秸秆切碎装置离地高度自调节系统及使用方法

本发明属于农用设备技术领域，具体涉及一种秸秆切碎装置离地高度自调节系统及使用方法。

背景技术：

秸秆作为粮食生产中产生的主要副产品之一，是一种产量巨大且十分宝贵的生物质资源。农作物秸秆通常富含农作物生长所必需的各种矿物质营养元素及有机质成分，将秸秆进行还田处理，不仅能有效解决田间秸秆过剩、移出难度大的问题，还可培肥地力、实现增产增收，减少因秸秆焚烧和化肥过量使用造成的环境污染。

秸秆切碎还田机是实现农作物秸秆直接还田的主要机具，秸秆留茬高度是衡量秸秆切碎装置工作性能的主要指标之一，合理的秸秆留茬高度既有利于减少焚烧秸秆现象、控制病虫害发生，也有利于秸秆腐熟剂更好地发挥作用，对后续免少耕播种质量、种子发芽和生长以及作物的产量都会产生一定的影响。由于传统的秸秆切碎装置离地高度大多采用纯机械调节方式，不能很好地适应作业田地地表变化情况，经常出现秸秆留茬高度不一、组合动刀打土问题，不仅影响后续作物种植质量、效果，而且会导致刀片过早损坏、过多消耗发动机动力，这在一定程度上阻碍了秸秆还田机的推广应用。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种秸秆切碎装置离地高度自调节系统，使用该系统，能够根据秸秆还田地面实际情况，实时自动调节秸秆切碎装置离地高度，以保证调定的秸秆留茬高度，避免组合动刀打土现象发生。

本发明的另一目的是提供一种上述秸秆切碎装置离地高度自调节系统的使用方法。

技术方案：本发明所述的一种秸秆切碎装置离地高度自调节系统，包括地面高度感知系统和液压调节系统；所述地面高度感知系统包括高度可调的支撑腿以及铰接于还田机机体上固定位置的第一摆杆，所述支撑腿的下端设置有滚轮，所述第一摆杆通过所述支撑腿带动可围绕其铰接位置上下摆动；所述液压调节系统包括三位四通阀、液压缸、液压泵和溢流阀；所述三位四通阀的阀体固定在切碎装置壳体上，芯轴与所述第一摆杆连接，通过第一摆杆的摆动带动芯轴移动以改变三位四通阀的阀芯位置；所述液压缸的缸体固定在还田机机体上，活塞杆连接切碎装置壳体，通过改变三位四通阀的阀芯位置控制活塞杆伸长或缩短，进而带动切碎装置上下移动。

进一步的，所述支撑腿有两个，分别设置在切碎装置壳体两侧，两个支撑腿的顶部通过连杆连接，所述第一摆杆连接在所述连杆的中间。设置两个支撑腿能够同时感知还田机作业幅宽内左右两侧地面的高度，而第一摆杆位于连杆中间能够对两侧高度平均整合，减小最终留茬高度的偏差。

所述固定位置为水平设置在还田机机体上的第一定轴，所述地面高度感知系统还包括铰接于所述第一定轴上的两个第二摆杆，两个所述第二摆杆平行设置于第一摆杆的两侧，且分别一一对应连接于两个支撑腿顶部。通过设置两个第二摆杆能够有效提升支撑腿的稳定性。

所述还田机机体上还设置有锁止环，当所述锁止环与第一摆杆、第二摆杆中任意一个相连时，第一摆杆和第二摆杆被锁止。在秸秆切碎装置不工作时，用锁止环锁止摆杆，以保证三位四通阀阀芯处于中位。

具体的，所述支撑腿包括导向套、导向杆、减振阻尼装置以及高度调节组件；所述导向套竖向设置在还田机机体上，并套设在导向杆外部用以对其导向；所述导向杆下端连接所述滚轮，上端连接减振阻尼装置；所述减振阻尼装置的上方设置所述高度调节组件。

所述高度调节组件包括调节杆和调节套，所述调节杆上开设有多个调节孔，所述调节套套设在调节杆外部，调节套上开设有通孔，用于与调节杆上的调节孔配合以进行高度调节。

所述减振阻尼装置包括并联设置的阻尼器和减振弹簧。阻尼器、减振弹簧并联后上端与调节杆连接。通过两者的缓冲，可有效衰减因地面不平对摆杆造成的振动冲击，有利于秸秆切碎装置离地高度自调节系统可靠工作。

其中，还包括摆动导向机构，所述摆动导向机构包括水平设置在还田机机体上的第二定轴、铰接在第二定轴上的摆臂，所述摆臂的另一端连接切碎装置壳体。

具体的，所述切碎装置壳体具有切碎刀轴套管，切碎刀轴通过轴承安装在切碎刀轴套管内，所述摆臂的另一端连接所述切碎刀轴套管。

对应于上述秸秆切碎装置离地高度自调节系统，本发明提供的使用方法所采用的技术方案是：作业前，调节支撑腿的高度，使三位四通阀阀芯处于中位时滚轮接触地面；作业时，当滚轮遇到地面变高，支撑腿升高带动第一摆杆向上摆动，三位四通阀的阀芯位置上移，液压油经三位四通阀进入液压缸有杆腔，活塞杆上移提高切碎装置离地高度，同时切碎装置壳体带动三位四通阀阀体上移，直至三位四通阀阀芯处于中位，液压杆锁止；当滚轮遇到地面变低，支撑腿降低带动第一摆杆向下摆动，三位四通阀的阀芯位置下移，液压油经三位四通阀进入液压缸无杆腔，活塞杆下移降低切碎装置离地高度，同时切碎装置壳体带动三位四通阀阀体下移，直至三位四通阀阀芯处于中位，液压杆锁止。

