本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统。
背景技术：
旋耕开沟系统为联合作业机的常备机构，与联合作业机后方装载的种植单元等配合使用，根据机构设置，可以完成耕、耙、开沟、起垄、整平等作业工作，为种植机构提供良好的地表条件，可显著的提高工效，因具有降低能耗，减少机组下地次数，减轻机械对土壤的压实等优点，而得到了广泛的应用。
技术实现要素：
本发明的技术目的是提供一种新型的用于全自动移栽移栽联合作业机上的旋耕开沟系统，其技术方案为：
一种全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统，包括旋耕开沟机构，其特征在于，还包括设置在旋耕开沟机构后方的微整地开窄沟机构；
所述旋耕开沟机构设有旋耕刀轴，所述旋耕刀轴的中部设有用于开畦沟的中间开沟刀盘，两侧设有旋耕刀组；所述微整地机构包括碎土辊、碎土辊刮土装置与平土切缝辊；
所述碎土辊由安装在碎土辊轴上的左辊体与右辊体构成，二者之间留有一定间距，所述间距与前方旋耕刀轴上的中间开沟刀盘对应；所述右辊体沿其轴线方向设有若干表面具有螺旋形刀片的单元段，相邻单元段以及最外侧单元段与右辊体的端部之间通过环形凹槽间隔，所述环形凹槽在右辊体径向方向上的截面呈梯形，所述梯形的两个底边为外宽内窄；所述左辊体与右辊体的结构对称；所述碎土辊轴的两端与传动机构连接，由驱动机构带动旋转；
所述碎土辊刮土装置设有刮板，刮板与碎土辊平行，设置在贴近螺旋形刀片的位置，用于剔除螺旋形刀片上粘连的土壤；
所述平土切缝辊沿其轴向方向设有若干同轴同心的圆形刀盘，相邻圆形刀盘之间，以及最外侧圆形刀盘与平土切缝辊端部之间设有压土辊体，所述压土辊体的表面覆盖有橡胶层，所述橡胶层的材料硬度为60度～70度；所述圆形刀盘在平土切缝辊上的位置与前方碎土辊上的环形凹槽一一对应。
在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：
所述螺旋形刀片的螺旋升角α设为24°。
所述右辊体上的螺旋形刀片为左旋螺纹，所述左辊体上的螺旋形刀片为右旋螺纹，碎土辊的转动方向与联合作业机前进方向相同。
左/右辊体相邻单元段上的螺旋形刀片的螺旋走向为衔接的关系。
所述左、右辊体通过中心轴孔套在碎土辊轴上，通过锁止装置固定在碎土辊轴上。所述锁止装置包括两组辅板，分别用于固定左辊体与右辊体。其中，一组辅板包括一个正多边形外辅板和一个圆形内辅板，所述正多边形外辅板固定在碎土辊轴的端部，所述圆形内辅板固定在碎土辊轴的中部。左/右辊体的轴孔由内外两段衔接构成，其中，内段轴孔为圆孔，尺寸大于外段轴孔。外段轴孔为与外辅板形状一致的正多边形，使正多边形外辅板可从整段轴孔中穿过。
所述圆形内辅板的直径大于内段轴孔的直径，其外缘通过螺栓固定在左/右辊体的内端面上。所述正多边形外辅板的尖角处设有螺孔，正多边形外辅板与外段轴孔错开后，其尖角处通过螺栓固定在左/右辊体的外端面上。
所述正多边形外辅板与外段轴孔的形状优选采用三角形。
所述旋耕开沟机构设有清沟铲、挡土罩壳和抛土罩壳。所述清沟铲设置在中间开沟刀盘的后方，清沟铲的底部向联合作业机前进方向倾斜，清沟铲的顶部与抛土罩壳连接，所述抛土罩壳设有弧形挡板，所述弧形挡板向上拱起，朝联合作业机前进的方向弯曲，将清沟铲铲起的土壤向前引导；所述挡土罩壳设置旋耕刀组与碎土辊之间，用于阻挡和摊平旋耕翻起的土壤，包括分别位于抛土罩壳左右两侧的两块壳体，所述壳体壳体的底部呈锯齿状。
有益效果：
本发明全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统在拖拉机等牵引设备的带动下，可将未耕地进行有序的旋耕开排水沟（畦沟）、细碎平整、切窄缝，直至形成后续移栽作业所需要的土壤状态，对土壤的整形效果好，且机具不易粘土，维护频率低，可长时间连续工作，有效的提高工作效率。同时，本发明全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统还具有结构规划合理，易于生产制造和管理维护的优点，尤其适合对油菜等作物毯状苗体的高速移栽作业。
