圆盘式秸秆颗粒掩埋机的设计

刘欣等

摘要：设计一种圆盘式秸秆颗粒掩埋机，作为田间秸秆颗粒生物反应堆技术的配套作业机具。介绍该机具的整体结构与工作原理，阐述各关键部件的设计方案，以期为田间秸秆颗粒生物反应堆技术的推广应用提供装备支持。

关键词：农业机械；秸秆生物反应堆；开沟；掩埋；设计

中图分类号：S222.5 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）10-0009-02

我国农作物秸秆资源非常丰富。秸秆生物反应堆技术是农作物秸秆综合利用的新途径之一，该技术的推广应用改善了以往直接焚烧秸秆而造成的环境污染及能源资源浪费问题。目前，国内秸秆生物反应堆技术主要应用于棚室作物生产，在田间应用很少，田间秸秆反应堆建造的相关作业机具更是空白。如果将秸秆生物反应堆技术在田间进行大面积推广，可极大提高秸秆的综合利用率，同时可充分利用该技术的效能，改善大田土壤结构，构建合理耕层，提高土壤肥力，有效促进作物生长，提高作物产量，增加农民收入。为此，在借鉴棚室秸秆生物反应堆技术原理与方法的基础上，提出田间秸秆颗粒生物反应堆技术，并设计一种圆盘式秸秆颗粒掩埋作业机具，以实现机械化作业。

1 圆盘式秸秆颗粒掩埋机的整体结构

圆盘式秸秆颗粒掩埋机的整体结构包括机架、机罩、变速箱、开沟部件、铺料部件、镇压部件、地轮和传动部件（如图1所示）。机架上部安装变速箱，变速箱的输入端外接动力装置；开沟部件安装在机架下部框架上，经轴承座相连接；机罩安装在机架上部，并罩于开沟部件的上方；地轮部件共两套，分别置于机具两侧，对称布置，通过支臂套管与机架相连接；铺料部件固定在机架上，其中料箱置于开沟部件的上部，分土铲置于开沟部件的后部，料轴和搅拌轮置于料箱内部下端开口处的上部；镇压部件通过连接板与机架相连接。

2 圆盘式秸秆颗粒掩埋机的工作原理及过程

圆盘式秸秆颗粒掩埋机工作时，开沟部件由外部输入动力带动作圆周运动，对土壤进行切削并向后抛撒，实现开沟作业；与开沟部件后部相邻的铺料部件的分土铲，将开沟部件向后抛撒的土壤进行局部分流，为秸秆颗粒铺撒提供空间；在铺料部件的料箱内，秸秆颗粒经搅拌轮导入分土铲的空腔内，靠物料自身重力下落至沟底，实现秸秆颗粒铺料作业；罩于开沟部件上的机罩可有效防止土壤四处飞溅，同时可保证土壤的定向回填，实现秸秆颗粒铺料后的掩埋作业；位于机具最后部的镇压部件将回填土壤压实，实现平整地表的目的。输入动力不间断进行，周而复始，就可以实现所需要的连续作业任务。

3 圆盘式秸秆颗粒掩埋机关键部件的设计

3.1 开沟部件

该机具的开沟部件为圆盘式，由开沟刀、圆盘和刀轴构成（如图2所示），开沟刀均匀排列在圆盘的边缘，并随刀轴作圆周运动。工作时，外部输入动力带动刀轴及开沟刀作圆周运动，开沟刀对土壤进行切削并向后抛撒，实现开沟作业。

3.2 铺料部件

铺料部件由料箱、分土铲、料轴和搅拌轮构成（如图3所示），料箱安装于机架上，搅拌轮安装于料箱内料轴上，并能随料轴转动，料轴两端通过轴承座安装在机架上。工作时，地轮经传动部件将动力传递至料轴，带动料轴及搅拌轮转动，将料箱中的秸秆颗粒输送至分土铲的空腔中，并从分土铲下部排出至所开沟槽底部，实现秸秆颗粒铺料作业。

