甘蔗提升機的適用性和發展思路

蔣秋嬋

(廣西機械工業研究院，廣西 南寧 530001)

世界上大多數的發達國家，在20世紀60年代先后實現了農業機械化和農業現代化。這些發達國家，能夠較早或較快的實現農業現代化，主要是有發達的生產力和先進的科技支撐，能適應社會生產力和社會發展的需求。比起西方發達國家，我國發展農業機械化的時間和發展水平，還遠遠落后，我國實現農業機械化，仍然任重道遠。

1 我國發展農業機械化的重要性

我國是一個具有中國特色的社會主義國家，農業是我國國民經濟的基礎，只有農業穩定發展，國民經濟才能快速發展。重視、加強、發展農業生產，是增強國民經濟基礎的大政方針。農業新技術的有效實施和廣泛應用，必須依靠機械化才能得到較好的實現。現代科學技術向前跨越一步，就能夠使農業生產力大幅度的提高。大力發展現代農業，必須依靠科技進步，科技進步離不開農業機械化。只有用現代科學技術改造傳統農業，用現代物質條件裝備農業，才是發展現代農業最直接與最有效的途徑。

農業機械化的發展，可以促進農民增收。中國農業勞動力，占全國勞動力的比重約為47%。而已經實現了農業機械化和農業現代化的發達國家，由于農業機械的不斷創新和廣泛應用，大幅度地提高了勞動生產率，使得農業勞動力占全社會從業人員的比重均小于8%。

從國外與國內機械化發展情況比較，在農業機械化水平高的地方，農民收入相對比較高，農民的生活相對比較富裕。農業機械是先進的生產工具，是整個社會文明和進步的重要標志。發展農業機械化，代表了農村生產手段和生產方式的變革，是推進新農村建設、構建和諧社會新農村的重要內容。農業機械化是現代農業發展的重要物質基礎，農業勞動生產率的高低，與農業現代化水平的高低有著密切聯系。采用機械化作業，可以提高農業生產效率，降低生產成本，提升農業產業水平。農業機械化生產，還可以提高農產品品質，對保證食品安全產生有著非常積極的影響。使用安全高效的農業機械，加大推進農機化標準作業，可以全面提高農產品品質。

總而言之，要實現農業的現代化，必須大力發展農業機械化，快速提升農業勞動生產率，用現代物質條件裝備農業，提高農業生產的機械化水平。

2 甘蔗糖業的生產現狀

甘蔗是世界最主要的糖料作物之一。據國家農業部近幾年統計資料：世界蔗糖年產量約1.2億t，占食糖總產量的79%左右。世界上約有120多個國家和地區生產蔗糖，其中巴西、印度、中國、美國、澳大利亞、泰國等國，是蔗糖產量最大的國家。我國是世界第三大產糖大國和食糖消費大國，占世界食糖總產和總消費量的7%左右，蔗糖年產量大約有1 400萬t。

甘蔗是我國最主要的糖料作物，主要種植于熱帶和亞熱帶地區的廣東、廣西、臺灣、福建、貴州、云南、湖南、湖北、四川、浙江、江西等省區。據國家統計資料：甘蔗種植面積占我國糖料種植面積的85%以上，蔗糖產量占食糖總產量的90%。廣西、廣東、云南、海南這4省區，是我國的甘蔗主要產區。這些主產區氣候條件適宜，甘蔗種植面積占全國甘蔗種植面積的93%以上。其中廣西壯族自治區的甘蔗種植面積最大，占全國甘蔗種植面積的62%以上。甘蔗糖業在我國農業經濟中占有著重要的地位，已成為我國主產蔗區經濟發展，特別是農村經濟發展的重要支柱，有助于提高蔗區財政收入和實現農民增收。

3 甘蔗種植機械化能有效降低生產成本

隨著我國近幾年來甘蔗種植面積和產糖量的大幅度提高，甘蔗種植業勞動力負荷年均隨之增長。但隨著農村勞動力大量轉移，勞動力數量的下降和勞動強度的劇增，導致勞動力成本占甘蔗生產成本的比重不斷提高，造成了蔗糖產業的巨大壓力。造成蔗糖生產成本高的主要原因還包括：

