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一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置

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<技术摘要:
一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,包括驱动箱体、驱动链轮、驱动主轴部分、左刀盘装置及右刀盘装置;驱动箱体安装在外部动力设备上,驱动主轴部分安装在驱动箱体上,驱动箱体不仅提供动力传递同时完成对其他各部分的安装支撑,左刀盘装置和右刀盘装置结构相同,设置在驱动箱体的两侧并分别安装在驱动主轴部分上,驱动链轮安装在驱动主轴部分中部,外部动力设备通过链条带动驱动链轮,从而驱动驱动主轴部分旋转。本发明结构简单,通过偏心轮驱动,带动动刀片偏摆,以实现变截面切土,切削变速器阻挡部分土块,操作方便,实用性强;可彻底解决小型自走式开沟机不能适应南方湿润黏土的问题,是林园、茶园、菜园开沟机的理想机具。
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权利要求书
1.一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,包括驱动箱体、驱动链轮、驱动主轴部分、左刀盘装置及右刀盘装置;其特征在于,驱动箱体安装在外部动力设备上,驱动主轴部分安装在驱动箱体上,左刀盘装置和右刀盘装置结构相同,设置在驱动箱体的两侧并分别安装在驱动主轴部分上,驱动链轮安装在驱动主轴部分中部;其中,
    驱动主轴部分包括刀盘主轴,刀盘主轴两端设置有左刀盘传动方形结构和右刀盘传动方形结构,用于安装左刀盘装置和右刀盘装置,并将动力传递给左刀盘装置和右刀盘装置;同时在左刀盘传动方形结构和右刀盘传动方形结构之间设置有错开角度,通过错开角度实现错位安装;
左刀盘装置中,偏心轮安装在驱动箱体上,轴封套装在刀盘主轴上且坐落于偏心轮内,支承座套装于偏心轮上,刀盘支架安装在刀盘主轴上,同时在刀盘支架上设置有同步销,同步销与支承座上设置的同步槽配合安装;刀盘支架外围圆周上设置有动刀片旋转支架,用于安装动刀片,动刀片上设置有动刀片驱动支架,用于安装动刀片连接球铰组件,连杆一端与动刀片连接球铰组件连接,另一端与支承座连接球铰组件连接,支承座连接球铰组件安装在支承座上。
2.根据权利要求1所述的一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,其特征在于,刀盘主轴通过支撑轴承安装在偏心轮内。
3.根据权利要求1所述的一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,其特征在于,支承座通过支承座挡圈和套装在刀盘主轴上的开口挡圈完成轴向定位。
4.根据权利要求1所述的一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,其特征在于,刀盘主轴上套装有链轮挡圈。
5.根据权利要求1所述的一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,其特征在于,支承座连接球铰组件通过球铰连接螺纹安装在支承座上。
6.根据权利要求1所述的一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,其特征在于,刀盘支架沿外围圆周方向还设置有静刀片,且静刀片和动刀片为交替布置。
7.根据权利要求1所述的一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,其特征在于,刀盘支架通过紧固组件紧固在刀盘主轴上。
8.根据权利要求1所述的一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,其特征在于,错开角度β范围为:15℃≤β≤60℃。
说明书