附图说明
图1为安装旋耕开沟系统安装在全自动移栽联合作业机上结构示意图；
图2为旋耕开沟系统的结构及工作流程示意图；
图3为旋耕开沟机构的结构示意图；
图4为微整地开窄沟机构的结构示意图；
图5为碎土辊的结构示意图；
图6为碎土辊的右辊体的右视图；
图7为碎土辊的右辊体的左视图；
图8为碎土辊的右辊体的主视图；
图9为碎土辊轴的结构示意图；
图10为平土切缝辊的结构示意图；
图11为旋耕开沟系统的传动示意图。
具体实施方式
为了进一步阐明本发明的技术方案和工作原理，下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的介绍。
如图1所示的全自动移栽移栽联合作业机，包括拖拉机、机架以及安装在机架上的液压驱动系统、苗架、旋耕开沟系统、移栽系统、覆土镇压系统、地轮测速机构306等组成部分，所述机架通过三点悬挂机构302与拖拉机连接，由拖拉机带动牵引。
其中，所述旋耕开沟系统包括旋耕开沟机构以及设置在旋耕开沟机构后方的微整地开窄沟机构。所述旋耕开沟机构设有旋耕刀轴311、清沟铲316、挡土罩壳303和抛土罩壳317等；所述微整地机构包括碎土辊503、碎土辊刮土装置502与平土切缝辊504等。
所述旋耕刀轴311的两端通过轴承安装在与机架连接的支架304上，碎土辊503、平土切缝辊504的辊轴两端分别安装在过渡罩壳509和链轮箱罩壳510上，所述过渡罩壳509和链轮箱罩壳510的结构相同，而链轮箱罩壳510内安装有传动链轮。过渡罩壳509和链轮箱罩壳510各自通过两根挂杆507与上方的机架悬臂连接，挂杆507的上、下两端通过铰接支座与机架悬臂、过渡罩壳509/链轮箱罩壳510铰接。两挂杆507的底端分别位于碎土辊503和平土切缝辊504辊轴的正上方，所述挂杆507上安装有压簧508，通过压簧508对碎土辊503和平土切缝辊504施压一定的压力，以保证其与土壤的接触压力。
如图3所示，所述旋耕刀轴311的中部设有用于开畦沟（即排水沟）的中间开沟刀盘315，两侧设有多个旋耕刀组314。所述旋耕刀组314由多个环绕旋耕刀轴311布置的刀片构成，所述刀片直接固定在旋耕刀轴311上。而中间开沟刀盘315则由一圆盘体和环绕所述圆盘体布置的多个刀片构成，刀片固定在圆盘体的边缘部，所述圆盘体以同轴心的方式固定安装在所述旋耕刀轴311的中间位置，中间开沟刀盘315的外径要大于旋耕刀组314的外径，翻土的深度要大于后者。
所述清沟铲316设置在中间开沟刀盘315的后方，清沟铲316的底部向联合作业机前进方向倾斜，清沟铲316的顶部与抛土罩壳317连接，所述抛土罩壳317设有弧形挡板，所述弧形挡板向上拱起，朝联合作业机前进的方向弯曲，将清沟铲316铲起的土壤向前引导，使铲起的土壤向沟体两侧推挤。
所述挡土罩壳303设置旋耕刀组314的后方，位于旋耕刀组314与碎土辊503之间，用于阻挡和摊平旋耕翻起的土壤，包括分别位于抛土罩壳317左右两侧的两块壳体，所述壳体的底部为一横排的锯齿状结构。
如图5所示，所述碎土辊503由安装在碎土辊轴505上的左辊体511与右辊体512构成，二者之间留有一定间距，所述间距对准前方旋耕刀轴311上的中间开沟刀盘315。
以右辊体512为例，如图5或图8所示，所述右辊体512沿其轴线方向设有若干表面具有螺旋形刀片的三个单元段。单元段之间以及最外侧单元段与右辊体512的端部之间通过环形凹槽间隔，所述环形凹槽在右辊体512径向方向上的截面呈梯形，所述梯形的两个底边为外底边宽，内底边内窄。所述左辊体511与右辊体512的结构以二者之间的中线为中心镜像对称，所述右辊体512上的螺旋形刀片为左旋螺纹，所述左辊体511上的螺旋形刀片为右旋螺纹，所述螺旋形刀片的螺旋升角α为24°。左/右辊体相邻单元段上的螺旋形刀片被环形凹槽断开后，其螺旋走向仍然衔接。如图所示，左、右辊体上的螺旋线为多条，衔接的刀片段则位于同一条螺旋线上。
