專利名稱：一種表層松土裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土壤耕作裝置，特別是一種用于對土壤表面進(jìn)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(nèi)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(jìn)植被特別是草類的生長。
技術(shù)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(jié) 構(gòu)的支撐臂，它們的結(jié)構(gòu)及配置類似望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，相互間分別以平行的彈 簧連接，因此支撐臂根據(jù)不同大小的受力而使彈簧伸長或縮短，支撐臂可 表現(xiàn)出不同的長度。支撐臂的一端鉸接在機(jī)架上，另一端鉸接在安裝扎土 刀的刀座上。曲柄驅(qū)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(yùn)動。扎入土壤中時，扎土刀通過調(diào)節(jié)支撐臂的長度沿松土裝置 的前進(jìn)方向在樞軸上轉(zhuǎn)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(jī)架上，另一端作 為旋軸支撐在機(jī)架上。曲柄驅(qū)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(diào)節(jié)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(dāng)扎土刀進(jìn)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(jìn)方向在樞軸上轉(zhuǎn)動，可調(diào)節(jié)長度的支撐臂克服土壤阻力而被拉長?，F(xiàn)有的松土裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在扎入過程中需有許多機(jī)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(xiàn)有的松土裝置 的扎土刀或機(jī)器零件在含有大塊石頭的土壤中扎入時，可能因?yàn)樵恋对?到石頭之類的硬度較大的東西上而導(dǎo)致不能正常工作甚至損壞。 發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)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(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種表層松土裝置，包括機(jī)架、活動架、扎土刀及驅(qū)動活動架運(yùn)動的 驅(qū)動裝置，活動架活動連接在機(jī)架上并可相對于機(jī)架運(yùn)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(fù)位的扭力元件，活動架與驅(qū)動裝置傳動連接。一種表層松土裝置，包括機(jī)架、活動架、扎土刀及驅(qū)動活動架動作的 驅(qū)動裝置，活動架活動連接在機(jī)架上并可相對于機(jī)架運(yùn)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(fù)位的扭力元件，驅(qū)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(fā)明提供的一種松土裝置，包括機(jī)架、上下運(yùn)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(qū)動 裝置帶動其上下運(yùn)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(yùn)動過程中，當(dāng)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(zhuǎn)動；當(dāng)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(fù)轉(zhuǎn)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(jī)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(fā)明的另一個實(shí)施例是，支撐刀座的活動架通過導(dǎo)軌活動連接在 機(jī)架上。導(dǎo)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(dǎo)軌還可減少曲柄驅(qū)動時活動架在導(dǎo)軌上的作用力。導(dǎo)軌的角度在前進(jìn)方向上的豎直平面內(nèi)可通過機(jī)架分別調(diào)整或者統(tǒng)一 調(diào)整，以此調(diào)整扎土刀扎入土壤的角度。這個比現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)越的地方是當(dāng) 活動架及配合的導(dǎo)軌調(diào)整時，不需使用擋塊之類的構(gòu)件就能全面調(diào)整扎入 角度。作為技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，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(jìn)方向上至少排列成兩排，每排上均安裝 有獨(dú)立的扎土刀并由同一個曲柄驅(qū)動，然后在使用過程中曲柄轉(zhuǎn)動的每個 周期中兩排扎土刀交替動作。曲柄驅(qū)動速度與松土裝置的前進(jìn)速度同步， 由于兩排扎土刀運(yùn)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(xù)的多排扎土刀，松土裝置的工作速度可以得到提高。本發(fā)明的松土裝置還可以在機(jī)架上安裝擋塊來分別調(diào)整或者統(tǒng)一調(diào) 整，從而限制扎土刀的回復(fù)運(yùn)動來改變扎入角度。本發(fā)明另一個實(shí)施例，活動架可以是鉸接在機(jī)架上的擺動臂。在這種 情況下，刀座上鉸接有連接桿，機(jī)架上設(shè)有可調(diào)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(diào)限位擋塊上，連接桿上遠(yuǎn)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(fā)明的另一個實(shí)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(dǎo)軌上?；顒蛹艿纳喜亢拖虏恐g安裝有壓簧，壓簧可用于 當(dāng)扎土刀扎入時遇到異常如阻力很大時產(chǎn)生變形對扎土刀進(jìn)行緩沖以保護(hù) 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?yàn)閴嚎s彈簧的彈力比通常扎土所需的阻力大， 扎土刀可以順利進(jìn)行扎入土壤的運(yùn)作。當(dāng)扎土刀刺到石頭等硬物時，壓簧 可以變形對扎土刀進(jìn)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(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)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(fā)明的松土裝置同樣適用于雪層表面下經(jīng)常會有巖石的 滑雪斜坡中。