专利名称：一种转动砧辊配合螺旋齿刀铡切装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及农业机械，尤其涉及秸杆稻草切断机械。
背景技术：
现有铡草机械一般是由直辊或平面定刀与带平直刀刃的辊式动刀配合组成，安装在动力机械的底部，连接动力机械，可以固定在一处，靠人工喂入秸杆或稻草进行铡切，也可以装设在行驶机械上随机运动，自行喂入秸杆进行切断加工。加工时，定刀托垫着秸秤稻草，圆辊式直平刀刃动刀转动切断秸杆稻草，由于定刀只能从一侧对秸杆稻草起到支撑作用，动刀下切时，有时会因为秸杆稻草太软而无法受力，不能完全切断，这样切断的长度不一致，如果太长，会缠绕动刀，影响工作，相对效率不高。
发明内容本实用新型的目的，就是提供一种结构合理、紧凑，操作方便，使用安全，切断机构配合协调，运转连续性好，生产效率高，切断长度均匀，故障少，成本低，质量好，应用范围广泛的铡切装置。本实用新型的任务是这样完成的:设计制作一种转动砧辊配合螺旋齿刀铡切装置，与动力机械配套应用，由齿轮传动系统和铡切机构装设在机体内组成，机体上设置壁板、齿轮腔、机体内腔、联轴器，齿轮传动系统包括大齿轮、小齿轮、转向轴齿轮、传动齿轮、转向伞齿轮、刀轴伞齿轮、砧辊轴齿轮，大齿轮通过与上方的传动齿轮啮合，联接转向轴齿轮啮合传动，小齿轮通过与下方的传动齿轮啮合，联接砧辊轴齿轮啮合传动，铡切机构包括螺旋齿刀和砧辊，螺旋齿刀装设在垂直设立的刀轴上，与装设在纵向水平砧辊轴上的砧辊相互配合。机体为矩形立方壳体，设有齿轮腔和机体内腔，齿轮腔设置在机体后端，机体后端的壁板外部装设联轴器，与动力机械的输出轴连接配套，齿轮腔由后端的壁板和内层隔板封闭构成，内层隔板连接两侧纵向壁板和中间纵向隔板隔成左右两半机体内腔，内装铡切机构，中部各设有中层隔板，一侧机体内腔的底部设有下层隔板，左右两半机体内腔中间由纵向隔板隔成外端开口、上下通透的喂入口。齿轮传动系统的大齿轮和小齿轮同轴套装在联轴器的输入轴套上，装设在齿轮腔内，传动齿轮各套装短轴，装设在齿轮腔内，短轴一端装设在壁板上的轴承内，大齿轮通过与上方的传动齿轮啮合，联接转向轴齿轮啮合传动，小齿轮通过与下方的传动齿轮啮合，联接砧辊轴齿轮啮合传动，转向轴齿轮装设在转向轴伸入齿轮腔的轴端，转向轴中段装设转向伞齿轮，纵向水平方向设置在一侧机体内腔的上层，与刀轴伞齿轮啮合传动，刀轴伞齿轮装设在垂直设置的刀轴顶部。螺旋齿刀和砧辊分别装设在纵向隔板分隔成左右两边的机体内腔中，刀轴垂直设置在一侧机体内腔中，套装在中层隔板和下层隔板上装设的轴承内，螺旋齿刀的刀辊装设在刀轴的下段，位于中层隔板和下层隔板之间，砧辊设置在另一侧下层机体内腔中，装设在纵向水平砧辊轴上，与垂直装设的螺旋齿刀呈90°交错设置，砧辊轴两端架设在前端壁板和齿轮腔内层隔板上装设的轴承内，伸入齿轮腔的轴端套装站棍轴齿轮，通过与传动齿轮啮合，联接小齿轮啮合传动。螺旋齿刀的刀刃为螺旋偏心圆形，边缘带有锯齿，刀辊转动使刀刃间隔切割，砧辊的内端为喇口八状开口圆形站盘，站盘外圆周面边缘均勻开有若干个站槽，站棍的棍体为圆柱体，与站槽对应连接的辊体上开有自上至下、由浅入深的砧槽沟,直至通透的砧槽,砧槽沟与砧辊的轴线呈倾斜角度设置，螺旋齿刀的偏心刀刃与砧辊的砧槽对应配合。