4GJT-150型籽瓜撿拾脫籽機的研制與應用

楊海濤，周芳成，張改革

（新疆缽施然智能農機股份有限公司，新疆烏蘇833000）

0 引言

籽瓜是以取籽為主要用途的瓜類，包括打瓜、南瓜、葫蘆瓜等，種植區主要分布在新疆、甘肅、內蒙等地。醫學相關研究表明，打瓜具有清熱去火、止渴利尿的作用，打瓜籽富含鐵、鋅、鈣等眾多礦物質元素和維生素，具有廣闊的市場前景。近年來由于打瓜籽價格穩定，農戶種植效益顯著，使得新疆打瓜的種植面積較大且相對穩定，主要分布在塔城、昌吉、阿勒泰等地區，打瓜已成為當地農民增收的特色經濟作物之一。

目前，打瓜種植在耕整地、播種、中耕等環節已逐步實現機械化作業，但是在收獲階段采摘、集條、運輸、脫籽等作業環節需要大量的人工輔助作業，存在作業勞動強度大、成本高、作業效率低等問題，由于打瓜成熟后需及時收獲，不宜在田間堆放過久，否則易造成打瓜腐爛，而打瓜收獲季節正值棉花、玉米等作物收獲，勞動力短缺，以上因素是當前打瓜種植過程中的瓶頸問題，急需解決[1-3]。

因此，為了提高籽瓜收獲過程中的機械化程度，減少人工投入，提高作業效率，降低收獲成本，促進農民增收，研制了一款集籽瓜撿拾、破碎、脫籽功能于一體的籽瓜撿拾脫籽機。

1 整機結構研制

1.1 總體結構及工作原理

籽瓜撿拾脫籽機主要由撿拾裝置、取瓜輸送裝置、破碎分離裝置、瓜籽提升輸送裝置、瓜籽箱、行走地輪和機架等組成，一次作業可完成籽瓜撿拾、皮瓤分離、籽瓤分離、籽粒收集等多道作業程序，整機結構如圖1。

圖1 整機結構

機具前端設有牽引架，可實現與拖拉機的掛接；機架右后方設置有撿拾裝置，撿拾裝置主要由撿拾滾筒和扎瓜齒構成；撿拾裝置正前方設置有取瓜輸送裝置，主要采用螺旋攪龍結構；在取瓜輸送裝置左側設置有破碎分離裝置，由破碎軸和篩筒構成，出口處設置有螺旋攪龍式的瓜籽提升輸送裝置。

機具作業時由拖拉機牽引機具，拖拉機后輸出軸提供動力，機具前進時，撿拾裝置上的扎瓜齒將瓜撿起，然后利用取瓜輸送裝置將瓜輸送至破碎分離裝置，破碎分離裝置中的破碎軸將瓜皮打破，將瓜籽與瓜瓤從瓜皮中分離出來，然后利用篩筒將瓜籽清選出來，瓜籽從破碎分離裝置出口處進入瓜籽提升輸送裝置內，再由螺旋輸送裝置將瓜籽運送至瓜籽箱中，破碎分離后的瓜皮及瓜瓤被分離出來后拋落至地表，完成撿拾脫籽作業。

1.2 主要技術參數

2 關鍵部件的設計

2.1 撿拾裝置

撿拾裝置由滾筒和扎瓜齒構成，滾筒通過轉軸與機架相連，扎瓜齒按照沿著軸向和滾筒圓周方向均布對齊的方式排列，其中滾筒采用6 mm厚的鋼板卷制而成，直徑為1 340 mm，扎瓜齒材料選用65Mn，其結構如圖3。

圖3 扎瓜齒

2.2 取瓜裝置

取瓜裝置的作用是將瓜從扎瓜齒上取下，主要由1組16根均勻排列的撥瓜齒組成，撥瓜齒具有一定的弧形，可保證籽瓜輸送順暢，既能將最大籽瓜撿起，又能保證最小籽瓜不被卡在兩根撥瓜齒之間，取瓜裝置結構如圖4。

圖4 取瓜裝置

2.3 輸送裝置

輸送裝置結構采用螺旋攪龍輸送形式，主要由主軸、螺旋葉片和刀片組成。籽瓜掉落至輸送裝置中時被轉動的螺旋葉片向前推送，設置在主軸上的刀片刮削瓜皮，起到一次破碎的作用，其結構如圖5。

圖5 輸送裝置

2.4 破碎分離裝置

破碎分離裝置主要由主軸、喂料板、刀片、破碎軸、輸送葉片和篩板等組成，如圖6。工作時籽瓜進入破碎裝置，通過喂料板的導向作用，將籽瓜向前推運，刀片再次使籽瓜充分破碎，并且在喂料板末端形成擠壓狀態，破碎后的籽瓜通過破碎軸的作用，將瓜皮、瓜籽、瓜瓤充分攪拌后，通過篩板的過濾分離將瓜籽提取出來，然后通過瓜籽提升運輸裝置輸送至瓜籽箱中。

圖6 破碎分離裝置結構

3 應用情況

該機在新疆昌吉等地進行了推廣應用，使用過程中故障率低，作業效果良好，滿足設計要求。在作業過程中表現出以下特點：

（1）可一次性完成籽瓜撿拾、分離、收集等多道作業工序，具有作業效率高、瓜籽分離效果好等特點，該機結構緊湊，作業適應性較好；

（2）將撿拾、清理、傳輸等裝置設置為一體，縮小了機具尺寸，使整機結構更為緊湊；

（3）破碎分離裝置作業可靠性高，通過螺旋葉片與碎瓜刀的結合，破碎徹底，篩選效率高；

（4）撿拾裝置加配了除草器，可減少85%雜草纏繞，在有效提高撿拾效率的同時降低了故障率。