变轴径仿垄形木薯杆粉碎还田机的制作方法

1.本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种变轴径仿垄形木薯杆粉碎还田机。


背景技术：

2.本发明是针对木薯宽窄双行起垄种植模式设计的一种变轴径仿垄形木薯杆粉碎还田机，旨在解决垄沟木薯茎杆残留多与粉碎不彻底的问题，同时提高甩刀使用寿命，降低工作能耗，为实现木薯全程机械化生产管理做技术准备。
3.木薯是世界三大薯类之一，是茎培植作物，属直立灌木类，其茎杆处理一直是影响木薯产业发展的难题。传统焚烧、堆沤腐解的方式，既耗费劳力又污染环境，且木薯杆本身富含大量的有机质与微量元素，若采用上诉处理方式，只会造成大量的资源浪费；若还田处理，则必须彻底粉碎，破坏其芽孢，否则将导致其杂乱疯长形成生物污染，影响土地翻种。
4.专利文献：多辊仿垄形木薯杆粉碎还田机，申请号：201810676122.0，上述专利文献的技术方案中采用主粉碎刀轴、辅助粉碎刀轴、粉碎腔体、传动系统以及仿地形拖板装置，虽然实现了垄沟垄面彻底粉碎，但是由于采用多组复合刀辊，整机结构复杂，动平衡难以调节，作业时震动大、负荷大，动作部件寿命低，制作成本高，不利于推广应用，影响木薯秸秆粉碎还田机械化进程。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种变轴径仿垄形木薯杆粉碎还田机。目的在于提供一种结构合理、经济实用，既能实现垄沟垄面彻底粉碎，同时也能通过少量刀片更换适应不同垄高的粉碎作业的仿垄形粉碎还田机。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种变轴径仿垄形木薯杆粉碎还田机，包括：机架1、三点悬挂2、传动装置3、粉碎还田装置4和地轮5；
8.粉碎还田装置4包括：变轴径粉碎刀轴401、粉碎刀座402、轴承座支撑一403、轴承座支撑二404和仿形粉碎腔体405，仿形粉碎腔体405设置在机架1的底部；所述变轴径粉碎刀轴401安装在仿形粉碎腔体405内；变轴径粉碎刀轴401的两端分别安装在轴承座支撑一403和轴承座支撑二404上，轴承座支撑一403和轴承座支撑二404分别安装在机架1的左右两侧；所述仿形粉碎腔体405包括两侧的窄粉碎腔体与中间粉碎腔体；传动装置3安装在机架1上，与变轴径粉碎刀轴401连接；
9.变轴径粉碎刀轴401包括中间小轴径刀轴和两端的大轴径刀轴，中间小轴径刀轴位于中间粉碎腔体内，两端的大轴径刀轴位于两侧的窄粉碎腔体内；所述粉碎刀座402呈两侧对称双螺旋安装在变轴径粉碎刀轴上，每个粉碎刀座上安装有一组y形刀组。
10.一组y形刀组由两把折弯120度的弯刀背对背组成，y形刀组顶端为锯齿状，y形刀组位于前进方向的刀口有坡口且作耐磨处理。
11.两端的大轴径刀轴上各有4组y形刀组，中间小轴径刀轴上有24组y形刀组。
12.所述变轴径粉碎刀轴的总工作长度为190cm，两端的大轴径刀轴比中间小轴径刀轴的轴径大20cm，大轴径刀轴的长度为40cm，小轴径刀轴的长度为110cm。