砧辊上的砧槽的数量，等同于螺旋齿刀的转速与砧辊转速的比值。工作时，先将本实用新型的联轴器与配套的动力机械的输出轴联接，联轴器内的输入轴套带动大齿轮、小齿轮转动，通过传动齿轮将动力传递到各个工作齿轮，带动螺旋齿刀和砧辊同时旋转，螺旋齿刀的偏心刀刃与砧辊的砧槽对应配合，偏心刀刃可切入砧槽内。螺旋齿刀的刀轴转速与砧辊轴转速的比例倍数，与砧槽的数量相等，即砧辊每转动一周，螺旋齿刀转动与砧槽相等的周数；螺旋齿刀每转动一周，偏心刀刃都能切入转到位的砧辊的砧槽中，将转入砧槽位置的秸杆或稻草切断，切断的稻杆或稻草随即被转动的砧辊滚入下方。砧辊的砧槽的两边由砧盘架托着秸杆或稻草，起到支撑作用，两侧支撑受力情况好，切断有力。同时砧辊圆柱形辊体表面上开有与砧槽相连的轴向砧槽沟，由浅入深直达砧槽，砧槽沟与砧辊的轴线呈现倾斜角度，与螺旋齿刀转动切入的位置和深度相配合适应。螺旋齿刀的偏心刀刃沿砧槽沟上端向下逐渐接近砧槽，随着螺旋齿刀和砧辊的相对转动，偏心刀刃沿砧槽沟向下切入砧槽，将架托在砧盘上的秸杆或稻草切断，连续转动即连续切断，每次切断的长度都非常均匀、整齐。切断的秸杆或稻草段都被转动的砧辊强制转动压下掉落在下方。砧辊转速和螺旋齿刀转速由传动系统确定，砧辊轴齿轮在齿轮腔内通过传动齿轮与小齿轮啮合，转速较低，刀轴伞齿轮与转向轴伞齿轮啮合等速传动；转向轴齿轮在齿轮腔内通过传动齿轮与大齿轮啮合，而大齿轮与小齿轮同轴，转速相同，大齿轮与较小的转向轴齿轮啮合，起到增速传动作用，其齿数之比例即增速的倍数，也就是螺旋齿刀与砧辊转速的比例倍数。比例倍数与砧辊的砧槽数量相等，保证砧辊旋转与螺旋齿刀旋转协调配合，基本原理如同蜗轮与蜗杆啮合传动。按照上述技术方案进行试制、试验，证明本实用新型结构紧凑，设计合理，便于携带，铡切快速、干脆，铡切机构配合协调，切断的秸杆、草杆整齐、均匀，生产效率高，操作方便，使用安全，带齿切刀磨损小，效果好，故障少，成本低，寿命长，适于定位铡切和行进铡切，并可作为此类铡切专用机械的基本型式，应用范围广泛，较好地达到了预定的目的。
图1是本实用新型的内部结构主视图；图2是图1的A向俯视结构示意图；图3是图1的B向左视结构示意图；图4是图1的K向右视结构示意图；图5是图2的F向视图即图1的后视结构示意图；图6是图1的N向仰视结构示意图。图中，I—大齿轮,2—小齿轮，3—转向轴齿轮，4一转向轴，5—机体，6—转向伞齿轮，7—刀轴伞齿轮，8—刀轴，9一螺旋齿刀，10一刀棍，11一站'棍，12—站'棍轴，13一站'棍轴齿轮，14一联轴器,15一输入轴套；A—视向符号,B—视向符号,K一视向符号,N—视向符号，F一视向符号，C一轴承，D一机体内腔，H一中层隔板，E一下层隔板，Y一壁板，R一内层隔板，T一纵向隔板，Q—齿轮腔，G—传动齿轮，U—喂入口，P—砧盘，W—砧槽，L一砧槽沟。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
