一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机
阅读说明：本技术 一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机 (Self-propelled banana straw smashing and returning machine ) 是由 李粤 吴紫晗 贺宁波 郭超凡 姚德宇 姚宗路 霍丽丽 于 2021-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机,包括机架、行走装置、切割装置、喂入装置、粉碎装置和传动装置,所述行走装置、切割装置、喂入装置和粉碎装置均设于机架上,所述行走装置设于机架的下方,所述切割装置位于机架的前端且用于切断香蕉秸秆,所述喂入装置设于机架上且用于将切断后的香蕉秸秆送入粉碎装置,所述粉碎装置位于喂入装置后方且用于粉碎切断后的香蕉秸秆,所述传动装置包括动力设备且动力设备与行走装置传动连接以实现自走。不同于传统的秸秆粉碎机将秸秆推倒后用拖拉机牵引并用底部刀具粉碎秸秆,本发明整体为自走式前端切割结构,可以对茎秆粗大的作物秸秆进行有效粉碎,扩大还田机的适用范围,提高粉碎质量和粉碎工作效率。(The invention discloses a self-propelled banana straw smashing and returning machine which comprises a rack, a traveling device, a cutting device, a feeding device, a smashing device and a transmission device, wherein the traveling device, the cutting device, the feeding device and the smashing device are all arranged on the rack, the traveling device is arranged below the rack, the cutting device is positioned at the front end of the rack and used for cutting banana straws, the feeding device is arranged on the rack and used for feeding the cut banana straws into the smashing device, the smashing device is positioned behind the feeding device and used for smashing the cut banana straws, the transmission device comprises power equipment, and the power equipment is in transmission connection with the traveling device to realize self-walking. Different from the traditional straw crusher which pushes down the straws and then pulls the straws by a tractor and crushes the straws by a bottom cutter, the self-propelled front-end cutting machine is a self-propelled front-end cutting structure, can effectively crush the crop straws with thick straws, enlarges the application range of the field returning machine, and improves the crushing quality and the crushing work efficiency.)
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，尤其是涉及一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机。
背景技术
