專利名稱:一種表層松土裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種土壤耕作裝置,特別是一種用于對土壤表面進行松土 以改善排水透氣性能的表層松土裝置。該裝置利用扎土刀扎入土壤表層, 在土壤內部形成空穴,并在地表留下盡量小的穴口。這些空穴可以改善土 壤的排水和通氣性能,促進植被特別是草類的生長。
技術背景一份己公開的日本專利JP55089538揭露的松土裝置具有平行四邊形結 構的支撐臂,它們的結構及配置類似望遠鏡結構,相互間分別以平行的彈 簧連接,因此支撐臂根據不同大小的受力而使彈簧伸長或縮短,支撐臂可 表現出不同的長度。支撐臂的一端鉸接在機架上,另一端鉸接在安裝扎土 刀的刀座上。曲柄驅動的傳動連桿鉸接在安裝扎土刀的刀座上并隨扎土刀 一起上下運動。扎入土壤中時,扎土刀通過調節支撐臂的長度沿松土裝置 的前進方向在樞軸上轉動。另一份已公開的歐洲專利EP0037595揭露的松土裝置使用兩條像平行 四邊形一樣連接的支撐臂, 一端作為旋軸支撐在刀座上機架上,另一端作 為旋軸支撐在機架上。曲柄驅動的傳動連桿鉸接在刀座上,和扎土刀一起 上下移動。兩條支撐臂中的一條可調節長度并包含一個止動彈簧。只要扎 土刀在土壤外面,支撐臂就會由于彈力依靠在止動彈簧上。當扎土刀進入 土壤和松土裝置向前移動時,扎土刀和刀座沿松土裝置的前進方向在樞軸上轉動,可調節長度的支撐臂克服土壤阻力而被拉長。現有的松土裝置結構復雜,在扎入過程中需有許多機器零件一起移動。 因此慣性相對較大,工作速度很受局限;另外一個問題,現有的松土裝置 的扎土刀或機器零件在含有大塊石頭的土壤中扎入時,可能因為扎土刀扎 到石頭之類的硬度較大的東西上而導致不能正常工作甚至損壞。 發明內容為了解決上述問題,本發明的目的在于提供一種結構簡單、工作效率 高、工作速度快、震動小的土壤表層松土裝置。 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種表層松土裝置,包括機架、活動架、扎土刀及驅動活動架運動的 驅動裝置,活動架活動連接在機架上并可相對于機架運動,活動架上通過 樞軸鉸接連接有安裝所述扎土刀的刀座,刀座與活動架之間安裝有可使刀 座偏離初始位置后復位的扭力元件,活動架與驅動裝置傳動連接。一種表層松土裝置,包括機架、活動架、扎土刀及驅動活動架動作的 驅動裝置,活動架活動連接在機架上并可相對于機架運動,活動架上通過 樞軸鉸接連接有安裝所述扎土刀的刀座,刀座與活動架之間安裝有可使刀 座偏離初始位置后復位的扭力元件,驅動裝置包括一可伸縮傳動連桿,傳 動連桿包括上、下半桿,上、下半桿之間安裝有彈性元件,下半桿與活動 架鉸接連接。本發明提供的一種松土裝置,包括機架、上下運動的扎土刀及安裝該 扎土刀的刀座、活動架。刀座安裝于活動架的樞軸上,活動架可通過驅動 裝置帶動其上下運動。在刀座和活動架之間安裝有與樞軸同軸的扭力元件。松土裝置向前運動過程中,當扎土刀扎入土壤后受到阻力,扎土刀與刀座 就繞樞軸相對于活動架轉動;當扎土刀從土壤中拔出后,扎土刀所受阻力 消失,此時扭力元件的回復轉矩使刀座和扎土刀回到初始位置。扭力元件可以由一個彈性體組成,例如橡膠彈簧、螺旋狀或圈狀的扭 簧或金屬扭簧,扭力元件最好是由金屬件和橡膠彈性材料組合而成。使用橡膠彈性材料或金屬、橡膠組合成的扭力元件時,還有另一個好 處,就是可減少傳到整個松土裝置和牽引機上的振動。因此,操作松土裝 置的人所受到的振動將大幅減少。這個發明的另一個實施例是,支撐刀座的活動架通過導軌活動連接在 機架上。導軌可以是直的或者將上邊一段制作成弧形,如采用上端帶弧形 的導軌還可減少曲柄驅動時活動架在導軌上的作用力。導軌的角度在前進方向上的豎直平面內可通過機架分別調整或者統一 調整,以此調整扎土刀扎入土壤的角度。