香蕉莖稈粉碎還田機的製作方法
2023-06-04 14:44:51
本實用新型涉及農業領域，尤其涉及一種香蕉莖稈粉碎還田機。
背景技術：
香蕉莖稈是香蕉產區主要副產品，全國每年香蕉莖稈的年生產量高達3000多萬噸。目前，絕大多數的香蕉種植區依然沿用傳統的方法處理香蕉莖稈：先通過取出葉片和尾梢，大約2個月後再由人工砍伐搬運到田間空地自然腐爛或待乾枯後焚燒掉。這樣處理香蕉莖稈的方式不但勞動強度大、生產效率低、生產成本高，而且會造成環境汙染、資源浪費。
目前，限制香蕉莖稈利用率低的主要因素是缺乏高效的田間香蕉莖稈處理機具。由於香蕉莖稈具有粗大、含水率高和富含纖維的特點，現有香蕉莖稈還田機多通過多次作業才能實現較為徹底的香蕉莖稈粉碎為易於降解的細小纖維，導致能耗增加和效率降低。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種香蕉莖稈粉碎還田機，能夠實現一次性將香蕉莖稈粉碎為易於降解的細小纖維，減少了香蕉粉碎所需的能耗，提高效率。
為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案：
本實用新型提供了一種香蕉莖稈粉碎還田機，該香蕉莖稈粉碎還田機包括香蕉莖稈粉碎裝置、粉壟裝置和連接所述香蕉莖稈粉碎裝置和所述粉壟裝置的車架：
所述香蕉莖稈粉碎裝置包括一個刀盤組、用於升降所述刀盤組的升降機構、導向機構、連接所述刀盤組與所述導向機構的第一連杆，所述兩個刀盤組之間具有一定的夾角；
其中，所述刀盤組包括多個刀盤，任一所述刀盤包括圓型的刀盤本體和多個刀片，所述刀片設置於所述刀盤本體的周邊，所述刀片呈板狀結構，所述刀片以與所述刀盤本體徑向呈一定角度安置，多個刀片的彎曲方向一致，多個刀盤的刀盤本體的軸心位於同一滾動軸上，所述第一連杆位於所述滾動軸的前端，所述刀盤本體和所述刀片的材質一致；
所述升降機構包括兩個立起的第一固定架，每個第一固定架的上端鉸接斜向下延伸的第一伸縮杆，所述第一固定架的下端鉸接與所述第一伸縮杆配合的連杆，所述第一伸縮杆的端部與所述連杆的中間部分鉸接，所述連杆的尾部與連接對應刀盤組的第一連接架鉸接。
所述導向機構包括導向輪、導向杆和套在所述導向杆上的導向套，所述導向套由兩個對稱的套件組成，所述套件上設有半圓形凹槽，兩個所述套件配合後，其內部形成用於配合所述導向杆的圓柱形的容置空間，所述導向輪與所述導向杆連接；
所述粉壟裝置包括驅動馬達、齒輪傳動箱和至少兩根粉壟鑽頭，馬達的動力通過傳動箱將動力傳遞給粉壟鑽頭，粉壟鑽頭包括螺旋軸、螺旋葉片、粉壟刀、鑽尖和連接法蘭，螺旋葉片安裝在螺旋軸上，粉壟刀安裝在螺旋頁片的邊緣，鑽尖安裝在螺旋軸的底部，連接法蘭安裝在螺旋軸的頂部，相鄰兩根粉壟鑽頭反向旋轉並且螺旋葉片的螺旋方向相反並且所述粉壟鑽頭的旋轉方向都使螺旋葉片旋磨破碎後的土壤向上排出；
還包括用於連接所述車架和所述粉壟裝置的連接機構，所述連接機構包括固定安裝在支架上的第二導向杆、與所述第二導向杆滑動配合的滑動連接座；
所述粉壟鑽頭的旋轉方向和所述螺旋葉片的螺旋方向相反；
所述粉壟鑽頭上還設置有粉壟葉片，粉壟葉片之間交錯排列。
