劉偉光

(黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院 綏化農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所，黑龍江 綏化 152054)

0 引言

聯(lián)合整地機(jī)在我國東北地區(qū)已經(jīng)大范圍應(yīng)用于耕整地過程中[1]，但由于聯(lián)合整地機(jī)的工作部件全部集中設(shè)置在機(jī)器的底部，與土壤直接接觸，并且土壤中存在諸多雜物，不可控性極大，常出現(xiàn)雜物纏繞、刀片斷裂、螺栓松動(dòng)等狀況，需要經(jīng)常對(duì)聯(lián)合整地機(jī)底部的工作部件進(jìn)行清理、維修、更換等操作[2]?，F(xiàn)有的方法是將機(jī)器上的防護(hù)罩打開或拆掉后進(jìn)行操作，但由于工作空間有限，有些部位甚至只能用專用工具才能進(jìn)行操作，難度大、耗時(shí)多。有些維修人員為節(jié)省時(shí)間、增大操作空間會(huì)將機(jī)器墊起，或者將機(jī)器駕駛到土坑旁，使機(jī)器懸空于土坑的上方，維修人員鉆入機(jī)器底部進(jìn)行維修，這樣雖然有了操作空間，但是維修人員需要躺在機(jī)器底部或蜷縮在土坑里，操作困難，而且危險(xiǎn)性極大，容易出現(xiàn)事故，非常不方便[3]。

為解決上述問題，經(jīng)過對(duì)聯(lián)合整地機(jī)的反復(fù)研究以及多次實(shí)驗(yàn)，成功研制出聯(lián)合整地機(jī)翻轉(zhuǎn)懸掛架，在不影響聯(lián)合整地機(jī)作業(yè)的前提下，通過液壓驅(qū)動(dòng)，使聯(lián)合整地機(jī)底部垂直于地面，為檢查、清理、維修、更換零部件等工作提供便利。該翻轉(zhuǎn)懸掛架解決了聯(lián)合整地機(jī)在檢查、清理、維修、更換零件等工作時(shí)操作空間不足等問題，省時(shí)省力，安全可靠，大大的提高了工作效率，通過及時(shí)的清理、檢查可降低機(jī)器故障率,延長(zhǎng)機(jī)器的使用壽命。

1 工作原理

聯(lián)合整地機(jī)翻轉(zhuǎn)懸掛架主要包括液壓懸掛架、翻轉(zhuǎn)懸掛架、翻轉(zhuǎn)軸組件、液壓翻轉(zhuǎn)組件以及定位鎖死組件(圖1)。液壓懸掛架前端懸掛點(diǎn)與拖拉機(jī)液壓懸掛點(diǎn)掛接，液壓懸掛架與翻轉(zhuǎn)懸掛架通過翻轉(zhuǎn)軸組件鉸接，液壓懸掛架上端對(duì)稱設(shè)有兩組液壓翻轉(zhuǎn)組件與聯(lián)合整地機(jī)尾部橫梁鉸接，通過液壓翻轉(zhuǎn)組件液壓油缸的伸縮帶動(dòng)聯(lián)合整地機(jī)尾部以翻轉(zhuǎn)軸組件為支點(diǎn)做提升、下降運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合整地機(jī)底部垂直于地面(圖2)，為聯(lián)合整地機(jī)的檢查、清理、維修、更換零件等工作提供便利。

1.液壓懸掛架；2.翻轉(zhuǎn)懸掛架；3.翻轉(zhuǎn)軸組件；4.液壓翻轉(zhuǎn)組件；5.定位鎖死組件；6.提拉環(huán)；7.壓力彈簧；8.彈簧擋圈；9.限位銷；10.定位軸圖1 聯(lián)合整地機(jī)翻轉(zhuǎn)懸掛架示意圖

圖2 聯(lián)合整地機(jī)翻轉(zhuǎn)懸掛架翻轉(zhuǎn)后示意圖

2 主要部件的設(shè)計(jì)