這個比現有技術優越的地方是當 活動架及配合的導軌調整時,不需使用擋塊之類的構件就能全面調整扎入 角度。作為技術的進一步改進,多個扎土刀并行排列安裝在松土裝置上,并 以存在一相位差的形式安裝。還有,這些扎土刀可以在前進方向上至少排列成兩排,每排上均安裝 有獨立的扎土刀并由同一個曲柄驅動,然后在使用過程中曲柄轉動的每個 周期中兩排扎土刀交替動作。曲柄驅動速度與松土裝置的前進速度同步, 由于兩排扎土刀運動時存在相位差,所以可使后排上的扎土刀扎入時形成 的空穴位于前排扎土刀扎入時已形成的空穴前方。由于有連續的多排扎土刀,松土裝置的工作速度可以得到提高。本發明的松土裝置還可以在機架上安裝擋塊來分別調整或者統一調 整,從而限制扎土刀的回復運動來改變扎入角度。本發明另一個實施例,活動架可以是鉸接在機架上的擺動臂。在這種 情況下,刀座上鉸接有連接桿,機架上設有可調限位擋塊,扎土刀扎入土 壤前,連接桿的末端直接抵接在可調限位擋塊上,連接桿上遠離刀座的一 端上鉸接有擺動塊,擺動塊另一端鉸接至擺動臂樞軸。在發明的另一個實施例中,活動架由上、下架兩部分組成,這兩部分 均安裝于同一導軌上。活動架的上部和下部之間安裝有壓簧,壓簧可用于 當扎土刀扎入時遇到異常如阻力很大時產生變形對扎土刀進行緩沖以保護 扎土刀及松土裝置。這根彈簧必須足夠的剛性,只在受到一定的力時才變 形。在正常的土壤條件下,因為壓縮彈簧的彈力比通常扎土所需的阻力大, 扎土刀可以順利進行扎入土壤的運作。當扎土刀刺到石頭等硬物時,壓簧 可以變形對扎土刀進行緩沖,所以本松土裝置適用于含有石頭或沙礫的土 壤,這是一個優點。現有的松土裝置的扎土刀或零件可能因撞到石頭之類 的硬物而損壞。本發明的松土裝置同樣適用于雪層表面下經常會有巖石的 滑雪斜坡中。本發明的進一步改進,活動架和刀座的上下移行的幅度是可調整的。 通過調節曲柄銷與曲柄機軸的距離,來調節活動架上下移行的幅度。曲柄 上設有長孔,曲柄銷可以在長孔里進行調節以獲得不同的曲柄長度,調節 完成后可以在相應位置鎖緊。改變活動架和刀座的上下移行幅度的比較好的方式是通過改變機軸與活動架的距離來實現,水平調整活動架的位置來達到改變幅度的目的。這 個水平距離可以根據并排安裝在一起的扎土刀來分別或統一調整。如果扎 入土壤的深度需要改變時,無須更換或重新安裝工具就可實現。本發明的另一個實施例中,傳統連桿設置成可伸縮的形式。在正常的 土壤抵抗力下,扎土刀有少許變形是正常的。如果土地抵抗力比正常的要 大得多,例如碰到有石頭的底土時,扎土刀即可能縮回。進一步,本發明的一種表層松土裝置,包括機架、帶傳動連桿的驅動 裝置、能被傳動連桿驅動其上下移動的活動架及安裝在活動架上的刀座和 扎土刀,傳動連桿包括相互組合且相對伸縮的上、下半桿。刀座鉸接連接 于活動架樞軸,活動架通過傳動連桿驅動其上下運動,扎土刀扎入土壤后 隨著松土裝置前行,刀座可在樞軸上轉動。傳動連桿受力而壓縮,在通常 的土壤抵抗力下至少一個扎土刀扎入土壤,土壤阻力比通常的要大得多時, 傳動連桿和扎土刀即可縮回。在后兩個實施例中,螺旋狀或者圈狀的壓縮彈性元件產生彈力。然而, 較優的實施方式是彈性元件可以是一個橡膠彈性體,橡膠彈性體與金屬 構件的組合體,或是外面覆蓋有彈性體的壓簧。彈性元件可以是一個氣動、液動或者磁電的壓簧或扭簧。本發明的另一個實施例,扭力元件包括兩個異極相互靠近的內、外磁 性體。內、外磁性體分別安裝在樞軸和刀座上,當刀座位置偏離初始位置 時,內、外磁性體就會產生一回復力矩,當外部扭力撤銷時,扎土刀即回 到初始位置。當松土裝置前進且扎土刀扎入土壤中時,扎土刀及刀座相對于活動架轉動,扭力元件即產生一回復力矩,當扎土刀從土壤中拔出后,該回復力 矩使扎土刀和刀座回復至初始位置,同時回復力矩消失。