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一种高压液体动态破茬开沟装置

阅读：268发布：2020-05-14

专利汇可以提供一种高压液体动态破茬开沟装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种高压液体动态破茬开沟装置属农业机械技术领域，本发明中支架的竖板与横梁固接；仿形稳压装置中二轴承外圈与支架中二沉孔内圈过盈连接，仿形稳压装置中左右端盖固接于支架的二沉孔左右端；弹簧上下端分别固接于支架和仿形稳压装置的弹簧座；破茬开沟器中设有二液体射流通道。在作业过程中，高压液体动态破茬开沟器在遇到地表坚硬土块、残茬或秸秆时，实现一定范围内贴合紧压障碍，达到上下仿形，保证切割效率，其切割效果构成动态挠性切割；本发明利用高压液体射流，选用对土壤耕作耕作、作物生长有益的水和液体肥料来切割残茬、秸秆，冲击土壤开沟，既能保证切割效率和开沟效果，又能补充、施加土壤和作物所需要的液态物质。，下面是一种高压液体动态破茬开沟装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高压液体动态破茬开沟装置，其特征在于，由支架(A)、仿形稳压装置(B)、横梁(1)、紧固件Ⅰ(2)、紧固件Ⅱ(3)和弹簧(4)组成，其中支架(A)的竖板(6)经紧固件Ⅰ(2)和紧固件Ⅱ(3)与横梁(1)固接；仿形稳压装置(B)中轴承Ⅰ(16)的外圈与支架(A)中沉孔Ⅰ(12)的内圈过盈连接，仿形稳压装置(B)中轴承Ⅱ(22)的外圈与支架(A)中沉孔Ⅱ(13)的内圈过盈连接，仿形稳压装置(B)中左端盖(15)经螺钉组Ⅰ(14)固接于支架(A)中沉孔Ⅰ(12)的左端；
仿形稳压装置(B)中右端盖(20)经螺钉组Ⅱ(21)固接于支架(A)中沉孔Ⅱ(13)的右端；弹簧(4)上端固接于支架(A)的弹簧座Ⅰ(9)；弹簧(4)下端固接于仿形稳压装置(B)的弹簧座Ⅱ(23)。
2.按权利要求1所述的高压液体动态破茬开沟装置，其特征在于，所述的支架(A)由竖板(6)、横板(7)、销Ⅰ(8)、弹簧座Ⅰ(9)、立板Ⅰ(10)和立板Ⅱ(11)组成，其中竖板(6)上设有四个孔的孔组(5)；竖板(6)下端的圆弧角30°＜α1＜40°；横板(7)前端与竖板(6)下端的夹角
145°＜α2＜155°；立板Ⅰ(10)下端设有沉孔Ⅰ(12)，立板Ⅰ(10)上端固接于竖板(6)与横板(7)连接处的下面靠左；立板Ⅱ(11)下端设有沉孔Ⅱ(13)，立板Ⅱ(11)上端固接于竖板(6)与横板(7)连接处的下面靠右；弹簧座Ⅰ(9)固接于横板(7)的下面靠后中心，销Ⅰ(8)固接于弹簧座Ⅰ(9)上部。
3.按权利要求1所述的高压液体动态破茬开沟装置，其特征在于，所述的仿形稳压装置(B)由螺钉组Ⅰ(14)、左端盖(15)、轴承Ⅰ(16)、左轴(17)、液体射流管(18)、右轴(19)、右端盖(20)、螺钉组Ⅱ(21)、轴承Ⅱ(22)、弹簧座Ⅱ(23)、销Ⅱ(24)和破茬开沟器(25)组成，其中螺钉组Ⅰ(14)、左端盖(15)、轴承Ⅰ(16)和左轴(17)自左至右顺序排列，且位于破茬开沟器(25)左侧，轴承Ⅰ(16)内圈与左轴(17)左端过盈连接，左轴(17)右端固接于破茬开沟器(25)左侧靠前；螺钉组Ⅱ(21)、右端盖(20)、轴承Ⅱ(22)和右轴(19)自右至左顺序排列，且位于破茬开沟器(25)右侧，轴承Ⅱ(22)内圈与右轴(19)右端过盈连接，右轴(19)左端固接于破茬开沟器(25)右侧靠前；弹簧座Ⅱ(23)下端固接于破茬开沟器(25)后端上面，销Ⅱ(24)固接于弹簧座Ⅱ(23)下部。
4.按权利要求1所述的高压液体动态破茬开沟装置，其特征在于，所述的破茬开沟器(25)内设有液体射流通道Ⅰ(26)和液体射流通道Ⅱ(27)，液体射流管(18)下端固接于破茬开沟器(25)的液体射流通道Ⅰ(26)和液体射流通道Ⅱ(27)汇集处；液体射流通道Ⅰ(26)和液体射流通道Ⅱ(27)的汇集处出口位于破茬开沟器(25)上端两曲面的相切处，液体射流通道Ⅰ(26)和液体射流通道Ⅱ(27)成40°＜α＜60°夹角分布；以破茬开沟器(25)上端两曲面的相切处切线的中点为坐标系原点o，该切线的外侧端点为o’，破茬开沟器(25)正面轮廓由o’a曲线、ab曲线、bc曲线、cd直线、de直线、eo’曲线顺序连接而成；bc曲线为破茬开沟器(25)外侧压刃曲线，ad曲线为破茬开沟器(25)曲线；
在o、b、c连接形成的平面内，o为原点，建立平面坐标系o-xy,曲线bc下方方程所表示曲线的一部分：
x2+y2＝10000,β＝155°
在o’、a、d、e连接形成的平面内，直线de＝6mm；以o’为原点，建立平面坐标系o’-x’y’,曲线ad为下方方程所表示曲线的一部分：
x'2+y'2＝9216,γ＝170°
曲线o’a为下方方程所表示曲线的一部分：
(x'-50)2+y'2＝2500,λ＝147°
曲线eo’为下方方程所表示曲线的一部分：
(x'+50)2+y'2＝2500,μ＝129°
在a、b、c、d连接形成的平面内，直线cd＝8mm；
在以o为坐标原点，oo’为Z轴，o、b、c连接形成的平面为做表面，建立三维坐标系o-XYZ，曲线ab的参数方程为：
其中：15°＜θ＜17°。
5.按权利要求1所述的高压液体动态破茬开沟装置，其特征在于，所述破茬开沟器(25)所采用的液体为水和对土壤耕作、作物生长有益的液态肥料。

