一种退化草地改良用切根平地机及其改良方法.pdf

一种退化草地改良用切根平地机及其改良方法。切根平地机包括机架、传动系统、液压系统、切根装置、平地装置、镇压装置和悬挂装置，切根装置布置于机架前部，悬挂装置在机架上方；平地装置和液压系统布置于机架后部；镇压装置连接于机架后方。在多年生苜蓿草地苜蓿收割结束后当年秋季或来年春季返青前，进行切根平整地作业包括切根作业工序和平整地作业工序。本发明将切根平地镇压作业工序结合，能够切断多面生苜蓿草地地下老化根系，增加牧草产量，破坏退化草地板结性土壤，对耕作后草地平整、镇压、平茬，增加土壤通气、蓄水保墒能力，降低作业成本，提高工作效率。属于畜牧机械领域。

权利要求书
1.  一种退化草地改良用切根平地机，包括机架、传动系统、切根装置和悬挂装置；其特征在于，还包括平地装置和液压系统；
切根装置布置于机架前部，悬挂装置在机架上方；平地装置和液压系统布置于机架后部；
所述液压系统包括液压缸(15)和液压杆(12)，两个液压缸(15)对称分布在液压固定横梁(13)上，底部与液压固定横梁(13)连接固定；两个液压杆(12)分别穿过液压固定横梁(13)上对称分布的两个孔，一端与液压缸(15)相连；液压杆(12)另一端用于与滑块横梁(10)连接；液压系统通过液压管与拖拉机液压动力输出端相连；
所述平地装置位于液压系统正下方，包括滑块横梁(10)和水平刮板(11)，滑块横梁(10)两端分别位于固定滑槽(9)内，与固定滑槽(9)配合，两端在固定滑槽(9)内垂直移动；水平刮板顶端与滑块横梁(10)垂直侧面连接，低端为工作面，连接处为垂直平面，工作面正面为向左凹陷弧面状，背面均匀设有若干沿滑块横梁(10)走向的筋板；滑块横梁(10)顶部水平侧面与液压系统的液压杆(12)连接。

2.  如权利要求1所述退化草地改良用切根平地机，其特征在于，还可包括镇压装置；镇压装置连接于机架后方；
所述镇压装置包括镇压辊(1)、轴承组件(2)、仿形支架梁(3)、压缩弹簧(4)、支架(5)、手轮(6)和调节螺栓(7)；镇压轮(1)为圆柱体，两端设有转动轴与两侧轴承组件(2)连接；两个轴承组件(2)通过螺栓固定在两侧仿形支架梁(3)上，轴承中心与镇压辊(1)两端转动轴相连接；仿形支架梁(3)位于镇压辊(1)两侧，一端与侧梁(8)通过销轴铰接，另一端与轴承组件(2)通过螺栓相连接；压缩弹簧(4)位于支架(5)和仿形支架梁(3)之间，两端分别于仿形支架梁(3)和支架(5)相接触；支架(5)位于压缩弹簧(4)上方，一端嵌入侧梁(8)并通过螺栓连接固定，另一端开有圆柱孔，与调节螺栓(7)配合并保证调节螺栓(7)从孔内穿过；手轮(6)位于支架(5)上方，中间设有螺纹孔，与调节螺栓(7)相互配合；调节螺栓(7)穿过支架(5)和压缩弹簧(4)，一端与仿形支架梁通过销轴铰接；镇压轮(1)的轴线、轴承组件(2)的中心线、压缩弹簧(4)的轴线、手轮(6)螺纹孔的轴线和调节螺栓(7)的轴线均在同一平面内。