3.3 镇压部件

镇压部件由镇压辊、连接板、轴承座和辊轴构成（如图4所示），镇压辊经连接板与机架相连接，并可根据地表实际状况上下波动。镇压部件置于机具最后部，将经分土铲和机罩导向作用而回填至铺满秸秆颗粒的沟底的土壤压实，实现平整地表作业。

4 结语

圆盘式秸秆颗粒掩埋作业机具是为田间秸秆颗粒生物反应堆技术设计的配套作业机具，可一次性完成开沟、秸秆颗粒填埋、覆土、镇压多项工序，作业效率高，开沟效果好，秸秆颗粒覆盖均匀，覆土镇压后地表基本保持原有状态。总体来说，大田秸秆颗粒生物反应堆技术及其配套作业机具的研究与应用在经济效益、社会效益、生态效益方面均会有显著表现。

参考文献

[1] 李宝筏.农业机械学[M].北京：中国农业出版社，2003.

[2] 张旭，刘欣，李海龙，等.大田秸秆生物反应堆技术可行性分析及配套机具研究[J].农业科技与装备，2013（9）：19-20.

[3] 徐云峰，高焕文.错开双圆盘开沟器用于玉米根茬地的试验研究[J].农机化研究，2006（1）：170-172.

Abstract： Target to design a disc straw particle burying machine to match the technique of field straw particle bioreactor. This article introduces the machines main structure and operating principle， expounds the design scheme of vital components in order to provide equipment support for the application promoting of the technique of field straw particle bioreactor

Key words： agricultural machinery； straw bioreactor； furrowing； burying； design

摘要：设计一种圆盘式秸秆颗粒掩埋机，作为田间秸秆颗粒生物反应堆技术的配套作业机具。介绍该机具的整体结构与工作原理，阐述各关键部件的设计方案，以期为田间秸秆颗粒生物反应堆技术的推广应用提供装备支持。

关键词：农业机械；秸秆生物反应堆；开沟；掩埋；设计

中图分类号：S222.5 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）10-0009-02

我国农作物秸秆资源非常丰富。秸秆生物反应堆技术是农作物秸秆综合利用的新途径之一，该技术的推广应用改善了以往直接焚烧秸秆而造成的环境污染及能源资源浪费问题。目前，国内秸秆生物反应堆技术主要应用于棚室作物生产，在田间应用很少，田间秸秆反应堆建造的相关作业机具更是空白。如果将秸秆生物反应堆技术在田间进行大面积推广，可极大提高秸秆的综合利用率，同时可充分利用该技术的效能，改善大田土壤结构，构建合理耕层，提高土壤肥力，有效促进作物生长，提高作物产量，增加农民收入。为此，在借鉴棚室秸秆生物反应堆技术原理与方法的基础上，提出田间秸秆颗粒生物反应堆技术，并设计一种圆盘式秸秆颗粒掩埋作业机具，以实现机械化作业。

1 圆盘式秸秆颗粒掩埋机的整体结构

圆盘式秸秆颗粒掩埋机的整体结构包括机架、机罩、变速箱、开沟部件、铺料部件、镇压部件、地轮和传动部件（如图1所示）。机架上部安装变速箱，变速箱的输入端外接动力装置；开沟部件安装在机架下部框架上，经轴承座相连接；机罩安装在机架上部，并罩于开沟部件的上方；地轮部件共两套，分别置于机具两侧，对称布置，通过支臂套管与机架相连接；铺料部件固定在机架上，其中料箱置于开沟部件的上部，分土铲置于开沟部件的后部，料轴和搅拌轮置于料箱内部下端开口处的上部；镇压部件通过连接板与机架相连接。

2 圆盘式秸秆颗粒掩埋机的工作原理及过程

圆盘式秸秆颗粒掩埋机工作时，开沟部件由外部输入动力带动作圆周运动，对土壤进行切削并向后抛撒，实现开沟作业；与开沟部件后部相邻的铺料部件的分土铲，将开沟部件向后抛撒的土壤进行局部分流，为秸秆颗粒铺撒提供空间；在铺料部件的料箱内，秸秆颗粒经搅拌轮导入分土铲的空腔内，靠物料自身重力下落至沟底，实现秸秆颗粒铺料作业；罩于开沟部件上的机罩可有效防止土壤四处飞溅，同时可保证土壤的定向回填，实现秸秆颗粒铺料后的掩埋作业；位于机具最后部的镇压部件将回填土壤压实，实现平整地表的目的。输入动力不间断进行，周而复始，就可以实现所需要的连续作业任务。

