系列水田平地攪漿機的研究

摘?要：論述了十幾年來主持及參加的系列水田平地攪漿機研究項目的工作情況，重點介紹了幾種機型的設計、研究成果及推廣應用。指出了水稻秸稈整地環節存在的短板，以及目前制約水稻產業發展的瓶頸問題和水稻全程機械化的薄弱環節，說明了研發和推廣其關鍵成熟的技術及配套機具、補齊短板的迫切需求。

關鍵詞：系列;水田平地攪漿機;秸稈整地;研究

中圖分類號：S222.51文獻標識碼：A開放科學（資源服務）標識碼

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.06.003Open Science Identity（OSID）

基金項目：黑龍江省屬科研院所基礎科研經費項目“系列水田平地攪漿機的研究”（2009-2019）

作者簡介：安龍哲（1962-），男，黑龍江甘南人，研究員級高級工程師，主要從事農業機械研究，E-mail：stsanlongze@163.com。

1?研究的目的和意義

水稻生產中的整地尤其是秸稈整地環節存在短板，成為制約水稻產業發展的瓶頸。為解決傳統的旋、耙、拖平、漏耕等重復作業方式弊端，滿足水稻插秧作業的質量要求，牡丹江農業機械化研究所開展了系列水田平地攪漿機（含施肥）項目研究多年，對秸稈整地薄弱環節的關鍵技術及設備開展了系統研究工作。并對部分科研成果進行了成果轉化，在中試后，實現了產業化，產品得到推廣應用，產品技術水平國內領先。

2?研究內容及結果

通過調研、考察、研學國內外先進機型及相關研究試驗，設計了多個方案，通過對比分析和多種樣機的試驗考核，最終確定了總體設計方案及機具的工作原理。

水田打漿平地機與四輪驅動輪式拖拉機采用3點掛接方式連接，動力由萬向節輸入到傳動箱，經中間齒輪箱變向傳遞動力至左端鏈輪傳動箱，帶動驅動耕耙刀輥快速旋轉，對水田原茬泡田地及翻旋后泡田地進行旋切、擊打和攪拌，完成碎土耙漿作業，罩板擋住刀輥旋起的泥漿和根茬，并對田面進行刮攤，拖板將泥漿拖壓平整，并通過彈齒將根茬壓入泥漿中，最終完成碎土、打漿、壓茬及平地聯合作業。

2.1?1GDP-260水田打漿平地機研究

該機的設計方案：一是采用中間錐齒輪、側鏈輪傳動技術，減輕整機重量，傳動精確平穩;二是采用一體通軸式刀軸設計，避免了中間漏耕，提高了作業質量;三是拖板采用自動仿形技術;四是確定打漿刀雙螺旋排列的方式。

該機于2009年通過省級產品鑒定和省級推廣鑒定。該產品符合當前的產業政策、水稻寒地種植的自然條件和農藝要求，解決了不良氣候條件的不利影響，性價比適合農民購買力水平，提高了農戶的水田整地質量和整地速度，減輕了用戶的勞動強度，提高了工作效率，受到了用戶的普遍歡迎。

2.2?1GDP-280型水田打漿平地機

此項目為黑龍江省發展高新技術產業專項資金項目。第一階段完成了項目核心技術的改造和中試，產品達到批量生產水平;完善了中試產品生產工藝工裝及性能，購置了產品整機測試及零部件檢驗等設備。第二階段完成了中試產品的生產、組裝、檢驗、測試等工作。第三階段完成中試產品的試驗推廣，技術人員和服務人員得到了培訓，建立了完善的銷售服務體系。2010年該機通過了省級產品生產鑒定和產品推廣鑒定，并獲得多項國家實用新型專利。

2.3?1JSL-360水田平地攪漿機研究項目

研制寬幅大馬力的水田平地攪漿機，設計了鏈傳動自動張緊機構;采用自動仿形的鋸齒拖板平地機構。攻克了以下技術難點：（1）刀輥軸兩端軸承密封結構的設計和骨架油封的運用。（2）刀輥軸上刀庫的排列方式。（3）鏈傳動的張緊。產品達國家標準《GB/T24685—2009 水田平地攪漿機》的要求。2011年8月，產品通過省級新產品鑒定和產品推廣鑒定，轉讓企業批量生產。

2.4?1JSF-280型水田施肥攪漿機研究設計

該機為50馬力以上配套的水田施肥攪漿機具，利用旋翻、滑切、旋壓的工作原理，將肥料和浸泡后的水田土壤攪拌打漿、平地作業。2012年通過了省級科研成果鑒定。該機具填補了國內空白，可以作為我省水田施肥耕整地機械的更新換代產品。

