一种自走式链式开沟机.pdf

本实用新型属于一种自走式链式开沟机，由手扶拖拉机、挂接机构、减速箱和开沟装置组成。开沟装置通过中间的挂接机构与手扶拖拉机刚性联接，减速箱安装在挂接机构的前端面板上。开沟装置由主轴组合、链刀组合、机架组合、从动轴组合、升降一张紧组合和刮土机构组成。主轴组合通过轴承座联接在挂接机构侧板上，轴承座外安装有可绕其回转的升降套筒。链刀组合设有双节距链条，外链板等距地分布在链条上，外链板的一侧与对应的垫块联接，垫块的一侧与圆弧型刀片联接，刀片随链条在垂直面内回转，切削土壤。其结构简单，功耗较低，沟深、沟宽调节方便，可实现一机多用，适合于果园、蔬菜和油菜种植等作物的开沟作业。

1.  一种自走式链式开沟机，由手扶拖拉机(1)、挂接机构(3)、减速箱(2)和开沟装置(4)组成，其特征在于：所述的开沟装置(4)通过挂接机构(3)与手扶拖拉机(1)前桥齿轮箱后端面(20)刚性连接，减速箱(2)安装在挂接机构前端面板(19)上，开沟装置(4)由主轴组合(9)、链刀组合(11)、机架组合(12)、从动轴组合(13)、升降一张紧组合(14)和刮土机构(10)组成，主轴组合(9)通过轴承座(22)联接在挂接机构侧板(15)上，链刀组合(11)由双节距链条(33)、圆弧形刀片(32)和垫块(35)组成，外链板(34)等距地分布在链条(33)上，外链板(34)的一侧与对应的垫块(35)联接，垫块(35)的一侧与圆弧型刀片(32)联接。

2.  根据权利要求1所述的自走式链式开沟机，其特征在于：所述的挂接机构(3)由L形前端面板(19)和矩形侧板(15)组成，侧板(15)的前端通过螺栓联接在前端面板(19)的后端，侧板(15)中部开有圆孔，开沟装置(4)通过轴承座(22)穿过侧板(15)上的圆孔与侧板(15)联接。

3.  根据权利要求1所述的自走式链式开沟机，其特征在于：轴承座(22)外安装有升降套筒(23)，升降套筒(23)与轴承座(22)之间为间隙配合。

4.  根据权利要求1所述的自走式链式开沟机，其特征在于：所述的机架组合(12)位于主动链轮(25)之后，其上设有矩形支撑臂(29)，支撑臂(29)前端通过支撑板(28)连接在升降套筒支撑侧板(27)上，支撑臂(29)后端通过螺栓与从动链轮支撑板(30)联接。