加以说明。参阅图1、图2，机体5为立方矩形壳体，图示方向的左端设有齿轮腔Q，外壁板Y连接联轴器14，上部机体内腔D内设有转向轴4，通过齿轮腔Q内壁孔架设在后端和前部的壁板Y的轴承C上，伸入齿轮腔Q内的轴端套装转向轴齿轮3，与大齿轮I啮合。转向轴4中部套装转向伞齿轮6，与刀轴8顶端的刀轴伞齿轮7啮合。刀轴8垂直竖立在转向轴4下方的机体内腔D中，套装中层隔板H和下层隔板E的轴承C，刀轴8上套装螺旋齿刀9的刀辊10，转向轴8和刀辊10设置在机体5的一侧机体内腔D中。另一侧下部机体内腔D中设置砧辊11，套装在纵向水平设置的砧辊轴12上，两轴端架设在齿轮腔Q内层隔板R和机体5右端壁板Y的轴承C中，伸入齿轮腔Q内的左轴端套装砧辊轴齿轮13，通过与传动齿轮G啮合联接小齿轮2啮合传动。砧辊11左端为呈喇叭口状的砧盘P，砧盘P圆周外缘均匀开有若干通透的砧槽W，砧槽W右边的砧辊11圆柱体上开有不通透的砧槽沟L，自右至左由浅入深，直至通透的砧槽W，砧槽沟L与轴线呈一定倾斜角度，与螺旋齿刀9的偏心刀刃旋转切入角度相适应。螺旋齿刀9与砧辊11各自转动，互相配合，螺旋齿刀9的偏心刀刃每转动一周，正好切入砧辊11转动的相应砧槽W中，将位于砧槽W位置的秸杆或稻草切断，由砧辊11转动拨下落到地上。机体5中间留有前面开口、上下通透的喂料口 U，以便行进中自行喂料。参阅图3，机体5的齿轮腔Q内的齿轮传动系统传动示意。大齿轮I通过与右上方传动齿轮G啮合，联接转向轴齿轮3啮合传动，再通过转向轴4上的转向伞齿轮6与刀轴8顶端的刀轴伞齿轮7啮合传动，将动力由水平转为垂直方向传动，带动刀辊10转动，使螺旋齿刀9与机体5下部的砧辊11配合。齿轮腔Q内的砧辊轴齿轮13通过与小齿轮2下方的传动齿轮G啮合，联接小齿轮2啮合传动。砧辊11的砧盘P圆周面外缘均开有若干个砧槽W，砧辊11旋转过程中，各个砧槽W与螺旋齿刀9相应配合，砧辊11转过一个砧槽W的角度，螺旋齿刀9旋转一周，偏心刀刃正好切入砧槽W，若砧槽W位置有秸杆或稻草，就会被螺旋齿刀9的偏心刀刃切断。由于砧槽W的两边都是砧盘P托架秸杆或稻草，支撑有力，切断时合力大，而且每转动一个砧槽W的角度位置切断一次，切下的秸杆段或稻草段非常均匀、整齐。同时由于砧辊11和螺旋齿刀9以及全部传动系统都包容在机体5内部，铡切位置在机体内腔D的中间，保证使用非常安全。螺旋齿刀9与砧辊11的转速比由齿轮传动比确定，其转速比与砧辊11的砧槽W数量相同。参阅图4，机体5左侧上部机体内腔D中纵向设置水平转向轴4，转向伞齿轮6与下方的刀轴伞齿轮7啮合传动，刀轴8垂直设立在机体内腔D中，架设在中层隔板H和下层隔板E设置的轴承C上，中层机体内腔D中的刀轴8上套装螺旋齿刀9的刀辊10，螺旋齿刀9的偏心刀刃与机体5右侧下部的砧辊11配合，砧辊11呈喇叭形开口的砧盘P圆周边缘上均匀开有若干砧槽W，与螺旋齿刀9的偏心刀刃对应配合，机体5的底面敞开，以便铡断的秸杆或稻草落下。参阅图5，从机体5的后面向前看的结构，与图1对比，内部结构前后相反，机体内腔D上部纵向设置转向轴4，轴端架设在外壁板Y和齿轮腔Q内层隔板R上的轴承C内，伸入齿轮腔Q中的轴端装设转向轴齿轮3，通过传动齿轮G与大齿轮I啮合。转向轴4中部套装转向伞齿轮6，与刀轴伞齿轮7啮合传动，改变动力方向。