一种刀轴防缠草装置及旋耕机

1.本发明属于农业机械中的耕作技术领域，尤其涉及一种刀轴防缠草装置及旋耕机。


背景技术：

2.旋耕机能一次完成耕耙作业，是我国重要的耕整地机械。旋耕刀轴缠绕杂草、秸秆是影响旋耕机在秸秆还田模式下应用的主要问题之一。旋耕机缠绕杂草、秸秆主要的危害有：(1)使旋耕刀入土工作深松减小，无法满足耕深要求；(2)作业后地表不平整，刀辊拖出一条沟；(3)使旋耕阻力增大，严重时会使旋耕机卡死，影响旋耕机寿命；(4)缠绕的杂草、秸秆清理耗时、费力，影响旋耕作业效率。现有旋耕防缠绕装置有通过安装在旋耕刀座前方的副刀，增加对秸秆、杂草滑切长度，解决旋耕刀具缠草问题，但是未能解决刀轴的缠绕秸秆、杂草问题，防缠绕效果不明显。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明提供一种刀轴防缠草装置及旋耕机，防缠绕效果好，作业稳定性强、可靠性高。
4.本发明的技术方案是：
5.一种刀轴防缠草装置，包括传动轴、左传动系统、切割装置、拉紧装置、刀轴、右传动系统和旋耕刀组；
6.所述传动轴的两端分别与左传动系统和右传动系统连接；所述切割装置安装在刀轴的一端；所述拉紧装置安装在刀轴的两端；所述左传动系统将传动轴的动力传输至切割装置和拉紧装置；所述右传动系统将传动轴的动力传输至刀轴和拉紧装置；所述切割装置和拉紧装置随刀轴同步转动，切割装置做轴向往复运动，拉紧装置做径向往复运动。
7.上述方案中，所述切割装置包括圆柱凸轮结构和横刀；
8.所述刀轴的一端设有第一支架，另一端设有第二支架；所述圆柱凸轮结构安装在第一支架上，圆柱凸轮结构的滚子通过第一导杆与横刀的一端连接，横刀的另一端通过第二导杆与第二支架连接；圆柱凸轮结构与左传动系统连接，第一导杆能够随着圆柱凸轮结构的转动左右移动，带动横刀在刀轴上左右移动。
9.进一步的，所述圆柱凸轮结构包括圆柱凸轮轴、圆柱凸轮和滚子；
10.所述圆柱凸轮轴的一端与左传动系统连接，另一端与圆柱凸轮连接，左传动系统将动力输送至圆柱凸轮；
11.所述滚子安装在第一导杆的一端，滚子的圆柱部分与圆柱凸轮的沟槽接触，且能够随着圆柱凸轮的转动左右移动；第一导杆的另一端与横刀的一端连接。
12.进一步的，所述第一支架包括板二和板三；所述圆柱凸轮安装在板二和板三中间；所述第一导杆的一端安装在板二和板三上，第一导杆能够在板二和板三的限位孔中左右移动。
13.上述方案中，所述拉紧装置包括沟槽凸轮轴、第一沟槽凸轮、压紧弹簧、拉紧杆、第二沟槽凸轮和空心沟槽凸轮轴；
14.所述沟槽凸轮轴位于刀轴的一端，沟槽凸轮轴穿过板一，将左传动系统和第一沟槽凸轮连接在板一两侧；
15.所述沟槽凸轮轴与左传动系统和第一沟槽凸轮连接；所述第一沟槽凸轮随着左传动系统转动；所述第二沟槽凸轮安装在空心沟槽凸轮轴上，随右传动系统转动；所述空心沟槽凸轮轴通过轴承套装在刀轴的另一端，且能够相对刀轴自由转动；所述拉紧杆的一端与第一沟槽凸轮连接，另一端与第二沟槽凸轮连接，压紧弹簧分别位于拉紧杆的两端，所述第一沟槽凸轮和第二沟槽凸轮同步转动。
16.进一步的，所述第二支架包括板四和板五；板四和板五两端开有限位孔，所述拉紧杆的一端穿过板二的限位孔，另一端穿过和板四的限位孔，拉紧杆在第一沟槽凸轮和第二沟槽凸轮旋转时能在刀轴的径向上往复运动。
17.进一步的，所述压紧弹簧安装在板二和板四的限位孔底部，压紧弹簧能够将拉紧杆压紧。
18.上述方案中，所述左传动系统包括有第一齿轮、换向齿轮、第一双联齿轮和圆柱凸轮齿轮；
