本發明屬于農業機械技術領域，特別是涉及一種螺旋銑刀式開溝秸稈深埋還田機。

背景技術：

玉米秸稈具有量大和莖稈粗等特征，目前過剩秸稈焚燒現象嚴重。秸稈焚燒造成的危害是第一對民航、交通等部門造成了嚴重影響；第二焚燒秸稈帶來了大量的煙霧，造成空氣污染和環境安全問題，煙霧中含有CO、CO2、氮氧化物、光化學氧化劑等,對人體帶來危害；第三燃燒秸稈可排放大量的CO2，損失了大量的C、N,造成資源的浪費。

防止秸稈焚燒一項技術是秸稈直接還田。秸稈直接還田分為覆蓋還田和翻埋還田。目前秸稈粉碎覆蓋還田，是用滅茬機滅茬粉碎還田，使用旋耕機將秸稈和土壤混拌,不能將秸稈深埋。這樣導致秸稈將土壤架空，播種機播種后,土壤跑墑嚴重，種子不能正常發芽，影響玉米產量。

技術實現要素：

針對上述存在的技術問題，本發明提供一種螺旋銑刀式開溝秸稈深埋還田機。它能一次作業可同時完成滅茬、收集秸稈、開溝、落料、覆土及鎮壓等多項旱田整地作業。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

本發明一種螺旋銑刀式秸稈深埋還田機，包括機架、前置傳動箱、后置傳動箱及安裝于機架上由前端至后端依次設置滅茬裝置、輸送裝置、圓盤開溝裝置、螺旋銑刀開溝裝置、落料裝置及覆土裝置；

所述機架前端分別連接上懸掛、下懸掛和前置傳動箱，通過上懸掛和下懸掛連接動力機；

滅茬裝置通過其上固定架連接在機架前端，滅茬軸傳動連接前置傳動箱的動力輸出軸，滅茬裝置的滅茬軸兩端位于工作壟溝兩側相鄰的兩個壟溝內；

所述輸送裝置傾斜安裝在機架上，輸送裝置的主動軸與后置傳動箱側面動力輸出軸傳動連接，輸送裝置輸入端與滅茬裝置承接，滅茬后的秸稈經輸送裝置輸送落料裝置；

后置傳動箱安裝在機架上，其動力輸入端連接前置傳動箱；

圓盤開溝裝置，安裝在后置傳動箱工作前端，位于螺旋銑刀開溝裝置之前；

螺旋銑刀開溝裝置安裝在后置傳動箱下方，圓盤開溝裝置切開土壤減小阻力，和螺旋銑刀開溝裝置均置于工作壟溝內；

落料裝置，安裝在機架上，位于螺旋銑刀開溝裝置后方，落料斗與輸送裝置輸出秸稈端相承接，將輸送裝置輸送的秸稈聚攏，經落料裝置輸送至螺旋銑刀開溝裝置所開溝內；

覆土裝置，安裝在機架上，置于落料裝置后方，掩埋壟溝中的秸稈。

進一步地，所述滅茬裝置包括滅茬軸、甩刀、外殼及固定架，通過固定架連接在機架上，滅茬軸兩端安裝于外殼上，滅茬軸上螺旋線排列設置有甩刀，滅茬軸旋轉時甩刀的刀尖距離地面距離1～3cm。

進一步地，所述外殼上行進方向端連接有擋草簾，和輸送裝置承接端連接有輸送槽。

進一步地，所述輸送裝置傾斜安裝角度α為40-60°。

進一步地，所述輸送裝置包括兩對稱設置的滾軸、兩滾軸上的輸送帶、設置在輸送帶上的彈齒軸、安裝在彈齒軸上的彈齒及輸送帶兩側的導槽板，所述輸送帶上均勻間隔設置多列彈齒軸，所述彈齒軸上均勻間隔并列設置多個彈齒；通過輸送帶的移動，帶動所述彈齒軸兩端的短柄可在導槽板所開槽內移動，實現彈齒的伸縮和帶動秸稈的升運。

進一步地，所述落料裝置包括落料斗、秸稈撥軸、下順管和支撐加固板，落料斗的出料端連接下順管，下順管一側連接有支撐加固板，秸稈撥軸置于落料斗內，與后置傳動箱側面輸出軸帶輪通過皮帶連接，秸稈撥軸則在皮帶輪的帶動下，將秸稈向下撥，稈撥軸上沿圓周安裝有帶刃口的刀具，將滅茬裝置粉碎過的秸稈進行進一步粉碎。

