4YZ-3B型自走式玉米收获机的设计

2017-05-02 07:09王海燕

王璐，张健，王海燕

（1.抚顺县农机监理所，辽宁抚顺 113006；2.华晨汽车集团控股有限公司现场质量处，沈阳 110000；3.抚顺县农机管理中心，辽宁抚顺 113006）

针对辽东丘陵地区的地理特点，借鉴多年玉米联合收获机设计经验，抚顺鑫兴农机责任有限公司自行研制开发了4YZ-3B型自走式玉米联合收获机。该机选用摆环式剪切机构切断玉米秸秆，可实现不对行收割，并采用纵向高置式降低秸秆粉碎刀的切割负荷，更适于在坡地进行收割作业。

1 4YZ-3B型自走式玉米联合收获机的结构

4YZ-3B型自走玉米收获机主要由车体、割台、剥皮机、果穗箱、动力传动装置和发动机等组成，结构详见图1。

图1 收获机结构简图Figure 1 Structural diagram of 4YZ-3B type selfpropelled maize harvesting machine

设计技术路线为：发动机→动力传动装置→割台（拨禾链→切割机构→秸秆分离机构→秸杆粉碎机构→传送提升组件）→剥皮机→果穗箱。

动力传动装置为割台、剥皮机提供动力，包括动力传动轴、第一轴、第二轴和第三轴。动力传动轴顺着玉米联合收获机长度方向设置，3个轴与动力传动轴垂直分布，动力为66 kW柴油机。

割台在玉米联合收获机的最前方，作用是将玉米秸秆切断，并把玉米穗从秸秆上摘下来，同时将玉米秸秆切碎还田。割台包括动力传动装置、拨禾链、摘穗装置、秸秆切碎装置和摆环式切割装置等。

拨禾链将玉米秸秆拨向割台；切割装置将玉米秸秆从根部切断；摘穗装置将玉米秸秆与玉米穗分离；切碎装置将玉米秸秆切碎并还田；传送装置将摘下的玉米穗运送到剥皮机。

拨禾链由1对后轮、1对中轮和1对前轮组成。2个后轮设在摘穗装置上方，前轮通过带有拨杆的前链条与中轮连接，中轮通过后链条与后轮连接。前轮、中轮、后轮和前后链条形成封闭的玉米秸秆收割通道。

切割装置包括摆环、连杆、定刀片和动刀片。第一轴通过链条带动摆环，连杆一头连接摆环，一头连接动刀片。摆环通过连杆带动刀片往复运动，与定刀片形成剪切力。

摘穗装置和秸秆切碎装置包括1对相对转动的摘穗辊和1组联动的辊刀。辊刀设在摘穗辊正下方。摘穗辊将玉米穗从秸秆上摘下来后，秸秆被正下方的辊刀切碎还田。

传送装置包括带有横板的传送链条和动力链轮，作用是将玉米穗运往剥皮机构。

剥皮机构由机架、辊固定板和剥皮辊等组成。

剥皮辊有3组，每组4个辊，两两相对转动。剥皮后的玉米穗被螺旋传送器传送到果穗升运器底部，玉米皮则进入机械下部通道。

动力传动装置包括传动轴、中间轴和第三轴。中间轴与传动轴平行，传动轴通过链条带动中间轴，中间轴通过锥齿轮驱动第三轴，第三轴通过锥齿轮驱动剥皮辊，第三轴通过2个传动轴把剥皮后的玉米穗推送到螺旋传送器。

果穗箱用于收集剥皮后的玉米穗。果穗升运器安置在剥皮机下方、螺旋传送器的端部，另一头连接果穗箱。

1）秸秆切割与切碎机构分开，由传统的1组刀具改为2组刀具，提高作业效率。

2）秸秆切割采用摆环式割刀机构，可实现不对行收割，不用人工收割地头。

3）秸秆切碎刀具采用纵向倾斜式降低切割刀刃负荷，延长刀具的使用寿命，每30 d磨1次即可，降低维修成本。同时，传统3行收获机的动力为88 kW，而该机的动力仅为66 kW，节省25%的动力。

4）秸秆切碎刀的离地位置高。一是避免切割刀被土块、石块和树根等坚硬物损伤，延长使用寿命；二是玉米摘穗距离近，切割秸秆的硬度变强，且秸秆摆动小，切碎和还田效果好，更利于环境保护。

5）玉米穗和剥皮机间的传送组件由传统的立式链条传动改为平面链条横板结构，割台可以放得更低，整机重心相对降低，安全系数高，更适于在丘陵山区坡地进行收割作业。

4YZ-3B型自走玉米收获机可进行不对垄作业，无需人工辅助割地头边和边角垄；切割刀离地距离远，作业效率高；作业所需要动力小，油耗低，节本增效明显；秸秆粉碎还田效果好，有利提高地力和保持护生产环境。

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