刀轴伞齿轮7装设在垂直设置的刀轴8顶端，刀轴8下段套装螺旋齿刀9的刀辊10，与砧辊11配合，砧辊11装设在一侧机体内腔D下方后部纵向水平设置的砧辊轴12上，砧盘P上均匀开有若干通透的砧槽W，砧槽W连接砧辊11表面对应开设的砧槽沟L，砧槽沟L与砧辊11的轴线呈倾斜角度，螺旋齿刀9的偏心刀刃切入时，随着砧辊11转动沿着砧槽沟L由浅入深，直至刀刃切入砧槽W，将秸杆或稻草切断。参阅图6，机体5的机体内腔D底面敞口，露出砧辊11和螺旋齿刀9。砧辊11装设在机体5内纵向水平架设的砧辊轴12上，螺旋齿刀9的刀辊10套装垂直设立的刀轴8上，螺旋齿刀9的偏心刀刃与砧辊11的砧盘P和砧槽W配合动作，相当于蜗轮蜗杆配合。齿轮腔Q的周围密封，将齿轮传动系统封闭在内。机体5左右两半机体内腔D的中间位置留有上下通透的喂入口 U，便于人工喂入秸杆稻草或行进中自行喂入秸杆。工作时螺旋齿刀9的偏心刀刃将砧辊11的砧槽W位置的秸杆或稻草切断，通过底面敞口向下落到地面上。采用本实用新型与动力机械配套，操作方便，使用安全，灵活机动，可以定位铡切，也可以行进作业。机体5左右两半机体内腔D由中间纵向隔板T隔开，中间隔成的喂入口 U用于人工喂入或行进中自行喂入秸杆。本实用新型的铡切性能好，切断的秸杆或稻草段均匀、整齐，砧辊11的砧槽W两侧的砧盘P对秸杆或稻草起到两边支撑作用，螺旋齿刀9与砧辊11呈90°交错设置，相对旋转，铡切效果好，转速与转动铡切位置相匹配，齿轮传动效率高，铡切准确、快捷，刀具磨损少、造价低、寿命长，适于农村单户使用，具有广泛的推广应用前景。
权利要求1.一种转动砧辊配合螺旋齿刀铡切装置，与动力机械配套应用，其特征在于由齿轮传动系统和铡切机构装设在机体(5)内组成，机体(5)上设置壁板(Y)、齿轮腔(Q)、机体内腔(D )、联轴器(14 )，齿轮传动系统包括大齿轮(I)、小齿轮(2 )、转向轴齿轮(3 )、传动齿轮(G)、转向伞齿轮(6)、刀轴伞齿轮(7)、砧辊轴齿轮(13)，大齿轮(I)通过与上方的传动齿轮(G)啮合，联接转向轴齿轮(3)啮合传动，小齿轮(2)通过与下方的传动齿轮(G)啮合，联接砧辊轴齿轮(13)啮合传动，铡切机构包括螺旋齿刀(9)和砧辊(11)，螺旋齿刀(9)装设在垂直设立的刀轴(8 )上，与装设在纵向水平砧辊轴(12 )上的砧辊(11)相互配合。
2.按照权利要求1所述的转动砧辊配合螺旋齿刀铡切装置，其特征在于所述的机体(5)为矩形立方壳体，设有齿轮腔(Q)和机体内腔(D)，齿轮腔(Q)设置在机体(5)后端，机体(5)后端的壁板(Y)外部装设联轴器(14)，与动力机械的输出轴连接配套，齿轮腔(Q)由后端的壁板(Y)和内层隔板(R)封闭构成，内层隔板(R)连接两侧纵向壁板(Y)和中间纵向隔板(T)隔成左右两半机体内腔(D)，内装铡切机构，中部各设有中层隔板(H)，一侧机体内腔(D)的底部设有下层隔板(E)，左右两半机体内腔(D)中间由纵向隔板(T)隔成外端开口、上下通透的喂入口(U)。
