一种适用于密植种植模式的棉秆对行起拔铺放机的制作方法

本实用新型涉及一种适用于密植种植模式的棉秆对行起拔铺放机，属于农业机械技术领域。

背景技术：

棉秆是一种重要的潜在农业生物质资源，其在农畜业、工业、能源、环保等领域有着十分广泛的用途。人工收获棉秆，劳动强度大且生产率低，进行棉秆机械化收获技术研究，将为棉秆资源的综合利用提供条件。

为适应机械化采收，以机采棉新农艺中的“矮、密、早、匀”棉花高产关键技术为指引，机采棉种植新农艺以行距超窄配置为特点，在不降低棉花产量的前提下，广泛采用试验成功的(660+100)mm宽窄行密植种植模式。我国研制棉秆收获机械始于20世纪60年代，到目前为止，已经研制出多种类型的棉秆收获机械，已有的棉秆收获机构按是否对行作业分为对行收获和不对行收获两大类，其中不对行收获方法功率消耗高且尚未达到去除整株棉秆的要求，现有的对行收获方法主要适用于种植行距较宽的等行距棉秆收获，且拔断率高、作业效率低。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种适用于密植种植模式的棉秆对行起拔铺放机，可实现对机采棉后田间密植棉秆进行起拔铺放作业，作业行距可调，实现一机多用，提高棉秆收获时的拔净率、作业效率，降低作业功耗，而且棉秆起拔收获有利于后续进行残膜回收作业，为棉秆资源后续经济开发、高效利用提供条件，同时对进一步促进棉花生产机械化发展和提高棉花生产效益具有重要意义。

为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种适用于密植种植模式的棉秆对行起拔铺放机，包括机架8和锥齿轮变速箱4，所述机架8包括前横梁1、顶板6和左右两个侧板2，锥齿轮变速箱4的动力输入轴与拖拉机的动力输出轴连接。

该棉秆对行起拔铺放机还包括开沟犁7、拔秆装置11、脱秆凹板10和清秆装置9。

所述锥齿轮变速箱4固接在顶板6上；锥齿轮变速箱4的左动力输出轴将动力输送给拔秆装置11，右动力输出轴将动力输送给清秆装置9。

多个开沟犁组的上端固定在前横梁1上，多个开沟犁组间隔一定距离布置；每个开沟犁组包括两个开沟犁7，同组的两个开沟犁7之间的间隔距离大于两行窄行距棉秆的行距，能够在宽窄行密植种植模式中两行窄行距棉秆的两侧开出两条沟。

所述拔秆装置11位于开沟犁7的后方，拔秆装置11包括拔秆轴12和拔秆轮20。

所述拔秆轴12的两端通过轴承座分别与机架8的左右两个侧板2连接；在拔秆轴12上固接多个拔秆轮组，多个拔秆轮组间隔一定距离布置；每个拔秆轮组分别对应位于其前方的一个开沟犁组，每个拔秆轮组包括两个拔秆轮20，同组的两个拔秆轮20之间的间隔距离等于两行窄行距棉秆的行距。

每个拔秆轮20的外圆周表面上均匀固接有多个拔齿刀19。

所述拔齿刀19包括第一拔齿刀板16、第二拔齿刀板17和固接板18。

固接板18固接在拔秆轮20的外圆周表面上；第一拔齿刀板16和第二拔齿刀板17的一端固接在固接板18上，另一端朝向拔秆轮20外部并彼此固接，所述第一拔齿刀板16、第二拔齿刀板17和固接板18从而相互固接构成一纵截面为等腰三角形的刀体。

所述第一拔齿刀板16和第二拔齿刀板17的中部均开有一“v”形槽，两个“v”形槽的槽口重合，且两个“v”形槽的边缘具有锯齿。

所述脱秆凹板10为一与拔秆装置11的拔秆轴12同轴心的圆弧形板，脱秆凹板10的两端通过螺栓固接在机架8的左右两个侧板2上，位于拔秆装置11的后上方；所述脱秆凹板10的前端设有与拔秆装置11的拔秆轮20一一对应的凹槽，所述凹槽与拔齿刀19的形状相对应；使得拔秆轮20在转动过程中，拔秆轮20上的拔齿刀19，在经过距离地面的最高点后，能够从所述脱秆凹板10的凹槽中通过。

