本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種單動(dòng)力源旋轉(zhuǎn)拉拔對(duì)向切割式水田除草裝置。

背景技術(shù)：

1、水稻是我國(guó)主要的糧食作物之一，提升水稻產(chǎn)量對(duì)促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障國(guó)家糧食安全具有重要意義。稻田雜草對(duì)水稻的生長(zhǎng)具有抑制作用，增加病蟲(chóng)害的發(fā)生幾率，是影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的主要原因。相較于人工除草、化學(xué)除草，機(jī)械除草以其自動(dòng)化程度高、環(huán)境污染小、應(yīng)用成本低的優(yōu)點(diǎn)，在水田除草流程中逐步得到廣泛應(yīng)用。

2、然而，現(xiàn)有的機(jī)械式除草方式主要以通過(guò)除草輪與土壤互作，將雜草壓埋入水中，這可能無(wú)法徹底殺滅雜草導(dǎo)致雜草根部產(chǎn)生二次生長(zhǎng)，影響除草效果；拉拔式除草裝置能夠使雜草連同其根系一同脫離土壤，但拉拔后的雜草落回田中仍存在生長(zhǎng)的可能；如何在一次除草的同時(shí)抑制雜草的二次生長(zhǎng)已成為亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種單動(dòng)力源旋轉(zhuǎn)拉拔對(duì)向切割式水田除草裝置；通過(guò)拉拔裝置將雜草夾持后拔出，并由配合的切割裝置將雜草切碎抑制雜草二次生長(zhǎng)；同時(shí)，采用單動(dòng)力源設(shè)計(jì)，整機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)高效高質(zhì)量除草作業(yè)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

3、一種單動(dòng)力源旋轉(zhuǎn)拉拔對(duì)向切割式水田除草裝置，可掛接于插秧機(jī)5后端進(jìn)行水田除草作業(yè)，其特征在于，包括機(jī)架1、驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)裝置2、旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)拉拔裝置3和回轉(zhuǎn)對(duì)切裝置4。

4、所述驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)裝置2與機(jī)架1固接，產(chǎn)生扭矩并向安裝于下部的旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)拉拔裝置3和回轉(zhuǎn)對(duì)切裝置4傳遞動(dòng)力。

5、所述機(jī)架1包括主架體1-1與安裝架體1-2；安裝架體1-2共有6組，等距并排固接于主架體1-1下端。

6、所述驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)裝置2包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-1、傳動(dòng)軸2-2、傳動(dòng)圓柱凸輪2-3、同步帶系統(tǒng)2-4與橫向移動(dòng)架2-5。

7、所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)2-1固接于機(jī)架1側(cè)面，其動(dòng)力輸出軸與傳動(dòng)軸2-2傳遞扭矩；同步帶系統(tǒng)2-4共有6組，與傳動(dòng)圓柱凸輪2-3共同通過(guò)鍵連接安裝于傳動(dòng)軸2-2上；橫向移動(dòng)架2-5上端與傳動(dòng)圓柱凸輪2-3輪槽連接。

8、所述同步帶系統(tǒng)2-4包括上側(cè)帶輪2-4-1、同步帶2-4-2、下側(cè)帶輪2-4-3與張緊裝置2-4-4；上側(cè)帶輪2-4-1與傳動(dòng)軸2-2鍵連接，通過(guò)同步帶2-4-2將動(dòng)力傳遞至下側(cè)帶輪2-4-3；張緊裝置2-4-4安裝于機(jī)架后側(cè)并與同步帶2-4-2接觸，保持同步帶2-4-2張緊。

9、所述旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)拉拔裝置3共6組，每組均包括橫向移動(dòng)夾取裝置3-1與旋轉(zhuǎn)拉拔裝置3-2。

10、所述橫向移動(dòng)夾取裝置3-1包括夾取裝置架體3-1-1與夾取盤(pán)3-1-2；夾取裝置架體3-1-1上端與橫向移動(dòng)架2-5固接，隨橫向移動(dòng)架2-5共同移動(dòng)；夾取盤(pán)3-1-2共有五片，等距固接于夾取裝置架體3-1-1下側(cè)；每組夾取盤(pán)3-1-2上側(cè)均設(shè)有對(duì)切裝置安裝孔3-1-3。

