新型水田攪漿平地機的設計改進

王丹 李巖 戚雪薇 張繼紅

摘 要：水稻生產已經實現了全程機械化，對水田耕整地的要求也相應得到了的提高。為提高水田攪漿機的作業效果，降低作業成本，對攪漿機動力輸入系統進行了對比和分析，此次設計的水田攪漿機結構簡單，受力均勻，運行平穩，工作效率高。

關鍵詞：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

黑龍江省水稻生產大部實現了全程機械化，水田耕整地機械作為水稻農業生產機械化的首要和基礎環節，其機械化程度制約了水稻生產效率的提升。水田攪漿平地機的推廣普及，實現了精耕細作農藝技術與大型農業機器作業的有效結合，大力推進了規模經營，提高了土地產出率、資源利用率和勞動生產率，在黑龍江省傳統農業向現代農業轉變過程中發揮了積極的作用，使農業生產方式發生了根本性變化，為糧食增產、農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。根據農場和農戶使用者反饋的問題，結合市場上的各種打漿機，實際配套動力情況，設計了全新的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總成、動力傳動機構總成、機架罩殼總成、攪漿刀輥軸總成、液壓平地機構總成組成。

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萬向節聯軸器進入主變速箱，再由兩側兩個動力軸分別傳給兩個副變速箱（兩側齒輪箱），經副變速箱變速后驅動裝有刀片的刀輥軸高速旋轉，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，從而實現秸稈還田。

2 攪漿機的改進

2.1 動力傳動機構總成

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，這種結構齒輪箱體積大、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量逐漸減少。采用鏈條結構的突然受力過大（如攪漿刀打到石頭等硬物），可能出現鏈條斷裂情況，長時間使用鏈條被拉長，效率降低。一般采用單側傳動，動力軸和鏈輪箱鏈輪集中在一側，機身左右不平衡，偏沉嚴重，拖拉機三點懸掛受力不均，中央齒輪箱側邊的動力軸的軸頭受力突出，軸頭斷裂的情況經常出現。為了解決這些出現的問題新型攪漿平地機采用的是中間齒輪箱雙側齒輪傳動的雙梁結構。

中央齒輪箱采用的是差速器結構。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、結構精、重量輕，能夠向兩側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。經過差速器變速后通過兩個動力軸將動力傳遞到兩側經過齒輪再次調速下傳刀輥軸。由于兩側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。側邊由單側鏈傳動方式改為雙側齒輪傳動，工作時的噪聲低，工作平穩振動小。側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生漏油的機會。比打孔方式的攪漿機美觀完整。雙側齒輪傳動比單側鏈輪傳動重量稍有增加，但兩側重量平衡沒有偏重，雙側用力更加節能，結構緊湊穩定可靠，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構，當出現一側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，又節約了成本。

2.3 其他部分

液壓平地機構總成使用了兩個液壓缸在中央箱體兩側放置，能夠安全準確的執行動作。有一些打漿機的液壓系統用的特別多，不美觀還不實用。通過市場上的走訪和農戶使用者的反饋最終選擇了這種結構。即減少了經濟的投入，還能夠圓滿的達到作業要求。快速掛接機構總成部分和機架罩殼總成部分改動較小，快速掛接機構為獨立部件，安裝方便，結構受力合理，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上增加了美觀方面的要求。座板和其他異形件應用激光切割，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）應用中央差速器傳動，雙側齒輪傳動，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）平地機構采用液壓控制，操作調整方便。整機作業后泥漿細膩均勻、深淺一致，植被、稻茬覆蓋完全，水田表面光滑平整。（4）結構合理，簡約緊湊，美觀大方。

4 結束語

水稻生產是一個復雜的大系統，要使水稻生產潛能充分釋放與發揮，必須依靠多學科技術綜合運用，走創新之路。水田攪漿平地機的改進是農民的要求又是水稻機械化大生產的要求，可大幅縮短水田整地時間，實現節水節時，推動水稻田整地機械技術升級。