19.所述第一齿轮安装在传动轴的一端，所述换向齿轮分别与第一齿轮和第一双联齿轮啮合；所述第一双联齿轮安装在沟槽凸轮轴上，位于板一的内侧，与第一沟槽凸轮连接；所述圆柱凸轮齿轮安装在板一的外侧，与第一双联齿轮啮合。
20.上述方案中，所述右传动系统包括第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮、第七齿轮和第二双联齿轮；
21.所述第二齿轮安装在传动轴的另一端，所述第二双联齿轮分别与第二齿轮、第三齿轮和第七齿轮啮合，所述第四齿轮安装在刀轴的另一端，第五齿轮安装在空心沟槽凸轮轴上；所述传动轴的动力分别输送至第四齿轮和第五齿轮，带动刀轴转动以及第二沟槽凸轮转动。
22.一种旋耕机，包括所述刀轴防缠草装置。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.本发明所述切割装置在圆柱凸轮的作用下带动横刀在刀轴上做轴向往复运动，传动稳定，割草效率高；所述拉紧装置的拉紧杆在沟槽凸轮的作用下相对刀轴做径向往复运动，能够有效的拉扯刀轴是缠绕的杂草，提高割草的稳定性；本发明防缠绕效果好，作业稳定性强、可靠性高。
附图说明
25.图1是本发明一实施方式的立体结构示意图；
26.图2是本发明一实施方式的主视图；
27.图3为图1中刀辊组成的立体结构示意图；
28.图4为图3中刀轴防缠草装置的主视图；
29.图5为图3中刀轴防缠草装置的右轴测图；
30.图6为图3中刀轴防缠草装置的左轴测图；
31.图7为图5和图6中压紧弹簧的装配剖视图；
32.图8为图1的整机机械传动系统简图。
33.其中：1-传动轴；2-左传动系统；201-第一齿轮；202-换向齿轮；203-第一双联齿轮；204-圆柱凸轮齿轮；3-切割装置；301-圆柱凸轮轴；302-圆柱凸轮；303-滚子；304-第一导杆；4-横刀；5-拉紧装置；501-沟槽凸轮轴；502-第一沟槽凸轮；503-第二沟槽凸轮；6-板一；7-板二；8-拉紧杆；9-刀轴；10-旋耕刀组；11-板三；12-空心沟槽凸轮轴；13-板四；14-右传动系统；1401-第二齿轮；1402-第二双联齿轮；1403-第三齿轮；1404-第四齿轮；1405-第五齿轮；1406-第六齿轮；1407-第七齿轮；15-板五；16-压紧弹簧；17-第一挡盖；18-第二挡盖。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
37.实施例1
38.图1至3所示为本发明所述刀轴防缠草装置的较佳实施方式，所述的刀轴防缠草装置包括传动轴1、左传动系统2、切割装置3、拉紧装置5、刀轴9、右传动系统14和旋耕刀组10；所述传动轴1的两端分别与左传动系统2和右传动系统14连接；所述切割装置3安装在刀轴9的一端；所述拉紧装置5安装在刀轴9的两端；所述左传动系统2将传动轴1的动力传输至切割装置3和拉紧装置5；所述右传动系统14将传动轴1的动力传输至刀轴9和拉紧装置5；所述切割装置3和拉紧装置5随刀轴9同步转动，切割装置3做轴向往复运动用于切割杂草，拉紧装置5做径向往复运动用于压紧杂草。
39.所述传动轴1上设有锥齿轮，通过锥齿轮与动力输入装置连接，进行动力输入。
40.所述刀轴9为阶梯轴；所述刀轴9轴径最大的阶梯上均匀分布设有旋耕刀组10，刀轴9的一端设有板一6和第一支架，所述第一支架包括板二7、板三11，另一端设有第二支架，第二支架包括板四13和板五15，板一6、板二7、板三11、板四13和板五15两端开有限位孔，且
随刀轴9同步转动。
41.所述切割装置3通过板一6、板二7、板三11安装在刀轴9的一端。拉紧装置5安装在板一6和板五15上，分布在刀轴9的两端。
