一种往复切刀式秸秆粉碎装置

1.本发明涉及农作物收获领域，具体涉及一种往复切刀式秸秆粉碎装置。


背景技术：

2.秸秆通常指小麦、水稻和其他农作物在收货籽实后的剩余部分，秸秆是一种具有多用途的可再生生物资源，也是一种粗饲料。我国作为农业大国，农作物每年可生成大量的秸秆，综合利用可以促进农民增收、环境保护和资源节约。
3.秸秆经粉碎、压缩处理后可压制成固体生物质燃料，经切割、发酵后可作为饲料饲喂牛羊，因此，为便于秸秆的后续处理，通常需要用作物处理机(即破碎或研碎禾秆的机械)对秸秆进行切割粉碎处理。现有的秸秆切割装置在切割秸秆时多用随转轴转动的切刀切割秸秆，但秸秆的大小不一，在切割仓内的分布也在时刻变化，导致部分切刀空转，利用率不高，影响切割的效率和并降低装置的利用率。


技术实现要素：

4.发明人发现当初始时大量的秸秆没有粉碎时，会集中在粉碎机的上部分，此时只有上部分的切刀在有效工作，下部的切刀没有进行有用功，造成了能量的浪费且粉碎效率不高。而随着粉碎工作的进行，秸秆的密度可能会发生变化，如果切刀根据固定位置工作，相同的切刀处理不同量的秸秆，也会影响粉碎的效率。
5.本发明提供一种往复切刀式秸秆粉碎装置，以解决现有的秸秆切割装置切割效率低且装置利用率低的问题。
6.本发明的一种往复切刀式秸秆粉碎装置采用如下技术方案：
7.一种往复切刀式秸秆粉碎装置，包括底座、第一转筒、第二转筒、锥形柱、破碎组件，第一转筒和第二转筒沿相反方向转动地安装于底座，且第一转筒下端与第二转筒上端转动密封连接；锥形柱竖直安装于第一转筒和第二转筒内，上端小，下端大，且与第一转筒和第二转筒的内壁限定出从上往下逐渐减小的粉碎腔；破碎组件包括多个破碎环，每个破碎环均由多个第一刀杆绕竖直轴线铰接围合而成，且铰接位置依次为第一铰接位置和第二铰接位置，第一铰接位置可螺旋升降地安装于锥形柱，且破碎环上升时与第一转筒转动方向一致，破碎环下降时与第二转筒方向一致；每个第一铰接位置均位于与锥形柱同轴的第一参考圆上，每个第二铰接位置均位于同一与锥形柱同轴的第二参考圆上，第二参考圆大于第一参考圆；多个破碎环沿锥形柱的周壁从上往下间隔分布，使得各个破碎环的第二参考圆从上往下递增，且第二参考圆与第一参考圆的差值逐渐减小；相邻两个破碎环之间通过压簧连接；第一转筒和第二转筒内壁均设置有沿第一转筒径向延伸的第二刀杆，每个第二刀杆均插入相邻两个破碎环之间，以在随第一转筒和第二转筒转动时与破碎环相互作用切割秸秆。
8.可选地，第一转筒和第二转筒内壁均设置有多个水平且沿第一转筒径向延伸的刀槽，第二刀杆外端部装于刀槽内，且外端设置有移动块，移动块与刀槽的上侧壁和下侧壁之
间均设置有弹簧，以使第二刀杆可相对于刀槽上下在一定范围内上下浮动；刀槽内还设置有方形连接柱，方形连接柱允许移动块在刀槽内上下滑动，且阻碍移动块在刀槽内水平方向滑动。
9.可选地，第一转筒和第二转筒内壁的第二刀杆的长度从上往下依次递减，以使第一转筒内侧的破碎环与第二刀杆的剪切效果优于第二转筒内侧的破碎环与第二刀杆的剪切效果；第二转筒内壁下侧设置有研磨凸台，以与破碎环的第二铰接位置相互作用提高研磨效果。
10.可选地，锥形柱外设置有多个斜柱，斜柱均沿锥形柱的锥面延伸且可转动地沿锥形柱周向均匀分布，每个破碎环的第一铰接位置均可滑动地安装于一个斜柱，每个压簧均套于斜柱，且连接相邻两个破碎环的第一铰接位置；锥形柱外圆周设置有螺旋槽，每个破碎环的一个第一铰接位置均通过导向柱插入于螺旋槽，第一转筒转动时第一转筒与锥形柱之间的物料带动第一转筒内侧的破碎环沿其转动并向上移动，第二转筒转动时第二转筒与锥形柱之间的物料带动第二转筒内侧的破碎环沿其转动并向下移动。
