魏江波 ，王 巖 ，張傳龍 ，蔣亞波 ，管 磊

（第一拖拉機股份有限公司大拖公司，河南 洛陽 471003）

PTO軸是拖拉機上輸出部分動力用以驅(qū)動配套農(nóng)機具工作機構(gòu)的裝置，用來驅(qū)動配套農(nóng)機作業(yè)。利用動力輸出驅(qū)動農(nóng)機具作業(yè)是拖拉機上應(yīng)用最廣泛的作業(yè)形式之一，但PTO軸也是拖拉機故障率最高部位，常常出現(xiàn)PTO軸和農(nóng)機具匹配不合理導(dǎo)致的作業(yè)效率低、作業(yè)效果差、不入土、拉不到、動力輸出軸斷裂等一系列故障，影響農(nóng)機的作業(yè)效率。

1 動力輸出主要結(jié)構(gòu)及操縱說明

以東方紅拖拉機為例，目前東方紅拖拉機PTO有機械式和濕式兩種，轉(zhuǎn)速有540 r/min、650 r/min、720 r/min、1 000 r/min四種[1]。機械式及濕式結(jié)構(gòu)分別如圖1、圖2所示。

圖1 機械式PTO結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 濕式PTO結(jié)構(gòu)示意圖

動力輸出軸[2]的工作相對于拖拉機的移動是完全獨立的。因此，當(dāng)踩下主離合器踏板拖拉機停止前進時，動力輸出軸仍可以繼續(xù)工作。拉起動力輸出軸離合器操縱手柄B，動力輸出軸停止工作，而拖拉機仍然前進，離合器操縱手柄如圖3所示。

圖3 離合器操縱手柄

將離合器操縱手柄B向上拉，動力輸出軸離合器分離。按操縱手柄B頭部的白色按鈕，將離合器操縱手柄B向下放到水平位置，使動力輸出離合器結(jié)合。

拉起動力輸出離合器操縱手柄B，操縱換擋手柄A可實現(xiàn)空擋及轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換，共有三個擋位，中間為空擋，向上或向下可分別獲得不同的動力輸出轉(zhuǎn)速[3]，換擋手柄如圖4所示。獲得所需擋位后，緩慢地將離合器操縱手柄B向下放到水平位置，可使動力輸出軸平順結(jié)合。動力輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向從拖拉機后面看動力輸出花鍵端的旋轉(zhuǎn)方向為順時針方向。

圖4 換擋手柄

動力輸出軸與農(nóng)具連接前[4]，先分離動力輸出離合器并將換擋手柄A退回到空擋位置或使拖拉機熄火，并且要檢查驅(qū)動農(nóng)機具的萬向傳動軸上的安全離合器的有效性，即在過載情況下，安全離合器應(yīng)打滑。不連接農(nóng)具時，換擋手柄A應(yīng)處于空擋，并用防護套將動力輸出軸的軸頭罩住。

2 旋耕機的配套分析及解決方案

2.1 東方紅旋耕機介紹

東方紅旋耕機品種較多，分別有低箱、中箱、高箱、中高箱、大高箱等品種，可匹配60～200馬力段拖拉機，通常根據(jù)拖拉機動力輸出軸高度來匹配不同的旋耕機，即低箱＜60 cm、60 cm＜中高箱＜65 cm、高箱＞65 cm，具體的產(chǎn)品明細如表1所示。

表1 東方紅旋耕機產(chǎn)品明細

2.2 旋耕機主要結(jié)構(gòu)

旋耕機[5]由齒輪箱總成、懸掛機架總成、刀軸總成、萬向節(jié)總成、罩板焊合件、拖板等幾部分組成。旋耕機實物圖如圖5所示。

圖5 旋耕機實物圖

2.3 刀軸轉(zhuǎn)速的計算

以Z/G/GG為例，齒數(shù)比為14∶26時，刀軸轉(zhuǎn)速為：

以ZG為例，齒數(shù)比為14∶26時，刀軸轉(zhuǎn)速為：

通過用拖拉機動力輸出轉(zhuǎn)速乘以旋耕機齒數(shù)比，得出相應(yīng)的刀軸轉(zhuǎn)速，結(jié)合作業(yè)工況及土壤比阻，通常刀軸轉(zhuǎn)速選用220 r/min～300 r/min，例如，旋耕時，刀軸轉(zhuǎn)速要選用230 r/min左右；碎土?xí)r，刀軸轉(zhuǎn)速選用300 r/min左右；沙土地阻力小，可選擇刀軸轉(zhuǎn)速快一點的旋耕機；黏土阻力大，可選擇刀軸轉(zhuǎn)速慢一點的旋耕機。

