新型水田攪漿平地機的設(shè)計改進

王丹 李巖 戚雪薇 張繼紅

摘 要：水稻生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)了全程機械化，對水田耕整地的要求也相應(yīng)得到了的提高。為提高水田攪漿機的作業(yè)效果，降低作業(yè)成本，對攪漿機動力輸入系統(tǒng)進行了對比和分析，此次設(shè)計的水田攪漿機結(jié)構(gòu)簡單，受力均勻，運行平穩(wěn)，工作效率高。

關(guān)鍵詞：水田攪漿機；差速器；液壓；雙軸傳動

中圖分類號：S282文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.075

0 引言

黑龍江省水稻生產(chǎn)大部實現(xiàn)了全程機械化，水田耕整地機械作為水稻農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化的首要和基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，其機械化程度制約了水稻生產(chǎn)效率的提升。水田攪漿平地機的推廣普及，實現(xiàn)了精耕細作農(nóng)藝技術(shù)與大型農(nóng)業(yè)機器作業(yè)的有效結(jié)合，大力推進了規(guī)模經(jīng)營，提高了土地產(chǎn)出率、資源利用率和勞動生產(chǎn)率，在黑龍江省傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變過程中發(fā)揮了積極的作用，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了根本性變化，為糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收做出了突出貢獻。市場上攪漿機主要存在機具幅寬與動力不匹配，效率低，故障率高，維修困難，操作不方便，機器沉重，中間漏耕等問題。根據(jù)農(nóng)場和農(nóng)戶使用者反饋的問題，結(jié)合市場上的各種打漿機，實際配套動力情況，設(shè)計了全新的1JSL系列水田攪漿平地機。該系列機器主要有280、320、360型，配套動力50～70馬力的拖拉機。該機主要由快速掛接機構(gòu)總成、動力傳動機構(gòu)總成、機架罩殼總成、攪漿刀輥軸總成、液壓平地機構(gòu)總成組成。

1 工作原理

水田攪漿平地機采用三點懸掛方式與拖拉機連接，拖拉機動力輸出軸輸出的動力經(jīng)萬向節(jié)聯(lián)軸器進入主變速箱，再由兩側(cè)兩個動力軸分別傳給兩個副變速箱（兩側(cè)齒輪箱），經(jīng)副變速箱變速后驅(qū)動裝有刀片的刀輥軸高速旋轉(zhuǎn)，利用旋翻、滑切和旋壓的工作原理，將浸泡后的水田土壤切碎、攪拌成漿，同時將根茬、莖稈或雜草壓入泥漿中，從而實現(xiàn)秸稈還田。

2 攪漿機的改進

2.1 動力傳動機構(gòu)總成

水田攪漿平地機機型有兩類：一是采用中間齒輪箱傳動形式的框架式。二是采用鏈條或齒輪側(cè)箱傳動的單/雙梁式。中間齒輪箱體傳動的攪漿機是旱田旋耕機改為水田用的，這種結(jié)構(gòu)齒輪箱體積大、重量大，中間漏旋面積大。齒輪損壞后，維修困難。采用這種箱體的攪漿機在市場上的數(shù)量逐漸減少。采用鏈條結(jié)構(gòu)的突然受力過大（如攪漿刀打到石頭等硬物），可能出現(xiàn)鏈條斷裂情況，長時間使用鏈條被拉長，效率降低。一般采用單側(cè)傳動，動力軸和鏈輪箱鏈輪集中在一側(cè)，機身左右不平衡，偏沉嚴重，拖拉機三點懸掛受力不均，中央齒輪箱側(cè)邊的動力軸的軸頭受力突出，軸頭斷裂的情況經(jīng)常出現(xiàn)。為了解決這些出現(xiàn)的問題新型攪漿平地機采用的是中間齒輪箱雙側(cè)齒輪傳動的雙梁結(jié)構(gòu)。

