文_倪元

牧草堆垛運輸專用汽車

文_倪元

在歐美，畜牧產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達，畜牧養(yǎng)殖采取固定牧場方式，與畜牧相關的農(nóng)機具和專用汽車的發(fā)展非常迅速，且已經(jīng)形成了完整的配套產(chǎn)業(yè)。本文重點介紹與牧草運輸和堆垛相關的專用汽車，為我國未來畜牧業(yè)發(fā)展提供技術支持。

在歐美，畜牧產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達，畜牧養(yǎng)殖采取固定牧場方式，與畜牧相關的農(nóng)機具和專用汽車的發(fā)展非常迅猛，且已經(jīng)形成了完整的配套產(chǎn)業(yè)。比如，從牧草播種、施肥(如圖1)、灌溉(如圖2)、收割(如圖3)、捆扎(如圖4)、包裹(如圖5)、運輸、堆垛、打碎和散布(喂養(yǎng))等全過程均已經(jīng)實現(xiàn)了機械化，專用機具和專用汽車在其中起著至關重要的作用，幾乎每個環(huán)節(jié)均離不開專用汽車的參與，本文將重點介紹與牧草運輸和堆垛相關的專用汽車，為我國未來發(fā)展固定畜牧業(yè)提供技術支持。

圖1 牧草施肥中置軸掛車

圖2 牧草灌溉(施藥)中置軸掛車

圖3 牧草收攏農(nóng)機具(收割后匯攏，便于捆扎)

圖4 牧草捆扎中置軸掛車

圖5 牧草包裹中置軸掛車

1 牧草運輸和堆垛專用汽車的分類

按照是否為專用車輛可以分為通用運輸車和專用運輸車，通用運輸車可以運輸除牧草以外的其他貨物，車輛利用率高(如圖6)；專用運輸車則只能運輸牧草，車輛運輸、裝卸效率較高，但利用率較低(如圖7～13)。通用運輸車通常為平板或者欄柵車，平板運輸車運輸牧草時通過扎帶或者其他專用裝置固定牧草，使用扎帶固定牧草的平板運輸車與普通平板運輸車結(jié)構(gòu)相同，使用專用裝置固定牧草的運輸車結(jié)構(gòu)上較普通平板或者欄柵車更為復雜。

按照功能分為牧草運輸車、牧草堆垛運輸車、牧草自裝堆垛運輸車，牧草運輸車僅具有牧草運輸功能，裝卸、堆垛還需要借助其他機械設備，牧草堆垛運輸車具有牧草運輸和堆垛功能，裝載還需要借助其他機械設備，牧草自裝堆垛運輸車帶有牧草自行裝載、運輸和堆垛功能，不再需要借助其他機械設備，可以實現(xiàn)不停車裝載和駕駛員全程待在駕駛室里即可完成全部操作。

按照使用地域分為草場專用運輸車和公路專用運輸車，草場專用運輸車一般具有自行裝載分散牧草、短途運輸和堆垛功能，公路專用運輸車一般具有自行裝載成垛牧草、長途運輸和堆垛功能。

按照車輛類型分為單車式(如圖7)和掛車式，掛車分為半掛車(如圖6和13)、中置軸掛車(如圖10～12)和全掛車(如圖8和9)，單車車輛購置成本較高，利用率較低，掛車車輛購置成本低，但需要配置牽引車，牽引車可以為汽車牽引車或者拖拉機，拖拉機牽引車拖掛中置軸或者全掛車可以實現(xiàn)一機多用，非牧草收割季節(jié)拖拉機還可以用來牽引牧草播種、灌溉、施肥等農(nóng)機具和掛車。

按照運輸牧草的形狀分為圓捆牧草運輸車(如圖8、9、11和12)和方捆牧草運輸車(如圖6、7、10和13)，有些車輛(如平板或者欄柵車)不僅可以運輸圓捆牧草，還可以運輸方捆牧草。

圖6 通用牧草運輸車(牧草裝載狀態(tài)、縱置)

圖7 自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草裝載狀態(tài)、橫置)

圖8 全掛式圓捆牧草運輸車(牧草運輸狀態(tài)、橫置)

圖9 全掛式圓捆牧草運輸車(牧草裝載狀態(tài)、橫置)

圖10 中置軸式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草裝載狀態(tài)、橫置)

圖11 中置軸式側(cè)裝后卸圓捆牧草堆垛運輸車(牧草裝載狀態(tài)、縱置)

圖12 中置軸式側(cè)裝后卸圓捆牧草堆垛運輸車(牧草堆垛狀態(tài)、縱置)

圖13 半掛式方捆牧草運輸車(牧草裝卸狀態(tài)、橫置)

按照牧草裝載裝置位置分為側(cè)裝式、前裝式和后裝式，側(cè)裝式牧草從車輛兩側(cè)進行裝載(如圖6、8、9、11～13)，前裝式牧草從車輛正前方(如圖10)和側(cè)前方(如圖7)進行裝載，后裝式牧草從車輛后方進行裝載。

按照牧草卸貨堆垛方式分為豎直堆垛和平鋪方式，一般方捆牧草多為豎直堆垛卸貨方式，圓捆牧草多為平鋪卸貨方式。

按照牧草在車輛上放置方向可以分為橫置式、縱置式和混置式，橫置式牧草的長度或者軸心方向與車輛的長度方向成90°夾角放置(如圖7、8、9、10和13)，縱置式牧草的長度或者軸心方向與車輛的長度方向成0°夾角放置(如圖6、11和12)，混置式則同時具有上述2種放置方式。一般情況下，不帶自裝卸功能的車輛，牧草縱置式、橫置式及混置式均有，帶有自裝卸功能的車輛，圓捆牧草多為縱置式，方捆牧草多為橫置式。

