浅谈松耕粉垄机旋削刀具传动箱的强度和润滑问题
2015-12-15李桂东
◎李桂东
(广西五丰机械有限公司 530007)
浅谈松耕粉垄机旋削刀具传动箱的强度和润滑问题
◎李桂东
(广西五丰机械有限公司 530007)
阐述了松耕粉垄机的主要作用,分析了存在问题和影响,提出了改正意见和措施。
松耕粉垄;旋削刀具传动箱;强度;润滑
前言
传统的松耕是通过锄头或牛耕来实现,但不管是哪种传统的方式,不仅费力,而且效率低,按照现有的科学技术发展和对农作物的要求,采用传统的松耕方式已经难以满足现有的需求,因此,现在有人在研究采用自动化机械对土地进行松耕和粉垄,以达到提高效率和减少人力劳动的目的。为了实现一机多功能,也有人研究一台机械除了能进行松耕粉垄外,还可以进行除草、整平土地、开沟、播种、施肥、灌水等工作,这也有助于适应现代农业迅速发展的需要。目前,一种自动化的松耕粉垄机主要由机体、粉垄装置等组成,机体由行走机构、机架、驱动部分和驾驶室组成,通过行走机构能带动松耕粉垄机行走,达到连续松耕粉垄的功能。该机粉垄装置安装在机体上,可相对于机体翻转或垂直运动。粉垄装置主要由旋削传动箱、驱动件、传动件和旋削刀具组成,在进行松耕粉垄时,通过驱动件带动传动件工作,传动件带动旋削刀具旋转,达到松耕粉垄的目的。但在实验过程中发现,旋削刀具在松耕粉垄过程中由于受到轴向力和径向力,旋削传动箱会受到较大的阻力。此外,传动件很容易发热、损坏,而造成这一问题的主要原因是润滑性能不好。因此,旋削传动箱的强度和润滑问题是研制的重点和难题。作者试图通过设计相应的结构和实践来解决上述两个问题。
一、针对旋削传动箱的强度和润滑问题设计的技术方案
为较好的解决旋削传动箱强度和润滑的问题,采取了以下设计方案,如图1、图2、图3和图4。
旋削传动箱100由底板11、侧板12和顶板13焊接而成。
驱动件200为液压马达、电机等,驱动件200安装在顶板13上,驱动件200驱动其中一根传动轴旋转。
传动件由传动轴300和齿轮400组成,齿轮400安装在传动轴300上,相邻齿轮相互啮合。传动轴300通过轴承500安装在旋削传动箱100内,并穿过旋削传动箱100。旋削刀具为螺旋钻杆600,螺旋钻杆600通过法兰连接在传动轴300上。
在底板11上开有两个以上的通孔,在通孔的内壁上焊接有向上延伸的轴承座51,轴承座51凸出底板11的上表面,凸出的轴承座的高度大于两个轴承的宽度,在相邻轴承座之间焊接有筋板53,筋板53与底板11之间具有润滑油通道54。(见图1~图4)
图1
图2
图3
图4
二、对结构的改进
首先采用短轴承座,在轴承座之间和基板与底板进行筋板焊接。由于通过焊接的方式将底板、侧板、顶板和轴承座进行焊接,在焊接处容易形成应力集中的现象,因此,出现了轴承座与底板具有裂纹,而且旋削传动箱底部的润滑油不能顺畅的在箱底部流动,造成润滑效果不好。粉垄机驶入到土地中进行松耕粉垄时发现,旋削传动箱的振动非常大。
经试制分析,位于下面的轴承座受力会相对较大,根据这一思路作者将轴承座增长,并在轴承座内安装多个轴承,在实践中发现,旋削传动箱的强度明显提高,但润滑效果还是不好,而且在焊接筋板时由于轴承座较长,因此,没有足够的空间来焊接筋板,操作起来非常的不便。根据上述问题,对设计作进一步改进,将轴承座增长,并在轴承座内安装多个轴承,使输出轴的中间多一个支承点,同时将轴承座的筋板提高,使润滑油在底部流通,促进润滑效果。通过将松耕粉型机进行持续6小时的地间试验,发现旋削传动箱的强度和刚度明显提高,振动明显减小,润滑效果比较好。
三、结构改进对旋削传动箱强度和对润滑性能的作用
1.轴承座向上延伸后,使得轴承座位于旋削传动箱内,这样,一来减小了旋削传动箱的外形尺寸,另一方面起到了保护轴承座的作用。
2.当增长了轴承座,在轴承座内可安装多个轴承,并利用筋板将轴承座连接起来,明显提高了旋削传动箱的强度。
3.旋削传动箱在使用过程中会盛装润滑油,采用上述轴承座的设置,并在筋板与底板之间形成润滑油通道,则旋削传动箱内的润滑油能在箱底部顺畅的流通,更容易对轴承座内的轴承进行润滑,润滑效果较好。
4.因具有润滑油通道,筋板不需要与底板焊接,使得筋板在有限的空间内焊接更加方便。
结论
通过上述技术方案的改进,不仅提高了旋削传动箱的强度,而且能更好的润滑传动轴、轴承等,减少了旋削传动箱的损坏率,减少了热量的产生,提高了粉垄机的使用寿命。
[1]王江,杨薪冉.一种螺旋式深松耕种机:中国,专利号[P].2015,01.
[2]韦本辉,李深文,甘秀芹,韦元波,李丽萍.旋磨式深耕粉垄多功能机械:2011,07.