一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置

本发明属于农业机械，主要涉及一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置。

背景技术：

1、作物收获后田间会残留大量根茬，现有装置对根茬的破碎效果较差，影响根茬的腐解速率，并且处理根时土壤扰动量大，造成土壤跑墒严重，根茬破碎还田质量较差，影响后续的播种质量。

技术实现思路

1、本发明的目的就是针对上述存在的技术问题，研发一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置，通过多组不同角度的滚轮配合夹持机构扶正并夹持茬，利用自动变径圆盘竖刀和竖直往复伸缩刀，在低扰土下对茬-根高效破碎，本发明的目的是这样实现的：一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置，其特征在于：装置包括机架、扶茬装置、夹持装置、切茬装置、碎根装置，机架前端设置扶茬装置，机架中部设置夹持装置和切茬装置，机架的后端设置碎根装置。

2、扶茬装置包括扶茬器外壳、扶茬滚轮、扶茬电机和第一蓄电池，扶茬器外壳的一端与机架的前端固装，四个扶茬滚轮分别可转动安装在扶茬器外壳的四个凹槽内，四个扶茬电机分别固装于扶茬器外壳凹槽内，扶茬电机的驱动轴分别与相应凹槽里的扶茬滚轮一端固装，第一蓄电池固装在扶茬器外壳内，第一蓄电池通过电线分别与四个扶茬电机相连。

3、夹持装置包括风机、夹持凸轮、夹持连接杆和夹持杆，上述风机包括第一风机和第二风机，第一风机和第二风机分别与机架固装，第二蓄电池固装在机架上，第二蓄电池通过电线分别与第一风机和第二风机相连，动力输入轴可转动安装在机架上，动力输入轴上的锥齿轮和小锥齿轮啮合，小锥齿轮固装在主轴上，主轴可转动安装在机架上，第一齿轮固装在主轴上，第二齿轮可转动安装在机架上与第一齿轮啮合，第三齿轮可转动安装在机架上与第二齿轮啮合，第四齿轮固装在夹持传动轴上与第三齿轮啮合，夹持传动轴可转动安装在机架上，夹持传动轴锥齿轮固装在夹持传动轴上，夹持传动轴锥齿轮与夹持凸轮锥齿轮啮合，夹持凸轮锥齿轮同轴固装在夹持凸轮上，夹持凸轮可转动安装在机架上，夹持连接杆中部可转动安装在机架上，夹持连接杆的一端与夹持凸轮的边缘接触连接，夹持连接杆的另一端与夹持杆的一端铰接，夹持杆的另一端插装机架的凹槽内，夹持弹簧插装在夹持杆上，其两端分别与夹持杆、机架接触连接。

4、切茬装置包括固定轴、切茬旋转轴、刀轴连接杆、轴套、切茬刀和切茬电机，大锥齿轮固装在主轴上，大锥齿轮与切茬旋转轴锥齿轮啮合，切茬旋转轴锥齿轮固装在切茬旋转轴上，固定轴的上端与机架固装，切茬旋转轴可转动的同轴安装在固定轴上，上述刀轴连接杆包括第一刀轴连接杆、第二刀轴连接杆、第三刀轴连接杆和第四刀轴连接杆，轴套包括上轴套、滑动轴套和下轴套，上轴套可转动的安装在固定轴凹槽中，第一刀轴连接杆一端与上轴套铰接，第一刀轴连接杆另一端穿过切茬旋转轴上的凹槽与上层圆盘刀铰接，第二刀轴连接杆一端与上层圆盘刀铰接，第二刀轴连接杆另一端穿过切茬旋转轴上的凹槽与滑动轴套铰接，滑动轴套可往复滑动和转动的安装在固定轴凹槽中，第三刀轴连接杆一端与滑动轴套铰接，第三刀轴连接杆另一端穿过切茬旋转轴上的凹槽与下层圆盘刀铰接，第四刀轴连接杆一端与下层圆盘刀铰接，第四刀轴连接杆另一端穿过切茬旋转轴上的凹槽与下轴套铰接，下轴套可转动安装在固定轴凹槽中，上述切茬刀包括竖刀和圆盘刀，竖刀刀架与圆盘刀固装；摄像头固装在机架的上部，摄像头与控制器通过电线相连，控制器固装在机架的中部，第二蓄电池通过电线分别与摄像头和控制器相连，控制器与切茬电机通过电线相连，切茬电机固装在固定轴轴内，第三蓄电池固装在固定轴轴内，第三蓄电池通过电线与切茬电机相连，切茬电机与伸缩杆之间通过螺纹安装，伸缩杆下端的横杆穿过固定轴上的凹槽可滑动的安装在滑动轴套上的滑槽内。