所述清秆装置9位于脱秆凹板10的后方，清秆装置9包括清秆轴23和多个等间距地固接在清秆轴23上的清秆辊。

所述清秆轴23的两端通过轴承座分别与机架8的左右两个侧板2连接；每一个清秆辊对应拔秆装置11的一个拔秆轮组；每个清秆辊均包括一对清秆端面板22和多个清秆齿杆21，所述多个清秆齿杆21平行于清秆轴23、沿清秆端面板22外圆周均匀且可转动地设置在两个清秆端面板22之间。

每个拔秆轮组的两个拔秆轮20上的拔齿刀19沿拔秆轴12的轴向错位布置，每个拔秆轮组的两个拔秆轮20上的对应拔齿刀19之间具有错位角α。

所述错位角α为30°。

所述第一拔齿刀板16与第二拔齿刀板17之间的夹角β为40°；所述第一拔齿刀板16和第二拔齿刀板17的“v”形槽的开槽角度γ为20°，槽口宽度d为20mm。

所述开沟犁7包括犁头和犁柱，所述犁柱外侧设有与犁柱外形相对应的且与卡板13固接的沟深调节板15，开沟犁7的犁柱上和沟深调节板15上均沿竖直方向设有多个定位销孔，通过将定位销插入开沟犁7的犁柱和沟深调节板15上的不同的定位销孔，调节开沟深度；开沟犁7通过卡板13与“u”形螺栓14配合固定安装在前横梁1上。

同组的两个开沟犁7之间的距离为400～420mm；开沟犁7的开沟深度为40mm～60mm。

布置在拔秆轴12最左端的拔秆轮20与机架8的左侧的侧板2之间的距离为255mm，布置在拔秆轴12最右端的拔秆轮20与机架8的右侧的侧板2之间的距离为255mm；相邻的清秆辊之间的间距为228mm，布置在清秆轴23最左端的清秆辊的左清秆端面板22与机架8的左侧的侧板2之间的距离为40mm；布置在清秆轴23最右端的清秆辊的右清秆端面板22与机架8的右侧的侧板2之间的距离为40mm。

所述前横梁1上布置3个开沟犁组；所述拔秆轴12上布置3个拔秆轮组，拔秆轮20为轮辐式拔秆轮，其外圆周表面上均匀固接有8个拔齿刀19；所述清秆装置9的清秆轴23上设有3个清秆辊，每个清秆辊上设有8个清秆齿杆21；所述清秆齿杆21的横截面为五角形状。

所述拔齿刀19的转动半径为230mm；所述清秆辊的转动半径为190mm；清秆齿杆21的长度为552mm。

所述锥齿轮变速箱4的左动力输出轴和右动力输出轴分别通过一万向传动轴3将动力输送给拔秆装置11和清秆装置9。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型基于棉花机械式穴播器工作原理，采用逆向设计方法，实现了对棉秆的有效对行起拔。目前棉花的种植广泛使用棉花窝眼式穴播器作业，作业时穴播器按顺时针旋转进行播种(沿拖拉机前进方向，人站在右侧观测)，穴播器的旋转半径为235mm，其上布置14个鸭嘴播种装置，即旋转一周，播种14穴，本实用新型设计的棉秆对行起拔铺放机的拔秆装置的拔秆轮上布置8个拔齿刀，旋转半径为230mm，与穴播器的旋转方向相反，其旋转速度为穴播器旋转速度的2倍，确保拔秆装置拔秆有效；拔秆装置的拔秆轮与穴播器的播盘宽度和直径相近，确保起拔时的对行准确性。

