浅谈国产水稻联合收割机的技术改进与发展

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1、浅谈国产水稻联合收割机的 技术改进与发展 丁整何凤呜 ( 浙江省上虞市农业机械化技术推广中o ) 2 0 0 3 年我国水稻联合收割机市场在健康有序地发展。就 国内形式来看可以概括为3 点： 半喂人机型从江苏、浙江、上海已走向苏北和安徽市场。 根据国家“十五”科技攻关课题任务书要求，锋陵现代研制山l o 万元半喂人联合收割机。用户两年能收回成本。 全喂人机型在江、浙j 沪地区部分被半喂人机型消化或部 分向宽割幅高速切割作业的中档全喂人机型过渡，全喂人机型 已被两湖的市场接受，将出现更大的发展局面。 流脱式机型趋于完善今后可望有特定的区域市场。甚 于以上情况笔者可以预计，今后国产联合收割机将会继

2、续得到 迅速推广和快速增加，同时技术竞争也将日趋激烈。谁先把握 技术研究与发展的方向，掌握最先进技术，提高产品质量和服务 质量，谁就能主导未来联合收割机市场，从而赢得市场。 一、全喂入、半喂入和梳脱式的切割、输送、热风干 燥等的改进建议 水稻联合收割机按喂入及脱粒方式可分三种。全喂人式脱 粒装置脱粒时，作物( 茎杆和谷物) 全部喂人脱粒室进行脱粒，脱 粒后由分离机构作谷草分离。 技术特点 2 5 全喂人机型：按谷物进入滚筒的流向不同，分为切流型和轴 流型；采用卧式割台；输送装置采用链爬式或带爬式输送器。遇 到大喂人量作业或高产作物时割台、输送槽、脱粒滚桶、清选机 构等容易被堵塞。脱粒、清选机构

3、作业时清选排杂量大、负荷 重，因此机型的作业效率较低。 半喂人机型：按照脱粒流程它属轴流型；采用立式割台；输 送装置采用齿形链夹持输送。与全喂入机型比较，半喂人机型 作业时，只将作物的穗部送入脱粒室，能将茎杆保持完整，脱粒 及清选排杂的负荷轻，生产效率高。 梳脱粒联合收割机：梳脱式机型脱粒时，先将作物的穗部经 过梳刷摘落，然后将梳脱粒后的茎杆切割，最后经割草输送装置 把茎杆整理放铺或草碎还田。与全喂人、半喂人机型相比，梳脱 式机械发展的历程要艰苦得多，许多企业因经费问题都退出了 这一研究领域而国内天同神农、福建保田、锋陵现代等企业还 在不断探索。 天同神农的梳脱式机型梳脱后切单侧送结构有所改进

4、，基 本适于整草要求：福建保田的梳脱式机型，梳脱后用旋转刀辊碎 草比较适合有碎草还田要求的地区使用。 缺点：梳脱式机型作业谷粒损失较大，不能实现整草铺放与 碎草还田的快速转换，割台结构复杂价格高，影响并限制这种机 型的推广和市场范围。 I 全喂入双层切割装置 浙江湖川收割机厂1 9 9 8 年就在1 3 0 B 型机七采用了全喂人 机型的双层割刀装置目的是为了解决汀、浙两省的晚稻、单季 稻闻高茎、高产量、高留茬丽影响F - 步耕整作业的问题。为r 解决机器1 ；能整幅切割作业的问题，F 层割刀能将根茬以1 3 0 2 6 一柏c m 高的部分茎杆七U 割并直接铺放出问，排除在输送、脱粒 与清选

5、机构以外，减轻全喂入收割机的作业负荷，满足高中f 作物 低留茬的农艺要求。但双层切割装置中的下层割刀没有单独的 液压升降控制系统，只能与割台同步升降。当下层割刀吃泥、缠 草被堵时无报警显示，而驾驶员又不能直接观察到下层割刀的 作业状态。 改进建议： 双层切割的下层割刀应单独设置液捱升降控制桃构，作 业时可以根据作物不同的茎杆高度，自由调节下层割刀的咖割 高度，更能减轻全喂人收割机的作业负荷。 设置下层割刀作业中吃泥、缠革的报警或显示装嚣。 在割台底部驾驶员监视视线的某个部位开设监示窗或透 明有机玻璃、金属网监示窗，目的是为了让驾驶员在作业时能看 到下层割刀的切割情况，以便对下层割刀升降进行控制

