一种用通用人字齿橡胶圈批量加工割草机压扁辊的方法技术领域
本发明属于牧草收获机械加工技术领域，尤其涉及割草压扁机人字齿橡胶压扁辊
批量加工的一种方法。
背景技术
割草压扁机能一次性完成豆科牧草刈割、柔和压扁和整齐铺条作业的牧草收获机
械，其中，人字形橡胶压扁辊是割草压扁机的核心部件，由于人字齿结构的橡胶压扁辊既可
将牧草茎杆柔和压裂又具有将牧草钳入的功能，使刈割后的压裂茎杆干燥速度等同于叶片
的干燥速度，从而提高了机械化作业效率和草产品品质而被广泛采用。但是目前人字齿橡
胶压扁辊存在着单件生产加工工艺复杂、橡胶磨损或遇杂物破损难以更换维修；批量生产
单一机型模具成本高，产品质量难以保证等问题，开发一种经济实用、质量可靠的人字齿橡
胶压扁辊的加工方法具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是解决现有人字齿橡胶压扁辊单件生产，加工工艺复杂、橡胶磨损
或遇石头铁丝等杂物破损难以更换维修；批量生产单一机型压扁辊模具成本高，橡胶产品
质量难以保证等问题，提供一种采用通用人字齿橡胶圈批量加工割草压扁机压扁辊的方
法，它具有加工设备通用，工艺简单、维护维修简便，产品成本低等优点。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案为：一种用通用人字齿橡胶压扁辊圈
批量加工上、下人字齿橡胶压扁辊包括有模具生产的通用左、右旋人字齿橡胶圈、强力粘结
胶、开槽沉头螺钉，其特征在于：通用左、右旋人字齿橡胶圈按一定方式排列组合呈宽或窄
型人字形结构，其通过左、右旋橡胶圈正n边形内壁依次镶嵌于正n边形钢辊外壁上，并通过
开槽沉头螺钉固连于左、右旋橡胶圈齿槽内，其端面通过强力粘结胶固粘为一体；其包括以
下加工步骤：a. 订购通用左、右旋人字齿橡胶圈；b.加工正n边形钢辊；c. 通用左、右旋人
字齿橡胶圈按一定方式排列组合呈宽或窄型人字形结构，依次通过其正n边形内壁镶嵌于
正n边形钢辊外壁上；d. 左、右旋人字齿橡胶圈端面通过强力粘结胶粘固为一体；e.左、右
旋橡胶圈齿槽通过螺旋方向间隔距离50mm设有的开槽沉头螺钉固连于正n边形钢辊上。
所述的通用左、右旋人字齿橡胶圈包括有左、右旋橡胶圈正n边形内壁，左、右旋橡
胶圈齿槽，左、右旋橡胶圈齿顶；所述的通用左、右旋人字齿橡胶圈按一定方式排列组合成
宽或窄型人字形结构，排列方式包括：1~3个通用左旋人字齿橡胶圈通过强力粘结胶对应固
粘于1~3个通用右旋人字齿橡胶圈为一体呈宽型人字形；或一对通用左、右旋人字齿橡胶圈
与另一对通用左、右旋人字齿橡胶圈通过强力粘结胶固粘为一体呈窄型人字形；所述的通
用左、右旋人字齿橡胶圈长L为200~500mm，外径φD为190~300mm，内径正n边形外切圆φd为
150~260mm；齿高h为15~25mm；左、右旋螺旋角B°为15°~60°。
所述的正n边形钢辊为正4~16边形钢辊，表面粗糙度为1.6um；左、右旋橡胶圈正n
边形内壁为正4~16边形内切于φd圆；所述的加工正n边形钢辊包括以下工艺流程：分别
车削钢管两端内止口台阶I和II到设计尺寸；分别车削两对连接钢板到设计尺寸；粗车
和半精车压扁辊轴，保证焊接连接钢板位置处的轴向、径向尺寸和形位精度；依次将两对
连接钢板焊接于压扁辊轴台阶上，并保证焊接位置精度和技术要求; 将距端面L1的内止
口台阶II处钢管外径均布钻8~16个均布圆孔,步骤包括：钳工画线，即在距端面L1的内止口
台阶II处钢管外圆划线，确定焊接小孔的轴向位置，然后用分度头在划线上等分出8~16个
焊接小孔孔心位置，最后在孔心位置钻通孔; 将焊有两组连接钢板的压扁辊轴依次焊接
到钢管两端内止口台阶I和II处，内止口台阶I处采用单面焊接，II处采用从钢管外径均布
钻有8~16个孔中采用点焊或塞焊或堆焊法焊满Φ6~Φ12mm小孔与钢管焊接为一体，形成钢
辊，保证钢辊焊接技术要求和形、位精度；精车焊接为一体的钢辊，保证钢辊外径φd表面
粗糙度不大于1.6um,钢辊两端轴心同轴度误差不超过0.05mm，钢辊外圆径向圆跳动误差不
