一种风机辅助式土壤侧抛回填秸秆还田装置

1.本发明涉及一种农机设备，具体涉及一种风机辅助式土壤侧抛回填秸秆还田装置。


背景技术：

2.秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。秸秆还田能增加土壤有机质，改良土壤结构，使土壤疏松，孔隙度增加，促进微生物活力和作物根系的发育。秸秆还田增肥增产作用显著，一般可增产5％～10％，但若方法不当，也会导致土壤病菌增加，作物病害加重及缺苗(僵苗)等不良现象。因此采取合理的秸秆还田措施，才能起到良好的还田效果。但是目前秸秆处理方式大多采用传统的旋耕方式对土壤和秸秆进行旋埋，此方式导致秸秆掩埋不实，还田深度不足，导致秸秆腐熟程度低，无法达到理想的增加土壤有机质的效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种风机辅助式土壤侧抛回填秸秆还田装置，以解决现有技术中因还田深度不足导致秸秆腐熟程度低的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明所提供的一种风机辅助式土壤侧抛回填秸秆还田装置的技术方案是：
5.一种风机辅助式土壤侧抛回填秸秆还田装置，包括机架和传动系统，机架上安装有秸秆粉碎系统、双向排土系统、秸秆回抛系统和双向回土系统，秸秆粉碎系统、双向排土系统和双向回土系统自前向后依次安装在机架上，秸秆回抛系统包括风机和导流罩壳，导流罩壳为弧形结构，导流罩壳位于秸秆粉碎系统与双向回土系统之间，所述的风机安装在导流罩壳内；在机架的前侧中部固定有深松铲；
6.传动系统分别与秸秆粉碎系统、双向排土系统、秸秆回抛系统和双向回土系统传动连接。
7.机架的前侧安装有第一三点悬挂，导流罩壳顶部安装有第二三点悬挂，第一三点悬挂和第二三点悬挂之间通过连接杆连接。
8.秸秆粉碎系统包括刀轴，刀轴转动安装在机架的前侧，刀轴上设置有若干组秸秆粉碎短刀机具和秸秆粉碎长刀机具，其中每组秸秆粉碎短刀机具位于相邻两组秸秆粉碎长刀机具之间；
9.所述的传动系统与刀轴传动连接，传动系统用于驱动刀轴转动。
10.所述的秸秆粉碎长刀机具和秸秆粉碎短刀机具结构相同，秸秆粉碎长刀机具包括四个粉碎刀具，四个粉碎刀具固定在刀轴上，且四个粉碎刀具呈环形阵列布置，每个粉碎刀具为y字型；
11.秸秆粉碎短刀机具的尺寸同比例小于秸秆粉碎长刀机具的尺寸。
12.双向排土系统包括四组并排设置的排土机构，每组排土机构包括前轴，前轴转动
安装在机架上，前轴沿前后水平方向设置，前轴的前端安装有十字型的排土件，排土件由四块排土板组成；
13.传动系统与四组排土机构的前轴传动连接，并且在传动系统的驱动下，左侧的两组排土机构与右侧的两组排土机构转动方向相反。
14.双向回土系统包括四组并排设置的回土机构，每组回土机构包括后轴和回土组件，后轴转动安装在机架上，后轴沿前后水平方向设置，所述回土组件安装在后轴的后端，回土组件包括滑道和圆盘，圆盘固定在后轴的后端，滑道固定安装在机架上，滑道为凸起的半椭圆形，在圆盘的后表面中部固定有安装块，安装块的两侧均固定有固定套，两个固定套对称设置，每个固定套内设置有弹簧和z型杆，z型杆的一端部位于固定套内，且该z型杆端部位于固定套，z型杆的端部设置有挡片，挡片用于限制z型杆端部从固定套内脱出，固定套内的弹簧与z型杆端部顶压接触，z型杆的另一端固固定有回土板；
15.左侧的两组回土机构与右侧的两组回土机构左右对称设置，左侧的两组回土机构分别为第一回土机构和第二回土机构，并且当第一回土机构的两个固定套处于左右对称状态时，第二回土机构的两个固定套为上下对称状态；
16.传动系统与四组回土机构传动连接，并且在传动系统的驱动下，左侧的两组回土机构的后轴与右侧的两组回土机构后轴转动方向相反。