6、操作。 使用反光镜组合件，把下层割刀的作业切割情况直接显 示到驾驶室的控制面板上。 2 输送方式和输送装置 全喂入输送特点采用链爬式或带爬式输送槽，具有输送量 大、消耗功率大、易堵塞停机、谷物破碎损失率高等特点。 全喂人输送方式改进建议：不同的输送方式。同样成本、空 间与消耗功率的输送方式链爬式或带爬式输送并不是最佳的 选择，还有多种方案可供参考和选择。如： ( 1 ) 空气动力吸人式输送。采用强力真空吸人风扇的管式 输送方式，其输送能力能提高5 I o 倍甚至更高，而且对翁物的 损失破碎率极小。这是联合收割机输送方式的一次革命，前途 无限。 2 7 ( 2 ) 搅龙输送。采用搅龙输送方式占据

7、的空间、消耗的功率 同链爬式或带爬式输送相仿，但输送能力更大。 ( 3 ) 齿形链夹持输送。采用齿形链夹持输送方式，具有输送 能力强、消耗功率小、梳刷整齐、均匀移动喂人、谷物损失破碎率 小等特点。撕形链夹持输送并不是半喂入机型的专利，而且占 据的空间小，可以改变方向或蛇形输送，还可省去现在全喂人机 械笨重而庞大的输送槽，直接把作物夹持输送至脱粒滚筒。我 们的技术思路应该更开阔，能否把街型链夹持输送方式同全喂 人机型更好地组台起来。 3 热风干燥技术和“全天候”作业 现有全喂入和半喂人机械的湿脱性能差。在江、浙两省晚 稻( 或单季稻) 收割期，由于昼夜的温差大，造成作物茎杆和谷粒 的含水量大，农

8、民一般耍等太阳把露水晒干后才进行联合收割 机收割，联合收割机对含水量高的露水稻或雨天作业一直是个 禁区。 采用热风干燥技术的建议：我们可以把柴油发动机散热器 的热风引向齿形链央持输送装置，或在整个输送行程中对准谷 物穗部热风干燥，同时也把散热器的热风引向链爬式或带爬式 输送槽、脱粒滚筒等用强制热风吹干茎杆和稻穗中部分的水份， 实现联合收割机晴雨天的全天候作业。据有关资料透露：洋马 农机( 中国) 有限公司已经有这方面的研究与改进计划，希望能 引起国内收割机生产企业的重视。 4 “混合”喂入和高速切割作业 全喂人机型的作业生产效率明显耍低于半喂人机型，实现 全喂人机制高速切割作业一直是闲I 仝喂

9、人机型，t 产企雌的1 个长期追求目标。阻碍这一目标的t 要原因是：伞喂入机型的 2 8 喂人量大、消耗功率大、脱粒清选机构负荷重，在抛送运动。 J 易 发生“爬坡”和“小砂丘”累积堵塞问题。 喂人方式的改进建议：能不能冲破现有联合收割机全喂人 和半喂人的技术设计模式，可采用以下方案： 方案：水稻切割用齿形链夹持输送脱粒的滚筒 喂人口夹持切割A ：剩余2 0 3 0 c m 长度的谷物穗部喂 人脱粒滚筒脱粒。B ：剩余杆径继续由齿形链夹持输送机 外铺放。 方案：水稻切割齿形链夹持链爬式或带爬式输 送槽人口夹持切割A ：2 0 3 0 c m 长的谷物穗部输 送槽脱粒滚筒脱粒。B ：茎杆夹持至机

10、外铺放。 改进方案：可以取消全喂人机型输送槽和割台搅龙，采井j 齿形链夹持输送人脱粒滚筒。 改进方案：保留全喂入机型输送槽取消割台搅龙，采用 短距离齿形链夹持输送。穗部切割采用双圆盘旋转切割器，割 后的穗部进入输送槽至脱粒滚筒，茎秆机外铺放。 改进的优点：由于采用“链夹持输送”+ “双圆盘旋转切 割器”的改进设计，替代全喂人机型割台搅龙双层切割装置q t 的下层割刀的切割功能，或输送槽功能( 方案) ，分段切割穗 部脱粒、茎杆机外铺放( 方案) 具有操纵方便，茎杆保留程度J 精确调整控制，脱粒清洗负荷减轻等特点，提高作业效率的 要求。 5 梳脱式机型 梳脱式机型的改进建议：要实现割草输送、整草

11、铺放与碎草 还田或只梳脱不割草的快速转换，割台采J = f J 封闭结构，减少谷 Z 的作业损失率，能实现以2 3 H s 的高速梳脱作业。 2 9 二、脱粒、清洗装置和输送槽的改进建议 脱粒装置是联合收割机的主要工作郡件，其功能是将谷粒 与秸秆分离，并将谷粒从已脱下来的由谷粒、长秸秆、颖壳和杂 物组成的混合物中分离出来。因此它的工况和性能的好坏不仅 影响脱粒净度、破碎率和生产指示，还对分离、清选装置的作业 质量产生影响。 、 清选装置的功能是将谷物从混有断碎茎杆、颖壳及尘土等 细小夹带的杂物排出机外，以得到清洁的谷粒，并要求其生产率 应与切割、脱粒装置相适应。 特点与不足： 1 大喂人量作业