2.4 旋耕機的工作原理

旋耕機使用拖拉機輸出的動力，驅(qū)動旋耕機刀片切削和翻動土地，并將切下的土塊向后拋向擋泥板，使土塊進一步破碎，然后通過托板的重力將地面刮平整，旋耕機的翻耕作業(yè)，既能實現(xiàn)碎土效果，又能翻動土壤和混合土壤，有利于旱地播種及水田插秧等作業(yè)。旋耕機工作示意圖如圖6所示。

圖6 旋耕機工作示意圖

2.5 旋耕機的常見配套問題

在拖拉機和旋耕機配套時[6]，拖拉機的動力輸出軸和萬向傳動軸之間有一定的角度要求，一般為小于15°的夾角，機具配套示意圖如圖7所示。機具配套造成角度過大的原因，主要有拖拉機輪胎型號過大、旋耕機高低箱不匹配、農(nóng)具高度不匹配等。即使農(nóng)機具配套合理，在拖拉機轉(zhuǎn)彎時若農(nóng)機手不提起旋耕機，也會造成夾角過大，導(dǎo)致動力輸出軸斷裂。

圖7 機具配套示意圖

選配旋耕機時要仔細察看旋耕機銘牌上的有關(guān)參數(shù)，根據(jù)拖拉機動力輸出轉(zhuǎn)速選配合適的傘齒輪速比的旋耕機及合適長度的萬向軸。安裝旋耕機時必須按說明書指示正確安裝刀片，刀片的安裝不當(dāng)會造成機組不能正常工作?？赏ㄟ^以下方法來解決配套問題及常見故障。

1）旋耕機轉(zhuǎn)速選裝方法。拖拉機動力要根據(jù)說明書指導(dǎo)選配，動力太大，耕作效果差；動力太小，損傷主機。旋耕深度越深，轉(zhuǎn)速越低；拖拉機行走速度越高，轉(zhuǎn)速越高[7]。通常選用刀軸轉(zhuǎn)速為220 r/min～300 r/min的旋耕機，只有拖拉機的前進速度和機具刀軸轉(zhuǎn)速相匹配時，才能獲得較好的作業(yè)效果[8]。而旋耕機刀軸轉(zhuǎn)速還要根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥狼闆r進行選擇，不能為了提高作業(yè)效率，加快機組前進速度和機具刀軸轉(zhuǎn)速，這樣不但得不到好的作業(yè)效果，實際工作速度會更低，還會損壞機組零件。

2）旋耕機的掛接方法。萬向節(jié)總成長度應(yīng)與拖拉機匹配[9]，傳動軸中間方軸和方軸套節(jié)叉的開口必須在同一平面內(nèi)，傳動軸和方軸套應(yīng)保證旋耕機在最高位置時不能頂死，工作狀態(tài)時的接合長度不小于15 cm，旋耕機掛接方式如圖8所示。

圖8 旋耕機掛接方式

3）旋耕機的調(diào)整方法。旋耕機左右水平的調(diào)整：將旋耕機降低至刀尖接近地面，觀看左右刀尖離地高度是否一致，若不一致則應(yīng)調(diào)整拖拉機左右提升桿，使左右刀尖離地高度一致，以保證左右耕深一致。旋耕機前后水平的調(diào)整：將旋耕機降至要求耕深時，觀看旋耕機動力輸入軸與傳動軸是否接近水平，若夾角過大（＞15°），則應(yīng)伸長（或縮短）拖拉機上拉桿的長度，使傳動軸處于有利的工作狀態(tài)。