有益效果：与现有技术相比，该系统能够感知监测秸秆还田机作业时地面高低情况，并据此实时自动调节秸秆切碎装置离地高度，实现秸秆留茬高度基本一致，不仅可避免组合动刀打土、减少刀片损坏、延长刀具使用寿命、降低还田机动力消耗，还有利于农机操作人员提高作业效率，降低劳动强度。

附图说明

图1是本发明的切碎装置离地高度自调节系统的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本实施例公开的一种秸秆切碎装置离地高度自调节系统，包括地面高度感知系统、液压调节系统和摆动导向机构。

其中，地面高度感知系统包括滚轮23、导向杆21、阻尼器19、减振弹簧20、调节杆18、调节套17、第一摆杆10、第二摆杆6、第一定轴4、第一套管5。滚轮23经销轴与导向杆21连接，在还田机机体上焊接导向套22，导向套22内插入导向杆21。阻尼器19、减振弹簧20并联后上端与调节杆18连接，下端与导向杆21连接。调节杆18上开设有多个调节孔，调节杆18外部装有调节套17，调节套17上开设有一个通孔，用于与调节杆18上的调节孔配合，以便调整三位四通阀阀芯位置，使其处于中位时滚轮23和地面相接触。当然，高度调节组件还可以采用其他现有无级调节方式。

调节套17上端垂直方向焊接两销孔，两销孔呈90°上下布置，下销孔用于安装第二摆杆6，在与两销孔的连线交叉的第一摆杆10上焊接一销孔，连杆15穿过第一摆杆10上的销孔、调节套17上端的上销孔，并用销钉予以定位。

第二摆杆6、第一摆杆10的一端焊接在第一套管5上，可绕第一定轴4上下摆动。在远离第一套管的第二摆杆6端部相邻的机体上焊接锁止环16，在靠近第一套管5的第一摆杆10上经销轴与三位四通阀9的芯轴11连接。

在秸秆切碎装置不工作时，用锁止环16锁止第二摆杆6，三位四通阀9的阀芯处于中位。

液压调节系统包括液压泵8、溢流阀7、三位四通阀9、阀座28、芯轴11、液压缸12。液压缸12缸体端部固定在还田机机体上，液压缸12活塞杆端部连接切碎装置壳体14顶部中间位置，可采用铰接的方式。三位四通阀9置于阀座28上，阀座28则与切碎装置壳体14固定连接。

摆动导向机构包括第二定轴支座1、第二定轴2、第二套管3、摆臂27和切碎刀轴套管25。摆臂27两端分别与第二套管3、切碎刀轴套管25焊接，切碎刀轴26经轴承安装在切碎刀轴套管25内，从而切碎装置壳体14可绕第二定轴2上下摆动。

当秸秆还田机切碎装置离地高度不需要调整时，利用锁止环16将第二摆杆6锁止，使第一摆杆10位置保持不变。通过调节调节杆18、调节套17孔位使滚轮23刚好接触地面，三位四通阀9处于中位，液压泵8不工作。

当秸秆还田机前行、切碎装置作业时，此时脱开锁止环16，可使第二摆杆6、第一摆杆10上下自由摆动，开启液压泵8。

当地面变高时，滚轮23经导向杆21、减振弹簧20与阻尼器19构成的减振阻尼装置、调节杆18、与调节杆18经销轴连接的调节套17带动第二摆杆6向上摆动，进而通过连杆15带动第一摆杆10、与第一摆杆10经销轴连接的芯轴11向上摆动，三位四通阀9下阀位上移，液压泵8泵出的液压油经三位四通阀9进入液压缸12有杆腔，活塞杆上移并带动切碎装置壳体14绕第二定轴2向上摆动，从而提高切碎装置离地高度。与此同时，切碎装置壳体14带动与之固定连接的阀座28、三位四通阀9阀体上移，直至三位四通阀9阀芯处于中位，液压缸12有杆腔、无杆腔油路闭锁为止。

当地面变低时，在滚轮23、导向杆21、减振弹簧20与阻尼器19构成的减振阻尼装置、调节杆18、与调节杆18经销轴连接的调节套17的重力作用下，带动第二摆杆6向下摆动，进而通过连杆15带动第一摆杆10、与第一摆杆10经销轴连接的芯轴11向下摆动，三位四通阀9上阀位下移，液压泵8泵出的液压油经三位四通阀9进入液压缸12无杆腔，活塞杆下移并带动切碎装置壳体14绕第二定轴2向下摆动，从而降低切碎装置离地高度。与此同时，切碎装置壳体14带动与之固定连接的阀座28、三位四通阀9阀体下移，直至三位四通阀9阀芯处于中位，液压缸12有杆腔、无杆腔油路闭锁为止。

系统中由减振弹簧20与阻尼器19构成的减振阻尼装置可有效衰减因地面不平对摆杆造成的振动冲击，有利于秸秆切碎装置离地高度自调节系统可靠工作。

通过以上介绍，显而易见，采用该系统，能够根据秸秆还田地面实际情况，实时自动调节秸秆切碎装置离地高度，可避免切碎装置组合动刀打土、刀片过度损坏情况发生，并降低作业功耗。