针对长江中下游两熟制地区土壤黏重板结,传统秸秆还田耕整机作业质量不理想、刀辊易缠绕和功耗大等问题,提出了一种六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊。基于滑切原理设计了等滑切角二次切刀,阐述了刀辊结构及工作原理,分析了二次切刀减阻程度及主要作业参数。田间试验结果表明:各因素对功耗和秸秆粉碎率影响显著性由大到小分别为刀辊转速、耕深、作业速度和耕深、作业速度、刀辊转速,对秸秆掩埋率和碎土率影响显著性由大到小为刀辊转速、作业速度、耕深,并通过软件分析得到最优参数组合为耕深12.7cm,作业速度0.7m/s,刀辊转速273r/min。验证试验结果表明:最优参数组合下六头螺旋秸秆还田耕整机功耗、秸秆掩埋率、秸秆粉碎率和碎土率分别为31.9kW、93.1%、87.5%和78.3%,与软件预测值之间的误差分别为4.7%、1.4%、1.9%和2.6%。对比试验结果表明:六头螺旋秸秆还田耕整机功耗和秸秆掩埋率较水旱两用秸秆还田耕整机分别低8.8%和2.3%,秸秆粉碎率和碎土率分别高3.0%和6.1%。