超过0.05mm，钢辊端面连接钢板相对于两端轴心的垂直度误差不超过0.03mm；采用适宜
铣刀粗、精铣削钢辊外径为正n边形钢辊，保证表面粗糙度不大于1.6um。
所述的上、下人字齿橡胶压扁辊旋向相反，呈螺旋人字齿轮式啮合，啮合的左、右
旋橡胶圈齿槽根部和左、右旋橡胶圈齿顶边缘的圆弧半径R为2~5mm，其齿顶啮合间隙为零
时，啮合齿两侧的间隙X均匀且为1.5~3mm。
所述的通用左、右旋人字齿橡胶圈橡胶选用耐磨、抗老化、富弹性和抗裂性好的复
合橡胶材料；磨耗200~300，硬度50~90。
本发明结构和加工工艺创新而简单，具有以下有益效果：批量生产人字齿橡胶压
扁辊设备通用，工艺简单合理，适应性强，易于实现流水线作业；加工成本低，周期短；采用
通用左、右旋人字齿橡胶圈产品性价比高，通用性好，成本低；橡胶磨损或遇杂物破损易于
更换维修；产品质量可靠，本方法适宜生产不同割幅各类机型的割草压扁机橡胶压扁辊的
批量生产。
附图说明
附图1本发明呈窄型排列组合成的下人字齿橡胶压扁辊结构及其啮合示意图；
附图2为本发明呈宽型排列组合形成的下人字齿橡胶压扁辊结构示意图；
附图3为本发明通用左、右旋人字齿橡胶圈结构示意图；
附图4为本发明通用左、右旋人字齿橡胶圈排列组合呈窄型三维实体图；
附图5为本发明采用通用左、右旋人字齿橡胶圈形成的上、下压扁辊啮合三维实体图；
附图中：1.下人字齿橡胶压扁辊 10. 正n边形钢辊 11 连接钢板12. 正n边形钢管
13. 压扁辊轴2.通用左旋人字齿橡胶圈 21.左旋橡胶圈正n边形内壁 22. 左旋橡胶圈齿
槽 23. 左旋橡胶圈齿顶3.通用右旋人字齿橡胶圈 31.右旋橡胶圈正n边形内壁 32. 右旋
橡胶圈齿槽 33.右旋橡胶圈齿顶4. 强力粘结胶 5.上人字齿橡胶压扁辊 6.开槽沉头螺
钉。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明，以使本发明的优点和特征能更易
于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。
实施例1，如附图1～5所示，一种用通用人字齿橡胶压扁辊圈批量加工上、下人字
齿橡胶压扁辊（5、1）包括有模具生产的通用左、右旋人字齿橡胶圈（2、3）、强力粘结胶（4）、
开槽沉头螺钉（6），其特征在于：通用左、右旋人字齿橡胶圈（2、3）按一定方式排列组合呈宽
或窄型人字形结构，其通过左、右旋橡胶圈正n边形内壁（21、31）依次镶嵌于正n边形钢辊
（10）外壁上，并通过开槽沉头螺钉（6）固连于左、右旋橡胶圈齿槽（22、32）内，其端面通过强
力粘结胶（4）固粘为一体；其包括以下加工步骤：a. 订购通用左、右旋人字齿橡胶圈（2、3）；
b.加工正n边形钢辊；c. 通用左、右旋人字齿橡胶圈（2、3）按一定方式排列组合呈宽或窄型
人字形结构，依次通过其正n边形内壁镶嵌于正n边形钢辊（10）外壁上；d. 左、右旋人字齿
橡胶圈（2、3）端面通过强力粘结胶（4）粘固为一体；e.左、右旋橡胶圈齿槽（22、32）通过螺旋
方向间隔距离50mm设有的开槽沉头螺钉（6）固连于正n边形钢辊（10）上。
所述的通用左、右旋人字齿橡胶圈（2、3）包括有左、右旋橡胶圈正n边形内壁（21、
31）、左、右旋橡胶圈齿槽（22、32）、左、右旋橡胶圈齿顶（23、33）；所述的通用左、右旋人字齿
橡胶圈（2、3）按一定方式排列组合成宽或窄型人字形结构，排列方式包括：1~3个通用左旋
人字齿橡胶圈（2）通过强力粘结胶（4）对应固粘于1~3个通用右旋人字齿橡胶圈（3）为一体
呈宽型人字形；或一对通用左、右旋人字齿橡胶圈（2、3）与另一对通用左、右旋人字齿橡胶
圈（2、3）通过强力粘结胶（4）固粘为一体呈窄型人字形；所述的通用左、右旋人字齿橡胶圈
（2、3）长L为200~500mm，外径φD为190~300mm，内径正n边形外切圆φd为150~260mm；齿高h
为15~25mm；左、右旋螺旋角B°为15°~60°。
所述的正n边形钢辊（10）为正4~16边形钢辊，表面粗糙度为1.6um；左、右旋橡胶圈
正n边形内壁（21、31）为正4~16边形内切于φd圆；所述的加工正n边形钢辊（10）包括以下工