中国作为香蕉的主产国，其主要产区为海南、福建、两广、云南以及台湾等南方地区，其中，海南作为中国香蕉主要产区，每年都能生产大量的香蕉销往外地，对海南省的经济有着明显的促进作用。在海南，香蕉种植主要分布在陵水、琼山、乐东、儋州、定安、临高和三亚等市县,得益于海南得天独厚的地理优势与气候环境，香蕉种植的生态条件优越，是理想的香蕉种植生产基地。海南位于我国华南地区，全面暖热，气候温和，为香蕉的生长提供了便利的条件。因此，海南也是我国香蕉种植大省之一，2019年，海南香蕉收获面积为33.3万亩，香蕉产量为121.80万吨。香蕉产业也是海南省农业的重要支柱产业，是海南农民主要的收入之一。
香蕉产业发展的同时，也产生了大量的香蕉秸秆，蕉农将香蕉树上的香蕉果实收获后，蕉园中留下的香蕉秸秆没经过合理的处理而成为农业废弃物。相对于国外，我国在香蕉种植产业方面，相对应的机械化产品类型缺乏，秸秆机械化程度不高，可用农机具较少，大部分蕉农对香蕉秸秆的处理方式主要是人工将其砍伐成小段置于蕉园地头腐烂，少部分风干焚烧，产生大量有害气体，污染环境，同时也会造成香蕉茎秆中大量有机物白白浪费。
传统的秸秆粉碎机是将秸秆推倒后用拖拉机牵引，位于底部的刀具对秸秆进行粉碎，对于茎秆细小的，如玉米秸秆进行粉碎效果较好，但对于茎秆粗大的香蕉秸秆粉碎效果并不是很好，粗大的茎秆对粉碎刀具的要求较高，且一次粉碎并不能彻底切断香蕉秸秆，导致多数茎秆藕断丝连，使得秸秆在地里彻底腐烂时间较长，对土壤增肥有一定影响，且对拖拉机发动机功率有所限制。
因此，如何改变现有技术中，粉碎机不适用于茎秆粗大、含水率高以及纤维韧性强的秸秆粉碎的现状，减轻农民的处理香蕉秸秆的负担，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为克服现有技术缺点，本发明目的在于提供一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机，以解决处理上述背景技术中提到的问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机，包括机架、行走装置、切割装置、喂入装置、粉碎装置和传动装置，所述行走装置、切割装置、喂入装置和粉碎装置均设于机架上，所述行走装置设于机架的下方，所述切割装置位于机架的前端且用于切断香蕉秸秆，所述喂入装置设于机架上且用于将切断后的香蕉秸秆送入粉碎装置，所述粉碎装置位于喂入装置后方且用于粉碎切断后的香蕉秸秆，所述传动装置包括动力设备且动力设备与行走装置传动连接以实现自走。
优选的，所述切割装置包括切割刀辊和刀盘，所述刀盘设于切割刀辊上且同轴同向转动连接，所述刀盘呈圆形且外缘开刃以旋转切断香蕉秸秆。
优选的，所述喂入装置包括喂入刀辊和喂入挡板，所述喂入刀辊设于喂入挡板上；所述喂入刀辊包括右旋横向螺旋刀辊、纵向螺旋刀辊和左旋横向螺旋刀辊，所述右旋横向螺旋刀辊和左旋横向螺旋刀辊水平放置且异轴异向转动；所述右旋横向螺旋刀辊和左旋横向螺旋刀辊用于将香蕉秸秆初步切割粉碎并向中间聚集，所述纵向螺旋刀辊位于横向螺旋刀辊的后方且用于将香蕉秸秆向粉碎装置传递。
优选的，所述粉碎装置包括粉碎刀组，所述粉碎刀组包括多把粉碎刀组成且至少包括结构相同的行星粉碎刀和中心粉碎刀，所述行星粉碎刀设于中心粉碎刀外周且与所述中心粉碎刀反向转动以对香蕉秸秆进行粉碎作业。
更优选的，所述粉碎刀包括粉碎刀轴、粉碎刀盘和粉碎刀片，所述粉碎刀片与粉碎刀盘之间通过螺钉连接且所述粉碎刀盘与粉碎刀轴通过键连接，所述粉碎刀片两端开刃，法线内的刃口倾角为30°且法线外的刃口倾角为45°。
更优选的，所述粉碎刀还包括圆柱齿轮，所述圆柱齿轮设于粉碎刀轴的底端且与粉碎刀轴键连接，所述圆柱齿轮包括行星粉碎刀的行星圆柱齿轮和中心粉碎刀的中心圆柱齿轮，所述中心圆柱齿轮带动与其啮合的行星圆柱齿轮转动且所述行星粉碎刀与中心粉碎刀构成类恒星系统。
更优选的，所述粉碎装置还包括滚筒、进料装置和滚筒转筒齿轮组，所述滚筒套在粉碎刀组的外周且所述进料装置的底端与滚筒连接，所述滚筒的底端与滚筒转筒齿轮组固定连接且同轴同步转动。
优选的，所述切割装置、喂入装置和粉碎装置通过传动装置传动连接，所述传动装置包括第一传动机构、传动轴和第二传动机构；所述第一传动机构和第二传动机构均包括多条传动带，所述第一传动机构通过传动带将动力设备的动力传递至喂入装置且喂入装置通过传动带与所述传动轴传动连接，所述传动轴将动力传递至切割装置；所述第二传动机构将动力设备的动力传递至粉碎装置，再从粉碎装置传递至喂入装置。
更优选的，当所述切割装置的数量大于1时，所述传动装置还包括传动链且所述切割装置之间通过传动链连接。