3.  如权利要求1或2所述退化草地改良用切根平地机，其特征在于，
所述机架包括侧板(17)、牵引横梁(23)、液压固定横梁(13)、固定滑槽(9)、固定梁(29)、固定筋板(22)、固定侧板(24)、固定板(28)和侧梁(8)；其中，两个侧板(17)分别位于机架两侧；牵引横梁(23)位于机架前方，通过螺栓与两侧侧板(17)相连；液压固定横梁(13)位于机架后方，通过螺栓与两侧侧板(17)相连，垂直方向对称开有两个孔，与液压杆(12)配合并保证液压杆(12)能顺利通过；两个固定滑槽(9)位于液压固定横梁(13)正下方，分布在机架两侧，通过螺栓与两侧侧板(17)相连；固定梁(29)位于机架中部，与牵引横梁(23)位于同一水平线上，通过螺栓与两侧侧板(17)相连；固定筋板(22)位于两侧侧板(17)中间，一端连接于牵引横梁(23)上，另一端与传动箱(18)通过螺栓相连接；两个固定侧板(24)位于固定筋板(22)两侧，一端连接于牵引横梁(23)上，另一端与传动箱(18)两侧面连接；固定板(28)位于两侧板(17)中间，一端连接于固定梁(29)上，另一端与传动箱(18)后方连接；两个侧梁(8)位于固定滑槽(9)正下方，分别位于两侧侧板(17)外侧，分别水平焊接于两侧侧板(17)上。

4.  如权利要求3所述退化草地改良用切根平地机，其特征在于，固定侧板与传动箱(18)两侧面通过螺栓连接；固定板(28)与传动箱(18)后方通过螺栓连接。

5.  如权利要求1或2所述退化草地改良用切根平地机，其特征在于，
所述传动系统包括传动箱(18)、传动轴(20)和连接轴(31)；传动箱(18)位于两侧侧板(17)中间，与固定板(28)、固定筋板(22)和固定侧板(24)分别通过螺栓连接固定，其传动系统为齿轮传动系统，上部为动力输入端与传动轴(20)连接，底部连接轴(31)通过联轴器(32)与驱动轴(27)相连，传动轴(20)一端通过键连接与传动箱(18)上部传递动力的齿轮相连，另一端与拖拉机动力输出轴相连。
所述切根装置位于传动箱(18)正下方，包括切根刀(25)、刀盘(26)和驱动轴(27)；切根刀(25)周向均匀安装在刀盘(26)上，刀盘(26)通过键连接安装在驱动轴(17)上，多个刀盘(26)与切根刀(25)轴向均与布置在驱动轴(27)上；两个驱动轴(27)对称分布在传动箱(18)两侧，每个驱动轴(27)的一端通过联轴器(32)与传动箱(18)底部的连接轴(31)相连，另一端通过轴承(30)安 装在两侧侧板(17)上。

6.  如权利要求1或2所述退化草地改良用切根平地机，其特征在于，
所述悬挂装置为三点悬挂装置，包括上悬挂筋板(14)，上悬挂架(16)、侧架(19)和下悬挂筋板(21)；上悬挂筋板(14)位于机架中间，底部焊接于液压固定横梁(13)上，与上悬挂架(16)通过销轴铰接；上悬挂架(16)位于机架中间，一端与上悬挂筋板(14)铰接，另一端与两侧侧架(19)通过销轴铰接；两个侧架(19)对称位于上悬挂架(16)两侧，一端与下悬挂筋板(21)通过销轴铰接，另一端与上悬挂架(16)铰接；两个下悬挂筋板(21)对称位于传动箱(18)两侧，底部焊接于牵引横梁(23)上，与两侧侧架(19)通过销轴铰接。

7.  一种退化草地的改良方法，其特征在于，使用如权利要求1～6任一项所述退化草地改良用切根平地机，在多年生苜蓿草地苜蓿收割结束后当年秋季或来年春季返青前，进行切根平整地作业。

8.  如权利要求7所述退化草地改良方法，其特征在于，所述切根平整地作业包括切根作业工序和平整地作业工序，其中：
所述切根作业工序采用所述退化草地改良用切根平地机切割退化的多年生苜蓿草地地表土壤板结层，碎除表层板结土壤，根据实际需求，实现切缝间距15cm～40cm可调；
所述平整地作业工序采用所述退化草地改良用切根平地机，以液压系统控制水平刮板垂直高度同时配合镇压辊镇压的方式，对退化的多年生苜蓿草地凹凸不平的地表进行平整地作业，实现地表平整高度0～50mm可调。

9.  如权利要求8所述退化草地改良方法，其特征在于，所述切根作业工序和平整地作业工序可同时进行，也可根据退化苜蓿草地地表实际情况单独进行切根作业工序或平整地作业工序。