優選的，所述刀片的頂端向所述刀盤本體的軸向彎折。
優選的，相鄰的刀片設置於所述刀盤本體的正反不同面上，且頂端分別向相反的軸向彎折。
優選的，該香蕉莖稈粉碎還田機還包括保護罩，所述保護罩與位於所述滾動軸兩端的兩個擋板連接，所述保護罩與所述香蕉莖稈粉碎還田機的前進方向軸對稱。
優選的，所述第一固定架、所述第一伸縮杆和所述第二連杆的個數均為兩個，根據所述保護罩的對稱軸對稱設置。
優選的，該香蕉莖稈粉碎還田機還包括位於所述兩個第一固定架之間的第二固定架，兩個所述第一固定架和所述第二固定架位於同一水平面，所述第二固定架鉸接第二伸縮杆的首端，所述第二伸縮杆的末端連接固定設置於所述擋板之上的第二連接架。
優選的，所述車架上設有履帶裝置，在所述車架的平臺面的一端設置有所述升降機構，另一端設置有用於連接所述粉壟裝置的連接機構，所述車架的平檯面上的靠左側位置處設置有柴油機泵組，在所述車架的平檯面上的靠右側位置處設置有液壓油箱和駕駛室，所述液壓油箱上設置有冷卻器。
本實用新型中的香蕉莖稈粉碎還田機包括香蕉莖稈粉碎裝置和粉壟裝置，其中的香蕉莖稈粉碎裝置可以根據香蕉莖稈的位置、高度，相應地通過導向機構和升降機構調節香蕉莖稈粉碎裝置的高度、前進方向，從而通過兩組刀盤組一次性粉碎香蕉莖稈。通過與香蕉莖稈粉碎裝置位於同一車架上的粉壟裝置將被粉碎為細小纖維的香蕉莖稈埋入地下，並且粉壟裝置還可起到疏鬆土壤的作用，因此可以一次性地、有效地、高效地實現香蕉莖稈粉碎還田的目的。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的香蕉莖稈粉碎還田機的結構示意圖；
圖2為圖1所示的香蕉莖稈粉碎還田機的俯視圖；
圖3為本實用新型實施例提供的香蕉莖稈粉碎裝置的結構示意圖；
圖4為圖3所示的香蕉莖稈粉碎裝置的俯視圖；
圖5為本實用新型實施例提供的刀盤的結構示意圖；
圖6為圖3所示的刀盤的側視圖；
圖7為本實用新型實施例提供的導向機構的結構示意圖。
附圖標記說明：1—刀盤組；11—刀盤本體；12—刀片；13—滾動軸；14—固定結構；15—擋板；2—導向機構；21—導向輪；22—第一導向杆；221—第一連接部分；222—第二連接部分；23—導向套；3—升降機構；31—第一固定架；32—第一伸縮杆；33—第二連杆；34—第一連接架；35—第二固定架；36—第二伸縮杆；37—第二連接架；4—第一連杆；5—防護罩；6—液壓馬達；7—齒輪傳動箱；8—粉壟鑽頭；9—履帶裝置；10—連接機構；101—柴油機泵組；102—液壓油箱；103—駕駛室；104—冷卻器。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
本實用新型實施例提供了一種香蕉莖稈粉碎還田機，如圖1和圖2所示，包括香蕉莖稈粉碎裝置、粉壟裝置和連接香蕉莖稈粉碎裝置和粉壟裝置的車架。
