铲尖转动减阻深松机.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810974058.4 (22)申请日 2018.08.24 (71)申请人 华中农业大学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区狮子山 街1号 (72)发明人 郑侃 (74)专利代理机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 代理人 樊戎 唐玲 (51)Int.Cl. A01B 13/10(2006.01) A01B 15/04(2006.01) A01B 15/02(2006.01) (54)发明名称 铲尖转动减阻深松机 (57)摘要 本发明公开了一种铲尖转动减阻。

2、深松机， 包 括机架， 机架两侧对称设有限深装置， 机架顶部 连有悬挂装置， 机架上还设有变速箱， 变速箱的 动力输出轴与动力传送装置连接， 动力传送装置 的动力输出轴与深松装置连接； 深松装置包括铲 尖和铲柄， 铲柄顶部与机架固定连接， 底部设有 套筒底座， 铲尖穿过套筒底座， 一端露于套筒底 座外， 另一端与动力传送装置的动力输出轴连 接。 本发明提供了一种全新的深松机， 其采用深 松机的深松铲尖转动， 只在紧实度、 容重较大的 犁底层和心土层转动作业， 有效减少了深松作业 阻力， 对已破碎的土壤无冲击压实作用， 作业后 深松沟底平整， 同时， 降低了作业功耗， 提高了深 松作业的可靠性。。

3、 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 109104912 A 2019.01.01 CN 109104912 A 1.一种铲尖转动减阻深松机， 包括机架(1)， 所述机架(1)两侧对称设有限深装置(5)， 所述机架顶部连有悬挂装置(2)， 其特征在于： 所述机架(1)上还设有变速箱(3)， 所述变速 箱(3)的动力输出轴与动力传送装置(6)连接， 所述动力传送装置(6)的动力输出轴与深松 装置(4)连接； 所述深松装置(4)包括铲尖(405)和铲柄(403)， 所述铲柄(403)顶部与机架(1)固定连 接， 底部设有套筒底座(404)， 所述铲尖(405)穿过所述套筒底座(404)， 。

4、一端露于所述套筒 底座(404)外， 另一端与所述动力传送装置(6)的动力输出轴连接。 2.根据权利要求1所述铲尖转动减阻深松机， 其特征在于： 所述动力传送装置(6)的动 力输出轴包括短轴(605)和连接轴(408)， 所述短轴(605)顶端连接所述动力传送装置(6)， 所述短轴(605)底端连接第一万向传动机构， 所述第一万向传动机构与所述连接轴(408)顶 端连接， 所述连接轴(408)底端连接第二万向传动机构， 所述第二万向传动机构与所述铲尖 (405)连接。 3.根据权利要求2所述铲尖转动减阻深松机， 其特征在于： 所述所述动力传送装置(6) 包括与所述变速箱(3)的动力输出轴固定连。

5、接的长轴(601)及与所述深松装置(4)连接的动 力输出轴， 所述长轴(601)上设有小带轮(602)， 所述动力输出轴的短轴(605)上设有大带轮 (604)， 所述大带轮(604)平面垂直所述小带轮(602)平面， 所述大带轮(604)和所述小带轮 (602)间连有皮带(603)。 4.根据权利要求2所述铲尖转动减阻深松机， 其特征在于： 所述第一万向传动机构包括 第一主动轴叉(411)、 第一十字轴(412)及第一从动轴叉(410)， 所述第一主动轴叉(411)与 所述短轴(605)固定连接， 所述第一主动轴叉(411)通过所述第一十字轴(412)与所述第一 从动轴叉(410)连接， 所。

6、述第一从动轴叉(410)与所述连接轴(408)顶端固定连接。 5.根据权利要求2所述铲尖转动减阻深松机， 其特征在于： 所述第二万向传动机构包括 第二主动轴叉(407)、 第二十字轴(413)及第二从动轴叉(406)， 所述第二主动轴叉(407)与 所述连接轴(408)底端固定连接， 所述第二主动轴叉(407)通过所述第二十字轴(413)与所 述第二从动轴叉(406)连接， 所述第二从动轴叉(406)与所述铲尖(405)可拆卸连接。 6.根据权利要求1或2所述铲尖转动减阻深松机， 其特征在于： 所述铲尖(405)呈圆， 所 述铲尖(405)的圆锥底面直径为4060mm， 所述铲尖(405)前端。

7、外表面上设有螺纹凹槽和与 所述螺纹凹槽垂直的直凹槽。 7.根据权利要求1或2所述铲尖转动减阻深松机， 其特征在于： 所述套筒底座(404)和所 述铲尖(405)的中心线与水平面夹角为25 35 。 8.根据权利要求5所述铲尖转动减阻深松机， 其特征在于： 所述第二从动轴叉(406)、 所 述第二十字轴(413)、 所述第二主动轴叉(407)及所述连接轴(408)的横断面直径均所述 铲柄(403)的厚度； 所述铲柄(403)的厚度为2530mm。 9.根据权利要求5所述铲尖转动减阻深松机， 其特征在于： 所述铲尖(405)顶部设有轴 孔(418)， 所述轴孔(418)上对称开有两个第一限位孔(4。