一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域,尤其涉及一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置。 
背景技术
目前使用最为广泛的开沟机按驱动位置分为中间驱动式和单侧面驱动式两种,其中单侧面驱动式又可以分为龙门式单侧面驱动和悬臂式单侧面驱动。通常,中间驱动式一般应用在小型自走式开沟机上,如小型林果业开沟机、葡萄园开沟施肥机、茶园开沟施肥机等;单侧面驱动式一般应用在大型拖拉机挂接的开沟机上,如油菜浅耕开沟机、链式管道开沟机等。开沟机的应用场合主要是林园、果园和菜园,少量用于电缆管道施工。其中除了电缆管道施工开沟外,林园、果园和菜园开沟的农艺要求沟宽一般在40CM,沟深在50CM以内。如此小的沟,采用重达2-3吨、功率在50KW左右、宽约1.4M左右的大型拖拉机驱动,显然不合理,采用小型自走式开沟机是将来发展的必然趋势。 
虽然小型自走式开沟机结构紧凑、小巧,且可以在一次开沟的基础上,进行多次开沟,将开沟深度提高,通过多次开沟后,最大深度可达50CM以上,甚至比一般的大型拖拉机驱动的开沟机开沟深度更大。然而小型自走式开沟机一般采用中间驱动式,如采用单侧面驱动,会导致结构复杂,开沟机构重量增加,操作困难,不能开深沟;中间驱动式小型自走式开沟机,由于变速器占据了刀盘中间部分的位置,导致开沟刀盘对称布置在变速器两端,但是在旋耕开沟时,开沟刀盘正中间被变速器占用的部分不能开沟切土,开沟机只能开成类似W的双条沟,不符合农艺要求。为了解决上述问题,小型自走式开沟机在变速器的下端,安装了一个小型开沟犁,实际上组成了小型自走式旋耕犁耕开沟机。在我国北方地区,一般以干燥的沙土为主,上述结构的开沟机的开沟犁将变速器所占部分的干燥沙土犁耕后推向开沟刀盘,旋转的开沟刀盘将其打碎抛出,实现开整沟作业,能满足当地开沟的农艺要求。但我国南方大部分以湿润的黏性土壤为主,上述结构的开沟机的开沟犁只能将被变速器遮挡的少量的土块推向开沟刀盘,而大量的土块堆积在变速器附近,开沟刀盘被这些土块堵塞,无法继续运转。在实际的操作中,上述开沟机在湿润的黏性土壤中开1M左右长的沟都很困难。 
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,以解决上述背景技术中的缺点。 
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现: 
一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,包括驱动箱体、驱动链轮、驱动主轴部分、左刀盘装置及右刀盘装置;驱动箱体安装在外部动力设备上,驱动主轴部分安装在驱动箱体上,驱动箱体不仅提供动力传递同时完成对其他各部分的安装支撑,左刀盘装置和右刀盘装置结构相同,设置在驱动箱体的两侧并分别安装在驱动主轴部分上,驱动链轮安装在驱动主轴部分中部,外部动力设备通过链条带动驱动链轮,从而驱动驱动主轴部分旋转。    
其中,驱动主轴部分包括刀盘主轴,刀盘主轴两端设置有左刀盘传动方形结构和右刀盘传动方形结构,用于安装左刀盘装置和右刀盘装置,并将动力传递给左刀盘装置和右刀盘装置;同时在左刀盘传动方形结构和右刀盘传动方形结构之间设置有错开角度,通过错开角度实现错位安装,使得左刀盘装置和右刀盘装置两部分随机构一致但并非关于驱动箱体完全对称,有利于实现左刀盘装置和右刀盘装置交错向中偏移而不产生相互干涉,交替完成对中间部分的耕作。
左刀盘装置中,偏心轮通过紧固内圈和紧固螺钉紧固安装在驱动箱体上,轴封套装在刀盘主轴上且坐落于偏心轮内,支承座套装于偏心轮上,刀盘支架安装在刀盘主轴上,同时在刀盘支架上设置有同步销,同步销与支承座上设置的同步槽配合安装,在刀盘支架被驱动旋转时通过同步销带动支承座做相应圆周运动;刀盘支架外围圆周上设置有动刀片旋转支架,用于安装动刀片,动刀片上设置有动刀片驱动支架,用于安装动刀片连接球铰组件,连杆一端与动刀片连接球铰组件连接,另一端与支承座连接球铰组件连接,支承座连接球铰组件安装在支承座上。 
在本发明中,刀盘主轴通过支撑轴承安装在偏心轮内。 
