何麗

摘要：設(shè)計一種可用于旱田和水田滅茬耕整地作業(yè)的1KG-210型旋耕機。介紹該機的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、各部分功用及主要技術(shù)參數(shù)，闡述該機的技術(shù)創(chuàng)新點。實際應(yīng)用情況表明：該機作業(yè)效率高、效果好，具有很好的實用性和適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞：旋耕機；設(shè)計；結(jié)構(gòu)；創(chuàng)新；應(yīng)用

中圖分類號：S222.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）06-0010-03

耕地是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一項重要措施，其目的在于恢復(fù)土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)、抑制雜草及病蟲害，為農(nóng)作物生長創(chuàng)造良好的生長條件。要達(dá)到上述耕作效果，最好的方法是鏵式犁翻地，但犁耕后地表面是不平整的，并不能立即進(jìn)行播種或插秧作業(yè)，還需要進(jìn)一步碎土和平地才能達(dá)到農(nóng)藝要求。耕地、整地兩次作業(yè)，既增加作業(yè)成本，又延誤農(nóng)時，特別是雙季作物生產(chǎn)的地區(qū)，對下一季的作物影響特別大。為了把耕整地兩個環(huán)節(jié)并為一步完成，不延誤農(nóng)時，同時降低作業(yè)成本，而產(chǎn)生了旋耕機。旋耕機作業(yè)具有翻耙地的效果，能滿足農(nóng)藝的要求，目前已成為主流的耕整地機械。

1 1KG-210型旋耕機的設(shè)計方案

旋耕機在動力傳動結(jié)構(gòu)布置上主要有中間箱傳動（半軸）和側(cè)邊箱傳動（通軸）兩種類型。中間箱傳動結(jié)構(gòu)緊湊、造價低，適用于中小型動力機；其缺點是半軸結(jié)合的中間箱位置有漏耕，需加裝固定犁鏟以消除漏耕現(xiàn)象，這會增加動力機的牽引阻力，同時容易纏草擁堵。目前，隨著保護(hù)性耕作技術(shù)的推廣應(yīng)用，秸稈、根茬粉碎還田已成為普遍現(xiàn)象，這就要求旋耕機在作業(yè)時要有很好的通過適應(yīng)性，所以中間箱動力傳動方式的旋耕機很難適應(yīng)目前的保護(hù)性耕作發(fā)展要求，逐步被淘汰。側(cè)邊箱傳動旋耕沒有漏耕現(xiàn)象，通過性能好，作業(yè)幅寬增加、效率高，適用于中大型動力機；由于作業(yè)幅寬增加，機體結(jié)構(gòu)要求有很好的剛性，單機造價偏高。因為整機效用比大幅提高，側(cè)邊箱傳動結(jié)構(gòu)布局形式被廣泛采用。綜合上述分析，在1KG-210型旋耕機整體布局上采用側(cè)邊箱傳動形式；同時，為了適應(yīng)不同作物對碎土的不同要求，設(shè)有4個作業(yè)轉(zhuǎn)速可供用戶選擇；另外，配置的旋耕刀對秸稈和根茬有進(jìn)一步粉碎的作用，并具有使用壽命長的特點。

2 1KG-210型旋耕機的整體設(shè)計

2.1 總體結(jié)構(gòu)

1KG-210型旋耕機（如圖1所示）主要由上懸掛、下懸掛、變速箱傳動裝置、刀輥、側(cè)擋板、平地板（水田選配）和起壟犁（旱田選配）等組成。

2.2 各部分功用

1） 上懸掛與下懸掛部分與拖拉機三點懸掛連接，通過調(diào)節(jié)拉桿使旋耕機與地面橫向和縱向水平、與拖拉機中心對齊，保證傳動軸萬向節(jié)在正常作業(yè)時角度最小、提升時沒有卡死現(xiàn)象。