3.按照权利要求1所述的转动砧辊配合螺旋齿刀铡切装置，其特征在于所述的齿轮传动系统的大齿轮(I)和小齿轮(2)同轴套装在联轴器(14)的输入轴套(15)上，装设在齿轮腔(Q)内，传动齿轮(G)各套装短轴，装设在齿轮腔(Q)内，短轴一端装设在壁板(Y)上的轴承(C)内，大齿轮(I)通过与上方的传动齿轮(G)啮合，联接转向轴齿轮(3)啮合传动，小齿轮(2)通过与下方的传动齿轮(G)啮合，联接砧辊轴齿轮(13)啮合传动，转向轴齿轮(3)装设在转向轴(4 )伸入齿轮腔(Q)的轴端，转向轴(4 )中段装设转向伞齿轮(6 )，纵向水平方向设置在一侧机体内腔(D)的上层，与刀轴伞齿轮(7)啮合传动，刀轴伞齿轮(7)装设在垂直设置的刀轴(8)顶部。
4.按照权利要求1所述的转动砧辊配合螺旋齿刀铡切装置，其特征在于所述的螺旋齿刀(9)和砧辊(11)分别装设在纵向隔板(T)分隔成左右两边的机体内腔(D)中，刀轴(8)垂直设置在一侧机体内腔(D)中，套装在中层隔板(H)和下层隔板(E)上装设的轴承(C)内，螺旋齿刀(9)的刀辊(10)装设在刀轴(8)的下段，位于中层隔板(H)和下层隔板(E)之间，砧辊(11)设置在另一侧下层机体内腔(D )中，装设在纵向水平砧辊轴(12 )上，与垂直装设的螺旋齿刀(9)呈90°交错设置，砧辊轴(12)两端架设在前端壁板(Y)和齿轮腔(Q)内层隔板(R)上装设的轴承(C)内，伸入齿轮腔(Q)的轴端套装砧辊轴齿轮(13)，通过与传动齿轮(G)啮合，联接小齿轮(2)啮合传动。
5.按照权利要求1所述的转动砧辊配合螺旋齿刀铡切装置，其特征在于所述的螺旋齿刀(9)的刀刃为螺旋偏心圆形，边缘带有锯齿，刀辊(10)转动使刀刃间隔切割，砧辊(11)的内端为喇叭状开口圆形砧盘(P)，砧盘(P)外圆周边缘均匀开有若干个砧槽(W)，砧辊(11)的辊体为圆柱体，与砧槽(W)对应连接的辊体上开有自上至下、由浅入深的砧槽沟(L)，直至通透的砧槽(W)，砧槽沟(L)与砧辊(11)的轴线呈倾斜角度设置，螺旋齿刀(9)的偏心刀刃与砧辊(11)的砧槽(W)对应配合。
6.按照权利要求1所述的转动砧辊配合螺旋齿刀铡切装置，其特征在于所述的砧辊(11)上的砧槽(W)的数量，等同于螺旋齿刀(9 )的转速与砧辊(11)转速的比值。
专利摘要一种转动砧辊配合螺旋齿刀铡切装置，齿轮传动系统和铡切机构装设在机体(5)内，大齿轮(1)和小齿轮(2)同轴装设在齿轮腔(Q)内，大齿轮(1)啮合联接转向轴齿轮(3)，小齿轮(2)啮合联接砧辊轴齿轮(13)，转向轴(4)装设转向伞齿轮(6)与刀轴伞齿轮(7)啮合，螺旋齿刀(9)装设在刀轴(8)上，垂直设置在机体内腔(D)中，砧辊(11)水平设置在另一侧下层机体内腔(D)中，与螺旋齿刀(9)呈90°交错设置。机体(5)联轴器(14)与动力机械连接，由齿轮传动系统带动螺旋齿刀(9)和砧辊(11)旋转，螺旋齿刀(9)的偏心刀刃与砧辊(11)的砧槽(W)对应配合，将秸秆或稻草切断。本实用新型操作方便，使用安全，可作为同类机械的基本型，扩大应用范围。
文档编号A01F29/06GK202941185SQ20122065819
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者马本俊, 马金刚, 马金勇 申请人:马本俊