42.优选的，所述板二7、板三11和板四13焊接在刀轴9的两端和轴肩侧面，所述板一6和板五15分别与板二7和板四13通过螺栓连接。
43.如图4所示，根据本实施例，优选的，所述切割装置3包括圆柱凸轮结构和横刀4；所述刀轴9的一端设有第一支架，另一端设有第二支架；所述圆柱凸轮结构安装在第一支架上，圆柱凸轮结构的滚子303通过第一导杆304与横刀4的一端连接，横刀4的另一端通过第二导杆与第二支架连接；圆柱凸轮结构与左传动系统2连接，第一导杆304能够随着圆柱凸轮结构的转动左右移动，带动横刀4在刀轴9上左右移动，实现割草动作。
44.如图4所示，优选的，所述圆柱凸轮结构包括圆柱凸轮轴301、圆柱凸轮302和滚子303；所述圆柱凸轮轴301的一端与左传动系统2的圆柱凸轮齿轮204连接，另一端与圆柱凸轮302连接，左传动系统2的圆柱凸轮齿轮204将动力输送至圆柱凸轮302；所述滚子303安装在第一导杆304的一端，滚子303的圆柱部分与圆柱凸轮302的沟槽接触，且能够随着圆柱凸轮302的转动左右移动；第一导杆304的另一端与横刀4的一端连接。
45.优选的，所述圆柱凸轮302安装在板二7和板三11中间；所述第一导杆304的一端安装在板二7和板三11上，第一导杆304能够在板二7和板三11的限位孔中左右移动。
46.所述横刀4略长于刀轴9轴径最大的阶梯长度，确保横刀4在工作过程中刀面始终在刀轴9上，横刀4能够随导杆在刀轴9上左右移动，实现割草动作。
47.如图5和6所示，根据本实施例，优选的，所述拉紧装置5包括沟槽凸轮轴501、第一沟槽凸轮502、压紧弹簧16、拉紧杆8、第二沟槽凸轮503和空心沟槽凸轮轴12；所述沟槽凸轮轴501位于刀轴9的一端，沟槽凸轮轴501穿过板一6，将左传动系统2的第一双联齿轮203和第一沟槽凸轮502连接在板一6两侧；沟槽凸轮轴501与左传动系统2的第一双联齿轮203和第一沟槽凸轮502连接；所述第一沟槽凸轮502随着左传动系统2的第一双联齿轮203转动；所述第二沟槽凸轮503安装在空心沟槽凸轮轴12上，与第五齿轮1405连接，随右传动系统14的第五齿轮1405转动；所述空心沟槽凸轮轴12通过轴承套装在刀轴9的另一端，且能够相对刀轴9自由转动；所述拉紧杆8的一端与第一沟槽凸轮502连接，另一端与第二沟槽凸轮503连接，压紧弹簧16分别位于拉紧杆8的两端，所述第一沟槽凸轮502和第二沟槽凸轮503同步转动。
48.优选的，所述板四13和板五15两端开有限位孔，所述拉紧杆8的一端穿过板二7的限位孔，另一端穿过和板四13的限位孔，拉紧杆8在第一沟槽凸轮502和第二沟槽凸轮503旋转时能在刀轴9的径向上往复运动。
49.如图7所示，优选的，所述压紧弹簧16为压缩弹簧，安装在板二7和板四13的限位孔底部，压紧弹簧16能够将拉紧杆8压紧，使拉紧杆8在随刀轴9径向运动时更加稳定。
50.如图8所示，优选的，所述左传动系统2包括有第一齿轮201、换向齿轮202、第一双联齿轮203和圆柱凸轮齿轮204；所述第一齿轮201安装在传动轴1的一端，所述换向齿轮202安装在机架左侧壁上，且分别与第一齿轮201和第一双联齿轮203啮合；所述第一双联齿轮203安装在沟槽凸轮轴501上，位于板一6的内侧，与第一沟槽凸轮502连接；所述圆柱凸轮齿轮204安装在板一6的外侧，与第一双联齿轮203啮合。
