《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》是農業部南京農業機械化研究所於2012年10月18日申請的發明專利，該專利的公布號為：CN102884888A，專利公布日：2013年01月23日，該專利申請號為2012103974622，發明人是胡志超，吳峰，陳有慶，曹明珠，劉敏基，王海鷗，張延化，王伯凱。
《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》涉及農業機械中的一種施肥、播種機，一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組，包括自前往後的拖拉機和施肥機、播種機，其特徵在於：所述施肥機、播種機為施肥播種一體機；在拖拉機和施肥播種一體機之間，連線由拖拉機動力輸出軸（15）為動力的秸稈粉碎清秸機；秸稈粉碎清秸機中水平旋轉刀軸（3）上徑向配置多根碎秸刀（2），在碎秸刀（2）的後方是攪龍（5），輸出端配置風機（4），經管路向後送至施肥播種一體機上方的秸稈拋送口（12）。《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》改變粉碎秸稈時的工作部件碎秸刀受力狀況，減少故障，提高了工作效率，降低了作業成本，且施肥播種後可直接被前方粉碎清秸機粉碎的秸稈所覆蓋，覆蓋效果良好，提高了碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸作業水平。
2020年7月14日，《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組
- 公布號：CN102884888A
- 地址：江蘇省南京市玄武區柳營100號
- 公布日：2013年01月23日
- 發明人：胡志超，吳峰，陳有慶，曹明珠，劉敏基，王海鷗，張延化，王伯凱
- 申請號：2012103974622
- Int. Cl.：A01B49/06(2006.01)I
- 申請日：2012年10月18日
- 專利代理機構：上海伯瑞傑智慧財產權代理有限公司
- 申請人：農業部南京農業機械化研究所
- 代理人：季申清
- 專利類型：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
提高複種指數是解決人多地少，耕地不足的一個重要措施。在中國黃淮海地區，冬小麥收穫後，下茬還會種植一季夏花生、大豆或者玉米等作物。但農田殘留的大量小麥秸稈嚴重影響了夏花生、大豆或者玉米等下茬作物的播種，農民往往會偷偷焚燒秸稈，之後再進行播種，但焚燒秸稈會造成嚴重的空氣污染，政府已明令禁止。
小麥收穫後田間存在的大量秸稈，極易造成傳統免耕播種機種鏟和肥鏟的掛草、壅堵，整機無法正常工作，即使能夠播種，也容易造成架種、斷苗等後果。
另外，冬小麥收穫後的下茬花生、大豆或者玉米等作物，要求越早播種越好，如果採用人工清理秸稈，費時費力，可能就會致使花生、大豆或者玉米播種不及時，影響產量；採用秸稈粉碎後深翻，再旋耕後播種的技術措施，雖然能解決麥茬地播種問題，不同機具需要下地三至四次，費時費工。
針對以上問題，該行業提出了專利《免耕播種機清秸覆秸裝置》CN101731033A改良結構，該方案是由整根鏈條或兩根鏈條循環旋轉，拔齒固定在鏈條上循環移動，往側部翻拔輸送。另有專利《定軸剛齒式茬地種床整備裝置》CN102415233A，則是在三根軸上分別配置三把拔齒，同步轉動相繼往側部翻拔、傳遞、輸送。此兩方案克服人工清理秸稈化費勞力，耽誤時間的問題，提供了兩種免耕的播種機結構，具有一定的優點和創造性。
但是，上述兩種技術方案還存在兩個共同的不足，其一，兩項技術方案清理秸稈的拔齒在旋轉側向輸送運行的同時在向前前進，拔齒同時受到側向的拔動力和秸桿相對向後推力，複合方向的受力極易造成秸稈清理刀的折彎折斷或者安裝秸稈清理刀的刀軸變形斷裂，對拔齒受力不利的影響，在使用實踐中經常發生拔齒彎曲、變形或折斷的情況，不僅維修成本高，而且嚴重影響農時工效。其二，由於上述兩技術方案是將秸稈側向進行翻蓋，第一趟作業時側部尚未進行過播種，因此向側邊翻拔的秸桿不能起到播種後的覆蓋作用，而最後一趟播種後的田壟需要覆蓋時，但是作業已經完成，沒有秸桿再為其覆蓋了，因此，此兩項缺陷制約了前述兩項專利技術的推廣套用，或使用效果受影響，該領域的用戶迫切希望進一步改進。
