CN203912611U - 一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，涉及农业机械领域，其包括：测试装置、切茬分垡装置、反旋节能灭茬部件、拖拉悬挂装置、土地平整镇压装置、动力传动机构组件，所述测试装置安装在拖拉悬挂装置下侧，测试装置后侧设有切茬分垡装置、反旋节能灭茬部件，反旋节能灭茬部件后侧设有土地平整镇压装置，反旋节能灭茬部件上侧设有碎土栅栏。本实用新型解决了现有反旋灭茬机功耗大的问题，使用检测装置可以定量地检测出使用不同灭茬刀具时反旋灭茬机的功耗，且灭后根茬更加细碎、增加了土壤养分，变废为肥，有效地控制因燃烧秸秆造成的大气污染，有利于后续的播种，提高了种子发芽率，提高了作物产量和作物品质。

Description

一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，具体为一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机。

背景技术

在传统的农业耕作中，农民会把收获后的农作物秸秆回收，当作生活燃料或用于饲养牲口，但随着新农村的建设，农村生活用能的结构发生改变，主要使用电、液化气、天然气等作为生活用能，从而导致了收获后秸秆利用率低。现在农民在播种前，为了方便播种，一般都采用焚烧秸秆的办法，焚烧秸秆一方面造成了空气污染，另一方面会造成土壤板结，破坏土壤团粒结构，造成了大量的资源浪费。

目前，政府提倡秸秆还田，以防止秸秆焚烧带来的空气污染，以及资源浪费，现阶段大部分的农民一般直接采用旋耕机一次性下地，连同秸秆一起翻耕，这样使得根茬不能充分的被旋耕刀切碎，在田块中不容易腐烂，对后续的耕种造成不便。也有的农民利用灭茬机先进行灭茬，然后进行旋耕播种，现在市面上的灭茬机分为正旋灭茬机和反旋灭茬机两种。正旋灭茬机灭茬效果好，但是埋茬效果差，作物秸秆不能充分被掩埋，不能及时腐烂被土壤吸收。反转灭茬机埋茬效果较正旋灭茬机好，但能耗高。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，以解决上述背景技术中的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，包括：测试装置、切茬分垡装置、反旋节能灭茬部件、拖拉悬挂装置、土地平整镇压装置、碎土栅栏、动力传动机构组件，所述测试装置安装在拖拉悬挂装置下侧，测试装置后侧设有切茬分垡装置、反旋节能灭茬部件，反旋节能灭茬部件后侧设有土地平整镇压装置，反旋节能灭茬部件上侧设有碎土栅栏，所述测试装置包括可调支座、扭矩传感器、连接线缆、信号采集处理下位机、信号采集处理上位机，切茬分垡装置包括切茬分垡刀、刀轴，反旋节能灭茬部件包括节能灭茬刀、刀座、刀辊，所述扭矩传感器安装在可调支座上，扭矩传感器一端通过内花键与拖拉机机动力输入轴相连，另外一端通过外花键与万向节连接，通过柱销固定，扭矩传感器信号输出口通过线缆和信号采集处理下位机相连，安装在拖拉机驾驶室中的信号采集处理上位机接收数据，读出转速、扭矩、功率、能耗数据；在测试装置下方设置有切茬分垡装置，切茬分垡装置包括切茬刀轴和切茬刀，切茬刀均布于切茬刀轴上，通过固定销和和刀轴连接，切茬刀数目为20-30把，对应位置均布于每两组灭茬刀之间，切茬刀纵向把根茬切碎，使土垡分成条状，使得后续灭茬刀灭茬更加细碎，土壤更易被旋起后抛，埋茬率更高，由于反旋过程中，减少了土垡和作物根系的牵拽撕拉，有效地减少反旋过程中的能量消耗，起到节能的作用，切茬分垡装置后方即为反转节能灭茬组件，反转节能灭茬组件由灭茬刀辊、刀座、灭茬刀组成，灭茬刀安装于刀座上，通过螺栓进行连接，灭茬刀均布于灭茬刀辊上，成双螺旋线排列，在灭茬的过程中灭茬刀旋转的方向和拖拉机行走方向相反，在切断根茬的同时，翻出大量土壤，通过碎土栅栏碎土后，起到很好的埋茬效果，在反转节能灭茬组件的后侧设置有土地平整镇压装置，土地平整镇压装置对灭茬后的田块进行再处理使得田块更加平整，土壤更加细碎。