所述碎土辊刮土装置502的两端通过支撑杆固定安装在过渡罩壳509和链轮箱罩壳510上，中部为一条水平的刮板，刮板与碎土辊503平行，设置在贴近螺旋形刀片的位置，用于刮除螺旋形刀片上粘连的土壤。
所述左辊体、右辊体通过中心轴孔套在碎土辊轴505上，可拆卸，通过锁止装置固定在碎土辊轴505上。
如图9所述，所述锁止装置包括两组辅板，分别用于固定左辊体与右辊体。一组辅板包括一个正多边形外辅板514和一个圆形内辅板513，所述正多边形外辅板514固定在碎土辊轴505的端部，垂直于碎土辊轴505，与碎土辊轴505同心；所述圆形内辅板513固定在靠近碎土辊轴505中部的位置，垂直于碎土辊轴505，与碎土辊轴505同心。两圆形内辅板513之前留有对应中间开沟刀盘315的间距。左辊体和右辊体的轴孔均由内外两段衔接构成，其中，内段轴孔为圆孔，尺寸大于外段轴孔，外段轴孔为与外辅板形状一致的正多边形，内段轴孔与外段轴孔的轴心在同一条轴线上，使正多边形外辅板514可从整段轴孔中穿过。
所述圆形内辅板513的直径大于内段轴孔的直径，其外缘部分可通过螺栓固定在左辊体或右辊体的内端面上。所述正多边形外辅板514的尖角处设有螺孔，将正多边形外辅板514与外段轴孔错开后，其尖角处可通过螺栓固定在左辊体或右辊体的外端面上。
所述正多边形外辅板514与外段轴孔的形状优选采用三角形，如图6、图7所示。以右辊体为例，安装右辊体时，将右辊体从碎土辊轴505的右端插入，内、外辅板依次从轴孔中穿过，直至右辊体的内端面与圆形内辅板513接触，转动右辊体，使正多边形外辅板513与外段轴孔错开，通过4个螺栓和预先设置好的螺孔，将圆形内辅板513固定在右辊体的内端面上，通过3个螺栓使三角形外辅板与右辊体外端面固定连接。
所述平土切缝辊504沿其轴向方向设有左右两组同轴同心的圆形刀盘515，一组包括三个圆形刀盘515。相邻圆形刀盘515之间，以及最外侧圆形刀盘515与平土切缝辊504端部之间设有压土辊体516。圆形刀盘515开有锲形刃口，所述压土辊体516的表面覆盖有厚度为5mm橡胶层，所述橡胶层的材料硬度可在60～70度之间选择，经过试验，橡胶硬度为65度时，作业效果最佳。所述圆形刀盘515在平土切缝辊504上与环形凹槽在碎土辊503上的位置为一一对应的关系，前后对准。工作过程中，圆形刀盘515的锲形刃口能有效破茬，形成后续移栽需要的窄沟，同时压土辊体516的65度橡胶层能有效防止其黏土。
如图11所示，所述机架上安装有中间齿轮箱310，其与拖拉机的发动机传动连接，为旋耕开沟系统提供动力源，所述中间齿轮箱310的左侧输出端通过第一传动箱309带动一级链条传动机构307、二级链条传动机构308，以驱动碎土辊轴505转动；中间齿轮箱310的右侧输出端通过第二传动箱312驱动所述旋耕刀轴311旋转；碎土辊轴505的右端通过三级链条传动机构313带动平土切缝辊轴506旋转。碎土辊503、平土切缝辊504的滚动方向与联合作业机前进方向相同。碎土辊503转动速度为180~250rpm，平土切缝辊504转动速度则略小于碎土辊转速。
如图2所示，本发明旋耕开沟系统在拖拉机动力驱动下，将未耕地进行有序的旋耕开排水沟、细碎、平整、切窄缝，直至形成后续移栽作业所需要的土壤状态，配合移栽系统和覆土镇压系统使用，可高效的完成移栽作业。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
1.一种全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统，包括旋耕开沟机构，其特征在于，还包括设置在旋耕开沟机构后方的微整地开窄沟机构；
所述旋耕开沟机构设有旋耕刀轴（311），所述旋耕刀轴（311）的中部设有用于开畦沟的中间开沟刀盘（315），两侧设有旋耕刀组（314）；所述微整地机构包括碎土辊（503）、碎土辊刮土装置（502）与平土切缝辊（504）；