2.5?牡丹江市水稻標準化種植平地攪漿技術示范推廣項目

根據示范區的情況，配置324型拖拉機及240型水田平地攪漿機一套、504型拖拉機及280型水田平地攪漿機一套、754型拖拉機及320型水田平地攪漿機一套。引進優良品種與該項目結合示范，并對項目周邊基層干部、農業技術員和科技示范戶進行技術培訓，召開現場會，推進技術的示范效果。項目實施后，帶動周邊近萬畝水田耕整地水平提高。油料消耗降低，減少二氧化碳排放;不焚燒秸稈，減輕對空氣的污染;秸稈還田培肥地力，防止土壤板結;保護性耕作，減少進地次數;打漿均勻，泥漿度高，可節約用水。

2.6?1JSL-320水田平地攪漿機研究

1JSL-320水田平地攪漿機研究項目，補充大馬力拖拉機配套的水田攪漿機。重點研究內容：機器的整體結構，快速掛接機構的改進設計;旋耕、攪漿平地工作部件的結構設計。2013年，產品通過省級新產品鑒定和產品推廣鑒定，成果轉讓企業批量生產。

2.7?新型1JSL -280（320、360型）水田攪漿平地機的研究

為了進一步提升作業質量和作業效率，減少能耗，方便機器安裝，減少故障率，該機采用新型的傳動方式，中間齒輪箱采用新型齒輪箱或差速器箱體結構，兩側動力軸、雙側齒輪傳動。刀輥軸采用分段式，安裝維修更加方便。雙側齒輪傳動使攪漿機兩側對稱，結構更加合理;齒輪傳動取代鏈條傳動，傳動更穩定順暢，機器更安靜;后面刮漿板采用液壓技術進行升降仿形。此研究取得了多項實用新型專利。

2.8?1JSL-280雙軸水田攪漿平地機的研究

2017年在“嚴禁秸稈焚燒，減少霧霾”等國家政策指導下，解決霧霾天氣，進行秸稈還田，為解決碎秸稈漂浮、影響插秧、大量人力撈秸稈的問題，研制了具有高效埋茬、平地、攪漿功能的水田雙軸攪漿平地機，并推向市場。該機用前旋后壓的工作方式一次性完成水田攪漿、壓茬、平地等作業，以解決水稻直收秸稈粉碎拋撒后，水田秸稈量大，攪漿泡田后漂浮，影響機插秧作業的難題。水田雙軸攪漿平地機，由快速掛接機構、傳動機構、機架罩殼總成、前帶動力刀輥軸、后帶動力埋茬輪、平地機構組成。埋茬輪把稻茬壓入水田泥3～5 cm以下，埋茬輪在水田地中滾動與地面無相對滑動，不會把埋入泥中稻茬鉤出，在有效打漿平整稻田的基礎上進一步埋茬，滿足了插秧機的作業要求，減少了打漿次數，提高作業效率，保證水田耕種質量。

3?取得的核心技術

3.1?創新研發了1JSL系列水田平地攪漿機

水田平地攪漿機采用雙軸結構。（1）前置動力驅動刀軸，刀軸上攪漿刀按雙條螺旋線狀排列（圖1），同一條螺旋線上相鄰的兩個刀座在刀軸的橫截面上圓弧夾角角度α為 68°～72°，相鄰螺旋線間螺距 H為 190～200 mm，消除了稻草莖稈對刀軸及刀和軸承座的纏繞，整地效果好。（2）刀軸后方加裝埋茬滾輪，埋茬滾輪采用圓周多邊形籠式隨動滾輪（圖2），將稻茬及秸稈完全埋入泥層中，埋茬效果好。

3.2?創新研發了水田平地攪漿機快速掛接裝置

采用與拖拉機液壓懸掛機構三點掛接方式連接，駕駛拖拉機倒退，將水田平地攪漿機的三個懸掛點分別置于上下掛接鉤開口內，鎖定掛牢，完成掛接。機具掛接快捷、高效，操作簡便、安全，減輕了勞動強度（圖3）。

3.3?創新研發了水田平地攪漿施肥裝置

技術關鍵：（1）施肥裝置和攪漿機一體配置，施肥裝置動力由攪漿機主傳動動力軸側端傳出。（2）電子語音報警系統，一是在肥箱每個出肥口一側均配以電子壓力傳感器，監控肥料是否排空;二是在每個排肥管側壁均配以微電子壓力傳感器，監控肥料是否堵塞，實現了化肥動態監控（圖4）。

4?結論

研發的系列水田平地攪漿機，一次進地可完成旋耕、攪漿、施肥、埋茬、平地等聯合作業，作業后稻茬和秸稈埋入泥土還田，田面平整、泥漿均勻，適合后續插秧環節作業。設計的雙軸結構、雙條螺旋排列刀軸解決作業纏草問題。設計的埋茬滾輪，將稻茬及秸稈完全埋入泥層中，增強了埋茬效果。設計的快速掛接裝置，機、具掛接快速、安全，勞動強度低。產品性能達到國際同類技術先進水平。近些年在我省推廣4130臺相關機型，作業面積達532萬畝。

系列水田平地攪機，作業質量好，性價比高，實現了部分替代進口，提高了我省水稻整地的機械化水平。該機解決了水田秸稈整地薄弱環節，符合“三減”要求，具有顯著的經濟效益、社會效益和生態效益。