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，活動架和刀座的上下移行的幅度是可調(diào)整的。 通過調(diào)節(jié)曲柄銷與曲柄機(jī)軸的距離，來調(diào)節(jié)活動架上下移行的幅度。曲柄 上設(shè)有長孔，曲柄銷可以在長孔里進(jìn)行調(diào)節(jié)以獲得不同的曲柄長度，調(diào)節(jié) 完成后可以在相應(yīng)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(jī)軸與活動架的距離來實(shí)現(xiàn)，水平調(diào)整活動架的位置來達(dá)到改變幅度的目的。這 個水平距離可以根據(jù)并排安裝在一起的扎土刀來分別或統(tǒng)一調(diào)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(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，傳統(tǒng)連桿設(shè)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?xí)r，扎土刀即可能縮回。進(jìn)一步，本發(fā)明的一種表層松土裝置，包括機(jī)架、帶傳動連桿的驅(qū)動 裝置、能被傳動連桿驅(qū)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(qū)動其上下運(yùn)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(zhuǎn)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(shí)施例中，螺旋狀或者圈狀的壓縮彈性元件產(chǎn)生彈力。然而， 較優(yōu)的實(shí)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(gòu)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(fā)明的另一個實(shí)施例，扭力元件包括兩個異極相互靠近的內(nèi)、外磁 性體。內(nèi)、外磁性體分別安裝在樞軸和刀座上，當(dāng)?shù)蹲恢闷x初始位置 時，內(nèi)、外磁性體就會產(chǎn)生一回復(fù)力矩，當(dāng)外部扭力撤銷時，扎土刀即回 到初始位置。當(dāng)松土裝置前進(jìn)且扎土刀扎入土壤中時，扎土刀及刀座相對于活動架轉(zhuǎn)動，扭力元件即產(chǎn)生一回復(fù)力矩，當(dāng)扎土刀從土壤中拔出后，該回復(fù)力 矩使扎土刀和刀座回復(fù)至初始位置，同時回復(fù)力矩消失。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)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(jìn)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(dǎo)致產(chǎn)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(jī)架、相關(guān)零件尤其是軸 承就不會受到機(jī)械沖擊，可延長其使用壽命。而且，運(yùn)作中的震動將極大 地減少；再者，現(xiàn)有的松土裝置工作中很難到達(dá)田地的邊角區(qū)域，本松土裝置不僅在扎土刀扎入土壤中時向前運(yùn)動，而且不用停頓就可向后運(yùn)動，對田地的邊角區(qū)域進(jìn)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(fā)生。具有結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高、工作速 度快、震動小的特點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的外部整體示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中活動架及刀座的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中B-B方向剖視圖；圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例中活動架及刀座的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例中活動架及刀座的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明實(shí)施例中活動架及刀座的第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例中導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例中扎土刀工作狀態(tài)示意圖；圖IO為本發(fā)明實(shí)施例中導(dǎo)軌另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明第二實(shí)施例中曲柄的結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為本發(fā)明實(shí)施例中活動架及刀座的第五實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為圖12中活動架及扎土刀工作狀態(tài)示意圖；圖14為本發(fā)明實(shí)施例中活動架及刀座的第六實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15為本發(fā)明實(shí)施例中活動架及刀座的第七實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為本發(fā)明第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17為本發(fā)明第四實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18為本發(fā)明實(shí)施例中活動架及刀座的第八實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1和圖4，本發(fā)明的一種表層松土裝置，包括機(jī)架23、活動架 4、扎土刀3及驅(qū)動活動架4運(yùn)動的驅(qū)動裝置17，活動架4活動連接在機(jī)架 23上并可相對于機(jī)架23運(yùn)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(fù) 位的扭力元件1，活動架4與驅(qū)動裝置17傳動連接。驅(qū)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(qū)動也可掛接在拖拉機(jī)上驅(qū)動。松土裝置包 括一機(jī)架23，機(jī)架23上鉸接有多個扎土刀3，扎土刀3能在機(jī)架23上上 下運(yùn)動。工作時，松土裝置向前運(yùn)動，扎土刀3不停地上下運(yùn)動扎入或拔出土壤9中，實(shí)現(xiàn)松土目的，從而可改善土壤的排水和通氣等性能。