[发明专利]飞轮性旋转对称弧形旋刀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于耕地锄草的飞轮性旋转对称弧形旋刀结构，尤其是能够顺利切入强劲根草并稳定通过硬地的飞轮性旋转对称弧形旋刀。

背景技术

目前，我国微耕机的生产制造方式主要是对国外产品在外形构造上进行仿造，无法进行更深入的内在的了解，因此我国现有制造方式无法祢补在材料特性、热处理工艺、设计准则和规范等方面与国外的差距。国内相关产品在使用过程中常会出现过早失效或达不到预期工作效率等问题，其主要是由旋刀引起的。例如，微耕机工作过程中，旋刀入土不顺，当遇到硬土或强劲根草时，旋刀发生临时停顿、颤抖及不稳定旋转，导致刀片受到过度冲击而断裂、齿轮箱严重发热而使齿轮损坏。可以看出，旋刀结构是微耕机的重要组成部分，旋刀工作状态的好坏直接影响其工作效率的高低。微耕机旋刀的工作稳定性问题是设计、制造和运行中的一个突出问题，尤其是旋耕刀与硬地表面、强劲根草直接接触时刀片受到高速冲击载荷，容易出现刀片断裂，齿轮损坏等现象，因此微耕刀的设计好坏对微耕机的工作稳定性起着举足轻重的作用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型旋耕刀，该旋耕刀不仅能够旋耕锄草，而且还能够(1)缓冲由硬地表面和强根植被造成的刀片冲击载荷，从而减小应力集中避免过早失效；(2)通过旋刀弧形来提高入土和铲草的效率，从而实现高效而稳定地耕地、锄草；(3)利用飞轮储存和释放能量的特性，能够对硬质土壤顺利地进行旋耕及对强根植被的彻底耕锄。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：飞轮性旋转对称弧形旋刀是由6个对称分布的旋转弧形刀刃的单向刀片及圆盘形飞轮构成，二者经焊接或螺栓连接在一起。其中6个对称分布的旋转弧形刀刃是经过圆形钢板切除(锻压)而形成的，且旋刀刀尖在半径100mm处向左右两侧弯曲60度。将飞轮性旋转对称弧形旋刀装在涡轮蜗杆变速箱的涡轮轴上，通过涡轮轴的旋转实现微耕机的耕地和锄草作用。弧形旋刀的结构提高了旋刀的锋利程度和作业过程中旋刀与地表的相对滑动速度，从而提高了微耕机切、耕、锄的效率。此外，弧形旋刀的结构也减小了土壤和草根对旋刀的法向正压力和阻力，从而减弱了微耕过程中的对旋刀的冲击和振动，避免了旋刀的断裂破损，延长旋刀的寿命。同时，消除了由旋刀带来的多种不稳定载荷对发动机的冲击影响，保证了发动机的稳定工作。通过利用飞轮性旋刀可储存或释放能量这一特性，不仅避免了作业过程中的跳刀，使得旋耕能够连续稳定地进行，还节约了能源，降低了刀刃温升。本发明的飞轮性弧形旋刀也可经挤压(或锻造)成型，厚、薄均匀，旋耕和锄草过程中不会出现跳刀现象。

与其他微耕机旋刀相比，本发明的有益效果是：(1)利用弧形刀刃结构，不仅避免了刀刃受到正面冲击，而且能够终保持与土壤的相对滑动运动，实现减小冲击和减小附加动载荷的目的；(2)弧形构造可以消除应力集中，从而提高了旋刀的耐久性；(3)飞轮可储存或释放能量，从而能够避免跳刀现象，实现旋耕连续稳定地进行；(4)节能、结构简单、制造成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的飞轮性旋转对称弧形旋刀示意图。

图2是图1的A-A剖视示意图。

如图1和图2所示，本发明是经过高强度耐磨钢皮挤压(或锻造)而成。其横截面的内段为矩形。旋刀外侧面与凸起的飞轮1是焊接(或螺栓)连接的，圆弧形旋刀刀刃2的刀尖部分5向左右两侧弯曲30-60度。旋刀轮毂3与变速箱输出轴通过销相互连接，5为连接销孔。两个相邻的刀片之间夹角为a，该夹角可根据被耕地面的不同要求，在30-120度范围内选择，本发明a为60度。

另外，本发明的飞轮性弧形旋刀外侧面与连接销孔5及轮毂的飞轮焊接为一体，且均呈平滑过渡。

具体实施方式

飞轮1、弧形旋刀片2、轮毂3通过焊接连接组成弧形旋刀结构，与变速箱输出轴通过轮毂中的销孔销连接。通过弧形旋刀的高速旋转(300-800rpm)进行微耕和锄草作业。微耕或锄草作业时，一方面，由于飞轮特性，碰到硬土或强根草时可把储存的能量释放，从而使旋耕或锄草顺利通过，并保证作业连续稳定，提高了工作效率；另一方面，由于弧形刀刃可缓减冲击、消除应力集中，从而起到了提高耐久性作用。当旋刀受到不均匀载荷时，必然会产生变形偏离及心轴旋转扭曲，此时，弧形刀刃具有良好的旋转缓和性和对称性，可消除与地表接触时产生的冲击，起到保护旋刀的作用。在旋刀转速及载荷均相同的情况下，本发明能够进行连续稳定且更深地耕土和锄草作业。