10.  如权利要求7所述退化草地改良方法，其特征在于，所述切根平整地作业始终是单向的。

说明书一种退化草地改良用切根平地机及其改良方法
技术领域
本发明涉及一种工草地改良装置及方法，具体涉及一种用于人工草地改良，特别是多年生苜蓿草地改良的退化草地改良用切根平地机及其改良方法。属于畜牧机械领域。
背景技术
苜蓿属于一年生或多年生的豆科类牧草，一年可刈割两至三茬，其植株高度、从径和茎数是产量的主要影响因素，根系一般为直根系，入土深度较深，具有一定的固氮作用，根系的生长情况对苜蓿的长势具有很大的影响。而随着人工苜蓿草地生长年限的增加(一般三年或三年后)，苜蓿根系活性逐渐下降，苜蓿长势逐渐衰退，并且随着多年连续几茬的收获作业使得多年生的苜蓿草地地表出现凹凸不平的现象，对多年生苜蓿草地进行切根作业，能够切掉老朽、活力不强的根系，促进新的、活力较强的根系生长，有利于水肥及矿物质的吸收，增强根系固氮作用，促发新枝，提高牧草产量，同时对凹凸不平的地表进行平整地作业，能够平茬、平整鼠洞，并提高草地蓄水保墒的能力，并为提高机械化刈割收获苜蓿的工作效率产生一定的积极影响。
目前，在机械化切根技术改良方面有一定的研究，专利申请CN102577672A、CN203912470U等主要以羊草等天然草地、牧草草场或人工草坪等为研究对象进行的机械化切根技术改良；在机械化平地技术方面，大部分主要应用于水田、道路工程方面，如专利申请CN 203105072 U、CN 203846544 U、CN 203872514 U、CN 102359137 A等提出用于农业水田、建筑和道路工程等方面的平地机械及平地技术。对于多年生人工草地特别是多年生苜蓿草地方面采用机械化切根平地技术改良以及专用机械暂无相关文献报道。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种退化草地改良用切根平地机 及其改良方法，主要用于改良退化人工栽培草地特别是多年生苜蓿草地，提高多年生苜蓿草地的生产能力。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种退化草地改良用切根平地机，包括机架、传动系统、切根装置和悬挂装置；还包括平地装置和液压系统；还可包括镇压装置；
切根装置布置于机架前部，悬挂装置在机架上方；平地装置和液压系统布置于机架后部；镇压装置连接于机架后方；
所述液压系统包括液压缸和液压杆，两个液压缸对称分布在液压固定横梁上，底部与液压固定横梁连接固定；两个液压杆分别穿过液压固定横梁上对称分布的两个孔，一端与液压缸相连；液压杆另一端用于与滑块横梁连接；液压系统通过液压管与拖拉机液压动力输出端相连；
所述平地装置位于液压系统正下方，包括滑块横梁和水平刮板，滑块横梁两端分别位于固定滑槽内，与固定滑槽配合，两端在固定滑槽内垂直移动；水平刮板顶端与滑块横梁垂直侧面连接，低端为工作面，连接处为垂直平面，工作面正面为向左凹陷弧面状，背面均匀设有若干沿滑块横梁走向的筋板；滑块横梁顶部水平侧面与液压系统的液压杆连接；
所述镇压装置位于机架后方，包括镇压辊、轴承组件、仿形支架梁、压缩弹簧、支架、手轮和调节螺栓；镇压轮为圆柱体，两端设有转动轴与两侧轴承组件连接；两个轴承组件通过螺栓固定在两侧仿形支架梁上，轴承中心与镇压辊两端转动轴相连接；仿形支架梁位于镇压辊两侧，一端与侧梁通过销轴铰接，另一端与轴承组件通过螺栓相连接；压缩弹簧位于支架和仿形支架梁之间，两端分别于仿形支架梁和支架相接触；支架位于压缩弹簧上方，一端嵌入侧梁并通过螺栓连接固定，另一端开有圆柱孔，与调节螺栓配合并保证调节螺栓从孔内穿过；手轮位于支架上方，中间设有螺纹孔，与调节螺栓相互配合；调节螺栓穿过支架和压缩弹簧，一端与仿形支架梁通过销轴铰接；镇压轮的轴线、轴承组件的中心线、压缩弹簧的轴线、手轮螺纹孔的轴线和调节螺栓的轴线均在同一平面内；