说明书全文

一种高压液体动态破茬开沟装置

技术领域

[0001] 本发明属于农业机械技术领域，具体为一种高压液体动态破茬开沟装置。

背景技术

[0002] 免耕是现代农业保护性耕作技术的主要耕作方式之一，是指对前茬作物的残茬和秸秆进行还田的基础上，不进行耕整地，下茬作物直接播种作业。由于对残茬和秸秆的还田处理，免耕播种机在作业过程中，会遇到残茬、秸秆难以彻底切断、开沟器堵塞的问题，从而影响后续播种质量。现有圆盘破茬开沟装置大致分为两类，驱动式和被动式，驱动式破茬效果较好，但动力消耗大，对土壤扰动大；被动式破茬效果较差，大重量机具进地作业造成土壤的压实与板结。

[0003] 水切割技术由于其精度高、无热变形、切口平整、无污染等优点现已用于金属加工、制造业、陶瓷石材和现代医学等领域。但目前并没有田间作业切割的相关设备。田间作业不同于上述领域作业，作业环境更加复杂，切割刀与田间待切物的切割距离变化不定，难以确保进行有效切割。

发明内容

[0004] 针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种高压液体动态破茬开沟装置，能够在不需要大重量配重的情况下，利用高压液体射流，选用对土壤耕作耕作、作物生长有益的水和液体肥料来进行切割残茬、秸秆，冲击土壤开沟，既能保证切割效率和开沟效果，又能适当补充、施加土壤和作物所需要的液态物质。

[0005] 本发明由支架A、仿形稳压装置B、横梁1、紧固件Ⅰ2、紧固件Ⅱ3和弹簧4组成，其中支架A的竖板6经紧固件Ⅰ2和紧固件Ⅱ3与横梁1固接；仿形稳压装置B中轴承Ⅰ16的外圈与支架A中沉孔Ⅰ12的内圈过盈连接，仿形稳压装置B中轴承Ⅱ22的外圈与支架A中沉孔Ⅱ13的内圈过盈连接，仿形稳压装置B中左端盖15经螺钉组Ⅰ14固接于支架A中沉孔Ⅰ12的左端；仿形稳压装置B中右端盖20经螺钉组Ⅱ21固接于支架A中沉孔Ⅱ13的右端；弹簧4上端固接于支架A的弹簧座Ⅰ9；弹簧4下端固接于仿形稳压装置B的弹簧座Ⅱ23。

