摘要：本文阐述了宽幅折叠液压驱动灭茬起垄联合整地机的技术创新点，该机实现了工作部件的全液压驱动，突破传统的刚性机架设计束缚，填补国内宽幅折叠液压驱动灭茬起垄联合整地机的空白。经试验表明，该机作业效果好，生产效率高，适应范围广，使用方便，具有较好的使用价值和推广前景。

    0 引言
    近年来，随着黑龙江省大马力拖拉机保有量的逐年增加，对宽幅灭茬起垄联合整地机的需求量逐渐增大。为满足农业生产需求，《大马力拖拉机配套农田作业装备研制》在2011年被列为“十二五”农村领域国家科技计划课题，黑龙江省农业机械运用研究所承担其中（（液压驱动宽幅灭茬起垄联合整地机的研制》分项研究任务，并按课题任务要求完成整机研究和试验示范工作。

    1 课题主要研究开发内容
    项目针对大马力拖拉机配套整地机械，重点研究灭茬、深松、碎土等主要工作部件结构和运动参数，优化大马力联合整地机械可折叠机架、液压系统技术研究，集成开发液压驱动宽幅灭茬起垄联合整地机，并开展田间性能和生产考核试验，为大马力拖拉机提供配套联合整地机械。

    2 主要技术创新点
    2.1宽耕幅
    液压驱动宽幅灭茬起垄联合整地机耕幅达到了770 cm （11垄），目前国内同类产品最大耕幅为490 cm （7垄）。在国内外灭茬起垄联合整地机领域，770 cm的耕幅都属于宽幅作业机具。
    2.2可折盛设计
    液压驱动宽幅灭茬起垄联合整地机耕幅达到了770 cm，在乡间道路上无法实现运输，故整机采用折叠设计，具体结构由主机架、折叠机架和铰链等构成，机架为整个机具的骨架，机具的其他部件由机架连接成一个有机的整体。铰链采用钢制结构，主要由铰链板、铰链轴、垫片等组成，折叠时两铰链板一个固定在主机架上，一个固定在折叠机架上，两铰链板可绕铰链轴相对转动，从而实现机具的折叠转动功能。由于整地机械为大负载机具，作业时产生阻力较大，单铰链或双铰链强度难以保证，本课题采用三铰链设计，保证整机在工作过程中具有足够的强度和刚度。
    2.3灭茬部件全液压驱动
    国内外现有的灭茬联合整地机，欧美等发达国家玉米茬整地通常使用牵引式联合整地机，以圆盘耙类部件耙茬为主要作业项目，配备全方位深松、碎土等部件，与大马力轮式拖拉机配套组成宽幅高速（7～9 km/h）机组联合整地作业。国内的灭茬联合整地机都是采用机械传动，课题样机为全液压驱动，填补了国内外无液压驱动灭茬联合整地机的空白。
    2.4新型弹性组合碎土铲
    目前，应用在灭茬起垄联合整地机上碎土形式主要有：（1）旋耕碎土即传统的灭茬旋耕起垄机，采用旋耕碎土虽然碎土效果较好，但是旋耕为全土层碎土，碎土后土层被搅动混合，破坏了土壤的团粒结构，且消耗动力大；（2）钉齿式碎土辊及鼠笼式碎土辊，该碎土形式只对表层土壤碎土效果较好。以上两种方案均存在缺点，为此课题研究设计了新型弹性组合碎土铲。
    新型弹性组合碎土铲，应用应激振动原理结合碎土铲的碎土方式，作业行走时，桦铲上方土壤对其作用的合成阻力随作业行走波动，弧形弹性铲柄带动组合桦铲随阻力波动产生应激震动，增强对土壤的松碎能力，减弱土壤对桦体表面的粘附作用，降低摩擦系数，有效减轻耕作阻力，节能降耗。
   2.5弹性及动式深松单体
    现有的深松部件主要有三种方式：一种是固定的深松形式，如现在的旋耕灭茬机，所应用的都是固定式的深松部件，由固定板、卡丝、深松钩、深松铲组成，而固定式的深松部件没有过载保护易损坏，调整也困难；一种是可调幅深松工作部件，采用动翼板与定翼板的组合结构，使动翼板的尾翼可根据幅宽要求进行调整。保证了在不同规格垄上进行深松作业时，均能达到最佳的耕作幅宽要求。从而实现了一机多用的目的，其包括固定部件、深松钩、深松铲组成，同样没有过载保护易损坏；另一种是引进的美国产大型联合整地机所应用的深松部件，采用弹簧过载保护设计，增强了对土壤的适应性，提高了可靠性，但由于结构设计针对大马力拖拉机，还存在阻力大，碎土效果不好的问题。
    宽幅折叠液压驱动灭茬起垄联合整地机的深松部件为宽幅折叠液压驱动灭茬起垄联合整地机的深松作业环节的主要工作部件。设计过程中，课题组突破传统深松部件的设计思路，采用弹性振动式深松单体的设计。
    2.6分段仿形技术
    液压驱动宽幅灭茬起垄联合整地机采用全液压驱动，机具左右可折叠设计，不同于传统机械传动，仿形面不是刚性连接不在同一平面上，设计采用分段式仿形，整机分三段仿形，折叠部分单独仿形，保证仿形轮在不同工作面都能实现完整仿形。
    2.7采用电磁控制
    液压驱动宽幅灭茬起垄联合整地机采用全液压驱动，共有5组单独控制的驱动单元，采用电磁阀控制，机具的控制程序得到简化，自动化程度得到很大提高。

    3 创新技术优势
    宽幅液压驱动灭茬起垄联合整地机的研制成功填补国内宽幅折叠液压驱动灭茬起垄联合整地机的空白，解决了大马力拖拉机农机具配套难的问题。机具一次进地完成灭茬、深松、碎土、起垄、镇压等作业环节，减小了土壤压实，降低了能源消耗。针对根茬灭茬作业的关键作业环节，重点研究灭茬、深松、碎土、起垄、折叠系统、液压驱动装置、仿形装置等主要工作部件的关键技术。优化结构和运动参数，开发大马力拖拉机 220. 6～294. 1 kW （300～450马力）配套的宽幅折叠液压驱动灭茬起垄联合整地机（11垄，7.7 m），并开展田间性能和生产考核试验，提高根茬还田率，提高深松作业质量，降低能源消耗，为根茬灭茬作业提供了机械化产品。

     4 结语
    液压驱动宽幅灭茬起垄联合整地机的研制成功实现了工作部件的全液压驱动、突破传统的刚性机架设计束缚，创新的采用高强度、多铰链的折叠设计，满足运输的需要。核心技术填补国内外空白，先进实用；作业性能和生产效率高，作业效果好，适应范围广，使用方便，工作可靠。