在本发明中,支承座通过支承座挡圈和套装在刀盘主轴上的开口挡圈完成轴向定位。 
在本发明中,刀盘主轴上套装有链轮挡圈,链轮挡圈不仅用于驱动链轮的限位同时还用于调整刀盘主轴的轴向间隙,从而保证刀盘主轴的装配精度。 
在本发明中,支承座连接球铰组件通过球铰连接螺纹安装在支承座上。 
在本发明中,刀盘支架沿外围圆周方向还设置有静刀片,且静刀片和动刀片为交替布置。 
在本发明中,刀盘支架通过紧固组件紧固在刀盘主轴上。 
在本发明中,驱动链轮安装于刀盘主轴上,并通过花键将动力传递给刀盘主轴,外部动力设备通过链条带动驱动链轮,从而驱动刀盘主轴旋转,刀盘主轴上的同步销带动支承座围绕同步销回转中心做圆周运动时,支承座在径向通过支承座连接球铰组件拉动或推动连杆并通过动刀片连接球铰组件带动动刀片做相应偏摆运动;因左刀盘装置和右刀盘装置为错位安装,动刀片在做偏摆运动时可有效解决传统装置存在的漏耕问题;在刀盘主轴带动刀盘支架及外围部分围绕同步槽回转中心做回转运动时,同步销经同步槽带动支承座围绕同步销回转中心做回转运动,同步销和同步槽分别从上极限位置沿各自质点运动轨迹做顺时针运动,当处于圆周分界线右侧时,同步销在同步槽中的相对运动为沿同步槽向远离同步槽回转中心的方向运动,达到运行下极限后同步销在同步槽中的相对运动发生变化,其相对运动为沿同步槽向靠近同步槽回转中心的方向运动,直至达到运行上极限位置恢复至初始状态,如此反复运行,并通过支承座连接球铰组件、连杆和动刀片连接球铰组件重复完成动刀片的内偏与复位运动,从而实现变截面切土,错开干涉交替向中间偏移耕作,不留作业死角。 
在本发明中,左刀盘装置和右刀盘装置采用可调角度的开沟刀盘,并在其配合的驱动机构作用下,刀盘旋转时,便于部分动刀片在轴向上实现内外摆动;动刀片的内偏是沿着变速器中心线方向偏摆,在动刀片向下旋转的同时向内侧摆动,将变速器所挡部分的土块切削抛土开沟,在动刀片向上运动时向外侧摆动,防止动刀片撞击在变速器上;可彻底解决小型走式开沟机不能适应南方湿润黏土的问题。 
有益效果:本发明结构简单,通过偏心轮驱动,带动动刀片偏摆,以实现变截面切土,切削变速器阻挡部分土块,操作方便,实用性强;可彻底解决小型自走式开沟机不能适应南方湿润黏土的问题,是林园、茶园、菜园开沟机的理想机具。 
附图说明
图1为本发明的较佳实施例的结构示意图。 
图2为图1中Ⅷ-Ⅷ处剖视图。 
图3为图2中B-B处剖视图。 
图4为本发明的较佳实施例中左刀盘装置结构示意图。 
图5为本发明的较佳实施例中动刀片与静刀片安装示意图。 
图6为图2中P处剖视图。 
图7~图8为图6中I-I处同步销与同步槽偏摆时序图。 
图9~图10为图6中II-II处偏心轮、同步销及同步槽偏摆时序图。 
图11为本发明的较佳实施例中动刀片结构示意图。 
图12为图11中III-III处剖视图。 
图13为图11中IV-IV处剖视图。 
图14为本发明的较佳实施例中刀盘主轴结构示意图。 
图15为图14中VI-VI处剖视图。 
    图16为图14中VII-VII处剖视图。 
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。 
参见图1~图16的一种内偏摆刀片式开沟刀盘及其驱动装置,包括驱动箱体A、驱动链轮B、驱动主轴部分C、右刀盘装置D及左刀盘装置E;其中,驱动主轴部分C安装在驱动箱体A上,驱动箱体A不仅提供动力传递同时完成对其他各部分的安装支撑,右刀盘装置D和左刀盘装置E结构相同,设置在驱动箱体A的两侧并分别安装在驱动主轴部分C上,驱动链轮B安装在驱动主轴部分C中部。 
 本实施例中,驱动主轴部分C包括刀盘主轴C1、左刀盘传动方形结构C2、右刀盘传动方形结构C3、链轮挡圈C4、支撑轴承C5、轴封C6、支承座挡圈C7、开口挡圈C8、紧固组件C9。 
本实施例中,左刀盘装置E包括刀盘支架E1、静刀片E2、动刀片E3、动刀片驱动支架E4、动刀片连接球铰组件E5、连杆E6、支承座连接球铰组件E7、同步销E8、支承座E9、偏心轮E10、紧固内圈E11、紧固螺钉E12、同步槽E13、动刀片旋转支架E14、球铰连接螺纹E15。 
