技 术 简 报
第 10 期
国家苹果产业技术体系 2022 年 4 月 19 日
果园拖拉机选型与配套使用技术
机械化研究室 杨 欣 李建平 刘洪杰 王鹏飞
随着果园用工成本逐年上涨和矮密集约栽培宜机化建园的推进，各种机械设备（简称机具）逐渐进入果园替代人力，完成果园生产管理的各项作业。拖拉机作为一种自走式动力机械，通过牵引、悬挂、驱动与操纵配套机具，组成各种作业机组（简称机组），来完成果园的建园起垄、挖穴植树、土壤旋耕、开沟施肥、割草、喷药、枝条粉碎、果品运输等不同作业。拖拉机是现代果园必不可少的主要动力，在果园机械化发展中起到重要作用。果园拖拉机选型和配套使用，除了考虑拖拉机的可靠、经济、安全、操作轻便和售后服务等因素外，还要考虑拖拉机是否适应果树作物对机械作业的需求。
1、拖拉机型号编制规则
为满足拖拉机配带各种机具作业的基本要求，拖拉机的功率范围从 1.5kW（手扶拖拉机）到 500kW 以上，其主要结构由发动机和底盘组成。其中，底盘包括传动系统、行走系统、转向系统、制动系统、液压悬挂系统、电器仪表系统及牵引装置、驾驶室等。
拖拉机型号编制规则（JB/T9832-1999），一般由系列代号、功率代号、（型式代号）功能代号和区别代号组成。系列代号用不多于两个大写汉语拼音字母表示，以区别不同系列和不同机型。功率代号用发动机标定 12 小时功率值（单位 kW）乘以 1.36 倍的整数值（单位马力）表示。型式代号采用数字符号表示，其中：0 代表后轮驱动四轮式；1 代表手扶式；2 代表履带式；3 代表三轮或并置前轮式；4 代表四轮驱动式；5 代表自走式底盘。功能代号采用字母符号表示，其中：一般农业用途该项可空白；G 代表果园用；H 代表高地隙中耕用；J 代表集材用；L 代表营林用；P 代表坡地用；S 代表水田用；T 代表运输用；Y 代表园艺用；Z 代表沼泽地用。
拖拉机型号编制规则（JB/T9832-1999），一般由系列代号、功率代号、（型式代号）功能代号和区别代号组成。系列代号用不多于两个大写汉语拼音字母表示，以区别不同系列和不同机型。功率代号用发动机标定 12 小时功率值（单位 kW）乘以 1.36 倍的整数值（单位马力）表示。型式代号采用数字符号表示，其中：0 代表后轮驱动四轮式；1 代表手扶式；2 代表履带式；3 代表三轮或并置前轮式；4 代表四轮驱动式；5 代表自走式底盘。功能代号采用字母符号表示，其中：一般农业用途该项可空白；G 代表果园用；H 代表高地隙中耕用；J 代表集材用；L 代表营林用；P 代表坡地用；S 代表水田用；T 代表运输用；Y 代表园艺用；Z 代表沼泽地用。
拖拉机型号数字中后起第二位表示拖拉机的功率，用马力表示。例如：拖拉机型号为 1002，表示 100 马力的履带式拖拉机；拖拉机型号为 101，表示 10 马力的手扶式拖拉机；拖拉机型号为 1504，表示 150 马力四轮驱动的轮式拖拉机；拖拉机型号为 700，表示 70 马力后轮驱动的轮式拖拉机。
2、拖拉机选型注意事项
拖拉机额定功率：在现代果园生产管理作业中，开沟施肥、枝条粉碎等消耗功率较大，依据大负荷作业所需功率来确定拖拉机功率。根据生产经验，推荐选择 654 或 700 以上拖拉机。
拖拉机外形尺寸：依据果树行距及枝展，确定拖拉机外形尺寸，主要是宽度选择，如图 1 所示。果树行距 w≥4.0m 的矮砧密植苹果园，拖拉机宽度 W≤1.5m 通过性良好；果树行距 w=3.5～4.0m，拖拉机宽度 W≤1.2m。如东方红 SG704 轮式拖拉机外形尺寸（长 L×宽 W×高 H）为 3075×1495×2420mm，雷沃欧豹 M704-EF 轮式拖拉机外形尺寸为 2960×1200×1170mm，建议果园拖拉机装驾驶室。
图 1 拖拉机外形尺寸选择示意图
拖拉机动力输出轴转速：拖拉机动力输出轴转速有 540、720 和1000r/min 三种，在购买机具时要根据拖拉机的动力输出轴转速进行配套。若拖拉机动力输出轴转速为 540r/min，则选择机具的动力输入轴转速同为 540r/min，才能保证机组安全可靠作业。