3 圆盘式秸秆颗粒掩埋机关键部件的设计

3.1 开沟部件

该机具的开沟部件为圆盘式，由开沟刀、圆盘和刀轴构成（如图2所示），开沟刀均匀排列在圆盘的边缘，并随刀轴作圆周运动。工作时，外部输入动力带动刀轴及开沟刀作圆周运动，开沟刀对土壤进行切削并向后抛撒，实现开沟作业。

3.2 铺料部件

铺料部件由料箱、分土铲、料轴和搅拌轮构成（如图3所示），料箱安装于机架上，搅拌轮安装于料箱内料轴上，并能随料轴转动，料轴两端通过轴承座安装在机架上。工作时，地轮经传动部件将动力传递至料轴，带动料轴及搅拌轮转动，将料箱中的秸秆颗粒输送至分土铲的空腔中，并从分土铲下部排出至所开沟槽底部，实现秸秆颗粒铺料作业。

3.3 镇压部件

镇压部件由镇压辊、连接板、轴承座和辊轴构成（如图4所示），镇压辊经连接板与机架相连接，并可根据地表实际状况上下波动。镇压部件置于机具最后部，将经分土铲和机罩导向作用而回填至铺满秸秆颗粒的沟底的土壤压实，实现平整地表作业。

4 结语

圆盘式秸秆颗粒掩埋作业机具是为田间秸秆颗粒生物反应堆技术设计的配套作业机具，可一次性完成开沟、秸秆颗粒填埋、覆土、镇压多项工序，作业效率高，开沟效果好，秸秆颗粒覆盖均匀，覆土镇压后地表基本保持原有状态。总体来说，大田秸秆颗粒生物反应堆技术及其配套作业机具的研究与应用在经济效益、社会效益、生态效益方面均会有显著表现。

参考文献

[1] 李宝筏.农业机械学[M].北京：中国农业出版社，2003.

[2] 张旭，刘欣，李海龙，等.大田秸秆生物反应堆技术可行性分析及配套机具研究[J].农业科技与装备，2013（9）：19-20.

[3] 徐云峰，高焕文.错开双圆盘开沟器用于玉米根茬地的试验研究[J].农机化研究，2006（1）：170-172.

Abstract： Target to design a disc straw particle burying machine to match the technique of field straw particle bioreactor. This article introduces the machines main structure and operating principle， expounds the design scheme of vital components in order to provide equipment support for the application promoting of the technique of field straw particle bioreactor

Key words： agricultural machinery； straw bioreactor； furrowing； burying； design

摘要：设计一种圆盘式秸秆颗粒掩埋机，作为田间秸秆颗粒生物反应堆技术的配套作业机具。介绍该机具的整体结构与工作原理，阐述各关键部件的设计方案，以期为田间秸秆颗粒生物反应堆技术的推广应用提供装备支持。

关键词：农业机械；秸秆生物反应堆；开沟；掩埋；设计

中图分类号：S222.5 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）10-0009-02

我国农作物秸秆资源非常丰富。秸秆生物反应堆技术是农作物秸秆综合利用的新途径之一，该技术的推广应用改善了以往直接焚烧秸秆而造成的环境污染及能源资源浪费问题。目前，国内秸秆生物反应堆技术主要应用于棚室作物生产，在田间应用很少，田间秸秆反应堆建造的相关作业机具更是空白。如果将秸秆生物反应堆技术在田间进行大面积推广，可极大提高秸秆的综合利用率，同时可充分利用该技术的效能，改善大田土壤结构，构建合理耕层，提高土壤肥力，有效促进作物生长，提高作物产量，增加农民收入。为此，在借鉴棚室秸秆生物反应堆技术原理与方法的基础上，提出田间秸秆颗粒生物反应堆技术，并设计一种圆盘式秸秆颗粒掩埋作业机具，以实现机械化作业。

