一种草原免耕补播机及其开沟装置的制作方法

1.本发明涉及播种机开沟装置，特别是一种草原免耕补播机及其多功能集成式的开沟装置。


背景技术：

2.免耕补播是改良退化草原的关键技术之一。播种机开沟装置的作业性能对补播效果具有显著影响。开沟装置应当能够形成深度均匀、结构稳定、便于镇压的种沟，以降低晾籽率、提高种沟保墒能力；开沟过程应尽量减小土壤扰动，避免破坏草原土壤环境。
3.退化草原土质较硬、土壤含水率低且土壤内部包含大量植物根茎。现有开沟装置在此环境下作业阻力较大，难以形成结构稳定、深度均匀的种沟，导致晾籽率较高，播种深度无法控制，镇压效果无法保证。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种草原免耕补播机及其开沟装置。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种开沟装置，其中，包括：
6.安装架，所述安装架的前部设置有连接板；
7.纵向切根机构，包括切根圆盘轴和切根圆盘，所述切根圆盘轴安装在所述连接板前端；所述切根圆盘通过轴承座与所述切根圆盘轴连接，所述轴承座安装在所述切根圆盘轴上并相对所述切根圆盘轴转动，所述切根圆盘随所述轴承座转动；
8.开沟器，安装在所述连接板上，并位于所述切根圆盘后方；
9.排种管，通过固定夹安装在所述安装架上，并位于所述开沟器后方；
10.回土机构，安装在所述安装架上，并位于所述排种管后方，所述回土机构包括回土辊和仿形机构，所述仿形机构分别与所述安装架和回土辊连接，用于适应播种深度和地形的变化，使所述回土辊始终贴紧地面滚动；
11.其中，所述纵向切根机构、开沟器和回土机构的中心线与所述安装架的中心线位于同一平面内；所述纵向切根机构、开沟器、排种管和回土机构随所述安装架一同运动且依次作用于同一条种沟。
12.上述的开沟装置，其中，所述开沟器包括连接柄、横向切根刀片和成型块，所述连接柄安装在所述连接板上；所述成型块安装在所述连接柄的底部，所述成型块的宽度大于所述连接柄的宽度形成倒t型结构；所述横向切根刀片安装在所述连接柄与所述成型块之间，且所述横向切根刀片的两侧刀刃位于所述成型块的边缘外。
13.上述的开沟装置，其中，所述连接柄、横向切根刀片和成型块的前端均设置有刃口，所述连接柄、横向切根刀片和成型块的刃口位于同一直线上。
14.上述的开沟装置，其中，所述连接柄、横向切根刀片和成型块的刃口均为45度。
15.上述的开沟装置，其中，所述连接柄通过螺栓螺母固定在所述连接板上，且与地面
夹角为90
°
。
16.上述的开沟装置，其中，所述成型块的底部平行设置有多条用于碎土和压土的凸棱。
17.上述的开沟装置，其中，所述横向切根刀片为渐宽式对称结构，所述横向切根刀片的左右两侧边缘开刃并自两侧由前向后渐宽式延伸，所述横向切根刀片的刀刃延伸方向与前进方向的夹角为8.5
°
。
18.上述的开沟装置，其中，所述仿形机构包括弹簧、滑块、导轨、仿形摇杆和仿形连杆，所述回土辊安装于所述仿形摇杆一端，并绕自身中心轴旋转；所述仿形摇杆的另一端与所述安装架铰接；所述仿形连杆的一端与所述仿形摇杆铰接；所述仿形连杆的另一端与连接块铰接，并通过所述连接块与所述滑块连接；所述导轨通过导轨固定座安装在所述安装架上；所述滑块安装在所述导轨上并沿所述导轨滑动，所述弹簧套装在所述导轨上，且所述弹簧的两端分别抵接在所述滑块和导轨固定座上。
19.上述的开沟装置，其中，所述回土辊为自两侧外端向中心半径逐渐减小的沙漏型结构，所述回土辊与土壤直接接触的外圆周面上均匀设置有多条凹槽。
20.为了更好地实现所述目的，本发明还提供了一种草原免耕补播机，其中，包括上述的开沟装置。
21.本发明的技术效果在于：
22.本发明的开沟装置为多功能集成式结构，可一次性完成切根、开沟、回土三项作业，以减小开沟过程对土壤的扰动，形成结构稳定的种沟，提高种沟保墒能力，进而提高种子出芽率，改善补播效果
23.以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
24.图1为本发明一实施例的开沟装置安装示意图；
25.图2为本发明一实施例的开沟装置结构示意图；
26.图3为图2的仰视图；
27.图4为本发明一实施例的开沟器结构示意图；
28.图5为本发明一实施例的开沟器局部侧视图；
29.图6为本发明一实施例的回土机构结构示意图。