13.传动装置3包括：从动皮带轮一301、皮带一302、驱动皮带轮一303、传动轴一304、支撑座一305、传动部件护壳一306、变速齿轮箱307、传动部件护壳二308、支撑座二309、传动轴二310、驱动皮带轮二311、皮带二312、从动皮带轮二313、轴承座一314、轴承座二315、万向节联轴器316和底座318；所述变速齿轮箱307通过底座318安装在机架1上，并且位于机架1前侧的中部；所述驱动皮带轮一303和驱动皮带轮二311分别与传动轴一304、传动轴二310连接，并且分别通过皮带一302和皮带二312连接从动皮带轮一301和从动皮带轮二313；从动皮带轮一301和从动皮带轮二313对称安装在变轴径粉碎刀轴401的两端；变速齿轮箱307与传动轴一304、传动轴二310之间通过万向节联轴器316连接；所述传动轴二310通过轴承座一314与轴承座二315安装在支撑座二309与机架的侧板之间；传动轴一304通过两个轴承座安装在支撑座一305与机架另一端的侧板之间；所述支撑座一305和支撑座二309分别焊接在机架1左右两侧的侧板上。
14.变速齿轮箱307与万向节联轴器316通过销轴317连接。变速齿轮箱307两侧的万向节联轴器316外部分别设有传动部件护壳一306和传动部件护壳二308。
15.从动皮带轮一301、皮带一302和驱动皮带轮一303的外部设有皮带罩二9，皮带罩二9上方设有皮带张紧轮二8；驱动皮带轮二311、皮带二312和从动皮带轮二313的外部设有皮带罩一6，皮带罩一6上方设有皮带张紧轮一7。
16.机架1包括：前横梁一101、竖直侧板一102、竖直隔板一103、窄活动顶板一104、活扣组一105、竖直隔板二106、竖直侧板二107、活扣组二108、窄活动顶板二109、宽活动顶板110、活扣组三111、窄腔顶部横梁一112、中间顶部横梁113、中间后横梁114、后横梁115、窄腔顶部横梁二116、前横梁二117和座板118；前横梁一101、前横梁二117、后横梁115的两端分别与竖直侧板一102和竖直侧板二107连接，前横梁一101位于机架的前端下部，前横梁二117位于前横梁一101的后方，后横梁115位于机架的后端下部；
17.竖直侧板一102与竖直侧板二107之间设置有竖直隔板一103和竖直隔板二106，竖直侧板一102与竖直隔板一103之间设置有窄活动顶板一104和窄腔顶部横梁一112，竖直侧板二107与竖直隔板二106之间设置有窄活动顶板二109和窄腔顶部横梁二116，竖直隔板一103和竖直隔板二106之间设置有宽活动顶板110、中间顶部横梁113和中间后横梁114；窄活动顶板一104的一端通过活扣组一105连接在窄腔顶部横梁一112上，另一端则通过螺栓固定在后横梁115上；窄活动顶板二109的一端通过活扣组二108连接在窄腔顶部横梁二116上，另一端则通过螺栓固定在后横梁115上；宽活动顶板110的一端通过活扣组三111连接在中间顶部横梁113上，另一端则通过螺栓固定在中间后横梁114上；松开活动组扣就能打开窄活动顶板一104、窄活动顶板二109和宽活动顶板110。
18.竖直侧板一102、竖直隔板一103、窄活动顶板一104和窄腔顶部横梁一112形成窄粉碎腔体；竖直侧板二107、竖直隔板二106、窄活动顶板二109和窄腔顶部横梁二116形成另一端的窄粉碎腔体；竖直隔板一103、竖直隔板二106、宽活动顶板110、中间顶部横梁113和中间后横梁114形成中间粉碎腔体。
19.窄活动顶板一104、窄活动顶板二109和宽活动顶板110的内壁均设置有可拆卸带锯齿的定刀，定刀为梯形刀片；所述定刀能够拆卸。
20.轴承座支撑一403和轴承座支撑二404分别安装在侧板一102和侧板二107上；
21.三点悬挂2包括：小耳板201、耳板202、悬梁203和拉杆204；悬梁203安装在机架1的前端，悬梁203呈拱形，悬梁203的顶端和底部两端分别设有耳板202；耳板202用于与拖拉机连接；拉杆204通过小耳板201安装在机架1上。
22.小耳板201安装在机架1的中间顶部横梁113上，悬梁203的底部两端安装在机架1的前横梁一101上。