17.风机包括两根风扇轴，两根风扇轴均转动安装在导流罩壳内，每根风扇轴上均设置有风扇，传动系统与两根风扇轴传动连接，在导流罩壳内设置有分流板，导流罩壳的前端的后边沿设置有防垄形收秸板，防垄形收秸板上设置有三个凸起和四个凹槽。
18.传动系统包括第一减速器、第二减速器和四组变速箱，所述的第一减速器安装在机架前侧中部，第一减速器包括动力连接轴、第一传动轴、第二传动轴和第一齿轮，动力连接轴的前部安装有第一锥齿轮，第一传动轴上安装有第二锥齿轮和第二齿轮，第二传动轴上安装有第三齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮安装在刀轴上，第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，第二齿轮与第三齿轮相啮合，第四齿轮与第一齿轮相啮合，动力连接轴的后端安装有第三锥齿轮；
19.四根前轴与四根后轴一一对应设置，每组变速箱设置在前轴与后轴之间，在机架上转动安装有第三传动轴，第三传动轴横穿于四组变速箱，每组变速箱包括第四锥齿轮、第五锥齿轮和第六锥齿轮，第四锥齿轮安装在前轴后端部，第五锥齿轮安装在后轴前端部，第六锥齿轮安装在第三传动轴上，第六锥齿轮均与第四锥齿轮和第五锥齿轮相啮合，第三传动轴上还安装有第五齿轮；左侧的两组变速箱的第六锥齿轮与右侧的两组变速箱的第六锥齿轮的背向设置；
20.第二减速器包括第七锥齿轮、第八锥齿轮、第六齿轮和第四传动轴，第七锥齿轮和第六齿轮安装在其中一根风扇轴上，第八锥齿轮安装在另一根风扇轴上，第三锥齿轮均与第七锥齿轮和第八锥齿轮相啮合，所述第四传动轴上安装有第七齿轮和第八齿轮，第六齿轮与第七齿轮相啮合，第八齿轮与第五齿轮相啮合。
21.本技术方案的有益效果为：本技术方案中传动系统分别与秸秆粉碎系统、双向排土系统、秸秆回抛系统和双向回土系统传动连接，用于驱动各个系统工作，具体传动过程如下，拖拉机动力设备将动力传输至动力连接轴，动力连接轴通过第一减速器将动力输送至刀轴，从而驱动刀轴转动，秸秆粉碎系统开始工作，另外动力连接轴通过第二减速器将动力
输送至两根风扇轴和第三传动轴，从而驱动风机工作，以及利用第三传动轴转动驱动所有的前轴和后轴转动，使得双向排土系统和双向回土系统同时工作；
22.秸秆粉碎系统工作时，秸秆粉碎长刀机具和秸秆粉碎短刀机具分别对垄沟和垄台秸秆进行粉碎，粉碎后秸秆又被防垄形收秸板铲起，防垄形收秸板上的三个凸起对应三个垄沟，四个凹槽对应四个垄台，秸秆铲起后通过风机产生的气流，吸入导流罩壳中，通过分流板和风扇的作用，将秸秆两侧分流后抛向导流罩壳的尾部；
23.另外四组变速箱的第六锥齿轮跟随第三传动轴转动，由于左侧的两组变速箱的第六锥齿轮与右侧的两组变速箱的第六锥齿轮的背向设置，所以左侧两组变速箱的第六锥齿轮与右侧的两组变速箱的第六锥齿轮的转动方向相反，最终左侧的两组排土机构与右侧的两组排土机构转动方向相反，左侧的两组回土机构的后轴与右侧的两组回土机构后轴转动方向相反，这样设置的目的在于，左侧的两组排土件向左排土，右侧的两组排土件向右排土，尾部抛出的秸秆会掉入排土件开出的沟内；并且后轴转动驱动圆盘转动，圆盘带动两组对称设置的回土板绕滑道转动，从而将侧面由排土板抛出的土填回沟内，完成秸秆深埋；当第一回土机构的两个固定套处于左右对称状态时，第二回土机构的两个固定套为上下对称状态，这样设置的目的在于，同一侧的两组回土机构初始安装位置不同，实现土壤的连续回填。
24.综上所述，本发明的秸秆粉碎系统、双向排土系统、秸秆回抛系统和双向回土系统采用同一传动系统作为驱动，使得结构更为紧凑，设计合理，秸秆粉碎系统可以对垄台和垄沟秸秆进行充分粉碎，粉碎后的秸秆被风机传送至导流罩壳尾部，双向排土机构能够向两侧进行排土，形成一条沟，最终粉碎后的秸秆落入沟内，再利用双向回土系统将两侧的土壤填回至沟内，实现粉碎秸秆的深埋；本发明可提高秸秆还田深度，同时开沟-粉碎秸秆埋入-土壤回填还田方式可以提高秸秆的还田率。
