一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置的制作方法

1.本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置。


背景技术：

2.自动收割机是一种直接将玉米、水稻、麦子的颗粒从杆上收割下来的机器。随着人们环保意识的提高，同时为了提高农作物秸秆利用率，实现农田保墒、避免因秸秆焚烧带来的火灾危险及环境污染的问题，通过在自动收割机上配置秸秆粉碎还田机，直接将从自动收割机中输出的秸秆进行粉碎，然后抛洒到农田当中，实现秸秆还田的效果。
3.经检索，授权公告号为cn210840708u的中国专利公开了一种用于收割机秸秆还田粉碎抛洒装置，包括设置在两刀座之间旋转刀组件，旋转刀组件包括设置在滚轴上的凹槽一，凹槽一内设置有若干滚柱，滚柱顶端设置有刀盘，刀盘的圆周外侧均匀设置有若干双刃刀，刀盘为两个半圆构成，且刀盘内侧设置有凹槽二。
4.上述技术方案中，通过设置旋转刀组件，在滚动转动时通过惯性使旋转刀组件对缠绕在转轴上的秸秆作物进行破碎，但是由于旋转刀组件沿转轴周向设置，秸秆在转轴上也是绕周向缠绕的，因此上述技术方案中的旋转刀组件虽然可以起到对秸秆进行二次破碎的目的，但是由于秸秆缠绕方向与旋转刀组件设置方向一致，无法对缠绕在转轴上的秸秆进行轴向截断，对秸秆的破碎效果欠佳，对于旋转刀组件刀片间隙中缠绕的秸秆难以清除。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中秸秆粉碎装置上易缠绕秸秆作物，导致粉碎效果差的问题，而提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置，包括机壳，所述机壳侧壁固定设置有用于连接收割机车体的连接器，所述机壳侧壁上固定设置有两个对称设置的安装座，两个所述安装座之间设置有粉碎轴，所述粉碎轴包括两个同轴设置的连接轴体，所述连接轴体与安装座之间设置有往复结构，两个连接轴体之间通过弹簧连接，两个所述连接轴体外周面均固定设置有两个对称设置的卡板，两个所述连接轴体上的卡板错位滑动连接，且所述卡板侧壁上还固定设置有双刃刀，相邻的两个卡板上的双刃刀相互贴合，所述粉碎轴外周面固定设置有多个用于粉碎秸秆的粉碎刀，所述机壳内转动设置有滚动轴，所述滚动轴与粉碎轴平行设置，所述机壳外壁固定设置有安装架，所述安装架上转动设置有与粉碎轴同轴滑动连接的驱动轴，所述滚动轴与驱动轴之间通过传动组件传动连接，所述机壳外壁固定设置有电机，所述电机的输出端与滚动轴同轴固定连接。
7.优选地，所述安装座上开设有贯穿设置的安装孔，所述连接轴体位于安装孔内。
8.优选地，所述往复结构包括固定设置于安装孔内壁的导向柱，所述连接轴体外周面开设有倾斜于连接轴体轴线设置的导向槽，所述导向槽为首尾相连的环形槽，所述导向柱延伸入导向槽内并与导向槽内壁相抵。
9.优选地，所述粉碎刀包括直刀片和两个弯刀片，两个所述弯刀片对称分布于直刀片的两侧。
10.优选地，多个所述粉碎刀绕粉碎轴轴线均匀分为四组，四组所述粉碎刀间隔错位设置。
11.优选地，其中一个所述连接轴体靠近驱动轴一端开设有连接孔，所述驱动轴靠近连接轴体一端固定设置有与连接孔相适配驱动块，所述驱动块为正多边形设置，所述驱动块延伸入连接孔中并与连接轴体传动连接。
12.优选地，所述传动组件包括转动设置于机壳外壁上的过渡轴，所述滚动轴端部固定设置有齿轮一，所述过渡轴上固定设置有齿轮二，所述齿轮一与齿轮二啮合连接，所述过渡轴与驱动轴上均固定设置有链轮，两个所述链轮之间通过链条传动连接。
13.优选地，所述机壳外壁固定设置有两个连接杆，两个所述连接杆之间转动连接有地轮。
14.优选地，所述滚动轴上沿轴向方向阵列分布有多个环形腔，所述滚动轴外周面开设有多个等距分布的安装口，所述安装口与环形腔连通，所述环形腔内设置有多个与各安装口一一对应的翻土铲，所述翻土铲端部延伸出安装口。