本發明的有益效果是本發明的松土裝置在扎土過程中需要參與動作 的零件相對減少,因此可以減少慣性,利于扎土刀在松土裝置行進過程中 更快地工作;由于扎入和拔出的速度提高,土地表面形成的空穴相對變小, 不會導致產生比扎土刀直徑大很多的空穴;另外,該松土裝置工作過程中 不需要停頓下來讓扎土刀回到初始位置,所以,機架、相關零件尤其是軸 承就不會受到機械沖擊,可延長其使用壽命。而且,運作中的震動將極大 地減少;再者,現有的松土裝置工作中很難到達田地的邊角區域,本松土裝置不僅在扎土刀扎入土壤中時向前運動,而且不用停頓就可向后運動,對田地的邊角區域進行松土操作;采用可伸縮傳動連桿可避免扎土刀扎入 時阻力過大而裝置損壞情況的發生。具有結構簡單、工作效率高、工作速 度快、震動小的特點。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 圖1為本發明實施例的外部整體示意圖;圖2為本發明實施例中活動架及刀座的一實施例的結構示意圖;圖3為圖2中B-B方向剖視圖;圖4為本發明一實施例的結構示意圖;圖5為本發明實施例中活動架及刀座的第二實施例的結構示意圖; 圖6為本發明實施例中活動架及刀座的第三實施例的結構示意圖; 圖7為本發明實施例中活動架及刀座的第四實施例的結構示意圖;圖8為本發明實施例中導軌的結構示意圖;圖9為本發明實施例中扎土刀工作狀態示意圖;圖IO為本發明實施例中導軌另一實施例的結構示意圖;圖11為本發明第二實施例中曲柄的結構示意圖;圖12為本發明實施例中活動架及刀座的第五實施例的結構示意圖;圖13為圖12中活動架及扎土刀工作狀態示意圖;圖14為本發明實施例中活動架及刀座的第六實施例的結構示意圖;圖15為本發明實施例中活動架及刀座的第七實施例的結構示意圖;圖16為本發明第三實施例的結構示意圖;圖17為本發明第四實施例的結構示意圖;圖18為本發明實施例中活動架及刀座的第八實施例的結構示意圖。
具體實施方式
參照圖1和圖4,本發明的一種表層松土裝置,包括機架23、活動架 4、扎土刀3及驅動活動架4運動的驅動裝置17,活動架4活動連接在機架 23上并可相對于機架23運動,活動架4上通過樞軸40鉸接連接有裝扎土 刀3的刀座2,刀座2與活動架4之間安裝有可使刀座2偏離初始位置后復 位的扭力元件1,活動架4與驅動裝置17傳動連接。驅動裝置17包括曲柄 13和傳動連桿5,傳動連桿5—端通過曲柄銷14與曲柄13連接,另一端 與活動架4連接。本松土裝置既可自配動力驅動也可掛接在拖拉機上驅動。松土裝置包 括一機架23,機架23上鉸接有多個扎土刀3,扎土刀3能在機架23上上 下運動。工作時,松土裝置向前運動,扎土刀3不停地上下運動扎入或拔出土壤9中,實現松土目的,從而可改善土壤的排水和通氣等性能。通過 調整扎土刀3可以改變扎入土壤9中孔穴的大小和深淺。扎土刀3安裝在刀座2中,刀座2上設置有鎖緊裝置45,扎土刀3通 過鎖緊裝置45定位并固定在刀座2中,刀座2上能安裝不同長度、形狀或 直徑的扎土刀。刀座2通過活動架4活動連接在機架23上,活動架4可在 機架23上上下滑動并帶動刀座2和扎土刀3 —起上下運動來實現扎入或拔 出土壤9以實現松土的目的。活動架4通過液壓驅動或電氣驅動的驅動裝 置17來驅動其上下運動。機架23上安裝有導軌11,活動架4滑動連接在導軌11中,導軌ll 相對于機架23的位置可在豎直平面內沿機架23前進方向前后調整,導軌 11為一可在機架23上移動調整并定位的直導軌。活動架4上設有樞軸40,刀座2安裝在樞軸40上并能繞樞軸40轉動, 刀座2上安裝有扎土刀3,通過活動架4的上下運動即可實現松土目的。作 為優選實施方式,刀座2上并排連接有多個扎土刀3,多個扎土刀之間交替 運動的方式來工作。