附图说明
25.图1为本发明所提供的一种风机辅助式土壤侧抛回填秸秆还田装置的结构示意图；
26.图2为双向排土系统的安装示意图；
27.图3为双向回土系统的安装示意图；
28.图4为排土件和回土机构的安装示意图；
29.图5为回土机构的结构示意图；
30.图6为俯视状态下回土机构的结构图；
31.图7为秸秆回抛系统的结构示意图；
32.图8为传动系统的结构示意图。
具体实施方式
33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。
36.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
39.本发明所提供的一种风机辅助式土壤侧抛回填秸秆还田装置的具体实施例1：
40.如图1-8所示，本实施例中，一种风机辅助式土壤侧抛回填秸秆还田装置，包括机架1和传动系统，机架1上安装有秸秆粉碎系统、双向排土系统、秸秆回抛系统和双向回土系统，秸秆粉碎系统、双向排土系统和双向回土系统自前向后依次安装在机架1上，秸秆回抛系统包括风机2和导流罩壳3，导流罩壳3为弧形结构，导流罩壳3位于秸秆粉碎系统与双向回土系统之间，所述的风机2安装在导流罩壳3内；在机架1的前侧中部固定有深松铲4，深松铲4用于开沟；
41.传动系统分别与秸秆粉碎系统、双向排土系统、秸秆回抛系统和双向回土系统传动连接。
42.机架1的前侧安装有第一三点悬挂5，导流罩壳3顶部安装有第二三点悬挂6，第一三点悬挂5和第二三点悬挂6之间通过连接杆7连接。
43.秸秆粉碎系统包括刀轴8，刀轴8转动安装在机架1的前侧，刀轴8上设置有若干组秸秆粉碎短刀机具9和秸秆粉碎长刀机具10，其中每组秸秆粉碎短刀机具9位于相邻两组秸秆粉碎长刀机具10之间；所述的传动系统与刀轴8传动连接，传动系统用于驱动刀轴8转动。
44.所述的秸秆粉碎长刀机具10和秸秆粉碎短刀机具9结构相同，秸秆粉碎长刀机具10包括四个粉碎刀具11，四个粉碎刀具11固定在刀轴8上，且四个粉碎刀具11呈环形阵列布置，每个粉碎刀具11为y字型；秸秆粉碎短刀机具9的尺寸同比例小于秸秆粉碎长刀机具10的尺寸；在作业时，秸秆粉碎长刀机具10与秸秆粉碎短刀机具9对垄沟和垄台秸秆进行粉碎；
45.双向排土系统包括四组并排设置的排土机构，每组排土机构包括前轴12，前轴12转动安装在机架1上，前轴12沿前后水平方向设置，前轴12的前端安装有十字型的排土件13，排土件13由四块排土板组成；
46.传动系统与四组排土机构的前轴12传动连接，并且在传动系统的驱动下，左侧的两组排土机构与右侧的两组排土机构转动方向相反。
47.双向回土系统包括四组并排设置的回土机构14，每组回土机构14包括后轴15和回土组件，后轴15转动安装在机架1上，后轴15沿前后水平方向设置，所述回土组件安装在后轴15的后端，回土组件包括滑道16和圆盘17，圆盘17固定在后轴15的后端，滑道16固定安装在机架1上，滑道16为凸起的半椭圆形，在圆盘17的后表面中部固定有安装块18，安装块18的两侧均固定有固定套19，两个固定套19对称设置，每个固定套19内设置有弹簧20和z型杆21，z型杆21的一端部位于固定套19内，且该z型杆21端部位于固定套19，z型杆21的端部设置有挡片22，挡片22用于限制z型杆21端部从固定套19内脱出，固定套19内的弹簧20与z型杆21端部顶压接触，z型杆21的另一端固固定有回土板23；
48.左侧的两组回土机构14与右侧的两组回土机构14左右对称设置，左侧的两组回土机构14分别为第一回土机构14和第二回土机构14，并且当第一回土机构14的两个固定套19处于左右对称状态时，第二回土机构14的两个固定套19为上下对称状态；
49.传动系统与四组回土机构14传动连接，并且在传动系统的驱动下，左侧的两组回土机构14的后轴15与右侧的两组回土机构14后轴15转动方向相反。