15.优选地，所述安装口的数量为偶数个，所述翻土铲包括齿环、铲臂和铲斗，所述齿环与铲斗分别位于铲臂的两端，所述齿环内贯穿并转动设置有固定轴，所述固定轴固定连接在环形腔的前后侧壁之间，所述固定轴的轴线与滚动轴的轴线平行，且各所述固定轴绕滚动轴的轴线阵列分布，使相邻两所述齿环之间相互啮合，且所述安装口的宽度大于铲臂的宽度，使所述铲臂可绕固定轴在安装口内小范围移动。
16.本发明与现有技术相比具有以下优点：1、本发明通过在连接轴体上设置双刃刀，并且通过安装座内的导向柱与连接轴体上的导向槽配合，在连接轴体转动带动粉碎刀对秸秆进行粉碎的过程中，使两个连接轴体进行连续的往复运动，使双刃刀在往复过程中对缠绕在连接轴体上的秸秆作物进行横向切断，并且双刃刀在同一平面内设置有多组，因此秸秆会被切断成多个小段，不足以缠绕连接轴体，保证秸秆粉碎装置的正常工作，提高了对秸秆的粉碎效果，解决了现有现有技术中秸秆粉碎装置上易缠绕秸秆作物，导致粉碎效果差的问题。
17.2、本发明通过设置滚动轴，通过传动组件，使滚动轴可以与粉碎轴同步反向转动，滚动轴转动时带动翻土铲对秸秆粉碎后的土地进行翻耕，使土地松散，翻土铲之间通过齿环配合，在翻土铲插入土壤时，会将位于土壤内的翻土铲加速甩出，并且将粉碎后的秸秆碎和土地进行混合，传统的秸秆还田装置通过将秸秆碎向土壤表面洒出，秸秆碎覆盖在土壤表面，不利于秸秆腐败化肥，本发明通过将土壤翻动后抛洒扬起，使秸秆碎与土壤混合在一起，有利于秸秆在土地里进行堆肥，提高秸秆还田的效果，实现农田的高质量保墒。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置的仰视结构示意图一；图2为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置的仰视结构示意图二；图3为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置中粉碎轴的爆炸结构示意图；
图4为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置中连接轴体、卡板和双刃刀的结构示意图；图5为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置中连接轴体的结构示意图；图6为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置中粉碎轴的结构示意图；图7为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置中滚动轴的结构示意图；图8为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置中翻土铲的结构示意图；图9为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置中翻土铲翻土过程的位置变化示意图一；图10为本发明提出的一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置中翻土铲翻土过程的位置变化示意图二。
19.图中：1、机壳；2、连接器；3、安装座；31、导向柱；4、粉碎轴；41、连接轴体；42、弹簧；43、卡板；44、双刃刀；45、导向槽；46、连接孔；5、滚动轴；6、电机；7、粉碎刀；71、直刀片；72、弯刀片；8、驱动轴；81、驱动块；9、过渡轴；10、地轮；11、翻土铲；12、齿环；121、固定轴；13、铲臂；14、铲斗。
具体实施方式
20.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。
