專利名稱：單懸臂開溝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域的農(nóng)田開溝機(jī)，具體說涉及一種單懸臂開溝機(jī)。
背景技術(shù)：
中國實(shí)用新型專利《農(nóng)田開溝機(jī)》(授權(quán)公告號CN2375068Y，專利號 99228497 )公開了一種單懸臂式農(nóng)田開溝機(jī)，現(xiàn)已得到廣泛的應(yīng)用。由于是一 種與手扶拖拉機(jī)配套、設(shè)置于拖拉機(jī)頭前部的開溝機(jī)。開溝時(shí)，開溝機(jī)的刀盤 要降入土中一定深度，因此手扶拖拉機(jī)前部要向下傾斜，但如果傾斜度過大， 不利于臥式柴油機(jī)的潤滑油供及和使冷卻水外溢，使用者也不便于操作。為了 降低使用者升降開溝機(jī)的勞動強(qiáng)度，保證柴油機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，在非開溝 工作狀態(tài)時(shí)，開溝機(jī)的刀盤離地不宜高。由于這個(gè)原因，開溝機(jī)在開溝結(jié)東轉(zhuǎn) 移田塊行走時(shí)，用戶要常常拆下刀盤以便越過較高田埂或上橋、下坡?，F(xiàn)有開 溝機(jī)的刀盤軸與刀盤上的孔的配合是用 一個(gè)普通單鍵或花鍵來傳遞扭矩的，這 種結(jié)構(gòu)存在如下缺點(diǎn)1、雖然較雙懸臂開溝機(jī)來講這種單懸臂開溝機(jī)的刀盤拆 裝已經(jīng)較為方便，但是刀盤從刀盤軸上拆卸下來仍較為困難。無論是單個(gè)鍵還 是花鍵，刀盤軸上的鍵槽一般用銑刀加工，鍵槽的表面比較毛糙，鍵槽與軸的 平行度和槽寬的精度也較低。又因?yàn)榈侗P是在泥水中轉(zhuǎn)動，配合間隙處極易生 銹和進(jìn)入泥土雜質(zhì)，這些不利因素的疊加，使刀盤在工作一段時(shí)間后就難以從 刀盤軸上拆卸。在需要跨越較高圩埂、洼地時(shí)，農(nóng)民仍然只好將整臺開溝機(jī)從 拖拉機(jī)上拆下，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。開溝時(shí)期正是農(nóng)忙季節(jié)，如何使刀盤拆卸比較方便 快捷，是廣大用戶亟盼解決的現(xiàn)實(shí)問題。2、刀盤易裝反方向?，F(xiàn)有技術(shù)的軸與 軸孔的配合區(qū)段內(nèi)的徑向尺寸和形狀是一致的，刀盤上的孔無論正反都可以裝
配，在農(nóng)忙時(shí)的匆忙中很容易造成反向裝配的失誤，如果刀盤裝反了，就會造成刀的背面與土壤切削使負(fù)荷很大以至無法開溝的問題。3、可靠性差。第一，單鍵軸的鍵槽如果間隙大易損壞；第二，單鍵軸要有一個(gè)鍵，并且和花鍵軸一 樣同時(shí)還需要一個(gè)平墊壓在刀盤的外邊，這兩個(gè)零件體積都很小，掉落到地面 后與泥土混雜，容易在田間拆、裝過程中遺失，影響使用而貽誤農(nóng)時(shí)。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，提供 一種刀盤方便拆卸、裝配時(shí)不會裝反、可靠性好的單懸臂開溝機(jī)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案之一是單懸臂開溝機(jī)，包括刀盤裝置的刀盤軸和 刀盤，刀盤軸在與刀盤軸孔配合的區(qū)段，由內(nèi)向外分為刀盤裝配段和傳遞扭矩 的刀盤定位段兩部分，刀盤裝配段為圓柱體，刀盤定位段為棱柱體；與刀盤軸 的刀盤裝配段和刀盤定位段相對應(yīng)，刀盤軸孔也分為刀盤裝配孔和刀盤定位孔， 刀盤裝配孔為內(nèi)圓柱孔，刀盤定位孔為內(nèi)棱柱孔。本實(shí)用新型技術(shù)方案之二是技術(shù)方案之一的優(yōu)化設(shè)計(jì)，刀盤軸的刀盤裝配 段由內(nèi)向外分為截頂圓錐體(即圓臺體)段和圓柱體段；與此相對應(yīng)，刀盤軸 孔的刀盤裝配孔也相應(yīng)地依次分為內(nèi)截頂圓錐體孔和內(nèi)圓柱孔。