螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机设计

刘刚+董向辉+周伟艳+王金丽+吕霞+高占文

摘要：为实现大田秸秆颗粒反应堆建造机械化作业，设计一种螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机。阐述该机具的整体结构与工作原理，详细介绍各主要部件的设计方案。该机具可一次完成多项工序，作业效率高、效果好，是大田秸秆颗粒反应堆技术理想的配套机具。

关键词：农业机械；复式作业；开沟；螺旋式；设计

中图分类号：S222.5 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）01-0040-02

实施大田秸秆颗粒反应堆技术，可以从根本上摆脱农业生产依赖化肥的局面，促进农业增产、增质、增效。目前，农业生产中大田秸秆反应堆建造作业没有专门的机械，通常需要人工完成，成本高、效率低，难以满足大面积作业的需求，严重阻碍了大田秸秆颗粒反应堆技术的推广与应用。为此，设计一种螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机，以实现机械化作业。

1 整机结构与工作原理

1.1 整体结构设计

大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机主要由机架总成、旋转开沟总成、填埋总成、地轮总成和覆土总成组成（如图1所示）。

1.2 工作原理

该机具配套动力为13.2～25.7 kW（18～35马力）小四轮拖拉机。工作时，拖拉机后输出轴将动力传递给旋转开沟总成，带动螺旋开沟器进行开沟，并在拖拉机的牵引下完成开沟作业；同时，地轮总成在跟随拖拉机前进的过程中将动力通过传动链传递给螺旋搅拌器，使秸秆颗粒通过落料铲均匀地覆盖沟底；然后覆土总成的覆土板将螺旋开沟器排出的土复填回沟内；最后镇压滚子利用自身重力将土壤夯实，使作业后的地面尽量保持原状。

2 主要零部件设计

2.1 螺旋开沟器

螺旋开沟器（见图2）由下法兰、分土器、螺旋叶片、主轴、端部切削刀片组合和底锥组成。下法兰与主轴上端焊合，用来传递动力。内螺旋面与主轴焊合，螺旋叶片的底部和端部切削刀片组合焊合，主轴底部和底锥焊合。为提高主轴的刚性，并减轻机具质量，将主轴设计为空心轴；为避免主轴受连续的侧向力作用，将螺旋叶片设计为双头螺旋叶片。

2.2 机动图

通过绘制机动图（见图3），合理设计悬挂部件，使螺旋开沟器与地面垂直，以保证螺旋开沟部件能正常工作。

2.3 料箱及落料铲

考虑到秸秆颗粒质量轻的特点，为了避免开沟作业中加料，将料箱体积在整机配置合理的前提下尽量加大。同时，在料箱内部设置搅拌机构，对物料进行主动搅拌，以保证落料均匀。落料铲前进中可对螺旋开沟器开好的沟进行修整，同时铲底部落料进行秸秆颗粒覆盖。

3 结论

本文设计的螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机整体结构合理，对动力需求较低，可一次性完成开沟、秸秆颗粒填埋及覆土、镇压作业。该机具作业效率高，开沟深度一致，秸秆颗粒填铺均匀，覆土镇压后地表基本保持原有状态，是建造大田秸秆颗粒反应堆的理想机具。

摘要：为实现大田秸秆颗粒反应堆建造机械化作业，设计一种螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机。阐述该机具的整体结构与工作原理，详细介绍各主要部件的设计方案。该机具可一次完成多项工序，作业效率高、效果好，是大田秸秆颗粒反应堆技术理想的配套机具。

关键词：农业机械；复式作业；开沟；螺旋式；设计

中图分类号：S222.5 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）01-0040-02

实施大田秸秆颗粒反应堆技术，可以从根本上摆脱农业生产依赖化肥的局面，促进农业增产、增质、增效。目前，农业生产中大田秸秆反应堆建造作业没有专门的机械，通常需要人工完成，成本高、效率低，难以满足大面积作业的需求，严重阻碍了大田秸秆颗粒反应堆技术的推广与应用。为此，设计一种螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机，以实现机械化作业。

1 整机结构与工作原理

1.1 整体结构设计

大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机主要由机架总成、旋转开沟总成、填埋总成、地轮总成和覆土总成组成（如图1所示）。

1.2 工作原理

该机具配套动力为13.2～25.7 kW（18～35马力）小四轮拖拉机。工作时，拖拉机后输出轴将动力传递给旋转开沟总成，带动螺旋开沟器进行开沟，并在拖拉机的牵引下完成开沟作业；同时，地轮总成在跟随拖拉机前进的过程中将动力通过传动链传递给螺旋搅拌器，使秸秆颗粒通过落料铲均匀地覆盖沟底；然后覆土总成的覆土板将螺旋开沟器排出的土复填回沟内；最后镇压滚子利用自身重力将土壤夯实，使作业后的地面尽量保持原状。