方捆牧草按照捆扎尺寸可以分為3×3、3×4、4×4、4×5、5×5和5×6等(2個數(shù)字分別為方捆的寬度和高度，長度一般為8，單位為英尺)，按照裝載數(shù)量可以分為18捆3×3、12捆3×4和8捆4×4等。圓捆牧草按照捆扎尺寸可以分為4×4、4×5、4×6、5×5和5×6等(2個數(shù)字分別為圓捆的長度和直徑，單位為英尺)。

圖14 普通扎帶固定牧草運輸車(牧草裝載狀態(tài))

圖15 帶頂部專用固定裝置牧草運輸車(牧草固定、限位裝置上/下擺動狀態(tài))

圖16 帶頂部專用固定裝置牧草運輸車(牧草固定、限位裝置張緊固定狀態(tài))

2 非自裝式牧草運輸車

牧草運輸車具有適合牧草運輸?shù)妮d貨平臺以及適合牧草固定的專用裝置，相當于加裝了專用裝置的平板或者欄板運輸車，除可以運輸牧草外，還可以運輸其他貨物。該類車輛不帶有自行裝卸功能，裝卸時需要借助專用叉車或者專用裝卸裝置進行裝卸，裝卸時牧草從車輛兩側(cè)進行裝卸。該類牧草運輸車適用性強，適合將牧草從草場運輸?shù)捷^遠的牧場或者飼料加工企業(yè)。

2.1 普通扎帶固定牧草運輸車

最簡單的專用牧草運輸車與普通平板運輸車結(jié)構(gòu)差別不大，僅在貨臺兩側(cè)固定有方捆牧草限位欄桿，欄桿一般為圓管或者矩形管等型材結(jié)構(gòu)，牧草的進一步固定通過扎帶和棘輪絞盤固定(如圖14)。這類牧草運輸車車輛結(jié)構(gòu)最為簡單，車輛購置成本最低，車輛運輸量最大，缺點是牧草收集、固定效率較低。

2.2 帶頂部專用固定裝置的牧草運輸車

平板類運輸車雖然可以運輸較多牧草，但牧草固定時間較長，此類車輛與帶頂部專用固定裝置的牧草運輸車相比，牧草固定效率較低。帶頂部專用固定裝置牧草運輸車(如圖15和圖16)在貨臺的兩側(cè)設計有牧草限位欄桿，貨臺首末端設計有牧草夾緊固定裝置，夾緊裝置由固定支架、左右活動夾臂、液壓系統(tǒng)組成。固定支架外形為梯形框架，外部布置左右活動夾臂固定鉸軸，左右活動夾臂為擺動、伸縮結(jié)構(gòu)，上下擺動和伸縮靠兩組液壓缸伸縮實現(xiàn)。車輛首末端活動臂之間固定有扎帶。

牧草裝載前，左右夾緊裝置的活動擺臂向外向下擺動，同時向上伸長，直到扎帶下降到貨臺以下。牧草裝載后，左右夾緊裝置的活動擺臂向上向內(nèi)擺動，直到擺臂上翻至牧草正上方，然后向下收縮拉緊扎帶，達到固定牧草狀態(tài)。

牧草固定、限位裝置可以遙控控制，駕駛員不用下車就可以完成牧草固定，優(yōu)點是牧草裝載速度快，缺點是貨臺兩側(cè)的限位欄桿導致車輛運輸貨物種類較少，尺寸較小。

2.3 帶頂部和兩側(cè)專用固定裝置的牧草運輸車

帶頂部專用固定裝置牧草運輸車因在貨臺兩側(cè)有限位欄桿，導致其運輸范圍受限，此類車輛與帶頂部和兩側(cè)專用固定裝置的牧草運輸車相比，運輸范圍較窄。帶頂部和兩側(cè)專用固定裝置牧草運輸車(如圖17和18)在貨臺的首末端設計有牧草夾緊固定裝置，夾緊裝置由固定支架、左右活動夾臂、頂部活動夾臂和液壓系統(tǒng)組成。固定支架外形為矩形框架，內(nèi)部布置頂部和左右活動夾臂固定結(jié)構(gòu)，頂部活動夾臂為伸縮結(jié)構(gòu)，活動臂軌道為矩形管，上下運動靠液壓缸伸縮實現(xiàn)；左右活動夾臂為四連桿結(jié)構(gòu)，上下擺動靠液壓缸伸縮實現(xiàn)。車輛首末端活動臂之間固定有鋼絲繩，可以防止牧草從車輛兩側(cè)掉下，避免牧草松散。

牧草裝載前，左右夾緊裝置向下擺動到下方松弛位置，頂部夾緊裝置向上升起到上方松弛位置。牧草裝載后，左右夾緊裝置向上擺動至夾緊狀態(tài)，頂部夾緊裝置向下降到下方夾緊狀態(tài)，達到固定牧草狀態(tài)。

牧草固定、限位裝置同樣可以遙控控制，駕駛員不用下車就可以完成牧草固定，優(yōu)點是牧草裝載速度快，運輸貨物種類較多，尺寸較大。

圖17 帶頂部和兩側(cè)專用固定裝置的牧草運輸車(牧草固定、限位裝置松弛未固定狀態(tài))

圖18 帶頂部和兩側(cè)專用固定裝置的牧草運輸車(牧草固定、限位裝置張緊固定狀態(tài))

3 自裝式牧草堆垛運輸車

自裝式牧草堆垛運輸車具有牧草(已打好捆)自動裝載、運輸和堆垛功能，適合在草場收牧草或者將成垛牧草從草場運送到牧場，也可以將牧草從一個牧場運輸?shù)搅硪粋€牧場。該類車輛多為定制底盤改裝車輛，底盤及上裝均比較復雜，機械運動部件較多，自動化程度比較高，可以滿足司機在駕駛室內(nèi)實現(xiàn)牧草裝載、運輸和堆垛的全部控制操作。

