联合整地机翻转悬挂装置的设计

刘伟光

(黑龙江省农业机械工程科学研究院 绥化农业机械化研究所，黑龙江 绥化 152054)

0 引言

联合整地机在我国东北地区已经大范围应用于耕整地过程中[1]，但由于联合整地机的工作部件全部集中设置在机器的底部，与土壤直接接触，并且土壤中存在诸多杂物，不可控性极大，常出现杂物缠绕、刀片断裂、螺栓松动等状况，需要经常对联合整地机底部的工作部件进行清理、维修、更换等操作[2]。现有的方法是将机器上的防护罩打开或拆掉后进行操作，但由于工作空间有限，有些部位甚至只能用专用工具才能进行操作，难度大、耗时多。有些维修人员为节省时间、增大操作空间会将机器垫起，或者将机器驾驶到土坑旁，使机器悬空于土坑的上方，维修人员钻入机器底部进行维修，这样虽然有了操作空间，但是维修人员需要躺在机器底部或蜷缩在土坑里，操作困难，而且危险性极大，容易出现事故，非常不方便[3]。

为解决上述问题，经过对联合整地机的反复研究以及多次实验，成功研制出联合整地机翻转悬挂架，在不影响联合整地机作业的前提下，通过液压驱动，使联合整地机底部垂直于地面，为检查、清理、维修、更换零部件等工作提供便利。该翻转悬挂架解决了联合整地机在检查、清理、维修、更换零件等工作时操作空间不足等问题，省时省力，安全可靠，大大的提高了工作效率，通过及时的清理、检查可降低机器故障率,延长机器的使用寿命。

1 工作原理

联合整地机翻转悬挂架主要包括液压悬挂架、翻转悬挂架、翻转轴组件、液压翻转组件以及定位锁死组件(图1)。液压悬挂架前端悬挂点与拖拉机液压悬挂点挂接，液压悬挂架与翻转悬挂架通过翻转轴组件铰接，液压悬挂架上端对称设有两组液压翻转组件与联合整地机尾部横梁铰接，通过液压翻转组件液压油缸的伸缩带动联合整地机尾部以翻转轴组件为支点做提升、下降运动，实现联合整地机底部垂直于地面(图2)，为联合整地机的检查、清理、维修、更换零件等工作提供便利。

1.液压悬挂架；2.翻转悬挂架；3.翻转轴组件；4.液压翻转组件；5.定位锁死组件；6.提拉环；7.压力弹簧；8.弹簧挡圈；9.限位销；10.定位轴图1 联合整地机翻转悬挂架示意图

图2 联合整地机翻转悬挂架翻转后示意图

2 主要部件的设计

液压悬挂架前端设有三个悬挂点，对应拖拉机的液压悬挂支臂和中央调节拉杆，使联合整地机可以正常与拖拉机挂接。挂接后液压悬挂架与拖拉机形成稳定的三点式悬挂结构，保证工作时液压悬挂架与拖拉机的相对位置不变。液压悬挂架内侧套有翻转悬挂架，两者间通过翻转轴组件铰接，形成翻转结构，其旋转中心与传动轴靠近机具端的十字轴为同一回转中心，可实现联合整地机翻转时，传动轴靠近机具端的两个叉臂与其同步翻转，不用拆卸，便于操作，节约时间。翻转悬挂架下端与联合整地机前端横梁连接，上端通过拉杆与联合整地机后端横梁连接，呈稳定可靠的三角形悬挂结构，保障联合整地机作业时所需要的足够强度。液压悬挂架上端对称设有两组液压油缸的固定耳板，宽度与翻转悬挂架宽度一致，避免在油缸工作时，油缸的作用力方向与翻转悬挂架翻转方向产生角度偏差，使翻转悬挂架发生变形。联合整地机尾部横梁上也设有两组液压油缸的固定耳板，两者用液压油缸连接，液压油缸的伸缩带动联合整地机尾部，以翻转轴为中心进行翻转，实现联合整地机底部垂直于地面，达到设计要求。

3 定位锁死组件的设计

在联合整地机工作时，定位锁死组件处于锁死状态，此时液压悬挂架与翻转悬挂架成为一体，既不影响联合整地机的正常工作，而且增加了悬挂架的强度和稳定性。需要对联合整地机进行翻转时，先将液压悬挂架两侧的4个定位锁死组件的提拉环旋转90°使限位销与定位孔对应后拉动提拉环带动定位轴，使定位轴上的限位销穿过液压悬挂架上的定位孔后，提拉环再次旋转90°，液压悬挂架与翻转悬挂架分离，此时联合整地机可以做翻转动作。当联合整地机底部与地面垂直时，提拉环旋转90°，定位轴与限位销穿过液压悬挂架和翻转悬挂架的定位孔，提拉环再次旋转90°，此时液压悬挂架与翻转悬挂架再次成为一体，处于锁死状态，避免在清理、检查、维修、更换零件时液压油缸泄压，发生意外。

4 结论

通过多批次田间试验和生产考核,该联合整地机翻转悬挂架,在不影响联合整地机正常工作的情况下,很好的解决了联合整地机底部工作部件在检查、清理、维修、更换零部件等各项工作时，因操作空间有限所造成的操作困难、安全性和时效性等诸多技术问题。该悬挂架结构简单，操作方便，安全可靠，可广泛应用于旋耕机、灭茬机等其它全悬挂方式挂接的农业机械上，具有较高的推广应用价值。