具體的，如圖3和圖4所示，香蕉莖稈粉碎裝置包括刀盤組1、用於升降刀盤組1的升降機構3、導向機構2、連接刀盤組1與導向機構2的第一連杆44，刀盤組1與香蕉莖稈粉碎裝置的前進方向之間具有一定的夾角；升降機構3包括立起的第一固定架31，每一第一固定架31的上端鉸接斜向下延伸的第一伸縮杆32，第一固定架31的下端鉸接與第一伸縮杆32配合的第二連杆33，第一伸縮杆32的端部與第二連杆33的中間部分鉸接，每一第二連杆33的尾部與連接刀盤組1的第一連接架34鉸接；導向機構2包括導向輪21、第一導向杆22和套在第一導向杆22上的導向套23，導向套23由兩個對稱的套件組成，套件上設有半圓形凹槽，兩個套件配合後，其內部形成用於配合第一導向杆22的圓柱形的容置空間，導向輪21與第一導向杆22連接。
因此，本實用新型實施例中的香蕉莖稈粉碎還田機包括香蕉莖稈粉碎裝置和粉壟裝置，其中的香蕉莖稈粉碎裝置可以根據香蕉莖稈的位置、高度，相應地通過導向機構2和升降機構3調節香蕉莖稈粉碎裝置的高度、前進方向，從而通過兩組刀盤組1一次性粉碎香蕉莖稈。通過與香蕉莖稈粉碎裝置位於同一車架上的粉壟裝置將被粉碎為細小纖維的香蕉莖稈埋入地下，並且粉壟裝置還可起到疏鬆土壤的作用，因此可以一次性地、有效地、高效地實現香蕉莖稈粉碎還田的目的。
其中，如圖5所示，刀盤組1包括多個刀盤，任一刀盤包括圓型的刀盤本體11和多個刀片12，多個刀片12設置於刀盤本體11的周邊，刀片12為頂端沿著刀盤本體11的周向彎曲的板狀結構，多個刀片12的彎曲方向一致，多個刀盤的刀盤本體11的軸心位於同一滾動軸13上，滾動軸13由液壓馬達6帶動，第一連杆44位於滾動軸13的前端。
滾動軸13的兩端設置有固定結構14，滾動軸13與固定結構14之間通過滾珠配合，可在固定結構14內旋轉。在刀盤組1受到液壓馬達6帶動的過程中，刀盤組1上的各刀盤可同時作用於香蕉莖杆上。多個頂端沿著刀盤本體11的周向彎曲且彎曲方向一致，當刀盤組1旋轉起來時，各刀片12的端部根據刀盤的旋轉方向先後、分別嵌入香蕉莖杆內，之後，在刀盤組1的帶動下，離開香蕉莖杆，將香蕉莖杆的纖維撕扯出來，有利於快速地將香蕉莖杆纖維化，較為徹底地粉碎香蕉莖稈。
優選的，為了能夠一次性徹底地粉碎香蕉莖稈，本實用新型實施例中，液壓馬達6的輸出轉速為2500轉每秒到5000轉每秒，其中，以3500轉每秒到4000轉每秒為更優。
進一步的，如圖5所示，為了使得刀片12更容易地嵌入香蕉莖杆內，且為了加深嵌入深度，刀片12的頂端可設置為向刀盤本體114的軸向彎折。
本實用新型實施例中，如圖5所示，相鄰的刀片12設置於刀盤本體11的不同面上，且頂端分別向相反的軸向彎折。因此，當刀盤組1旋轉起來時，刀盤組1上的相鄰的刀片12先後、接連嵌入香蕉莖稈內，頂端分別向相反的軸向彎折的刀片12分別向香蕉莖稈同一處施加相反方向的作用力，可有效地提高香蕉莖稈纖維化的效率。
為了延長刀盤的壽命，本實用新型實施例中，刀盤上的多個刀片12的個數為偶數，任意兩個相鄰的刀片12之間的夾角一致。因此刀盤在旋轉工作的時候，刀盤整體受力均勻，從而有利於延長刀盤的壽命。
優選的，如圖5或圖6所示，刀片12的頂端、沿周向彎曲的外側面設置有用於切割香蕉莖杆的刀刃面，並且刀盤工作時的旋轉方向與刀片12沿周向彎曲的方向相反，則每一刀片12可更容易地嵌入香蕉莖稈中，降低帶動刀盤旋轉所需的功率輸出。