本实用新型的有益效果包括：

1、现有对行起拔技术仅适用于宽行距种植的整株棉秆，本实用新型的棉秆对行起拔铺放机适用于密植种植的整株棉秆。

2、本实用新型通过前置开沟犁作业减小拔秆阻力，并起到分禾、扶倒作用，通过拔秆装置完成密植棉秆的对行起拔，利用脱秆凹板将棉秆从拔秆装置的“v”形拔齿刀中脱离，通过后置清秆装置在拨拉棉秆过程中清理掉棉秆根部携带的土壤，并将棉秆有序地抛送于田间。

3、本实用新型采用两侧对称布置的链传动结构，使得对行起拔机在运行过程中波动变小、运行较平稳。

4、本实用新型设计的结构紧凑，作业行距可调，可一机多用。

5、本实用新型耕幅为2100mm，适用于目前正广泛使用的一膜六行(宽幅2050mm)机采棉密植模式，具有巨大的潜在推广使用价值。

附图说明

图1为本实用新型适用于密植种植模式的棉秆对行起拔机的结构示意图一；

图2为本实用新型适用于密植种植模式的棉秆对行起拔机的结构示意图二；

图3为开沟犁7的结构示意图；

图4为拔秆装置11的结构示意图；

图5为拔秆轮组的结构示意图；

图6为拔秆轮20的结构示意图；

图7a为拔齿刀19的结构示意图；

图7b为拔齿刀19的“v”形槽示意图；

图8为脱秆凹板10的结构示意图；

图9为清秆装置9的结构示意图；

图10为清秆齿杆21的结构示意图；

图11为本实用新型适用于密植种植模式的棉秆对行起拔机的开沟起拔作业示意图。

其中的附图标记为：

1前横梁2侧板

3万向传动轴4锥齿轮变速箱

5三点悬挂架6顶板

7开沟犁8机架

9清秆装置10脱秆凹板

11拔秆装置12拔秆轴

13卡板14“u”形螺栓

15沟深调节板16第一拔齿刀板

17第二拔齿刀板18固接板

19拔齿刀20拔秆轮

21清秆齿杆22清秆端面板

23清秆轴

α每个拔秆轮组的两个拔秆轮20上的拔齿刀19之间的错位角

β第一拔齿刀板16与第二拔齿刀板17之间的夹角

γ第一拔齿刀板16和第二拔齿刀板17的“v”形槽的开槽角度

d第一拔齿刀板16和第二拔齿刀板17的“v”形槽的槽口宽度

w箭头方向为拔秆装置11和清秆装置9的转动方向

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。

如图1和图2所示，一种适用于密植种植模式的棉秆对行起拔铺放机，包括机架8、锥齿轮变速箱4、开沟犁7、拔秆装置11、脱秆凹板10和清秆装置9。

所述机架8包括前横梁1、顶板6和左右两个侧板2。

所述锥齿轮变速箱4固接在顶板6上，锥齿轮变速箱4的动力输入轴通过万向节与拖拉机的动力输出轴连接；锥齿轮变速箱4的左动力输出轴将动力输送给拔秆装置11，右动力输出轴将动力输送给清秆装置9。

优选地，锥齿轮变速箱4的左动力输出轴和右动力输出轴分别通过一万向传动轴3将动力输送给拔秆装置11和清秆装置9。

所述前横梁1上固接有三点悬挂架5。

多个开沟犁组的上端固定在前横梁1上，多个开沟犁组间隔一定距离布置。每个开沟犁组包括两个开沟犁7，同组的两个开沟犁7之间的间隔距离大于两行窄行距棉秆的行距，能够在宽窄行密植种植模式中两行窄行距棉秆的两侧开出两条沟。优选地，同组的两个开沟犁7之间的距离为400～420mm，能够在宽窄行密植种植模式中两行窄行距棉秆的两侧开出两条相距400～420mm的沟。