中央齒輪箱采用的是差速器結(jié)構(gòu)。差速器主要由左右半軸齒輪、兩個行星齒輪及齒輪架組成。差速器齒輪箱體積小、結(jié)構(gòu)精、重量輕，能夠向兩側(cè)動力軸均勻傳遞動力，還能夠允許存在一些裝配誤差及零件微小變形。動力沒有損失傳動順暢。經(jīng)過差速器變速后通過兩個動力軸將動力傳遞到兩側(cè)經(jīng)過齒輪再次調(diào)速下傳刀輥軸。由于兩側(cè)傳遞動力軸頭受力被分擔，減輕了疲勞程度，軸頭斷裂情況明顯改善。側(cè)邊由單側(cè)鏈傳動方式改為雙側(cè)齒輪傳動，工作時的噪聲低，工作平穩(wěn)振動小。側(cè)齒輪箱中間惰輪采用懸臂軸方式，齒輪箱罩殼沒有打孔，減少了在罩殼上打孔產(chǎn)生漏油的機會。比打孔方式的攪漿機美觀完整。雙側(cè)齒輪傳動比單側(cè)鏈輪傳動重量稍有增加，但兩側(cè)重量平衡沒有偏重，雙側(cè)用力更加節(jié)能，結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定可靠，傳動效率更高。

2.2 攪漿刀輥軸總成

刀輥軸部分一般采用一體通軸結(jié)構(gòu)，當出現(xiàn)一側(cè)刀輥軸軸頭斷裂或者刀輥軸彎曲變形刀庫扭曲，就要把整個刀輥軸進行更換，重新安裝新刀輥軸，既浪費時間又浪費成本。刀輥軸總成改為通軸分段式。整個刀軸分為兩個軸頭部分和一個刀軸用螺栓連接。軸頭損壞，可以單獨更換軸頭，刀軸損壞可以單獨更換刀軸。哪部分損壞更換哪一部分，不用損壞一部分而要更換整個刀輥軸。維修簡便快速，又節(jié)約了成本。

2.3 其他部分

液壓平地機構(gòu)總成使用了兩個液壓缸在中央箱體兩側(cè)放置，能夠安全準確的執(zhí)行動作。有一些打漿機的液壓系統(tǒng)用的特別多，不美觀還不實用。通過市場上的走訪和農(nóng)戶使用者的反饋最終選擇了這種結(jié)構(gòu)。即減少了經(jīng)濟的投入，還能夠圓滿的達到作業(yè)要求?？焖賿旖訖C構(gòu)總成部分和機架罩殼總成部分改動較小，快速掛接機構(gòu)為獨立部件，安裝方便，結(jié)構(gòu)受力合理，減少了駕駛員的額外工作。機架罩殼在原有保護功能的基礎(chǔ)上增加了美觀方面的要求。座板和其他異形件應(yīng)用激光切割，邊緣光滑無毛刺，整個機架均采用烤漆工藝，色彩艷麗美觀。機架罩殼既滿足了工作中的保護作用，又滿足了視覺效果。

3 攪漿機的特點

（1）應(yīng)用中央差速器傳動，雙側(cè)齒輪傳動，動力消耗少，效能利用率高，噪音小。（2）刀軸總成采用通軸分段式，維修方便，減少漏耕。（3）平地機構(gòu)采用液壓控制，操作調(diào)整方便。整機作業(yè)后泥漿細膩均勻、深淺一致，植被、稻茬覆蓋完全，水田表面光滑平整。（4）結(jié)構(gòu)合理，簡約緊湊，美觀大方。

4 結(jié)束語

水稻生產(chǎn)是一個復雜的大系統(tǒng)，要使水稻生產(chǎn)潛能充分釋放與發(fā)揮，必須依靠多學科技術(shù)綜合運用，走創(chuàng)新之路。水田攪漿平地機的改進是農(nóng)民的要求又是水稻機械化大生產(chǎn)的要求，可大幅縮短水田整地時間，實現(xiàn)節(jié)水節(jié)時，推動水稻田整地機械技術(shù)升級。