參照圖2和圖3,活動架4上安裝有刀座2,刀座2上安裝有扎土刀3。 活動架4上設有兩支臂4a、 4b,兩支臂4a、 4b之間安裝有樞軸40,刀座2 套裝于樞軸40上并能繞樞軸40轉動,刀座2與兩支臂4a、 4b之間安裝有 扭力元件l,扭力元件l為套裝在樞軸40上彈性件la,活動架4兩支臂外 側設有導向柱4c;機架23上設有與導向柱4c對應的導軌11,在曲柄13 的驅動下,傳動連桿5可推動活動架4在導軌11上往復滑動。扎土刀3扎入土壤9之前,扭力元件1處于無負荷狀態,此時可對扎土刀3的扎入角度進行調節。當扎土刀3扎入土壤9并且機架23向前運動 時,扎土刀3將受到阻力的作用向與運動相反的方向轉動,扭力元件l相 應產生一回復扭矩;當扎土刀3從土壤9中拔出后,阻力消失,扭力元件l 的回復力矩將扎土刀3推回至初始位置。扭力元件1包括一橡膠彈性體或內部構建有金屬筋的橡膠彈性體,如 瑞士 Rosta公司生產的彈性體,扭力元件1 一端剛性連接至活動架4上, 另一端活動連接至刀座2上。該扭力元件1包括一截面為正方形或正三角 形的外殼8,外殼8內部置有截面為正方形或三角形的中心桿7,外殼8和 中心桿7橫截面通常為正多邊形。作為優選實施方式,中心桿7和外殼8均采用正方形截面結構,并且 兩截面的邊交叉45度,外殼8的四個角處與中心桿7之間填充彈性介質42, 彈性介質42包覆整個中心桿7和外殼8的軸向長度。在扭力的作用下,中 心桿7相對于外殼8轉動,壓縮其間的彈性介質42,被壓縮的彈性介質42 產生一回復轉矩。如果使用三角形截面的中心桿和外殼8,將使彈性介質 42受扭時轉動的角度范圍更大。為讓扭力元件l正常工作,中心桿7與刀座2剛性連接,外殼8與活 動架4剛性連接。參照圖5,扭力元件1由兩個成對的短扭力元件組成,每對短扭力元 件布置在每個支臂與刀座2之間,這樣有利于刀座2轉動的角度范圍更大。 兩中心桿7可以是一根獨立的桿件,或者由兩根較短桿件剛性連接在一起 形成。相應地,外殼8也分成兩段短外殼,兩段短外殼分別與刀座2和活 動架4剛性連接。外殼8外套有套筒46來防止其受損并更好地工作。作為替換方案,可將刀座2—側的兩段短外殼做成整體,而將相應的中心桿7分成兩段, 一段與活動架4剛性連接,另一段與刀座2剛性連接。扎土刀3扎入土壤9時的扎入角a為扎土刀3軸向與土壤表面的夾角, 扎入角的大小可以通過調整刀座2與運動方向A的夾角大小來改變。圖6為扭力元件1另一結構形式,扭力元件1為彈性件lb,本實施例 中,彈性件lb布置在活動架4每支臂與刀座2之間,扭力元件lb的兩端 直接安裝固定在活動架4和刀座2上。刀座2上安裝有多個扎土刀。在彈性件lb的兩端固接有連接法蘭,法蘭分別與活動架4和刀座2 固定連接。扎入角也可在往刀座2內安裝固定扎土刀3時進行調整。刀座2與活動架4之間扭轉范圍視彈性件lb的長度而定。其長度越 長,可扭轉的角度范圍就越大。可以通過在彈性件lb內植入金屬筋的方式 來加強彈性件lb扭轉時的彈性和抗扭強度。金屬筋的兩端可以固定在視彈 性元件兩端的法蘭上,也可以固定至刀座2或/和活動架4的兩支臂上。扭力元件1還可為圈形或螺旋形金屬扭力彈簧lc,扭力彈簧lc的外 部包覆有彈性體層。利用橡膠彈性材料與曲繞式或螺旋線型的扭簧構成一 整體,如采用該結構,可將曲繞式或螺旋線型的扭簧置于橡膠彈性材料的 內部,而用橡膠彈性材料形成外殼8。同時,還可用金屬筋來加強扭力元件的強度。參照圖7,其為利用曲繞式或螺旋線型的扭簧作為扭力元件的例子, 扭簧安裝在樞軸40上,其一端剛性固定至刀座2上,另一端固定至活動架 4上,同時,也可以使用與樞軸40同軸心的軸型或管套型支撐件來加固安 裝的牢固性,支撐件可沿周向安裝在刀座2或活動架4上。