3.1 中置軸式側(cè)裝側(cè)卸圓捆牧草運輸車

中置軸式側(cè)裝側(cè)卸圓捆牧草運輸車(如圖19～21)為中置軸雙軸掛車，采用牧草縱置式，車架寬度較寬，其前方帶有橫桿限位機構(gòu)，防止牧草在運輸過程中從車輛前方脫出，車架上方兩側(cè)為牧草載運貨臺(機構(gòu))，牧草載運機構(gòu)同時也是牧草裝載機構(gòu)的一部分。

裝載機構(gòu)包括2個底部開口的圓形夾持機構(gòu)以及與夾持機構(gòu)和底盤車架鉸接連接的翻轉(zhuǎn)控制機構(gòu)-液壓系統(tǒng)，圓形夾持機構(gòu)的前后端呈向外展開的擴口結(jié)構(gòu)，方便在裝載牧草時進行對位。夾持機構(gòu)可以向外向下翻轉(zhuǎn)到離地較低的裝載、堆垛位置，還可以向內(nèi)向上翻轉(zhuǎn)到離地較高的運輸位置。在裝載、堆垛位置時，圓形夾持機構(gòu)位于車輛行駛軌跡外側(cè)，在運輸位置時，圓形夾持機構(gòu)位于車架上方，整車寬度滿足上路運輸要求。圓形夾持機構(gòu)的尾部帶有限位機構(gòu)，限位機構(gòu)可以在液壓缸的作用下翻轉(zhuǎn)至與車輛縱向中心平行方向。

圖19 中置軸式側(cè)裝側(cè)卸圓捆牧草運輸車(牧草裝載狀態(tài))

圖20 中置軸式側(cè)裝側(cè)卸圓捆牧草運輸車(牧草運輸狀態(tài))

圖21 中置軸式側(cè)裝側(cè)卸圓捆牧草運輸車(牧草堆垛狀態(tài))

裝載時，先將夾持機構(gòu)向外向下翻轉(zhuǎn)至離地較低狀態(tài)，待接近圓捆牧草前，繼續(xù)降低夾持機構(gòu)，直至圓捆牧草可以順利進入到夾持機構(gòu)內(nèi)(牧草軸線與夾持機構(gòu)軸線近似重合)。裝載第一捆牧草時，可以直接將牧草裝載到夾持機構(gòu)最后位置，但裝載效率較低，一般先裝載到夾持機構(gòu)最前位置，隨著第二捆牧草的裝載而推動第一捆牧草向后移動。裝載時可以就近選擇裝載方向(左側(cè)還是右側(cè))，通常裝載時兩側(cè)同時裝載，防止偏載。運輸時，將夾持機構(gòu)向內(nèi)向上翻轉(zhuǎn)到車架上方，此時車輛寬度達到最小值。堆垛卸貨時，可以選擇前進卸貨或者倒退卸貨，前進卸貨時，需要先將尾部的限位機構(gòu)翻轉(zhuǎn)至與車輛縱向中心平行方向，然后再慢慢向外向下翻轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)至牧草觸地，夾持機構(gòu)軸線與牧草軸線近似重合時，再慢慢向前行駛車輛，直至牧草完全從夾持機構(gòu)中脫離開。倒退卸貨時，直接向外向下翻轉(zhuǎn)夾持機構(gòu)至牧草觸地，夾持機構(gòu)軸線與牧草軸線近似重合時，再慢慢向前行駛車輛，直至牧草完全從夾持機構(gòu)中脫離開。

該車的優(yōu)點是可以實現(xiàn)車輛兩側(cè)裝載、堆垛，不僅可以實現(xiàn)草場上牧草的裝載、運輸，還能夠?qū)崿F(xiàn)草場至牧場或者牧場至牧場之間牧草的裝載和運輸、堆垛，缺點是車輛重心高，穩(wěn)定性不好。

3.2 普通二類底盤自行式后裝后卸方捆牧草堆垛運輸車

普通二類底盤自行式后裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(如圖22和圖23)具有適合牧草運輸?shù)妮d貨平臺、適合牧草固定及堆垛的專用裝置，相當于特種自卸車。該車帶有成垛牧草自行裝載、運輸及堆垛功能，該類運輸車貨臺及牧草固定、限位裝置結(jié)構(gòu)多為框架結(jié)構(gòu)。一般前部及左右的限位裝置均為活動結(jié)構(gòu)，前部限位裝置可以通過液壓缸的伸縮控制其向車輛前后方向擴展或者收縮(滑動結(jié)構(gòu))，左右限位裝置可以通過液壓缸的伸縮控制其向車輛寬度方向擴展或者收縮(翻轉(zhuǎn)或者滑動結(jié)構(gòu))，且左右限位裝置上帶有柱狀刺錐結(jié)構(gòu)，方便固定成垛牧草。貨臺可以沿著車輛后端的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，貨臺與車輛底盤車架之間鉸接有液壓缸，貨臺的升降翻轉(zhuǎn)通過液壓缸的伸縮實現(xiàn)。

裝載時，前部及左右限位裝置向車輛前方及車輛寬度方向擴展，隨后貨臺向上翻起，直至貨臺達到與地面垂直狀態(tài)，車輛向后行駛，貨臺接觸到成垛牧草，此時收縮前部及左右牧草限位裝置，將成垛牧草裝載到車輛上，待貨臺完全降下到與車架接觸后，車輛達到正常行駛狀態(tài)。卸貨過程與裝載過程相反，不再贅述。

圖22 普通二類底盤自行式后裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草運輸狀態(tài))

圖23 普通二類底盤自行式后裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草堆垛狀態(tài))