1 圆盘式秸秆颗粒掩埋机的整体结构

圆盘式秸秆颗粒掩埋机的整体结构包括机架、机罩、变速箱、开沟部件、铺料部件、镇压部件、地轮和传动部件（如图1所示）。机架上部安装变速箱，变速箱的输入端外接动力装置；开沟部件安装在机架下部框架上，经轴承座相连接；机罩安装在机架上部，并罩于开沟部件的上方；地轮部件共两套，分别置于机具两侧，对称布置，通过支臂套管与机架相连接；铺料部件固定在机架上，其中料箱置于开沟部件的上部，分土铲置于开沟部件的后部，料轴和搅拌轮置于料箱内部下端开口处的上部；镇压部件通过连接板与机架相连接。

2 圆盘式秸秆颗粒掩埋机的工作原理及过程

圆盘式秸秆颗粒掩埋机工作时，开沟部件由外部输入动力带动作圆周运动，对土壤进行切削并向后抛撒，实现开沟作业；与开沟部件后部相邻的铺料部件的分土铲，将开沟部件向后抛撒的土壤进行局部分流，为秸秆颗粒铺撒提供空间；在铺料部件的料箱内，秸秆颗粒经搅拌轮导入分土铲的空腔内，靠物料自身重力下落至沟底，实现秸秆颗粒铺料作业；罩于开沟部件上的机罩可有效防止土壤四处飞溅，同时可保证土壤的定向回填，实现秸秆颗粒铺料后的掩埋作业；位于机具最后部的镇压部件将回填土壤压实，实现平整地表的目的。输入动力不间断进行，周而复始，就可以实现所需要的连续作业任务。

3 圆盘式秸秆颗粒掩埋机关键部件的设计

3.1 开沟部件

该机具的开沟部件为圆盘式，由开沟刀、圆盘和刀轴构成（如图2所示），开沟刀均匀排列在圆盘的边缘，并随刀轴作圆周运动。工作时，外部输入动力带动刀轴及开沟刀作圆周运动，开沟刀对土壤进行切削并向后抛撒，实现开沟作业。

3.2 铺料部件

铺料部件由料箱、分土铲、料轴和搅拌轮构成（如图3所示），料箱安装于机架上，搅拌轮安装于料箱内料轴上，并能随料轴转动，料轴两端通过轴承座安装在机架上。工作时，地轮经传动部件将动力传递至料轴，带动料轴及搅拌轮转动，将料箱中的秸秆颗粒输送至分土铲的空腔中，并从分土铲下部排出至所开沟槽底部，实现秸秆颗粒铺料作业。

3.3 镇压部件

镇压部件由镇压辊、连接板、轴承座和辊轴构成（如图4所示），镇压辊经连接板与机架相连接，并可根据地表实际状况上下波动。镇压部件置于机具最后部，将经分土铲和机罩导向作用而回填至铺满秸秆颗粒的沟底的土壤压实，实现平整地表作业。

4 结语

圆盘式秸秆颗粒掩埋作业机具是为田间秸秆颗粒生物反应堆技术设计的配套作业机具，可一次性完成开沟、秸秆颗粒填埋、覆土、镇压多项工序，作业效率高，开沟效果好，秸秆颗粒覆盖均匀，覆土镇压后地表基本保持原有状态。总体来说，大田秸秆颗粒生物反应堆技术及其配套作业机具的研究与应用在经济效益、社会效益、生态效益方面均会有显著表现。

参考文献

[1] 李宝筏.农业机械学[M].北京：中国农业出版社，2003.

[2] 张旭，刘欣，李海龙，等.大田秸秆生物反应堆技术可行性分析及配套机具研究[J].农业科技与装备，2013（9）：19-20.

[3] 徐云峰，高焕文.错开双圆盘开沟器用于玉米根茬地的试验研究[J].农机化研究，2006（1）：170-172.

Abstract： Target to design a disc straw particle burying machine to match the technique of field straw particle bioreactor. This article introduces the machines main structure and operating principle， expounds the design scheme of vital components in order to provide equipment support for the application promoting of the technique of field straw particle bioreactor

Key words： agricultural machinery； straw bioreactor； furrowing； burying； design