[0006] 所述的支架A由竖板6、横板7、销Ⅰ8、弹簧座Ⅰ9、立板Ⅰ10和立板Ⅱ11组成，其中竖板6上设有四个孔的孔组5；竖板6下端的圆弧角30°＜α1＜40°；横板7前端与竖板6下端的夹角
145°＜α2＜155°；立板Ⅰ10下端设有沉孔Ⅰ12，立板Ⅰ10上端固接于竖板6与横板7连接处的下面靠左；立板Ⅱ11下端设有沉孔Ⅱ13，立板Ⅱ11上端固接于竖板6与横板7连接处的下面靠右；弹簧座Ⅰ9固接于横板7的下面靠后中心，销Ⅰ8固接于弹簧座Ⅰ9上部。

[0007] 所述的仿形稳压装置B由螺钉组Ⅰ14、左端盖15、轴承Ⅰ16、左轴17、液体射流管18、右轴19、右端盖20、螺钉组Ⅱ21、轴承Ⅱ22、弹簧座Ⅱ23、销Ⅱ24和破茬开沟器25组成，其中螺钉组Ⅰ14、左端盖15、轴承Ⅰ16和左轴17自左至右顺序排列，且位于破茬开沟器25左侧，轴承Ⅰ16内圈与左轴17左端过盈连接，左轴17右端固接于破茬开沟器25左侧靠前；螺钉组Ⅱ21、右端盖20、轴承Ⅱ22和右轴19自右至左顺序排列，且位于破茬开沟器25右侧，轴承Ⅱ22内圈与右轴19右端过盈连接，右轴19左端固接于破茬开沟器25右侧靠前；弹簧座Ⅱ23下端固接于破茬开沟器25后端上面，销Ⅱ24固接于弹簧座Ⅱ23下部。

[0008] 所述的破茬开沟器25内设有液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27，液体射流管18下端固接于破茬开沟器25的液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27汇集处；液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27的汇集处出口位于破茬开沟器25上端两曲面的相切处，液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27成40°＜α＜60°夹角分布；以破茬开沟器25上端两曲面的相切处切线的中点为坐标系原点o，该切线的外侧端点为o’，破茬开沟器25正面轮廓由o’a曲线、ab曲线、bc曲线、cd直线、de直线、eo’曲线顺序连接而成；bc曲线为破茬开沟器25外侧压刃曲线，ad曲线为破茬开沟器25曲线；在o、b、c连接形成的平面内，o为原点，建立平面坐标系o-xy,曲线bc下方方程所表示曲线的一部分：

[0009] x2+y2＝10000,β＝155°

[0010] 在o’、a、d、e连接形成的平面内，直线de＝6mm；以o’为原点，建立平面坐标系o’-x’y’,曲线ad为下方方程所表示曲线的一部分：

[0011] x'2+y'2＝9216,γ＝170°

[0012] 曲线o’a为下方方程所表示曲线的一部分：

[0013] (x'-50)2+y'2＝2500,λ＝147°

[0014] 曲线eo’为下方方程所表示曲线的一部分：

[0015] (x'+50)2+y'2＝2500,μ＝129°

[0016] 在a、b、c、d连接形成的平面内，直线cd＝8mm；

[0017] 在以o为坐标原点，oo’为Z轴，o、b、c连接形成的平面为做表面，建立三维坐标系o-XYZ，曲线ab的参数方程为：

[0018]

[0019] 其中：15°＜θ＜17°。

[0020] 所述破茬开沟器25不同于背景技术中所提及相关领域的高压水射流切割，所采用的高压液体为对土壤耕作、作物生长有益的水和液态肥料，但要注意施用的量。

[0021] 本发明的工作原理和过程是：

[0022] 当使用本发明进行破茬开沟时，将液体射流管18通入高压液体，破茬开沟器25在行进时所经过的残茬、秸秆都会被由液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27喷出的高压液体切断，并且高压液体冲击土壤，达到开沟的效果；破茬开沟器25始终与地面、残茬和秸秆接触，由于行进方向前端有轴承Ⅰ16和轴承Ⅱ22固定，后端连有弹簧4，每当遇到地表坚硬土块、残茬或者秸秆时，会自动实现在一定范围内贴合紧压障碍，越过恶劣作业环境后实时复位，达到上下仿形；破茬开沟器25始终与地面、残茬和秸秆接触，保证了高压液体射流出口与残茬、秸秆的距离足够近，并且由于上下仿形运动，其切割效果也构成了动态挠性切割。