所述可调安装支架包括下支撑板、安装板，在下支撑板的侧边焊接有带有键槽的耳板，耳板和悬挂装置的侧边支撑板通过螺栓相连，用于调节扭矩传感器的安装高度，在下支撑板的后侧安装有可以转动的铁质圆杆，安装板焊接在可以转动的圆杆上，在安装板的下方焊接有同样可以转动的T型杆，下端通过螺栓和下支撑板相连，用于调节扭矩传感器的安装角度。

所述测试装置中扭矩传感器最大量程为1500N*m，扭矩传感器一端通过内花键与拖拉机动力输出轴相连，另外一端通过外花键与万向节内花键连接，其花键类型为8*38*32*6，内外花键连接后，通过柱销固定；测试装置中的下位机具有对扭矩、转速频率信号采集放大处理功能，并对信号进行防干扰处理，得出质量较高的频率信号，通过A/D转换把模拟信号转换为数字信号，通过wifi无线接口将数据发射，安装在拖拉机驾驶室中的上位机接收数据，从而显示出反旋灭茬作业机组的扭矩、功率、反旋刀具的速度、能耗参数。

所述切茬分垡装置上的切茬刀设置为直径为180mm的圆形刀具，共25个，对应位置均布于每两组灭茬刀之间，切茬刀轴与灭茬刀辊纵向高度差设置为100mm，横向距离为460mm。圆盘刀中心位置设置有带键槽圆孔，通过圆孔和切茬刀辊上的焊接键固定连接，方便拆卸更换。

所述反旋节能灭茬组件上的刀座排列方式按双螺旋线排列，刀轴长度为2m，每组刀具之间的距离为80mm，反转灭茬刀分为三部分：侧切刃、过渡刃、正切刃。

所述拖拉悬挂装置的侧边支撑板设置有加长板，加长板长度为300mm，以便于扭矩传感器的安装。

所述土地平整镇压装置的镇压辊设置为三组，每组八个成一定角度排列的斜置辊条，土地平整镇压装置使得后抛的土壤落入到镇压辊中，与斜置辊条产生碰撞，通过镇压辊斜置辊条的滚压，达到再次碎土的作用，此种斜置辊条还能使得凸起的土壤通过滚压作用均匀分布到低洼的土壤中，使得灭后田块更加平整，土壤更加细碎。

与已公开技术相比，本实用新型存在以下优点：本实用新型解决了现有反旋灭茬机功耗大的问题，使用检测装置可以定量地检测出使用不同灭茬刀具时反旋灭茬机的功耗，且灭后根茬更加细碎、增加了土壤养分，变废为肥，有效地控制因燃烧秸秆造成的大气污染，有利于后续的播种，提高了种子发芽率，提高了作物产量和作物品质。

附图说明

图1为本实用新型的立体图示意图。

图2为本实用新型的侧视图示意图。

图3为本实用新型的检测装置立体图示意图。

图4为本实用新型的切茬分垡装置主视图。

图5为本实用新型的反转节能灭茬部件主视图。

图6为本实用新型的镇压辊立体图示意图。

图7为本实用新型的信号采集处理下位机原理框图。

图8为本实用新型的信号采集处理上位机原理框图。

图中：1、测试装置；2、切茬分垡装置；3、反旋节能灭茬部件；4、拖拉悬挂装置；5、土地平整镇压装置；6、碎土栅栏；7、动力传动机构组件；11、扭矩传感器；12、可调支座；13、连接线缆；14、信号采集处理下位机；21、切茬刀轴；22、切茬刀；31、刀辊；32、刀座；33、节能灭茬刀；41、支撑板；42、加长板；51、斜置辊条；121、下支撑板；122、安装板；142、信号采集处理上位机；