23.两个地轮5对称安装在机架1的机架尾部的两侧；地轮5包括：地轮支撑骨架501、地轮转轴502、轮子503、固定架504和转向轴芯505；固定架504安装在机架1的后下端，转向轴芯505安装于固定架504内，地轮支撑骨架501与转向轴芯505连接，地轮转轴502安装于地轮支撑骨架501下端，轮子503安装在地轮转轴502上。
24.y形刀组初始安装时小轴径刀轴上安装的刀片比大轴径刀轴上安装的刀片短，大轴径上刀轴的刀片可根据实际使用情况更换长度，以刀片和仿形粉碎腔体互不干涉为前提。
25.本发明的有益效果：本发明提供的是一种变轴径仿垄形木薯杆粉碎还田机，具有砍伐能力、捡拾能力、粉碎能力和输送能力强，运行稳定且工作效率高等特点。通过拖拉机前进将木薯杆压弯或压倒，由高速旋转的变轴径粉碎刀轴将垄面与垄沟的木薯杆砍断，刀轴与仿形粉碎腔形成负压将断杆吸入装有定刀的粉碎腔完成粉碎，有效防止废弃木薯杆再次萌芽，降低木薯收获成本和收获效率，提高了粉碎能力与工作效率；
26.采用变轴径仿垄形结构，解决了垄沟木薯茎杆残留多与粉碎不彻底的问题，有效提高甩刀的使用寿命，增加垄沟的打击力度，简化整机结构，减少能耗，增加作业稳定性与安全性；
27.采用便捷式开启后机盖，便于刀轴检修与刀片更换。采用锯齿状刀口，有效提高了变轴径木薯杆粉碎还田机切碎能力；
28.采用双边动力输出形式，由皮带轮传动，提高了变轴径木薯杆粉碎还田机工作稳定性，且结构简单便于维修；
29.采用万向联轴器连接减速箱与皮带轮，能有效的解决双边传动安装时同轴度不高造成的受力不均断轴问题，有效提高变轴径木薯杆粉碎还田机的可靠性。
附图说明
30.图1是本发明的工作示意图。
31.图2是本发明的一种整体结构示意图。
32.图3是本发明的结构示意图。
33.图4是本发明的主视结构示意图。
34.图5是本发明的仰视结构示意图。
35.图6是本发明的传动装置示意图。
36.图7是本发明的变轴径粉碎刀轴结构示意图。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图1
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7并举实施
例对本发明进一步详细说明。
38.现有的木薯杆粉碎还田技术与装备的研究已取得初步成果，为实现农机与农艺完美结合，针对木薯宽窄双行起垄种植模式，垄沟残留粉碎不彻底问题亟待解决。所以本发明以高效、低损、低耗、实用为目标，着力设计卧式木薯杆粉碎机刀辊结构与甩刀排布，优化木薯茎秆粉碎机构，通过田间试验示范、改进、完善和定型，达到生产的实用化，实现木薯杆的机械化粉碎还田，降低木薯收获成本、提高收获效率，避免木薯杆丢弃、焚烧带来的环境污染。
39.本发明针对标准化起垄式种植的木薯地(机械种植，垄形、宽窄行距要求规范)，采用变轴径刀辊结构(刀辊中间部分直径小于两端直径)，以刀辊结构构建仿垄形基础，同时解决垄面与垄沟秸秆的粉碎问题，为块根收获清理障碍，有效防止废弃木薯杆再次萌芽。
40.如图1
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7所示，本发明公开了一种变轴径仿垄形木薯杆粉碎还田机，包括：机架1、三点悬挂2、传动装置3、粉碎还田装置4以及两个地轮5，所述机架1通过三点悬挂2安装在拖拉机后，并由拖拉机后输出动力的输出轴为传动装置提供动力。传动装置安装在机架上，与变轴径粉碎刀轴401连接；
