秸秆粉碎回收机的研制_木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|富通新能源

摘要：保护性耕作是国际农业技术发展的重要趋势，秸秆回收技术是机械化保护性耕作中的一项关键技术。针对新疆棉花种植模式，通过分析对比国内外棉花秸秆回收技术与装备的特点，设计了一种秸秆粉碎回收机。该机主要由悬挂装置、变速箱、一次秸秆粉碎机构、输送机构、二次粉碎机构和地轮等组成。该机能有效减少焚烧秸秆产生的环境污染，实现秸秆回收的机械化，提高秸秆综合利用水平，河南省富通新能源生产销售的秸秆粉碎机是老百姓们不错的选择。
关键词：秸秆；粉碎回收；输送；二次粉碎
0、引言
中国是世界秸秆大国，随着现代农业的发展，农作物产量不断提高，使得秸秆总产量总体呈不断增长之势。目前，全国棉花种植面积5. 30×106hm2，其中新疆棉花种植面积超过1.50×106hm2，占全国棉花播种面积28%。按照每公顷地产棉秸秆4500kg计算，全国每年棉秸秆产量约为2.40×107t。我国的秸秆开发利用主要是从三个方面来进行的：一是秸秆还田，包括整株还田和粉碎还田两种；二是作为家畜饲料，包括直接饲喂、粉碎饲喂及氨化、青贮、微贮等处理后饲喂；三是作为相关工业原料利用，如用于造纸、制炭、编织等。提高农作物秸秆的综合利用水平，实现棉花秸秆的资源化和商品化，对提高资源利用率、环境保护和农民增收等方面具有重要意义。
通过查找国内外相关机械化秸秆粉碎技术资料显示，目前国内根据秸秆粉碎原理主要有立轴圆盘式粉碎装置、横轴甩刀式粉碎装置和滚刀式粉碎装置。圆盘式秸秆粉碎机有代表性的是SMS-1500型秸秆粉碎机，该机具有可以平稳切割和抛洒秸秆、作业振动小、能耗低等特点，在切割秸秆工作时采用往复式切割器，能够实现收割后的秸秆根茬整齐、高度低。杨星钊等人研制开发了一种4FMJB-180型秸秆粉碎玉米免耕精播机，该机具有一机多功能，可实现田间作业时一次完成稻麦类作物秸秆粉碎还田、玉米免耕施肥精播和覆土镇压等多项农艺的复式作业，具有结构合理、成本低、功能多、易于调整和操作等特点。刘旋峰等人介绍了一种新型滚刀式秸秆粉碎装置，采用有支撑切割的原理，采用与拖拉机行走轮旋转方向相同的滚刀和与地面平行的定刀进行有支撑切割，利用风机叶片可对秸秆进行二次切割，具有功耗小、工作后的地表残留物少、灰尘小、工作效率高等特点。美国于20世纪60年代初首先尝试在联合收割机上使用粉碎装置对秸秆粉碎还田，其后研制了与90kW拖拉机配套的60型秸秆切碎揉碎机；意大利OMARV公司开发出多功能秸秆还田机，可适用于不同的农作物，但是价格昂贵。西班牙AGRIC公司着重研发立式秸秆粉碎还田机，与联合收割机或拖拉机配套作业，主要用于玉米秸秆、棉杆等硬质秸秆的粉碎还田。法国在联合收割机上集成了茎秆切碎还田机，作业幅宽为2～4 m；丹麦研发的SKT系列秸秆还田机，与小功率拖拉机配合使用，可满足中小规模秸秆还田作业的需求。在以上研究的装置中，均能实现秸秆的机械化粉碎还田作业，但部分装置价格昂贵，不能对粉碎后秸秆进行回收利用，限制了秸秆粉碎后的使用范围。因此，亟需设计出一种结构简单、性能稳定、作业质量高的秸秆粉碎回收机械，提高秸秆综合利用水平，实现秸秆粉碎回收作业的机械化。秸秆粉碎机

1、秸秆粉碎回收机结构及工作原理
1.1结构构成
    秸秆粉碎回收机主要由机架、变速箱、一次粉碎机构、输送机构、二次粉碎机构及地轮等组成，其结构如图1所示。该机的机架由型钢焊接而成；悬挂装置采用三点悬挂方式与拖拉机进行挂接；变速箱的动力传输主要以皮带传送为主。
    输送机构主要由螺旋输送装置及风机两部分组成；二次粉碎机构采用螺旋式排列的直刀型甩刀。
1.2技术原理
    工作时，机具与拖拉机采用三点悬挂方式进行挂接，拖拉机动力输出轴经万向节将动力传给变速箱，变速箱将动力通过皮带传送给一次粉碎机构、输送机构、二次粉碎机构。一次粉碎装置将棉秸秆初步粉碎后并抛送到搅龙输送装置，搅龙装置将粉碎后的秸秆运输至风机，风机将秸秆输送至二次粉碎机构，二次粉碎机构对秸秆进一步粉碎，并将秸秆通过输出管道抛送至回收箱中。
2、关键部件结构设计
2.1一次粉碎机构设计
    一次粉碎机构主要由定刀、动刀辊（如图2所示）等组成。动刀辊采用横轴布置，动刀采用锤片式Y型刀片。当刀辊转速较小时，棉秸秆不能充分粉碎，部分粉碎后的棉秸秆长度过大，达不到秸秆粉碎还田农艺要求；当刀辊转速较大时，虽对棉秸秆粉碎有利，但相应的功耗增加，刀具磨损加剧，机具振动也随之增大。因此，综合考虑茎秆无支撑切割最小速度及机具作业速度后选择一次粉碎刀辊转速n1=2000 r．min-1。
    由于棉秸秆粉碎还田采用无支承切割，且刀辊转速较高，故甩刀尺寸不易过大，以免造成机具工作的不平稳，考虑到对粉碎棉秆的抛送作用，结合现有的秸秆粉碎还田机，选取甩刀的宽为60mm,长度为165 mm，Y型甩刀设计成凹面圆弧形。甩刀材料为优质碳素结构钢65 Mn并且刃口经淬火处理。
    秸秆粉碎还田中，在机具前进速度、作业幅宽及刀辊转速一定的条件下，刀片的数量与粉碎效果密切相关，刀片的数量越多，粉碎过程中容易造成堵塞，妨碍秸秆的顺利抛送，同时消耗的功率也随之增大，增加了制造成本；刀片的数量过少，达不到秸秆粉碎还田的农艺要求，造成秸秆的漏割。(0. 02～0. 04)片·mm-1，则Y型刀片的数量可由式1确定：
2.2输送机构设计
    输送机构主要用于将一次粉碎的秸秆运输到二次粉碎装置。输送过程中要保证粉碎后的秸秆能及时顺利地输走，不出现堆积现象。固体物料输送有多种形式，如带式输送、斗式输送、搅龙输送、振动输送和气力输送等。根据物料特性，即秸秆特性和一次秸秆粉碎装置结构，选择搅龙输送装置和风机输送装置联合输送。其工作过程为一次粉碎后的秸秆被抛送至水平安置的搅龙内，高速旋转的搅龙将秸秆输送至物料输送风机，风机通过风压将秸秆吹送至二次粉碎装置。搅龙机构结构简单、横截面尺寸小、工作可靠、制造成本低；风机输送机构运行可靠而稳定，效率高、工况适应性强。
2.2.1搅龙输送装置
    搅龙输送装置如图3所示。螺旋叶片直径是螺旋给料器的重要参数，直接关系到给料器的生产量和结构尺寸。一般根据螺旋给料器的生产能力、输送物料类型等确定叶片直径。