發明內容
專利目的
《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》的目的在於針對上述2012年技術的不足，提供能夠克服粉碎秸桿時工作部件受力不良，故障較多的問題，而且對田壟施肥播種後能及時進行覆蓋的一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組結構。
技術方案
《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》的目的由如下技術方案實現。
一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組，包括自前往後的拖拉機和施肥機、播種機，其特徵在於：
所述施肥機、播種機為施肥播種一體機；
在拖拉機和施肥播種一體機之間，連線由拖拉機動力輸出軸為動力的秸稈粉碎清秸機；
所述的秸稈粉碎清秸機為橫向寬幅箱體式，在箱體內與拖拉機前進方向相垂直，設定水平旋轉刀軸，在刀軸上徑向配置多根碎秸刀，多根碎秸刀以螺旋線方式排布在刀軸上，碎秸刀的旋轉方向與拖拉機輪的轉動方向相反，在碎秸刀的後方是一橫置攪龍，橫置攪龍的輸出端配置風機，經管路向後送至施肥播種一體機上方，管路的出口端配置具有可調式秸稈導流板的秸稈拋送口；
所述秸稈拋送口拋灑出的秸稈範圍在寬度上與所述施肥播種一體機的寬度相當；
所述秸稈粉碎清秸機以前三點懸掛與所述拖拉機連線，所述秸稈粉碎清秸機以後三點懸掛與所述施肥播種一體機連線,後三點懸掛的上拉桿為長度可調且避震的結構；
所述拖拉機動力輸出軸為刀軸、橫置攪龍和風機提供動力。
對於播種小麥、玉米、大豆、花生之類作物時，採用結構緊湊的施肥播種一體機已是成熟的技術，該技術方案在施肥播種前，先由秸稈粉碎清秸機進行先導作業，秸稈粉碎清秸機“為橫向寬幅箱體式，在箱體內與拖拉機前進方向相垂直，設定水平旋轉刀軸，在刀軸上徑向配置多根碎秸刀，多根碎秸刀以螺旋線方式排布在刀軸上，碎秸刀的旋轉方向與拖拉機輪的轉動方向相反”，因此碎秸刀是以固定在刀軸上，由刀軸旋轉帶動進行純粹向前旋轉甩動運動，碎秸刀受力情況比較簡單，僅受一個方向力，容易針對性予以解決，在該技術方案的試驗和使用過程中，未發生一起碎秸刀受力受損發生故障。
該技術方案，碎秸刀高速旋轉，衝擊直立或倒伏的秸桿，由於秸稈粉碎清秸機的箱體中配置風機，在秸桿的餵入口處形成負壓，在負壓的作用下秸桿被吸入機殼箱體內，並且與箱體內的定齒相接觸受到剪下、錘擊，再被氣流和攪龍輸送到風機處，“經管路向後送至施肥播種一體機上方，管路的出口端配置具有可調式秸稈導流板的秸稈拋送口”，拋出的粹秸桿恰好向後完整地覆蓋了剛完成施肥和播種的田壟上，這是因為該技術方案“在拖拉機和施肥播種一體機之間，連線由拖拉機動力輸出軸為動力的秸稈粉碎清秸機”。
由於該技術方案“管路的出口端配置具有可調式秸稈導流板的秸稈拋送口”，因此所述秸稈拋送口拋灑出的秸稈範圍在寬度上能夠實現與所述施肥播種一體機的寬度相當。
作為農業機械的拖拉連線通常採用三角形的三點懸掛方式，該技術方案中特彆強調和限定，“所述秸稈粉碎清秸機以後三點懸掛與所述施肥播種一體機連線,後三點懸掛的上拉桿為長度可調且避震的結構”，由於拖拉機不是直接拖拉施肥播種一體機進行作業，而是在拖拉機和施肥播種一體機之間連線了秸稈粉碎清秸機，因此如果簡單採用傳統的三點懸掛方式常常會造成播種位置不正確、不準確而影響播種質量，以至影響後期的生長、管理，因此，必須採用後三點懸掛的上拉桿為長度可調且避震的結構，忽視此技術特徵，會影響該技術方案的實施質量甚至成敗。
該技術方案所述拖拉機動力輸出軸同時給秸稈粉碎清秸機旋轉刀軸、橫置攪龍和風機提供動力，並牽引施肥播種一體機，實現施肥和播種作業。
有益效果