刀片12可通過多種方式固定設置於刀盤本體11上，例如刀片12通過焊接、或是與刀盤本體11一體成型的方式固定設置於刀盤本體11上，本實用新型實施例中，結合圖5和圖6可知，優選刀片12通過多個緊固件設置於刀盤本體11上，則當刀片12使用時間長，刀刃面磨損或是刀片12發生彎曲形變，影響刀片12的工作效率，可以將該刀片12從刀盤本體11上取下，對刀片12進行恢復處理或者更換刀片12，從而可使得整個刀盤的工作效率不受影響，並且維護、維修成本較低。
為了實現刀片12與刀盤本體11通過緊固件連接，刀盤本體11上需要設置通孔，但是設置通孔過多，會影響刀盤本體11的強度。為了在保證各刀片12與刀盤本體11的連接強度的同時，保證刀盤本體11的強度，本實用新型實施例中，各刀片12的緊固件的個數為兩個，兩個緊固件沿刀盤本體11的徑向設置。
本實用新型實施例中，優選的，緊固件可為螺栓及與螺栓相配合的螺帽，這樣的緊固件緊固程度高，並且成本較低，易於實現。
為了便於驅動刀盤旋轉，本實用新型實施例中，刀盤本體11的中心可設置有中心通孔，通過中心通孔將刀盤設置於滾動軸13上，然後再利用緊固件固定，當不需要驅動刀盤組1時，可以輕易地將刀盤組1卸下，有利於提高滾動軸13的利用率。
為了進一步加強刀片12與刀盤本體11的結合強度，並且提高刀片12與刀盤本體11的生產效率，優選的，刀片12的材質與刀盤本體11的材質一致，可均選擇為強度、硬度較高，成本較低的材質，例如鋼、鐵等金屬。
本實用新型實施例中，對於橫放在地面上的香蕉莖杆而言，為了更有利於刀盤組1切割香蕉莖杆，位於滾動軸13後端的刀盤本體11的尺寸小於其餘各刀盤本體11。位於後端的刀盤本體11較小，使得刀盤組1在被驅動向前行進的時候，位於後端的刀盤本體11能夠順利地切割剩餘的殘留香蕉莖稈，並且不被香蕉纖維纏繞。
本實用新型實施例中，除開第一個刀盤之外，刀盤組1的其他刀盤本體11的大小、尺寸一致。另外，也可從位於滾動軸13後端往前端，各刀盤本體11的尺寸逐漸增大。
需要說明的是，除了刀盤本體11的尺寸有區別之外，各刀盤組1上的刀片12的大小、尺寸一致，可批量生產。
本實用新型實施例中，優選任意兩個相鄰的刀盤的刀盤本體11的距離相等，使得最終香蕉莖杆的纖維粗細均勻、長度一致，並且各刀盤受力均勻，有利於延長刀盤組1的使用壽命。但需要說明的是，任意兩個相鄰的刀盤的工作範圍是相接甚至相交的，這樣可保證香蕉莖杆的充分纖維化，更有利於降解。
為了使得在刀盤組1工作的過程中，香蕉莖杆的受力更均勻而且纖維更細、纖維化程度更高，相鄰的兩個刀盤的任意刀片12不重疊，則無論何時，都有刀片12作用於香蕉莖杆上。
一般的，可根據需要處理的香蕉莖杆的長度，來選擇對應的滾動軸13的長度、設置相應的刀盤的個數，通常，刀盤的個數為6~9個。
本實用新型實施例中，刀盤組1的與香蕉莖稈粉碎還田機的前進方向之間的夾角為20°至40°。具體的，以30°的夾角為最佳。
而本實用新型實施例中的導向機構2包括導向輪21、第一導向杆22和套在第一導向杆22上的導向套23，導向套23由兩個對稱的套件組成，套件上設有半圓形凹槽，兩個套件配合後，其內部形成用於配合第一導向杆22的圓柱形的容置空間，導向輪21與第一導向杆22連接。這樣的設計，便於導向機構2在工作過程中的調整、拆卸和維修。導向輪21可以通過第一導向杆22和導向套23，引導刀盤組1的前進方向，能夠定向地對香蕉莖稈進行處理。