該車的優(yōu)點是適合將成垛牧草從草場運輸?shù)侥翀龌蛘唢暳霞庸て髽I(yè)，裝卸速度快，適合中短途運輸。

3.3 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(液壓夾持裝載機構(gòu))

中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(液壓夾持裝載機構(gòu)，如圖24～29)的結(jié)構(gòu)比較典型，該車為中置軸雙軸掛車，車輛前端為側(cè)裝式裝載機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)，車輛中后部為牧草載運貨臺，貨臺可以向后翻轉(zhuǎn)至與地面垂直狀態(tài)。

裝載機構(gòu)包括一個U型夾持機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，夾持臂包括一個固定臂和一個活動臂，放下后位于車輛外側(cè)的夾持臂為固定臂，位于車輛內(nèi)側(cè)的夾持臂為活動臂，活動臂與固定臂之間的距離通過液壓缸的伸縮實現(xiàn)調(diào)整。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括U型夾持臂由水平面(開口向前)變成豎直面(開口向上，且與車輛縱向中心平行)的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)和U型夾持臂由豎直面(開口向上，且與車輛縱向中心平行)變成水平面(開口向車內(nèi)，且與車輛縱向中心垂直)的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，即當夾持機構(gòu)位于水平狀態(tài)準備夾持牧草時，2個夾持臂位于水平面內(nèi)，且夾持臂開口方向與車輛行駛方向相同，當夾持機構(gòu)夾住牧草向車輛前方的翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)放置牧草時，夾持機構(gòu)U型開口方向由向前轉(zhuǎn)為向車輛縱向中心方向，且夾持機構(gòu)距離地面的距離由低位升到高位；當正常行駛時，夾持機構(gòu)的U型開口方向再次轉(zhuǎn)為與車輛行駛方向相同，但夾持臂改為位于相同的豎直面內(nèi)。

翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)包括一個可以旋轉(zhuǎn)和前后移動的翻板以及可以前后移動的推板，翻板上可以同時放置兩捆牧草，裝載機構(gòu)裝載牧草時，牧草總是裝載在靠近車輛中部位置的翻板上，當?shù)谝焕δ敛莘胖煤煤?，推板向前移動，將第一捆牧草推到翻板的前?由翻板前方的擋塊限位)，當?shù)诙δ敛莘胖煤煤?，翻板整體向前移動，并沿著翻板后方的轉(zhuǎn)軸向上翻起90°，隨后翻板向后移動將垛起來的兩捆牧草放置在車輛中后部的貨臺上。以此類推，直到貨臺上裝滿牧草為止。

貨臺為翻轉(zhuǎn)貨臺，底部中間位置有一個多級伸縮缸，后端有兩個多級伸縮缸。貨臺前部和后部兩側(cè)有牧草定位、夾緊裝置，內(nèi)部有可以沿著貨臺前后移動的翻轉(zhuǎn)擋板。裝載牧草時，貨臺前后兩側(cè)的定位、夾緊裝置向外擴展，貨臺內(nèi)部翻轉(zhuǎn)擋板向上翻轉(zhuǎn)至與貨臺垂直狀態(tài)，并向前移動到貨臺前端，隨著牧草的裝載，翻轉(zhuǎn)擋板逐漸向后移動，直至移動到貨臺后端。當遇到牧草在貨臺上的位置發(fā)生偏斜時，貨臺兩側(cè)的定位、夾緊裝置向內(nèi)收縮，使得牧草位于車輛的中心位置。堆垛卸貨時，翻轉(zhuǎn)擋板向后翻轉(zhuǎn)至與貨臺平行狀態(tài)，并向前移動藏在貨臺內(nèi)部，貨臺在中部和后部多級缸的作用下，向上升起翻轉(zhuǎn)，當升到中部多級缸最大行程位置后，中部多級缸脫離貨臺，貨臺在后部兩個多級缸作用下，繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，直到貨臺與地面垂直，將牧草卸下，并堆好垛。堆好垛后的運輸車一邊向前行駛，一邊放下貨臺，同時將前后兩側(cè)定位、夾緊裝置收回到正常行駛狀態(tài)，貨臺內(nèi)部的翻轉(zhuǎn)定位板向上翻起，并移動到貨臺前端位置。

該車的優(yōu)點是裝載量大，重心低，缺點是裝載機構(gòu)增加了車輛長度，需要配備專用牽引車，裝載時駕駛員需要側(cè)身操作。

圖24 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(準備夾持牧草狀態(tài))

圖25 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(夾持牧草翻轉(zhuǎn)狀態(tài)1)

圖26 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(夾持牧草翻轉(zhuǎn)狀態(tài)2)

圖27 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(夾持牧草翻轉(zhuǎn)狀態(tài)3)

圖28 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草翻轉(zhuǎn)定位狀態(tài))

圖29 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草堆垛卸貨狀態(tài))

3.4 定制底盤自行式側(cè)前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車

定制底盤自行式側(cè)前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車的牧草裝載機構(gòu)結(jié)構(gòu)與中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車的牧草裝載機構(gòu)結(jié)構(gòu)相似(如圖30)，區(qū)別在于該車采用定制自行式底盤，發(fā)動機中置(位于前后軸之間)，車輛前端為單人乘坐偏置式窄體駕駛室，駕駛室位于道路中央一側(cè)，裝載機構(gòu)位于駕駛室后方，靠近路邊一側(cè)，翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)位于駕駛室正后方，車輛中后部為牧草載運貨臺，貨臺可以向后翻轉(zhuǎn)至與地面垂直狀態(tài)。