進一步地，所述螺旋銑刀式開溝裝置安裝于后置傳動箱的底面傳動軸板上，包括開溝螺旋軸、螺旋葉片和銑刀，所述螺旋葉片為變螺距雙螺旋葉片，對稱設置于開溝螺旋軸上，在螺旋軸入土端設置銑刀。

進一步地，所述螺旋葉片螺旋線初始螺距為50mm，螺距由下向上逐漸增大，外緣螺旋升角最大值為15°，螺旋葉片厚度為4mm，入土深度為300mm，開溝寬度為400mm。

本發明的有益效果為：

1.本發明能同時在作業過程中一次可完成滅茬，秸稈粉碎收集、掩埋、鎮壓等項旱田整地秸稈還田作業，并且還能達到秸稈深埋還田、培肥地力，增強土壤有機質的作用，有效地防止了秸稈的焚燒。按本發明研制的機具，實現單一機具聯合作業，有效提高大、中型拖拉機的利用率，有效解決深耕改土、間隔耕作、秸稈還田等技術問題。

2.本發明適用于東北玉米產區可實現行間局部深松、局部秸稈還田，在壟溝內深埋2個壟溝的秸稈。實行隔行壟間交替，既達到秸稈深埋還田技術要求，又減小了機械動力的消耗。

附圖說明

圖1是本發明的平面結構示意圖。

圖2是圖1中滅茬裝置結構示意圖。

圖3是圖1中輸送裝置結構示意圖。

圖4是圖1中落料裝置結構示意圖。

圖5是圖1中圓盤開溝裝置結構示意圖。

圖6是圖1中覆土裝置結構示意圖。

圖7是圖1中鎮壓裝置結構示意圖。

圖8是圖1中螺旋銑刀式開溝裝置結構示意圖。

圖9是圖1整機傳動圖。

圖中：1.機架，

2.輸送裝置，21.輸送帶軸，22.輸送帶，23.彈齒，24.彈齒軸，25.導槽板，26.輸送帶主動軸，261.從動帶輪；

3.落料裝置，31.落料斗，32.秸稈撥軸，321.從動帶輪，33.下順管，34.支撐加固板，

4.覆土裝置，41.覆土器支架,42.覆土圓盤，

5.鎮壓裝置，51.彈簧蓋,52.彈簧,53.套管,54.鎮壓器支架,55.鎮壓輪，

6.后置傳動箱，601.輸入軸，602.帶輪輸出軸，603.主動帶輪,604.從動鏈輪；

7.螺旋銑刀開溝裝置,71.開溝螺旋軸,72.螺旋葉片,73.銑刀，

8.圓盤開溝裝置，81.圓盤開溝氣支架，82.開溝圓盤，

9.滅茬裝置，91.滅茬軸，92.滅茬刀，93固定架，94.外殼，95.輸送槽，96.擋草簾；

10.下懸掛，11.前置傳動箱，111.鏈輪輸出軸，112.主動鏈輪，113.帶輪輸出軸，114.主動帶輪；

12.上懸掛。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細描述。

實施例：如圖1所示，本發明一種螺旋銑刀式秸稈深埋還田機，包括機架1、前置傳動箱11和后置傳動箱6、傳動裝置、安裝于機架1上由工作前端至后端依次設置滅茬裝置9、輸送裝置2、圓盤開溝裝置8、螺旋銑刀開溝裝置7、落料裝置3及覆土裝置4；

所述機架1工作前端分別連接上懸掛12、下懸掛10和前置傳動箱11，通過上懸掛12和下懸掛10連接動力機；

如圖1、圖2所示，滅茬裝置9通過其上固定架連接在機架1工作前端，滅茬軸91通過傳動裝置連接前置傳動箱11的動力輸出軸，滅茬裝置9的滅茬軸91的兩端工作壟溝兩側相鄰的兩個壟溝內，圓盤開溝裝置8和螺旋銑刀開溝裝置7位于當前壟溝內，滅茬裝置9的滅茬軸91通過傳動裝置連接前置傳動箱11的動力輸出軸。

