螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機設計

劉剛+董向輝+周偉艷+王金麗+呂霞+高占文

摘要：為實現大田秸稈顆粒反應堆建造機械化作業，設計一種螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機。闡述該機具的整體結構與工作原理，詳細介紹各主要部件的設計方案。該機具可一次完成多項工序，作業效率高、效果好，是大田秸稈顆粒反應堆技術理想的配套機具。

關鍵詞：農業機械；復式作業；開溝；螺旋式；設計

中圖分類號：S222.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）01-0040-02

實施大田秸稈顆粒反應堆技術，可以從根本上擺脫農業生產依賴化肥的局面，促進農業增產、增質、增效。目前，農業生產中大田秸稈反應堆建造作業沒有專門的機械，通常需要人工完成，成本高、效率低，難以滿足大面積作業的需求，嚴重阻礙了大田秸稈顆粒反應堆技術的推廣與應用。為此，設計一種螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機，以實現機械化作業。

1 整機結構與工作原理

1.1 整體結構設計

大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機主要由機架總成、旋轉開溝總成、填埋總成、地輪總成和覆土總成組成（如圖1所示）。

1.2 工作原理

該機具配套動力為13.2～25.7 kW（18～35馬力）小四輪拖拉機。工作時，拖拉機后輸出軸將動力傳遞給旋轉開溝總成，帶動螺旋開溝器進行開溝，并在拖拉機的牽引下完成開溝作業；同時，地輪總成在跟隨拖拉機前進的過程中將動力通過傳動鏈傳遞給螺旋攪拌器，使秸稈顆粒通過落料鏟均勻地覆蓋溝底；然后覆土總成的覆土板將螺旋開溝器排出的土復填回溝內；最后鎮壓滾子利用自身重力將土壤夯實，使作業后的地面盡量保持原狀。

2 主要零部件設計

2.1 螺旋開溝器

螺旋開溝器（見圖2）由下法蘭、分土器、螺旋葉片、主軸、端部切削刀片組合和底錐組成。下法蘭與主軸上端焊合，用來傳遞動力。內螺旋面與主軸焊合，螺旋葉片的底部和端部切削刀片組合焊合，主軸底部和底錐焊合。為提高主軸的剛性，并減輕機具質量，將主軸設計為空心軸；為避免主軸受連續的側向力作用，將螺旋葉片設計為雙頭螺旋葉片。

2.2 機動圖

通過繪制機動圖（見圖3），合理設計懸掛部件，使螺旋開溝器與地面垂直，以保證螺旋開溝部件能正常工作。

2.3 料箱及落料鏟

考慮到秸稈顆粒質量輕的特點，為了避免開溝作業中加料，將料箱體積在整機配置合理的前提下盡量加大。同時，在料箱內部設置攪拌機構，對物料進行主動攪拌，以保證落料均勻。落料鏟前進中可對螺旋開溝器開好的溝進行修整，同時鏟底部落料進行秸稈顆粒覆蓋。

3 結論

本文設計的螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機整體結構合理，對動力需求較低，可一次性完成開溝、秸稈顆粒填埋及覆土、鎮壓作業。該機具作業效率高，開溝深度一致，秸稈顆粒填鋪均勻，覆土鎮壓后地表基本保持原有狀態，是建造大田秸稈顆粒反應堆的理想機具。

摘要：為實現大田秸稈顆粒反應堆建造機械化作業，設計一種螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機。闡述該機具的整體結構與工作原理，詳細介紹各主要部件的設計方案。該機具可一次完成多項工序，作業效率高、效果好，是大田秸稈顆粒反應堆技術理想的配套機具。

關鍵詞：農業機械；復式作業；開溝；螺旋式；設計

中圖分類號：S222.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）01-0040-02

實施大田秸稈顆粒反應堆技術，可以從根本上擺脫農業生產依賴化肥的局面，促進農業增產、增質、增效。目前，農業生產中大田秸稈反應堆建造作業沒有專門的機械，通常需要人工完成，成本高、效率低，難以滿足大面積作業的需求，嚴重阻礙了大田秸稈顆粒反應堆技術的推廣與應用。為此，設計一種螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機，以實現機械化作業。

1 整機結構與工作原理

1.1 整體結構設計

大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機主要由機架總成、旋轉開溝總成、填埋總成、地輪總成和覆土總成組成（如圖1所示）。

1.2 工作原理

該機具配套動力為13.2～25.7 kW（18～35馬力）小四輪拖拉機。工作時，拖拉機后輸出軸將動力傳遞給旋轉開溝總成，帶動螺旋開溝器進行開溝，并在拖拉機的牽引下完成開溝作業；同時，地輪總成在跟隨拖拉機前進的過程中將動力通過傳動鏈傳遞給螺旋攪拌器，使秸稈顆粒通過落料鏟均勻地覆蓋溝底；然后覆土總成的覆土板將螺旋開溝器排出的土復填回溝內；最后鎮壓滾子利用自身重力將土壤夯實，使作業后的地面盡量保持原狀。