進一步的，刀盤組1的滾動軸13的兩端均設置有擋板15，擋板15的設置可以一定程度上保護刀盤組1。具體的，滾動軸13前端的擋板15設置有第一連杆44，其中一個套件設置於第一連杆44的端部，工作人員通過緊固件將兩個套件連接起來，以實現將刀盤組1與導向輪21等結構連接起來。
具體的，如圖7所示，本實用新型實施例中，第一導向杆22具有與導向套23連接的第一連接部分221，還具有與導向輪21連接的第二連接部分222。第一連接部分221的形狀為與導向套23配合的圓柱體型，其內部設置有連接第二連接部分222的旋轉軸，旋轉軸與第一連接部分221的內側側壁通過滾筒配合，使得導向輪21可左右擺動，更好地、更靈活地進行導向。
另外，第二連接部分222具有一塊頂板和兩塊側板，頂板為平板狀結構，頂板的兩側延伸出的側板為梯形板狀結構。兩側板的尾部為圓弧狀並設置有通孔，通過通孔設置有用於與導向輪21配合的輪軸。相應的，導向輪21內設置有用於容納輪軸的腔體，輪軸貫穿腔體，兩端固定在側板之外。
該輪軸的一端較大，大於通孔的尺寸，由通孔進行限位，輪軸的另一端設置有螺紋，配合適合的螺帽，使得導向輪21在工作時不會左右擺動，保證導向的準確性。
優選的，該香蕉莖稈粉碎裝置還包括保護罩，保護罩與位於滾動軸13兩端的兩個擋板15連接。具體的，第二連接架37比兩個第一連接架34更靠前，從而更好地通過升降保護罩來升降刀盤組1，充分粉碎橫躺在地面上的香蕉莖稈。
為了實現該香蕉莖稈粉碎裝置的高度可調，更充分地粉碎位於橫躺在地面上的香蕉莖稈，本實用新型實施例中的香蕉莖稈粉碎裝置還包括升降機構3，升降機構3包括立起的第一固定架31，每一第一固定架31的上端鉸接斜向下延伸的第一伸縮杆32，第一固定架31的下端鉸接與第一伸縮杆32配合的第二連杆33，第一伸縮杆32的端部與第二連杆33的中間部分鉸接，每一第二連杆33的尾部與連接刀盤組1的第一連接架34鉸接，第一連接架34可固定設置於保護罩上。
進一步的，為了更平穩地調節刀盤組1的位置，可令第一固定架31、第一伸縮杆32和第二連杆33的個數均為兩個。則為了固定設置這多出來的一組第一固定架31、第一伸縮杆32和第二連杆33，可使得保護罩5往未設置有刀盤組1的一側延伸，使得保護罩5與述香蕉莖稈粉碎還田機的前進方向軸對稱。所以，兩個第一固定架31、第一伸縮杆32和第二連杆33同樣根據保護罩5的對稱軸對稱設置。
該香蕉莖稈粉碎裝置還包括位於兩個第一固定架31之間的第二固定架35，兩個第一固定架31和第二固定架35位於同一水平面，第二固定架35鉸接第二伸縮杆36的首端，第二伸縮杆36的末端連接固定設置於擋板15之上的第二連接架37。則該升降機構3包括三根伸縮杆，三根伸縮杆相互制約，使得升降機構3可以平穩順滑地升降刀盤組1。
相應的，為了提高香蕉莖稈粉碎還田機的行進的平穩程度，可根據保護罩5的對稱軸，將連接刀盤組1的導向機構2對稱設置多一個導向機構2。兩個導向機構之間的保護罩5具有扇形凹槽，有利於在前進時推倒位於前方的直立的香蕉莖稈，從而對該香蕉莖稈進行粉碎處理。
