梁22与覆盖机或拖拉机挂接；覆盖落料口21用于覆盖机所承载的覆盖物料下落铺料，由抛土机构4同步完成对覆盖层物料的盖压；所述的覆土装置也可单独与拖拉机挂接，仅完成覆土作业。

如图3和图4所示，所述的抛土机构4在改变切土刀12刃口方向和调整护土罩壳7周向位置后，通过改变抛土轮8旋向，实现从抛土轮8底部切向抛土，或从抛土轮8顶部切向抛土，本实施例采用从底部切向抛土。

如图1和图2所示，所述的伸缩机构3固定在机架2后方，由上下各两根矩形钢套接而成，与机架2的后横梁23平行且水平对齐，中间位置安装有液压缸控制其宽度。

如图1和图2所示，所述的限深轮1焊接在机架2的前部外侧，使所述的覆土装置在作业过程中具备地面仿形的能力，限深轮1的高度可调。

所述的一种抛撒式覆土装置，其特征在于，所述的抛撒式覆土装置能实现就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在抛土轮的内侧或外侧，也能将土壤定宽、定距地条铺，适用于生产中需要对地表覆盖的情况，特别适于果园秸秆基质分层覆盖中的覆土作业。

进一步说明本实用新型所述一种抛撒式覆土装置的工作原理：

本实用新型所述的一种抛撒式覆土装置能够就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在地表或物料层上方，具体过程和工作原理表述如下：

在抛撒式覆土装置进行覆土作业前，将覆土装置与覆盖机或拖拉机进行挂接，并提升覆土装置使其达到合理的离地间隙，将伸缩机构收回到初始位置，使覆土装置具有较小的宽度，便于作业机具在道路中行驶或掉头。在进行覆土作业时，覆土装置降落到地表，根据要求的覆盖幅宽调节伸缩机构使两个抛土轮达到相应的宽度，同时外部液压系统驱动液压马达转动，液压马达将动力直接传递到抛土轮，使抛土轮转动，通过调节液压马达的转速控制覆土位置和覆土厚度、均匀度，根据作业的覆盖厚度要求调节限深轮的高度和抛土轮升降机构控制抛土轮的入土深度、覆土厚度。随着作业机具的前进，覆盖机所承载的物料经覆盖落料口下落铺料，同时抛土轮将土壤准确、均匀地抛撒覆盖至覆盖区域，从而实现就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在物料层上方。在结束覆土作业时，先调节抛土轮升降机构使抛土轮离地，同时停止液压马达转动，再将伸缩机构收回到初始位置，最后提升覆土装置至合适高度。

以下3点需要特别说明：

1.本实用新型一种抛撒式覆土装置采用抛土轮抛撒覆盖土壤的技术方案，不同于已有专利的技术，解决了取土不均、土壤输送连续性差，使覆土层覆盖质量大打折扣的问题，提高了覆土层宽度、厚度的准确性和均匀性，能够就地取土并将土壤以要求的作业幅宽和厚度均匀地覆盖在地表或物料层上方。

2. 本实用新型一种抛撒式覆土装置采用伸缩式调节抛土机构的技术方案，提高了覆土装置的适应性。

3.本实用新型说明书以及附图为了清楚说明技术方案，给出了一些技术方案细节，这些细节并非对本实用新型权利要求书的限定。任何对这些细节所作的变形或修改，均不超出本实用新型权利要求保护的范围。