這樣的結(jié)構(gòu)更 有利于刀盤的拆卸。所述截頂圓錐體段和內(nèi)截頂圓錐體孔的錐度為1: 5 ~ 1: 3。還可以衍生出將刀盤軸的整個(gè)刀盤裝配段車成截頂圓錐體的結(jié)構(gòu)方案，刀 盤軸孔的刀盤裝配孔也為相應(yīng)的內(nèi)截頂圓錐體孔。這種方案更方便刀盤與軸的 拆卸、裝配，也有利于提高刀盤與軸裝配的同心度、垂直度。所述刀盤裝配段 和刀盤定位段長度之比為3~4: 1。本實(shí)用新型的技術(shù)方案之三是所述刀盤定位段為螺紋柱，刀盤定位孔與 之相對應(yīng)為內(nèi)螺紋孔。刀盤定位段與刀盤定位孔的螺紋旋緊方向與刀盤工作時(shí)
的旋轉(zhuǎn)方向的逆方向同向。即刀盤工作時(shí)，刀盤的轉(zhuǎn)動會使得刀盤與刀盤軸的裝配越旋越緊。所述刀盤軸的刀盤裝配段和刀盤定位段長度之比為1: 2~3?？?以在刀盤軸的定位段5開設(shè)螺孔11,在刀盤定位孔上對應(yīng)位置開設(shè)銷軸孔12; 銷軸穿過銷軸孔(12)螺緊在螺孔ll上，以固定刀盤。本實(shí)用新型單懸臂開溝機(jī)，其刀盤裝置所采用的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有技術(shù) 長期存在的單鍵和花鍵刀盤裝置拆卸費(fèi)力、刀盤會裝反不好使用和易損壞的缺 點(diǎn)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，拆卸裝配極為方便、快捷、可靠。

圖l、為本實(shí)用新型的第一種技術(shù)方案的刀盤軸示意圖； 圖2、為本實(shí)用新型的第一種技術(shù)方案的刀盤軸孔示意圖，孔的形狀與圖l 刀盤軸的結(jié)構(gòu)形狀相對應(yīng)； 圖3、為圖2的左視圖；圖4、為本實(shí)用新型第二種技術(shù)方案的刀盤軸結(jié)構(gòu)示意圖，刀盤軸裝配段的內(nèi)側(cè)一小段是截頂圓錐體；圖5、為與圖4刀盤軸相對應(yīng)的刀盤軸孔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6、為刀盤軸的刀盤裝配段全長是截頂圓錐體的刀盤軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖7、為與圖6刀盤軸相對應(yīng)的刀盤軸孔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8、為刀盤軸的(刀盤定位段為六棱柱)的右視圖；圖9、為刀盤軸的(刀盤定位段為三棱柱)的右視圖；圖10、為刀盤軸的(定位段為鼓形斷面棱柱)的右視圖；圖11、為刀盤軸與刀盤的裝配關(guān)系示意圖(刀盤定位段為螺紋柱，刀盤定位孔為內(nèi)螺紋孔)；圖12、為從圖11中分解出來的刀盤軸的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖13、為從圖11中分解出來的刀盤軸孔的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例l如圖l、 2和3所示。單懸臂開溝機(jī)，包括刀盤裝置的刀盤軸l和 刀盤2，刀盤軸在與刀盤軸孔配合的區(qū)段3由內(nèi)向外分為刀盤裝配段4和刀盤定 位段5兩部分，最外端為螺桿段6。刀盤裝配段和刀盤定位段長度之比為4: 1。 刀盤定位段為四棱柱體；與刀盤軸的刀盤裝配段和刀盤定位段相對應(yīng)，刀盤軸 孔也分為刀盤裝配孔7和刀盤定位孔8兩段，刀盤裝配孔為內(nèi)圓柱孔，刀盤定 位孔為內(nèi)四棱柱孔。相互之間的偶合間隙較大，以方便拆、裝。由于有棱形柱 定向特征的限制，使刀盤總能正確的裝配。裝配時(shí)，將刀盤的軸孔裝配到刀盤 裝配段4和刀盤定位段5，然后在刀盤軸的螺桿段旋上螺母，螺母檸緊后即可固 定刀盤。