11、所述旋轉(zhuǎn)拉拔裝置3-2包括拉拔裝置轉(zhuǎn)軸3-2-1與旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2；旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2共有四片，等距固接于拉拔裝置轉(zhuǎn)軸3-2-1上；拉拔裝置轉(zhuǎn)軸3-2-1一端與安裝架體1-2連接，另一端鍵連接于下側(cè)帶輪2-4-3，由下側(cè)帶輪2-4-3驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

12、所述回轉(zhuǎn)對(duì)切裝置4共有6組，均包括對(duì)切掛接與承載裝置4-1、雙向回轉(zhuǎn)齒輪裝置4-2、對(duì)向切割裝置4-3。

13、所述對(duì)切掛接與承載裝置4-1包括齒輪箱4-1-1、掛接架4-1-2；掛接架4-1-2固接于齒輪箱4-1-1一端與對(duì)向切割裝置4-3一端，并通過(guò)螺栓與橫向移動(dòng)架2-5連接，使對(duì)切掛接與承載裝置4-1隨橫向移動(dòng)架2-5移動(dòng)而橫向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)與橫向移動(dòng)夾取裝置3-1的同步橫向運(yùn)動(dòng)。

14、所述雙向回轉(zhuǎn)齒輪裝置4-2包括固定齒條4-2-1、直齒輪4-2-2與錐齒輪對(duì)轉(zhuǎn)系統(tǒng)4-2-3；固定齒條4-2-1通過(guò)螺釘與安裝架體1-2固接，并與直齒輪4-2-2嚙合；直齒輪4-2-2通過(guò)軸承座連接安裝于齒輪箱4-1-1內(nèi)；橫向移動(dòng)架2-5帶動(dòng)隨齒輪箱4-1-1同步橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)，直齒輪4-2-2隨之同步橫向運(yùn)動(dòng)，并在固定齒條4-2-1的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)。

15、所述錐齒輪對(duì)轉(zhuǎn)系統(tǒng)4-2-3包括錐齒輪架4-2-3-1、頂端錐齒輪4-2-3-2、遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)錐齒輪4-2-3-3與近端旋轉(zhuǎn)錐齒輪4-2-3-4；錐齒輪架4-2-3-1安裝于齒輪箱4-1-1內(nèi)，頂端錐齒輪4-2-3-2、遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)錐齒輪4-2-3-3與近端旋轉(zhuǎn)錐齒輪4-2-3-4可旋轉(zhuǎn)的安裝于錐齒輪架4-2-3-1上。

16、所述直齒輪4-2-2與頂端錐齒輪4-2-3-2通過(guò)軸連接，使頂端錐齒輪4-2-3-2隨直齒輪4-2-2轉(zhuǎn)動(dòng)而同步轉(zhuǎn)動(dòng)；遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)錐齒輪4-2-3-3與近端旋轉(zhuǎn)錐齒輪4-2-3-4分別與頂端錐齒輪4-2-3-2兩側(cè)嚙合，并隨頂端錐齒輪4-2-3-2旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)同步的反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

17、所述對(duì)向切割裝置4-3包括內(nèi)軸4-3-1、外軸4-3-2與對(duì)切刀4-3-3；內(nèi)軸4-3-1及外軸4-3-2穿過(guò)對(duì)切裝置安裝孔3-1-3，一端通過(guò)軸承可轉(zhuǎn)的安裝于掛接架4-1-2內(nèi)，另一端分別通過(guò)鍵與聯(lián)軸器與遠(yuǎn)端旋轉(zhuǎn)錐齒輪4-2-3-3及近端錐齒輪4-2-3-4連接，實(shí)現(xiàn)同步反向轉(zhuǎn)動(dòng)。