（1）蔗田單戶種植面積過小，蔗農集約種植經營水平低，使糖廠蔗糖原料成本高；

（2）甘蔗砍伐多為手工化，砍伐成本過高。

世界上許多產糖大國甘蔗生產機械化程度高，減少了繁重勞動力，提高了生產效率，同時降低了甘蔗生產成本。而我國大部份甘蔗種植區機械化程度不高。

以廣西甘蔗種植為例，廣西所處的地理位置有著獨特的優勢，作為我國最大的甘蔗種植區，也是全球最適宜種植甘蔗的地區之一，但機械化程度幾乎為零。廣西蔗區的生產主體，大部份是依靠人工作業來完成，農村的單家獨戶，以個體種植小規模生產為主，蔗田大小不一，作物不連片，全靠人力手工完成種、耕、伐、收全過程。甘蔗生長到榨季的后期，如不及時收割，甘蔗的糖份會損失，使制糖生產成本大幅度上升，甘蔗收割的完全人工作業，嚴重地制約著廣西蔗糖業的發展。

而實現甘蔗收割機械化，榨季時提供給糖廠的甘蔗原料量穩定，糖廠生產能高負荷連續穩定地運行，有效縮短了榨季生產周期，避免了榨季后期甘蔗糖份不必要的損失，穩定甘蔗出糖率。

總體來說，制糖產業未來的發展趨勢，應該圍繞降低甘蔗種植成本，增加技術投入，推廣機械化作業，發展甘蔗種植標準化生產基地，提高甘蔗的單位面積產量，推行甘蔗產業化經營模式，這樣才能有效降低制糖生產成本，確保農民增產增收。

4 甘蔗提升機的應用和發展趨勢

要促進甘蔗生產機械化，使我國糖業健康發展，必須要加快農業機械化新技術的普及應用。甘蔗種植采用機械化作業流程為：整地，種植，中耕培土，植保，灌溉，收獲。

其中收獲采用甘蔗聯合收割機、裝載提升機、田間及公路運輸車輛等來完成收割、剝葉、切段、打包、輸送等機械化收獲作業。甘蔗切段后必須在24 h內壓榨，否則甘蔗糖份就會損失。甘蔗提升機屬于農業機械化的先進生產工具，是甘蔗聯合收割機械成套設備的組合，是甘蔗生產流程中收獲期的裝載提升設備，主要作用是把已經切段裝入布袋的甘蔗裝上運輸車。

對于緩坡地和大面積地塊，如廣西桂中南地區的農墾、地方農場、規模化經營的甘蔗生產基地，主要采取農墾系統或糖廠組建機械化服務隊等作業經營模式。適宜采用大規模機械化設備，重點發展大型多功能聯合作業，以大型收割機為主，配套大型裝載提升機收集裝車。

對于地塊較小的緩坡地、丘陵地，如廣東湛江農村和農場部分小地塊，海南部分縣的小平坡地。采取專業戶經營或服務隊等作業經營模式。適宜中等規模機械化設備，重點發展輕簡型機械化生產，采用甘蔗聯合收割機，配套中型裝載提升機收集裝車。

對于坡耕地，窄小地塊。如桂南及桂西山區的窄小地塊。采取農民自營和微小型機械服務隊的作業模式。比較適宜小規模部分機械化和小型半機械化設備，采用人力手推式微型甘蔗割鋪機，配套小型裝載提升機收集裝車。

當前，我國各地甘蔗種植區，在國家和政府的大力支持下，不斷地結合本地的實際情況，及時組織引導和協調原來小而分散的蔗田，進行連片園田化建設，推廣每畝田/噸糖的甘蔗良種，不斷擴大種植面積，以提高蔗農收入和滿足糖廠擴大生產的需要。