裝載機構(gòu)包括一個U型夾持機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，夾持臂包括一個固定臂和一個活動臂，放下后位于車輛外側(cè)的夾持臂為活動臂，位于車輛內(nèi)側(cè)的夾持臂為固定臂，活動臂與固定臂之間的距離通過液壓缸的伸縮實現(xiàn)調(diào)整。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括U型夾持臂由開口向前的水平面變成開口向車輛縱向中心方向水平面的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，即當夾持機構(gòu)位于水平狀態(tài)準備夾持牧草時，2個夾持臂位于水平面內(nèi)，且夾持臂開口方向與車輛行駛方向相同，當夾持機構(gòu)夾住牧草向駕駛室后的翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)放置牧草時，夾持機構(gòu)U型開口方向由向前轉(zhuǎn)為向車輛縱向中心方向，且夾持機構(gòu)距離地面的距離由低位升到高位；當正常行駛時，夾持機構(gòu)的U型開口方向與夾持機構(gòu)放置牧草的最終方向相同。

圖30 定制底盤自行式側(cè)前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草裝載狀態(tài))

圖31 定制底盤自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草裝載狀態(tài))

圖32 定制底盤自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草堆垛狀態(tài))

翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)是一個翻板，翻板上可以同時放置兩捆牧草，裝載機構(gòu)裝載牧草時，牧草總是裝載在翻板靠近駕駛室位置上，當?shù)谝焕δ敛莘胖煤煤螅逑蛏戏?，將第一捆牧草滑到翻板的后?由翻板后方的擋塊限位)，當?shù)诙δ敛莘胖煤煤螅逶俅蜗蛏戏?，將垛起來的兩捆牧草放置在車輛中后部的貨臺上。以此類推，直到貨臺上裝滿牧草為止。

貨臺為翻轉(zhuǎn)貨臺，底部后端有2個多級伸縮缸。貨臺內(nèi)部有沿著貨臺前后移動的擋板。裝載牧草時，貨臺內(nèi)部擋板向前移動到貨臺前端，隨著牧草的裝載，翻轉(zhuǎn)擋板逐漸向后移動，直至移動到貨臺后端。堆垛卸貨時，貨臺在后部多級缸的作用下，向上升起翻轉(zhuǎn)，直到貨臺與地面垂直，將牧草卸下，并堆好垛。堆好垛后的運輸車一邊向前行駛，一邊放下貨臺，同時將定位板移動到貨臺前端位置。

該車優(yōu)點是裝載量大，裝載速度快，缺點是裝載時司機需要半側(cè)身操作。

3.5 定制底盤自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車

定制底盤自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(如圖31和32)采用定制底盤，發(fā)動機中置(位于前后軸之間)，車輛前端為單人乘坐窄體駕駛室，裝載機構(gòu)位于駕駛室前方，翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)位于駕駛室上方，車輛中后部為牧草載運貨臺，貨臺為傾斜式，后段可以向后翻轉(zhuǎn)至與地面垂直狀態(tài)。

裝載機構(gòu)包括一個U型夾持機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，夾持臂包括兩個活動臂，活動臂之間的距離通過液壓缸的伸縮實現(xiàn)調(diào)整。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)包括U型夾持臂由開口向前的水平面變成開口向后水平面的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，即當夾持機構(gòu)位于水平狀態(tài)準備夾持牧草時，2個夾持臂位于水平面內(nèi)，且夾持臂開口方向與車輛行駛方向相同，當夾持機構(gòu)夾住牧草向駕駛室上的翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)放置牧草時，夾持機構(gòu)U型開口方向由向前轉(zhuǎn)為向車后方向，且夾持機構(gòu)距離地面的距離由低位升到高位；當正常行駛時，夾持機構(gòu)的U型開口方向與夾持機構(gòu)放置牧草的最終方向相同。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)采用方形框架，翻轉(zhuǎn)采用兩對液壓缸控制，框架及液壓缸布置在駕駛室立柱兩側(cè)，不影響在駕駛室內(nèi)駕駛車輛及裝載牧草。

翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)是一個翻板，裝載機構(gòu)裝載牧草時，牧草總是裝載在駕駛室上的傾斜貨臺上(此段貨臺與后部貨臺連續(xù)且傾斜角度相同)，當?shù)谝焕δ敛莘胖煤煤螅逑蛳路D(zhuǎn)，將牧草滑到翻板后方的貨臺上，由貨臺尾部的擋板限位，隨后翻板向上翻轉(zhuǎn)，當?shù)诙δ敛莘胖煤煤?，翻板再次向下翻轉(zhuǎn)，將第二捆牧草滑到翻板后方的貨臺上。以此類推，直到貨臺上裝滿牧草為止。

圖33 中置軸式前裝后卸圓捆牧草運輸車

圖34 中置軸式前裝后卸圓捆牧草運輸車(牽引桿偏轉(zhuǎn)控制機構(gòu))

貨臺從前到后共分為三部分，第一部分為固定傾斜貨臺，貨臺長度滿足可以放下一捆牧草，第二部分同樣為固定傾斜貨臺，貨臺長度滿足可以放下四捆牧草，第三部分貨臺為活動傾斜貨臺，貨臺長度滿足可以放下四捆牧草。第一部分貨臺與第二部分貨臺之間通過翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)隔開，第二部分貨臺和第三部分貨臺通過與貨臺垂直的定位機構(gòu)分隔開。第三部分貨臺兩側(cè)有左右伸縮限位機構(gòu)，尾部有翻轉(zhuǎn)限位機構(gòu)。第三部分貨臺底部中間位置有連桿式舉升機構(gòu)，采用雙液壓缸舉升型式。裝載牧草時，裝載機構(gòu)的U型夾持臂向外擴展，待牧草進入夾持臂之間的空檔內(nèi)后，夾持臂向內(nèi)收縮，夾住牧草，同時翻轉(zhuǎn)機構(gòu)向上翻轉(zhuǎn)，將牧草由離地較低的水平位置舉升翻轉(zhuǎn)到駕駛室上方的第一部分傾斜貨臺上，此后翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)向下翻轉(zhuǎn)，將牧草滑移到第三部分貨臺上，待第三部分貨臺裝滿后，貨臺兩側(cè)的左右限位機構(gòu)收縮，直到裝滿為止。堆垛卸貨時，第三部分貨臺兩側(cè)的左右限位機構(gòu)擴展，貨臺在連桿舉升機構(gòu)的作用下，向上升起翻轉(zhuǎn)，直到貨臺與地面垂直，將牧草卸下，并堆好垛；隨后第三部分貨臺落下，第二部分貨臺與第三部分貨臺之間的定位機構(gòu)下降收回到貨臺下方，第二部分貨臺上的牧草滑到第三部分貨臺上，第三部分貨臺再次舉升翻轉(zhuǎn)，將余下牧草堆好垛。堆好垛后的運輸車一邊向前行駛，一邊放下第三部分貨臺，同時將左右限位機構(gòu)收回到正常行駛位置。