21.参照图1-2，一种用于收割机的秸秆粉碎还田装置，包括机壳1，机壳1侧壁固定设置有用于连接收割机车体的连接器2，连接器2包括固定在机壳1上的连接架，在连接架上焊接固定有托环，在两个托环之间插入插销，使插销与收割机车尾的拖车钩配合，实现该秸秆粉碎还田装置与收割机配合使用。
22.机壳1靠近收割机一端为开口设置，使收割机收割完作物颗粒后留下的秸秆可以进入机壳1内部，进行粉碎还田，机壳1侧壁上固定设置有两个对称设置的安装座3，两个安装座3之间设置有粉碎轴4，粉碎轴4外周面固定设置有多个用于粉碎秸秆的粉碎刀7，在粉碎轴4转动时，带动粉碎刀7绕粉碎轴4轴线快速转动，在粉碎刀7与秸秆接触时将秸秆切断粉碎，实现秸秆的粉碎还田，有利于农田保墒，并且降低焚烧秸秆对环境造成的污染。
23.参照图3-4，粉碎刀7包括直刀片71和两个弯刀片72，两个弯刀片72对称分布于直刀片71的两侧，通过弯刀片72与直刀片71配合，使粉碎刀7形成向外展开的爪状结构，爪状结构作用范围更大，降低粉碎刀7之间的间隙，有利于提高粉碎刀7作用范围，提高粉碎刀7对秸秆的粉碎效果，减少秸秆遗漏的情况。
24.参照图4-6，粉碎轴4包括两个同轴设置的连接轴体41，两个连接轴体41分别位于对应的安装座3内且相向的一端向机壳1内部延伸，连接轴体41与安装座3之间设置有往复结构，连接轴体41转动时，在往复结构的作用下，使连接轴体41在转动的同时进行轴向往复运动，两个连接轴体41做往复运动时的方向相反，两个连接轴体41之间通过弹簧42连接，通
过弹簧42可以对两个连接轴体41之间进行缓冲，两个连接轴体41外周面均固定设置有两个对称设置的卡板43，两个连接轴体41上的卡板43错位滑动连接，通过卡板43错位卡合滑动，可以在其中一个连接轴体41转动时，通过卡板43的卡合，驱动另一个连接轴体41同步进行转动，并且两个连接轴体41上的卡板43滑动连接，在两个连接轴体41进行反向往复运动时，确保连接轴体41之间在各自活动的情况下保持有效传动，卡板43侧壁上还固定设置有双刃刀44，相邻的两个卡板43上的双刃刀44相互贴合，双刃刀44在两个连接轴体41做反向往复运动时，会对缠绕在连接轴体41上的秸秆进行横向切断，保证装置正常运行。
25.实施时，在两个连接轴体41相互传动进行同步转动时，带动粉碎刀7转动，将秸秆进行切割粉碎，部分秸秆可能进入粉碎刀7之间的间隙，随着连接轴体41的转动而缠绕在连接轴体41上，对连接轴体41的转动造成负担，随着两个连接轴体41沿轴线反向往复运动，使卡板43上的双刃刀44连续的进行错位剪切，当秸秆随着连接轴体41的转动缠绕在连接轴体41上时，秸秆在双刃刀44的横向剪切的作用下，切断变成短条，因此切断后的秸秆长度不足以环绕连接轴体41外周，实现防止秸秆缠绕连接轴体41的目的，降低因秸秆缠绕连接轴体41导致的设备过载甚至损坏的风险，保证秸秆粉碎装置的正常工作，提高了对秸秆的粉碎效果。
26.安装座3上开设有贯穿设置的安装孔，连接轴体41位于安装孔内，安装孔的直径与连接轴体41的外周直径一致，有利于连接轴体41在安装座3上稳定转动。
27.参照图3-4，往复结构包括固定设置于安装孔内壁的导向柱31，导向柱31沿安装孔直径方向设置，连接轴体41外周面开设有倾斜于连接轴体41轴线设置的导向槽45，导向柱31延伸入导向槽45内并与导向槽45内壁相抵，在连接轴体41转动时，导向槽45随着连接轴体41转动，由于导向槽45为倾斜于连接轴体41的轴线设置的，因此在导向槽45随连接轴体41转动时，导向槽45的位置不断变化，由于导向柱31位置固定，随着导向槽45的位置改变，导向槽45抵压导向柱31，使连接轴体41发生轴向位移，导向槽45为首尾相连的环形槽，随着连接轴体41连续转动，导向槽45位置循环变化，使连接轴体41实现轴向往复运动，两个连接轴体41上的导向槽45为对称设置，当两个连接轴体41同向转动时，不同连接轴体41上的导向槽45位置同步变化，实现两个连接轴体41反向运动，使不同连接轴体41上的双刃刀44进行错位剪切，避免秸秆在连接轴体41上缠绕成结，保证装置正常运转。