本實用新型實施例中，為了提高升降機構3的強度，延長其使用壽命，其中的第一固定架31、第二固定架35、第二連杆33、第一連接架34和第二連接架37均包括兩塊金屬板，第一伸縮杆32和第二伸縮杆36位於相對的金屬板之間進行鉸接，還可提高升降機構3的穩定性。
本實用新型提供的用於深耕深松的粉壟裝置中，粉壟鑽頭8的旋轉方向和螺旋葉片的螺旋方向相反，使得土壤向上傳送，減少了鑽頭的行進阻力，兩根鑽頭之間相互交錯，使得深耕粉壟效果更好，粉壟效果更加均勻。粉壟鑽頭8的螺旋葉片上安裝有與螺旋葉片成一定角度的粉壟刀，增加了鑽頭的切削能力，增加了粉壟裝置的土壤粉碎效果，減少了粉壟鑽頭8在土壤中的行進阻力，粉壟裝置的行走速度加快，並使得粉壟裝置能夠滿足農業生產的需要。
假設該粉壟裝置包括液壓馬達6、齒輪傳動箱7和5根粉壟鑽頭8，粉壟裝置可以根據粉壟區域的大小調整粉壟鑽頭8的多少。液壓馬達61的動力通過齒輪傳動箱7將動力傳遞給粉壟鑽頭8，傳動箱中的齒輪緊密排列，相鄰兩根齒輪軸的旋轉方向相反，其中第1根、第3根、第5根鑽頭順時針旋轉，第2根、第4根鑽頭沿逆時針轉動，粉壟鑽頭8第1根、第3根、第5根的粉壟葉片的螺旋方向與粉壟鑽頭8第2根、第4根鑽頭的粉壟葉片的螺旋方向相反，使得土壤都沿鑽頭向上運動，減少了粉壟鑽頭8和粉壟裝置的行進阻力並使得粉壟深耕後的土壤自然成壟。粉壟葉片之間交錯排列，可以使得粉壟深耕區域的土壤都能夠被粉碎，不留死角。同時，粉壟葉片還可將由香蕉莖稈粉碎裝置粉碎的香蕉莖稈纖維填入深耕區域，同時將深耕區域的土壤粉碎翻上來，覆蓋香蕉莖稈纖維，有利於香蕉莖稈纖維的發酵、還田。
一體式的粉壟鑽頭8磨損後需要更換整根鑽頭，使用成本很高。本實施方式的粉壟鑽頭8上安裝有粉壟刀，粉壟刀通過螺栓安裝在螺旋葉片的邊緣。一方面安裝了粉壟刀的鑽頭使得土壤對螺旋葉片的磨損可以降到最小。另一方面，粉壟刀可拆卸的連接在螺旋葉片上，因而粉壟刀也可以用硬度更高的鋼材製作。當粉壟刀磨損後也不需要更換粉壟鑽頭8，只需更換粉壟刀，降低了機械的使用成本。
本實用新型實施例的粉壟鑽頭8通過連接法蘭與傳動箱齒輪軸可拆卸連接。當鑽頭磨損後不需要更換傳動箱的齒輪傳動部分，而只需更換粉壟鑽頭8。進一步降低了該深耕深松粉壟裝置的使用成本。
具體的，在本實用新型實施例中，由圖1至圖2所示，車架上設有履帶裝置9，在車架的平臺面的一端設置有升降機構3，另一端設置有用於連接粉壟裝置的連接機構10，車架的平檯面上的靠左側位置處設置有柴油機泵組101，在車架的平檯面上的靠右側位置處設置有液壓油箱102和駕駛室103，液壓油箱102上設置有冷卻器104。
其中，該香蕉莖稈粉碎還田機還包括用於連接車架和粉壟裝置的連接機構10，連接機構10包括固定安裝在支架上的第二導向杆、與第二導向杆滑動配合的滑動連接座。可根據實際的作用田地情況調整粉壟裝置的上下位置，在實現深耕深松的同時，將香蕉莖稈纖維深埋入土壤裡。
通過駕駛室103、液壓油箱102、柴油機泵組101、支架、粉壟裝置和冷卻器104平均布置在車架的平檯面上，使螺旋式深耕深松機的重心更穩定，布局緊湊合理。其中的柴油機罩可對柴油機泵組101起到保護的作用。