艺流程：分别车削钢管两端内止口台阶I和II到设计尺寸；分别车削两对连接钢板（11）
到设计尺寸；粗车和半精车压扁辊轴（13），保证焊接连接钢板（11）位置处的轴向、径向尺
寸和形位精度；依次将两对连接钢板（11）焊接于压扁辊轴（13）台阶上，并保证焊接位置
精度和技术要求; 将距端面L1的内止口台阶II处钢管外径均布钻8~16个均布圆孔,步骤
包括：钳工画线，即在距端面L1的内止口台阶II处钢管外圆划线，确定焊接小孔的轴向位
置，然后用分度头在划线上等分出8~16个焊接小孔孔心位置，最后在孔心位置钻通孔;
将焊有两组连接钢板（11）的压扁辊轴（13）依次焊接到钢管两端内止口台阶I和II处，内止
口台阶I处采用单面焊接，II处采用从钢管外径均布钻有8~16个孔中采用点焊或塞焊或堆
焊法焊满Φ6~Φ12mm小孔与钢管焊接为一体，形成钢辊，保证钢辊焊接技术要求和形、位精
度；精车焊接为一体的钢辊，保证钢辊外径φd表面粗糙度不大于1.6um,钢辊两端轴心同
轴度误差不超过0.05mm，钢辊外圆径向圆跳动误差不超过0.05mm，钢辊端面连接钢板（11）
相对于两端轴心的垂直度误差不超过0.03mm；采用适宜铣刀粗、精铣削钢辊外径为正n边
形钢辊（10），保证表面粗糙度不大于1.6um。
所述的上、下人字齿橡胶压扁辊（5、1）旋向相反，呈齿轮式啮合，啮合的左、右旋橡
胶圈齿槽（22、32）根部和左、右旋橡胶圈齿顶（23、33）边缘的圆弧半径R为2~5mm，其齿顶啮
合间隙为零时，啮合齿两侧的间隙X均匀且为1.5~3mm。
所述的通用左、右旋人字齿橡胶圈（2、3）橡胶选用耐磨、抗老化、富弹性和抗裂性
好的复合橡胶材料；磨耗200~300，硬度50~90。
按以上实施例加工上、下人字齿橡胶压扁辊（5、1），订购通用左、右旋人字齿橡胶
圈（2、3）长L为250mm，外径φD为190mm，内径正八边形外切圆φd为150mm；齿高h为15mm；左、
右旋橡胶圈齿槽（22、32）根部和左、右旋橡胶圈齿顶（23、33）边缘的圆弧半径R为3mm，其齿
顶啮合间隙为零时，啮合齿两侧的间隙X均匀且为2.05mm；左、右旋螺旋角B°为30°；加工正
八边形钢辊（10）表面粗糙度为1.6um；采用附图2排列组合方式：2个通用左旋人字齿橡胶圈
（2）通过强力粘结胶（4）对应固粘于2个通用右旋人字齿橡胶圈（3）为一体呈宽型人字形结
构，加工的上、下人字齿橡胶压扁辊应用于9GY1.2Q型前悬挂割草压扁机上，并在中国农业
科学院兰州畜牧兽药试验站大洼山牧草基地（水浇地）进行田间苜蓿草收获作业，收获第3
年第二茬初花期中兰一号苜蓿，条播，行距150mm，平均密度为580株/平方米,平均株高为
680mm，茎杆直径为1.1～3.9mm，平均含水率为72%。按照行业标准牧草收获机质量评价技术
规范NY/T2458-2013和国家标准割草压扁机压扁率/T21899-2008的试验方法和测定方法,
测得压扁率平均为92.1%。
实施例2，与实施例1方法相同,不同的是：采用附图1、4排列组合方式：一对通用
左、右旋人字齿橡胶圈（2、3）与另一对通用左、右旋人字齿橡胶圈（2、3）通过强力粘结胶（4）
固粘为一体呈窄型人字形橡胶压扁辊。本实施例加工的上、下人字齿橡胶压扁辊应用于
9GY1.2F手扶山地割草压扁机上，并进行田间牧草收获作业，作业地为中国农业科学院兰州
畜牧兽药试验站大洼山上牧草基地（水浇地），收获第3年第三茬初花期中兰一号苜蓿，撒
播，平均密度为560株/平方米,平均株高为580mm，茎杆直径为1.3～4.1mm，平均含水率为
69%，高为700mm，测得压扁率为91.8%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解
本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则
之内,所作的任何等效变化或修饰修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围
之内。