一种平行四扭杆液压自动调节整平式秸秆翻旋整地机

1.本发明属于农业机械设备领域，具体涉及一种平行四扭杆液压自动调节整平式秸秆翻旋整地机。


背景技术：

2.我国华北地区以冬小麦夏玉米的种植方式为主，玉米收获后会产生大量的秸秆，秸秆中富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生生物资源，充分利用不仅可以减少环境污染和资源浪费，还可以补充土壤肥力，改善土壤结构，有利于构建资源节型、环境友好型社会，符合可持续发展战略。
3.传统的旋耕机存在秸秆破碎率低、翻埋效果差的问题，不能保证秸秆与微生物充分结合发酵；并且旋耕机耕作深度浅，长期旋耕作业导致土壤产生犁底层，降低土壤通透性，不利于物质的转移，影响农作物根系的生长，还会引发病虫害；此外旋耕机作业自动化程度低，难以调整旋耕碎土深度和耕作地表平整度，不能为小麦播种提供优良的作业环境。
4.综上所述，有必要发明一种集秸秆破碎、翻埋和旋耕于一体的联合整地机，并且作业过程中自动调整旋耕碎土深度和耕作地表平整度，以满足小麦播种整地要求，同时还可以降低农业生产成本、提高生产效率，有利于实现增产增收。