11.可选地，一种往复切刀式秸秆粉碎装置还包括出料仓和筛板，出料仓固定安装于底座，且位于第二转筒下方，并与第二转筒下端转动密封连接；筛板位于出料仓内，以接收破碎环与第二刀杆剪切后的秸秆并筛分，筛板与最下方的破碎环连接，以随破碎环同步向上或向下移动进而加快物料的筛分；出料仓上设置有第一出料口和第二出料口，第一出料口位于第二出料口上方，通过筛板的秸秆从第二出料口排出，未通过筛板的秸秆在筛板随破碎板向下转动且滑动时从第一出料口排出。
12.可选地，螺旋槽的螺距从上往下递增，以在同样的转速下，最靠下的破碎环向上或向下移动的位移最多，从而增加与之相连的筛板的抖动，加快秸秆在筛板上的筛分。
13.可选地，一种往复切刀式秸秆粉碎装置还包括电机和传动组件，底座上设置有电机安装槽，电机固定安装于底座上的电机安装槽，且通过传动组件带动第一转筒和第二转筒沿相反方向转动。
14.可选地，传动组件包括第一带轮、第二带轮、第一传动带和第二传动带，第一带轮和第二带轮均固定安装于电机的输出轴，且第一带轮位于第二带轮上方，第一转筒和第二转筒外圆周均设置有传动带槽，第一转筒与第一带轮通过第一传动带连接，第二转筒与第二带轮通过第二传动带连接，且第一传动带在第一转筒与第一带轮之间交叉设置，以使第一转筒与第二转筒沿相反方向转动。
15.可选地，锥形柱下端通过竖直延伸的支撑柱安装于底座，锥形柱外还设置有下底板、上端盖和倾斜板，下底板可转动地套于支撑柱，且位于锥形柱下方，下底板与多个斜柱下端固定连接，上端盖可转动地套于锥形柱上端部，且与多个斜柱的上端均固定连接，以使每个破碎环的多个铰接位置同步转动；下底板上设置有多个通孔，第二转筒与锥形柱之间破碎后的秸秆通过通孔进入出料仓；倾斜板有多个，下端均固定于下底板，上端均固定于上端盖，每个倾斜板位于两个斜柱之间，以阻碍秸秆进入锥形柱上的螺旋槽内。
16.可选地，一种往复切刀式秸秆粉碎装置还包括进料斗和顶盖，进料斗固定安装于第一转筒上端，以引导秸秆进入粉碎腔；顶盖可转动地扣于锥形柱上端，并与上端盖固定连接，以阻碍上端盖向下移动并阻碍秸秆进入上端盖与锥形柱之间。
17.本发明的一种往复切刀式秸秆粉碎装置的回收方法，包括：
18.(1)将秸秆从进料斗送至粉碎腔，大块的秸秆停留在第一转筒与破碎环之间，小块的秸秆落至第二转筒与破碎环之间；
19.(2)启动电机，第一转筒和第二转筒沿相反方向转动，第一转筒和第二转筒内壁的第二刀杆随第一转筒和第二转筒转动时与破碎环相互作用剪切秸秆，且第二转筒内壁的研磨凸台第二转筒转动时与破碎环的第二铰接位置相互作用研磨秸秆；
20.(3)当第一转筒与锥形柱之间秸秆堆积时，破碎环整体向上部聚集加快粉碎腔上部的秸秆剪切，第二转筒与锥形柱之间秸秆堆积时，破碎环整体向下部聚集加快粉碎腔下部的秸秆剪切和研磨；
21.(4)剪切和研磨后的秸秆排出至出料仓内并经筛板筛分后从第二出料口排出，未通过筛板的秸秆在筛板随破碎板向下转动且滑动时从第一出料口排出。
22.本发明的有益效果是：本发明的往复切刀式秸秆粉碎装置的第一转筒和第二转筒沿相反方向转动，使得破碎环在秸秆的推挤下沿螺旋槽向上或向下移动，当第一转筒与锥形柱之间堆料时，上部的破碎环受到的推力大于下部的破碎环受到的推力，使得破碎环向上部聚集，加速第一转筒与锥形柱之间的秸秆剪切；当第二转筒与锥形柱之间堆料时，下部的破碎环受到秸秆的推力大于上部的破碎环受到的推力，使得破碎环向下部聚集，加速第二转筒与锥形柱之间的秸秆剪切，根据秸秆的堆料情况自适应调节破碎环的分配，进而加速秸秆的剪切，提高粉碎效率并提高刀杆的利用率。