該車的最大優(yōu)點是裝載速度快，裝載機構(gòu)可以實現(xiàn)連續(xù)裝載，駕駛員不需要側(cè)身操作，缺點是裝載量少，車輛重心高。

中置軸式前裝后卸圓捆牧草運輸車(如圖33和34)采用牧草橫置式，該車為中置軸雙軸掛車，車輛前端為前裝式裝載機構(gòu)(左右各一)，牽引桿可以向左/右偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)采用液壓缸控制，車輛中后部為牧草載運貨臺，貨臺可以向后翻轉(zhuǎn)。

裝載機構(gòu)包括一個可以向下翻轉(zhuǎn)觸地的傾斜貨臺，貨臺兩側(cè)帶有護欄，貨臺底部觸地位置裝有滾筒，傾斜貨臺通過液壓缸的伸縮實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。裝載時，牽引桿先偏轉(zhuǎn)一定角度，方便裝載機構(gòu)向下翻轉(zhuǎn)達到觸地狀態(tài)，待牧草接觸到傾斜貨臺后，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)向上翻轉(zhuǎn)，并向上傾斜一定角度，傾斜貨臺內(nèi)的牧草則在重力的作用下向后滾動到車輛中部的貨臺上。以此類推，直到一側(cè)貨臺上裝滿牧草為止。隨后，牽引桿向另外一側(cè)偏轉(zhuǎn)一定角度，開始裝載另一側(cè)貨臺。

貨臺為翻轉(zhuǎn)貨臺，底部中間位置有兩個多級伸縮缸。貨臺中間和兩側(cè)有牧草定位欄板，車輛尾部有翻轉(zhuǎn)限位欄板。裝載牧草時，貨臺先向后下方傾斜一定角度(角度并不大)，隨著牧草的裝載，牧草靠著自重向后滾到車輛的最后方，并逐漸裝載至前方，直到裝載機構(gòu)上也裝有牧草為止。卸貨時，尾部翻轉(zhuǎn)欄板向上翻轉(zhuǎn)至開啟狀態(tài)，貨臺在多級缸的作用下，向上升起翻轉(zhuǎn)，將牧草卸下。卸貨后，運輸車一邊向前行駛，一邊放下貨臺和尾部欄板。

圖35 普通二類底盤自行式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(夾持牧草狀態(tài))

圖36 普通二類底盤自行式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(舉升牧草狀態(tài))

圖37 普通二類底盤自行式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(定位牧草狀態(tài))

該車的優(yōu)點是可以實現(xiàn)兩側(cè)裝載，缺點是裝載時牽引車與掛車行駛軌跡不同，車輛穩(wěn)定性不好，且裝載時司機需要側(cè)身操作。

3.7 普通二類底盤自行式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車

普通二類底盤自行式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(如圖35～37)采用普通長頭駕駛室底盤，裝載機構(gòu)位于駕駛室后方，定位機構(gòu)位于裝載機構(gòu)后方，車輛后方為牧草載運貨臺。

裝載機構(gòu)包括一個矩形抓鉤機構(gòu)、板式推行機構(gòu)和矩形伸縮旋轉(zhuǎn)臂，矩形框架下方為兩對翻轉(zhuǎn)弧形抓鉤，板式推行機構(gòu)下方帶有滾輪，滾輪與推行機構(gòu)之間采用氣囊連接，推行機構(gòu)的升降采用液壓缸控制；矩形框架與伸縮旋轉(zhuǎn)臂之間固定連接，可以沿著伸縮臂上下移動，移動采用液壓缸帶動鏈條控制，伸縮旋轉(zhuǎn)臂還可以翻轉(zhuǎn)90°，實現(xiàn)牧草的裝載。

定位機構(gòu)包括框式伸縮桿結(jié)構(gòu)，雙桿型式，其前端帶有限位板，裝載牧草時，定位機構(gòu)向前伸出到最長狀態(tài)，待牧草放置在定位機構(gòu)上后，定位機構(gòu)向后收回到最短狀態(tài)，將牧草移動到貨臺前端。

貨臺為翻轉(zhuǎn)貨臺，底部中間位置有2個多級伸縮缸。貨臺尾部帶有左右限位裝置，其伸縮采用液壓缸控制。

裝載時，板式推行機構(gòu)向下翻轉(zhuǎn)至滾輪觸地狀態(tài)，矩形抓鉤機構(gòu)的兩對抓鉤向下翻轉(zhuǎn)抓住進入到推板機構(gòu)前方的牧草，伸縮旋轉(zhuǎn)臂在液壓缸的作用下向上翻轉(zhuǎn)，直至與地面平行后，逆時針方向旋轉(zhuǎn)90°，再降低至最低點，將第一捆牧草便放置在裝載機構(gòu)后方的定位機構(gòu)上。第二捆牧草裝載時，伸縮旋轉(zhuǎn)臂不再降低高度而是將第二捆牧草放置在第一捆牧草上。隨后，定位機構(gòu)向后移動，將第一垛牧草移動到后方的貨臺上。以此類推，直至裝滿為止。堆垛卸貨時，貨臺尾部的左右限位裝置向外擴展，貨臺繞著后方轉(zhuǎn)軸向上翻轉(zhuǎn)，直到貨臺與地面垂直，將牧草卸下，并堆好垛。卸貨完畢，車輛一邊行駛，一邊放下貨臺，收回限位裝置。

