新型水田搅浆平地机的设计改进

王丹 李岩 戚雪薇 张继红

摘 要：水稻生产已经实现了全程机械化，对水田耕整地的要求也相应得到了的提高。为提高水田搅浆机的作业效果，降低作业成本，对搅浆机动力输入系统进行了对比和分析，此次设计的水田搅浆机结构简单，受力均匀，运行平稳，工作效率高。

关键词：水田搅浆机；差速器；液压；双轴传动

中图分类号：S282文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2018.07.075

0 引言

黑龙江省水稻生产大部实现了全程机械化，水田耕整地机械作为水稻农业生产机械化的首要和基础环节，其机械化程度制约了水稻生产效率的提升。水田搅浆平地机的推广普及，实现了精耕细作农艺技术与大型农业机器作业的有效结合，大力推进了规模经营，提高了土地产出率、资源利用率和劳动生产率，在黑龙江省传统农业向现代农业转变过程中发挥了积极的作用，使农业生产方式发生了根本性变化，为粮食增产、农民增收做出了突出贡献。市场上搅浆机主要存在机具幅宽与动力不匹配，效率低，故障率高，维修困难，操作不方便，机器沉重，中间漏耕等问题。根据农场和农户使用者反馈的问题，结合市场上的各种打浆机，实际配套动力情况，设计了全新的1JSL系列水田搅浆平地机。该系列机器主要有280、320、360型，配套动力50～70马力的拖拉机。该机主要由快速挂接机构总成、动力传动机构总成、机架罩壳总成、搅浆刀辊轴总成、液压平地机构总成组成。

1 工作原理

水田搅浆平地机采用三点悬挂方式与拖拉机连接，拖拉机动力输出轴输出的动力经万向节联轴器进入主变速箱，再由两侧两个动力轴分别传给两个副变速箱（两侧齿轮箱），经副变速箱变速后驱动装有刀片的刀辊轴高速旋转，利用旋翻、滑切和旋压的工作原理，将浸泡后的水田土壤切碎、搅拌成浆，同时将根茬、茎秆或杂草压入泥浆中，从而实现秸秆还田。

2 搅浆机的改进

2.1 动力传动机构总成

水田搅浆平地机机型有两类：一是采用中间齿轮箱传动形式的框架式。二是采用链条或齿轮侧箱传动的单/双梁式。中间齿轮箱体传动的搅浆机是旱田旋耕机改为水田用的，这种结构齿轮箱体积大、重量大，中间漏旋面积大。齿轮损坏后，维修困难。采用这种箱体的搅浆机在市场上的数量逐渐减少。采用链条结构的突然受力过大（如搅浆刀打到石头等硬物），可能出现链条断裂情况，长时间使用链条被拉长，效率降低。一般采用单侧传动，动力轴和链轮箱链轮集中在一侧，机身左右不平衡，偏沉严重，拖拉机三点悬挂受力不均，中央齿轮箱侧边的动力轴的轴头受力突出，轴头断裂的情况经常出现。为了解决这些出现的问题新型搅浆平地机采用的是中间齿轮箱双侧齿轮传动的双梁结构。

中央齿轮箱采用的是差速器结构。差速器主要由左右半轴齿轮、两个行星齿轮及齿轮架组成。差速器齿轮箱体积小、结构精、重量轻，能够向两侧动力轴均匀传递动力，还能够允许存在一些装配误差及零件微小变形。动力没有损失传动顺畅。经过差速器变速后通过两个动力轴将动力传递到两侧经过齿轮再次调速下传刀辊轴。由于两侧传递动力轴头受力被分担，减轻了疲劳程度，轴头断裂情况明显改善。侧边由单侧链传动方式改为双侧齿轮传动，工作时的噪声低，工作平稳振动小。侧齿轮箱中间惰轮采用悬臂轴方式，齿轮箱罩壳没有打孔，减少了在罩壳上打孔产生漏油的机会。比打孔方式的搅浆机美观完整。双侧齿轮传动比单侧链轮传动重量稍有增加，但两侧重量平衡没有偏重，双侧用力更加节能，结构紧凑稳定可靠，传动效率更高。

2.2 搅浆刀辊轴总成

刀辊轴部分一般采用一体通轴结构，当出现一侧刀辊轴轴头断裂或者刀辊轴弯曲变形刀库扭曲，就要把整个刀辊轴进行更换，重新安装新刀辊轴，既浪费时间又浪费成本。刀辊轴总成改为通轴分段式。整个刀轴分为两个轴头部分和一个刀轴用螺栓连接。轴头损坏，可以单独更换轴头，刀轴损坏可以单独更换刀轴。哪部分损坏更换哪一部分，不用损坏一部分而要更换整个刀辊轴。维修简便快速，又节约了成本。

2.3 其他部分

液压平地机构总成使用了两个液压缸在中央箱体两侧放置，能够安全准确的执行动作。有一些打浆机的液压系统用的特别多，不美观还不实用。通过市场上的走访和农户使用者的反馈最终选择了这种结构。即减少了经济的投入，还能够圆满的达到作业要求。快速挂接机构总成部分和机架罩壳总成部分改动较小，快速挂接机构为独立部件，安装方便，结构受力合理，减少了驾驶员的额外工作。机架罩壳在原有保护功能的基础上增加了美观方面的要求。座板和其他异形件应用激光切割，边缘光滑无毛刺，整个机架均采用烤漆工艺，色彩艳丽美观。机架罩壳既满足了工作中的保护作用，又满足了视觉效果。

3 搅浆机的特点

（1）应用中央差速器传动，双侧齿轮传动，动力消耗少，效能利用率高，噪音小。（2）刀轴总成采用通軸分段式，维修方便，减少漏耕。（3）平地机构采用液压控制，操作调整方便。整机作业后泥浆细腻均匀、深浅一致，植被、稻茬覆盖完全，水田表面光滑平整。（4）结构合理，简约紧凑，美观大方。

4 结束语

水稻生产是一个复杂的大系统，要使水稻生产潜能充分释放与发挥，必须依靠多学科技术综合运用，走创新之路。水田搅浆平地机的改进是农民的要求又是水稻机械化大生产的要求，可大幅缩短水田整地时间，实现节水节时，推动水稻田整地机械技术升级。