国内外翻转犁研究及发展现状
国内外翻转犁研究及发展现状
引言
犁耕作业是现代农业生产中必不可少的生产过程，目前常用的翻耕机具主要有铧式犁及圆盘犁
等。
铧式犁具有良好的翻垡覆盖性能，为其他耕地机具所不能及。铧式犁也是世界农业生产中历史
悠久、应用最广泛的耕地机械。大多数铧式犁只能单方向翻垡，翻垡后会形成一条闭垄，而双
向犁的出现则可以解决无开闭垄的问题。双向犁也称翻转犁，是在犁架上安装两组左右翻垡的
犁体，通过翻转机构使两组犁体在往返行程中交替工作，形成梭形耕地作业。其土垡都向一侧
翻转，耕后地面平整，能减少耕后整地的工作量，减少拖拉机空行程，提高耕作的生产率。
1 翻转犁的类型及特点
1 ．1 翻转犁的类型
翻转犁的类型很多样，根据不同的方式类别有所不同。如按与拖拉机挂接方式分为悬挂翻转
犁、半悬挂翻转犁和牵引式翻转犁; 按犁架翻转的驱动方式和翻转机构的不同可分为机械( 重力
式) 翻转犁、气动式翻转犁和液压式翻转犁; 按犁架翻转角度不同可分 90° 翻转犁和 180° 翻转
犁。就目前情况来看，应用较广泛的就是悬挂式液压翻转犁。
悬挂式液压翻转犁主要包括三点式悬挂装置及犁架。犁架上有左右对称的犁体，悬挂装置上设
置翻转机构，翻转机构通过翻转轴与犁架相连，由双向液压缸通过翻转臂带动翻转轴做 180°旋
转，翻转轴带动犁架旋转，从而实现犁体 180°换向。
1 ．2 翻转犁的特点
机械式翻转机构是利用犁在悬挂提升时重力翻转轴转动 90°左右，利用惯性在失控状态下越
“ ”过 死点 ，之后依靠犁本身的重力产生的偏转力矩继续翻转到位并锁定。此机构结构简单、制
造成本低，但使用不便，可靠性差，一般与没有液压输出的中、小型拖拉机配套。
气动式翻转机构( 如图 1 所示) 是在犁的悬挂架上安装有汽缸，利用气压做动力，犁架中间有纵
向主轴并穿入悬挂架轴套，主轴轴端固定的齿轮与汽缸活塞杆水平运动时，活塞杆上的齿条带
动齿轮转动，通过主轴使犁架相对犁悬挂架翻转。国内现有气动式翻转犁产品多是与没有液压
输出的中、小型拖拉机配套。液压式翻转犁的两组犁呈 180°相对犁架垂直配置，犁架通过一转
动轴安装在悬挂架上，由液压翻转机构使犁架转动 180°。液压翻转机构包括油缸( 称翻转油缸)
、犁架转动轴和油缸换向装置等。液压式翻转机构又可分为卧式( 平放) 油缸( 如图 2 所示) 、
立式( 竖立) 油缸( 如图 3 所示) 、双油缸( 如图 4 所示) 及油缸一齿轮齿条等不同类型。
2 国内外翻转犁研究及发展现状
2 ．1 国外翻转犁研究及发展现状
据文献资料记载，早在20 世纪60 －70 年代，西方发达国家就先后实现了农业机械化。随着现
代耕作机械的研究、生产和实践，尤其是大功率拖拉机被广泛应用，带动了现代耕作机械向多
品种、系列化、人机和谐等方向快速发展，很多机械化产品也逐步向宽幅、高速和高效低耗方
向发展，并已经开始向电子监控、液压及模块化设计等高新技术方向发展。目前，为了提高生
产率，国外采用了自动挂结、安全装置、液压折叠、机组铰联组合等先进技术和现代化结构。
同时，这些农业机械化产品在功能上也有区分。
————例如，已经上市的耕翻 深松联合机组，耕翻 整地联合作业，整地 镇压联合作业，整地
—播种 镇压联合作业等等。若从机具结构上区分，还可以分为整体式机具、组配式机具; 若从
工作部件运动方式区分，可以分为从动部件组合、驱动部件组合、驱动与从动部件组合的联合
作业机具等等。
目前，在翻转犁领域处于领先水平的国家主要有美国、德国、法国、奥地利等国家。其中，代
表性的公司主要有: 奥地利威诺、德国雷肯、美国凯斯、美国约翰迪尔、法国格力格尔 － 贝松
及法国库恩等。国外对翻转犁的研究已经趋向成熟，根据土壤条件的不同，生产厂家设计了不
同的犁臂以满足不同的工况，主要有法国格力格尔 － 贝松公司生产非大型多铧翻转犁，最高
可以达到18km2/ h 的犁地效率。
德国雷肯农机公司( LEMKEN) ，雷肯早在1905 年就获得了世界上第一个犁具的专利。多年
来，他们不断与实际相结合，研究生产的几款翻转犁把以往存在的问题基本解决。德国雷肯公
司的气动力翻转犁解决了长期以来一直存在油缸漏油的问题，同时也非常环保。最有代表性和
创新的是，雷肯公司设计生产的一款犁体，当犁耕到石头等障碍物时犁柱会自动跷起来，以保