23.进一步地，利用锥形柱上端小，下端大的结构特征，使得从上往下破碎环的第二参考圆与第一参考圆的差值逐渐减小，第二刀杆与破碎环的剪切长度逐渐减小，且破碎环与第二转筒的间距也逐渐减小；秸秆随着破碎环与第二刀杆的切割，其形状从上往下逐渐减小，进入第二转筒与锥形柱之间更易被剪切和研磨粉碎。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明的往复切刀式秸秆粉碎装置的实施例整体结构示意图；
26.图2为本发明的往复切刀式秸秆粉碎装置的实施例整体结构剖视图；
27.图3为图2中a处放大示意图；
28.图4为本发明的往复切刀式秸秆粉碎装置的实施例中破碎组件和锥形柱安装示意图；
29.图5为本发明的往复切刀式秸秆粉碎装置的实施例中锥形柱和斜柱安装示意图；
30.图6为本发明的往复切刀式秸秆粉碎装置的实施例中出料仓部分剖视图；
31.图7为本发明的往复切刀式秸秆粉碎装置的实施例中破碎组件和锥形柱结构俯视图；
32.图8为本发明的往复切刀式秸秆粉碎装置的实施例中破碎组件、锥形柱及出料仓剖视图；
33.图中：1、进料斗；2、第一转筒；3、第二转筒；4、出料仓；5、第一出料口；6、第二出料
口；7、刀槽；8、锥形柱；9、顶盖；10、上端盖；11、倾斜板；12、螺旋槽；13、下底板；14、方形连接柱；15、斜柱；17、研磨凸台；101、底座；102、支撑脚；104、电机安装槽；201、第一带轮；202、第一传动带；203、第二传动带；204、电机；205、第二带轮；301、第一刀杆；303、第二刀杆；304、滑块；305、移动块；306、弹簧；307、筛板；308、连接杆；309、筛板连接块；310、导向柱。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.本发明的一种往复切刀式秸秆粉碎装置的实施例，如图1至图8所示，包括底座101、第一转筒2、第二转筒3、锥形柱8、破碎组件，
36.底座101下侧设置有多个支撑脚102，底座101通过支撑脚102放置于地面；
37.第一转筒2和第二转筒3沿相反方向转动地安装于底座101，且第一转筒2下端与第二转筒3上端转动密封连接；
38.锥形柱8竖直安装于第一转筒2和第二转筒3内，上端小，下端大，且与第一转筒2和第二转筒3的内壁限定出从上往下逐渐减小的粉碎腔；
39.破碎组件包括多个破碎环，每个破碎环均由多个第一刀杆301绕竖直轴线铰接围合而成，且铰接位置依次为第一铰接位置和第二铰接位置，第一铰接位置可上下滑动且转动地安装于锥形柱8，每个第一铰接位置均位于与锥形柱8同轴的第一参考圆上，每个第二铰接位置均位于同一与锥形柱8同轴的第二参考圆上，第二参考圆大于第一参考圆；多个破碎环沿锥形柱8的周壁从上往下间隔分布，使得各个破碎环的第二参考圆从上往下递增，且第二参考圆与第一参考圆的差值逐渐减小；相邻两个破碎环之间通过压簧连接；第一转筒2和第二转筒3内壁均设置有沿第一转筒2径向延伸的第二刀杆303，每个第二刀杆303均插入相邻两个破碎环之间，以在随第一转筒2和第二转筒3转动时与破碎环相互作用切割秸秆；