18、所述對(duì)切刀4-3-3共有8組，均包括內(nèi)軸刀4-3-3-1與外軸刀4-3-3-2；所有內(nèi)軸刀4-3-3-1與外軸刀4-3-3-2均通過(guò)螺釘連接并列排布安裝于內(nèi)軸4-3-1與外軸4-3-2上并隨之同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

19、相鄰兩片夾取盤(pán)3-1-2之間的距離l1為50-60mm，為水稻秧苗行距的1/5；相鄰兩片旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2之間的距離為l2，l2=l1。

20、所述夾取盤(pán)3-1-2及旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2底端與同步帶2-4-2底端的距離l3為60-70mm。

21、傳動(dòng)圓柱凸輪2-3的輪槽分為8個(gè)行程，第一休止行程x1,對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角α1；第一進(jìn)給行程j1，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角β1；第二休止行程x2，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角α2；第一回退行程t1，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角γ1；第三休止行程x3，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角α3；第二進(jìn)給行程j2，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角β2；第四休止行程x4，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角α4；第二回退行程t2，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)角γ2。

22、任意四個(gè)連續(xù)行程的轉(zhuǎn)角之和為180°，轉(zhuǎn)角α1，α2，α3，α4相等，均為70°-75°，轉(zhuǎn)角β1，β2，γ1，γ2相等，均為15°-20°。

23、在第一進(jìn)給行程j1，第一回退行程t1，第二進(jìn)給行程j2與第二回退行程t2內(nèi)，傳動(dòng)圓柱凸輪2-3的行程距離為l4，l4=l1。

24、對(duì)切刀4-3-3具有兩種靜止?fàn)顟B(tài)，一種為內(nèi)軸刀4-3-3-1與外軸刀4-3-3-2與地面水平，且分別位于內(nèi)軸4-3-1與外軸4-3-2前后兩側(cè)的待切割狀態(tài)，一種為內(nèi)軸刀4-3-3-1與外軸刀4-3-3-2重合且垂直于地面的已切割狀態(tài)。

25、所述每組旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)拉拔裝置3中，相鄰兩片夾取盤(pán)3-1-2之間設(shè)置有兩組對(duì)切刀4-3-3；在傳動(dòng)圓柱凸輪2-3處于第一休止行程x1，第二休止行程x2，第三休止行程x3與第四休止行程x4時(shí)，相鄰的兩組對(duì)切刀4-3-3處于不同的靜止?fàn)顟B(tài)。

26、內(nèi)軸刀4-3-3-1與外軸刀4-3-3-2寬度l5為35-40mm，旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2直徑d為280-290mm，旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2圓心與內(nèi)軸4-3-1及外軸4-3-2圓心距l(xiāng)6為230-240mm，此尺寸的內(nèi)軸刀4-3-3-1與外軸刀4-3-3-2在從待切割狀態(tài)轉(zhuǎn)入已切割狀態(tài)過(guò)程中，當(dāng)內(nèi)軸刀4-3-3-1與外軸刀4-3-3-2轉(zhuǎn)過(guò)45°時(shí)不與旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2碰撞干涉。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

28、實(shí)現(xiàn)高除凈率、低二次生長(zhǎng)率的拉拔-切碎除草作業(yè)；通過(guò)夾取盤(pán)3-1-2的橫移作業(yè)，在與旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2接觸時(shí)夾取雜草，并隨旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2的回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)雜草的拉拔與土壤分離，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的雜草夾取-拉拔作業(yè)；同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化傳動(dòng)圓柱凸輪2-3行程與回轉(zhuǎn)對(duì)切裝置4結(jié)構(gòu)，使拉拔后的雜草在夾取盤(pán)3-1-2遠(yuǎn)離一側(cè)旋轉(zhuǎn)拉拔圓盤(pán)3-2-2被松開(kāi)時(shí)被對(duì)切刀4-3-3切碎，抑制雜草的二次生長(zhǎng)；同時(shí)，由于拉拔除草只需夾持雜草上端而不需除草部件與土壤接觸，可有效降低傷苗率。