护立柱不会拉断，这种想法创新、独特，同样在实践中应用的也非常好。对翻转犁进行精确地
调整也非常重要，这样可以减少材料的磨损，并且明显降低燃油的消耗。雷肯公司还研发了非
同寻常的奥普快克( OptiQuick) 设置系统。该系统可以简便快速地设置首铧犁幅宽以及拖拉
机/ 翻转犁 －牵引线，有效地节约时间和费用。
在理论方面，国外的研究也有很多。例如，对悬挂装置、翻转机构等方面的研究更为突出，主
要有对悬挂机组的控制和引导进行了研究，提出了悬挂机组控制和引导的方法; 利用几何约束
程序在水平面和纵向垂直面内对三点悬挂式装置进行了运动学设计。
前些年，我国也大量引进国外翻转犁。之所以大量引进，总结起来，有以下几个技术特点: ①
调幅翻转双向犁结构合理; ②配备多种形式的部件; ③适应不同耕作条件和机组配套要求; ④设
置安全保护装置，采用优质材料和液压元件及先进制造工艺。
2 ．2 国内翻转犁研究及发展现状
2 ．2 ．1 整体结构设计及试验研究方面
我国进入市场经济之后，国内耕地机械开始进入快速发展阶段，许多科研院所、企业都在研究
和设计多种型号的翻转犁，而且研制得很成功。山西农业大学农业工程系的王双喜等人于 1996
年结合当地的实际情况，在引进国外成功经验的基础之上，对液压翻转双向犁的最新结构形式
进行了研究。黑龙江省农业机械工程科学研究院的甘露等人于 2008 年设计试验了 1FFSL －5
型潜翻深松翻转犁，该机不但能够一次性完成浅翻、深松两项作业，而且还可以进行单项作
业，进而提高了机具利用率，作业效率高、经济效益好，同时也满足了其农艺要求。
在很长一段时间里，新疆建设兵团引进国外翻转犁进行农业耕地，但由于进口犁价格昂贵，也
存在维修和售后服务困难等问题。自1999 年以来，新疆农垦科学院在借鉴国外机具的基础
“上，结合实际情况，进行自主创新，先后研制出 1LB －542 ”“水平换向犁 1LCH －546( 646)
”“型垂直换向犁 1LCHT －4/5 ”型垂直换向调幅 等系列产品。针对当前新疆兵团农业生产的需
要，2011 年郑炫等人又研制了一种与25．7 ～36 ．8kW 拖拉机配套的气动翻转犁，用气缸作
犁体换向机构，操作简单、翻转灵活，并进行田间试验，其性能指标均达到国家有关标准要
求。2012 年设计出1LFS －435 型浅翻深松翻转犁、1LFT －435 型调心调幅式液压翻转犁，
并进行田间试验，为我国农业机械自主创新打下良好的基础。
2 ．2 ．2 翻转机构研究方面
翻转机构是翻转式双向犁完成左右工位换向的重要部件，该机构尺寸和安装尺寸的选择直接影
响到翻转犁的翻转性能。我国很多学者和企业对翻转机构进行自主创新设计: 河南农业大学机
电工程学院的李保谦等人于 1999 年研制了双向犁圆柱凸轮自动翻转机构; 包头市武创农牧机械
有限公司于 2007 年自主设计了一款双缸液压翻转犁，其翻转换向机构包括一个直立式双向液
压缸和一个横置式双向液压缸，这两个缸在三位四通换向阀和掉头换向阀作用下改变给油的方
向，进而牵拉翻转臂与拔叉转动，从而带动犁具做翻转，顺利地实现了犁架的平稳翻转，完成
耕地作业。
摘要：
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国内外翻转犁研究及发展现状引言犁耕作业是现代农业生产中必不可少的生产过程，目前常用的翻耕机具主要有铧式犁及圆盘犁等。铧式犁具有良好的翻垡覆盖性能，为其他耕地机具所不能及。铧式犁也是世界农业生产中历史悠久、应用最广泛的耕地机械。大多数铧式犁只能单方向翻垡，翻垡后会形成一条闭垄，而双向犁的出现则可以解决无开闭垄的问题。双向犁也称翻转犁，是在犁架上安装两组左右翻垡的犁体，通过翻转机构使两组犁体在往返行程中交替工作，形成梭形耕地作业。其土垡都向一侧翻转，耕后地面平整，能减少耕后整地的工作量，减少拖拉机空行程，提高耕作的生产率。1翻转犁的类型及特点1．1翻转犁的类型翻转犁的类型很多样，根据不同的方式类别...
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作者：闻远设计
分类：社科文学类资料
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时间：2024-04-09