更优选的，还包括输送装置且所述输送装置设于机架上，所述输送装置位于喂入装置和粉碎装置之间；所述输送装置包括传送轴和传送带，所述传送轴设于粉碎装置的顶端，所述传动带的一端设于传动轴上且另一端与动力设备的输出轴传动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的自走式香蕉秸秆粉碎还田机，包括机架、行走装置、切割装置、喂入装置、输送装置、粉碎装置和传动装置，切割装置与喂入装置相连，喂入装置和粉碎装置进料口通过输送装置的传送带相连接，传动装置固定于机架上，动力设备为传动装置提供动力，传动装置与行走装置相连，从而可以自走进行秸秆粉碎工作。
粉碎刀组包括多把粉碎刀，中心粉碎刀与行星粉碎刀反向转动，有效避免粉碎秸秆时粉碎刀组被缠绕，行星齿轮带动行星粉碎刀轴转动进行香蕉秸秆粉碎工作，保证秸秆还田。
工作时，动力设备给传动装置以动力，传动装置与行走装置相连，带动还田机进行自走，动力设备还能够通过传动单元带动粉碎装置运动，机器稳定运行过程中，香蕉秸秆被切断装置切断，粉碎机向前方行进的同时切断的香蕉秸秆进入喂入装置，香蕉秸秆先经过横向放置的一对异向转动螺旋刀辊推送至纵向螺旋刀辊，然后推送至输送装置，经由输送装置的传送带传送香蕉秸秆至粉碎装置中进行粉碎作业，最后经落料口抛洒还田，能够避免香蕉秸秆被粉碎后飞溅，防止刀辊被秸秆缠绕，保证秸秆还田。
本发明能够实现茎秆粗大的作物秸秆粉碎，提高粉碎还田机的适用范围，提高了香蕉秸秆的粉碎质量和粉碎工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的整体结构示意图；
图2为本发明实施例的另一角度的整体结构示意图；
图3为本发明实施例的切割装置的结构示意图；
图4为本发明实施例的喂入装置的结构示意图；
图5为本发明实施例的输送装置的结构示意图；
图6为本发明实施例的粉碎装置的结构示意图；
图7为本发明实施例的粉碎装置的粉碎刀辊的结构示意图；
图8为本发明实施例的传动装置的结构示意图；
图9为本发明实施例的传动装置的另一角度的结构示意图。
图中，各附图标记为：
1-机架；2-行走装置；3-切割装置；301-切割刀辊；302-刀盘；4-喂入装置；401-右旋横向螺旋刀辊；402-纵向螺旋刀辊；403-喂入挡板；404-左旋横向螺旋刀辊；405-圆锥齿轮；5-输送装置；501-传送轴；502-传送带；6-粉碎装置；601-粉碎刀；6011-行星粉碎刀轴；6012-粉碎刀盘；6013-粉碎刀片；6014-行星圆柱齿轮；6015-中心粉碎刀轴；6016-中心圆柱齿轮；602-滚筒；603-进料装置；604-滚筒转动齿轮组；605-轴向滚动轴承；606-液压杆；607-落料装置；608-中心齿轮传动轴；7-传动装置；701-第一传动机构；702-传动轴；703-发动机；704-传动链；705-第二传动机构。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合实施例并对照附图对本发明作进一步详细说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，可以是可拆卸连接，也可以是一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
如图1-2所示的一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机，包括机架1、行走装置2、切割装置3、喂入装置4、输送装置5、粉碎装置6和传动装置7且行走装置2、切割装置3、喂入装置4、输送装置5、粉碎装置6和传动装置7均设于机架1上；行走装置2设于机架1的下方，切割装置3位于机架1的前端且用于切断香蕉秸秆，喂入装置4设于机架1上且用于将切断后的香蕉秸秆送入粉碎装置6，粉碎装置6位于喂入装置4后方且用于粉碎切断后的香蕉秸秆，喂入装置4与粉碎装置6通过输送装置5传送香蕉秸秆，传动装置7包括动力设备且动力设备与行走装置2传动连接以实现自走，本实施例中的行走装置2采用轮式，动力设备采用的是发动机703，切割装置3、喂入装置4和粉碎装置6通过传动装置7传动连接。
如图3所示，切割装置3包括切割刀辊301和刀盘302，刀盘302设于切割刀辊301上且同轴同向转动连接，刀盘302呈圆形且外缘开刃以旋转切断香蕉秸秆，本实施例中共设有四个切割装置3且切割装置3处于同一平面上。
如图4所示，喂入装置4包括喂入刀辊、圆锥齿轮405和喂入挡板403，喂入刀辊和圆锥齿轮405均设于喂入挡板403上；喂入刀辊包括右旋横向螺旋刀辊401、纵向螺旋刀辊402和左旋横向螺旋刀辊404，其中，右旋横向螺旋刀辊401和左旋横向螺旋刀辊404水平放置且异轴异向转动；右旋横向螺旋刀辊401和左旋横向螺旋刀辊404用于将切割的香蕉秸秆向中间聚集，纵向螺旋刀辊402位于横向螺旋刀辊的后方且用于将香蕉秸秆向后传递；圆锥齿轮405设于纵向螺旋刀辊402的前端且与纵向螺旋刀辊402同轴同步转动，圆锥齿轮405用于与传动装置7传动连接以将动力传递至纵向螺旋刀辊402。