41.粉碎还田装置4包括：变轴径粉碎刀轴401、粉碎刀座402、轴承座支撑一403、轴承座支撑二404和仿形粉碎腔体405，仿形粉碎腔体405设置在机架1的底部；所述变轴径粉碎刀轴401安装在仿形粉碎腔体405内；变轴径粉碎刀轴401的两端分别安装在轴承座支撑一403和轴承座支撑二404上，轴承座支撑一403和轴承座支撑二404分别安装在机架1的左右两侧；所述仿形粉碎腔体横向与刀轴形态一致，呈仿垄形；所述仿形粉碎腔体侧后板为可快开式壳体，方便刀片更换与检修。所述仿形粉碎腔体405包括两侧的窄粉碎腔体与中间粉碎腔体。
42.变轴径粉碎刀轴401包括中间小轴径刀轴和两端的大轴径刀轴，中间小轴径刀轴位于中间粉碎腔体内，两端的大轴径刀轴位于两侧的窄粉碎腔体内。所述粉碎刀座402呈两侧对称双螺旋排布(焊接)在变轴径粉碎刀轴上，两端的大轴径刀轴上各有4组，中间小轴径刀轴上有24组，每个粉碎刀座上安装有一组y形刀组，由螺栓连接。一组y形刀组由两把折弯120度的弯刀背对背组成，y形刀组顶端为锯齿状，y形刀组位于前进方向的刀口有坡口且作耐磨处理。
43.所述变轴径粉碎刀轴401的总工作长度为190cm，两端轴径大中间轴径小，对称分布，两端大轴径轴径比中间轴径大20cm，大轴径刀轴的长度为40cm，小轴径刀轴的长度为110cm。
44.采用上述结构后，本发明由高速旋转的y形刀组将木薯杆砍断，刀轴与粉碎腔形成负压将断杆吸入粉碎腔完成粉碎，提高了粉碎能力与工作效率；y型刀组采用锯齿状，有效提高了变轴径木薯杆粉碎还田机的粉碎能力。
45.本发明的y型刀组在高速旋转的时候，y型刀组的刀顶端能够很好的将切断的木薯杆粉碎，因为结构呈y型，所以使得粉碎的面积更大，增强粉碎的效果，有效提高了变轴径木薯杆粉碎还田机的粉碎能力。
46.传动装置3包括：从动皮带轮一301、皮带一302、驱动皮带轮一303、传动轴一304、支撑座一305、传动部件护壳一306、变速齿轮箱307、传动部件护壳二308、支撑座二309、传动轴二310、驱动皮带轮二311、皮带二312、从动皮带轮二313、轴承座一314、轴承座二315、
万向节联轴器316、销轴317和底座318。所述变速齿轮箱307通过底座318安装在机架1上，并且位于机架1前侧的中部；所述驱动皮带轮一303和驱动皮带轮二311分别与传动轴一304、传动轴二310连接，并且分别通过皮带一302和皮带二312连接从动皮带轮一301和从动皮带轮二313；从动皮带轮一301和从动皮带轮二313对称安装在变轴径粉碎刀轴401的两端；变速齿轮箱307与传动轴一304、传动轴二310之间通过万向节联轴器316连接，变速齿轮箱307与万向节联轴器316通过销轴317连接；所述传动轴二310通过轴承座一314与轴承座二315安装在支撑座二309与机架的侧板之间；类似的，传动轴一304通过两个轴承座安装在支撑座一305与机架另一端的侧板之间；所述支撑座一305和支撑座二309分别焊接在机架1左右两侧的侧板上。变速齿轮箱307两侧的万向节联轴器316外部分别设有传动部件护壳一306和传动部件护壳二308。
47.从动皮带轮一301、皮带一302和驱动皮带轮一303的外部设有皮带罩二9，皮带罩二9上方设有皮带张紧轮二8；驱动皮带轮二311、皮带二312和从动皮带轮二313的外部设有皮带罩一6，皮带罩一6上方设有皮带张紧轮一7。