具体实施方式

为了使本实用新型的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-8所示，一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，包括：测试装置1、切茬分垡装置2、反旋节能灭茬部件3、拖拉悬挂装置4、土地平整镇压装置5、碎土栅栏6、动力传动机构组件7，所述测试装置1安装在拖拉悬挂装置4下侧，测试装置1后侧设有切茬分垡装置2、反旋节能灭茬部件3，反旋节能灭茬部件3后侧设有土地平整镇压装置5，反旋节能灭茬部件3上侧设有碎土栅栏6，所述测试装置包括可调支座12、扭矩传感器11、连接线缆13、信号采集处理下位机14、信号采集处理上位机142，切茬分垡装置2包括切茬分垡刀22、刀轴21；反旋节能灭茬部件3包括节能灭茬刀33、刀座32、刀辊31，所述扭矩传感器11安装在一个既可以上下调节又可以进行角度调节的可调支座12上，扭矩传感器11一端通过内花键与拖拉机机动力输入轴相连，另外一端通过外花键与万向节连接，通过柱销固定，扭矩传感器信号输出口通过线缆13和信号采集处理下位机14相连，安装在拖拉机驾驶室中的信号采集处理上位机142接收数据，从而可以读出转速、扭矩、功率、能耗等数据；在测试装置下方设置有切茬分垡装置2，切茬分垡装置2包括切茬刀轴21和切茬刀22，切茬刀22均布于切茬刀轴21上，通过固定销和和刀轴21连接，切茬刀22数目为25把，对应位置均布于每两组灭茬刀33之间，切茬刀22纵向把根茬切碎，使土垡分成条状，使得后续灭茬刀33灭茬更加细碎，土壤更易被旋起后抛，埋茬率更高，由于反旋过程中，减少了土垡和作物根系的牵拽撕拉，可以有效地减少反旋过程中的能量消耗，起到节能的作用，切茬分垡装置2后方即为反转节能灭茬组件3，反转节能灭茬组件3由灭茬刀辊31、刀座32、灭茬刀33组成，灭茬刀33安装于刀座上32，通过螺栓进行连接，灭茬刀33均布于灭茬刀辊31上，成双螺旋线排列，在灭茬的过程中灭茬刀旋转的方向和拖拉机行走方向相反，在切断根茬的同时，翻出大量土壤，通过碎土栅栏6碎土后，起到很好的埋茬效果，在反转节能灭茬组件3的后侧设置有土地平整镇压装置5，土地平整镇压装置5对灭茬后的田块进行再处理使得田块更加平整，土壤更加细碎。

在测试过程中，为防止扭矩传感器11输出花键轴与随万向节之间松动打滑，设置有传感器可调安装支架12，可调安装支架分为两部分，第一部分为下支撑板121，第二部分为安装板122，在下支撑板121的侧边焊接有带有键槽的耳板，耳板和悬挂装置的侧边支撑板通过螺栓相连，用于调节扭矩传感器11的安装高度，在下支撑板121的后侧安装有可以转动的铁质圆杆，安装板122焊接在可以转动的圆杆上，在安装板122的下方焊接有同样可以转动的T型杆，下端通过螺栓和下支撑板121相连，用于调节扭矩传感器11的安装角度。

所述测试装置1中扭矩传感器11最大量程为1500N*m，扭矩传感器11一端通过内花键与拖拉机动力输出轴相连，另外一端通过外花键与万向节内花键连接，其花键类型为8*38*32*6，内外花键连接后，通过柱销固定；测试装置1中的下位机14具有对扭矩、转速频率信号采集放大处理功能，并对信号进行防干扰处理，得出质量较高的频率信号，通过A/D转换把模拟信号转换为数字信号，通过wifi无线接口将数据发射，安装在拖拉机驾驶室中的上位机142接收数据，从而显示出反旋灭茬作业机组的扭矩、功率、反旋刀具的速度、能耗等参数。