2 主要零部件设计

2.1 螺旋开沟器

螺旋开沟器（见图2）由下法兰、分土器、螺旋叶片、主轴、端部切削刀片组合和底锥组成。下法兰与主轴上端焊合，用来传递动力。内螺旋面与主轴焊合，螺旋叶片的底部和端部切削刀片组合焊合，主轴底部和底锥焊合。为提高主轴的刚性，并减轻机具质量，将主轴设计为空心轴；为避免主轴受连续的侧向力作用，将螺旋叶片设计为双头螺旋叶片。

2.2 机动图

通过绘制机动图（见图3），合理设计悬挂部件，使螺旋开沟器与地面垂直，以保证螺旋开沟部件能正常工作。

2.3 料箱及落料铲

考虑到秸秆颗粒质量轻的特点，为了避免开沟作业中加料，将料箱体积在整机配置合理的前提下尽量加大。同时，在料箱内部设置搅拌机构，对物料进行主动搅拌，以保证落料均匀。落料铲前进中可对螺旋开沟器开好的沟进行修整，同时铲底部落料进行秸秆颗粒覆盖。

3 结论

本文设计的螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机整体结构合理，对动力需求较低，可一次性完成开沟、秸秆颗粒填埋及覆土、镇压作业。该机具作业效率高，开沟深度一致，秸秆颗粒填铺均匀，覆土镇压后地表基本保持原有状态，是建造大田秸秆颗粒反应堆的理想机具。

摘要：为实现大田秸秆颗粒反应堆建造机械化作业，设计一种螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机。阐述该机具的整体结构与工作原理，详细介绍各主要部件的设计方案。该机具可一次完成多项工序，作业效率高、效果好，是大田秸秆颗粒反应堆技术理想的配套机具。

关键词：农业机械；复式作业；开沟；螺旋式；设计

中图分类号：S222.5 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2014）01-0040-02

实施大田秸秆颗粒反应堆技术，可以从根本上摆脱农业生产依赖化肥的局面，促进农业增产、增质、增效。目前，农业生产中大田秸秆反应堆建造作业没有专门的机械，通常需要人工完成，成本高、效率低，难以满足大面积作业的需求，严重阻碍了大田秸秆颗粒反应堆技术的推广与应用。为此，设计一种螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机，以实现机械化作业。

1 整机结构与工作原理

1.1 整体结构设计

大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机主要由机架总成、旋转开沟总成、填埋总成、地轮总成和覆土总成组成（如图1所示）。

1.2 工作原理

该机具配套动力为13.2～25.7 kW（18～35马力）小四轮拖拉机。工作时，拖拉机后输出轴将动力传递给旋转开沟总成，带动螺旋开沟器进行开沟，并在拖拉机的牵引下完成开沟作业；同时，地轮总成在跟随拖拉机前进的过程中将动力通过传动链传递给螺旋搅拌器，使秸秆颗粒通过落料铲均匀地覆盖沟底；然后覆土总成的覆土板将螺旋开沟器排出的土复填回沟内；最后镇压滚子利用自身重力将土壤夯实，使作业后的地面尽量保持原状。

2 主要零部件设计

2.1 螺旋开沟器

螺旋开沟器（见图2）由下法兰、分土器、螺旋叶片、主轴、端部切削刀片组合和底锥组成。下法兰与主轴上端焊合，用来传递动力。内螺旋面与主轴焊合，螺旋叶片的底部和端部切削刀片组合焊合，主轴底部和底锥焊合。为提高主轴的刚性，并减轻机具质量，将主轴设计为空心轴；为避免主轴受连续的侧向力作用，将螺旋叶片设计为双头螺旋叶片。

2.2 机动图

通过绘制机动图（见图3），合理设计悬挂部件，使螺旋开沟器与地面垂直，以保证螺旋开沟部件能正常工作。

2.3 料箱及落料铲

考虑到秸秆颗粒质量轻的特点，为了避免开沟作业中加料，将料箱体积在整机配置合理的前提下尽量加大。同时，在料箱内部设置搅拌机构，对物料进行主动搅拌，以保证落料均匀。落料铲前进中可对螺旋开沟器开好的沟进行修整，同时铲底部落料进行秸秆颗粒覆盖。

3 结论

本文设计的螺旋式大田秸秆颗粒反应堆建造复式作业机整体结构合理，对动力需求较低，可一次性完成开沟、秸秆颗粒填埋及覆土、镇压作业。该机具作业效率高，开沟深度一致，秸秆颗粒填铺均匀，覆土镇压后地表基本保持原有状态，是建造大田秸秆颗粒反应堆的理想机具。