8、17)， 两个所述第一限位孔(417)内 分别设有卡片(415)， 所述卡片(415)上设有圆柱凸起， 所述圆柱凸起伸入所述第一限位孔 (417)中， 两个所述卡片(415)间卡有压缩弹簧(416)； 所述第二从动轴叉(406)上对称开有 两个第二限位孔(414)， 所述第二从动轴叉(406)与所述轴孔(418)连接， 且两个所述圆柱凸 起分别伸入两个所述第二限位孔(414)中。 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 109104912 A 2 10.根据权利要求1或2所述铲尖转动减阻深松机， 其特征在于： 所述机架(1)上设有支 撑体(607)， 所述动力传送装置(6)和所述深松装置(4。

9、)分别与所述支撑体(607)固定连接； 所述支撑体(607)前部开有方形缺口(612)， 底部设有加强筋(611)。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 109104912 A 3 铲尖转动减阻深松机 技术领域 0001 本发明涉及农业机械技术领域， 具体地指一种铲尖转动减阻深松机。 背景技术 0002 深松是保护性耕作的核心技术之一， 土壤经过深松可打破坚硬的犁底层、 提高水 分利用效率、 减少水土流失、 增强水土保持能力、 改善作物根系生长环境， 有利于作物根系。 因此， 深松是增加深根系作物产量的一项重要技术。 0003 深松机是实现机械化深松作业的关键机具， 其作业能耗是作物收获。

10、机具的35 倍， 如何降低深松作业阻力是推广深松技术的关键问题。 将需要深松作业的土壤耕层分为 表土层(耕作层)、 犁底层和心土层。 由各层土壤容重和紧实度分析可知表土层土壤容重和 紧实度良好， 犁底层和心土层土壤容重和紧实度较大。 由此可知， 深松机主要的阻力来源于 铲尖作用的犁地层和心土层。 如何减少铲尖作业阻力是深松减阻的研究重要方向。 0004 目前， 深松减阻常用的方法有振动减阻法。 振动深松减阻原理是利用土壤的弹塑 性， 将振动位移置于土壤的弹塑性变形区， 使其阻力在小于塑性变形最大阻力的同时又获 得塑性变形的特点， 从而减小牵引阻力。 振动深松机虽减少了工作阻力， 但还存在以下问。

11、 题： 1)对已破碎的土壤有冲击压实作用； 2)同时， 作业后深松沟底不平整； 3)振动易使深松 铲及其他部件产生疲劳破坏， 影响深松机使用寿命， 降低深松机作业的可靠性。 发明内容 0005 本发明的目的就是要提供一种铲尖转动减阻深松机， 该深松机作业质量高、 减少 了深松作业阻力， 增加了深松作业的可靠性。 0006 为实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 一种铲尖转动减阻深松机， 包括机 架， 所述机架两侧对称设有限深装置， 所述机架顶部连有悬挂装置， 所述机架上还设有变速 箱， 所述变速箱的动力输出轴与动力传送装置连接， 所述动力传送装置的动力输出轴与深 松装置连接； 所述深松装置。

12、包括铲尖和铲柄， 所述铲柄顶部与机架固定连接， 底部设有套筒 底座， 所述铲尖穿过所述套筒底座， 一端露于所述套筒底座外， 另一端与所述动力传送装置 的动力输出轴连接。 0007 进一步地， 所述动力传送装置的动力输出轴包括短轴和连接轴， 所述短轴顶端连 接所述动力传送装置， 所述短轴底端连接第一万向传动机构， 所述第一万向传动机构与所 述连接轴顶端连接， 所述连接轴底端连接第二万向传动机构， 所述第二万向传动机构与所 述铲尖连接。 0008 进一步地， 所述所述动力传送装置包括与所述变速箱的动力输出轴固定连接的长 轴及与所述深松装置连接的动力输出轴， 所述长轴上设有小带轮， 所述动力输出轴的。

13、短轴 上设有大带轮， 所述大带轮平面垂直所述小带轮平面， 所述大带轮和所述小带轮间连有皮 带。 0009 进一步地， 所述第一万向传动机构包括第一主动轴叉、 第一十字轴及第一从动轴 说 明 书 1/4 页 4 CN 109104912 A 4 叉， 所述第一主动轴叉与所述短轴固定连接， 所述第一主动轴叉通过所述第一十字轴与所 述第一从动轴叉连接， 所述第一从动轴叉与所述连接轴顶端固定连接。 0010 进一步地， 所述第二万向传动机构包括第二主动轴叉、 第二十字轴及第二从动轴 叉， 所述第二主动轴叉与所述连接轴底端固定连接， 所述第二主动轴叉通过所述第二十字 轴与所述第二从动轴叉连接， 所述第二。

