對我國輪式拖拉機用前裝載裝置研發(fā)的思考

馮建興，陶駿，潘宏興

（1.常州新譽集團有限公司，江蘇常州213000；2.常州長齡林業(yè)機械配件有限公司，江蘇常州213000；3.常州佩頓農(nóng)業(yè)機械科技有限公司，江蘇常州213000）

對我國輪式拖拉機用前裝載裝置研發(fā)的思考

馮建興1，陶駿2，潘宏興3

（1.常州新譽集團有限公司，江蘇常州213000；2.常州長齡林業(yè)機械配件有限公司，江蘇常州213000；3.常州佩頓農(nóng)業(yè)機械科技有限公司，江蘇常州213000）

輪式拖拉機配置前裝載裝置，通過快速連接器按作業(yè)需求掛接屬具，拓展推、挖、抓等功能，實現(xiàn)一機多用。通過分析國外先進產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式，提出我國拖拉機用前裝載裝置系列化研發(fā)的思路。

拖拉機；前裝載裝置；連接支架；快速連接器

目前，在我國農(nóng)村中、小型輪式拖拉機的保有量相當(dāng)大，一年中除去農(nóng)忙時節(jié)大部分時間都處于閑置狀態(tài)。世界農(nóng)業(yè)機械化發(fā)達國家已普遍為拖拉機配置前裝載模塊，在農(nóng)田傳統(tǒng)犁、耕、耙等作業(yè)之余，在配備快速連接裝置后，可簡單、快速更換各類作業(yè)機具，完全可以替代傳統(tǒng)的輪式裝載機，而且拖拉機的越野性能與輪式裝載機相比更加優(yōu)異，愈加適合農(nóng)村環(huán)境的運用。

我國拖拉機配置前裝載目前還處于起步階段，存在的問題主要表現(xiàn)在：第一，附件品種少，應(yīng)用領(lǐng)域狹窄，性價比不高；第二，生產(chǎn)企業(yè)少，規(guī)模小，幾乎無自主設(shè)計創(chuàng)新能力；第三，沒有合適的產(chǎn)品推廣渠道；第四，核心部件缺乏和配套成本過高導(dǎo)致產(chǎn)品成本過高。

1 國外前裝載裝置生產(chǎn)廠商概況

（1）德國STOLL公司。德國STOLL公司成立于1878年，從1965年開始研發(fā)生產(chǎn)拖拉機前裝載，是目前業(yè)界公認的全球領(lǐng)先的拖拉機前裝載生產(chǎn)廠家。該公司提供的前裝載可覆蓋配套于50-300馬力各功率段拖拉機，可配套的拖拉機品牌有JOHN DEERE;CASE；BELARUS；CLAAS；DEUTZ-FAHR等。該公司目前產(chǎn)品分專業(yè)型（如圖1所示）和常規(guī)型（如圖2所示）兩個類別。

專業(yè)型前裝載動臂結(jié)構(gòu)采用箱式梁設(shè)計理念，所有液壓管路、電氣控制線路均隱藏于內(nèi)。這樣的前衛(wèi)設(shè)計不僅讓操作者在作業(yè)時視野更加清晰，而且也能很好的保護液壓管路和電氣線路。該系列產(chǎn)品具備公司獨有的鏟斗機械式自動放平功能；配備第三路液壓控制功能，方便客戶使用抓斗等屬具。根據(jù)客戶需求，專業(yè)型前裝載除了可以安裝符合ISO23206標(biāo)準(zhǔn)的快速連接支架，另外還有EURO-FR、EURO+SMS等其他標(biāo)準(zhǔn)可選。

常規(guī)型產(chǎn)品在繼承專業(yè)型必不可少的優(yōu)點基礎(chǔ)上，嚴(yán)格控制制造成本，采用常規(guī)動臂設(shè)計，液壓管路及電氣控制線路外露安裝。

圖1 STOLL專業(yè)型前裝載

圖2 STOLL常規(guī)型前裝載

（2）意大利ENOROSSI公司。伊諾羅斯農(nóng)業(yè)機械有限公司總部位于意大利，公司提供的產(chǎn)品有大型割草機、摟草機、前裝載等設(shè)備。其最新推出的CHROME系列前裝載快換裝載既符合ISO 23206國際標(biāo)準(zhǔn)，有助于客戶簡單快捷的更換屬具，滿足多功能要求，而且新穎的線型外觀足以體現(xiàn)其卓越的工業(yè)設(shè)計能力。

CHROME前裝載按裝載物在提升過程中是否具有自動平衡功能分為F、M兩個系列，如圖3、圖4所示。CHROME F系列在抬起或放低裝載物時，操作者可以根據(jù)裝載機角度儀指示的角度，通過控制桿完全控制工作附件的角度。CHROME M系列能夠自動確保裝載物在整個提升過程中保持位置不變。CHROME F和M系列前裝載各有4個型號，覆蓋從45-120HP各功率段拖拉機。

圖3 CHROME F系列

圖4 CHROME M系列

2 國外前裝載裝置應(yīng)用屬具簡介

（1）鏟斗。鏟斗是前裝載裝置最基本的應(yīng)用屬具，依靠鏟斗可以對汽車、拖車進行散料裝載作業(yè)，也可以對散料進行短途運輸作業(yè)。美國AMI公司針對各種不同的工況開發(fā)了近16個類型的鏟斗。推卸式高卸鏟斗（如圖5所示）在不改變原工作裝置性能的前提下，增大了卸載角和卸載距離，極大方便了小顆粒黏性細散料的裝卸。該公司還開發(fā)了適合于冬季農(nóng)場清除路面積雪的鏟雪斗（如圖6所示）和運雪斗（如圖7所示），這兩類專為轉(zhuǎn)運輕質(zhì)物料設(shè)計的產(chǎn)品相比于普通鏟斗具有重量輕、容積大等優(yōu)點，可最大限度發(fā)揮機械能效比。