通過 調(diào)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(shè)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(jī)架23上，活動架4可在 機(jī)架23上上下滑動并帶動刀座2和扎土刀3 —起上下運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)扎入或拔 出土壤9以實(shí)現(xiàn)松土的目的?；顒蛹?通過液壓驅(qū)動或電氣驅(qū)動的驅(qū)動裝 置17來驅(qū)動其上下運(yùn)動。機(jī)架23上安裝有導(dǎo)軌11，活動架4滑動連接在導(dǎo)軌11中，導(dǎo)軌ll 相對于機(jī)架23的位置可在豎直平面內(nèi)沿機(jī)架23前進(jìn)方向前后調(diào)整，導(dǎo)軌 11為一可在機(jī)架23上移動調(diào)整并定位的直導(dǎo)軌?；顒蛹?上設(shè)有樞軸40，刀座2安裝在樞軸40上并能繞樞軸40轉(zhuǎn)動， 刀座2上安裝有扎土刀3，通過活動架4的上下運(yùn)動即可實(shí)現(xiàn)松土目的。作 為優(yōu)選實(shí)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(yùn)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(shè)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(zhuǎn)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(cè)設(shè)有導(dǎo)向柱4c;機(jī)架23上設(shè)有與導(dǎo)向柱4c對應(yīng)的導(dǎo)軌11，在曲柄13 的驅(qū)動下，傳動連桿5可推動活動架4在導(dǎo)軌11上往復(fù)滑動。扎土刀3扎入土壤9之前，扭力元件1處于無負(fù)荷狀態(tài)，此時可對扎土刀3的扎入角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)扎土刀3扎入土壤9并且機(jī)架23向前運(yùn)動 時，扎土刀3將受到阻力的作用向與運(yùn)動相反的方向轉(zhuǎn)動，扭力元件l相 應(yīng)產(chǎn)生一回復(fù)扭矩；當(dāng)扎土刀3從土壤9中拔出后，阻力消失，扭力元件l 的回復(fù)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(nèi)部構(gòu)建有金屬筋的橡膠彈性體，如 瑞士 Rosta公司生產(chǎn)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(nèi)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(yōu)選實(shí)施方式，中心桿7和外殼8均采用正方形截面結(jié)構(gòu)，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(zhì)42， 彈性介質(zhì)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(zhuǎn)動，壓縮其間的彈性介質(zhì)42，被壓縮的彈性介質(zhì)42 產(chǎn)生一回復(fù)轉(zhuǎn)矩。如果使用三角形截面的中心桿和外殼8，將使彈性介質(zhì) 42受扭時轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動的角度范圍更大。 兩中心桿7可以是一根獨(dú)立的桿件，或者由兩根較短桿件剛性連接在一起 形成。相應(yīng)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(cè)的兩段短外殼做成整體，而將相應(yīng)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(diào)整刀座2與運(yùn)動方向A的夾角大小來改變。圖6為扭力元件1另一結(jié)構(gòu)形式，扭力元件1為彈性件lb，本實(shí)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(nèi)安裝固定扎土刀3時進(jìn)行調(diào)整。刀座2與活動架4之間扭轉(zhuǎn)范圍視彈性件lb的長度而定。其長度越 長，可扭轉(zhuǎn)的角度范圍就越大。可以通過在彈性件lb內(nèi)植入金屬筋的方式 來加強(qiáng)彈性件lb扭轉(zhuǎn)時的彈性和抗扭強(qiáng)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(gòu)成一 整體，如采用該結(jié)構(gòu)，可將曲繞式或螺旋線型的扭簧置于橡膠彈性材料的 內(nèi)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(qiáng)扭力元件的強(qiáng)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(dǎo)軌11內(nèi)滑動的情況，機(jī)架23上至少設(shè)有一個導(dǎo)軌11，各導(dǎo)軌11可在平行于前進(jìn)方向的豎直平面內(nèi)進(jìn)行傾斜度調(diào)整，從而可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌11相對于機(jī)架23的角度調(diào)整。因此，扎土刀3的 扎入角a也可以得到相應(yīng)的調(diào)整。多個并排安裝的導(dǎo)軌在垂直于前進(jìn)方向 的平面內(nèi)的角度(左右高低調(diào)整)可以通過專門的調(diào)節(jié)方式來統(tǒng)一調(diào)整。 并排成組安裝在一起的扎土刀的扎入角a可以通過導(dǎo)軌11統(tǒng)一調(diào)整。多個扎土刀可采用不同歩(存在相位偏差)的方式進(jìn)行驅(qū)動。導(dǎo)軌ll 可以在松土裝置的前進(jìn)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(jìn)行調(diào)節(jié)。如圖8示，其為扎土 刀3即將扎入土壤9時的狀態(tài)。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(jìn)時的狀態(tài)， 扎土刀3扎入土壤9中，同時松土裝置在前進(jìn)，因此扎土刀3將繞樞軸40 往前進(jìn)的反方向轉(zhuǎn)動一定的角度，扎土刀3在土壤9中也繞扎入點(diǎn)轉(zhuǎn)動一 角度卩，將土壤表層下不松動形成空穴。參照圖10，導(dǎo)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(jié)構(gòu)后，活動架4的在導(dǎo)軌11內(nèi)的運(yùn)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(fā)生變化，使活動架 14與導(dǎo)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(qū)動裝置17的曲柄13上設(shè)有長孔15，曲柄13通過機(jī)軸12鉸 接在機(jī)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(diào)整 曲柄銷14在長孔15中的位置來改變曲柄13的轉(zhuǎn)動半徑，實(shí)現(xiàn)活動架4上下移動的動作的改變。曲柄銷14與機(jī)軸12的距離變化，曲柄銷14的運(yùn)動軌跡16的半徑也相應(yīng)變化。