组合式秸秆还田旋耕刀辊制造技术

本实用新型专利技术公开了一种组合式秸秆还田旋耕刀辊，通过将传统旋耕机和旋耕埋草机两者各自作业刀具的合理组合，由一个刀辊实现传统旋耕机的农田耕整功能和旋耕埋草机的高茬秸秆埋覆还田功能，解决了现有刀辊功能单一、结构复杂、能耗高、适用范围窄等问题。技术方案包括刀轴以及安装在刀轴上的多个刀辊单元，所述刀辊单元包括刀盘、螺旋横刀、旋耕刀和弯刀，所述刀盘安装在刀轴上，刀盘上均匀分布有多个弯刀，相邻两个刀盘之间的弯刀上均匀连接有2-3个螺旋横刀，各螺旋横刀之间的刀轴上布置有1-3个旋耕刀。本实用新型专利技术结构简单、应用范围广、兼具农田耕整和高茬秸秆埋覆还田功能、作业效率高、能耗低。

【技术实现步骤摘要】
组合式秸秆还田旋耕刀辊
本技术涉及一种秸杆还田机械，具体的说是一种组合式秸杆还田旋耕刀辊。
技术介绍
秸杆焚烧屡禁不止，严重危害了社会生活的方方面面，秸杆还田既能破解焚烧顽症，又能降低化肥施用量、改善土壤结构、提高农田肥力。当前秸杆还田多以粉碎还田为主，秸杆粉碎可以避免后续田间耕作时农机具缠草。秸杆粉碎方式主要有两种:第一、用专业的秸杆粉碎还田机粉碎秸杆，该方式粉碎效果好，但耗费农时、增加作业成本；第二、降低联合收割机割茬高度，并在其出草口处安装秸杆粉碎机，该方式节省农时，秸杆粉碎效果好，但加大了联合收割机喂入量，加重了谷物脱粒、分离、清选等负荷，降低了联合收割机谷物收获效率。近年来在秸杆直接还田方面，很多人也进行了研究。专利技术专利200610156300“一种免缠草秸杆还田旋耕机”在传统旋耕机刀辊轴上焊接了两个以上的挡草横条，解决了旋耕机在高茬秸杆田中作业时刀轴缠草问题，但没有将秸杆埋覆到耕层土壤中，大部分秸杆裸露地表，影响后续播种、栽插环节；技术专利201235463U.0 “一种高茬水田双轴旋耕埋草整地机”将两个相同的旋耕埋草机刀辊安装在同一个旋耕机框架中，一遍作业可以实现单辊旋耕埋草机两遍作业效果，耕后地表平整，秸杆埋覆效果好，但该机结构复杂，功耗大，而且只适用于水田作业，通用性差；技术专利201210514851“一种水旱两用秸杆还田耕整刀辊”通过螺旋横刀和弯刀的合理组合，将田块沿机组前进方向纵、横网格化耕作，螺旋横刀采用锯齿刃口锯断秸杆，该机秸杆还田效果好，并有较好的水田旱地通用性，但结构复杂，刀具稠密，作业过程中夹土壅泥，农田耕整效果差，而且作业刀具的标准化程度低，制造成本高；技术专利201220548794.1 “一种双辊秸杆还田旋耕机”将灭茬刀辊与土壤旋耕刀辊同时安装在旋耕机框架中，实现秸杆还田、土壤旋耕复式作业，该机作业效率高，秸杆还田效果好，但整机重量大、结构复杂、功耗大。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供了一种结构简单、兼具农田耕整和秸杆埋覆还田功能、应用范围广、作业效率高、能耗低的组合式秸杆还田旋耕刀辊。 