參照圖8,其為活動架4在導軌11內滑動的情況,機架23上至少設有一個導軌11,各導軌11可在平行于前進方向的豎直平面內進行傾斜度調整,從而可以實現導軌11相對于機架23的角度調整。因此,扎土刀3的 扎入角a也可以得到相應的調整。多個并排安裝的導軌在垂直于前進方向 的平面內的角度(左右高低調整)可以通過專門的調節方式來統一調整。 并排成組安裝在一起的扎土刀的扎入角a可以通過導軌11統一調整。多個扎土刀可采用不同歩(存在相位偏差)的方式進行驅動。導軌ll 可以在松土裝置的前進方向上水平移動一定的距離,改變其與曲柄13的距 離,從而可以對扎土刀3上下移動的動作進行調節。如圖8示,其為扎土 刀3即將扎入土壤9時的狀態。參照圖9,其為扎土刀3插入土壤9并且松土裝置正在前進時的狀態, 扎土刀3扎入土壤9中,同時松土裝置在前進,因此扎土刀3將繞樞軸40 往前進的反方向轉動一定的角度,扎土刀3在土壤9中也繞扎入點轉動一 角度卩,將土壤表層下不松動形成空穴。參照圖10,導軌11還可以作成弧形的,特別是在其上端部分。采用 這樣的結構后,活動架4的在導軌11內的運動軌跡為弧形,在曲柄13的 推動下,傳動連桿5施加給活動架14的作用力的方向發生變化,使活動架 14與導軌11之間水平方向的相互作用力減小,從而減小相互的摩擦阻力, 增加耐用度。另外,驅動裝置17的曲柄13上設有長孔15,曲柄13通過機軸12鉸 接在機架23上,傳動連桿5與曲柄13通過曲柄銷14鉸接連接,通過調整 曲柄銷14在長孔15中的位置來改變曲柄13的轉動半徑,實現活動架4上下移動的動作的改變。曲柄銷14與機軸12的距離變化,曲柄銷14的運動軌跡16的半徑也相應變化。參照圖ll,作為技術的進一步改進,機架23上連接有兩前后布置的 相互獨立的活動架4,兩活動架上分別安裝有刀座2及扎土刀3形成前、后 扎土臂18、 19。前、后扎土臂18、 19分別一前一后布置在機架23的運動 方向上,兩組曲柄13及傳動連桿5分別連接在前、后扎土臂18、 19上。兩曲柄13相互偏置成一定夾角布置并通過各自的曲柄銷14與相應的 傳動連桿5鉸接連接。作為優選方式,前、后扎土臂18、 19采用不同步(存 在相位差)的工作方式,曲柄13的轉速可根據松土裝置的前進速度進行設 定,使后扎土臂18上的扎土刀3扎入土壤9后形成的空穴位于上一回合扎 入過程中前扎土臂19上的扎土刀3扎入土壤9中形成的空穴的前方(以松 土裝置的前進方向A為參考)。圖8至圖11所述實施例均使用彈性介質la,采用上述其它的彈性元 件也具有同樣的實施效果。參照圖12,活動架4的另一實施例,活動架4包括上、下架4c、 4d, 上、下架4c、 4d之間安裝有壓簧21,上架4c與傳動裝置17傳動連接,樞 軸40安裝于下架4d上。活動架4的上、下部分4c、 4d均置于同一導軌11 中,上、下部分4c、 4d之間至少安裝有一壓簧21,且上下兩部分被壓簧 21向外擠開,擠開的距離由安裝于上下兩部分之間的調節桿28進行調節設 定,調節桿28與壓簧21共軸安裝,這樣調節桿28還可作為壓簧21的導 向桿,使壓簧21更順利的動作。上、下兩部分4c、 4d與壓簧21接觸處可 以設置一凹部30,用于更好地將壓簧21的端部定位。傳動連桿5鉸接連接在上部分4c上。本實施例的松土裝置比較適合在土質較硬的條件下作業,參照圖12 和圖13,其為扎土刀3扎入土壤9中的情況,當土質較硬或扎土刀3刺在 石頭上時,壓簧21可以通過收縮的方式來避免裝置或扎土刀3的損壞。壓 簧21的最大變形量根據最大扎入深度進行適當設定。圖12和圖13僅僅為 工作狀態示意圖。壓簧21的剛度應該較高,在正常硬度的土質的作業條件 下,其并不收縮,只有當硬度超過一定數值,才產生變形而收縮。調節桿 28上設有擋圈螺母29,擋圈螺母29用來調節壓簧21在作業過程中產生變 形所需的力的預設值,當收到的阻力大于該預設值時,壓簧21才產生變形。 