优选地，如图3所示，所述开沟犁7包括犁头和犁柱，所述犁柱外侧设有与犁柱外形相对应的且与卡板13固接的沟深调节板15，开沟犁7的犁柱上和沟深调节板15上均沿竖直方向设有多个定位销孔，通过将定位销插入开沟犁7的犁柱和沟深调节板15上的不同的定位销孔，调节开沟深度。优选地，开沟深度的调节范围为40mm～60mm。开沟犁7通过卡板13与“u”形螺栓14配合固定安装在前横梁1上。

如图4所示，所述拔秆装置11位于开沟犁7的后方，拔秆装置11包括拔秆轴12和拔秆轮20。

所述拔秆轴12的两端通过轴承座分别与机架8的左右两个侧板2连接。在拔秆轴12上固接多个拔秆轮组，多个拔秆轮组间隔一定距离布置。每个拔秆轮组分别对应位于其前方的一个开沟犁组，每个拔秆轮组包括两个拔秆轮20，同组的两个拔秆轮20之间的间隔距离等于两行窄行距棉秆的行距，用于对宽窄行密植种植模式中两行窄行距棉秆进行起拔作业。

每个拔秆轮20的外圆周表面上均匀固接有多个拔齿刀19。

优选地，所述前横梁1上布置3个开沟犁组，所述拔秆轴12上布置3个拔秆轮组，以适应一膜六行机采棉(660+100)mm宽窄行密植模式。

优选地，每个拔秆轮组的两个拔秆轮20上的拔齿刀19沿拔秆轴12的轴向错位布置，每个拔秆轮组的两个拔秆轮20上的对应拔齿刀19之间具有错位角α。进一步优选地，如图5所示，每个拔秆轮组的两个拔秆轮20上的对应拔齿刀19之间的错位角α为30°。布置在拔秆轴12最左端的拔秆轮20与机架8的左侧的侧板2之间的距离为255mm，布置在拔秆轴12最右端的拔秆轮20与机架8的右侧的侧板2之间的距离为255mm。这样可以避免窄距起拔时，棉秆相互缠绕，致使起拔失败。

优选地，如图6所示，所述拔秆轮20为轮辐式拔秆轮，其外圆周表面上均匀固接有8个拔齿刀19。

如图7a和图7b所示，所述拔齿刀19包括第一拔齿刀板16、第二拔齿刀板17和固接板18。

固接板18优选通过螺栓固接在拔秆轮20的外圆周表面上。第一拔齿刀板16和第二拔齿刀板17的一端固接在固接板18上，另一端朝向拔秆轮20外部并彼此固接，所述第一拔齿刀板16、第二拔齿刀板17和固接板18从而相互固接构成一纵截面为等腰三角形的刀体。

所述第一拔齿刀板16和第二拔齿刀板17的中部均开有一“v”形槽，两个“v”形槽的槽口重合，且两个“v”形槽的边缘具有锯齿。

优选地，所述拔齿刀19的转动半径为230mm。

优选地，所述第一拔齿刀板16与第二拔齿刀板17之间的夹角β为40°。

优选地，所述第一拔齿刀板16和第二拔齿刀板17的“v”形槽的开槽角度γ为20°，槽口宽度d为20mm。

如图8所示，所述脱秆凹板10为一与拔秆装置11的拔秆轴12同轴心的圆弧形板，脱秆凹板10的两端通过螺栓固接在机架8的左右两个侧板2上，位于拔秆装置11的后上方。所述脱秆凹板10的前端设有与拔秆装置11的拔秆轮20一一对应的凹槽，所述凹槽与拔齿刀19的形状相对应。使得拔秆轮20在转动过程中，拔秆轮20上的拔齿刀19，在经过距离地面的最高点后，能够从所述脱秆凹板10的凹槽中通过，脱秆凹板10的凹槽的边缘将拔齿刀19夹持的棉秆从拔齿刀19中拨离，便于后续清秆装置9对棉秆进行传送、清土和铺放作业。