28.参照图3-4，多个粉碎刀7绕粉碎轴4轴线均匀分为四组，四组粉碎刀7间隔错位设置，粉碎刀7间隔错位可以提高粉碎刀7在转动时对秸秆的作用范围，减少粉碎刀7之间的间隔缝隙，降低秸秆在粉碎轴4上缠绕的风险，并且在往复结构的作用下，粉碎刀7同样随着连接轴体41进行轴向往复摆动，进一步提高粉碎刀7与秸秆的接触，使秸秆被粉碎得更加彻底。
29.参照图7-8，机壳1内转动设置有滚动轴5，滚动轴5与粉碎轴4平行设置，滚动轴5上沿轴向方向阵列分布有多个环形腔，滚动轴5外周面开设有多个等距分布的安装口，安装口与环形腔连通，环形腔内设置有多个与各安装口一一对应的翻土铲11，翻土铲11在滚动轴5转动随着滚动轴5进行转动，并且翻土铲11绕自身转轴转动在安装口内进行小范围的活动，翻土铲11端部延伸出安装口，在滚动轴5转动时，翻土铲11转动对田地进行翻动，在对田地进行翻动时，会将粉碎轴4破碎的秸秆与土壤进行混合，实现堆肥的目的，有利于提高秸秆腐烂速度，提高田地的肥力，提高保墒的效果。
30.参照图9-10，安装口的数量为偶数个，翻土铲11包括齿环12、铲臂13和铲斗14，翻土铲11转轴与齿环12同轴设置，齿环12与铲斗14分别位于铲臂13的两端，齿环12内贯穿并转动设置有固定轴121，固定轴121固定连接在环形腔的前后侧壁之间，固定轴121的轴线与滚动轴5的轴线平行，且各固定轴121绕滚动轴5的轴线阵列分布，使相邻两齿环12之间相互啮合，且安装口的宽度大于铲臂13的宽度，使铲臂13可绕固定轴121在安装口内小范围移动，在翻土铲11转动时，铲臂13在安装口内活动，受安装口的限制，翻土铲11的摆动范围有限，在其中一个齿环12转动时，相邻两个齿环12反向转动，在铲斗14与土地接触时，铲斗14受抵压向上转动，直至铲臂13与安装口上缘相抵。
31.参照图9-10，在滚动轴5转动带动翻土铲11进行翻土时，首先a翻土铲11与土壤接触，随着滚动轴5的转动，a翻土铲11铲入土壤中，随着滚动轴5继续转动，a翻土铲11继续向土壤内伸入随后向外翻出，当下一个b翻土铲11与土地接触时，b翻土铲11与地面相抵，由于翻土铲11可在安装口内小范围的运动，随着滚动轴5的转动，使b翻土铲11向上转动直至与安装口上缘相抵，在b翻土铲11转动的过程中，a翻土铲11会离开土壤，a翻土铲11在离开土壤的瞬间，a翻土铲11失去土地对其的阻力，随着b翻土铲11与土地接触而转动，带动a翻土铲11反向转动，使a翻土铲11加速向上甩出，使a翻土铲11将翻松后的土壤向外甩出，随着滚动轴5持续转动，以及本装置的不断移动，土壤不断被松动，由于滚动轴5与粉碎轴4为反向转动，粉碎后的秸秆在粉碎轴4的离心作用下向滚动轴5一侧甩出，翻土铲11将泥土向粉碎轴4一侧甩出，最后土壤和粉碎后的秸秆在一起堆积完成混合，相较于传统的秸秆粉碎还田装置将秸秆碎抛洒在土地上，秸秆腐败化肥的速度更快，效果更好，更加利于土壤与秸秆碎片的混合实现农田的高质量保墒。
32.机壳1外壁固定设置有电机6，电机6的输出端与滚动轴5同轴固定连接，电机6为本装置的动力源，电机6转动可以驱动滚动轴5进行转动，机壳1外壁固定设置有安装架，安装架上转动设置有与粉碎轴4同轴滑动连接的驱动轴8，驱动轴8转动时可带动粉碎轴4进行转动，滚动轴5与驱动轴8之间通过传动组件传动连接，在电机6驱动滚动轴5转动时，可通过传动组件带动驱动轴8转动，进而带动粉碎轴4转动，实现对秸秆的粉碎还田。