2） 刀輥部分根據(jù)相關(guān)作業(yè)和選擇的旋耕機轉(zhuǎn)速來選擇合適的刀片，刀片安裝時排列方式如圖2所示。

3） 可根據(jù)農(nóng)藝要求調(diào)整起壟深淺和壟形。通過犁柄上下串動實現(xiàn)深淺的調(diào)整；通過起壟犁分土板的調(diào)節(jié)板上孔距改變調(diào)整壟的形狀及大小。

4） 起壟犁（旱田選配）通過卡板與螺栓固定在機架后懸掛梁上；平地板（水田選配）防止土壤向后飛濺，并起到平整地作用。

2.3 主要技術(shù)參數(shù)

1KG-210型旋耕機的主要技術(shù)參數(shù)見表1。

3 1KG-210型旋耕機的技術(shù)創(chuàng)新點

3.1 變速箱的設(shè)計

變速箱的結(jié)構(gòu)如圖3所示。

該機具傳動路線為：拖拉機后置動力輸出軸，通過動力輸入萬向軸→變速箱I軸→掛輪II→掛輪I→變速箱II軸→小傘齒輪→大傘齒輪到橫傳動軸，再到側(cè)邊箱，通過齒輪到旋耕刀輥。其中，掛輪的齒數(shù)為19，17，當(dāng)兩個掛輪位置互換時，就得到兩個輸出轉(zhuǎn)數(shù)；另備用一對齒數(shù)為20，16的相同模數(shù)的齒輪，安裝互換后又可得到兩個不同的輸出轉(zhuǎn)數(shù)：總計4種轉(zhuǎn)數(shù)，這是該機具的關(guān)鍵創(chuàng)新點。用戶可根據(jù)耕地土壤質(zhì)地和農(nóng)藝要求選擇需要的作業(yè)轉(zhuǎn)數(shù)，達(dá)到理想的滅茬整地作業(yè)效果。

3.2 刀片的選擇

該機具選用寬型開墾刀，刀片材料為高錳彈簧鋼，耐磨且不彎不斷。寬型開墾刀的寬度是普通旋耕刀的2倍，使用壽命是普通旋耕刀的3～5倍，在不用更換刀具的情況下，可以完成旱田和水田的耕整地作業(yè)，同時對根茬和秸稈有進(jìn)一步切碎的作用。

3.3 變速箱的安裝方式

傳動機構(gòu)軸承和齒輪為全封閉式安裝，一個作業(yè)季節(jié)只需注油一次，這樣避免了軸承與外界接觸導(dǎo)致灰塵進(jìn)入而影響軸承壽命，同時也避免了因用戶不能及時注油而導(dǎo)致零件磨損損壞，可以實現(xiàn)全程免維護(hù)。

3.4 側(cè)箱齒輪軸與刀輥軸的聯(lián)結(jié)方式

側(cè)箱齒輪軸與旋耕刀軸采用法蘭聯(lián)結(jié)，拆卸和更換旋耕刀軸時只需將法蘭的聯(lián)結(jié)螺絲拆下即可，改善了傳統(tǒng)旋耕機依靠花鍵聯(lián)結(jié)拆卸不便的缺點。

4 1KG-210型旋耕機的應(yīng)用情況

由鳳城市草河機械制造有限公司設(shè)計研制的1KG-210型旋耕機，經(jīng)過2 a、數(shù)十臺、多地區(qū)試驗應(yīng)用，取得良好效果。該機具特點是：碎土能力強，耕深穩(wěn)定，耕后地表平坦，碎茬效果好，作業(yè)后增強土壤有機質(zhì)，保墑好，使作物易生長，抗倒伏，節(jié)約成本，增加收益。該機具獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計及良好的制造工藝大大提高了旋耕機的使用壽命，能適應(yīng)水田和旱田的耕整地作業(yè)，用戶極為歡迎，市場前景廣闊。該機具于2017年3月通過市級投產(chǎn)鑒定，預(yù)計年產(chǎn)銷量3 000臺，產(chǎn)值2 550.0萬元以上，實現(xiàn)利潤300.0萬，年可上繳利稅100.5萬元以上，具有很好的直接經(jīng)濟(jì)效益。

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