2.6 旋耕機作業(yè)過程中應(yīng)注意事項

機手在旋耕作業(yè)時應(yīng)按照如下操作程序操作：旋耕機升起狀態(tài)下，結(jié)合動力輸出軸，變速箱掛上合適的擋位，柔和地松開離合器踏板，同時加大油門，緩緩降下旋耕機，直到耕深合適為止。田間作業(yè)時必須用手油門控制發(fā)動機，使拖拉機獲得平穩(wěn)、均衡的動力。地頭轉(zhuǎn)彎時，必須將旋耕機提起，禁止在耕作時轉(zhuǎn)彎和調(diào)頭，否則將導(dǎo)致旋耕機和拖拉機懸掛部件的損壞。提升太高或萬向軸夾角太大時，易造成動力輸出軸折斷。作業(yè)轉(zhuǎn)彎提升時萬向軸與動力輸出軸的夾角盡量控制在15°以內(nèi)。

3 打捆機的配套分析及注意事項

近年來，國家提出大力發(fā)展草食畜牧業(yè)，各地加大了秸稈作業(yè)相關(guān)產(chǎn)品的補貼力度，以往的秸稈還田逐步演化成秸稈回收，由此衍生出來大量的秸稈打捆機，市場上主要的打捆機分為方捆及圓捆兩種類型。圓草捆打捆機如圖9所示。

圖9 圓草捆打捆機

3.1 打捆機的作業(yè)形式

正常打捆作業(yè)工序：拖拉機掛接→撿拾→強制喂入→壓實→輥筒卷壓→布網(wǎng)→放捆。入料階段拖拉機發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速為1 800 r/min～2 000 r/min，車速在7 km/h左右，動力輸出常轉(zhuǎn)；當(dāng)聽到打捆機滿倉報警后，拖拉機踩下離合，掛空擋，停止前進，等待自動纏網(wǎng)，整改過程仍需保持動力輸出，物料成捆并完成布網(wǎng)后，拉起液壓輸出，切網(wǎng)并打開打捆機倉門放出草捆[10]。如果入料發(fā)生堵塞，需要切斷動力輸出，打開打捆機底板，掏出堵塞草料，然后重啟動力輸出。拖拉機打捆作業(yè)現(xiàn)場如圖10所示。

圖10 拖拉機打捆作業(yè)現(xiàn)場

3.2 打捆機配套使用方法

在打捆作業(yè)前，打捆機需與拖拉機完成如下配套動作：1）拖拉機動力輸出軸與打捆機掛接；2）操縱動力輸出離合器接合；3）踩主離合器踏板，掛前進擋及主副變速擋桿，啟動打捆機；4）踩離合器踏板，掛空擋停車，扳動液壓輸出手柄卸捆；5）踩下離合器踏板，掛擋行走，重復(fù)作業(yè)。

3.3 打捆機使用注意事項

因打捆作業(yè)時，只需要通過打捆機把地上已準(zhǔn)備好的草垛拾起，整機牽引負荷較小，主要負荷在動力輸出及其副離合器機構(gòu)。同時，因常規(guī)作業(yè)時，動力輸出常轉(zhuǎn)，不需操縱副離合器軟軸切斷輸出，故離合器副片處于常壓緊接觸狀態(tài)。整個作業(yè)過程中，負荷最大的時候為喂入草料的最后階段，如果拖拉機未及時停車或喂入草料不均勻，造成喂入量過大，會造成堵塞，甚至導(dǎo)致發(fā)動機被憋熄火，從而導(dǎo)致副離合器片磨損、燒損等問題。

4 結(jié)語

拖拉機與農(nóng)機具相輔相成，服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展及耕作方法的改進，越來越多的新型農(nóng)機具會不斷涌現(xiàn)，會給用戶帶來各種各樣的問題。這就需要拖拉機及農(nóng)機具廠家更適應(yīng)市場需要，更貼近農(nóng)戶需求，科學(xué)分析問題、合理配套，最大限度為作業(yè)機手服務(wù)，培訓(xùn)到位，提供有力的技術(shù)支撐，為廣大農(nóng)民創(chuàng)造最大的價值。