5、碎根装置包括曲柄滑块机构、破根外壳、破根刀、破根刀杆、支撑弹簧和破根凸轮，上述曲柄滑块机构包括第五齿轮、第一连接杆、第二连接杆、滑块和第三连接杆，第五齿轮可转动安装在机架上与第四齿轮啮合，第一连接杆一端可转动安装在第五齿轮上，第一连接杆另一端与第二连接杆一端铰接，第二连接杆另一端与滑块铰接，滑块可滑动安装在机架的滑槽上，第三连接杆一端与第二连接杆中部铰接，第三连接杆另一端可转动安装在机架上；破根传动杆的两端分别插装在位于机架两端滑块凹槽内，破根外壳固装在破根传动杆的凹槽里，破根刀尖端可滑动安装在破根外壳凹槽内，破根刀的凹槽与破根刀杆下端铰接，破根刀杆与破根外壳同轴滑动安装，支撑弹簧安装在破根刀杆上，其两端分别与破根外壳、破根刀杆接触，破根刀杆上端与破根凸轮接触连接，破根凸轮固装在破根凸轮传动轴上，破根凸轮传动轴可转动安装在机架的后端，第六齿轮可转动安装在机架上与第三齿轮啮合，第七齿轮固装在破根凸轮传动轴上与第六齿轮啮合，至此构成一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置。

6、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明主要包括扶茬装置、夹持装置、切茬装置和碎根装置，扶茬装置通过多组不同角度的滚轮将不同姿态根茬扶成竖直状态；夹持装置通过夹持杆水平往复移动夹持、松放竖直根茬的中部和上部；切茬装置首先利用摄像头观察根茬的位置，然后通过控制器控制切茬电机伸缩杆伸缩，实现上下层切茬刀依次伸缩，同时利用切茬旋转轴附加切茬机构的自转运动，顺序切割茬的上下部分，切茬刀采用竖刀和圆盘刀结合，可以更高效的破碎茬；碎根装置利用曲柄滑块机构和凸轮机构，实现破根刀竖直往复和伸缩运动入土碎根，避免土壤大面积翻动，可有效实现土壤保墒。

技术特征：

1.一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置，其特征在于：装置包括机架(5)、扶茬装置、夹持装置、切茬装置、碎根装置，机架(5)前端设置扶茬装置，机架中部设置夹持装置和切茬装置，机架的后端设置碎根装置。

2.根据权利要求1所述的一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置，其特征在于：夹持装置包括风机、夹持凸轮(9)、夹持连接杆(11)和夹持杆(12)，上述风机包括第一风机(6)和第二风机(7)，第一风机(6)和第二风机(7)分别与机架(5)固装，第二蓄电池(8)固装在机架(5)上，第二蓄电池(8)通过电线分别与第一风机(6)和第二风机(7)相连，动力输入轴(48)可转动安装在机架(5)上，动力输入轴(48)上的锥齿轮和小锥齿轮(49)啮合，小锥齿轮(49)固装在主轴(25)上，主轴(25)可转动安装在机架(5)上，第一齿轮(37)固装在主轴(25)上，第二齿轮(38)可转动安装在机架(5)上与第一齿轮(37)啮合，第三齿轮(39)可转动安装在机架(5)上与第二齿轮(38)啮合，第四齿轮(40)固装在夹持传动轴(10)上与第三齿轮(39)啮合，夹持传动轴(10)可转动安装在机架(5)上，夹持传动轴锥齿轮(52)固装在夹持传动轴(10)上，夹持传动轴锥齿轮(52)与夹持凸轮锥齿轮(53)啮合，夹持凸轮锥齿轮(53)同轴固装在夹持凸轮(9)上，夹持凸轮(9)可转动安装在机架(5)上，夹持连接杆(11)中部可转动安装在机架(5)上，夹持连接杆(11)的一端与夹持凸轮(9)的边缘接触连接，夹持连接杆(11)的另一端与夹持杆(12)的一端铰接，夹持杆(12)的另一端插装机架(5)的凹槽内，夹持弹簧(13)插装在夹持杆(12)上，其两端分别与夹持杆(12)、机架(5)接触连接。

