9LRZ-2.7自走式青黃貯秸稈收獲機揉切粉碎裝置的研究設計

張武軍，孫延智，杜小榮，曹　鶴，劉玉龍

（新疆中收農牧機械有限公司，新疆烏魯木齊　830013）

9LRZ-2.7自走式青黃貯秸稈收獲機揉切粉碎裝置的研究設計

張武軍，孫延智，杜小榮，曹鶴，劉玉龍

（新疆中收農牧機械有限公司，新疆烏魯木齊830013）

摘要：揉切粉碎裝置是9LRZ- 2.7自走式青黃貯秸稈收獲機的核心部件,其決定了機器的工作性能、秸稈揉切粉碎質量、功率消耗大小及用戶的滿意程度，為此我們設計了"人"字型動刀揉切雙滾筒粉碎裝置。文中介紹了揉切雙滾筒結構參數和揉搓雙凹板結構對切碎性能、物料輸送流暢的影響,確定了高性能的工作參數。經過試驗表明,該結構揉切粉碎性能優良、物料適口性好。

關鍵詞：揉切；粉碎；雙滾筒；“人”字型動刀

我國具有豐富的農作物秸稈資源，每年生產約5.7億t作物秸稈，秸稈利用率僅有30%，如將秸稈經過合理的加工可以做為廣大農牧區飼養牲畜的主要飼料，對節約資源、保護環境、增加農民收入、促進農牧業可持續發展具有深遠的現實意義。國內處理秸稈的主要方法有四種，一是氨化或堿化后飼喂；二是經過青貯后喂飼；三是直接喂飼；四是加工草粉制成顆粒喂飼。前三種都是以傳統的鍘切方式粉碎，其粉碎不帶有揉搓功能，適口性差，消耗動力大，并在作業過程中需要刃磨刀片，影響效率。

面對畜牧業大發展的有利時機，我公司抓住機遇研制開發出一款新型的自走式青黃貯秸稈收獲機，主要用于收獲麥稈、豆稈、棉稈、葵花稈、玉米桿等農作物秸稈，該機采用了新型的揉切粉碎方式，提高了飼料的適口性，與傳統的鍘切方式相比降低了動力消耗25%左右，降低了能耗，解決了作物秸稈的揉搓效果差的問題，提高了秸稈破節率，保證了標準草長率等主要參數。

1　結構及工作原理

揉切粉碎裝置是9LRZ-2.7自走式青黃貯秸稈收獲機的核心部件（圖1）。該裝置由采用“人”字型動刀的第一揉切滾筒1，第二揉切滾筒3，和配套柵格立刀揉搓凹板2，揉搓凹板4，拋送輪裝5，拋送筒6及揉切拋送室焊合7等部件組成。其中核心部件為“人”字型動刀第一、第二揉切滾筒（圖2）。揉切滾筒由8組動刀座板組成，每組動刀座板裝配13組“人”字型動刀，8組動刀座板上的動刀成交錯排列，柵格揉搓凹板上的定刀采用直刀片且與動刀成交錯排布。工作原理：作物秸稈由前端輸送裝置喂入揉切粉碎裝置，在第一揉切滾筒的高速旋轉下，通過第一揉搓凹板產生的阻尼作用進行初步揉搓、粉碎，再通過第二揉切滾筒和第二揉搓凹板進一步揉搓、粉碎，從而得到即柔又碎適口性較好的青黃貯飼料。本揉切粉碎裝置屬創新型技術，結構簡單，刀片使用周期長，成本低，不用刃磨，更換方便。

圖1　揉切粉碎裝置結構示意1.第一揉切滾筒裝配2.第一揉搓凹板3.第二揉切滾筒裝配4.第二揉搓凹板5.拋送輪裝置6.拋送筒7.揉切拋送室焊合

2　主要參數

（1）動刀與凹板間隙決定粉碎秸稈的長度及草料的輸送是否順暢。經多次場地試驗確定第一滾筒與第一凹板入口間隙為22～25 mm，出口間隙為5～8 mm。第二滾筒與第二凹板入口間隙為25～35 mm，第二滾筒與第二凹板出口間隙為5～8 mm。

（2）揉切滾筒直徑500 mm，第一揉切滾筒線速度50 m/s,第二揉切滾筒線速度44 m/s。

（3）刃角δ指刀刃磨刃面與背面的夾角。刃角對切割比功（切割每單位面積斷面秸稈所消耗的能

量）有很大影響。研究證明，隨刃磨角的增大，切割比功也增大；而刃角過小時，又不耐磨。平板刀的刃角一般都較小，常取為21°～25°，考慮到刀刃的強度,經過試驗，確定本機刃角為25°。

（4）經過多次場地試驗，調整相關參數以及后續的田間試驗，最終確定了揉切粉碎裝置的相關數據（表1）。

表1　揉切粉碎裝置相關數據

圖2　“人”字型動刀揉切滾筒1.揉切滾筒軸2.動刀座板3.動刀座4.動刀片5.幅盤轂

圖3　定刀和動刀刀片刃角

3　推廣應用

2012年，該裝置經完善配置到樣機上，在昌吉、烏蘇、吐魯番等地進行了田間試驗。10月份由自治區農業機械試驗鑒定站對該產品進行了鑒定，2013 年12月通過了國家部級鑒定。兩年來在巴州、阿克蘇、喀什、哈密等地區廣泛應用，贏得了用戶的贊許，同時也得到了自治區相關政府部門的大力扶持，2013年被自治區科技廳列為高新技術研究發展計劃項目。

參考文獻：

[1]中國農業機械化科學研究院.農業機械設計手冊[K].北京，中國農業科學技術出版社，2007.

[2]滕紹民，王澤群，李洋等.切割方式與切割阻力的理論研究[J].農機化研究，2009，31（5）：89～96.

[3]趙清華，車剛，萬霖等.新型青貯飼料收獲機滾筒切碎器的設計與試驗研究[J].黑龍江八一農墾大學學報，2006，18 （6）：43～46.

收稿日期：2015-01-13

文章編號：1007-7782（2015）01-0010-02

中圖分類號：S225.8

文獻標識碼：A

doi:10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2015.01.004