青（黄）贮饲料收获机折叠式抛料筒的设计

任一迪，马清明，姚河江，李谦绪，谢新亚，王灿博

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆 乌鲁木齐 830026）

0 引言

近年来，农牧机械更多地向智能化的方向发展，因此对农牧机械实现电液控制提出了更高的要求。青（黄）贮饲料收获机抛料筒装置是重要的工作部件之一[1-2]，可以控制切碎饲草抛送的角度和位置。随着青（黄）贮饲料收获机割台割幅加宽，抛料筒部件的整体尺寸也逐渐增大，导致一些大型青（黄）贮饲料收获机的抛料筒在倒车或者转弯的过程中易和障碍物碰撞，造成抛料筒部件损坏，进而影响切碎饲草抛送的角度和位置，在收获机工作中出现切碎饲草洒出拉料车的情况，造成不必要的浪费。抛料筒部件整体结构尺寸较长，在青（黄）贮饲料收获机转场和行驶中也存在安全隐患。针对上述情况，公司对4QZ-4500自走式青（黄）贮饲料收获机进行改进，设计了一种抛料筒折叠装置[3-4]，该机构可以实现电液控制[5]，消除安全隐患，增强青（黄）贮饲料收获机的实用性和适应性。

1 结构及工作原理

1.1 原抛料筒结构

原抛料筒主要由抛料筒下段、抛料筒中段和抛料筒导料板部件组成，如图1。青贮机工作时，抛送机构将切碎的青贮饲草抛出，饲草进入抛料筒后会沿着抛料筒的上侧移动，在抛料筒导料板部件的作用下，切碎的饲草落入料箱或者运料车。原抛料筒为整段式结构，部件之间采用螺栓连接，整体尺寸偏长，整机安装原抛料筒后导致整车长度过长，青贮机转弯或者倒车时存在一定的安全隐患，不利于运输和转场工作。

图1 原抛料筒结构示意

1.2 改进后的折叠式抛料筒结构

抛料筒折叠装置主要由抛料筒导料板部件、抛料筒中段上臂、拉杆、三角形连接板焊合、连接销轴、抛料筒下段、上限位橡胶板、抛料筒中段下臂、液压油缸、固定销轴焊合、轴用弹性挡圈和下限位橡胶板组成，如图2。

图2 改进后折叠式抛料筒结构示意

1.3 折叠式抛料筒安装过程及工作原理

安装过程：抛料筒下段与抛料筒中段、抛料筒中段与抛料筒导料板部件通过螺栓连接，抛料筒中段在特定位置处安装有上限位橡胶板与下限位橡胶板。抛料筒中段下臂和抛料筒中段上臂之间安装有连接销轴。液压油缸的固定端安装在抛料筒中段下臂的特定位置处，伸缩端和三角形连接板焊合的第一个端点安装有固定销轴焊合，三角形连接板焊合的第二个端点连接在抛料筒中段下臂的指定位置并且安装轴用弹性挡圈，三角形连接板焊合的第三个端点与拉杆的一端通过固定销轴焊合连接，拉杆的另一端安装在抛料筒中段上臂的特定位置。

工作原理：液压油缸的固定端设置在抛料筒中段下臂的A点处，伸缩端作用在三角形连接板焊合端点的H点位置，三角形连接板焊合其余两端点分别为B 点与F 点，F点与D点为拉杆的两个端点，B点位于抛料筒中段1的指定位置，J点为连接销轴位置，当伸缩端延长时，H 点与F点围绕B点做顺时针圆周运动，H点与F点的运动轨迹为圆C、圆E，在三角形连接板焊合F点运动的同时，拉杆D点围绕连接销轴位置J 点做顺时针圆周运动，D 点运动轨迹为圆G，此时拉杆会带动抛料筒中段上臂围绕J 点做顺时针圆周运动。当抛料筒中段上臂与下限位橡胶板接触时抛料筒处于完全展开状态；伸缩端收缩时，三角形连接板焊合H 点与F 点围绕B 点做逆时针圆周运动，H 点与F点的运动轨迹为圆C、圆E，拉杆D点围绕连接销轴位置J点做逆时针圆周运动，此时拉杆会带动抛料筒中段上臂围绕J点做逆时针圆周运动，抛料筒中段上臂与上限位橡胶板接触时抛料筒处于完全折叠状态，如图3。

图3 折叠式抛料筒运动轨迹简图

2 控制流程

液压泵将液压油箱中的油充满油路1，当抛料筒展开时，电控信号作用在电磁换向阀上，电磁换向阀右侧油路接通，油路1 与油路4 接通，油路2 与油路3 接通，液压油流经平衡阀进入液压油缸的无杆腔内将液压油缸的推杆推向右侧，液压油缸推杆伸长。液压油缸有杆腔内的液压油流经平衡阀通过油路2与油路3 进入液压油箱；当抛料筒折叠时，电控信号作用在电磁换向阀上，电磁换向阀左侧油路接通，油路1 与油路3 接通，油路2 与油路4 接通，液压油流经平衡阀进入液压油缸的有杆腔内将液压油缸的推杆推向左侧，液压油缸推杆收缩，同时液压油缸无杆腔内的液压油流经平衡阀通过油路2 与油路4 进入液压油箱。液压锁可以防止油路3 和油路4 泄压，起到保压作用，液压锁开启压力略小，不会影响整个油路的压力。手动调节平衡阀压力开关可抵消抛料筒上段自重影响，使抛料筒展开和折叠具有较好的稳定性，通过上述过程可以对抛料筒的展开和折叠进行电液控制，如图4。

3 技术特点

（1）相对于整段式抛料筒该装置可以实现抛料筒折叠，其折叠后长度较短，青贮机在行驶和转弯时可以避免抛料筒与周围的障碍物发生碰撞，消除安全隐患，延长抛料筒的使用寿命。

（2）实现了抛料筒不同状态下的长度转换。当青贮机在田间收获时，抛料筒处于展开状态；当青贮机在路上行驶或转运过程中，抛料筒处于折叠状态。

（3）该装置结构简单，布局紧凑，零部件制作简单，便于维修更换，增强了青贮机的实用性。

（4）该装置可以实现电液控制折叠，通过电控信号实现液压油缸推杆的伸缩，符合农牧机械智能化的要求，提高了收获机工作的适应性。

4 结论

实现抛料筒折叠后，抛料筒发生碰撞的情况大幅减少，延长了抛料筒的使用寿命，增强了抛料筒的实用性和创新性，通过电液控制抛料筒的折叠过程也满足了农牧机械智能化的要求。在后续设计研发大割幅的青贮机时可将该技术融入到研发过程中，消除因抛料筒过长带来的安全隐患，提高大型青（黄）贮饲料收获机的可靠性，满足广大用户的需要。