聯合整地機翻轉懸掛裝置的設計

劉偉光

(黑龍江省農業機械工程科學研究院 綏化農業機械化研究所，黑龍江 綏化 152054)

0 引言

聯合整地機在我國東北地區已經大范圍應用于耕整地過程中[1]，但由于聯合整地機的工作部件全部集中設置在機器的底部，與土壤直接接觸，并且土壤中存在諸多雜物，不可控性極大，常出現雜物纏繞、刀片斷裂、螺栓松動等狀況，需要經常對聯合整地機底部的工作部件進行清理、維修、更換等操作[2]。現有的方法是將機器上的防護罩打開或拆掉后進行操作，但由于工作空間有限，有些部位甚至只能用專用工具才能進行操作，難度大、耗時多。有些維修人員為節省時間、增大操作空間會將機器墊起，或者將機器駕駛到土坑旁，使機器懸空于土坑的上方，維修人員鉆入機器底部進行維修，這樣雖然有了操作空間，但是維修人員需要躺在機器底部或蜷縮在土坑里，操作困難，而且危險性極大，容易出現事故，非常不方便[3]。

為解決上述問題，經過對聯合整地機的反復研究以及多次實驗，成功研制出聯合整地機翻轉懸掛架，在不影響聯合整地機作業的前提下，通過液壓驅動，使聯合整地機底部垂直于地面，為檢查、清理、維修、更換零部件等工作提供便利。該翻轉懸掛架解決了聯合整地機在檢查、清理、維修、更換零件等工作時操作空間不足等問題，省時省力，安全可靠，大大的提高了工作效率，通過及時的清理、檢查可降低機器故障率,延長機器的使用壽命。

1 工作原理

聯合整地機翻轉懸掛架主要包括液壓懸掛架、翻轉懸掛架、翻轉軸組件、液壓翻轉組件以及定位鎖死組件(圖1)。液壓懸掛架前端懸掛點與拖拉機液壓懸掛點掛接，液壓懸掛架與翻轉懸掛架通過翻轉軸組件鉸接，液壓懸掛架上端對稱設有兩組液壓翻轉組件與聯合整地機尾部橫梁鉸接，通過液壓翻轉組件液壓油缸的伸縮帶動聯合整地機尾部以翻轉軸組件為支點做提升、下降運動，實現聯合整地機底部垂直于地面(圖2)，為聯合整地機的檢查、清理、維修、更換零件等工作提供便利。

1.液壓懸掛架；2.翻轉懸掛架；3.翻轉軸組件；4.液壓翻轉組件；5.定位鎖死組件；6.提拉環；7.壓力彈簧；8.彈簧擋圈；9.限位銷；10.定位軸圖1 聯合整地機翻轉懸掛架示意圖

圖2 聯合整地機翻轉懸掛架翻轉后示意圖

2 主要部件的設計

液壓懸掛架前端設有三個懸掛點，對應拖拉機的液壓懸掛支臂和中央調節拉桿，使聯合整地機可以正常與拖拉機掛接。掛接后液壓懸掛架與拖拉機形成穩定的三點式懸掛結構，保證工作時液壓懸掛架與拖拉機的相對位置不變。液壓懸掛架內側套有翻轉懸掛架，兩者間通過翻轉軸組件鉸接，形成翻轉結構，其旋轉中心與傳動軸靠近機具端的十字軸為同一回轉中心，可實現聯合整地機翻轉時，傳動軸靠近機具端的兩個叉臂與其同步翻轉，不用拆卸，便于操作，節約時間。翻轉懸掛架下端與聯合整地機前端橫梁連接，上端通過拉桿與聯合整地機后端橫梁連接，呈穩定可靠的三角形懸掛結構，保障聯合整地機作業時所需要的足夠強度。液壓懸掛架上端對稱設有兩組液壓油缸的固定耳板，寬度與翻轉懸掛架寬度一致，避免在油缸工作時，油缸的作用力方向與翻轉懸掛架翻轉方向產生角度偏差，使翻轉懸掛架發生變形。聯合整地機尾部橫梁上也設有兩組液壓油缸的固定耳板，兩者用液壓油缸連接，液壓油缸的伸縮帶動聯合整地機尾部，以翻轉軸為中心進行翻轉，實現聯合整地機底部垂直于地面，達到設計要求。

3 定位鎖死組件的設計

在聯合整地機工作時，定位鎖死組件處于鎖死狀態，此時液壓懸掛架與翻轉懸掛架成為一體，既不影響聯合整地機的正常工作，而且增加了懸掛架的強度和穩定性。需要對聯合整地機進行翻轉時，先將液壓懸掛架兩側的4個定位鎖死組件的提拉環旋轉90°使限位銷與定位孔對應后拉動提拉環帶動定位軸，使定位軸上的限位銷穿過液壓懸掛架上的定位孔后，提拉環再次旋轉90°，液壓懸掛架與翻轉懸掛架分離，此時聯合整地機可以做翻轉動作。當聯合整地機底部與地面垂直時，提拉環旋轉90°，定位軸與限位銷穿過液壓懸掛架和翻轉懸掛架的定位孔，提拉環再次旋轉90°，此時液壓懸掛架與翻轉懸掛架再次成為一體，處于鎖死狀態，避免在清理、檢查、維修、更換零件時液壓油缸泄壓，發生意外。

4 結論

通過多批次田間試驗和生產考核,該聯合整地機翻轉懸掛架,在不影響聯合整地機正常工作的情況下,很好的解決了聯合整地機底部工作部件在檢查、清理、維修、更換零部件等各項工作時，因操作空間有限所造成的操作困難、安全性和時效性等諸多技術問題。該懸掛架結構簡單，操作方便，安全可靠，可廣泛應用于旋耕機、滅茬機等其它全懸掛方式掛接的農業機械上，具有較高的推廣應用價值。