液壓懸掛架前端設(shè)有三個(gè)懸掛點(diǎn)，對(duì)應(yīng)拖拉機(jī)的液壓懸掛支臂和中央調(diào)節(jié)拉桿，使聯(lián)合整地機(jī)可以正常與拖拉機(jī)掛接。掛接后液壓懸掛架與拖拉機(jī)形成穩(wěn)定的三點(diǎn)式懸掛結(jié)構(gòu)，保證工作時(shí)液壓懸掛架與拖拉機(jī)的相對(duì)位置不變。液壓懸掛架內(nèi)側(cè)套有翻轉(zhuǎn)懸掛架，兩者間通過翻轉(zhuǎn)軸組件鉸接，形成翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，其旋轉(zhuǎn)中心與傳動(dòng)軸靠近機(jī)具端的十字軸為同一回轉(zhuǎn)中心，可實(shí)現(xiàn)聯(lián)合整地機(jī)翻轉(zhuǎn)時(shí)，傳動(dòng)軸靠近機(jī)具端的兩個(gè)叉臂與其同步翻轉(zhuǎn)，不用拆卸，便于操作，節(jié)約時(shí)間。翻轉(zhuǎn)懸掛架下端與聯(lián)合整地機(jī)前端橫梁連接，上端通過拉桿與聯(lián)合整地機(jī)后端橫梁連接，呈穩(wěn)定可靠的三角形懸掛結(jié)構(gòu)，保障聯(lián)合整地機(jī)作業(yè)時(shí)所需要的足夠強(qiáng)度。液壓懸掛架上端對(duì)稱設(shè)有兩組液壓油缸的固定耳板，寬度與翻轉(zhuǎn)懸掛架寬度一致，避免在油缸工作時(shí)，油缸的作用力方向與翻轉(zhuǎn)懸掛架翻轉(zhuǎn)方向產(chǎn)生角度偏差，使翻轉(zhuǎn)懸掛架發(fā)生變形。聯(lián)合整地機(jī)尾部橫梁上也設(shè)有兩組液壓油缸的固定耳板，兩者用液壓油缸連接，液壓油缸的伸縮帶動(dòng)聯(lián)合整地機(jī)尾部，以翻轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合整地機(jī)底部垂直于地面，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3 定位鎖死組件的設(shè)計(jì)

在聯(lián)合整地機(jī)工作時(shí)，定位鎖死組件處于鎖死狀態(tài)，此時(shí)液壓懸掛架與翻轉(zhuǎn)懸掛架成為一體，既不影響聯(lián)合整地機(jī)的正常工作，而且增加了懸掛架的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。需要對(duì)聯(lián)合整地機(jī)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)時(shí)，先將液壓懸掛架兩側(cè)的4個(gè)定位鎖死組件的提拉環(huán)旋轉(zhuǎn)90°使限位銷與定位孔對(duì)應(yīng)后拉動(dòng)提拉環(huán)帶動(dòng)定位軸，使定位軸上的限位銷穿過液壓懸掛架上的定位孔后，提拉環(huán)再次旋轉(zhuǎn)90°，液壓懸掛架與翻轉(zhuǎn)懸掛架分離，此時(shí)聯(lián)合整地機(jī)可以做翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。當(dāng)聯(lián)合整地機(jī)底部與地面垂直時(shí)，提拉環(huán)旋轉(zhuǎn)90°，定位軸與限位銷穿過液壓懸掛架和翻轉(zhuǎn)懸掛架的定位孔，提拉環(huán)再次旋轉(zhuǎn)90°，此時(shí)液壓懸掛架與翻轉(zhuǎn)懸掛架再次成為一體，處于鎖死狀態(tài)，避免在清理、檢查、維修、更換零件時(shí)液壓油缸泄壓，發(fā)生意外。

4 結(jié)論

通過多批次田間試驗(yàn)和生產(chǎn)考核,該聯(lián)合整地機(jī)翻轉(zhuǎn)懸掛架,在不影響聯(lián)合整地機(jī)正常工作的情況下,很好的解決了聯(lián)合整地機(jī)底部工作部件在檢查、清理、維修、更換零部件等各項(xiàng)工作時(shí)，因操作空間有限所造成的操作困難、安全性和時(shí)效性等諸多技術(shù)問題。該懸掛架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，安全可靠，可廣泛應(yīng)用于旋耕機(jī)、滅茬機(jī)等其它全懸掛方式掛接的農(nóng)業(yè)機(jī)械上，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。