拖拉机动力输出轴花键齿数：拖拉机动力输出轴花键齿数有 6齿矩形花键、8 齿矩形花键、20 齿渐开线花键、21 齿渐开线花键等型式，在购买机具时要根据拖拉机动力输出轴花键齿数进行配套。若拖拉机动力输出轴花键齿数为 8 齿矩形花键，则购买的机具动力输入轴花键齿数同为 8 齿矩形花键，才能够用“8-8”万向传动轴连接传递动力，否则需要更换万向传动轴的节叉轴头，才能实现拖拉机与机具的正确连接。
3、后悬挂装置使用注意事项
拖拉机悬挂装置是拖拉机连接和提升机具的杆件组成的空间机构，由液压系统操控。按悬挂装置在拖拉机的布置分为前悬挂、后悬挂、侧悬挂及轴间悬挂。多数拖拉机为后三点悬挂如图 2 所示，包括上拉杆、下拉杆、提升臂、提升杆、上悬挂点、下悬挂点等，各杆件尺寸符合 GB/T1593.1、GB/T1593.2 和 GB/T1593.4 的规定。上拉杆用来调节机具在纵向平面的俯仰，下拉杆用来提升机具和传递牵引力,下拉杆具有限位机构来限制机具的横向摆动量。机具的提升通过与油缸相连的提升臂带动提升杆和下拉杆来实现，下降是靠机具重力。
图 2 拖拉机三点悬挂装置组成
纵垂面立柱调整：如图 3 所示，两根下拉杆处于水平位置时，纵垂面瞬心 O1（上、下拉杆延长线交汇点）应在拖拉机前、后轮之间。上悬挂点至下悬挂点公共轴线的垂直距离为立柱高度 M，立柱相对于铅垂线的倾斜角度为立柱倾角β（规定立柱前倾为正）。立柱调整是指立柱在纵垂面内的有效移动范围，以下悬挂点的最大和最小高度 h（下悬挂点至地面的垂直距离）表示。通过挂接上、下悬挂点的不同孔位和调整上拉杆长度，控制立柱倾角β应在 0°～10°范围内，进而确定割草高度 hc、入土深度 hr等作业范围。下悬挂点最小高度 h1，通过调节提升杆长度或改变安装位置来调整。
图 3 后悬挂装置纵垂面内调整示意图
水平面牵引调整：如图 4 所示，水平面瞬心 O2（两根下拉杆延
长线交汇点）应在拖拉机的动力中心 OT（后轴中心）前面，保证拖拉机处于正牵引状态，即机具阻力线 Px通过 O2和 OT且在中心线上。避免出现偏牵引（O21、P1）、斜牵引（O22、P2）或偏斜牵引（O23、P3）现象，确保拖拉机操向稳定，作业机组直线行驶。
图 4 后悬挂装置水平面内调整示意图
4、万向传动轴使用注意事项
合理匹配机具：轮式拖拉机后悬挂机具合理匹配由前轴配重载荷、后轮胎的承载能力及液压悬挂系统最大提升力等因素确定，匹配方法应符合 GB/T10911-2003 的相关规定。拖拉机使用说明书中会提供拖拉机与后悬挂机具的最大质量匹配曲线。
4、万向传动轴使用注意事项
万向传动轴的作用是补偿拖拉机动力输出轴与配套机具第一轴的偏移量，并以最大的传动效率和扭矩带动机具工作，当负荷超载时保护机具。
万向传动轴型号要与配套机具匹配，若选型不对会造成人为事故。当万向传动轴的长度大于拖拉机后输出轴和机具动力输入轴之间的距离时，需要更换或切割方轴，使其长度适应拖拉机输出轴与机具的间距，保证机组作业时万向传动轴与机具第一轴接近水平位置（最大角度≤10°），防止方轴套过短而脱出。提升农机具时，防止方轴套过长而卡死或顶裂轴头。如图5所示，提升后间隙a≥15mm，作业中方轴插入长度 b≥100mm。
图 5 万向传动轴示意图
安装万向传动轴时，其方轴套两端的节叉轴头必须在同一平面内，这样传动效率高。如装错方向会产生较大震动和响声，极易损坏机件。绝对禁止在提升状态和机组转弯时接合传动轴。
作业前和作业后要经常检查和润滑万向节。长距离运输时，应拆下万向传动轴，以免丢失或碰坏拖拉机和机具。
5、拖拉机使用注意事项
拖拉机驾驶员应有拖拉机驾驶证，才能有资格操作拖拉机进行果园作业。驾驶员应熟悉和适应拖拉机的档位、后悬挂装置、后输出动力接合方式等操作，按照拖拉机说明书进行机组的规范作业。非作业季节拖拉机应在专门机库中存放，避免长期雨淋日晒，机油、空滤等保养和维护周期按拖拉机说明书要求进行。