2 主要零部件設計

2.1 螺旋開溝器

螺旋開溝器（見圖2）由下法蘭、分土器、螺旋葉片、主軸、端部切削刀片組合和底錐組成。下法蘭與主軸上端焊合，用來傳遞動力。內螺旋面與主軸焊合，螺旋葉片的底部和端部切削刀片組合焊合，主軸底部和底錐焊合。為提高主軸的剛性，并減輕機具質量，將主軸設計為空心軸；為避免主軸受連續的側向力作用，將螺旋葉片設計為雙頭螺旋葉片。

2.2 機動圖

通過繪制機動圖（見圖3），合理設計懸掛部件，使螺旋開溝器與地面垂直，以保證螺旋開溝部件能正常工作。

2.3 料箱及落料鏟

考慮到秸稈顆粒質量輕的特點，為了避免開溝作業中加料，將料箱體積在整機配置合理的前提下盡量加大。同時，在料箱內部設置攪拌機構，對物料進行主動攪拌，以保證落料均勻。落料鏟前進中可對螺旋開溝器開好的溝進行修整，同時鏟底部落料進行秸稈顆粒覆蓋。

3 結論

本文設計的螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機整體結構合理，對動力需求較低，可一次性完成開溝、秸稈顆粒填埋及覆土、鎮壓作業。該機具作業效率高，開溝深度一致，秸稈顆粒填鋪均勻，覆土鎮壓后地表基本保持原有狀態，是建造大田秸稈顆粒反應堆的理想機具。

摘要：為實現大田秸稈顆粒反應堆建造機械化作業，設計一種螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機。闡述該機具的整體結構與工作原理，詳細介紹各主要部件的設計方案。該機具可一次完成多項工序，作業效率高、效果好，是大田秸稈顆粒反應堆技術理想的配套機具。

關鍵詞：農業機械；復式作業；開溝；螺旋式；設計

中圖分類號：S222.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2014）01-0040-02

實施大田秸稈顆粒反應堆技術，可以從根本上擺脫農業生產依賴化肥的局面，促進農業增產、增質、增效。目前，農業生產中大田秸稈反應堆建造作業沒有專門的機械，通常需要人工完成，成本高、效率低，難以滿足大面積作業的需求，嚴重阻礙了大田秸稈顆粒反應堆技術的推廣與應用。為此，設計一種螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機，以實現機械化作業。

1 整機結構與工作原理

1.1 整體結構設計

大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機主要由機架總成、旋轉開溝總成、填埋總成、地輪總成和覆土總成組成（如圖1所示）。

1.2 工作原理

該機具配套動力為13.2～25.7 kW（18～35馬力）小四輪拖拉機。工作時，拖拉機后輸出軸將動力傳遞給旋轉開溝總成，帶動螺旋開溝器進行開溝，并在拖拉機的牽引下完成開溝作業；同時，地輪總成在跟隨拖拉機前進的過程中將動力通過傳動鏈傳遞給螺旋攪拌器，使秸稈顆粒通過落料鏟均勻地覆蓋溝底；然后覆土總成的覆土板將螺旋開溝器排出的土復填回溝內；最后鎮壓滾子利用自身重力將土壤夯實，使作業后的地面盡量保持原狀。

2 主要零部件設計

2.1 螺旋開溝器

螺旋開溝器（見圖2）由下法蘭、分土器、螺旋葉片、主軸、端部切削刀片組合和底錐組成。下法蘭與主軸上端焊合，用來傳遞動力。內螺旋面與主軸焊合，螺旋葉片的底部和端部切削刀片組合焊合，主軸底部和底錐焊合。為提高主軸的剛性，并減輕機具質量，將主軸設計為空心軸；為避免主軸受連續的側向力作用，將螺旋葉片設計為雙頭螺旋葉片。

2.2 機動圖

通過繪制機動圖（見圖3），合理設計懸掛部件，使螺旋開溝器與地面垂直，以保證螺旋開溝部件能正常工作。

2.3 料箱及落料鏟

考慮到秸稈顆粒質量輕的特點，為了避免開溝作業中加料，將料箱體積在整機配置合理的前提下盡量加大。同時，在料箱內部設置攪拌機構，對物料進行主動攪拌，以保證落料均勻。落料鏟前進中可對螺旋開溝器開好的溝進行修整，同時鏟底部落料進行秸稈顆粒覆蓋。

3 結論

本文設計的螺旋式大田秸稈顆粒反應堆建造復式作業機整體結構合理，對動力需求較低，可一次性完成開溝、秸稈顆粒填埋及覆土、鎮壓作業。該機具作業效率高，開溝深度一致，秸稈顆粒填鋪均勻，覆土鎮壓后地表基本保持原有狀態，是建造大田秸稈顆粒反應堆的理想機具。