12、时易堵塞。国产全喂入联合收割机的脱 粒、清选装置及输送槽等在遇高速切割、大喂人量或高杆高产作 物满幅作业的工况下易堵塞，造成脱粒效益低、清洁度差。一 般情况下，只能采取半幅作业或提高作物留茬高度的方法解决， 结果降低了作业质量和效率。 2 浙江省绝大多数的联合收剖机是1 3 0 系列和1 5 0 、l 印系 列的早期全喂人机型籽粒含杂率5 一6 左右，主要是因为 没有复脱和二次清选装置，籽粒清洁度与“洋马”、“久保田”等国 外名牌半喂入机型相比差距明显，与国家规定的性能指标相差 较大，属简易机型。 3 国产联合收割机对产量超过1 0 5 0 0 K k m 2 或收割未完熟 作物的适应性差，在

13、超常工况条件下，籽粒、杂草在脱清过 程中存在扬流堵塞，在清洗筛或其他的输送中及抛送运动时，常 会出现“爬坡”、“小砂丘”和累积堵塞问题。 4 全喂人脱粒部件大都采用切流滚筒或卧式轴滚筒产品 结构复杂、价格昂贵和使用可靠性不商。 3 0 5 全喂人机型的脱粒部件即脱粒滚筒的脱粒线速度过高 一般达到3 0 n s ，对谷粒反复高强度的撞击和锤打，是造成符粒 破壳、破碎率高的主要原因。 研究与发展方向： 1 采用复脱技术。作物谷粒脱粒的本质就是要破坏谷粒和 谷穗的连接关系，使谷粒从谷穗上分离出来，为了达到这个H 的，往往要同时施用几种作用力，诸如冲击、揉搓、梳刷、辗压等， 与复脱技术相比较，“单脱”

14、机型的脱粒滚筒的脱粒线速度高、破 损率高、脱净率低，分离效果差。如在2 0 0 2 年浙江省台州柳林 联合收割机公司推出了复脱滚筒减少台杂率的新技术，开拓了 国内北方广大市场。 2 采用二次清洗技术。在常用的筛子气流组合式的清 选装置，如果采用加大气流和筛子振动频率等方法，清洁提高的 同时，损失率也提高。国外品牌半喂人机型( 洋马、久保田等) 是 建立在二次脱粒( 含主滚筒、副滚筒或扩散筒) 、二次清选( 含立风 扇、吸风扇) 技术配置的基础上，最终达到高效脱粒和清选精良。 3 从技术上讲单脱与复脱、一次清选和二次清选不论是脱 粒滚筒的脱净度、柔性撞击、分离效果还是籽粒含杂率、清沽度 等技术指

15、标差距明显。因此，国产全喂人联合收割机应向复脱 与二次清选技术方向发展为全面提高国产机的作业效率，复脱 与二次清选技术应该是国产全曜人机型最基本的标准技术配 置。从根本上解决国产机型清选装置易堵、清洁度差、破损率高 的难题。 三、国产水稻联合收割机技术发展的趋势 国产水稻联台收割机的发展以全喂人( 低档机型) 、半喂人 ( 中高档机型) 、梳脱式( 中高档机型) 为主其基本结构形式不会 3 i 有大的变化，将来主要向着降低生产成本、提高作业效率、提高 产品自动化水平、提高机器利用率等方向发展。 l 提高作业效率。增加割幅：全喂人机型从1 3 0 型逐步 向1 6 0 、J 6 8 型发展；半喂

16、A 机型以2 7 9 3 5 3 K w 功率的4 行 收割机为主，并逐步向带有粮食自制装置的大功率5 行、6 行收 割机发展。提高作业速度：全喂人机型作业速度从现有的 O 5 一O 8 8 ，提高l J 5 m 瓜，半喂人梳脱式机型提高到2 3 2 5 r n s 。 2 降低整机生产成本。功率为2 7 9 3 5 3 k w 的4 行半喂 人机型，国内市场大量需要零售价1 0 万元作为主导机型，生产 厂应以提高中高档机型国产零部件的配套能力，达到降低整机 生产成本，扩大国产机型的市场占有率的目的。 3 提高主要基础件的国产化率和技术水平。国内生产的半 喂人机型基本上属于日本久保田、洋马的技术体系，这两种机型 的先进性、适用性为国产半喂人机型的发展奠定了基础。基础 件培育是全面提高国产半喂人机型技术水平的保障：如：液压 无级变速器脚、齿轮箱、液压元件、履带、高速装置等，这些基 础件的技术