48.机架1包括：前横梁一101、竖直侧板一102、竖直隔板一103、窄活动顶板一104、活扣组一105、竖直隔板二106、竖直侧板二107、活扣组二108、窄活动顶板二109、宽活动顶板110、活扣组三111、窄腔顶部横梁一112、中间顶部横梁113、中间后横梁114、后横梁115、窄腔顶部横梁二116、前横梁二117和座板118；前横梁一101、前横梁二117、后横梁115的两端分别与竖直侧板一102和竖直侧板二107连接，前横梁一101位于机架的前端下部，前横梁二117位于前横梁一101的后方，后横梁115位于机架的后端下部；
49.竖直侧板一102与竖直侧板二107之间设置有竖直隔板一103和竖直隔板二106，竖直侧板一102与竖直隔板一103之间设置有窄活动顶板一104和窄腔顶部横梁一112，竖直侧板二107与竖直隔板二106之间设置有窄活动顶板二109和窄腔顶部横梁二116，竖直隔板一103和竖直隔板二106之间设置有宽活动顶板110、中间顶部横梁113和中间后横梁114；窄活动顶板一104的一端通过活扣组一105连接在窄腔顶部横梁一112上，另一端则通过螺栓固定在后横梁115上；窄活动顶板二109的一端通过活扣组二108连接在窄腔顶部横梁二116上，另一端则通过螺栓固定在后横梁115上；宽活动顶板110的一端通过活扣组三111连接在中间顶部横梁113上，另一端则通过螺栓固定在中间后横梁114上；竖直侧板一102、竖直隔板一103、窄活动顶板一104和窄腔顶部横梁一112形成窄粉碎腔体；竖直侧板二107、竖直隔板二106、窄活动顶板二109和窄腔顶部横梁二116形成另一端的窄粉碎腔体；竖直隔板一103、竖直隔板二106、宽活动顶板110、中间顶部横梁113和中间后横梁114形成中间粉碎腔体；
50.松开活动组扣就能打开窄活动顶板一104、窄活动顶板二109和宽活动顶板110，从而完成刀片更换与检修工作。
51.窄活动顶板一104、窄活动顶板二109和宽活动顶板110的内壁均设置有可拆卸带锯齿的定刀，定刀为梯形刀片；所述定刀能够拆卸。
52.轴承座支撑一403和轴承座支撑二404分别安装在侧板一102和侧板二107上；
53.三点悬挂2包括：小耳板201、耳板202、悬梁203和拉杆204；悬梁203安装在机架1的前端，悬梁203呈拱形，悬梁203的顶端和底部两端分别设有耳板202；耳板202用于与拖拉机连接；拉杆204通过小耳板201安装在机架1上。
54.小耳板201安装在机架1的中间顶部横梁113上，悬梁203的底部两端安装在机架1的前横梁一101上。
55.两个地轮5对称安装在机架1的机架尾部的两侧；地轮5包括：地轮支撑骨架501、地轮转轴502、轮子503、固定架504和转向轴芯505；固定架504安装在机架1的后下端，转向轴芯505安装于固定架504内，地轮支撑骨架501与转向轴芯505连接，地轮转轴502安装于地轮支撑骨架501下端，轮子503安装在地轮转轴502上。
56.传动装置3带动变轴径粉碎刀轴401高速旋转，木薯杆通过变轴径粉碎刀轴401和仿形粉碎腔体405被击打粉碎并抛洒还田；所述地轮5对称安装在机架后横梁115的两侧，中心距与拖拉机后轮中心距相同。
57.所述的变速齿轮箱307与拖拉机的动力输出轴连接获得动力后，采用双边动力输出形式，通过两个万向节联轴器将动力传到左右两端的驱动皮带轮，再由皮带将动力传送到变轴径粉碎刀轴。采用万向联轴器连接变速齿轮箱与传动轴，能有效的解决双边传动安装或工作震动造成的同轴度误差致使断轴的问题，有效提高变轴径木薯杆粉碎还田机的可靠性。
58.以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范围。
59.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。