[0023] 本发明与现有技术相比，本发明的优势在于：

[0024] 一、高压液体动态破茬开沟器始终与地面、残茬和秸秆接触，在遇到地表坚硬土块、残茬或者秸秆时自动实现在一定范围内贴合紧压障碍，越过恶劣作业环境后实时复位，达到上下仿形，避免了对高压液体动态破茬开沟器产生冲击而导致的磨损破坏，延长使用寿命。

[0025] 二、高压液体动态破茬开沟器始终与地面、残茬和秸秆接触，保证了高压液体射流出口与残茬、秸秆的距离足够近，其切割效果也构成了动态挠性切割。

[0026] 三、相比传统破茬开沟技术装备，本发明利用高压液体射流，选用对土壤耕作耕作、作物生长有益的水和液体肥料来切割残茬、秸秆，冲击土壤开沟，既能保证切割效率和开沟效果，又能补充、施加土壤和作物所需要的液态物质。附图说明

[0027] 图1为高压液体动态破茬开沟装置的轴侧图

[0028] 图2为支架A的轴侧图

[0029] 图3为仿形稳压装置B的安装示意图

[0030] 图4为破茬开沟器25的轴侧图

[0031] 图5为破茬开沟器25的后视图

[0032] 图6为破茬开沟器25的剖视图

[0033] 图7为支架A的结构示意图

[0034] 图8为破茬开沟器25的侧视图

[0035] 其中：A.支架 B.仿形稳压装置 1.横梁 2.紧固件Ⅰ 3.紧固件Ⅱ 4.弹簧 5.孔组 6.竖板 7.横板 8.销Ⅰ 9.弹簧座Ⅰ 10.立板Ⅰ 11.立板Ⅱ 12.沉孔Ⅰ 13.沉孔Ⅱ 14.螺钉组Ⅰ 15.左端盖 16.轴承Ⅰ 17.左轴 18.液体射流管 19.右轴 20.右端盖 21.螺钉组Ⅱ 22.轴承Ⅱ 23.弹簧座Ⅱ 24.销Ⅱ 25.破茬开沟器 26.液体射流通道Ⅰ 27.液体射流通道Ⅱ具体实施方式

[0036] 下面结合附图以及实施实例对本发明做进一步说明。

[0037] 如图1所示，本发明由支架A、仿形稳压装置B、横梁1、紧固件Ⅰ2、紧固件Ⅱ3和弹簧4组成，其中支架A的竖板6经紧固件Ⅰ2和紧固件Ⅱ3与横梁1固接；仿形稳压装置B中轴承Ⅰ16的外圈与支架A中沉孔Ⅰ12的内圈过盈连接，仿形稳压装置B中轴承Ⅱ22的外圈与支架A中沉孔Ⅱ13的内圈过盈连接，仿形稳压装置B中左端盖15经螺钉组Ⅰ14固接于支架A中沉孔Ⅰ12的左端；仿形稳压装置B中右端盖20经螺钉组Ⅱ21固接于支架A中沉孔Ⅱ13的右端；弹簧4上端固接于支架A的弹簧座Ⅰ9；弹簧4下端固接于仿形稳压装置B的弹簧座Ⅱ23。

[0038] 如图2和图7所示，所述的支架A由竖板6、横板7、销Ⅰ8、弹簧座Ⅰ9、立板Ⅰ10和立板Ⅱ11组成，其中竖板6上设有四个孔的孔组5；竖板6下端的圆弧角30°＜α1＜40°；横板7前端与竖板6下端的夹角145°＜α2＜155°；立板Ⅰ10下端设有沉孔Ⅰ12，立板Ⅰ10上端固接于竖板6与横板7连接处的下面靠左；立板Ⅱ11下端设有沉孔Ⅱ13，立板Ⅱ11上端固接于竖板6与横板7连接处的下面靠右；弹簧座Ⅰ9固接于横板7的下面靠后中心，销Ⅰ8固接于弹簧座Ⅰ9上部。