如图6-7所示，粉碎装置6包括粉碎刀组601、滚筒602、进料装置603、滚筒转筒齿轮组604、轴向滚动轴承605、液压杆606、落料装置607和中心齿轮传动轴608。粉碎刀组601由多把粉碎刀组成且包括结构相同的行星粉碎刀和中心粉碎刀，行星粉碎刀和中心粉碎刀反向转动对香蕉秸秆进行粉碎作业，可以保证粉碎刀组601不被香蕉秸秆缠绕；
粉碎刀包括粉碎刀轴、粉碎刀盘6012和粉碎刀片6013，粉碎刀盘6012与粉碎刀轴通过键连接，粉碎刀片6013螺旋设于粉碎刀盘6012上且与粉碎刀盘6012之间通过螺钉连接，粉碎刀片6013两端开刃，法线内的刃口倾角为30°，法线外的刃口倾角为45°。粉碎刀还包括圆柱齿轮，圆柱齿轮设于粉碎刀轴的底端且与粉碎刀轴键连接，圆柱齿轮包括行星粉碎刀的行星圆柱齿轮6014和中心粉碎刀的中心圆柱齿轮6016，中心圆柱齿轮6016带动与其啮合的行星圆柱齿轮6014转动，中心圆柱齿轮6016和行星圆柱齿轮6014上分别设有中心粉碎刀轴6015和行星粉碎刀轴6011，行星粉碎刀与中心粉碎刀构成类恒星系统。本实施例中，行星粉碎刀轴6011的数量为三个，三个行星粉碎刀与一个中心粉碎刀构成类恒星系统，滚筒602套在粉碎刀组601外且相对转动。滚筒转动齿轮组604包括主动大齿轮和从动小齿轮，滚筒602与主动大齿轮的上表面焊接为一体，主动大齿轮的下表面与轴向滚动轴承605的上表面焊接为一体。本实施例中，每个粉碎刀组601上沿轴向共设有五个粉碎刀盘6012，每个粉碎刀盘6012上沿周向固定三把粉碎刀片6013；
粉碎刀组601用于粉碎香蕉秸秆，滚筒602套在粉碎刀组601的外周且进料装置603的底端与滚筒602连接，滚筒602的底端与滚筒转筒齿轮组604的主动大齿轮固定连接且同轴同步转动，滚筒转筒齿轮组604的通过轴向滚动轴承605与中心齿轮传动轴608传动连接，轴向滚动轴承605的外周还设有安装圆板，液压杆606的顶端与安装圆板可转动连接、底端固定连接在机架1上，液压杆606用于稳定粉碎装置6；落料装置607设于粉碎装置6的最下方且套在中心粉碎刀轴608外，落料装置607用于将粉碎刀组601粉碎后的秸秆抛洒还田。
如图5所示，喂入装置4和粉碎装置6的进料口通过输送装置5连接，输送装置5包括传送轴501和传送带502，传送轴501设于粉碎装置6的进料装置603处，传动带502的一端设于传动轴501上且另一端与发动机703的输出轴传动连接，传动带502沿前后方向设于机架1上且运动方向为从喂入装置4到粉碎装置6。
如图8-9所示，传动装置7固定于机架1上，传动装置7的发动机703与行走装置2相连，从而可以实现装置的自走。传动装置7包括第一传动机构701、传动轴702、传动链704、第二传动机构705；其中，第一传动机构701和第二传动机构705均包括多条传动带，第一传动机构701通过传动带将发动机703的动力传递至喂入装置4的右旋横向螺旋刀辊401，右旋横向螺旋刀辊401通过传动带与传动轴702传动连接，传动轴702通过圆锥齿轮405将动力传递至纵向螺旋刀辊402，传动轴702再通过传动带将动力传递至切割装置3，切割装置3之间通过传动链704连接；第二传动机构705将发动机703的动力传递至粉碎装置6，再从粉碎装置6传递至喂入装置4的左旋横向螺旋刀辊404。
香蕉秸秆进入喂入装置4的纵向螺旋刀辊402的缓冲区间为490mm，纵向螺旋刀辊402上的螺旋刀片外径为340mm、厚度为5mm螺距为85mm。沿粉碎刀辊601轴向方向共设有五个粉碎刀盘6012，每个粉碎刀盘6012上设有三把粉碎刀片6013，粉碎刀片6013厚度为10mm，相邻粉碎刀盘6012的粉碎刀片6013同侧距离为35mm，粉碎刀辊601间的相邻粉碎刀片6013垂直距离为15mm，粉碎刀辊601的外径为500mm。
工作时，传动装置7带动整个机器稳定运行，香蕉秸秆被切断装置3切断，粉碎机向前进的同时对切断的香蕉秸秆进行喂入，香蕉秸秆被一对异向转动的横向螺旋刀辊401、404推送至纵向螺旋刀辊402，然后推送至输送装置5，经由输送装置5的传送带502传送香蕉秸秆至粉碎装置6中进行粉碎作业，粉碎刀片6013高速旋转，最后经落料装置607抛洒还田，实现香蕉秸秆机械化粉碎还田。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为更清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方法予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
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