圖5 推卸式高卸鏟斗

圖6 鏟雪斗

圖7 運雪斗

（2）有機肥鏟斗。德國STOLL公司針對農(nóng)場轉(zhuǎn)運各種形態(tài)有機肥設(shè)計生產(chǎn)了3種類型的鏟斗（如圖8、圖9、圖10所示）。

圖8 Bucket with grapple

圖9 Fork with grapple

圖10 Grip fork

（3）抓木機。如圖11所示。德國STOLL公司專為拖拉機前裝載設(shè)計的抓木機，適合農(nóng)場、園林維護等場合進行木材、蘆葦?shù)葪l狀物的裝卸及搬運作業(yè)。

圖11 抓木機

（4）挖掘斗。如圖12所示，德國STOLL公司專為拖拉機前裝載設(shè)計的挖掘斗，在工程量不大的情況下可以代替專業(yè)挖掘機進行小型土方工程作業(yè)。

圖12 挖掘斗

（5）青儲包破拆器。伴隨畜牧業(yè)向精細化、專業(yè)化方向發(fā)展，作為牛、羊等牲畜重要飼料的青干草包已經(jīng)成為重要的農(nóng)產(chǎn)品，養(yǎng)殖戶對處理青儲包機械的需求將有較大增長。德國STOLL公司針對此種工況研發(fā)制造了青儲包破拆器，讓客戶利用現(xiàn)有拖拉機設(shè)備即可輕松處理飼料包進行投喂工序（如圖13所示）。

圖13 青儲包破拆過程

3 研發(fā)思路探討

目前我國多功能屬具行業(yè)處于剛起步階段，生產(chǎn)廠家普遍存在屬具品種少、規(guī)格不全，生產(chǎn)規(guī)模小等不足，尤其缺乏自主研發(fā)創(chuàng)新能力。針對拖拉機前裝載產(chǎn)品的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合國外先進行業(yè)的產(chǎn)品架構(gòu)和運作模式，筆者提出以下系列化發(fā)展思路:

（1）針對國內(nèi)畜牧業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合農(nóng)牧民現(xiàn)有拖拉機型號多、品種雜等不利因素，響應(yīng)個性化定制需求，按需為客戶配制合適的前裝載及相應(yīng)屬具。

（2）拖拉機前裝載生產(chǎn)廠商可與拖拉機銷售公司合作，向潛在客戶推廣合適的產(chǎn)品，在與客戶的配套過程中，逐步提高企業(yè)自身的開發(fā)創(chuàng)新能力，并且不斷積累拖拉機配置前裝載所需結(jié)構(gòu)原始數(shù)據(jù)，為今后的批量生產(chǎn)打下技術(shù)基礎(chǔ)。

（3）針對國內(nèi)外客戶購買能力、新事物接受程度等差異，進行經(jīng)濟型普通產(chǎn)品和專業(yè)型高端產(chǎn)品的系列化開發(fā)。

（4）在有相當(dāng)技術(shù)積累及研發(fā)經(jīng)驗基礎(chǔ)上，借鑒國外同行類似產(chǎn)品的先進經(jīng)驗，以拖拉機功率為主要參數(shù)確定產(chǎn)品縱向開發(fā)思路，以產(chǎn)品功能為橫向發(fā)展思路，進行產(chǎn)品全系列、模塊化開發(fā)。

（5）對照已發(fā)布的國際和國家標(biāo)準(zhǔn)，建立符合企業(yè)自身條件的產(chǎn)品設(shè)計指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)；開發(fā)研制相應(yīng)檢驗、測試平臺。

4 結(jié)語

隨著從本世紀(jì)初開始的農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展黃金時代的結(jié)束，目前市場上拖拉機的保有量已相當(dāng)大，在農(nóng)業(yè)機械整機行業(yè)產(chǎn)能過剩愈加明顯、新機銷量持續(xù)降低的情況下，拖拉機前裝載多功能屬具的需求卻悄然興起，尤其是配套大馬力拖拉機的前裝載，在某些場合已經(jīng)可以完全替代專業(yè)型輪式裝載機。多功能屬具不僅能替代功能單一、價格昂貴的專用機械，降低用戶成本，從長遠來看，還有利于環(huán)境保護。

Thoughts on the Development of Wheel Loader in China

FENG Jian-xing1,TAO Jun2，PAN Hong-xing3
（1.Changzhou Xinyu Group Co.，Ltd.，Changzhou，Jiangsu 213000，China；2.Changzhou Changling Forestry Machinery Fittings Co.，Ltd.,Changzhou，Jiangsu 213000，China；3.Changzhou Peyton Agricultural Machinery Technology Co.，Ltd.，Changzhou，Jiangsu 213000，China）

The loading device of the wheeled tractor is equipped with a fast connector according to the job demand.It is used to expand，push，dig and grasp functions.The paper analyses the structure of foreign advanced products and puts forward the train of research and development of the tractor before loading.

tractor；front loading device；connecting bracket；quick connector

S219.1

A

2095-980X（2017）03-0074-02

2017-02-08

馮建興，主要研究方向：機械設(shè)計。