5.  根据权利要求1所述的自走式链式开沟机，其特征在于：圆弧形刀片(32)的后角为12°，其宽度为40mm。

6.  根据权利要求1所述的自走式链式开沟机，其特征在于：外链板上的垫块(35)为中空的矩形块，其宽度为40mm。

一种自走式链式开沟机
所属技术领域
本实用新型涉及一种开沟机械，尤其是一种在小功率手扶式拖拉机基础上设计的自走式链式开沟机械。
背景技术
目前，开沟机主要有螺旋式、圆盘式以及回转链式等多种形式，国外生产的开沟机多为专用底盘，性能好，但结构复杂，成本高。为适应农田水利及园林工程建设我国研制过少量开沟机，这些机型大多在拖拉机的基础上改装而成，配套拖拉机功耗较高，对拖拉机改动大，传动装置结构复杂、传动路线长，操作性较差，不适应果园、蔬菜种植基地等作业环境。因此急需一种适应性好的小型自走式开沟机。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种自走式链式开沟机，其结构简单，功耗低，沟深、沟宽调节方便，挂接简易，保留了拖拉机的原有性能，可实现一机多用。
本实用新型的技术方案是：本实用新型由手扶拖拉机(1)、挂接机构(3)、减速箱(2)和开沟装置(4)组成，开沟装置(4)通过挂接机构(3)与手扶拖拉机(1)前桥齿轮箱后端面(20)刚性联接，减速箱(2)安装在挂接机构前端面板(19)上，开沟装置(4)由主轴组合(9)、链刀组合(11)、机架组合(12)、从动轴组合(13)、升降-张紧组合(14)和刮土机构(10)组成，主轴组合(9)通过轴承座(22)联接在挂接机构侧板(15)上，链刀组合(11)由双节距链条(33)、圆弧形刀片(32)和垫块(35)组成，外链板(34)等距地分布在链条(33)上，外链板(34)的一侧与对应的垫块(35)联接，垫块(35)的一侧与圆弧型刀片(32)联接。
挂接机构(3)由“L”形前端面板(19)和矩形侧板(15)组成，侧板(15)的前端通过螺栓联接在前端面板的后端，侧板(15)中部开有圆孔，开沟装置(4)通过轴承座(22)穿过侧板(15)上的圆孔与侧板(15)联接。
轴承座(22)外安装有升降套筒(23)，该升降套筒(23)可绕所述的轴承座(22)回转，所述的升降套筒(23)与轴承座(22)之间为间隙配合。
机架组合(12)位于主动链轮(25)之后，其上设有矩形支撑臂(29)，支撑臂(29)前端通过支撑板(28)联接在升降套筒支撑侧板(27)上，支撑臂(29)后端通过螺栓与从动链轮支撑板(30)联接。
圆弧形刀片(32)的后角为12°，其最佳宽度为40mm。外链板上的垫块(35)为中空的矩形块，其最佳宽度为40mm。
本实用新型的有益效果是：
(i)开沟装置(4)与拖拉机(1)之间为刚性联接，通过一个减速比为10的双级减速箱(2)实现了开沟装置(4)的主轴(24)回转和拖拉机(1)行走两方面减速，传动路线短，结构紧凑，保留了拖拉机的原有性能。
(ii)开沟装置(4)通过轴承座(22)联接在挂接机构(3)上，轴承座(22)上装有升降套筒(23)，它们之间为可相对回转的间隙配合，当主轴(24)带动轴上零件作回转运动时，升降-张紧装置(14)就可不通过与主轴(24)直接相连而达到绕主轴(24)轴心回转的目的，调节升降-张紧组合(14)与轴承座(22)的相对位置即可调节开沟装置(4)与地面之间的夹角大小，实现在没有液压设备的情况下开沟装置(4)的升降，方便调节沟深。且开沟装置(4)挖掘土壤时产生的法向载荷都由轴承座(22)及挂接机构(3)直接承担，从而避免了主轴(24)承担所有载荷的情况，保证较高的安全系数。
(iii)链条(33)为双排链，有利于刀片(32)的排列布置和传动的平稳性，切削土壤的刀片(32)可通过螺栓联接在外链板(34)上，安装和拆卸方便；刀片(32)呈圆弧型结构，有利于减小切削阻力。使用的刀片垫块(35)可方便调节刀片(32)在宽度方向的切削范围，易于调整沟宽。
(iv)机架组合(12)支撑臂(29)为矩形管结构，不仅能支撑链刀组合(11)与从动轴组合(13)，在开沟机工作时还承受链条(33)紧边受力后在其上滑动产生的法向载荷。在支撑臂(29)后端从动链轮支撑板(30)通过螺栓与其联接，调节螺栓的位置即可方便调整主、从动链轮(25)、(31)之间的中心距。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1：是本实用新型的示意图。
图2A：是本实用新型开沟装置与拖拉机刚性联接的主视图。
图2B：是本实用新型开沟装置与拖拉机刚性联接的俯视图。
图3：是本实用新型的挂接机构示意图。
图4：是本实用新型的主轴组合示意图。
图5：是本实用新型的升降-张紧组合示意图。
图6：是本实用新型的机架组合示意图。
图7A：是本实用新型的刀片主视图。
图7B：是本实用新型的刀片俯视图。