參照圖ll，作為技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，機(jī)架23上連接有兩前后布置的 相互獨(dú)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(jī)架23的運(yùn)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(yīng)的 傳動連桿5鉸接連接。作為優(yōu)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(zhuǎn)速可根據(jù)松土裝置的前進(jìn)速度進(jìn)行設(shè) 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(jìn)方向A為參考)。圖8至圖11所述實(shí)施例均使用彈性介質(zhì)la，采用上述其它的彈性元 件也具有同樣的實(shí)施效果。參照圖12，活動架4的另一實(shí)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(dǎo)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(diào)節(jié)桿28進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè) 定，調(diào)節(jié)桿28與壓簧21共軸安裝，這樣調(diào)節(jié)桿28還可作為壓簧21的導(dǎo) 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(shè)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(shí)施例的松土裝置比較適合在土質(zhì)較硬的條件下作業(yè)，參照圖12 和圖13，其為扎土刀3扎入土壤9中的情況，當(dāng)土質(zhì)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(jù)最大扎入深度進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。圖12和圖13僅僅為 工作狀態(tài)示意圖。壓簧21的剛度應(yīng)該較高，在正常硬度的土質(zhì)的作業(yè)條件 下，其并不收縮，只有當(dāng)硬度超過一定數(shù)值，才產(chǎn)生變形而收縮。調(diào)節(jié)桿 28上設(shè)有擋圈螺母29，擋圈螺母29用來調(diào)節(jié)壓簧21在作業(yè)過程中產(chǎn)生變 形所需的力的預(yù)設(shè)值，當(dāng)收到的阻力大于該預(yù)設(shè)值時，壓簧21才產(chǎn)生變形。 預(yù)設(shè)值必須比正常作業(yè)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(jī)架23上的擺動 臂，樞軸40設(shè)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(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。參照圖15，作為技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，機(jī)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(diào)限位擋塊24，可調(diào)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(diào)限位擋塊24抵接。 可調(diào)限位擋塊24上設(shè)有偏心輪44，借助偏心輪44可以對可調(diào)限位擋塊24 進(jìn)行的伸出長度進(jìn)行調(diào)節(jié)，而可調(diào)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(fù)位置，從而達(dá)到調(diào)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(shí)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(shí)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(chǎn)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(dǎo)軌11滑動。彈性元件50為一壓簧或扭簧或橡膠彈性體或復(fù)合有金屬筋的橡膠彈 性體，作為優(yōu)選方式，本實(shí)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(shè)有軸向內(nèi)孔54，活塞桿52—端連接于下桿5b上，另一端伸入上 桿5a的內(nèi)孔54中?；钊麠U52伸入內(nèi)孔54的一端設(shè)有螺紋58，內(nèi)孔54內(nèi) 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(nèi)孔54的內(nèi)壁上滑動。活塞螺母55用于調(diào)整彈性元件50的預(yù) 置力，使彈性元件50處于受壓迫狀態(tài)，內(nèi)孔54 口設(shè)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(yù)置力的大小，預(yù)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(yīng)事先處于壓迫狀態(tài)并且應(yīng) 具有一定的剛度，只有當(dāng)上、下桿5a、 5b之間受到的壓縮力大于預(yù)設(shè)的預(yù) 置力時才收縮，預(yù)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(shè)置的預(yù)置力大于扎土刀3扎入土壤9而產(chǎn)生的 阻力，所以扎土刀3能順利的完成預(yù)定的動作。彈性元件50的參數(shù)性能等 應(yīng)能適應(yīng)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(jī)架23、活動架4、扎土刀3及 驅(qū)動活動架4動作的驅(qū)動裝置17，活動架4活動連接在機(jī)架23上并可相對 于機(jī)架23運(yùn)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(fù)位的扭力元件1 ， 驅(qū)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(shí)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(fā)明活動架的又一實(shí)施例，扭力元件1包括兩個異極相 互靠近的內(nèi)、外磁性體60、 65，內(nèi)磁性體60設(shè)于樞軸40并與活動架剛性 連接，外磁性體65設(shè)于刀座2并包圍在內(nèi)磁性體60外部。磁性體60安裝 固定在固定座63內(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動， 外磁性體的北極62和南極61與內(nèi)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(dāng)扎土刀3處于初始位置時，外磁性體65的北極62位于內(nèi)部磁性體 60的南極處，外磁性體65的南極61位于內(nèi)磁性體60的北極處。