30.其中，附图标记
31.1机架
32.11固定座
33.2安装架
34.21连接板
35.22固定夹
36.3排种管
37.4纵向切根机构
38.41切根圆盘轴
39.42轴承座
40.43切根圆盘
41.5开沟器
42.51连接柄
43.52横向切根刀片
44.53成型块
45.54刃口
46.55凸棱
47.56刀刃
48.6回土机构
49.61弹簧
50.62滑块
51.63导轨
52.64导轨固定座
53.65回土辊
54.651凹槽
55.66仿形摇杆
56.67仿形连杆
57.68连接块
具体实施方式
58.下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
59.参见图1，图1为本发明一实施例的开沟装置安装示意图。本发明针对退化草原补播作业中开沟过程土壤扰动明显、开沟深度不均匀、种沟保墒能力差等问题，提供一种根据退化草原的土壤条件的专用多功能集成式草原补播开沟装置，用于退化草原补播作业，可一次性完成切根、开沟、回土多项作业任务。该开沟装置可安装在草原免耕补播机或播种机上。本实施例中该开沟装置通过u型螺栓将固定座11连接于草原免耕补播机或播种机的机架1的横梁上，固定座11可通过开沟装置的安装架2上的圆孔对安装架2进行固定，该开沟装置设置在机架1下方，位于草原免耕补播机的底部，直接与土壤接触。在草原免耕补播机作业过程中，依靠草原免耕补播机的重量将开沟装置的切根圆盘43和倒t型开沟器5的底部压入土中开展切根、开沟作业，入土深度可根据作业需要通过机架1进行调节。回土机构6作业过程中不会被压入土中，回土辊65在仿形机构的作用下始终贴紧地面滚动。因该草原免耕补播机其他部分的组成、结构、相互位置关系、连接关系及其功用等均为较成熟的现有技术，故在此不做赘述，下面仅对本发明的开沟装置予以详细说明。
60.参见图2及图3，图2为本发明一实施例的开沟装置结构示意图，图3为图2的仰视图。本发明的开沟装置，用于退化草原补播作业，包括：安装架2，所述安装架2的前部设置有连接板21；纵向切根机构4，包括切根圆盘轴41和切根圆盘43，所述切根圆盘轴41安装在所述连接板21前端；所述切根圆盘43通过轴承座42与所述切根圆盘轴41连接，位于开沟装置最前端，固定于所述轴承座42上，可绕切根圆盘轴41自由转动；所述轴承座42安装在所述切根圆盘轴41上并相对所述切根圆盘轴41转动，所述切根圆盘43随所述轴承座42转动；开沟
器5，安装在所述连接板21上，并位于所述切根圆盘43后方；排种管3，通过固定夹22安装在所述安装架2上，并位于所述开沟器5后方；回土机构6，安装在所述安装架2上，并位于所述排种管3后方，所述回土机构6包括回土辊65和仿形机构，所述仿形机构分别与所述安装架2和回土辊65连接，用于适应播种深度和地形的变化，使所述回土辊65始终贴紧地面滚动；其中，所述纵向切根机构4、开沟器5、排种管3和回土机构6的中心线与所述安装架2的中心线均位于同一平面内，且可以左右对称设置；所述纵向切根机构4、开沟器5、排种管3和回土机构6随所述安装架2一同运动，且依次作用于同一条种沟。
61.参见图4及图5，图4为本发明一实施例的开沟器5结构示意图，图5为本发明一实施例的开沟器5局部侧视图。本实施例的所述开沟器5包括连接柄51、横向切根刀片52和成型块53，所述连接柄51通过螺栓螺母固定安装在所述连接板21上；所述成型块53安装在所述连接柄51的底部，所述成型块53的宽度大于所述连接柄51的宽度形成倒t型结构；所述横向切根刀片52安装在所述连接柄51与所述成型块53之间，且所述横向切根刀片52的两侧刀刃位于所述成型块53的边缘外。其中，所述连接柄51、横向切根刀片52和成型块53的前端均设置有刃口54，安装后三者刃口54重合，即所述连接柄51、横向切根刀片52和成型块53的刃口54位于同一直线上。所述连接柄51、横向切根刀片52和成型块53的刃口54均优选为45度。所述连接柄51可通过螺栓螺母固定在所述连接板21上，且与地面夹角优选为90
°
。所述成型块53的底部平行设置有多条用于碎土和压土的凸棱55即凸起条纹。所述横向切根刀片52为渐宽式对称结构，所述横向切根刀片52的左右两侧边缘开刃并自两侧由前向后渐宽式缓慢延伸，所述横向切根刀片52的刀刃56延伸方向与前进方向的夹角优选为8.5
°
，可有效降低横向切根刀片52的前进阻力，增强刀片滑切效果。