图8：是本实用新型的垫块示意图。
图9：是本实用新型刀片排列方式的示意图。
图中，1.手扶拖拉机，2.减速箱，3.挂接机构，4.开沟装置，5.柴油机动力输出带轮，6.前桥动力输入带轮，7.减速箱动力输入带轮，8.减速箱动力输出带轮，9.主轴组合，10.刮土机构，11.链刀组合，12.机架组合，13.从动轴组合，14.升降-张紧组合，15.挂接机构侧板，16.主轴动力输入链轮，17.减速箱动力输出链轮，18.端面联接螺栓，19.挂接机构前端面板，20.前桥齿轮箱后端面，21.轴承，22.轴承座，23.升降套筒，24.主轴，25.主动链轮，26.螺旋排土器，27.升降套筒支撑侧板，28.支撑板，29.支撑臂，30.从动链轮支撑板，31.从动链轮，32.刀片，33.链条，34.外链板，35.垫块。
具体实施方式
实施例1
开沟装置(4)通过挂接机构(3)与手扶拖拉机(1)刚性联接，减速比为10的双级减速箱(2)安装在挂接机构的“L”前端面板(19)上。手扶拖拉机(1)动力经柴油机动力输出带轮(5)传递至减速箱动力输入带轮(7)处，减速后分成两部分，一部分通过减速箱动力输出带轮(8)传至手扶拖拉机(1)前桥动力输入带轮(6)处，实现手扶拖拉机(1)前进速度的减速；另一部分通过减速箱动力输出链轮(17)传至开沟装置(4)主轴动力输入链轮(16)处。主轴(24)回转，并带动其上的主动链轮(25)转动，链条(33)紧边上的刀片(32)沿机架支撑臂(29)向上移动，连续切削土壤。切削下来的土壤在刀片(32)的带动下绕过主动链轮(25)卸载，卸载后的刀片(32)沿机架支撑臂(29)的上侧往下运动，绕过从动链轮(31)后继续切削土壤，如此连续不断的工作。在主动链轮(25)处落下来的土壤，经过侧面的螺旋排土器(26)被分到沟的一侧，开沟机同时前行，形成沟槽，如图2A、图2B所示。
主轴组合(9)通过轴承座(22)联接在挂接机构侧板(15)上，轴承座(22)右边安装有主动链轮(25)，轴承座(22)左边的法兰盘通过螺栓与挂接机构侧板(15)相连，轴承座(22)外安装有升降套筒(23)，轴承座(22)上焊接有升降套筒支撑侧板(27)，升降套筒(23)与轴承座(22)之间为可相对回转的间隙配合，则升降-张紧装置(14)可绕主轴(24)轴心回转，调节升降-张紧组合(24)与轴承座(22)的相对位置即可调节开沟装置(4)与地面之间的夹角大小，实现开沟装置(4)的升降，方便调节沟深，本实用新型的优化技术参数是：夹角设计为45°时，其开沟的沟深为650mm，夹角设计为15°时，其开沟的沟深为240mm，即可调的沟深范围为：240mm～650mm，主轴组合及其联接方式如图4、图5所示。
参见图6：机架组合(12)位于主动链轮(25)之后，其上设有支撑臂(29)，支撑臂(29)前端通过支撑板(28)联接在升降套筒支撑侧板(27)上，支撑臂(29)后端通过螺栓与从动链轮支撑板(30)相连，从动链轮支撑板(30)末端装有从动轴组合(13)。
链刀组合围绕在主动链轮(25)、机架组合(12)和从动轮链(31)上，其上设有双节距链条(33)，链条(33)为双排输送链，节距为63.5mm，链条(33)上等距分布有外链板(34)，外链板(34)、垫块(35)和圆弧型刀片(32)通过螺栓联接在一起，均匀的分布在封闭的链条(33)上。刀片(32)为圆弧型结构，后角为12°，最佳宽度为40mm，切削土壤一侧的刃口长度最佳为80mm。外链板(34)的基本形状为腰圆型标准链板，并向外伸展成为一矩形联接板。垫块(35)为中空的矩形块，最佳宽度为40mm，如图7、图8。
根据不同的沟宽要求，刀片(32)在外链板(34)上有不同的交错排列联接方式。当需要开300mm宽的沟槽时，每8把刀片(32)为一组，前两把刀片(32)背对着装在第一和第二链节的外链板(34)上，切削位于链条(33)中部的土壤，接着两把刀片(32)正对着装在第三和第四链节的外链板(34)上，后两把刀片(32)各自加入一个垫块(35)后正对着装在第五和第六链节的外链板(34)上，最后两把刀片(32)各加入两个垫块(35)后正对着装在第七链节的外链板上(34)，链条(33)上总共可装3组刀片，如图9所示。当需要开230mm宽的沟槽时，只需将开300mm宽的沟槽方案中的最后两把刀片(32)各加入一个垫块(35)后正对着装在第七链节的外链板(34)上，此时链条(33)上总共可装3组刀片(32)。当需要开150mm宽的沟槽时，每4把刀片(32)为一组，前两把刀片(32)背对着装在第一和第二链节的外链极(34)上，切削位于链条(33)中部的土壤，后两把刀片(32)正对着装在第三和第四链节的外链板(34)上，封闭链条上总共可装5组刀片(32)。正是基于这样设计，从而大大提高了本实用新型的开沟性能，实现了开沟作业的又好又快的发明效果。