刀盘主轴C1上的左刀盘传动方形结构C2与右刀盘传动方形结构C3之间设置有错开角度β,使得右刀盘装置D和左刀盘装置E两部分随机构一致但并非关于驱动箱体A完全对称,两者为错位安装,从而便于动刀片E3交错向中间偏移而不产生相互干涉,交替完成对中间部分的耕作;15℃≤β≤60℃,优选角度为22.5℃或45℃。 
参见图2的整个旋耕效果图,旋耕效果如虚线(L1、L2、L3、L4)所示, 
耕作宽度为L1与L4之间部分,倾斜线L2为左刀盘装置D在偏心机构的作用下向中间偏移覆盖的极限位置,同样,倾斜线L3为右刀盘装置E在偏心机构的作用下向中间偏移覆盖的极限位置,L2、L3为交叉覆盖且为交替状,左刀盘装置D和右刀盘装置E错开干涉交替向中间偏移,全覆盖L1和L2中间区域完成对中间部分的耕作,实现无死角作业。
本实施例中,驱动链轮B安装于刀盘主轴C1上,并通过花键将动力传递给刀盘主轴C1,驱动箱体A安装于外部动力设备上,外部动力设备通过链条带动驱动链轮B,从而驱动刀盘主轴C1旋转;刀盘主轴C1安装在支撑轴承C5内,支撑轴承C5安装在偏心轮E10内,偏心轮E10通过紧固内圈E11和紧固螺钉E12紧固安装在驱动箱体A上,轴封C6套装于刀盘主轴C1上且坐落在偏心轮E10内,支承座E9套装于偏心轮E10上,并通过支承座挡圈C7和套装于刀盘主轴C1上的开口挡圈C8完成轴向定位;链轮挡圈C4套装于刀盘主轴C1上,不仅用于驱动链轮B的限位同时用于刀盘主轴C1的轴向间隙调整,保证刀盘主轴C1的装配精度。 
刀盘支架E1安装在刀盘主轴C1上,并通过紧固组件C9完成定位紧固,左刀盘传动方形结构C2和右刀盘传动方形结构C3分别将动力传递给左刀盘装置D和右刀盘装置E,刀盘支架E1上设计有同步销E8,同步销E8与支承座E9上设计的同步槽E13相配合安装,在刀盘支架E1被驱动旋转时通过同步销E8带动支承座E9做相应圆周运动;刀盘支架E1沿外围圆周方向交替设置有静刀片E2和动刀片E3,刀盘支架E1外围圆周上设置有动刀片旋转支架E14,用于安装动刀片E3,动刀片E3上设置有动刀片驱动支架E4,用于安装动刀片连接球铰组件E5,连杆E6一端与动刀片连接球铰组件E5连接,另一端与支承座连接球铰组件E7连接,支承座连接球铰组件E7通过球铰连接螺纹E15安装在支承座E9上,当刀盘主轴C1上的同步销E8带动支承座E9围绕回转中心N做圆周运动时,支承座E9将在径向通过支承座连接球铰组件E7拉动或推动连杆E6并通过动刀片连接球铰组件E5带动动刀片E3做相应偏摆运动。 
参见图7、图8的偏心偏摆图示,刀盘主轴C1带动刀盘支架E1及外围部分围绕中心M做回转运动,同步销E8经同步槽E13带动支承座E9围绕中心N做回转运动,中心N偏离中心M的距离为e,由同步销E8质点的回转轨迹S和同步槽E13质点的回转轨迹R可见,当同步销E8和同步槽E13处于两处运动极限位置时,两者的相对滑动距离为2e,即实际支承座E9通过中间传动件的径向作用量为2e,当同步销E8在刀盘主轴C1经刀盘支架E1的带动下做圆周运动时,插入同步槽E13内的同步销E8将带动支承座E9跟随刀盘支架E1做同步圆周运动;同步销E8和同步槽E13从上极限位置沿各自质点运动轨迹做顺时针运动,当处于分界线T右侧时,同步销E8在同步槽E13中的相对运动为沿同步槽E13向远离同步槽E13回转中心的方向运动,达到运行下极限后同步销E8在同步槽E13中的相对运动发生变化,其相对运动为沿同步槽E13向靠近同步槽E13回转中心的方向运动,直至达到运行上极限位置恢复至初始状态,如此反复运行,通过支承座连接球铰组件E7、连杆E6和动刀片连接球铰组件E5重复完成动刀片E3的内偏及复位运动;动刀片E3的内偏是沿着变速器中心线U方向偏摆,在动刀片E3向下旋转的同时向内侧摆动,将变速器所挡部分的土块切削抛土开沟,在动刀片E3向上运动时向外侧摆动,防止动刀片E3撞击在变速器上;可彻底解决小型走式开沟机不能适应南方湿润黏土的问题。 
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。
该专利全部权利属于湖南农业大学;,未经湖南农业大学;许可,擅自商用是侵权行为。
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