技术方案是将传统旋耕机和旋耕埋草机两者各自的作业刀具合理组合到一个刀辊中，使该刀辊同时具有农田耕整和秸杆埋覆还田两个功能，具体包括刀轴以及安装在刀轴上的多个刀辊单元，所述刀辊单元包括刀盘、螺旋横刀、旋耕刀和弯刀，所述刀盘安装在刀轴上，刀盘上沿圆周方向均匀分布有多个弯刀，相邻两个刀盘的弯刀间沿刀轴圆周方向按2-3头螺旋线均匀连接有2-3个螺旋横刀，相邻两个螺旋横刀之间的刀轴上布置有旋耕刀，所述旋耕刀的刀头由相邻两个螺旋横刀间的间隙处伸出。 所述相邻两组刀辊单元间的所述螺旋横刀的螺旋方向均相反，同一刀辊单元中的所述旋耕刀和螺旋横刀旋向相反。 所述多个刀辊单元a中位于刀轴两端的刀盘上均设有挡草卡。 刀辊单元内所述旋耕刀与相邻两侧螺旋横刀之间的最短距离差值小于30mm。 所述旋耕刀的旋转半径比所述螺旋横刀的旋转半径大30mm-60mm。 同一刀辊单元内所述相邻两个螺旋横刀之间的刀轴上布置有1-3个旋耕刀。 所述螺旋横刀刃口螺旋线的升角为24° — 35°。 [0011 ] 所述弯刀的旋转半径小于等于所述旋耕刀的旋转半径。 所述相邻两个刀盘内侧面之间的轴向间距为200mm-400mm。 专利技术人对现有的旋耕埋草机刀辊和传统旋耕机刀棍进行了深入研究，对刀辊单元上这两种旋耕机的作业刀具进行了不同组合与试验研究，所述刀辊单元由刀盘、螺旋横刀、旋耕刀和弯刀组成，刀轴上的多个刀盘分隔出多个刀辊单元，刀盘上沿圆周方向均匀分布有多个弯刀，相邻两个刀盘上的弯刀间沿刀轴圆周方向按2-3头螺旋线均匀连接有2-3个螺旋横刀；所述旋耕刀固定在刀轴上，刀头由相邻两个螺旋横刀间的间隙处伸出。耕作时旋耕刀旋转半径大，所以首先将刀辊前方未耕土壤及秸杆沿拖拉机前进方向切削、破茬，然后再由旋转半径较小的螺旋横刀沿耕幅方向将秸杆压覆到已耕土壤中去；螺旋横刀压覆秸杆时刃口必然被秸杆包裹，导致刃口变钝、切土阻力增大，但旋耕刀对未耕土壤的提前切削即破茬作用有效减轻了螺旋横刀的切土阻力，因此，本刀辊不但可以耕整土壤坚实度较小的水田，还可以耕整土壤坚实度较大的旱地，而且整机耕作阻力小、能耗低；弯刀的设置一方面用于固定螺旋横刀，另一方面也起到配合旋耕刀进行未耕土壤及秸杆的切削、破茬。将传统旋耕机的作业刀具与旋耕埋草机的作业刀具合理组合在一起，由一个刀辊实现传统旋耕机的农田耕整功能和旋耕埋草机的高茬秸杆埋覆还田功能，整机结构简单可靠、作业效率高，能耗低，作业成本低；所述旋耕刀为国家标准旋耕刀，与同类专利产品相比，去掉了数量众多的立刀非标准件，零部件通用性强，有利于生产和维修。 由于螺旋横刀和旋耕刀都有两个相反的旋向，即螺旋横刀分为左螺旋横刀和右螺旋横刀，而旋耕刀也分为左旋耕刀和右旋耕刀，在实际作业时发现，无论何种螺旋方向的螺旋横刀和旋耕刀，其对土壤都有轴流侧推效应，为了让两者的这种效应相互削弱，以提高耕后地表平整度，同一刀辊单元中的所述旋耕刀和螺旋横刀的旋向相反，即:右旋耕刀布置在左螺旋横刀之间、左旋耕刀布置在右螺旋横刀之间。 进一步的，多个刀辊单元两端的刀盘上均设有挡草卡，可以有效防止秸杆在刀辊两端轴颈处缠绕，确保作业顺畅。 同一刀辊单元内所述旋耕刀位于相邻两个螺旋横刀之间，旋耕刀在刀轴上的布置也不是任意的，所述旋耕刀距离相邻两侧螺旋横刀的最短距离最好相等，如果存在差值，差值应小于30mm，这样可以避免刀具局部密集而夹土、壅泥。