聯(lián)合整地機翻轉(zhuǎn)懸掛裝置的設(shè)計

劉偉光

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機械工程科學(xué)研究院 綏化農(nóng)業(yè)機械化研究所，黑龍江 綏化 152054)

0 引言

聯(lián)合整地機在我國東北地區(qū)已經(jīng)大范圍應(yīng)用于耕整地過程中[1]，但由于聯(lián)合整地機的工作部件全部集中設(shè)置在機器的底部，與土壤直接接觸，并且土壤中存在諸多雜物，不可控性極大，常出現(xiàn)雜物纏繞、刀片斷裂、螺栓松動等狀況，需要經(jīng)常對聯(lián)合整地機底部的工作部件進行清理、維修、更換等操作[2]?，F(xiàn)有的方法是將機器上的防護罩打開或拆掉后進行操作，但由于工作空間有限，有些部位甚至只能用專用工具才能進行操作，難度大、耗時多。有些維修人員為節(jié)省時間、增大操作空間會將機器墊起，或者將機器駕駛到土坑旁，使機器懸空于土坑的上方，維修人員鉆入機器底部進行維修，這樣雖然有了操作空間，但是維修人員需要躺在機器底部或蜷縮在土坑里，操作困難，而且危險性極大，容易出現(xiàn)事故，非常不方便[3]。

為解決上述問題，經(jīng)過對聯(lián)合整地機的反復(fù)研究以及多次實驗，成功研制出聯(lián)合整地機翻轉(zhuǎn)懸掛架，在不影響聯(lián)合整地機作業(yè)的前提下，通過液壓驅(qū)動，使聯(lián)合整地機底部垂直于地面，為檢查、清理、維修、更換零部件等工作提供便利。該翻轉(zhuǎn)懸掛架解決了聯(lián)合整地機在檢查、清理、維修、更換零件等工作時操作空間不足等問題，省時省力，安全可靠，大大的提高了工作效率，通過及時的清理、檢查可降低機器故障率,延長機器的使用壽命。

1 工作原理

聯(lián)合整地機翻轉(zhuǎn)懸掛架主要包括液壓懸掛架、翻轉(zhuǎn)懸掛架、翻轉(zhuǎn)軸組件、液壓翻轉(zhuǎn)組件以及定位鎖死組件(圖1)。液壓懸掛架前端懸掛點與拖拉機液壓懸掛點掛接，液壓懸掛架與翻轉(zhuǎn)懸掛架通過翻轉(zhuǎn)軸組件鉸接，液壓懸掛架上端對稱設(shè)有兩組液壓翻轉(zhuǎn)組件與聯(lián)合整地機尾部橫梁鉸接，通過液壓翻轉(zhuǎn)組件液壓油缸的伸縮帶動聯(lián)合整地機尾部以翻轉(zhuǎn)軸組件為支點做提升、下降運動，實現(xiàn)聯(lián)合整地機底部垂直于地面(圖2)，為聯(lián)合整地機的檢查、清理、維修、更換零件等工作提供便利。

1.液壓懸掛架；2.翻轉(zhuǎn)懸掛架；3.翻轉(zhuǎn)軸組件；4.液壓翻轉(zhuǎn)組件；5.定位鎖死組件；6.提拉環(huán)；7.壓力彈簧；8.彈簧擋圈；9.限位銷；10.定位軸圖1 聯(lián)合整地機翻轉(zhuǎn)懸掛架示意圖

圖2 聯(lián)合整地機翻轉(zhuǎn)懸掛架翻轉(zhuǎn)后示意圖

2 主要部件的設(shè)計

液壓懸掛架前端設(shè)有三個懸掛點，對應(yīng)拖拉機的液壓懸掛支臂和中央調(diào)節(jié)拉桿，使聯(lián)合整地機可以正常與拖拉機掛接。掛接后液壓懸掛架與拖拉機形成穩(wěn)定的三點式懸掛結(jié)構(gòu)，保證工作時液壓懸掛架與拖拉機的相對位置不變。液壓懸掛架內(nèi)側(cè)套有翻轉(zhuǎn)懸掛架，兩者間通過翻轉(zhuǎn)軸組件鉸接，形成翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其旋轉(zhuǎn)中心與傳動軸靠近機具端的十字軸為同一回轉(zhuǎn)中心，可實現(xiàn)聯(lián)合整地機翻轉(zhuǎn)時，傳動軸靠近機具端的兩個叉臂與其同步翻轉(zhuǎn)，不用拆卸，便于操作，節(jié)約時間。翻轉(zhuǎn)懸掛架下端與聯(lián)合整地機前端橫梁連接，上端通過拉桿與聯(lián)合整地機后端橫梁連接，呈穩(wěn)定可靠的三角形懸掛結(jié)構(gòu)，保障聯(lián)合整地機作業(yè)時所需要的足夠強度。液壓懸掛架上端對稱設(shè)有兩組液壓油缸的固定耳板，寬度與翻轉(zhuǎn)懸掛架寬度一致，避免在油缸工作時，油缸的作用力方向與翻轉(zhuǎn)懸掛架翻轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生角度偏差，使翻轉(zhuǎn)懸掛架發(fā)生變形。聯(lián)合整地機尾部橫梁上也設(shè)有兩組液壓油缸的固定耳板，兩者用液壓油缸連接，液壓油缸的伸縮帶動聯(lián)合整地機尾部，以翻轉(zhuǎn)軸為中心進行翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)聯(lián)合整地機底部垂直于地面，達到設(shè)計要求。

3 定位鎖死組件的設(shè)計

在聯(lián)合整地機工作時，定位鎖死組件處于鎖死狀態(tài)，此時液壓懸掛架與翻轉(zhuǎn)懸掛架成為一體，既不影響聯(lián)合整地機的正常工作，而且增加了懸掛架的強度和穩(wěn)定性。需要對聯(lián)合整地機進行翻轉(zhuǎn)時，先將液壓懸掛架兩側(cè)的4個定位鎖死組件的提拉環(huán)旋轉(zhuǎn)90°使限位銷與定位孔對應(yīng)后拉動提拉環(huán)帶動定位軸，使定位軸上的限位銷穿過液壓懸掛架上的定位孔后，提拉環(huán)再次旋轉(zhuǎn)90°，液壓懸掛架與翻轉(zhuǎn)懸掛架分離，此時聯(lián)合整地機可以做翻轉(zhuǎn)動作。當(dāng)聯(lián)合整地機底部與地面垂直時，提拉環(huán)旋轉(zhuǎn)90°，定位軸與限位銷穿過液壓懸掛架和翻轉(zhuǎn)懸掛架的定位孔，提拉環(huán)再次旋轉(zhuǎn)90°，此時液壓懸掛架與翻轉(zhuǎn)懸掛架再次成為一體，處于鎖死狀態(tài)，避免在清理、檢查、維修、更換零件時液壓油缸泄壓，發(fā)生意外。

4 結(jié)論

通過多批次田間試驗和生產(chǎn)考核,該聯(lián)合整地機翻轉(zhuǎn)懸掛架,在不影響聯(lián)合整地機正常工作的情況下,很好的解決了聯(lián)合整地機底部工作部件在檢查、清理、維修、更換零部件等各項工作時，因操作空間有限所造成的操作困難、安全性和時效性等諸多技術(shù)問題。該懸掛架結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全可靠，可廣泛應(yīng)用于旋耕機、滅茬機等其它全懸掛方式掛接的農(nóng)業(yè)機械上，具有較高的推廣應(yīng)用價值。