所述切茬分垡装置2上的切茬刀22设置为直径为180mm的圆形刀具，共25个，对应位置均布于每两组灭茬刀33之间。切茬刀轴21与灭茬刀辊31纵向高度差设置为100mm，横向距离为460mm。圆盘刀中心位置设置有带键槽圆孔，通过圆孔和切茬刀辊21上的焊接键固定连接，方便拆卸更换。

所述反旋节能灭茬组件3上的刀座32排列方式按双螺旋线排列，刀轴长度为2m，每组刀具之间的距离为80mm，反转灭茬刀33可分为三部分：侧切刃、过渡刃、正切刃，反转灭茬刀33功耗最大的位置在正切刃上，正切刃在反转灭茬过程中起到灭茬、切土、抛土的作用。经实验计算，此发明专利把正切刃设置成为阿基米德螺旋线，尽量的减小了反转灭茬刀33在灭茬、切土、抛土过程中的功耗，使得灭茬破碎率更高，对灭后根茬的埋茬效果更好。

所述拖拉悬挂装置4的侧边支撑板41设置有加长板42，加长板42长度为300mm，以便于扭矩传感器的安装。

所述土地平整镇压装置5的镇压辊设置为三组，每组八个成一定角度排列的斜置辊条51，此种土地平整镇压装置可使得后抛的土壤落入到镇压辊中，与斜置辊条51产生碰撞，通过镇压辊斜置辊条的滚压，达到再次碎土的作用，此种斜置辊条还能使得凸起的土壤通过滚压作用均匀分布到低洼的土壤中，使得灭后田块更加平整，土壤更加细碎。

本实用新型的工作原理为：先由切茬分垡刀22对根茬土壤进行纵向切分和切茬，作业过程中，拖拉机行驶带动切茬分垡刀22转动，切茬分垡刀将士垡纵向切开，分成纵向条形，同时，切断与刀片有夹角的作物秸秆和耕茬，这样为后面的反旋作业时，减少了土垡和作物根系的牵拽撕拉，可以有效地减少反旋过程中的能量消耗，起到节能的作用。后由灭茬刀33进行反旋灭茬，对作物根茬进行纵向切碎，后抛土壤与根茬，被后抛的土壤根茬遇到碎土栅栏后，长根茬被挡草栏栅阻挡落下，进行二次切碎，细碎根茬被抛出，由于根茬较轻被抛出的距离短于土壤被抛出的距离，从而随这灭茬作业的进行，灭后根茬也能被抛出的土壤充分掩埋，达到了很好的埋茬效果。被旋耕灭茬后的土壤通过后置土地平整镇压装置5的作用，使土块平整，方面后续播种。在拖拉机和灭茬机之间设置有扭矩传感器11，扭矩传感器11一端通过内花键与拖拉机动力输出轴相连，另外一端通过外花键与万向节内花键连接，内外花键连接后，通过柱销固定，为防止扭矩传感器11输出花键轴与随万向节之间松动打滑，导致检测出的转速扭矩不准确，特设置一可以调节扭矩传感器安装高度与角度的可调支座12，扭矩传感器11外部链接有下位机14(信号抗干扰、信号调理、放大处理、无线发射等，其原理框图为141)、检测数据通过WiFi无线发送，有安装在拖拉机驾驶室中的上位机142接收并显示反旋灭茬作业机组的扭矩、功率、反旋刀具的速度、能耗等参数。

本实用新型的工作过程为：前置切茬装置在拖拉机的牵引作用下向前转动，灭茬刀在动力传动机构的带动下反向旋转，前置切茬器在地上滚动的同时纵向分开土垡和切碎地面根茬秸秆，不同直径的切茬圆盘可以很好的控制后续灭茬刀的灭茬深度，前置切茬刀纵向分开土垡和切碎秸秆后，后续灭茬刀再对秸秆的横向进行切断，切断过程更容易进行，有效地降低能量消耗。随着灭茬刀具的反向旋转，灭后根茬和土壤会被向后抛出，通过碎土栅栏的作用，长秸秆被拦下，落入旋转的旋耕刀上，再次进行切碎，土壤和碎秸秆向后抛出，由于秸秆较轻抛出距离短于土壤，所以随着灭茬的进行，被抛出的秸秆也能被很好的掩埋，从而达到一个很好的灭茬效果。