所述机架包括侧板、牵引横梁、液压固定横梁、固定滑槽、固定梁、固定筋板、固定侧板、固定板和侧梁；其中，两个侧板分别位于机架两侧；牵引横梁位于机架前方，通过螺栓与两侧侧板相连；液压固定横梁位于机架后 方，通过螺栓与两侧侧板相连，垂直方向对称开有两个孔，与液压杆配合并保证液压杆能顺利通过；两个固定滑槽位于液压固定横梁正下方，分布在机架两侧，通过螺栓与两侧侧板相连；固定梁位于机架中部，与牵引横梁位于同一水平线上，通过螺栓与两侧侧板相连；固定筋板位于两侧侧板中间，一端连接于牵引横梁上，另一端与传动箱通过螺栓相连接；两个固定侧板位于固定筋板两侧，一端连接于牵引横梁上，另一端与传动箱两侧面连接；固定板位于两侧板中间，一端连接于固定梁上，另一端与传动箱后方连接；两个侧梁位于固定滑槽正下方，分别位于两侧侧板外侧，分别水平焊接于两侧侧板上；固定侧板与传动箱两侧面通过螺栓连接；固定板与传动箱后方通过螺栓连接；
所述传动系统包括传动箱、传动轴和连接轴；传动箱位于两侧侧板中间，与固定板、固定筋板和固定侧板分别通过螺栓连接固定，其传动系统为齿轮传动系统，上部为动力输入端与传动轴连接，底部连接轴通过联轴器与驱动轴相连，传动轴一端通过键连接与传动箱上部传递动力的齿轮相连，另一端与拖拉机动力输出轴相连。
所述切根装置位于传动箱正下方，包括切根刀、刀盘和驱动轴；切根刀周向均匀安装在刀盘上，刀盘通过键连接安装在驱动轴上，多个刀盘与切根刀轴向均与布置在驱动轴上；两个驱动轴对称分布在传动箱两侧，每个驱动轴的一端通过联轴器与传动箱底部的连接轴相连，另一端通过轴承安装在两侧侧板上。
所述悬挂装置为三点悬挂装置，包括上悬挂筋板，上悬挂架、侧架和下悬挂筋板；上悬挂筋板位于机架中间，底部焊接于液压固定横梁上，与上悬挂架通过销轴铰接；上悬挂架位于机架中间，一端与上悬挂筋板铰接，另一端与两侧侧架通过销轴铰接；两个侧架对称位于上悬挂架两侧，一端与下悬挂筋板通过销轴铰接，另一端与上悬挂架铰接；两个下悬挂筋板对称位于传动箱两侧，底部焊接于牵引横梁上，与两侧侧架通过销轴铰接；拖拉机通过与悬挂装置连接来牵引整个切根平地机。
一种退化草地的改良方法，使用所述退化草地改良用切根平地机，在多年生苜蓿草地苜蓿收割结束后当年秋季或来年春季返青前，进行切根平整地作业；
所述切根平整地作业包括切根作业工序和平整地作业工序，其中：
所述切根作业工序采用所述退化草地改良用切根平地机切割退化的多年生苜蓿草地地表土壤板结层，碎除表层板结土壤，根据实际需求，实现切缝间距15cm～40cm可调；
所述平整地作业工序采用所述退化草地改良用切根平地机，以液压系统控制水平刮板垂直高度同时配合镇压辊镇压的方式，对退化的多年生苜蓿草地凹凸不平的地表进行平整地作业，实现地表平整高度0～50mm可调；
所述切根作业工序和平整地作业工序可同时进行，也可根据退化苜蓿草地地表实际情况单独进行切根作业工序或平整地作业工序；
所述切根平整地作业始终是单向的。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：1.切断多年生苜蓿草地地下老化根系，提高根系活性，增加牧草产量；2.破坏退化草地板结性土壤，增加土壤通气能力和透水能力，提高根系固氮能力；3.对耕作后草地平整、镇压，提高蓄水保墒能力；4.切根平地镇压作业工序结合实现复式作业，降低作业成本，提高工作效率。
附图说明
本发明有如下附图：
图1为本发明的退化草地改良用切根平地机的主视图；
图2为本发明的退化草地改良用切根平地机的俯视图；
图3为传动箱底部与驱动轴连接处示意图。
图4为本发明的退化草地改良用切根平地机的固定滑槽的左视图
图中标记分别表示：
1    镇压辊                   2    轴承组件
3    仿形支架梁               4    压缩弹簧