預設值必須比正常作業時扎土刀3受到的阻力大。參照圖14,活動架4為一通過鉸接軸22鉸接連接在機架23上的擺動 臂,樞軸40設置于擺動臂的后端,樞軸40上安裝有扭力元件lc,扎入角 的大小可通過刀座2與擺動臂的夾角的改變來實現調節。參照圖15,作為技術的進一步改進,機架23上安裝有用于限定刀座 2與擺動臂之間相對角度的可調限位擋塊24,可調限位擋塊24與刀座2之 間安裝有撐桿25,撐桿25—端通過鉸接軸27與刀座2鉸接連接,另一端 通過擺動塊26連接至鉸接軸22,撐桿25端部可與可調限位擋塊24抵接。 可調限位擋塊24上設有偏心輪44,借助偏心輪44可以對可調限位擋塊24 進行的伸出長度進行調節,而可調限位擋塊24抵接在撐桿25端部,其直 接影響到撐桿25的回復位置,從而達到調整刀座2與擺動臂的夾角的目的。參照圖16,其為采用可伸縮傳動連桿的實施例,傳動連桿5為一包括 上、下半桿5a、 5b的可伸縮桿,上、下半桿5a、 5b之間安裝有彈性元件50。本實施例中采用一壓簧,壓簧可以令傳動連桿5在受到足夠大的外力作用時產生變形,從而間接地使扎土刀3扎入土壤9阻力較大時能向上縮 回,以免損壞。上桿5a鉸接連接在曲柄13上,下桿5b連接在活動架4上, 活動架4可沿導軌11滑動。彈性元件50為一壓簧或扭簧或橡膠彈性體或復合有金屬筋的橡膠彈 性體,作為優選方式,本實施采用巻繞或螺旋壓簧,其安裝在活塞桿52上 的,下桿5b固定在活塞桿52上,上桿5a和下桿5b組合成一可伸縮桿。 上桿5a設有軸向內孔54,活塞桿52—端連接于下桿5b上,另一端伸入上 桿5a的內孔54中。活塞桿52伸入內孔54的一端設有螺紋58,內孔54內 安裝有可與螺紋58配合的活塞螺母55,活塞螺母55具有光滑的圓柱形外 表,其可在內孔54的內壁上滑動。活塞螺母55用于調整彈性元件50的預 置力,使彈性元件50處于受壓迫狀態,內孔54 口設有固定蓋56,彈性元 件50端部抵接在固定蓋56及下桿5b端部,通過擰動活塞螺母55可改變 預置力的大小,預置力的大小視活塞螺母55在活塞桿上擰入的深度而異。為使彈性元件50正常動作,彈性元件50應事先處于壓迫狀態并且應 具有一定的剛度,只有當上、下桿5a、 5b之間受到的壓縮力大于預設的預 置力時才收縮,預置力大小不能大于松土裝置本身的重量。在正常的使用 條件下,由于彈性元件50設置的預置力大于扎土刀3扎入土壤9而產生的 阻力,所以扎土刀3能順利的完成預定的動作。彈性元件50的參數性能等 應能適應扎土刀3扎入時的阻力及松土裝置自身的重力的需要。彈性元件50收縮的動作過程與圖12及圖13中壓簧21的工作過程相參照圖17, 一種表層松土裝置,包括機架23、活動架4、扎土刀3及 驅動活動架4動作的驅動裝置17,活動架4活動連接在機架23上并可相對 于機架23運動,活動架4上通過樞軸40鉸接連接有安裝扎土刀3的刀座2, 刀座2與活動架4之間安裝有可使刀座2偏離初始位置后復位的扭力元件1 , 驅動裝置17包括一可伸縮傳動連桿5,傳動連桿5包括上、下半桿5a、 5b, 上、下半桿5a、 5b之間安裝有彈性元件50,下半桿5b與活動架4鉸接連 接。本實施例中,活動架4為一擺動臂,擺動臂通過可伸縮傳動連桿5連 接至曲柄13。參照圖18,本發明活動架的又一實施例,扭力元件1包括兩個異極相 互靠近的內、外磁性體60、 65,內磁性體60設于樞軸40并與活動架剛性 連接,外磁性體65設于刀座2并包圍在內磁性體60外部。磁性體60安裝 固定在固定座63內并剛性連接至活動架4上,固定座63的橫截面呈圓形, 固定座63外包圍有至少一個可繞固定座63軸心轉動的磁性體65,外磁性 體65固定連接在刀座2上,刀座2以固定座63為樞軸承繞樞軸40轉動, 外磁性體的北極62和南極61與內芯磁性體的磁極反向安裝,外磁性體65 與固定座63之間安裝有電氣絕緣的滾柱軸承,如帶陶瓷元件的滾柱軸承。