40.锥形柱8外圆周设置有螺旋槽12，每个破碎环的一个第一铰接位置处均设置有导向柱310，导向柱310可滑动地安装于螺旋槽12，螺旋槽12配置成在第一转筒2转动时通过第一转筒2与锥形柱8之间的物料带动第一转筒2内侧的破碎环沿其转动并向上移动，并在第二转筒3转动时通过第二转筒3与锥形柱8之间的物料带动第二转筒3内侧的破碎环沿其转动并向下移动，从而在第一转筒2与锥形柱8之间秸秆堆积时，上部的破碎环受到的推力大于下部的破碎环受到的推力，第一转筒2转动并推动破碎环整体沿螺旋槽12向上移动，加速破碎环与第二刀杆303相互作用剪切第一转筒2与锥形柱8之间堆积的秸秆，并在第二转筒3与锥形柱8之间秸秆堆积时，下部的破碎环受到的推力大于上部的破碎环受到的推力，第二转筒3转动并推动破碎环整体沿螺旋槽12向下移动，加速破碎环与第二刀杆303相互作用剪切第二转筒3与锥形柱8之间堆积的秸秆。
41.在本实施例中，锥形柱8外设置有多个斜柱15，斜柱15均沿锥形柱8的锥面延伸且可转动地沿锥形柱8周向均匀分布，每个破碎环的第一铰接位置处均设置有一个滑块304，相邻两个第一刀杆301可转动地安装于滑块304，滑块304可可滑动地安装于斜柱15，每个压簧均套于斜柱15，且连接相邻两个破碎环的第一铰接位置。
42.在本实施例中，第一转筒2和第二转筒3内壁均设置有多个水平且沿第一转筒2径向延伸的刀槽7，第二刀杆303外端部装于刀槽7内，且外端设置有移动块305，移动块305与刀槽7的上侧壁和下侧壁之间均设置有弹簧306，以使第二刀杆303可相对于刀槽7上下在一定范围内上下浮动；刀槽7内还设置有方形连接柱14，方形连接柱14允许移动块305在刀槽7内上下滑动，且阻碍移动块305在刀槽7内水平方向滑动。
43.在本实施例中，第一转筒2和第二转筒3内壁的第二刀杆303的长度从上往下依次递减，以使第一转筒2内侧的破碎环与第二刀杆303的剪切效果优于第二转筒3内侧的破碎环与第二刀杆303的剪切效果；第二转筒3内壁下侧设置有研磨凸台17，以与破碎环的第二铰接位置相互作用提高研磨效果。
44.在本实施例中，一种往复切刀式秸秆粉碎装置还包括出料仓4和筛板307，出料仓4固定安装于底座101，且位于第二转筒3下方，并与第二转筒3下端转动密封连接；筛板307位于出料仓4内，以接收破碎环与第二刀杆303剪切后的秸秆，筛板307通过多个连接杆308和多个筛板连接块309与最下方的破碎环连接，每个筛板连接块309对应设置于竖直延伸的一个连接杆308上端，且卡于最下方的破碎环的一个第一铰接位置，连接杆308的下端连接筛板307，以使筛板307随破碎环同步向上或向下移动进而加快物料的筛分；出料仓4上设置有第一出料口5和第二出料口6，第一出料口5位于第二出料口6上方，通过筛板307的秸秆从第二出料口6排出，未通过筛板307的秸秆在筛板307随破碎板向下转动且滑动时从第一出料口5排出。
45.在本实施例中，螺旋槽12的螺距从上往下递增，以在同样的转速下，最靠下的破碎环向上或向下移动的位移最多，从而增加与之相连的筛板307的抖动，加快秸秆在筛板307上的筛分。
46.在本实施例中，一种往复切刀式秸秆粉碎装置还包括电机204和传动组件，底座101上设置有电机安装槽104，电机204固定安装于底座101上的电机安装槽104，且通过传动组件带动第一转筒2和第二转筒3沿相反方向转动。
47.在本实施例中，传动组件包括第一带轮201、第二带轮205、第一传动带202和第二传动带203，第一带轮201和第二带轮205均固定安装于电机204的输出轴，且第一带轮201位于第二带轮205上方，第一转筒2和第二转筒3外圆周均设置有传动带槽，第一转筒2与第一带轮201通过第一传动带202连接，第二转筒3与第二带轮205通过第二传动带203连接，且第一传动带202在第一转筒2与第一带轮201之间交叉设置，以使第一转筒2与第二转筒3沿相反方向转动。