《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》的有益效果，通過上述說明介紹，可以清楚、直接地理解和了解《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》的優越性，克服了2012年技術的兩個嚴重弊端，第一，作為粉碎秸桿時的工作部件碎秸刀受力狀況簡單，主要由刀軸旋轉帶動的甩動運動，僅在根部受一個方向的力，因此易於解決，試用中不再出現故障，避免更換、修理，提高了工作效率，降低了作業成本。第二，施肥播種後可直接被覆蓋前方粉碎清秸機粉碎的秸桿，覆蓋效果良好，不存在空覆蓋和無覆蓋的情況，提高了碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸作業水平。
附圖說明
圖1為《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》是實施方式的整體結構配置圖；
圖2為《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》中一實施例，後三點懸掛的上拉桿部件的結構圖；
圖3為《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》中一實施例，可調式秸稈導流板部件的結構立體圖；
圖4為《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》中一實施例，碎秸刀部件從拖拉機先進的側面方向觀看結構圖；
圖5是圖4的碎秸刀略微震動彈起一小夾角的結構視圖；
圖6是圖4的左視圖。
圖中：
1是拖拉機，2是碎石刀，2a是銷軸，2b是止退銷，2c是支架，3是刀軸，4是風機，5是攪龍，6是肥鏟，7是種鏟，8是地輪，9是覆土輪，10是種箱，11是肥箱，12是秸桿拋送口，13是後三點懸掛，13a是雙頭螺紋調節器，13b是彈簧，14是前三點懸掛，15是動力輸出軸。
技術領域
《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》涉及農業機械中的一種施肥、播種機，尤其是涉及農作物收穫後，在殘留前茬秸稈農田中施肥播種花生、玉米、大豆、小麥之類作物時，具有碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸等多功能的作業機組。
權利要求
1.一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組，包括自前往後的拖拉機和施肥機、播種機，其特徵在於：所述施肥機、播種機為施肥播種一體機；在拖拉機和施肥播種一體機之間，連線由拖拉機動力輸出軸（15）為動力的秸稈粉碎清秸機；所述的秸稈粉碎清秸機為橫向寬幅箱體式，在箱體內與拖拉機前進方向相垂直，設定水平旋轉刀軸（3），在刀軸（3）上徑向配置多根碎秸刀（2），多根碎秸刀（2）以螺旋線方式排布在刀軸（3）上，碎秸刀（2）的旋轉方向與拖拉機輪的轉動方向相反，在碎秸刀（2）的後方是一橫置攪龍（5），橫置攪龍（5）的輸出端配置風機（4），經管路向後送至施肥播種一體機上方，管路的出口端配置具有可調式秸稈導流板的秸稈拋送口（12）；所述秸稈拋送口（12）拋灑出的秸稈範圍在寬度上與所述施肥播種一體機的寬度相當；所述秸稈粉碎清秸機以前三點懸掛（14）與所述拖拉機連線，所述秸稈粉碎清秸機以後三點懸掛（13）與所述施肥播種一體機連線,後三點懸掛（13）的上拉桿為長度可調且避震的結構；所述拖拉機動力輸出軸（15）為刀軸（3）、橫置攪龍（5）和風機（4）提供動力；所述秸稈拋送口（12）呈橫向喇叭狀，喇叭口內設定多片呈放射狀配置的導流夾板；所述施肥播種一體機的結構為，在機架的上方前、後配置肥箱（11）和種箱（10），在肥箱（11）的下部配置肥鏟（6），在種箱（10）的下部配置地輪（8）撥動排種器，在地輪（8）後方配置覆土輪（9）；所述後三點懸掛（13）的上拉桿結構為，在拉桿中設定由螺紋連線形式的長度調節機構，以及由減震彈簧的避震結構。
2.根據權利要求1所述碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組，其特徵在於所述碎秸刀（2）為矩形金屬板條結構，端部由前進方向看呈丫字狀向兩側分開的甩刀結構，丫叉的夾角為100—60度。
3.根據權利要求1所述碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組，其特徵在於所述碎秸刀（2）由銷軸結構以徑向鉸接方式固定在刀軸（3）上。