當扎土刀3處于初始位置時,外磁性體65的北極62位于內部磁性體 60的南極處,外磁性體65的南極61位于內磁性體60的北極處。隨著松土裝置往前行進且扎土刀3扎入土壤9中,刀座2繞樞軸40 相對于固定座63轉動,內、外磁性體60、 65之間產生回復力矩。當扎土 刀3從土壤9里拔出阻力消除后,刀座2及扎土刀3在該回復力矩作用下 回到初始位置。內、外磁性體60、 65可以使用永久磁鐵,也可使用電磁鐵。如果使用電磁鐵,只需在需要動作的時候才在線圈里通電流,如當扎土刀3沒有 跟土壤9接觸的時候,將扎土刀3回復至初始位置。固定座63和活動架4最好采用非磁敏材料或弱磁性材料制造,如可 采用非磁化鋼材、高強度金屬、塑膠材料(最好是熱固性的)、陶瓷材料等, 以免其被磁性體磁化而影響其正常工作。以上是本發明的優選實施方式,其并不構成對本發明的限制,只要是 以基本相同的方式實現基本相同的技術效果的,均在本發明的保護范圍之 內。
權利要求
1.一種表層松土裝置,包括機架(23)、活動架(4)、扎土刀(3)及驅動活動架(4)運動的驅動裝置(17),其特征在于活動架(4)活動連接在機架(23)上并可相對于機架(23)運動,活動架(4)上通過樞軸(40)鉸接連接有安裝所述扎土刀(3)的刀座(2),刀座(2)與活動架(4)之間安裝有可使刀座(2)偏離初始位置后復位的扭力元件(1),活動架(4)與驅動裝置(17)傳動連接。
2. 根據權利要求1所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述扭力元件(1 )包括一橡膠彈性體或內部構建有金屬筋的橡膠彈性體,扭力元件(1) 一端剛性連接至活動架(4)上,另一端活動連接至刀座(2)上。
3. 根據權利要求1所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述扭力元件(1)為圈形或螺旋形金屬扭力彈簧(lc)。
4. 根據權利要求3所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述屬扭力彈 簧(lc)的外部包覆有彈性體層。
5. 根據權利要求1所述的一種表層松土裝置,其特征在于機架(23)上 安裝有導軌(11),活動架(4)滑動連接在導軌(11)中。
6. 根據權利要求5所述的一種表層松土裝置,其特征在于導軌(11)相 對于機架(23)的位置可在豎直平面內沿機架(23)前進方向前后調整。
7. 根據權利要求6所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述導軌(ll) 為一可在機架(23)上移動調整并定位的直導軌。
8. 根據權利要求1所述的一種表層松土裝置,其特征在于機架(23)上 連接有兩前后布置的相互獨立的活動架(4),兩活動架上分別安裝有刀座(2)及扎土刀(3)形成前、后扎土臂(18、 19)。
9. 根據權利要求1所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述活動架(4) 為一通過鉸接軸(22)鉸接連接在機架(23)上的擺動臂,樞軸(40) 設置于擺動臂的后端。
10. 根據以上任一權利要求所述的一種表層松土裝置,其特征在于所 述表層松土裝置包括多個扎土刀(3),所述各扎土刀(3)并排定位安裝。
11. 根據權利要求10所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述多個扎土刀(3)以相位偏差的形式與驅動裝置(17)傳動連接。