該車優(yōu)點是裝載量大，重心低，裝載速度快，缺點是車輛長度較長，軸距較大。

3.8 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(鏈式輸送裝載機構(gòu))

中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(鏈式輸送裝載機構(gòu)，如圖38～40)為中置軸雙軸掛車，采用牧草橫置式，車輛前端為側(cè)裝式裝載機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)，車輛中后部為牧草載運貨臺，貨臺可以向后翻轉(zhuǎn)至與地面垂直狀態(tài)。

裝載機構(gòu)包括一個可以向下翻轉(zhuǎn)觸地的傾斜貨臺，貨臺兩側(cè)帶有護欄，貨臺底部帶有支撐輪，貨臺上表面帶有鏈條輸送裝置，貨臺與貨臺下方的支撐機構(gòu)通過傾斜布置轉(zhuǎn)軸鉸接，貨臺的旋轉(zhuǎn)通過液壓缸伸縮控制。支撐機構(gòu)與車架之間通過2個鉸軸連接，支撐機構(gòu)與車架之間通過兩個液壓缸控制其相對于車架的角度。裝載機構(gòu)處于工作狀態(tài)時，貨臺伸出到車架外側(cè)，裝載機構(gòu)處于行駛狀態(tài)時，貨臺收縮到車架上方。貨臺可以旋轉(zhuǎn)成與車輛行駛方向平行(如圖38)和垂直(如圖39)兩個方向，待牧草接觸并進入到傾斜貨臺前端后，鏈條輸送裝置開始旋轉(zhuǎn)，帶動牧草沿著傾斜貨臺向上移動，直到牧草完全進入到貨臺上，傾斜貨臺一邊順時針旋轉(zhuǎn)90°，一邊從向下傾斜狀態(tài)調(diào)整成水平狀態(tài)，傾斜貨臺內(nèi)的牧草在鏈條輸送裝置的作用下移動到車輛前方的翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)(定位機構(gòu)上有相應的滾筒傳動機構(gòu))上。

圖38 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草進入裝載機構(gòu)狀態(tài))

圖39 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(裝載機構(gòu)舉升平移牧草狀態(tài))

圖40 中置軸式側(cè)裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草堆垛卸貨狀態(tài))

翻轉(zhuǎn)定位機構(gòu)包括一個可以旋轉(zhuǎn)和前后移動的翻板以及可以前后移動的推板，翻板上可以同時放置兩捆牧草，裝載機構(gòu)裝載牧草時，牧草總是裝載在靠近車輛前端位置的翻板上，當?shù)谝焕δ敛莘胖煤煤?，推板向后移動，將第一捆牧草推到翻板的后?由翻板后方的擋塊限位)，當?shù)诙δ敛莘胖煤煤螅逖刂搴蠓降霓D(zhuǎn)軸向上翻起90°，將垛起來的兩捆牧草放置在車輛中后部的貨臺上。以此類推，直到貨臺上裝滿牧草為止。

貨臺為翻轉(zhuǎn)貨臺，底部中間位置有一個多級伸縮缸，后端有2個多級伸縮缸。貨臺前部和后部兩側(cè)有牧草定位、夾緊裝置，內(nèi)部有可以沿著貨臺前后移動的翻轉(zhuǎn)擋板。裝載牧草時，貨臺前后兩側(cè)的定位、夾緊裝置向外擴展，貨臺內(nèi)部翻轉(zhuǎn)擋板向上翻轉(zhuǎn)至與貨臺保持垂直狀態(tài)，并向前移動到貨臺前端，隨著牧草的裝載，翻轉(zhuǎn)擋板逐漸向后移動，直至移動到貨臺后端。當遇到牧草在貨臺上的位置發(fā)生偏斜時，貨臺兩側(cè)的定位、夾緊裝置向內(nèi)收縮，使得牧草位于車輛的中心位置。堆垛卸貨時，翻轉(zhuǎn)擋板向后翻轉(zhuǎn)至與貨臺平行狀態(tài)，并向前移動到藏到貨臺內(nèi)部，貨臺在中部和后部多級缸的作用下，向上升起翻轉(zhuǎn)，當升到中部多級缸最大行程位置后，中部多級缸脫離貨臺，貨臺在后部2個多級缸的作用下，繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，直到貨臺與地面垂直，將牧草卸下，并堆好垛。堆好垛后的運輸車一邊向前行駛，一邊放下貨臺，同時將前后兩側(cè)定位、夾緊裝置收回到正常行駛狀態(tài)，貨臺內(nèi)部的翻轉(zhuǎn)定位板向上翻起，并移動到貨臺前端位置。

該車的優(yōu)點是裝載量大，重心低，缺點是裝載機構(gòu)增加了車輛長度，且需要配備專用牽引車，裝載時駕駛員需要側(cè)身操作。

3.9 中置軸式側(cè)裝后卸圓捆牧草運輸車

中置軸式側(cè)裝后卸圓捆牧草運輸車(如圖41)為中置軸雙軸掛車，采用牧草縱置式，車輛前端兩側(cè)為側(cè)裝式裝載機構(gòu)和移動定位機構(gòu)，車輛中后部分為牧草載運貨臺，貨臺可以向后翻轉(zhuǎn)一定角度，并通過移動定位機構(gòu)推卸到地面。

