青（黃）貯飼料收獲機折疊式拋料筒的設計

任一迪，馬清明，姚河江，李謙緒，謝新亞，王燦博

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆 烏魯木齊 830026）

0 引言

近年來，農牧機械更多地向智能化的方向發展，因此對農牧機械實現電液控制提出了更高的要求。青（黃）貯飼料收獲機拋料筒裝置是重要的工作部件之一[1-2]，可以控制切碎飼草拋送的角度和位置。隨著青（黃）貯飼料收獲機割臺割幅加寬，拋料筒部件的整體尺寸也逐漸增大，導致一些大型青（黃）貯飼料收獲機的拋料筒在倒車或者轉彎的過程中易和障礙物碰撞，造成拋料筒部件損壞，進而影響切碎飼草拋送的角度和位置，在收獲機工作中出現切碎飼草灑出拉料車的情況，造成不必要的浪費。拋料筒部件整體結構尺寸較長，在青（黃）貯飼料收獲機轉場和行駛中也存在安全隱患。針對上述情況，公司對4QZ-4500自走式青（黃）貯飼料收獲機進行改進，設計了一種拋料筒折疊裝置[3-4]，該機構可以實現電液控制[5]，消除安全隱患，增強青（黃）貯飼料收獲機的實用性和適應性。

1 結構及工作原理

1.1 原拋料筒結構

原拋料筒主要由拋料筒下段、拋料筒中段和拋料筒導料板部件組成，如圖1。青貯機工作時，拋送機構將切碎的青貯飼草拋出，飼草進入拋料筒后會沿著拋料筒的上側移動，在拋料筒導料板部件的作用下，切碎的飼草落入料箱或者運料車。原拋料筒為整段式結構，部件之間采用螺栓連接，整體尺寸偏長，整機安裝原拋料筒后導致整車長度過長，青貯機轉彎或者倒車時存在一定的安全隱患，不利于運輸和轉場工作。

圖1 原拋料筒結構示意

1.2 改進后的折疊式拋料筒結構

拋料筒折疊裝置主要由拋料筒導料板部件、拋料筒中段上臂、拉桿、三角形連接板焊合、連接銷軸、拋料筒下段、上限位橡膠板、拋料筒中段下臂、液壓油缸、固定銷軸焊合、軸用彈性擋圈和下限位橡膠板組成，如圖2。

圖2 改進后折疊式拋料筒結構示意

1.3 折疊式拋料筒安裝過程及工作原理

安裝過程：拋料筒下段與拋料筒中段、拋料筒中段與拋料筒導料板部件通過螺栓連接，拋料筒中段在特定位置處安裝有上限位橡膠板與下限位橡膠板。拋料筒中段下臂和拋料筒中段上臂之間安裝有連接銷軸。液壓油缸的固定端安裝在拋料筒中段下臂的特定位置處，伸縮端和三角形連接板焊合的第一個端點安裝有固定銷軸焊合，三角形連接板焊合的第二個端點連接在拋料筒中段下臂的指定位置并且安裝軸用彈性擋圈，三角形連接板焊合的第三個端點與拉桿的一端通過固定銷軸焊合連接，拉桿的另一端安裝在拋料筒中段上臂的特定位置。

工作原理：液壓油缸的固定端設置在拋料筒中段下臂的A點處，伸縮端作用在三角形連接板焊合端點的H點位置，三角形連接板焊合其余兩端點分別為B 點與F 點，F點與D點為拉桿的兩個端點，B點位于拋料筒中段1的指定位置，J點為連接銷軸位置，當伸縮端延長時，H 點與F點圍繞B點做順時針圓周運動，H點與F點的運動軌跡為圓C、圓E，在三角形連接板焊合F點運動的同時，拉桿D點圍繞連接銷軸位置J 點做順時針圓周運動，D 點運動軌跡為圓G，此時拉桿會帶動拋料筒中段上臂圍繞J 點做順時針圓周運動。當拋料筒中段上臂與下限位橡膠板接觸時拋料筒處于完全展開狀態；伸縮端收縮時，三角形連接板焊合H 點與F 點圍繞B 點做逆時針圓周運動，H 點與F點的運動軌跡為圓C、圓E，拉桿D點圍繞連接銷軸位置J點做逆時針圓周運動，此時拉桿會帶動拋料筒中段上臂圍繞J點做逆時針圓周運動，拋料筒中段上臂與上限位橡膠板接觸時拋料筒處于完全折疊狀態，如圖3。

圖3 折疊式拋料筒運動軌跡簡圖

2 控制流程

液壓泵將液壓油箱中的油充滿油路1，當拋料筒展開時，電控信號作用在電磁換向閥上，電磁換向閥右側油路接通，油路1 與油路4 接通，油路2 與油路3 接通，液壓油流經平衡閥進入液壓油缸的無桿腔內將液壓油缸的推桿推向右側，液壓油缸推桿伸長。液壓油缸有桿腔內的液壓油流經平衡閥通過油路2與油路3 進入液壓油箱；當拋料筒折疊時，電控信號作用在電磁換向閥上，電磁換向閥左側油路接通，油路1 與油路3 接通，油路2 與油路4 接通，液壓油流經平衡閥進入液壓油缸的有桿腔內將液壓油缸的推桿推向左側，液壓油缸推桿收縮，同時液壓油缸無桿腔內的液壓油流經平衡閥通過油路2 與油路4 進入液壓油箱。液壓鎖可以防止油路3 和油路4 泄壓，起到保壓作用，液壓鎖開啟壓力略小，不會影響整個油路的壓力。手動調節平衡閥壓力開關可抵消拋料筒上段自重影響，使拋料筒展開和折疊具有較好的穩定性，通過上述過程可以對拋料筒的展開和折疊進行電液控制，如圖4。

3 技術特點

（1）相對于整段式拋料筒該裝置可以實現拋料筒折疊，其折疊后長度較短，青貯機在行駛和轉彎時可以避免拋料筒與周圍的障礙物發生碰撞，消除安全隱患，延長拋料筒的使用壽命。

（2）實現了拋料筒不同狀態下的長度轉換。當青貯機在田間收獲時，拋料筒處于展開狀態；當青貯機在路上行駛或轉運過程中，拋料筒處于折疊狀態。

（3）該裝置結構簡單，布局緊湊，零部件制作簡單，便于維修更換，增強了青貯機的實用性。

（4）該裝置可以實現電液控制折疊，通過電控信號實現液壓油缸推桿的伸縮，符合農牧機械智能化的要求，提高了收獲機工作的適應性。

4 結論

實現拋料筒折疊后，拋料筒發生碰撞的情況大幅減少，延長了拋料筒的使用壽命，增強了拋料筒的實用性和創新性，通過電液控制拋料筒的折疊過程也滿足了農牧機械智能化的要求。在后續設計研發大割幅的青貯機時可將該技術融入到研發過程中，消除因拋料筒過長帶來的安全隱患，提高大型青（黃）貯飼料收獲機的可靠性，滿足廣大用戶的需要。