輪式甘蔗裝載機應用

李選朋 曹西洋 洪學領 葉江華

(1.大連理工大學(徐州)工程機械研究中心，遼寧 大連 116000；2.徐州市源能進出口貿易有限公司，江蘇 徐州 221000)

輪式甘蔗裝載機是一種抓舉舉升類設備，整機在行走過程中，通過前端鏈接的推鏟將砍倒散落在地的甘蔗聚攏成堆，安裝在臂架前端的鉗爪閉合抓住聚攏成堆的甘蔗，臂架變幅油缸伸出帶動臂架和鉗爪繞其鉸點旋轉并舉高，回轉油缸伸縮帶動回轉體與之相連接的臂架，將舉升的甘蔗旋轉到車體的一側，并將其放置在甘蔗機一側運輸車輛的箱體內。該設備能夠在甘蔗田地里自由行走，具有通過性能高，行動靈敏，轉向靈活，裝卸效率高等特點，可滿足不同型號運輸車的裝卸要求，主要應用于甘蔗種植農場以及制糖廠等場所。

1 主要技術參數

整車尺寸運輸(m)6.5×2.4×2.8

最大舉升高度(m) 6.3

最大回轉角度(°) 90

軸距(m×m) 3.0

整機最大爬坡角度(°) 25

行走速度(m/h) 9～32

整機重量(t) 7.2

2 主要系統構成

2.1 車架

車架是由板材零部件和型材焊接而成，整機主要的零部件都集中安裝在車架上。車架底部前后端焊接有車橋連接部件，分別與前后車橋相連，前端橫梁焊接有耳板與推鏟相連接，橫梁上面為駕駛室托架，安裝駕駛室內部方向柱、腳踏板、座椅等控制功能原件，車架中間焊接矩形橫梁，橫梁部分鏈接回轉裝置，車架左側安裝液壓油箱和配重，右側安裝燃油箱，尾部裝安裝動力單元部分和機罩。

2.2 推鏟

推鏟主要是由2塊弧形鋼板、圓管以及矩形管焊接而成，主要作用是整機在前行過程中把散落在田地里的甘蔗聚攏推成一堆，便于鉗爪進行抓舉。其分為工作狀態和非工作狀態：在工作狀態下推鏟油缸伸出使得推鏟繞其與車架鏈接的鉸點旋轉下放，推鏟前部的弧板與地面相接觸，整機前行過程中推鏟的弧板沿著地面向前將田地上散落的甘蔗慢慢收集聚成一個小堆停止前進，然后使用鉗爪將聚集起來的甘蔗抓起來裝到運輸車上，整車開始繼續前行直至再聚成下一個小堆；非工作狀態下推鏟油缸回縮帶動推鏟繞其鏈接鉸旋轉上揚遠離地面，便于在田間行走、掉頭或者是轉場。

2.3 回轉裝置

回轉裝置主要由回轉油缸和回轉總成2部分組成。回轉油缸由2根油缸組成分別布置在回轉體的2側，一端固定在車架上，一端與回轉裝置的回轉體連接，2個回轉油缸通過一伸一縮的方式實現回轉體的左右回轉。回轉總成由回轉冒和回轉體2部分組成，回轉冒上焊接有一個長的回轉軸，回轉軸穿過回轉體固定在車架上，回轉體通過回轉油缸伸縮實現左右轉動。

2.4 臂架系統

臂架系統主要采用型材和板材焊接的結構形式，主要由大臂、大臂油缸、中臂、中臂油缸、鉗爪和鉗爪油缸組成。它們之間用銷軸連接的方式進行固定(圖1)。臂架系統主要實現甘蔗抓舉、舉升以及側方回轉裝卸功能。在工作過程中當推鏟聚攏一堆甘蔗后，大臂油缸回縮，中臂油缸伸縮整個臂架部分下落回縮到指定位置后，鉗爪油缸伸出使得張開的鉗爪閉合，從而牢牢抓緊一堆甘蔗，然后大臂油缸外伸，中臂油缸回縮臂架舉升到最大高度，回轉裝置向車體外側旋轉，帶動整個臂架向車體側方旋轉，到達限定位置后，臂架開始下放，將鉗爪所抓舉的甘蔗放到運輸車廂里，然后臂架舉升，回轉復位，重復下一輪的抓舉裝卸過程。

2.5 液壓系統

整機采用全液壓驅動的傳動方式，液壓系統包括閉式行走系統和臂架系統。

1.回轉裝置；2.大臂；3.大臂油缸；4.二臂油缸；5.中臂；6.鉗爪油缸；7.鉗爪圖1 臂架系統

閉式行走系統主要由閉式柱塞泵、齒輪分動箱、電機、車橋等組成。閉式行走系統具有調速范圍廣、傳動效率高、反應速度快、低速穩定好等特點。能夠在作業工況下，快速實現前進后退擋位的切換，便于操作者根據情況進行高低速切換。

臂架系統主要由回轉油缸、舉升油缸和爪子油缸組成。該部分實現整個抓舉和抓舉裝卸的全過程。

2.6 動力與電氣系統

該機選用4BTA3.9-C100型康明斯發動機，額定功率83KW，額定轉速為2200r/min，排放符合國家Ⅲ級標準，動力系統噪音指標符合相關國家規定，減少噪音對操作人員的傷害。

甘蔗裝載機的電氣系統包括：發動機狀態檢測與控制、液壓系統控制、安全保護功能及報警4種功能。其中發動機狀態檢測主要是對發動機轉速、機油溫度、機油壓力、燃油液位、發動機工作時間、進氣堵塞等檢測，并且通過鑰匙開關控制發動機的啟動和停止，當整機動作時，發動機會自動調節至高速；整機臂架油缸處安裝行程開關，在各結構部件動作的極限位置做保護，使整機動作安全可靠；駕駛室安裝有顯示報警裝置，方便觀察顯示器的讀數，對各個等級的報警做顯示。

3 結語

甘蔗裝載機是一種在代替人力裝卸甘蔗物料的設備，主要應用在東南亞甘蔗種植園。目前該產品已經成功出口到東南亞好幾個國家，廣受市場歡迎，其最大的特點操作方便、代替人工省時省力、維修方便。