條帶深松清壟秸稈混拌聯合作業機的製作方法與工藝

2023-10-18 03:52:19 1

本發明屬於農業機械技術領域，特別是涉及一種條帶深松清壟秸稈混拌聯合作業機。

背景技術：
我國雨養旱地面積11.09億畝，佔全國耕地總面積56.8％，主要分布在東北、華北以及西北廣大區域糧食主產區，其作物產量對保障國家糧食安全具有重要的戰略意義。然而近三十年來，持續小型農機動力淺耕作業及農田重用輕養的掠奪性生產方式，導致耕層變淺、犁底層加厚、土壤緩衝能力減弱、水肥氣熱矛盾突出等耕層環境惡化、耕地質量下降問題日漸突出。雨養旱地普遍採用淺耕等不合理的耕作方式，引發了耕層結構性問題，耕層厚度普遍不足15cm，連年相同深度機械作業與碾壓，也導致犁底層厚度與緊實度增加。有限的活土層與緊密的犁底層，不僅抑制作物根系生長，也造成雨水難於入滲、地表徑流、風蝕水蝕加劇等；忽視有機物料投入與大量使用化肥的重用輕養生產方式，導致耕層功能性問題，土壤有機質含量降低、板結、耕性變差等；耕層結構與功能性障礙及相互間不協調的疊加效應，加劇了農田水肥氣熱矛盾，是制約旱作農田高產穩產與資源利用效率的關鍵癥結。由此引發作物產量低、年際產量變幅大、資源利用效率下降等問題也日趨嚴重，已成為制約農作物高產穩產與資源高效利用的關鍵瓶頸。另一方面，農作物秸稈資源十分豐富,為了防止農民焚燒秸稈汙染環境和火災隱患，可將秸稈進行還田，使土壤中的有機質成增加,使土壤由板結型變為疏鬆型，增加透氣性、透水性，提高抗旱保墒能力。但現有的滅茬機在還田過程中也存在一些問題，比如秸稈還田入土淺，如何將壟溝兩側一定幅寬範圍內的秸稈清入壟溝內，目前還缺少收集效率高、動力消耗少的相應機具。為此針對耕層問題的深耕改土、間隔耕作、秸稈還田等技術，進行不同土壤相適應的合理土壤耕作制度與配套機具條帶深松清壟秸稈混拌聯合作業機的研製。