所述碎土辊（503）由安装在碎土辊轴（505）上的左辊体（511）与右辊体（512）构成，二者之间留有一定间距，所述间距与前方旋耕刀轴（311）上的中间开沟刀盘（315）对应；所述右辊体（512）沿其轴线方向设有若干表面具有螺旋形刀片的单元段，相邻单元段以及最外侧单元段与右辊体的端部之间通过环形凹槽间隔，所述环形凹槽在右辊体（512）径向方向上的截面呈梯形，所述梯形的两个底边为外宽内窄；所述左辊体（511）与右辊体（512）的结构对称；所述碎土辊轴（505）的两端与传动机构连接，由驱动机构带动旋转；
所述碎土辊刮土装置（502）设有刮板，刮板与碎土辊（503）平行，设置在贴近螺旋形刀片的位置，用于剔除螺旋形刀片上粘连的土壤；
所述平土切缝辊（504）沿其轴向方向设有若干同轴同心的圆形刀盘（515），相邻圆形刀盘（515）之间，以及最外侧圆形刀盘（515）与平土切缝辊（504）端部之间设有压土辊体（516），所述压土辊体（516）的表面覆盖有橡胶层，所述橡胶层的材料硬度为60度～70度；所述圆形刀盘（515）在平土切缝辊（504）上的位置与前方碎土辊（503）上的环形凹槽一一对应。
2.根据权利要求1所述的一种全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统，其特征在于，所述螺旋形刀片的螺旋升角α为24°。
3.根据权利要求1所述的一种全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统，其特征在于，所述右辊体（512）上的螺旋形刀片为左旋螺纹，所述左辊体（511）上的螺旋形刀片为右旋螺纹，碎土辊（503）的转动方向与联合作业机前进方向相同。
4.根据权利要求1所述的一种全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统，其特征在于，左/右辊体相邻单元段上的螺旋形刀片的螺旋走向为衔接的关系。
5.根据权利要求1所述的一种全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统，其特征在于，所述左、右辊体通过中心轴孔套在碎土辊轴（505）上，通过锁止装置固定在碎土辊轴（505）上；
所述锁止装置包括两组辅板，分别用于固定左辊体与右辊体；
一组辅板包括一个正多边形外辅板（514）和一个圆形内辅板（513），所述正多边形外辅板（514）固定在碎土辊轴（505）的端部，所述圆形内辅板（513）固定在碎土辊轴（505）的中部；
左/右辊体的轴孔由内外两段衔接构成，其中，内段轴孔为圆孔，尺寸大于外段轴孔；外段轴孔为与外辅板形状一致的正多边形，使正多边形外辅板（514）可从整段轴孔中穿过；
所述圆形内辅板（513）的直径大于内段轴孔的直径，其外缘通过螺栓固定在左/右辊体的内端面上；所述正多边形外辅板（514）的尖角处设有螺孔，正多边形外辅板(514)与外段轴孔错开后，其尖角处通过螺栓固定在左/右辊体的外端面上。
6.根据权利要求5所述的一种全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统，其特征在于，所述正多边形外辅板（514）与外段轴孔为三角形。
7.根据权利要求1所述的一种全自动移栽联合作业机旋耕开沟系统，其特征在于，所述旋耕开沟机构设有清沟铲（316）、挡土罩壳（303）和抛土罩壳（317）；
所述清沟铲（316）设置在中间开沟刀盘（315）的后方，清沟铲（316）的底部向联合作业机前进方向倾斜，清沟铲（316）的顶部与抛土罩壳（317）连接，所述抛土罩壳（317）设有弧形挡板，所述弧形挡板向上拱起，朝联合作业机前进的方向弯曲，将清沟铲（316）铲起的土壤向前引导；
所述挡土罩壳（303）设置旋耕刀组（314）与碎土辊（503）之间，用于阻挡和摊平旋耕翻起的土壤，包括分别位于抛土罩壳（317）左右两侧的两块壳体，所述壳体的底部呈锯齿状。
技术总结