技术实现要素：

5.本发明公开了一种平行四扭杆液压自动调节整平式秸秆翻旋整地机，作业过程中平行四扭杆液压自动调节装置可根据卫星接收器检测数据动态调整旋耕碎土深度和地表平整度，提高了整地机的自动化程度和作业精度。
6.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
7.一种平行四扭杆液压自动调节整平式秸秆翻旋整地机，主要由主机架，破茬装置，翻埋装置，碎土整平装置，平行四扭杆液压自动调节装置，卫星接收器和镇压装置组成，所述破茬装置安装在主机架前部下侧，包括破茬装置齿轮箱，破茬装置侧传动箱，破茬刀；所述翻埋装置安装在主机架中部下侧，包括交错式双翼开沟犁和单翼铧式犁；所述碎土整平装置安装在主机架后部，包括旋耕机架，旋耕齿轮箱，旋耕刀，刮土板；所述镇压装置安装在碎土整平装置后部，包括镇压辊，连接板，弹簧连杆；所述卫星接收器依靠磁力吸附式底座左右对称固定布置于旋耕机架顶面上；所述平行四扭杆液压自动调节装置安装在主机架与碎土整平装置之间，包括扭杆安装支座、扭杆安装支架、弹性扭杆，液压缸支座，液压缸，前部万向节、后部万向节、套筒伸缩轴；作业过程中平行四扭杆液压自动调节装置可以根据卫星接收器检测到的数据动态调整碎土整平装置两端的旋耕碎土深度，以提高地表平整度。
8.优选的，所述扭杆安装支座利用螺栓固定安装在主机架上，所述扭杆安装支架利用螺钉固定安装在旋耕机架上，所述弹性扭杆前后两端分别铰接在扭杆安装支座和扭杆安装支架上，所述液压缸支座焊接在主机架后部上侧，所述液压缸上下两端分别铰接在液压缸支座和旋耕机架上，所述前部万向节前端与破茬装置齿轮箱后部输出传动轴通过螺栓固
定连接，所述后部万向节后端与旋耕齿轮箱输入轴通过螺栓固定连接，所述套筒伸缩轴前部与前部万向节的后端固定连接，后部与后部万向节的前端固定连接。
9.工作原理：该联合整地机工作时与拖拉机三点悬挂相连接，作业前先在非作业区域放置gnss卫星基站，在调整系统中设置好基站高度，作业过程中破茬装置齿轮箱将拖拉机输出的动力分成两部分，一部分传至破茬装置侧传动箱带动破茬刀转动，一部分依次通过“前部万向节—套筒伸缩轴—后部万向节”的顺序传至旋耕齿轮箱，用于带动旋耕刀旋转；在拖拉机的牵引下，首先破茬装置通过破茬刀的旋转打碎玉米根茬和地面秸秆，然后翻埋装置利用交错式双翼开沟犁和单翼铧式犁打破犁底层，同时将打碎的玉米根茬和秸秆埋入土壤，接着碎土整平装置通过旋耕刀的旋转将浅层土壤打碎，利用刮土板将打碎的土壤刮平，最后利用镇压辊将表层土壤压实。
10.整地机平行四扭杆液压自动调节装置中的弹性扭杆既是平行四连杆，也是混合多扭杆，作业过程中利用安装在旋耕机架上的两个卫星接收器分别检测其安装位置与基站之间的相对高度，然后将数据传送至安装在拖拉机驾驶室内的接收器进行解算，接收器将解算好的数据传送给控制器，控制器进行逻辑运算后通过控制电磁阀换向的方式控制液压缸伸缩，从而调整旋耕碎土深度和地表平整度，其调整过程分为以下三个模式：
11.（1）平行上下调节：当地面左右平整，但地表前后有高度差时，只调节碎土整平装置的平行上下位置，两液压缸同时同步平行上下调节，实现地表高低调整，这时的弹性扭杆不产生扭力，只起到平行四连杆机构的作用；
12.（2）左右调节：当地面不平整时，两液压缸同时同步反向调节，调节碎土整平装置两端的上下高低，实现地表整平调整，这时两侧的弹性扭杆产生扭力，起到平行四扭杆机构的作用；
13.（3）单边调节：当地表仅一侧有高度差时，单侧液压缸独立调节，调节碎土整平装置一端的上下位置，实现地表一侧高低调整，这时主要一侧的弹性扭杆产生扭力，一侧起到连杆机构的作用。
14.本发明结构简单，操作便捷，作业效率高，适应性强，在作业过程中可以自动调整耕作深度和地表平整度，可为小麦播种提供优质的作业环境。
15.附图说明：
16.图1为本发明的主视图；
17.图2为本发明的侧视图。
18.图中各编号清单：1.悬挂连接架、2.破茬装置侧传动箱、3.连接拉杆、4.弹性扭杆、5.液压缸支座、6.液压缸、7.卫星接收器、8.刮土板、9.镇压辊、10.连接板、11.弹簧连杆、12.旋耕刀、13.旋耕机架、14.单翼铧式犁、15.交错式双翼开沟犁、16.主机架、17.破茬刀、18.破茬装置齿轮箱、19.前部万向节、20.扭杆安装支座、21.后部万向节、22.扭杆安装支架、23.旋耕齿轮箱、24.套筒伸缩轴。
具体实施方式
19.结合附图1、附图2对本实施案例中的技术方案进行详细描述，本发明的目的是设计出一种平行四扭杆液压自动调节整平式秸秆翻旋整地机，主要由主机架16，破茬装置，翻埋装置，碎土整平装置，平行四扭杆液压自动调节装置，卫星接收器7和镇压装置构成；所述
破茬装置安装在主机架16前部下侧，包括破茬装置齿轮箱18，破茬装置侧传动箱2，破茬刀17；所述翻埋装置安装在主机架16中部下侧，包括交错式双翼开沟犁15和单翼铧式犁14；所述碎土整平装置安装在主机架16后部，包括旋耕机架13，旋耕齿轮箱23，旋耕刀12，刮土板8；所述镇压装置安装在碎土整平装置后部，包括镇压辊9，连接板10，弹簧连杆11；所述卫星接收器7依靠磁力吸附式底座左右对称固定布置于旋耕机架13顶面上；所述平行四扭杆液压自动调节装置安装在主机架16与碎土整平装置之间，包括扭杆安装支座20、扭杆安装支架22、弹性扭杆4，液压缸支座5，液压缸6，前部万向节19、后部万向节21、套筒伸缩轴24；作业过程中平行四扭杆液压自动调节装置可以根据卫星接收器7检测到的数据动态调整碎土整平装置两端的旋耕碎土深度，以提高地表平整度。
20.优选的，所述扭杆安装支座20利用螺栓固定安装在主机架16上，所述扭杆安装支架22利用螺钉固定安装在旋耕机架上13，所述弹性扭杆4前后两端分别铰接在扭杆安装支座20和扭杆安装支架22上，所述液压缸支座5焊接在主机架16后部上侧，所述液压缸6上下两端分别铰接在液压缸支座5和旋耕机架13上，所述前部万向节19前端与破茬装置齿轮箱18后部输出传动轴通过螺栓固定连接，所述后部万向节21后端与旋耕齿轮箱23输入轴通过螺栓固定连接，所述套筒伸缩轴24前部与前部万向节19的后端固定连接，后部与后部万向节21的前端固定连接。
21.工作原理：该联合整地机工作时与拖拉机三点悬挂相连接，作业前先在非作业区域放置gnss卫星基站，在调整系统中设置好基站高度，作业过程中破茬装置齿轮箱18将拖拉机输出的动力分成两部分，一部分传至破茬装置侧传动箱2带动破茬刀17转动，一部分依次通过“前部万向节19—套筒伸缩轴24—后部万向节21”的顺序传至旋耕齿轮箱23，用于带动旋耕刀12旋转。在拖拉机的牵引下，首先破茬装置通过破茬刀17的旋转打碎玉米根茬和地面秸秆，然后翻埋装置利用交错式双翼开沟犁15和单翼铧式犁14打破犁底层，同时将打碎的玉米根茬和秸秆埋入土壤，接着碎土整平装置通过旋耕刀12的旋转将浅层土壤打碎，利用刮土板8将打碎的土壤刮平，最后利用镇压辊9将表层土壤压实。
22.整地机平行四扭杆液压自动调节装置中的弹性扭杆4既是平行四连杆，也是混合多扭杆，作业过程中利用安装在旋耕机架上的两个卫星接收器7检测其安装位置与基站之间的相对高度，然后将数据传送至安装在拖拉机驾驶室内的接收器进行解算，接收器将解算好的数据传送给控制器，控制器根据接收到的数据进行逻辑运算后通过控制电磁阀换向的方式控制液压缸6伸缩，从而调整旋耕碎土深度和地表平整度，其调整过程分为以下三个模式：
23.（1）平行上下调节：当地面左右平整，但地表前后有高度差时，只调节碎土整平装置的平行上下位置，两液压缸6同时同步平行上下调节，实现地表高低调整，这时的弹性扭杆4不产生扭力，只起到平行四连杆机构的作用；
24.（2）左右调节：当地面不平整时，两液压缸6同时同步反向调节，调节碎土整平装置两端的上下高低，实现地表整平调整，这时两侧的弹性扭杆4产生扭力，起到平行四扭杆机构的作用；
25.（3）单边调节：当地表仅一侧有高度差时，单侧液压缸7独立调节，调节碎土整平装置一端的上下位置，实现地表一侧高低调整，这时主要一侧的弹性扭杆4产生扭力，一侧起到连杆机构的作用。
26.本具体实施案例仅是本发明的优选方式，并非限制本发明，本技术领域的研究人员根据本发明所做的非创造性改动均应视为本发明的保护范围。