技術實現要素：
針對上述存在的技術問題，本發明提供一種條帶深松清壟秸稈混拌聯合作業機,它能同時在作業過程中一次可完成深松、清壟、混拌、鎮壓等項旱田整地秸稈還田作業，並且還能達到深松、清理壟臺，秸稈還田、培肥地力，增強土壤有機質等作用。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種條帶深松清壟秸稈混拌聯合作業機，包括機架、變速箱、傳動裝置、安裝於機架上由工作前端至後端依次設置的深松裝置、清壟裝置、混拌裝置及鎮壓裝置，深松裝置的深松鏟和混拌裝置的刀盤組置於壟溝內，清壟裝置置於壟側位置，混拌裝置的通軸通過傳動裝置連接變速箱的輸出軸。進一步地，所述深松裝置工作前端還設置有防纏草圓盤刀。進一步地，所述混拌裝置包括通軸及在通軸上相同間隔設置的多個刀盤組，刀盤組的數量與深松裝置深松鏟的數量相同。進一步地，所述刀盤組由左、中、右三個刀盤構成，左、右刀盤的刀片位於一側，相對交錯安裝，中刀盤的刀片分兩側間隔設置，三個刀盤刀片分別交錯安裝，形成螺旋線排列。進一步地，所述清壟裝置是在清壟底座上設置兩個具有夾角的清茬圓盤，清茬圓盤位於壟側位置，入土2～3cm。進一步地，所述機架上混拌裝置和鎮壓裝置間還設置有擋土機構，所述擋土機構包括擋土板、擋板控制杆和彈簧，擋土板一端鉸接在機架上，另一端連接擋板控制杆，擋板控制杆上套裝有彈簧，端部伸出機架上的安裝孔，沿安裝孔往復運動。進一步地，所述擋土板為斜板，端部為弧型。進一步地，所述鎮壓裝置為籠型輥，即在兩圓盤間沿圓周均勻設置多個條形杆構成，經籠型輥鎮壓土壤後形成虛實相間土壤耕層。進一步地，在工作前端機架一側還設置有限深裝置，所述限深裝置包括限深輪和安裝架，所述限深輪通過帶有調節孔的安裝架連接在機架上。進一步地，所述安裝架包括限深杆、限深底座及U型螺栓，限深杆一端連接限深輪，另一端連接限深底座，限深底座上連接有U型螺栓，通過U型螺栓連接在機架上；所述限深杆上開有多個高度調節孔，與限深底座配合連接，調節限深輪的安裝高度。本發明的有益效果為：本發明能同時在作業過程中一次可完成深松、清壟、混拌、鎮壓等項旱田整地秸稈還田作業，並且還能達到深松、清理壟臺，秸稈還田、培肥地力，增強土壤有機質的作用，有效地防止了秸稈的焚燒。按本發明研製的機具，實現一機聯合作業，有效提高大、中型拖拉機的利用率，有效解決耕層問題的深耕改土、間隔耕作、秸稈還田等技術問題。附圖說明圖1是本發明的立體結構示意圖圖2是本發明的平面結構示意圖。圖3是圖1中混拌裝置結構示意圖。圖4是圖1中深松裝置結構示意圖。圖5是圖1中限深裝置結構示意圖。圖6是圖1中清茬裝置結構示意圖。圖中：1.上懸掛，2.深松裝置，21.鑿型鏟，22.鏟柱，23.圓盤刀，24.刀架，25.U型螺栓，3.下懸掛，4.清壟裝置，41.U型卡，42.清壟底座，43.清茬圓盤，5.限深裝置，51.限深輪，52.限深杆，53.限深底座，54.U型螺栓，6.變速箱，7.混拌裝置，71.通軸，72.左刀盤，73.中間刀盤，74.右刀盤，8.鎮壓裝置，9.機架，10.萬向節傳動軸，11.擋土板，12.擋板控制杆，13.彈簧。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細描述。實施例：如圖1所示，本發明一種條帶深松清壟秸稈混拌聯合作業機，包括機架9、變速箱6、傳動裝置、安裝於機架9上由工作前端至後端依次設置的深松裝置2、清壟裝置4、混拌裝置7及鎮壓裝置8，深松裝置2的深松鏟和混拌裝置7的刀盤組置於壟溝內，清壟裝置4置於壟側位置，混拌裝置2的通軸71通過傳動裝置連接變速箱6的輸出軸。如圖4所示，所述深松裝置2工作前端還設置有防纏圓盤刀23。圓盤刀23通過刀架24連接在深松鏟工作前端。深松裝置2是將被混拌的壟溝進行深松，由於土壤板結、硬化和纏草，在前面加裝圓盤刀減少深松鏟的入土阻力，防止鏟柱斷裂減少功率消耗。深松鏟入土的最大深度為25cm，在壟溝作業，前方圓盤刀入土在10cm左右即可，也可根據秸稈的堵塞情況進行上下調整。如圖3所示，所述混拌裝置7包括通軸71及在通軸71上相同間隔設置的多個刀盤組，刀盤組的數量與深松裝置深松鏟的數量相同。混拌裝置7的作用是將壟溝裡的碎秸稈和土壤混拌，只在壟溝內安裝混拌刀具。作業深度為15cmm以上，採用刀盤式C型刀正旋在壟溝內進行混拌(土壤與秸稈)，深度可隨限深輪進行調節。所述刀盤組由左、中、右三個刀盤構成，各刀盤為C型刀結構，左、右刀盤72、74的刀片位於一側，相對交錯安裝，中刀盤73的刀片分兩側間隔設置，三個刀盤刀片分別交錯安裝，形成螺旋線排列。使地表秸稈混拌至地下15cm，混拌效果好。如圖5所示，所述清壟裝置4是在清壟底座42上設置兩個具有夾角的清茬圓盤43，清茬圓盤43清茬圓盤位於壟側位置，入土2～3cm，根據實際情況進行調節，將壟臺上的秸稈拾撿到壟溝裡進行集中處理。可根據農藝要求調整深淺，深淺調整是通過清茬圓盤43連接杆上的調節孔上下串動實現。清壟底座42通過U型卡41連接在機架前梁上。如圖1、圖2所示，所述機架9上混拌裝置7和鎮壓裝置8間還設置有擋土機構，所述擋土機構包括擋土板11、擋板控制杆12和彈簧13，擋土板11一端鉸接在機架9上，另一端連接擋板控制杆12，擋板控制杆12上套裝有彈簧13，端部伸出機架9上的安裝孔，沿安裝孔往復運動。所述擋土板11為斜板，端部為弧型。如圖2所示，在工作前端機架9一側還設置有限深裝置5，所述限深裝置5包括限深輪51和安裝架，所述限深輪51通過帶有調節孔的安裝架連接在機架9上。如圖6所示，所述安裝架包括限深杆52、限深底座53及U型螺栓54，限深杆52一端連接限深輪51，另一端連接限深底座53，限深底座53上連接有U型螺栓54，通過U型螺栓54連接在機架上。所述限深杆52上開有多個高度調節孔，與限深底座53配合連接，調節限深輪51的安裝高度。如圖1所示，所述鎮壓裝置8籠型輥，即在兩圓盤間沿圓周均勻設置多個條形杆構成,經籠型輥鎮壓土壤後形成虛實相間土壤耕層，增加土壤的透氣性。是將混拌後的土地壓實，防止圖中的秸稈被吹飛，減少土壤的水分蒸發。其安裝高度可較壟溝高6～8cm，也可隨實際還田量進行調節。本發明與拖拉機通過上懸掛1和下懸掛3掛接，用萬向節傳動軸10將拖拉機的動力傳給機具。拖拉機動力經動力輸出軸、萬向節總成傳至傳動箱主動軸，經變速箱6減速並改變方向，將動力傳遞給動力輸出軸，通過平鍵軸與混拌裝置7的通軸71連接，最終把動力傳出，驅動旋耕刀軸旋轉工作。拖拉機的選用標準為外輪距小於150cm，且發動機功率為50kW以上。機具外型尺寸(長×寬×高)：1692mm×2250mm×1346mm，配套動力為35～70kW，工作幅寬為150cm，深松深度為18～25cm，生產效率為7～10畝/小時，刀軸迴轉半徑R＝300mm，刀軸轉速機器前進速度為vm＝2～6km/h＝0.55～1.66m/s，速比λ＝Rω/vm＝17.12～5.67。由傳統旋耕機的切土節距經計算後得出，混拌還田機的刀軸應採用正轉且轉速為300轉左右。設計時取拖拉機後輸出軸轉速為540轉/min,減速箱採用一對錐形齒輪進行減速，傳動比為54:31。