33.参照图3，其中一个连接轴体41靠近驱动轴8一端开设有连接孔46，驱动轴8靠近连接轴体41一端固定设置有与连接孔46相适配驱动块81，驱动块81形状与连接孔46形状一致，驱动块81为正多边形设置，便于在驱动轴8转动带动驱动块81转动时，驱动块81可以带动连接轴体41转动而不发生偏转，有利于驱动轴8与连接轴体41之间进行稳定传动，并且正多边形设置的驱动块81与连接孔46配合驱动连接轴体41时，各个方向受力一致，降低驱动块81与连接孔46之间因为受力不均导致的异常磨损，驱动块81延伸入连接孔46中并与连接轴体41传动连接，由于连接轴体41转动的同时还会进行轴向往复运动，通过驱动块81进行过渡，有利于连接轴体41在往复运动的同时始终与驱动轴8保持有效传动。
34.参照图1，传动组件包括转动设置于机壳1外壁上的过渡轴9，过渡轴9、驱动轴8以及滚动轴5均为平行设置，滚动轴5端部固定设置有齿轮一，过渡轴9上固定设置有齿轮二，齿轮一与齿轮二啮合连接，齿轮一的有效齿数大于齿轮二的有效齿数，因此在电机6驱动滚动轴5转动时，通过齿轮一和齿轮二配合带动过渡轴9反向转动，会使过渡轴9转动的速度更快，过渡轴9与驱动轴8上均固定设置有链轮，两个链轮之间通过链条传动连接，过渡轴9转动时通过链条带动驱动轴8同向转动，进而带动连接轴体41转动，由于两个链轮的直径一
致，因此过渡轴9与驱动轴8的传动比为1:1，综上，在电机6转动时，驱动滚动轴5转动，并且通过过渡轴9传动时，一来改变了连接轴体41的转动反向，二来提高了连接轴体41的转动速度。
35.具体的，实际使用时，滚动轴5转动方向与收割机前进时车轮滚动方向相反，并且速度较低，由于翻土铲11是直接靠重力压在田地上，在翻土铲11随着滚动轴5转动时，会形成滚动的效果，当滚动轴5转动方向与收割机前进时车轮滚动方向相反，会与收割机的前进方向反向进行，有利于提高翻土铲11进行翻土作业的效果，粉碎轴4转动方向与收割机前进时车轮转动方向一致，因此在粉碎轴4转动带动粉碎刀7进行秸秆粉碎时，被粉碎的秸秆碎片会随着惯性向机壳1内部甩出，而不会向收割机一侧甩出，有利于配合滚动轴5翻土作业，将秸秆碎片与土壤混合，提高农田保墒的效果。
36.参照图1-2，机壳1外壁固定设置有两个连接杆，两个连接杆之间转动连接有地轮10，地轮10起到配重和限位的目的，可以提高翻土铲11向土壤铲动时对土壤作用的力，并且在翻土铲11铲至一定深度后，地轮10与地面接触，实现对翻地深度的控制，能够避免粉碎刀7出现打土的情况。
37.本发明具体工作原理如下：使用时，首先将连接器2与收割机的后拖钩连接，启动电机6，通过收割机拖动本装置移动，首先电机6转动，电机6驱动滚动轴5转动，通过齿轮一和齿轮二配合带动过渡轴9反向转动，会使过渡轴9转动的速度更快，过渡轴9转动时通过链条带动驱动轴8同向转动，驱动轴8转动带动驱动块81转动，驱动块81与连接孔46配合驱动连接轴体41，通过驱动块81进行过渡，有利于连接轴体41在往复运动的同时始终与驱动轴8保持有效传动；其中一个连接轴体41转动时，通过卡板43的卡合，驱动另一个连接轴体41同步进行转动，带动粉碎刀7绕粉碎轴4轴线快速转动，在粉碎刀7与秸秆接触时将秸秆切断粉碎，实现秸秆的粉碎还田，有利于农田保墒，并且降低焚烧秸秆对环境造成的污染；导向槽45随连接轴体41转动时，导向槽45的位置不断变化，由于导向柱31位置固定，随着导向槽45的位置改变，导向槽45抵压导向柱31，使连接轴体41发生轴向位移，随着连接轴体41连续转动，导向槽45位置循环变化，使连接轴体41实现轴向往复运动，使不同连接轴体41上的双刃刀44进行错位剪切，避免秸秆在连接轴体41上缠绕成结，保证装置正常运转；滚动轴5转动时，翻土铲11转动对田地进行翻动，在对田地进行翻动时，会将粉碎轴4破碎的秸秆与土壤进行混合，实现堆肥的目的，有利于提高秸秆腐烂速度，提高田地的肥力，提高保墒的效果；在铲斗14与土地接触时，铲斗14受抵压向上转动，直至铲臂13与安装口上缘相抵，使铲斗14以垂直于地面的角度铲入土壤中，随着滚动轴5的转动，当下一个铲斗14与土地接触时，同样受抵压向上转动，使相邻的两个翻土铲11反向转动，位于土壤内的翻土铲11即将脱离土壤，产生向上的摆动，使土壤的翻动效果更好，并且更加利于土壤与秸秆碎片的混合。