51.优选的，所述右传动系统14包括第二齿轮1401、第三齿轮1403、第四齿轮1404、第五齿轮1405、第六齿轮1406、第七齿轮1407和第二双联齿轮1402；所述第二齿轮1401安装在传动轴1的另一端，所述第二双联齿轮1402分别与第二齿轮1401、第三齿轮1403和第七齿轮1407啮合，所述第四齿轮1404安装在刀轴9的另一端，第五齿轮1405安装在空心沟槽凸轮轴12上；所述传动轴1的动力分别输送至第四齿轮1404和第五齿轮1405，带动刀轴9转动以及第二沟槽凸轮503转动。
52.本发明的工作过程：
53.动力输入装置将动力输送至传动轴1，右传动系统14利用轮系结构中的第二双联齿轮1402将动力分别输送至刀轴9和空心沟槽凸轮轴12，其中第四齿轮1404带动刀轴9转动，第五齿轮1405带动空心沟槽凸轮轴12转动，刀轴9经第四齿轮1404换向后沿着旋耕刀组10的方向旋转，而空心沟槽凸轮轴12与刀轴9旋转方向相反。左传动系统2经换向齿轮202减速换向带动第一双联齿轮203转动，第一双联齿轮203带动沟槽凸轮轴501转动，沟槽凸轮轴501转动方向和转速与空心沟槽凸轮轴12相同。第一双联齿轮203再将动力输送至圆柱凸轮齿轮204。
54.所述横刀4和拉紧杆8随刀轴9一起转动，使横刀4及拉紧杆8不会与旋耕刀组10发生碰撞，同时圆柱凸轮齿轮204带动圆柱凸轮302旋转，滚子303在圆柱凸轮302作用下带动横刀4沿着刀轴9作轴向往复运动，实现切割缠绕在刀轴9上的杂草的目的。在切割装置割草的同时，拉紧装置5中的第一沟槽凸轮502和第二沟槽凸轮503分别在双联齿轮203和第五齿轮1405的带动下做等速同向旋转，拉紧杆8在两个沟槽凸轮的作用下作径向往复运动，能拉扯缠绕在刀轴9上的杂草，使切割装置3更有效地切割杂草。其中压紧弹簧16能够压紧拉紧杆8，使沟槽凸轮结构在跟随刀轴9的旋转过程中更加稳定。
55.本发明的切割装置3和拉紧装置5均采用凸轮机构，结构简单、紧凑，传动比准确，工作可靠，寿命长，效率高。所述切割装置3在圆柱凸轮的作用下带动横刀4在刀轴9上做轴向往复运动，传动稳定，割草效率高。所述拉紧装置5的拉紧杆8在沟槽凸轮的作用下相对刀轴9做径向往复运动，能够有效的拉扯刀轴9是缠绕的杂草，本发明集合轮系传动和凸轮机构实现了快速切割缠绕在刀轴9上的杂草，提高割草的稳定性。
56.本发明切割装置3和拉紧装置5跟随刀轴9转动，且与刀轴9使用同一传动方式，不影响旋耕机工作要求。所述结构简单，易拆卸，便于后期修理维护。
57.实施例2
58.一种旋耕机，其特征在于，包括实施例1所述的刀轴防缠草装置，因此具有实施例1的有益效果，此处不再赘述。
59.结合图1和2所示，优选的，所述旋耕机两侧壁的内侧分别焊接第一挡盖17和第二挡盖18，刀轴防缠草装置的左传动系统2、切割装置3、拉紧装置5、刀轴9、右传动系统14安装在旋耕机侧壁和挡盖之间的箱体内。
60.所述第一挡盖17和第二挡盖18分别焊接在旋耕机两侧壁的内侧，能起到挡土和挡草的作用，确保刀轴9两侧防缠装置稳定运行。
61.结合附图3所示，所述传动轴1两端分别连接有左传动系统2和右传动系统14。左传动系统2安装在旋耕机的左侧壁上，将传动轴1的动力传输至切割装置3和拉紧装置5处。
62.所述刀轴9为阶梯轴，安装在机架的侧板上。右传动系统14安装在旋耕机的右侧壁
上，将传动轴1的动力分别传输至刀轴9和拉紧装置5。
63.本发明旋耕机提高了在工作过程中切除缠绕在刀轴9上杂草的效率，防缠绕效果好，作业稳定性强、可靠性高。
64.应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
65.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。