5    支架                     6    手轮
7    调节螺栓                 8    侧梁
9    固定滑槽                 10   滑块横梁
11   水平刮板                 12   液压杆
13   液压固定横梁             14   上悬挂筋板
15   液压缸                   16   上悬挂架
17   侧板                     18   传动箱
19   侧架                     20   传动轴
21   下悬挂筋板               22   固定筋板
23   牵引横梁                 24   固定侧板
25   切根刀                   26   刀盘
27   驱动轴                   28   固定板
29   固定梁                   30   轴承
31   连接轴                   32   联轴器
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，分别为本发明的退化草地改良用切根平地机的主视图和俯视图。所述草地切根平地机，包括机架、传动系统、液压系统、切根装置、平地装置、镇压装置和悬挂装置。
其中，所述机架包括侧板17、牵引横梁23、液压固定横梁13、固定滑槽9、固定梁29、固定筋板22、固定侧板24、固定板28和侧梁8；其中，两个侧板17分别位于机架两侧；牵引横梁23位于机架前方，通过螺栓与两侧侧板17相连；液压固定横梁13位于机架后方，通过螺栓与两侧侧板17相连，垂直方向对称开有两个孔，与液压杆12配合并保证液压杆12能顺利通过；两个固定滑槽9位于液压固定横梁13正下方，分布在机架两侧，通过螺栓与两侧侧板17相连；固定梁29位于机架中部，与牵引横梁23位于同一水平线上，通过螺栓与两侧侧板17相连；固定筋板22位于两侧侧板17中间，一端焊接于牵引横梁23上，另一端与传动箱18通过螺栓相连接；两个固定侧板24位于固定筋板22两侧，一端焊接于牵引横梁23上，另一端与传动箱18两侧面通过螺栓连接；固定板28位于两侧板17中间，一端焊接于固定梁29上，另一端与传动箱18后方通过螺栓连接；两个侧梁8位于固定滑槽9正下方，分别位于两侧侧板17外侧，分别水平焊接于两侧侧板17上；
所述传动系统包括传动箱18、传动轴20和连接轴31；传动箱18位于两侧侧板17中间，与固定板28、固定筋板22和固定侧板24分别通过螺栓连 接固定，其传动系统为齿轮传动系统，上部为动力输入端与传动轴20连接，底部连接轴31通过联轴器32与驱动轴27相连，传动轴20一端通过键连接与传动箱18上部传递动力的齿轮相连，另一端与拖拉机动力输出轴相连；
所述液压系统包括液压缸15和液压杆12，两个液压缸15对称分布在液压固定横梁13上，底部通过螺栓与液压固定横梁13连接固定；两个液压杆12分别穿过液压固定横梁13上对称分布的两个孔，一端与液压缸15相连，另一端焊接于滑块横梁10的一个水平侧面上。液压系统通过液压管与拖拉机液压动力输出端相连；
所述切根装置位于传动箱18正下方，包括切根刀25、刀盘26和驱动轴27；切根刀25周向均匀安装在刀盘26上，刀盘26通过键连接安装在驱动轴17上，多个刀盘26与切根刀25轴向均与布置在驱动轴27上；两个驱动轴27对称分布在传动箱18两侧，每个驱动轴27的一端通过联轴器32与传动箱18底部的连接轴31相连，另一端通过轴承30安装在两侧侧板17上；