在一个刀辊单元中，相邻两个螺旋横刀之间的刀轴上最好均匀布置有2-3个旋耕刀，耕作时每个旋耕刀对后续螺旋横刀不但有破茬深度，而且存在很大的破茬宽度，其破茬宽度就等于旋耕刀的耕幅。所述旋耕刀的个数根据两个刀盘间的轴向间距合理设计，相邻两个旋耕刀的轴向间距大于单个旋耕刀的耕幅，以便减少重耕、最大限度地发挥旋耕刀对后续螺旋横刀的宽破茬效应。 所述旋耕刀的旋转半径大于所述螺旋横刀的旋转半径30_60mm，在此范围内:I)、可以保证耕作时旋耕刀首先切削刀辊前方未耕土壤，保证旋耕刀对后续螺旋横刀的破茬效应，以有效减轻后续螺旋横刀的切土阻力；2)、可以保证螺旋横刀将秸杆压覆到已耕土层的底部，提高秸杆埋覆率；如果所述旋耕刀的旋转半径随大于所述螺旋横刀的旋转半径，但其差值小于30mm，则由于耕作过程中刀辊自转的同时还在随拖拉机前进，这时有可能螺旋横刀首先切削刀辊前方未耕土壤，则旋耕刀对后续螺旋横刀将失去破茬效应；如果所述旋耕刀的旋转半径随大于所述螺旋横刀的旋转半径，但其差值超过60mm，则螺旋横刀对秸杆虽然有压覆效应，但秸杆压覆深度偏小，基本上都在已耕土层的中上部，会降低整机的秸杆埋覆率。 所述螺旋横刀刃口螺旋线的升角为24° -35°，因为螺旋横刀的静态滑切角等于该升角，若升角过大，则刃口静态滑切角因为偏大而强化了螺旋横刀对秸杆的滑切效应，弱化了螺旋横刀对秸杆的压覆效应，导致秸杆埋覆率降低；若升角过小，则刃口静态滑切角因为偏小而弱化了螺旋横刀对秸杆的滑切效应，强化了螺旋横刀对秸杆的压覆砍切效应，导致刀辊整体能耗增大。 所述弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式秸秆还田旋耕刀辊，包括刀轴以及安装在刀轴上的多个刀辊单元，其特征在于，所述刀辊单元包括刀盘、螺旋横刀、旋耕刀和弯刀，所述刀盘安装在刀轴上，刀盘上沿圆周方向均匀分布有多个弯刀，相邻两个刀盘的弯刀间沿刀轴圆周方向按2‑3头螺旋线均匀连接有2‑3个螺旋横刀，同一刀辊单元内相邻两个螺旋横刀之间的刀轴上布置有旋耕刀，所述旋耕刀的刀头由相邻两个螺旋横刀间的间隙处伸出。

【技术特征摘要】
1.一种组合式秸杆还田旋耕刀辊，包括刀轴以及安装在刀轴上的多个刀辊单元，其特征在于，所述刀辊单元包括刀盘、螺旋横刀、旋耕刀和弯刀，所述刀盘安装在刀轴上，刀盘上沿圆周方向均匀分布有多个弯刀，相邻两个刀盘的弯刀间沿刀轴圆周方向按2-3头螺旋线均匀连接有2-3个螺旋横刀，同一刀辊单元内相邻两个螺旋横刀之间的刀轴上布置有旋耕刀，所述旋耕刀的刀头由相邻两个螺旋横刀间的间隙处伸出。2.如权利要求1所述的组合式秸杆还田旋耕刀辊，其特征在于，同一刀辊单元内所述相邻两个螺旋横刀之间的刀轴上布置有1-3个旋耕刀。3.如权利要求1所述的组合式秸杆还田旋耕刀辊，其特征在于，所述刀辊单元内所述旋耕刀与相邻两个螺旋横刀之间的最短距离差值小于30mm。4.如权利要求1-3任一项所述的组合式秸杆还田旋耕...

【专利技术属性】
技术研发人员：张居敏，夏俊芳，周勇，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42