作为本实用新型的优化，可根据作物种类的不同更换不同的前置切茬圆盘，以控制后续的反转灭茬深度，灭茬机一般都是靠液压来控制深浅，当遇到硬度不同的田块时，灭茬机刀也就会遇到强度不同的力的变化，导致灭茬刀轴会有深浅的变化，所以导致了灭茬深度不均匀的情况。后来在机器上增加深浅控制辊，虽然能达到一个很好的效果，但是增加了机器本身的复杂程度，所以设置前置切茬器，通过更换不同直径大小的圆盘切茬刀，也可以达到一个深浅控制辊的作用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，包括：测试装置、切茬分垡装置、反旋节能灭茬部件、拖拉悬挂装置、土地平整镇压装置、碎土栅栏、动力传动机构组件，其特征在于：所述测试装置安装在拖拉悬挂装置下侧，测试装置后侧设有切茬分垡装置、反旋节能灭茬部件，反旋节能灭茬部件后侧设有土地平整镇压装置，反旋节能灭茬部件上侧设有碎土栅栏，所述测试装置包括可调支座、扭矩传感器、连接线缆、信号采集处理下位机、信号采集处理上位机，切茬分垡装置包括切茬分垡刀、刀轴，反旋节能灭茬部件包括节能灭茬刀、刀座、刀辊，所述扭矩传感器安装在可调支座上，扭矩传感器一端通过内花键与拖拉机机动力输入轴相连，另外一端通过外花键与万向节连接，通过柱销固定，扭矩传感器信号输出口通过线缆和信号采集处理下位机相连，安装在拖拉机驾驶室中的信号采集处理上位机接收数据，读出转速、扭矩、功率、能耗数据；在测试装置下方设置有切茬分垡装置，切茬分垡装置包括切茬刀轴和切茬刀，切茬刀均布于切茬刀轴上，通过固定销和和刀轴连接，切茬刀数目为20-30把，对应位置均布于每两组灭茬刀之间，切茬分垡装置后方即为反转节能灭茬组件，反转节能灭茬组件由灭茬刀辊、刀座、灭茬刀组成，灭茬刀安装于刀座上，通过螺栓进行连接，灭茬刀均布于灭茬刀辊上，成双螺旋线排列。

2.根据权利要求1所述的一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，其特征在于：所述可调安装支架包括下支撑板、安装板，在下支撑板的侧边焊接有带有键槽的耳板，耳板和悬挂装置的侧边支撑板通过螺栓相连，在下支撑板的后侧安装有可以转动的铁质圆杆，安装板焊接在可以转动的圆杆上，在安装板的下方焊接有同样可以转动的T型杆，下端通过螺栓和下支撑板相连。

3.根据权利要求1所述的一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，其特征在于：所述测试装置中扭矩传感器最大量程为1500N*m，扭矩传感器一端通过内花键与拖拉机动力输出轴相连，另外一端通过外花键与万向节内花键连接，其花键类型为8*38*32*6，内外花键连接后，通过柱销固定。

4.根据权利要求1所述的一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，其特征在于：所述切茬分垡装置上的切茬刀设置为直径为180mm的圆形刀具，共25个，对应位置均布于每两组灭茬刀之间，切茬刀轴与灭茬刀辊纵向高度差设置为100mm，横向距离为460mm，圆盘刀中心位置设置有带键槽圆孔，通过圆孔和切茬刀辊上的焊接键固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，其特征在于：所述反旋节能灭茬组件上的刀座排列方式按双螺旋线排列，刀轴长度为2m，每组刀具之间的距离为80mm，反转灭茬刀分为三部分：侧切刃、过渡刃、正切刃。

6.根据权利要求1所述的一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，其特征在于：所述拖拉悬挂装置的侧边支撑板设置有加长板，加长板长度为300mm。

7.根据权利要求1所述的一种带有切茬分垡装置和检测装置的反旋节能灭茬机，其特征在于：所述土地平整镇压装置的镇压辊设置为三组，每组八个成一定角度排列的斜置辊条。