随着我国新能源战略的实施,我国沼气工程大量建设,针对工业生产化中产生的大量流态有机肥无法处理和利用,大量的剩余产物会造成严重的环境污染,而且浪费了大量的生物质资源的问题。借鉴国外研究经验,采用将沼肥施于农田地表以下的暗灌方式无疑是效率、效益、生态、环境等诸方面综合指标最佳的一种方式。国内对流态有机肥采运施一体机械研究较少。因地制宜,自主研究开发适合我国国情的流状有机肥料农田暗灌技术及装备,是流态有机肥运用的大势所趋。设计出用于存储和运输的大型流态有机肥采运储罐以及与其配套施用的暗灌起垄机具。以促进生态农业循环经济对流态有机肥利用的普及与推广。无论从生态环境效益、社会效益和经济效益都有着重要的意义。本文针对本课题组研制出的全挂式暗灌施肥机在试验工作过程中存在的问题和不足,进行优化设计,设计研制出施肥效率更高、工作更加方便、结构更加可靠的半挂式流态有机肥采运施机器系统。设计了载重质量为8吨的罐体,在此基础上加设筒式外置观察窗、放料阀自动开启机构等装置,根据相应载荷设计计算罐体结构尺寸,根据罐体相应尺寸对附属元件进行设计选型。根据吸排理论设计两种吸排系统方案,根据肥料和作业不同情况进行选用,设计选用储料罐与离心泵等装置;根据所设计的罐体结构尺寸和车架在工作运输时承载的载荷设计半挂车车架,并设计匹配牵引架和支撑装置,根据载荷对车桥进行设计选型,对暗灌起垄施肥机具进行结构设计并优化,在深松起垄单元前加装圆盘切茬刀,设计专用的机架,通过技术集成组装,设计专用的液压悬挂装置,参照904拖拉机悬挂系统设计,采用三点式悬挂,将流态肥采运罐车与暗灌起垄作业机具统进行整合。对所设计的零部件进行三维建模,对车架和液压悬挂系统主要受力部件进行工程结构分析,选取车车架在提升运输机具时受力最大的情况进行分析。研究结果表明:通过对全挂式暗灌施肥机的改进设计,半挂式有机肥采运施机器具有一次装肥工作距离更远,增加了田间的施肥效率;在装肥操作时更加方便快捷,在田间作业时开启关闭阀门更加方便,能够及时观察肥料的使用情。使吸排系统与罐体集成在一起,吸排系统的空气泵由拖拉机动力输出轴驱动。所设计的承载底盘结构可靠,使施肥深度保持一致符合农艺要求。施肥机器系统一次作业具有切茬、灌溉、深施肥、松土和开暗沟的多重作用,暗灌施肥机具前端圆盘切茬刀在免耕田间工作时能有效的将地表的秸杆切断,不会堵塞机器。相关结论如下;载重量为8t流态肥运输罐体,罐体总长度为3880mm,直径为1800mm,壁厚为6mm,排料管内径为100mm,外径为108mm,根据介质情况和工作要求设计了两种吸排方案,将吸排系统和罐体集成在一起,空间利用率高,不需要单独设置动力源,能够充分利用拖拉机的动力。计算得抽气速率为52.4m~3/h,整个排放过程中所需的自由空气量16.58m~3。物料充满储料罐的时间为529s,一次作业面积为1760m~2。承载运输罐体的半挂车底盘,车架载质量为11.5t,车架长度为3700mm,车架宽度为900mm。采用并装双轴的车桥形式,轴距设计为1360mm,轮距为2100mm。半挂式底盘在提升运输作业机具时轴荷转移较小行驶更加稳定,充分利用拖拉机动力。液压悬挂系统最大提升力为21.3kN。模拟悬挂装置的田间作业状态与提升状态受力,结构设计合理,满足工作强度要求。为国内流态有机肥的采集、运输和暗灌施用机器的研制提供参考。