如圖2所示，所述滅茬裝置9包括滅茬軸91、滅茬刀92、固定架93、外殼94和擋草簾96，通過固定架93連接在機架1上，滅茬軸91兩端安裝于外殼94上，滅茬軸91上設置有滅茬刀92，滅茬刀92為Y型甩刀92，Y型甩刀92采用雙螺旋線布置，每條螺旋線上布置8組刀具，同一螺旋線上相鄰兩刀具徑向安裝夾角為72°，兩組螺旋線上對應刀具相對于滅茬軸的軸線中心對稱。甩刀在旋轉時伸出外殼94下端面，所述外殼上行進方向端連接有擋草簾96，和輸送裝置2承接端連接有輸送槽。工作時，通過前置傳動箱傳遞動力帶動滅茬軸91轉動，將打碎的秸稈向上拋起，通過外殼94的遮擋作用回落到輸送槽95上，滅茬軸旋轉時Y型甩刀的刀尖距離地面距離1-3cm，滅茬軸93回轉半徑為470mm，轉速為1620r/min，刀尖線速度約為39.87m/s。

如圖1所示，所述輸送裝置2安裝在機架上，其傾斜角度α為40-60°，本例選擇45°。如圖3所示，所述輸送裝置2包括兩對稱設置的滾軸21、兩滾軸21上的輸送帶22、設置在輸送帶22上的彈齒軸24、安裝在彈齒軸24上的彈齒23及輸送帶22兩側的導槽板25，所述輸送帶22上均勻間隔設置多列彈齒軸24，所述彈齒軸24上均勻間隔并列設置多個彈齒23。通過輸送帶22的移動，帶動所述彈齒軸24兩端的短柄可在導槽板25所開槽內移動，實現彈齒23的伸縮和帶動秸稈的升運。輸送裝置2通過后置傳動箱6側面動力輸出軸上的帶輪提供動力，輸送裝置2輸入端與滅茬裝置9的輸送槽95承接，滅茬后的秸稈經輸送裝置2輸送至落料裝置3；輸送帶軸的轉速為260r/min，軸的直徑為100mm，輸送帶的線速度為1.36m/s。

后置傳動箱6安裝在機架1上，其動力輸入端連接前置傳動箱11。

如圖1所示，圓盤開溝裝置8安裝在后置傳動箱6工作前端，位于螺旋銑刀開溝裝置7之前；如圖5所示，圓盤開溝裝置8包括開溝圓盤82和圓盤開溝器支架81，開溝圓盤82通過圓盤開溝器支架81固定在機架1上，其開溝圓盤82置于旋銑刀開溝裝置7前端，預先為螺旋銑刀開溝裝置7開出一個溝槽，適當減小螺旋開溝部分的土壤阻力；開溝圓盤82的開溝深度為90-110mm，開溝寬度為5～6mm。

如圖1所示，螺旋銑刀開溝裝置7通過螺栓安裝在后置傳動箱6下方傳動軸板上，圓盤開溝裝置8和螺旋銑刀開溝裝置7均位于當前壟溝內；

如圖8所示，所述螺旋銑刀式開溝裝置7包括開溝螺旋軸71、螺旋葉片72和銑刀73，所述螺旋葉片72為變螺距雙螺旋葉片，對稱設置于開溝螺旋軸71上，在螺旋軸71入土端設置銑刀，通過后置傳動箱6驅動與傳動軸板連接的所述螺旋軸71轉動，通過變螺距雙螺旋葉片72進行開溝，螺旋葉片72螺旋線初始螺距為50mm，螺距由下往上逐漸增大，外緣螺旋升角最大值為15°，經計算，在轉速為260r/min的情況下，可以保證土壤的上升和拋灑。螺旋葉片厚度為4mm。入土深度為300mm，開溝寬度為400mm。

如圖1所示，所述落料裝置3各個部分由鈑金折彎而成，通過螺栓固定在機架1上，位于螺旋銑刀開溝裝置7后方，落料斗31與輸送裝置2輸出秸稈端相承接，將輸送裝置2輸送的秸稈聚攏，經落料裝置3輸送至螺旋銑刀開溝裝置7所開溝內。

