具体实施方式

实施例1

本公开的一个典型实施例中，如图1-图6所示，给出一种土壤中秸秆粉碎种植一体化系统。

主要包括粉碎装置1、播种装置2和导引机构3，其中粉碎装置和导引机构作为本实施例中的核心部件，对秸秆还田后的土地进行秸秆拾取、收集、破碎和二次铺设秸秆的过程。播种装置位于粉碎装置和导引机构输出端之间，对拾取秸秆后的浅层土地进行播种，播种后的区域被导引机构输出的秸秆覆盖。

播种装置播种时，前方浅层土地内的秸秆已经被捡拾去除，从而解决了秸秆还田区域浅层土地内秸秆粉碎不彻底，残留的秸秆造成播种过程中开设种植沟的元件勾挂秸秆导致的堵塞、淤堵问题。另外，去除秸秆后的浅层土地能够为种子提供良好的生存环境，解决了浅层土地内秸秆靠近种子导致的种子萌发、生长时根系无法有效着土的问题，提高了播种作物的根系稳定性，提高精细播种区域的种植效果。

可以理解的是，在本实施例中，所述的播种装置为整个系统提供播种功能，其具体结构并不受限制，选用现有市售的商品播种设备，能够完成对捡拾秸秆后的松软土体进行精细播种的目的即可。

对于粉碎装置，其主要分为两个功能部分，一部分为拾取机构5，另一部分为旋耕机构6，两个功能部分呈间隔分别安装在粉碎装置的主体机架4上。

对于旋耕机构，其包括旋耕辊和旋耕辊外部链接的旋耕刀，能够将土体进行破碎旋耕，降低土体的板结，使得土体能够更为松软、平整；沿前进方向上，旋耕机构位于拾取机构的后方，位于拾取机构与播种装置之间，对拾取秸秆后的土体进行旋耕找平，为后续的播种装置提供良好的播种环境。

对于拾取机构，其包括相配合的拾取刺辊7和收集筒8，收集筒为侧壁开口的局部圆筒结构，一端通过风机9连通导引机构，收集筒开口位置沿圆周方向设有凹槽10，多个凹槽沿收集筒轴向形成梳齿形结构。

通过梳齿形结构能够配合拾取刺辊，将拾取刺辊上刺入勾挂的秸秆通过凹槽“梳”下，并掉落在收集筒内，在一端风机产生的气流作用下，逐渐输入到导引机构中，进而经过导引机构排放后播种区域的后方，覆盖播种后的区域。

拾取刺辊转动安装在机架上，拾取刺辊的外圆周面上设有沿径向分布的拾取针11，拾取针用于在拾取刺辊转动下刺入土壤内拾取秸秆并配合凹槽将秸秆投入收集筒内。

具体的，结合图1、图2，旋耕机构和拾取刺辊均为轴形回转机构，分别配合有对应的传动机构12，传动机构连接减速器13，减速器通过万向节接入外部牵引设备的PTO。通过外部牵引设备比如拖拉机等PTO输出的转矩，驱动拾取刺辊、旋耕机构工作，实现秸秆拾取和旋耕功能。

可以理解的是，所述传动机构可以选用皮带轮传动、链条传动、齿轮传动、轴传动等，在本实施例中，为了兼顾传动效率和工作安全，采用如图2、图3中所示的皮带轮传动结合齿轮轴传动的方式，保证工作的稳定性。

采用局部圆筒结构，侧面开口位置供携带有秸秆碎片的拾取针进入收集筒内，凹槽结构能够配合拾取针将使其上携带的秸秆碎片阻挡取下，从而掉落至收集筒内，在风机负压气流作用下将收集筒内的秸秆抽出到收集筒外，从而通过导引机构喷洒到播种完成区域，实现对浅层土体内秸秆碎片拾取后的处理，提高了拾取和处理效率。

进一步的，对拾取刺辊、收集筒、风机的相互配合关系进行详述，结合图3、图5、图6，为了提高整体的拾取效率，拾取刺辊上沿环向设有多组拾取针，每组包括沿拾取刺辊轴向依次间隔分布的多个拾取针；