所述平地装置位于液压系统正下方，包括滑块横梁10和水平刮板11，滑块横梁10两端分别位于固定滑槽9内，与固定滑槽9配合，两端在固定滑槽9内垂直移动，滑块横梁10顶部水平侧面与液压杆12一端焊接；水平刮板顶端与滑块横梁10垂直侧面焊接，低端为工作面，焊接处为垂直平面，工作面正面为向左凹陷弧面状，背面均匀悍有若干沿滑块横梁10走向的筋板；
所述镇压装置位于机架后方，包括镇压辊1、轴承组件2、仿形支架梁3、压缩弹簧4、支架5、手轮6和调节螺栓7；镇压轮1为圆柱体，两端设有转动轴与两侧轴承组件2连接；两个轴承组件2通过螺栓固定在两侧仿形支架梁3上，轴承中心与镇压辊1两端转动轴相连接；仿形支架梁3位于镇压辊1两侧，一端与侧梁8通过销轴铰接，另一端与轴承组件2通过螺栓相连接；压缩弹簧4位于支架5和仿形支架梁3之间，两端分别于仿形支架梁3和支架5相接触；支架5位于压缩弹簧4上方，一端嵌入侧梁8并通过螺栓连接固定，另一端开有圆柱孔，与调节螺栓7配合并保证调节螺栓7从孔内穿过；手轮6位于支架5上方，中间设有螺纹孔，与调节螺栓7相互配合；调节螺栓7穿过支架5和压缩弹簧4，一端与仿形支架梁通过销轴铰接；镇压轮1的轴线、轴承组件2的中心线、压缩弹簧4的轴线、手轮6螺纹孔的轴线和调节螺栓7的轴线均在同一平面内；
所述悬挂装置为三点悬挂装置，包括上悬挂筋板14，上悬挂架16、侧架19和下悬挂筋板21；上悬挂筋板14位于机架中间，底部焊接于液压固定横梁13上，与上悬挂架16通过销轴铰接；上悬挂架16位于机架中间，一端与上悬挂筋板14铰接，另一端与两侧侧架19通过销轴铰接；两个侧架19对称位于上悬挂架16两侧，一端与下悬挂筋板21通过销轴铰接，另一端与上悬挂架16铰接；两个下悬挂筋板21对称位于传动箱18两侧，底部焊接于牵引横梁23上，与两侧侧架19通过销轴铰接；拖拉机通过与悬挂装置连接来牵引整个切根平地机。
工作前，通过拖拉机液压系统将整机提升距离地表一定高度，保证不会触及地表；通过拖拉机动力输出轴驱动切根装置工作，切根刀25空转；
工作时，拖拉机通过悬挂装置牵引所述草地切根平地机向前工作，拖拉机动力输出轴驱动传动轴20运动，传动轴20与传动箱18相连，带动传动箱18工作，传动箱18底部连接轴31通过联轴器32与驱动轴27相连，驱动驱动轴27转动，刀盘26随驱动轴27转动，从而带动切根刀25转动，切根刀25正转入土切根，切断老化根系；通过控制液压系统，控制液压杆12升降，从而控制滑块横梁10沿固定滑槽9做升降运动，水平刮板11焊接于滑块横梁10上，从而被带动进行升降运动，控制水平刮板11升降可调节水平刮板11底端入土深度，统一水平进行土地平整作业；通过拨动手轮6调节支架5和仿形支架梁3之间的压缩弹簧4的作用长度，从而控制镇压轮1的高度和镇压土地的紧实度。
切根的同时，根据实际情况需要调节水平刮板的高度和镇压轮的高度及镇压紧实度，达到切根、平地和镇压的目的。
工作后，机具复位，准备下一轮作业。
本发明的退化草地改良用切根平地机的改良方法如下：
在多年生苜蓿草地苜蓿收割结束后当年秋季或来年春季返青前进行切根平整地作业；
作业包括切根作业工序和平整地作业工序，其中：
切根作业工序采用所述退化草地改良用切根平地机切割退化的多年生苜蓿草地地表土壤板结层，碎除表层板结土壤，根据实际需求实现切缝间距15cm-40cm可调；
平整地作业工序采用所述退化草地改良用切根平地机以液压系统控制水平刮板垂直高度同时配合镇压辊镇压的方式，对退化的多年生苜蓿草地凹凸不平的地表进行平整地作业，实现地表平整高度0-50mm可调；
切根作业工序和平整地作业工序可同时进行，也可根据退化苜蓿草地地表实际情况单独进行切根作业工序或平整地作业工序；
切根平整地作业始终是单向的。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非因此局限本发明的专利范围，故凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的保护范围。