4.根據權利要求1所述碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組，其特徵在於所述碎秸刀（2）的運動軌跡為余擺線。
5.根據權利要求1所述碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組，其特徵在於所述風機（4）位於秸稈粉碎清秸機箱體的一側或中間，所述風機（4）為離心風機或軸流風機。
實施方式
以下結合附圖進一步詳細說明《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》的結構。
一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組，包括自前往後的拖拉機和施肥機、播種機；
所述施肥機、播種機為施肥播種一體機；
在拖拉機和施肥播種一體機之間，連線由拖拉機動力輸出軸15為動力的秸稈粉碎清秸機；
所述的秸稈粉碎清秸機為橫向寬幅箱體式，在箱體內與拖拉機前進方向相垂直，設定水平旋轉刀軸3，在刀軸3上徑向配置多根碎秸刀2，多根碎秸刀2以螺旋線方式排布在刀軸3上，碎秸刀2的旋轉方向與拖拉機輪的轉動方向相反，在碎秸刀2的後方是一橫置攪龍5，橫置攪龍5的輸出端配置風機4，經管路向後送至施肥播種一體機上方，管路的出口端配置具有可調式秸稈導流板的秸稈拋送口12；
所述秸稈拋送口12拋灑出的秸稈範圍在寬度上與所述施肥播種一體機的寬度相當；
所述秸稈粉碎清秸機以前三點懸掛14與所述拖拉機連線，所述秸稈粉碎清秸機以後三點懸掛13與所述施肥播種一體機連線,後三點懸掛13的上拉桿為長度可調且避震的結構；
所述拖拉機動力輸出軸15為刀軸3、橫置攪龍5和風機4提供動力。
所述碎秸刀2為矩形金屬板條結構，端部由前進方向看呈丫字狀向兩側分開的甩刀結構，丫叉的夾角為100—60度。如此結構，碎秸刀2的受力狀況更好，較寬的板面具有較強的抗切斷的折彎的剛性和強度，丫字狀的甩刀結構又有較好的粉碎、捶擊作用,根據秸桿作物品種不同，根據秸桿直立，或倒伏程度不同，選用不同的丫叉夾角大小，直立的選用夾角大，倒伏的選用夾角小，更易夾持粉碎，粉碎效率高。
所述碎秸刀2由銷軸結構以徑向鉸接方式固定在刀軸3上。碎秸刀2以高速旋轉“甩刀”方式作業，因此採用鉸接方式固定在刀軸3作業，在甩動作業時既不影響作業質量，又能進一步減弱和改善碎秸刀2的受力狀況。作為實施例，在刀軸3上固定一對Ｌ狀的支架2c，在支架2c的對應面上開設圓孔，碎石刀2根部開設銷軸孔，並嵌入一對Ｌ狀支架2c中間，銷軸2a穿入Ｌ狀支架2c的圓孔和碎石刀2根部的銷軸孔，碎石刀2可繞銷軸2a轉動，鉸接於刀軸3上。
所述碎秸刀2的運動軌跡為余擺線。如此運動軌跡，能對田壟上直立和倒伏的秸桿較好的進行粉碎和餵入秸稈粉碎清秸機內。
所述風機4位於秸稈粉碎清秸機箱體的一側或中間，所述風機4為離心風機或軸流風機。根據作業需要，設計製作攪龍的結構和旋向為整段式或分段式，可實現位於風機4及輸出管路配置在秸稈粉碎清秸機箱體的一側或中間，便於針對性地覆蓋後面施肥播種的田壟，位於一側便於製作，位於中間，對於幅寬較大的田壟覆蓋狀況較好。當然，也可採用加長管路長度，引伸至田壟的中間位置，或者改變、調節秸稈拋送口12的秸稈導流板結構來實現。
所述施肥播種一體機的結構為，在機架的上方前、後配置肥箱11和種箱10，在肥箱11的下部配置肥鏟6，在種箱10的下部配置地輪8撥動排種器，在地輪8後方配置覆土輪9。如此結構的施肥播種一體機結構比較適用於《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》的技術方案。
所述後三點懸掛13的上拉桿結構為，在拉桿中設定由螺紋連線形式的長度調節機構，以及由減震彈簧的避震結構。採用兩段或三段螺紋連線、調節上拉桿長度，可以方便地實現無級調節長度，提高作業的質量，而採用減震彈簧是一種結構簡單、效果良好的避震結構方式。
所述秸稈拋送口12呈橫向喇叭狀，喇叭口內設定多片呈放射狀配置的導流夾板。在喇叭口內改變導流夾板的角度、長度可以方便地實現改變秸稈拋送口12的拋送方向和幅寬。
榮譽表彰
2020年7月14日，《一種碎秸、清秸、施肥、播種、覆秸多功能機組》獲得第二十一屆中國專利優秀獎。