12. 根據權利要求9所述的一種表層松土裝置,其特征在于機架(23) 上安裝有用于限定刀座(2)與擺動臂之間相對角度的可調限位擋塊(24)。
13. 根據權利要求12所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述可調 限位擋塊(24)與刀座(2)之間安裝有撐桿(25),撐桿(25) —端通 過鉸接軸(27)與刀座(2)鉸接連接,另一端通過擺動塊(26)連接至 鉸接軸(22),撐桿(25)端部可與可調限位擋塊(24)抵接。
14. 根據權利要求1或9所述的一種表層松土裝置,其特征在于活動 架(4)的上下移行的幅度是可調整的。
15. 根據權利要求1所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述活動 架(4)包括上、下架(4c、 4d),上、下架(4c、 4d)之間安裝有壓簧(21),上架(4c)與驅動裝置(17)傳動連接,所述樞軸(40)安裝于 下架(4d)上。
16. 根據權利要求1所述的一種表層松土裝置,其特征在于驅動裝置 (17)包括一傳動連桿(5),傳動連桿(5)為一由上、下半桿(5a、 5b)組合成的可伸縮桿,上、下半桿(5a、 5b)之間安裝有彈性元件(50)。
17. 根據權利要求16所述的一種表層松土裝置,其特征在于彈性元件 (50)為一壓簧或扭簧或橡膠彈性體或復合有金屬筋的橡膠彈性體。
18. 根據權利要求1所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述扭力 元件(1)包括兩個異極相互靠近的內、外磁性體(60、 65),內磁性體(60)設于樞軸(40)并與活動架剛性連接,外磁性體(65)設于刀座 (2)并包圍在內磁性體(60)外部。
19. 根據權利要求18所述的一種表層松土裝置,其特征在于所述內、 外磁性體(60、 65)為永久磁鐵或電磁鐵。
20. —種表層松土裝置,包括機架(23)、活動架(4)、扎土刀(3)及 驅動活動架(4)動作的驅動裝置(17),其特征在于活動架(4)活動 連接在機架(23)上并可相對于機架(23)運動,活動架(4)上通過樞 軸(40)鉸接連接有安裝所述扎土刀(3)的刀座(2),刀座(2)與活 動架(4)之間安裝有可使刀座(2)偏離初始位置后復位的扭力元件(1), 驅動裝置(17)包括一可伸縮傳動連桿(5),傳動連桿(5)包括上、下 半桿(5a、 5b),上、下半桿(5a、 5b)之間安裝有彈性元件(50),下 半桿(5b)與活動架(4)鉸接連接。
21. 根據權利要求20所述的一種表層松土裝置,其特征在于彈性元件 (50)為一壓簧或扭簧或橡膠彈性體或復合有金屬筋的橡膠彈性體。
全文摘要
本發明公開了一種表層松土裝置,包括機架、活動架、扎土刀及驅動裝置,活動架活動連接在機架上并可相對于機架運動,活動架上通過樞軸鉸接連接有安裝扎土刀的刀座,刀座與活動架之間裝有可使刀座偏離初始位置后復位的扭力元件,活動架與驅動裝置傳動連接。本發明的松土裝置在松土過程中只需少數零件參與動作,可減少慣性,提高扎入和拔出的速度,使地表留下的穴口變小;扎土刀不需任何停頓就可回到初始位置,工作部件免遭沖擊,可延長使用壽命、減少工作震動;本松土裝置可向后運動,對土地邊角區域進行松土。采用可伸縮傳動連桿可避免扎土刀扎入時阻力過大而導致裝置損壞。本松土裝置具有結構簡單,松土速度快、工作效率高、震動小的優點。
文檔編號A01B45/02GK101258794SQ200810083918
公開日2008年9月10日 申請日期2008年3月5日 優先權日2007年3月6日
發明者科尼硫斯·赫曼納斯·瑪利亞·德·伯里 申請人:里德信貿易開發公司