多组拾取针依次交替工作，循环进行拾取、破碎、摘除的动作，提高工作的连续性。

在本实施例中，采用四组拾取针，每组拾取针包括二十个；当然，在其他实施方式中，也可以选用其他的规格形式，根据土地中秸秆碎块的大小进行确定。

在秸秆碎块较大时，可以适当减少每组拾取针的数目，提高相邻拾取针的间距，在满足拾取针对土地内拾取能力的基础上，减低整体的运行阻力。

沿拾取刺辊轴向，每组拾取针的所有拾取针与收集筒的凹槽一一对应配合，拾取针相对于凹槽滑动时能够将其上携带的秸秆脱落至收集筒内。

采用多组密布的拾取针结构，能够刺入初步旋耕后的浅层土体内，将浅层土体内的秸秆固定在拾取针上，相较于将表层土体全部收集进行筛选，能够提高秸秆的收集捡拾效率，减少操作工序。

在拾取针绕拾取刺辊轴线转动的过程中，为了保证拾取效果，对拾取针的结构进行特殊配置，拾取针轴线为弧线，拾取针的轴线轨迹与凹槽的轨迹相配合，使得拾取针能够从根部到尖端依次接触凹槽。

进一步的，拾取针尖端在接触土地时，与土地夹角的度数在45°-135°范围内，保证其刺入土地内的效果，从而使其能够稳定扎取土地内的秸秆，并利用其弧度进行勾挂携带，使秸秆能够进入筒内。

密布的拾取针为弧形结构，在刺入表层土体收集秸秆后，能够配合凹槽从拾取针底部逐渐向尖端推动秸秆取下，避免了秸秆在拾取针上的残留，提高对拾取针的清理能力，保证拾取针对浅层土体内的穿刺拾取效果。

为了保证拾取针携带的秸秆能够有效进入收集筒内，在本实施例中，所述收集筒圆周侧壁沿轴向设有贯穿收集筒端部的入料孔14，拾取针能够穿过入料孔进入收集筒内并穿过凹槽离开收集筒。

多个凹槽形成的梳齿结构，拾取针与凹槽结构相互容纳配合，对于一些体积较大、被多个穿刺针拾取的秸秆，经过凹槽形成的梳齿形结构时，会在凹槽、拾取针的共同交错作用下截断，形成有效的破碎效果。

破碎后的小体积秸秆存留在收集筒的底部，虽然其在拾取针的作用下实现了破碎缩小体积，但是会导致残留在收集筒底部，不便排出；因此，通过收集筒侧壁相邻凹槽之间设有通气孔15，通气孔通过收集筒内部通道16连通外部气源，通气孔用于从外部获取气流并朝向收集筒轴线输出气流。

在收集筒内布置气孔和通道，向收集筒内存留秸秆的区域输出气流，将秸秆扰动扬起，配合一端的风机产生的轴向气流，保证秸秆的有效输出到收集筒外进入到导引机构内。

对于位于收集筒内的大体积秸秆，气流难以扰动其位置，而不断交错进入收集筒内并穿过凹槽的拾取针，形成了切断结构，将大体积的秸秆切断，从而降低秸秆的体积方便秸秆从收集筒一端的输出。

收集筒与机架之间可以采用通气管17连接，通气管一端连通收集筒内部通道，另一端用于连通外部气源；从而使得通气管即作为气管连通结构，又能够作为连接件，使得收集筒能够稳定布置在机架上。

可以理解的是，收集筒远离风机的另一端也可以设置穿透机架壳体的开孔，并布置滤网结构，实现对外部环境的隔离，减少风机的运行阻力；

同样的，也可以在滤网内部位置增加辅助作用风机，从外部抽取气流输入到收集筒内部，辅助风机进行收集筒内部秸秆的排出。

所述机架上安装有壳体18，壳体扣罩在粉碎装置外部，机架上设有连接块19，用于分别对接外部牵引设备、播种装置，壳体还能够起到防护作用。

为了避免旋耕机构扬起泥土对拾取机构的干涉，还可以在拾取机构与旋耕机构之间布置挡板，将二者的工作区域进行隔离。

对于导引机构，其包括导引风管20、导引风扇22，导引风管一端对接连通收集筒风机一端，导引风管另一端延伸至播种装置后方。

所述导引风管包括主管和支管21，主管连通收集筒，支管一端连通主管，并与主管呈夹角设置，导引风扇安装在支管内，用于向主管内输入气流。

将导引风扇布置在支管内，可以避免导引风扇与秸秆碎片的直接接触，避免秸秆在导引风扇位置的堆积堵塞，利用支管气流产生的负压作用，将派出收集筒内的秸秆进行抽取后排出。

可以理解的是，为了提高整体的抽取能力，可以布置多个支管，并布置多个导引风扇，导引风扇所在支管的轴线与对应位置的主管轴线呈45°夹角为佳。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。