14、从动轴叉与所述铲尖可拆卸连接。 0011 进一步地， 所述铲尖呈圆锥形， 所述铲尖的圆锥底面直径为4060mm， 所述铲尖前 端外表面上设有螺纹凹槽和与所述螺纹凹槽垂直的直凹槽。 0012 进一步地， 所述套筒底座和所述铲尖的中心线与水平面夹角为25 35 。 0013 进一步地， 所述第二从动轴叉、 所述第二十字轴、 所述第二主动轴叉及所述连接轴 的横断面直径均所述铲柄的厚度； 所述铲柄的厚度为2530mm。 0014 进一步地， 所述铲尖顶部设有轴孔， 所述轴孔上对称开有两个第一限位孔， 两个所 述第一限位孔内分别设有卡片， 所述卡片上设有圆柱凸起， 所述圆柱凸起伸入所述第一限 位孔中， 。

15、两个所述卡片间卡有压缩弹簧； 所述第二从动轴叉上对称开有两个第二限位孔， 所 述第二从动轴叉与所述轴孔连接， 且两个所述圆柱凸起分别伸入两个所述第二限位孔中。 0015 更进一步地， 所述机架上设有支撑体， 所述动力传送装置和所述深松装置分别与 所述支撑体固定连接； 所述支撑体前部开有方形缺口， 底部设有加强筋。 0016 与现有技术相比， 本发明具有以下优点： 0017 其一， 本发明提供了一种全新的深松机， 其采用深松机的深松铲尖转动， 只在紧实 度、 容重较大的犁底层和心土层转动作业， 有效减少了深松作业阻力， 对已破碎的土壤无冲 击压实作用， 作业后深松沟底平整， 同时， 降低了作业功。

16、耗， 提高了深松作业的可靠性。 0018 其二， 表面有螺纹凹槽和直凹槽的锥形铲尖转动使深松铲入土时更为稳定， 作业 时能够进一步减少犁底层和心土层作业阻力， 从而减少整个深松机作业阻力， 同时不会影 响深松作业质量。 0019 其三， 铲尖采用万向节传动， 结构紧凑、 易于加工； 锥形铲尖采用卡片、 压缩弹簧与 第二从动轴叉安装， 便于拆装。 0020 其四， 本发明解决了因铲尖作业阻力较大时， 铲柄连接部件容易损坏的技术问题， 延长了深松机使用寿命， 进一步提升了深松机的作业可靠性。 附图说明 0021 图1为一种铲尖转动减阻深松机的立体结构示意图。 0022 图2为图1中动力传送装置立体。

17、结构示意图。 0023 图3为图1中支撑体立体结构示意图。 0024 图4为图1中短轴立体结构示意图。 0025 图5为图1中深松装置立体结构示意图。 0026 图6为图1中动力传送装置的动力输出轴爆炸图。 0027 图7为图1中铲尖立体结构示意图。 0028 图中， 1机架， 101前横梁， 102左纵向梁， 103后横梁， 104右纵向梁， 2 悬挂装置， 3变速箱， 4深松装置， 401U型螺栓， 402铲柄连接板， 403铲柄， 404套 筒底座， 405铲尖， 406第二从动轴叉， 407第二主动轴叉， 408连接轴， 409定位螺 说 明 书 2/4 页 5 CN 10910491。

18、2 A 5 栓， 410第一从动轴叉， 411第一主动轴叉， 412第一十字轴， 413第二十字轴， 414 第二限位孔， 415卡片， 416压缩弹簧， 417第一限位孔， 418轴孔， 5限深装置， 6 动力传送装置， 601长轴， 602小带轮， 603皮带， 604大带轮， 605短轴， 606卧式 轴承和轴承座组成， 607支撑体， 608立式轴承和轴承座组成， 609立式支撑座， 610 连接螺栓， 611加强筋， 612方形缺口， 613平键孔， 614定位销孔， 615内花键。 具体实施方式 0029 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明， 便于更清楚地了解本发明， 但它们 。

19、不对本发明构成限定。 0030 如图1所示， 铲尖转动减阻深松机包括机架1、 悬挂装置2、 变速箱3、 深松装置4、 限 深装置5和动力传送装置6； 其中， 机架1包括前横梁101、 左纵向梁102、 后横梁103和右纵向 梁104； 变速箱3和悬挂装置2前端固接在前横梁101中部， 后端固接在后横梁103中部； 左、 右 镇压装置对称分布， 固接在左纵向梁102和右纵向梁104外侧； 左、 右深松装置对称固接在后 横梁103上； 左、 右动力传送装置6对称置于变速箱3两侧及前横梁101和后横梁103形成的方 框上方。 0031 如图2图4所示， 动力传送装置6包括长轴601、 小带轮602、。

