手扶式水田耕整作业机结构设计

这款手扶式水田作业设备的三维结构设计，核心针对南方小块水稻田、丘陵梯田的耕整作业场景开发，这类地块单块面积小、大型轮式拖拉机无法进入，且耕作层土壤含水率高、表层软泥层厚度普遍在20-30cm，普通橡胶轮行走极易出现打滑、陷车问题，设计阶段首先围绕水田通过性做了核心结构取舍。行走轮采用大直径薄轮缘的铁制防陷轮结构，轮缘圆周均匀焊接凸起的抓地齿，轮辐采用细辐条式设计，既降低了车轮整体自重，又能在软泥层中获得足够的抓附力，避免行走时推泥造成的行驶阻力激增，轮缘宽度控制在8cm，单轮接地比压控制在15kPa以内，适配多数深耕后的水田作业环境。动力单元采用卧式单缸柴油机作为动力源，配套集成式齿轮传动箱，动力输出分为两路，一路通过链传动机构传递至行走轮轴，为设备提供行走驱动力，另一路预留动力输出接口，可挂载后部的耕整、平地作业部件，后部挂载点采用快拆式销轴连接结构，可根据作业需求更换平田刮板、旋耕刀组等不同作业属具，适配水田从翻耕后碎土到插秧前平田的多工序作业需求。设备的操控扶手采用桁架式钢管焊接结构，扶手高度设置在距离地面90cm位置，适配成年操作人员站立操控的人机工程尺寸，扶手末端设置防滑握把，操控拉线沿桁架杆件内侧布置，避免作业过程中泥水飞溅、作物缠绕造成的操控卡滞。设备的主机架采用矩形钢管焊接成型，动力舱周边设置折弯成型的钢板护罩，既可以阻挡作业过程中泥水飞溅到动力单元表面，降低动力部件的泥水腐蚀风险，护罩上平面预留检修开口，日常保养时无需完全拆解护罩即可完成机油更换、滤芯清理等常规维护操作。传动系统的带轮、链轮外侧均设置局部防护挡板，避免田间作业时杂草、秸秆缠绕到传动部件中造成传动卡滞，带传动张紧结构采用可调式支座设计，可根据皮带磨损情况快速调整张紧度，降低日常维护的操作难度。设备的整体宽度控制在1.2m，长度不含挂载部件为1.6m，转向半径小于0.8m，可在宽度1.5m以上的田埂间顺利通行，也能在小块梯田内完成原地转向操作，不会对田埂造成额外挤压破坏。后部挂载的平田刮板采用弧度折弯钢板制作，刮板高度30cm，作业时可通过扶手处的调节手柄调整刮板入土深度，最大入土深度可达10cm，能够将翻耕后的土块刮平、推匀，满足水稻插秧前的田面平整度要求。设计阶段针对水田作业的腐蚀问题，所有钢制结构件均预留了镀锌防腐的工艺余量，传动部件的轴承位置均设置了双唇口密封圈，阻挡泥水进入轴承内部造成磨损失效，行走轮轴、传动链轮轴的轴端均设置防尘盖，减少泥沙进入轴套的概率。动力单元与传动箱的安装位置做了重心优化，整机重心落在行走轮轴前方15cm位置，作业时操作人员仅需施加很小的扶手压力即可调整后部作业部件的入土深度，长时间操作不易产生疲劳。传动链采用大节距农机专用滚子链，可承受水田作业时的冲击载荷，链轮采用齿面淬火处理，耐磨性能满足水田高泥沙环境下的长期使用要求。设备的燃油箱集成在柴油机本体上，满油状态下可连续作业4小时以上，覆盖单块小面积田块的完整作业流程，无需中途频繁加油。