62.作业过程中，开沟器5通过连接柄51挤压前进路径上的土壤形成种沟。所述成型块53能够将种沟侧壁土壤向两侧挤压，清除种子周围的植物根茎，降低种子生存压力，其底部凸棱55可以破碎土块，压实种沟。所述横向切根刀片52的两侧刀刃56部分超出所述成型块53的边缘，前进过程中可以对所述成型块53挤压的根茎进行切除。所述成型块53对横向切根刀片52具有固定支撑的作用，能够增强横向切根刀片52的抗弯折能力，延长刀片使用寿命。
63.参见图6，图6为本发明一实施例的回土机构6结构示意图。本实施例中，所述仿形机构包括弹簧61、滑块62、导轨63、仿形摇杆66和仿形连杆67，所述回土辊65安装于所述仿形摇杆66一端，并绕自身中心轴旋转；所述仿形摇杆66的另一端与所述安装架2铰接；所述仿形连杆67的一端与所述仿形摇杆66铰接；所述仿形连杆67的另一端与连接块68铰接，并通过所述连接块68与所述滑块62连接，连接块68与滑块62之间采用螺纹连接；所述导轨63通过导轨固定座64固定安装在所述安装架2上；所述滑块62安装在所述导轨63上并沿所述导轨63轴向滑动，滑动过程中作用于所述弹簧61使其沿所述导轨63轴向伸缩，所述弹簧61套装在所述导轨63上，且所述弹簧61的两端分别抵接在所述滑块62和导轨固定座64上。其中，所述回土辊65优选为自两侧外端向中心半径逐渐减小的沙漏型结构，所述回土辊65与土壤直接接触的外圆周面上均匀设置有多条凹槽651。
64.作业过程中，回土辊65贴紧地面滚动前进，将路径上的土壤向沙漏结构中部聚拢并填充于种沟内。回土机构6可以适应播种深度和地形的变化。地面凸起或播种深度增加时，回土辊65带动仿形摇杆66向后摆动，推动滑块62向后运动，弹簧61压缩量增加，对滑块
62的压力增大；地面凹陷或播种深度减小时，弹簧61推动滑块62向前运动，仿形摇杆66向下摆动，使回土辊65始终贴紧地面。
65.本发明开沟装置的切根圆盘43、倒t型开沟器5、排种管3、回土机构6设置于同一平面内，随安装架2一同运动，依次作用于同一条种沟。首先由切根圆盘43切除开沟路径上的植物根茎，并形成较窄的沟壑；随后倒t型开沟器5沿切根沟壑二次开沟形成结构稳定的种沟；之后种子由位于倒t型开沟器5后方的排种管3排出并落入种沟；最后由回土机构6将开沟过程中被挤压出地面的土壤回填至种沟内对种子进行掩埋。其底部的横向切根刀片52与成型块53可以清除种子周围的植物根茎，细化并压实种沟底部的土壤，为种子提供适宜生长的环境；切根部件包括切根圆盘43与横向切根刀片52两类，切根圆盘43垂直于地面进行纵向切根，可有效避免机具缠草，增强开沟装置破土能力，降低倒t型开沟器5的作业阻力；安装于倒t型开沟器5上的横向切根刀片52平行于地面进行横向切根，可降低原有植物对种子发芽产生的抑制作用；回土机构6整体采用摇杆滑块结构实现仿形，可以适应地形变化以及开沟深度的调整。地面凸起或播深加大时，安装于仿形摇杆66一端的回土辊65带动仿形摇杆66上扬推动滑块62向后运动，弹簧61受压，弹簧61对滑块62推力增强；地面凹陷或播深减小时，弹簧61推动仿形摇杆66向下摆动，保持回土辊65压紧地面。回土辊65整体呈沙漏型，滚动前进过程中可将土壤向中间汇聚，使土壤落入种沟对种子进行掩埋。回土机构6可在镇压之前对种沟周围土壤进行初步平整，并利用开沟过程产生的细碎土壤对种子进行初步掩埋，从而改善镇压效果，使种子周围土壤更加致密，提高种沟保墒能力。
66.本发明通过切根圆盘43破土切根，降低开沟器5作业阻力，避免机具缠草。通过倒t型开沟器5在切根沟壑的基础上形成结构稳定的种沟。倒t型开沟器5开沟宽度较窄，作业阻力小，土壤扰动小，同时兼具切根、碎土、压土功能，可以为种子提供适宜生长的种沟环境。播种后通过回土机构6进行回土作业，可将切根、开沟过程中挤压出地面的细碎土壤重新填充于种沟内对种子进行掩埋，可保证种子周围均为细碎土壤，有助于改善镇压作业的效果，避免镇压不充分产生的土壤空穴，从而提高种沟保墒能力。该开沟装置可一次性完成切根、开沟、回土多项作业，有助于解决现有开沟装置用于退化草原补播作业时存在的土壤扰动明显、开沟深度不均匀、种沟保墒能力差等问题，可改善补播效果、提高补播效率，在退化草原改良作业中具有较高的实用价值。
67.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。