隨著松土裝置往前行進(jìn)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(zhuǎn)動，內(nèi)、外磁性體60、 65之間產(chǎn)生回復(fù)力矩。當(dāng)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(fù)力矩作用下 回到初始位置。內(nèi)、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(dāng)扎土刀3沒有 跟土壤9接觸的時候，將扎土刀3回復(fù)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(qiáng)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(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制，只要是 以基本相同的方式實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種表層松土裝置，包括機(jī)架(23)、活動架(4)、扎土刀(3)及驅(qū)動活動架(4)運(yùn)動的驅(qū)動裝置(17)，其特征在于活動架(4)活動連接在機(jī)架(23)上并可相對于機(jī)架(23)運(yùn)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(fù)位的扭力元件(1)，活動架(4)與驅(qū)動裝置(17)傳動連接。
2. 根據(jù)權(quán)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(nèi)部構(gòu)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種表層松土裝置，其特征在于機(jī)架(23)上 安裝有導(dǎo)軌(11)，活動架(4)滑動連接在導(dǎo)軌(11)中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種表層松土裝置，其特征在于導(dǎo)軌(11)相 對于機(jī)架(23)的位置可在豎直平面內(nèi)沿機(jī)架(23)前進(jìn)方向前后調(diào)整。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種表層松土裝置，其特征在于所述導(dǎo)軌(ll) 為一可在機(jī)架(23)上移動調(diào)整并定位的直導(dǎo)軌。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表層松土裝置，其特征在于機(jī)架(23)上 連接有兩前后布置的相互獨(dú)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(jù)權(quán)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(jī)架(23)上的擺動臂，樞軸(40) 設(shè)置于擺動臂的后端。
10. 根據(jù)以上任一權(quán)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(jù)權(quán)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(qū)動裝置(17)傳動連接。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種表層松土裝置，其特征在于機(jī)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(diào)限位擋塊(24)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的一種表層松土裝置，其特征在于所述可調(diào) 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(diào)限位擋塊(24)抵接。
14. 根據(jù)權(quán)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(diào)整的。
15. 根據(jù)權(quán)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(qū)動裝置(17)傳動連接，所述樞軸(40)安裝于 下架(4d)上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種表層松土裝置，其特征在于驅(qū)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(jù)權(quán)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(fù)合有金屬筋的橡膠彈性體。
18. 根據(jù)權(quán)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(nèi)、外磁性體(60、 65)，內(nèi)磁性體(60)設(shè)于樞軸(40)并與活動架剛性連接，外磁性體(65)設(shè)于刀座 (2)并包圍在內(nèi)磁性體(60)外部。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的一種表層松土裝置，其特征在于所述內(nèi)、 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(jī)架(23)、活動架(4)、扎土刀(3)及 驅(qū)動活動架(4)動作的驅(qū)動裝置(17)，其特征在于活動架(4)活動 連接在機(jī)架(23)上并可相對于機(jī)架(23)運(yùn)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(fù)位的扭力元件(1)， 驅(qū)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(jù)權(quán)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(fù)合有金屬筋的橡膠彈性體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種表層松土裝置，包括機(jī)架、活動架、扎土刀及驅(qū)動裝置，活動架活動連接在機(jī)架上并可相對于機(jī)架運(yùn)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(fù)位的扭力元件，活動架與驅(qū)動裝置傳動連接。本發(fā)明的松土裝置在松土過程中只需少數(shù)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??；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(yùn)動，對土地邊角區(qū)域進(jìn)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(dǎo)致裝置損壞。本松土裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，松土速度快、工作效率高、震動小的優(yōu)點(diǎn)。
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(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者科尼硫斯·赫曼納斯·瑪利亞·德·伯里 申請人:里德信貿(mào)易開發(fā)公司