圖8中的刀盤軸也可以不設(shè)螺桿段6，在刀盤軸的外端開螺孔10,用 墊片和帶螺帽的螺栓來固定刀盤。圖4是第一種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)方案，其特征在于刀盤裝配段4的最內(nèi)側(cè) (圖中左段)是一小段截頂圓錐體9，截頂圓錐體的錐度(K值)取1:5，截頂 圓錐體的長度3 6亳米；刀盤裝配段4的其余部分為圓柱體。圖5是與圖4相 對應(yīng)的刀盤軸孔的結(jié)構(gòu)形狀，圖中，IO是內(nèi)截頂圓錐體孔。刀盤軸與刀盤軸孔 的定位結(jié)構(gòu)見圖3、圖8、圖9、圖10;可以是六角形截面，也可以是三角形或 其它形狀的截面，刀盤軸孔的刀盤定位孔也制出相偶合的形狀與配合尺寸。圖ll給出了第三種技術(shù)方案的實(shí)施例，這是為了實(shí)現(xiàn)同一個(gè)目的(便于拆 裝、防止裝反)并且也具有相同思路的技術(shù)方案。圖11中包括刀盤軸l和刀盤 2組成的刀盤裝置。圖12是根據(jù)圖11中分解畫出的刀盤軸1示意圖，刀盤軸在 與刀盤軸孔配合的區(qū)段3由內(nèi)向外分為刀盤裝配段4和刀盤定位段5兩部分， 最外端為螺桿段6，刀盤的刀盤定位段5為大螺距梯形螺牙的螺紋柱。刀盤裝配 段4與刀盤定位段5的長度之比為1: 1-2。圖13是從圖11中分解出的刀盤軸
孔結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，刀盤軸孔中的刀盤裝配孔7為圓柱形，刀盤定位孔8為 大螺距梯形螺牙的內(nèi)螺紋孔。刀盤定位段5與刀盤定位孔8的旋緊方向與刀盤 工作時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向的逆方向同向。即刀盤工作時(shí)，刀盤的轉(zhuǎn)動只會使得刀盤與 刀盤軸的裝配旋緊而不會松脫，但為防止過于旋緊，可釆用雙螺紋等大螺距。 本實(shí)用新型首先解決了現(xiàn)有技術(shù)長期存在的刀盤不方便拆裝的問題。 開溝機(jī)刀盤不方便拆卸的問題之所以長期以來一直沒有解決，主要是沒有 認(rèn)識到開溝機(jī)這種農(nóng)業(yè)機(jī)械使用時(shí)所具有的獨(dú)特性和其作業(yè)工況差的特殊性， 不能用常規(guī)的設(shè)計(jì)思路和普通的機(jī)械結(jié)構(gòu)能夠解決。其原因在于第一，鍵槽 和鍵的兩側(cè)壁毛糙。由于受農(nóng)機(jī)低成本的限制，刀盤軸上的鍵和槽一般用銑刀 加工，不可能釆用精磨工藝，花鍵和鍵槽的兩側(cè)壁表面比較毛糙，刀盤軸套孔 鍵槽與軸的軸向平行度差，軸上花鍵的各個(gè)鍵之間的角度分布不精確，這就從 根本上產(chǎn)生了拆裝阻力大的原因；第二，由于刀盤負(fù)荷大，對刀盤裝配的同心 度、垂直度要求高，所以配合間隙也不宜過松，又無法用潤滑油之類方法加以 保護(hù)；第三，工況惡劣。由于是裸露的部件，直接與泥水接觸，極易生銹和進(jìn) 入雜質(zhì)。第四，農(nóng)民在田間開溝條件簡陋又缺少拆卸的專用工具，這些不利因 素的疊加所以使刀盤的拆、裝困難。對于這些開溝機(jī)刀盤裝置上所存在的特珠 的因素所造成的問題，無法用常規(guī)機(jī)械上的技術(shù)方案去解決。本實(shí)用新型不釆用常規(guī)的鍵與鍵槽的結(jié)構(gòu)來傳遞扭矩，回避了軸上的花鍵 和軸孔內(nèi)鍵槽粗糙以及角度不精確分布，軸向平行度差而使刀盤裝配、拆卸時(shí) 軸向摩擦阻力大的缺陷。將裝配段和傳遞扭矩的功能分成兩段來處理。刀盤軸 與刀盤軸孔裝配段的配合的主體部分是圓形，而圓形軸與軸孔的加工可以釆用 車、磨簡單工藝就能得到比較高的尺寸精度和比較低的表面粗糙度，公差容易 保證，因此可以使刀盤軸與刀盤軸孔在批量生產(chǎn)條件下有一個(gè)穩(wěn)定的配合間隙， 又沒有鍵和鍵槽平行度差、花鍵軸角度不精確的問題，杜絕了過緊配合現(xiàn)象的