50.风机2包括两根风扇轴24，两根风扇轴24均转动安装在导流罩壳3内，每根风扇轴24上均设置有风扇25，传动系统与两根风扇轴24传动连接，在导流罩壳3内设置有分流板26，导流罩壳3的前端的后边沿设置有防垄形收秸板27，防垄形收秸板27上设置有三个凸起和四个凹槽。
51.传动系统包括第一减速器28、第二减速器29和四组变速箱30，所述的第一减速器28安装在机架1前侧中部，第一减速器28包括动力连接轴31、第一传动轴32、第二传动轴33和第一齿轮34，动力连接轴31的前部安装有第一锥齿轮35，第一传动轴32上安装有第二锥齿轮36和第二齿轮37，第二传动轴33上安装有第三齿轮38和第四齿轮39，所述第一齿轮34安装在刀轴8上，第一锥齿轮35与第二锥齿轮36相啮合，第二齿轮37与第三齿轮38相啮合，第四齿轮39与第一齿轮34相啮合，动力连接轴31的后端安装有第三锥齿轮40；
52.四根前轴12与四根后轴15一一对应设置，每组变速箱30设置在前轴12与后轴15之间，在机架1上转动安装有第三传动轴41，第三传动轴41横穿于四组变速箱30，每组变速箱30包括第四锥齿轮42、第五锥齿轮43和第六锥齿轮44，第四锥齿轮42安装在前轴12后端部，第五锥齿轮43安装在后轴15前端部，第六锥齿轮44安装在第三传动轴41上，第六锥齿轮44均与第四锥齿轮42和第五锥齿轮43相啮合，第三传动轴41上还安装有第五齿轮45；左侧的两组变速箱30的第六锥齿轮44与右侧的两组变速箱30的第六锥齿轮44的背向设置；
53.第二减速器29包括第七锥齿轮46、第八锥齿轮47、第六齿轮48和第四传动轴49，第七锥齿轮46和第六齿轮48安装在其中一根风扇轴24上，第八锥齿轮47安装在另一根风扇轴24上，第三锥齿轮40均与第七锥齿轮46和第八锥齿轮47相啮合，所述第四传动轴49上安装有第七齿轮50和第八齿轮51，第六齿轮48与第七齿轮50相啮合，第八齿轮51与第五齿轮45相啮合。
54.本实施例的工作过程如下：本实施例的传动系统分别与秸秆粉碎系统、双向排土系统、秸秆回抛系统和双向回土系统传动连接，用于驱动各个系统工作，具体传动过程如下，拖拉机动力设备将动力传输至动力连接轴31，动力连接轴31通过第一减速器28将动力输送至刀轴8，从而驱动刀轴8转动，秸秆粉碎系统开始工作，另外动力连接轴31通过第二减速器29将动力输送至两根风扇轴24和第三传动轴41，从而驱动风机2工作，以及利用第三传动轴41转动驱动所有的前轴12和后轴15转动，使得双向排土系统和双向回土系统同时工作；
55.秸秆粉碎系统工作时，秸秆粉碎长刀机具10和秸秆粉碎短刀机具9分别对垄沟和垄台秸秆进行粉碎，粉碎后秸秆又被防垄形收秸板27铲起，防垄形收秸板27上的三个凸起对应三个垄沟，四个凹槽对应四个垄台，秸秆铲起后通过风机2产生的气流，吸入导流罩壳3中，通过分流板26和风扇25的作用，将秸秆两侧分流后抛向导流罩壳3的尾部；
56.另外四组变速箱30的第六锥齿轮44跟随第三传动轴41转动，由于左侧的两组变速箱30的第六锥齿轮44与右侧的两组变速箱30的第六锥齿轮44的背向设置，所以左侧两组变速箱30的第六锥齿轮44与右侧的两组变速箱30的第六锥齿轮44的转动方向相反，使得左侧的两组排土机构与右侧的两组排土机构转动方向相反，左侧的两组回土机构14的后轴15与右侧的两组回土机构14后轴15转动方向相反，这样设置的目的在于，左侧的两组排土件13向左排土，右侧的两组排土件13向右排土，尾部抛出的秸秆会掉入排土件13开出的沟内；并且后轴15转动驱动圆盘17转动，圆盘17带动两组对称设置的回土板23绕滑道16转动，从而将侧面由排土件13抛出的土填回沟内，完成秸秆深埋；当第一回土机构14的两个固定套19处于左右对称状态时，第二回土机构14的两个固定套19为上下对称状态，这样设置的目的在于，同一侧的两组回土机构14初始安装位置不同，实现土壤的连续回填。