如图9所示，所述清秆装置9位于脱秆凹板10的后方，清秆装置9包括清秆轴23和多个等间距地固接在清秆轴23上的清秆辊，用于清理掉棉秆根部携带的土壤，并将棉秆有序地抛送、铺放于田间。

所述清秆轴23的两端通过轴承座分别与机架8的左右两个侧板2连接。每一个清秆辊对应拔秆装置11的一个拔秆轮组。每个清秆辊均包括一对清秆端面板22和多个清秆齿杆21，所述多个清秆齿杆21平行于清秆轴23、沿清秆端面板22外圆周均匀且可转动地设置在两个清秆端面板22之间。

优选地，所述清秆辊的转动半径为190mm。

优选地，所述清秆装置9的清秆轴23上设有3个清秆辊，每个清秆辊上设有8个清秆齿杆21。

优选地，相邻的清秆辊之间的间距为228mm，布置在清秆轴23最左端的清秆辊的左清秆端面板22与机架8的左侧的侧板2之间的距离为40mm；布置在清秆轴23最右端的清秆辊的右清秆端面板22与机架8的右侧的侧板2之间的距离为40mm。清秆齿杆21的长度为552mm。如图10所示，所述清秆齿杆21的横截面为五角形状。

优选地，锥齿轮变速箱4的左动力输出轴通过链传动结构驱动拔秆装置11的拔秆轴12转动，右动力输出轴通过链传动结构驱动清秆装置9的清秆轴23转动。

本实用新型的工作过程如下：

棉田经过采棉机采收作业后，拖拉机牵引本实用新型的适用于密植种植模式的棉秆对行起拔铺放机进行作业。

如图11所示，位于棉秆对行起拔铺放机前部的开沟犁7在棉秆根侧作业，以减小后续拔秆装置11的作业阻力，并起到分禾、扶倒作用。每对开沟犁7能够在宽窄行密植种植模式中两行窄行距棉秆的两侧开出两条相距400～420mm、深度40mm～60mm的沟。

拖拉机的动力输出轴通过万向节将动力传递到锥齿轮变速箱4的动力输入轴，再经锥齿轮变速箱4的左动力输出轴和右动力输出轴将动力分别输送给拔秆装置11和清秆装置9。机架8两侧链传动对称布置，有利于该机械较平稳运行。

从棉秆对行起拔铺放机的右侧观察，拔秆装置11以逆时针旋转作业。每个拔秆轮20与一行棉秆相对应，拔齿刀19的“v”形槽开口为20mm，密植棉秆直径为10mm左右，每个拔秆轮组的两个拔秆轮20间隔一定距离，分别对宽窄行密植种植模式中两行窄行距棉秆进行起拔作业。拔秆装置11旋转作业时，棉秆被拔齿刀19的第一拔齿刀板16和第二拔齿刀板17的“v”形槽夹持，随着拔齿刀19旋转从土壤中被拔起并向上传送，在拔齿刀19经过距离地面的最高点后，拔齿刀19从其后方相应的脱秆凹板10的凹槽中通过，脱秆凹板10的凹槽的边缘将拔齿刀19上夹持的棉秆从拔齿刀19中拨离。

位于棉秆对行起拔铺放机后部的清秆装置9与拔秆装置11的转向相同，同样按逆时针方向旋转。安装在清秆装置9上的清秆齿杆21将经脱秆凹板10拨离的棉秆向后方进行拉拽输送，棉秆根部所携带的土壤被清秆齿杆21清除并掉落在地面上，棉秆在通过清秆装置9距离地面的最高点时，在离心力的作用下，被清秆装置9抛送到后方铺放。

本实用新型耕幅为2100mm，适用于目前正广泛使用的1膜6行(宽幅2050mm)机采棉密植模式；通过调整拔秆轮20的安装距离，可适用于多种宽窄行密植种植模式(660+100)mm、(660+130)mm、(720+40)mm等的棉花秸秆，可一机多用，对节能降耗、提高劳动生产率、促进棉秆资源化开发具有现实意义，本实用新型具有巨大的潜在推广使用价值。

上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。