[0039] 如图3所示，所述的仿形稳压装置B由螺钉组Ⅰ14、左端盖15、轴承Ⅰ16、左轴17、液体射流管18、右轴19、右端盖20、螺钉组Ⅱ21、轴承Ⅱ22、弹簧座Ⅱ23、销Ⅱ24和破茬开沟器25组成，其中螺钉组Ⅰ14、左端盖15、轴承Ⅰ16和左轴17自左至右顺序排列，且位于破茬开沟器25左侧，轴承Ⅰ16内圈与左轴17左端过盈连接，左轴17右端固接于破茬开沟器25左侧靠前；
螺钉组Ⅱ21、右端盖20、轴承Ⅱ22和右轴19自右至左顺序排列，且位于破茬开沟器25右侧，轴承Ⅱ22内圈与右轴19右端过盈连接，右轴19左端固接于破茬开沟器25右侧靠前；弹簧座Ⅱ23下端固接于破茬开沟器25后端上面，销Ⅱ24固接于弹簧座Ⅱ23下部。

[0040] 如图4至图6所示，破茬开沟器25内设有两个直径为0.3mm的液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27，液体射流管18下端固接于破茬开沟器25的液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27汇集处；液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27的两个出口在破茬开沟器25的压刃处，汇集处出口位于破茬开沟器25上端两曲面的相切处，液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27成40°＜α＜60°夹角分布。

[0041] 如图8所示，以破茬开沟器(25)上端两曲面的相切处切线的中点为坐标系原点o，该切线的外侧端点为o’，破茬开沟器(25)正面轮廓由o’a曲线、ab曲线、bc曲线、cd直线、de直线、eo’曲线顺序连接而成；bc曲线为破茬开沟器(25)外侧压刃曲线，ad曲线为破茬开沟器(25)曲线；

[0042] 在o、b、c连接形成的平面内，o为原点，建立平面坐标系o-xy,曲线bc下方方程所表示曲线的一部分：

[0043] x2+y2＝10000,β＝155°

[0044] 在o’、a、d、e连接形成的平面内，直线de＝6mm；以o’为原点，建立平面坐标系o’-x’y’,曲线ad为下方方程所表示曲线的一部分：

[0045] x'2+y'2＝9216,γ＝170°

[0046] 曲线o’a为下方方程所表示曲线的一部分：

[0047] (x'-50)2+y'2＝2500,λ＝147°

[0048] 曲线eo’为下方方程所表示曲线的一部分：

[0049] (x'+50)2+y'2＝2500,μ＝129°

[0050] 在a、b、c、d连接形成的平面内，直线cd＝8mm；

[0051] 在以o为坐标原点，oo’为Z轴，o、b、c连接形成的平面为坐标表面，建立三维坐标系o-XYZ，曲线ab的参数方程为：

[0052] 所述的破茬开沟器25内设有液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27，液体射流管18下端固接于破茬开沟器25的液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27汇集处；液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27的汇集处出口位于破茬开沟器25上端两曲面的相切处，液体射流通道Ⅰ26和液体射流通道Ⅱ27成40°＜α＜60°夹角分布；以破茬开沟器25上端两曲面的相切处切线的中点为坐标系原点o，该切线的外侧端点为o’，破茬开沟器25正面轮廓由o’a曲线、ab曲线、bc曲线、cd直线、de直线、eo’曲线顺序连接而成；bc曲线为破茬开沟器25外侧压刃曲线，ad曲线为破茬开沟器25曲线；在o、b、c连接形成的平面内，o为原点，建立平面坐标系o-xy,曲线bc下方方程所表示曲线的一部分：

[0053] x2+y2＝10000,β＝155°

[0054] 在o’、a、d、e连接形成的平面内，直线de＝6mm；以o’为原点，建立平面坐标系o’-x’y’,曲线ad为下方方程所表示曲线的一部分：

[0055] x'2+y'2＝9216,γ＝170°

[0056] 曲线o’a为下方方程所表示曲线的一部分：

[0057] (x'-50)2+y'2＝2500,λ＝147°

[0058] 曲线eo’为下方方程所表示曲线的一部分：

[0059] (x'+50)2+y'2＝2500,μ＝129°

[0060] 在a、b、c、d连接形成的平面内，直线cd＝8mm；

[0061] 在以o为坐标原点，oo’为Z轴，o、b、c连接形成的平面为做表面，建立三维坐标系o-XYZ，曲线ab的参数方程为：

[0062]

[0063] 其中：15°＜θ＜17°。

[0064] 在本实施例中，弹簧4材料为碳素钢。

[0065] 在本实施例中，因破茬开沟器25还要通过高压液体，为保证作业效果，选用硬质合金作为材料。

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一种高压液体动态破茬开沟装置

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