裝載機構(gòu)包括一個U型夾持機構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，U型夾持臂為2個固定臂，間距不能調(diào)整，夾持機構(gòu)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)固定連接，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)與底盤鉸接連接，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)可以將夾持機構(gòu)從較低位置翻轉(zhuǎn)舉升到較高位置，進而將牧草卸下。裝載機構(gòu)共有2套，左右各一套，負責相應一側(cè)貨臺的裝載。

圖41 中置軸式側(cè)裝后卸圓捆牧草運輸車(牧草裝載狀態(tài))

圖42 自行式側(cè)裝后卸圓捆牧草運輸車(裝備夾持牧草狀態(tài))

圖43 自行式側(cè)裝后卸圓捆牧草運輸車(裝載牧草狀態(tài))

圖44 自行式側(cè)裝后卸圓捆牧草運輸車(右側(cè)牧草滾脫夾持機構(gòu)狀態(tài))

圖45 自行式側(cè)裝后卸圓捆牧草運輸車(左側(cè)牧草滾脫夾持機構(gòu)狀態(tài))

圖46 自行式側(cè)裝后卸圓捆牧草運輸車(頂部牧草裝載狀態(tài))

移動定位機構(gòu)為水平移動方式，移動通過液壓缸或者液壓絞盤帶動鏈條推板機構(gòu)實現(xiàn)。

貨臺為框架式貨臺，分為左右2個裝載區(qū)域，每個裝載區(qū)域成適合圓捆牧草縱向放置形狀，且左右區(qū)域之間有隔斷分隔。貨臺底部中間位置有液壓缸，可以實現(xiàn)貨臺的翻轉(zhuǎn)傾斜。

該車的優(yōu)點是裝載量大，裝載操作簡單，重心低，可以為掛車式，也可以為自行式。

2個裝載機構(gòu)還可以優(yōu)化為一個裝載機構(gòu)，此時夾持機構(gòu)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)鉸接連接，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)與底盤鉸接連接，通過改變夾持機構(gòu)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)之間角度和翻轉(zhuǎn)機構(gòu)與底盤之間的角度實現(xiàn)依靠一個裝載機構(gòu)完成左右兩側(cè)牧草裝載操作(如圖42～46)。此種裝載機構(gòu)在裝載遠離裝載機構(gòu)一側(cè)牧草時，需要將裝載機構(gòu)一次性舉升翻轉(zhuǎn)到較高位置；裝載靠近裝載機構(gòu)一側(cè)牧草時，需要2次舉升翻轉(zhuǎn)操作，第一次舉升翻轉(zhuǎn)高度較低，讓牧草脫離夾持機構(gòu)，滾到貨臺上，第二次舉升高度較高，通過翻轉(zhuǎn)機構(gòu)將牧草推向車輛內(nèi)部就位；在裝載頂層牧草時，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)舉升到一定高度后，調(diào)整夾持機構(gòu)與翻轉(zhuǎn)機構(gòu)之間夾角(變大)，隨后繼續(xù)調(diào)整翻轉(zhuǎn)機構(gòu)至較高位置，直到翻轉(zhuǎn)機構(gòu)帶著夾持機構(gòu)將牧草投擲到底部兩捆牧草之間的凹坑內(nèi)。

3.10 普通二類底盤自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車

普通二類底盤自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(如圖47～49)與前述定制底盤自行式前裝后卸方捆牧草運輸車不同，底盤采用普通長頭駕駛室底盤，裝載機構(gòu)位于駕駛室前/上方，定位機構(gòu)位于駕駛室后方，車輛駕駛室后方為牧草裝載貨臺。

裝載機構(gòu)包括一個從前保險杠到駕駛室上方及駕駛室后方貨臺的弧形軌道和U型夾持機構(gòu)，U型夾持機構(gòu)帶有兩個活動臂，通過液壓缸控制其擴展與收縮。夾持機構(gòu)通過鏈條控制其在弧形軌道上的位置。裝載牧草時，夾持機構(gòu)沿著弧形軌道移動到車輛前方最下端位置，2個活動臂向外擴展，待牧草進入到U型夾持機構(gòu)后，2個活動臂向內(nèi)收縮，U型夾持機構(gòu)帶著牧草沿著弧形軌道向上向后移動，待夾持機構(gòu)移動到駕駛室后方最下端位置時，夾持機構(gòu)的開口由朝前轉(zhuǎn)為朝后，剛好旋轉(zhuǎn)180°。裝載第二捆牧草時，夾持機構(gòu)將第二捆牧草放置在第一捆牧草上方，完成牧草在定位機構(gòu)上的堆垛操作。

定位機構(gòu)及貨臺的結(jié)構(gòu)和原理與前述類似車型相同，不再贅述。

該車優(yōu)點是裝載量大，重心低，結(jié)構(gòu)緊湊，裝載速度快，缺點是駕駛室上弧形軌道高度較高，不能設計成掛車。

圖47 普通二類底盤自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(夾持牧草裝載狀態(tài))

圖48 普通二類底盤自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草定位滑移狀態(tài))

圖49 普通二類底盤自行式前裝后卸方捆牧草堆垛運輸車(牧草堆垛卸貨狀態(tài))

4 結(jié)語

歐美畜牧業(yè)發(fā)達，并已經(jīng)形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈，與畜牧業(yè)相關的牧草收集、運輸和堆垛專用汽車發(fā)展迅猛，車型種類繁多，結(jié)構(gòu)變化多端，滿足不同環(huán)境、不同地域使用的車型應有盡有。

擁有大型草場的畜牧企業(yè)需要有完整的牧草培育體系，需要有一定規(guī)模和自動化程度較高的牧草收集、運輸和堆垛專用汽車，這就需要國內(nèi)專用汽車生產(chǎn)企業(yè)借鑒歐美成熟牧草堆垛運輸專用汽車技術，開發(fā)出適合我國國情的牧草堆垛運輸專用汽車。