48.在本实施例中，锥形柱8下端通过竖直延伸的支撑柱安装于底座101，锥形柱8外还设置有下底板13、上端盖10和倾斜板11，下底板13可转动地套于支撑柱，且位于锥形柱8下方，下底板13与多个斜柱15下端固定连接，上端盖10可转动地套于锥形柱8上端部，且与多个斜柱15的上端均固定连接，以使每个破碎环的多个铰接位置同步转动；下底板13上设置有多个通孔，第二转筒3与锥形柱8之间破碎后的秸秆通过通孔进入出料仓4；倾斜板11有多个，下端均固定于下底板13，上端均固定于上端盖10，每个倾斜板11位于两个斜柱15之间，以阻碍秸秆进入锥形柱8上的螺旋槽12内。
49.在本实施例中，一种往复切刀式秸秆粉碎装置还包括进料斗1和顶盖9，进料斗1固定安装于第一转筒2上端，以引导秸秆进入粉碎腔；顶盖9可转动地扣于锥形柱8上端，并与
上端盖10固定连接，以阻碍上端盖10向下移动并阻碍秸秆进入上端盖10与锥形柱8之间。
50.本发明的一种往复切刀式秸秆粉碎装置在使用时，由于粉碎腔从上往下逐渐减小，秸秆从进料斗1进入后，大块的秸秆停留在第一转筒2与破碎环之间，小块的秸秆落至第二转筒3与破碎环之间；启动电机204，第一转筒2和第二转筒3沿相反方向转动，第一转筒2和第二转筒3内壁的第二刀杆303随第一转筒2和第二转筒3转动时与破碎环相互作用剪切秸秆，且第二转筒3内壁的研磨凸台17第二转筒3转动时与破碎环的第二铰接位置相互作用研磨秸秆；当第一转筒2与锥形柱8之间秸秆堆积时，上部的破碎环受到秸秆的推力大于下部的破碎环受到的秸秆的推力，第一转筒2与锥形柱8之间的秸秆推动破碎环整体沿螺旋槽12向上移动，使破碎环向上部聚集，加速破碎环与第二刀杆303相互作用剪切第一转筒2与锥形柱8之间堆积的秸秆，且使第二转筒3内侧的破碎环部分向上移动至第一转筒2内侧，第一转筒2转动时通过推挤秸秆促使更多的破碎环向上移动，更有助于破碎环整体向上移动；并在第二转筒3与锥形柱8之间秸秆堆积时，下部的破碎环受到秸秆的推力大于上部的破碎环受到的秸秆的推力，第二转筒3与锥形柱8之间的秸秆推动破碎环整体沿螺旋槽12向下移动，使破碎环向下部聚集，加速破碎环与第二刀杆303相互作用剪切且研磨凸台17与第二铰接位置相互作用研磨第二转筒3与锥形柱8之间堆积的秸秆，且使第一转筒2内侧的破碎环部分向下移动至第二转筒3内侧，第二转筒3转动时通过推挤秸秆促使更多的破碎环向下移动，更有助于破碎环整体向下移动；剪切和研磨后的秸秆从下底板13上通孔排出至出料仓4内并经筛板307筛分后从第二出料口6排出，未通过筛板307的秸秆在筛板307随破碎板向下转动且滑动时从第一出料口5排出。
51.本发明的一种往复切刀式秸秆粉碎装置的回收方法，包括：
52.(1)将秸秆从进料斗1送至粉碎腔，大块的秸秆停留在第一转筒2与破碎环之间，小块的秸秆落至第二转筒3与破碎环之间；
53.(2)启动电机204，第一转筒2和第二转筒3沿相反方向转动，第一转筒2和第二转筒3内壁的第二刀杆303随第一转筒2和第二转筒3转动时与破碎环相互作用剪切秸秆，且第二转筒3内壁的研磨凸台17第二转筒3转动时与破碎环的第二铰接位置相互作用研磨秸秆；
54.(3)当第一转筒2与锥形柱8之间秸秆堆积时，破碎环整体向上部聚集加快粉碎腔上部的秸秆剪切，第二转筒3与锥形柱8之间秸秆堆积时，破碎环整体向下部聚集加快粉碎腔下部的秸秆剪切和研磨；
55.(4)剪切和研磨后的秸秆排出至出料仓4内并经筛板307筛分后从第二出料口6排出，未通过筛板307的秸秆在筛板307随破碎板向下转动且滑动时从第一出料口5排出。
56.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。