如圖4所示，所述落料裝置3包括落料斗31、秸稈撥軸32、下順管33和支撐加固板34，落料斗31的出料端連接下順管33，下順管33一側連接有支撐加固板34，秸稈撥軸32置于落料斗31內，與后置傳動箱6側面輸出軸帶輪通過皮帶連接，落料斗31將秸稈聚攏，秸稈撥軸32則在皮帶輪的帶動下，將秸稈向下撥，通過下順管33和支撐加固板34將秸稈送入溝內，落料斗31、秸稈撥軸32和支撐加固板34通過螺栓連接，秸稈撥軸32通過后置傳動箱側面輸出軸帶輪帶動，秸稈撥軸32的轉速為260r/min。秸稈撥軸32上沿圓周安裝有帶刃口的刀具，將滅茬裝置9粉碎過的秸稈進行進一步粉碎，防止發生堵塞。

覆土裝置4安裝在機架1上，置于落料裝置3后方，掩埋壟溝中的秸稈。

如圖6所示，所述覆土裝置4為現有結構，包括覆土圓盤42和覆土器支架41，覆土圓盤42為對稱設置的兩個，通過其轉軸連接在覆土器支架41上，通過覆土器支架41固定于機架1的安裝座上，覆土圓盤42可繞其轉軸軸心轉動，覆土圓盤42可根據實際覆土量大小調節其角度，使土壤均勻覆蓋在溝中的秸稈上。根據秸稈覆土量的多少，通過覆土器支架41上的多個安裝孔自行調節安裝高度。

如圖7所示，本發明還設置有鎮壓裝置5，采用現有結構，安裝在機架1工作末端，置于覆土裝置4后方；所述鎮壓裝置5在兩圓盤間的光軸套上若干橡膠窄輪。鎮壓裝置上部套于焊接在機架上的套管53內，套管內裝有彈簧52，上部彈簧蓋51通過螺紋固定。鎮壓輪55是將松土覆蓋后的土地壓實，減少土壤的水分蒸發。鎮壓裝置自身的鎮壓力可通過彈簧52進行自動調節。

如圖9所示，為本發明的傳動原理圖，拖拉機動力輸出軸將動力傳至前置傳動箱11，經過前置傳動箱11變速之后，動力向兩側傳動，經前置傳動箱11鏈輪輸出軸111和前置傳動箱11帶輪輸出軸113，分別傳遞給主動鏈輪112和滅茬傳動主動帶輪114，傳動比分別為1.8和1，滅茬傳動主動帶輪114帶動滅茬傳動從動帶輪911，傳動比為1:3，主動鏈輪112帶動從動鏈輪604，傳動比為15:13，經后置傳動箱6輸入軸601傳至后置傳動箱6，后置傳動箱6動力向下傳至螺旋銑刀開溝裝置7，向側面經后置傳動箱6帶輪輸出軸602將動力輸出，傳動比均為1，主動帶輪603帶動輸送帶主動軸從動帶輪261和秸稈撥軸32的從動帶輪321，傳動比均為1。

本發明與拖拉機通過上懸掛12和下懸掛10掛接，通過拖拉機動力輸出軸連接萬向聯軸器將拖拉機的動力傳給機具。拖拉機的選用標準為Ⅰ類三點懸掛，動力大于45kW。機具外型尺寸(長×寬×高)：2790mm×1490mm×1520mm，工作幅寬為1200mm，深松深度為25～30cm。

由傳統滅茬機和開溝機相對秸稈和土壤的運動規律經計算后得出，秸稈還田機的滅茬軸轉速為1620r/min，螺旋開溝刀軸轉速應為260r/min。設計時取拖拉機后輸出軸轉速為540轉/min,因此，前置傳動箱采用一組錐形齒輪進行變速，鏈輪端傳動比為1.8，帶輪端傳動比為1，鏈輪傳動比為15:13，滅茬傳動帶輪傳動比為1:3，后置傳動箱同樣采用一組錐齒輪傳動，向下傳動和側面傳動的傳動比均為1，后置傳動箱側面帶輪傳動比均為1。

實施例2：本例與實施例1不同的是：本例所述輸送裝置2安裝在機架1上的傾斜角度α為40°。

實施例3：本例與實施例2不同的是：本例所述輸送裝置2安裝在機架1上的傾斜角度α為60°。