產(chǎn)生，使刀盤軸與軸孔的軸向拆裝阻力減小，便于裝配、拆卸。技術(shù)方案之一中，因?yàn)檩S向長度比較短的刀盤定位段5的主要作用僅是傳遞扭矩，不承擔(dān)保 證刀盤與軸的同心度和垂直度的功能，所以配合間隙可以適當(dāng)放大，本實(shí)施例 中的間隙為1~2亳米，這樣大的間隙使刀盤2在軸1上有3~5度的扭轉(zhuǎn)角 度。這種實(shí)施例經(jīng)多次長時(shí)間在田間開溝的秘密實(shí)踐證明，刀盤拆卸時(shí)，松開 螺母，只要手抓住刀盤的外圓，利用定位段配合間隙較大，有一個(gè)自由扭轉(zhuǎn)角 的條件，釆用反復(fù)扭轉(zhuǎn)的方法就可以使刀盤與軸松動，配合一定的向外拉力， 即可將刀盤向外移動，當(dāng)?shù)侗P向外拉出一小段距離，脫離長度在8~9亳米刀盤 定位段5后，還可以釆用較大幅度反復(fù)扭轉(zhuǎn)刀盤的方法將刀盤卸下，不需要拉 抓等專用拆卸工具，所以使刀盤的拆卸與裝配比較方便。圖4、圖5是第二種技術(shù)方案實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，在本實(shí)施例圖4中，軸 與軸孔裝配段內(nèi)側(cè)的一小段(長5亳米左右)有一個(gè)1:5錐度的截頂圓錐體9 ， 其余的圓柱形的裝配段配合間隙放大到0.2亳米左右，因?yàn)榈侗P軸截頂圓錐體9 與刀盤軸孔內(nèi)截頂圓錐體孔IO有自動找正的特性，即使配合間隙大，也不影響 刀盤在刀盤軸上裝配的同心度與垂直度。圖6中裝配段4全長為截頂圓錐體狀， 其拆裝更為方便，刀盤在刀盤軸上裝配的同心度與垂直度也更好。圖ll是技術(shù)方案之三的實(shí)施例示意圖，其要點(diǎn)也是將刀盤與軸孔的配合分 為裝配段和定位段兩個(gè)功能段，不同于技術(shù)方案一和技術(shù)方案二的是刀盤定 位段5采用螺牙以傳遞扭矩，圖12是從圖11中分解出來的刀盤軸的結(jié)構(gòu)示意 圖，圖中刀盤定位段5為梯形螺牙的螺紋柱，圖13中刀盤軸孔的結(jié)構(gòu)形狀與圖 12刀盤軸的結(jié)構(gòu)形狀相對應(yīng)。裝配時(shí)只要旋轉(zhuǎn)刀盤即可上緊，開溝時(shí)刀盤只會 旋緊，不會從軸上松動滑脫。還可在螺桿6上另加一個(gè)普通螺母加以鎖定，使 安全性提高。也可以在刀盤軸的定位段5開設(shè)螺孔11,在刀盤定位孔上對應(yīng)位 置開設(shè)銷軸孔U;銷軸穿過銷軸孔(12)螺緊在螺孔ll上，以固定刀盤。此時(shí)
可以將刀盤軸最外端的螺桿6省略掉。拆卸時(shí)只要發(fā)動機(jī)熄火，抓住刀盤外圓 反向轉(zhuǎn)動，即可輕松卸下刀盤。本實(shí)用新型首先解決了現(xiàn)有技術(shù)長期存在的單鍵和花鍵刀盤裝置拆卸費(fèi)力 的重要問題。由于現(xiàn)有技術(shù)的開溝機(jī)是一種單懸臂式結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)的初衷就是 為了使刀盤具有可拆卸的條件，以方便裝配、運(yùn)輸和使用，但因?yàn)榈侗P軸與刀 盤軸套的結(jié)構(gòu)特征不適應(yīng)其特殊需要，使得刀盤從刀盤軸上拆卸仍較為困難。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案解決了這一難題，充分發(fā)揮出了單懸臂式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。 其次還由于刀盤軸以及軸孔是成階梯形狀變化的結(jié)構(gòu)，刀盤只能定向裝配，徹 底消除了刀盤會裝反不好使用和易損壞的缺點(diǎn)。第三，取消了單鍵軸方案所需 要的一個(gè)小鍵，也不需要單鍵軸與花鍵軸都需要的壓緊刀盤的平墊，也就不存 在因?yàn)檫@些小零件遺失而影響使用的問題。第四，多邊形的結(jié)構(gòu)抗扭強(qiáng)度好， 不容易損壞，使可靠性顯著提高。第五，刀盤軸孔外側(cè)的定位段的多邊形棱柱 孔可以用簡單的沖裁工藝完成，節(jié)約了成本。