20、 皮带603、 大带轮604、 短轴605、 卧式轴承和轴承座组成606、 支撑体607、 立式轴承和轴承座组成608、 立式支撑座 609和连接螺栓610； 其中， 立式支撑座609固接在左纵向梁102中部上端面； 长轴601右端与 变速箱3左侧构成转动连接， 左端通过固接在立式支撑座609正上方的立式轴承和轴承座组 成608与机架1构成转动连接； 支撑体607前端通过2个竖直的连接螺栓固定在后横梁103左 部后端； 卧式轴承和轴承座组成606通过左、 右螺栓固接在支撑体607上端面上； 短轴605垂 直于地表面， 上轴部与大带轮604固接， 中部与卧式轴承和轴承座组成606构成转动连接； 。

21、小 带轮602、 皮带603与大带轮604组成皮带传动机构； 支撑体607前端设有方形缺口612、 后端 设置有两个加强筋611； 短轴605上部设有平键槽613、 下部设有两个定位销孔614和内花键 615。 0032 如图5图7所示， 深松装置4包括U型螺栓401、 铲柄连接板402、 铲柄403、 套筒底座 404、 铲尖405、 第二从动轴叉406、 第二主动轴叉407、 连接轴408、 定位螺栓409、 第一从动轴 叉410、 第一主动轴叉411、 第一十字轴412、 第二十字轴413、 卡片415和压缩弹簧416； 其中， 铲柄连接板402置于后横梁103后端支撑体607方形缺口6。

22、12中； 铲柄403上部通过铲柄连接 板402、 U型螺栓401固接在后横梁103后端， 下部与套筒底座404固接； 第一主动轴叉411上部 通过花键、 定位销与短轴605下部固接； 第一从动轴叉410、 第一十字轴412、 第一主动轴叉 411构成第一万向传动机构； 连接轴408上部正六边形轴与第一从动轴叉410下部正六边形 轴孔通过定位螺栓409固接， 下部设有定位销孔和内花键， 通过花键、 定位销与第二主动轴 叉407上部固接； 第二从动轴叉406、 第二十字轴413、 第二主动轴叉407构成第二万向传动机 构； 铲尖405置于套筒底座404中与铲柄403构成转动连接； 两个卡片415的。

23、圆柱凸起穿过铲 尖405后部正六边形的轴孔418上的两个第一限位孔417， 压缩弹簧416置于两个卡片415之 间； 铲尖405后部正六边形的轴通过卡片415、 第一限位孔417、 第二限位孔414与第二从动轴 叉406下部正六边形的轴孔418固接。 铲尖405穿过套筒底座404， 一端露于套筒底座404外， 另一端与第二从动轴叉406连接， 套筒底座404、 铲尖405的中心线与水平面夹角为25 说 明 书 3/4 页 6 CN 109104912 A 6 35 ； 铲尖405呈圆锥形， 圆锥底面直径为4060mm， 铲尖405前端外表面上有螺纹凹槽和直 凹槽； 铲尖405转动速度优选100。

24、200r/min。 铲柄403厚度为2530mm。 第二从动轴叉406、 第二十字轴413、 第二主动轴叉407、 连接轴408的圆柱体直径小于等于铲柄403的厚度。 0033 本发明作业过程如下： 铲尖转动减阻深松机通过悬挂装置2挂接在拖拉机后方， 并 根据深松深度需求的调节限深装置5。 拖拉机将动力传递给变速箱3， 带动两侧的小带轮 602、 皮带603和大带轮604组成的带轮传动机构工作， 通过短轴605、 第一主动轴叉411、 第一 十字轴412、 第一从动轴叉410、 连接轴408、 第二主动轴叉407、 第二十字轴413和第二从动轴 叉406构成的两个万向传动机构， 带动铲尖405。

25、转动。 深松铲入土时， 铲尖405转动， 增加了其 入土的稳定性； 深松铲作业时， 铲尖405转动对深层坚硬的犁底层和心土层土壤进行疏松， 铲尖由现有的直线运动变为旋转和直线的组合运动减少了铲尖受力， 从而减少了深松机作 业阻力。 若铲尖405磨损无法有效工作， 通过按压卡片415圆柱凸起， 将压铲尖405拆卸后更 换。 说 明 书 4/4 页 7 CN 109104912 A 7 图1 图2 说 明 书 附 图 1/4 页 8 CN 109104912 A 8 图3 图4 说 明 书 附 图 2/4 页 9 CN 109104912 A 9 图5 说 明 书 附 图 3/4 页 10 CN 109104912 A 10 图6 图7 说 明 书 附 图 4/4 页 11 CN 109104912 A 11 。