3.根据权利要求1所述的一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置，其特征在于：切茬装置包括刀轴连接杆、轴套、固定轴(23)、切茬旋转轴(24)、切茬刀和切茬电机(28)，大锥齿轮((50)固装在主轴(25)上，大锥齿轮(50)与切茬旋转轴锥齿轮(51)啮合，切茬旋转轴锥齿轮(51)固装在切茬旋转轴(24)上；固定轴(23)的上端与机架(5)固装，切茬旋转轴(24)可转动的同轴安装在固定轴(23)上，上述刀轴连接杆包括第一刀轴连接杆(16)、第二刀轴连接杆(18)、第三刀轴连接杆(20)和第四刀轴连接杆(21)，轴套包括上轴套(17)、滑动轴套(19)和下轴套(22)，上轴套(17)可转动的安装在固定轴(23)凹槽中，第一刀轴连接杆(16)一端与上轴套(17)铰接，第一刀轴连接杆(16)另一端穿过切茬旋转轴(24)上的凹槽与上层圆盘刀(15)铰接，第二刀轴连接杆(18)一端与上层圆盘刀(15)铰接，第二刀轴连接杆(18)另一端穿过切茬旋转轴(24)上的凹槽与滑动轴套(19)铰接，滑动轴套(19)可往复滑动和转动的安装在固定轴(23)凹槽中，第三刀轴连接杆(20)一端与滑动轴套(19)铰接，第三刀轴连接杆(20)另一端穿过切茬旋转轴(24)上的凹槽与下层圆盘刀(15)铰接，第四刀轴连接杆(21)一端与下层圆盘刀(15)铰接，第四刀轴连接杆(21)另一端穿过切茬旋转轴(24)上的凹槽与下轴套(22)铰接，下轴套(22)可转动安装在固定轴(23)凹槽中，上述切茬刀包括竖刀(14)和圆盘刀(15)，竖刀(14)刀架与圆盘刀(15)固装；摄像头(26)固装在机架(5)的上部，第二蓄电池(8)通过电线分别与摄像头(26)和控制器(27)相连，摄像头(26)与控制器(27)通过电线相连，控制器(27)固装在机架(5)的中部，控制器(27)与切茬电机(28)通过电线相连，切茬电机(28)固装在固定轴(23)轴内，第三蓄电池(29)固装在固定轴(23)轴内，第三蓄电池(29)通过电线与切茬电机(28)相连，切茬电机(28)与伸缩杆之间通过螺纹安装，伸缩杆下端的横杆穿过固定轴(23)上的凹槽可滑动的安装在滑动轴套(19)上的滑槽内。

4.根据权利要求1所述的一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置，其特征在于：碎根装置包括曲柄滑块机构、破根外壳(31)、破根刀(32)、破根刀杆(33)、支撑弹簧(34)和破根凸轮(35)，上述曲柄滑块机构包括第五齿轮(41)、第一连接杆(42)、第二连接杆(43)、滑块(44)和第三连接杆(45)，第五齿轮(41)可转动安装在机架(5)上与第四齿轮(40)啮合，第一连接杆(42)一端可转动安装在第五齿轮(41)上，第一连接杆(42)另一端与第二连接杆(43)一端铰接，第二连接杆(43)另一端与滑块(44)铰接，滑块(44)可滑动安装在机架(5)上，第三连接杆(45)一端与第二连接杆(43)中部铰接，第三连接杆(45)另一端可转动安装在机架(5)的滑槽上；破根传动杆(30)的两端分别固装在位于机架(5)两端滑块(44)凹槽内，破根外壳(31)固装在破根传动杆(30)的凹槽里，破根刀(32)尖端可滑动安装在破根外壳(31)凹槽内，破根刀(32)的凹槽与破根刀杆(33)下端铰接，破根刀杆(33)与破根外壳(31)同轴滑动安装，支撑弹簧(34)安装在破根刀杆(33)上，其两端分别与破根外壳(31)、破根刀杆(33)接触，破根刀杆(33)上端与破根凸轮(35)接触连接，破根凸轮(35)固装在破根凸轮传动轴(36)上，破根凸轮传动轴(36)可转动安装在机架(5)的后端，第六齿轮(46)可转动安装在机架(5)上与第三齿轮(39)啮合，第七齿轮(47)固装在破根凸轮传动轴(36)上与第六齿轮(46)啮合，至此构成一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置。

技术总结
本发明属于农业机械，涉及一种作物多姿态根茬优质高效破碎装置，装置包括机架、扶茬装置、夹持装置、切茬装置、碎根装置；本发明扶茬装置通过多组不同角度的滚轮将不同姿态根茬扶成竖直状态；夹持装置通过夹持杆水平往复移动夹持、松放竖直根茬的中部和上部；切茬装置首先利用摄像头观察根茬的位置，然后通过控制器控制切茬电机伸缩杆伸缩，实现上下层切茬刀依次伸缩，同时利用切茬旋转轴附加切茬机构的自转运动，顺序切割茬的上下部分，切茬刀采用竖刀和圆盘刀结合，可以更高效的破碎茬；碎根装置利用曲柄滑块机构和凸轮机构，实现破根刀竖直往复和伸缩运动入土碎根，避免土壤大面积翻动，可有效实现土壤保墒。

技术研发人员：冯鑫,谢成功,姚佳月,高云鹏,王立军,梅杰,崔梦冉,郭顺昌
受保护的技术使用者：东北农业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/31