權(quán)利要求1、一種單懸臂開溝機(jī)，包括刀盤裝置的刀盤軸(1)和刀盤(2)，其特征是刀盤軸在與刀盤軸孔配合的區(qū)段(3)由內(nèi)向外分為刀盤裝配段(4)和刀盤定位段(5)兩部分，刀盤裝配段(4)為圓柱體，刀盤定位段(5)為棱柱體；與刀盤軸的刀盤裝配段和刀盤定位段相對應(yīng)，刀盤軸孔分為刀盤裝配孔(7)和刀盤定位孔(8)，刀盤裝配孔為內(nèi)圓柱孔，刀盤定位孔為內(nèi)棱柱孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的單懸臂開溝機(jī)，其特征是所述的刀盤裝配段(4) 由內(nèi)向外分為截頂圓錐體段(9)和圓柱體段；與此相對應(yīng)，刀盤軸孔的刀盤裝 配孔也相應(yīng)地依次分為內(nèi)截頂圓錐體孔(10)和內(nèi)圓柱孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的單懸臂開溝機(jī)，其特征是所述的截頂圓錐體段 (9)和內(nèi)截頂圓錐體孔(10)的錐度為1:5~1:3。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述單懸臂開溝機(jī)，其特征是所述刀盤裝配段(4) 為截頂圓錐體，所述刀盤裝配孔(7)相應(yīng)為內(nèi)截頂圓錐體孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述單懸臂開溝機(jī)，其特征是所述刀盤裝配段和刀盤 定位段長度之比為3~4: 1。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1~5之一所述單懸臂開溝機(jī)，其特征是所述刀盤定位 段(5)為螺紋柱，刀盤定位孔(8)與之相對應(yīng)為內(nèi)螺紋孔。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述單懸臂開溝機(jī)，其特征是所述刀盤定位段(5) 與刀盤定位孔(8)的螺紋旋緊方向與刀盤工作時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向的逆方向同向。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的單懸臂開溝機(jī)，其特征是所述刀盤軸的刀盤裝 配段和刀盤定位段長度之比為1: 2~3。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的單懸臂開溝機(jī)，其特征是所述刀盤軸的定位段 (5)設(shè)有螺孔(11)，在刀盤定位孔上對應(yīng)位置開設(shè)銷軸孔(12);銷軸穿過銷軸孔(l2)螺緊在螺孔(11)上，以固定刀盤。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種單懸臂開溝機(jī)，包括刀盤裝置的刀盤軸和刀盤，其特征是刀盤軸在與刀盤軸孔配合的區(qū)段由內(nèi)向外分為刀盤裝配段和刀盤定位段兩部分，刀盤裝配段為圓柱體或截頂圓錐體，刀盤定位段為棱柱體；與刀盤軸的刀盤裝配段和刀盤定位段相對應(yīng)，刀盤軸孔分為刀盤裝配孔和刀盤定位孔，刀盤裝配孔為內(nèi)圓柱孔或內(nèi)截頂圓錐體孔，刀盤定位孔為內(nèi)棱柱孔。本實(shí)用新型單懸臂開溝機(jī)，其刀盤裝置所采用的技術(shù)方案解決了現(xiàn)有技術(shù)長期存在的單鍵和花鍵刀盤裝置拆卸費(fèi)力、刀盤會裝反不好使用和易損壞的缺點(diǎn)。
文檔編號A01B33/14GK201213356SQ20082003598
公開日2009年4月1日 申請日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者葛偉岸, 葛玉明 申請人:葛玉明