從以上分析來看，不論是大面積地塊還是窄小地塊，我國少部分地區開始逐步使用甘蔗聯合收割機，但配套使用裝運提升機的卻為極少數，大部分地區甘蔗收獲還是靠人工裝車，勞動強度大，效率低。

在東南亞，如泰國等國家以及印度的產糖區，地形地貌與中國產糖區比較相似，目前其甘蔗收割也是人工砍伐、裝運。因此，我國大部分地區以及一些國家和地區，是甘蔗提升機的巨大市場。

5 甘蔗提升機的設計理念

為適應市場需求，廣西機械工業研究院與廣西泛特國際貿易有限公司共同合作，由日本公司提供技術支持，廣西機械工業研究院制作，研發了一款小型甘蔗提升機。

這款小型提升機在緩坡地、大面積地塊以及較小的緩坡地、丘陵地塊都能運作。根據不同地區蔗田的地形地貌，對于超大面積的甘蔗田，大型聯合收割機可以開到甘蔗地里進行收割作業后直接裝車，大型聯合收割機附帶有輸送機構，直接把收割好的甘蔗輸送上運輸車。但對于較小的緩坡地、丘陵地塊，使用大型聯合收割機根本不能實現，只能使用小型收割機配套小型提升機來實現，小型收割機把甘蔗收割后切段打包，再利用提升機吊上運輸車。

這款甘蔗提升機的底盤，選用山東福田雷沃國際重工股份有限公司生產的雷沃TD904型拖拉機底盤。福田雷沃重工是一家以工程機械、農業裝備、車輛為主體業務的大型產業裝備制造企業，該機型匹配名優發動機，發動機功率66.2 kW，動力強勁；具有雙速動力輸出，輸出軸為760～1 000 r/min；加強型底盤，強度可靠；采用16+8梭式換檔，嚙合套換檔，速度配置更合理；離合器采用德國進口，性能更可靠；全液壓轉向操作系統，操作靈活可靠；雙油缸強壓式提升器，提升可靠性高；有獨立的液壓供油系統，雙路液壓輸出；前后輪距可調節，適應高地隙，作業地勢通過性好，能有效滿足蔗田坡耕地，窄小地塊作業形式；選用轎車通用的電器組合開關，操作方便；配置150 L下置雙油箱，容積大，有效滿足了作業需求。適應性廣，適用于農田作業。提升機外型如圖1。

圖1 甘蔗提升機外型圖

前后輪胎選擇了大型農用車人字形輪胎，前輪型號為12.4-24，后輪型號為16.9-34。雖然甘蔗提升機行駛速度要求不高，但其使用條件苛刻，經常行駛于狀況不良的田間小路和堅硬的留茬地或石子山路，甚至是無路面的道路，輪胎易被劃傷或割破；另一個特點是間歇作業，里程短，但使用期較長，因此要求輪胎具有較好的耐屈撓龜裂和耐老化性能。

甘蔗提升機提升架，由日本公司提供技術資料。該提升架結構是日本方面經對多個甘蔗種植國家收割期使用的提升機設備進行市場調研后，總結出的設計方案。提升架由三大部件組成：

（1）固定支架；

（2）提升支架；

（3）伸縮支架。

其中，固定支架采用150 mm×150 mm×6 mm型鋼組焊；提升支架采用150 mm×100 mm×6 mm型鋼組焊，由兩個液壓油缸提升；伸縮支架由6 mm厚的鋼板折成六角形管狀，由伸縮內管（伸縮臂）與伸縮外管配套，加長液壓油缸推動。為了使伸縮臂運動自如，減少內外管摩擦阻力，還專門在外管外端頭及內管里端頭改進設計方案，設計了方形滑塊結構。整個提升架結構簡單，堅實牢靠。提升架見圖2。

圖2 甘蔗提升架外型圖

甘蔗提升機提升架配有3個油缸：一個臂伸縮油缸，行程2 680 mm；另兩個是支架舉升同步頂起油缸，行程500 mm。底盤廠家（雷沃公司）根據這3個油缸的使用性能，配備一個帶多路換向閥的904機型—液壓和底盤共油的普通型提升器，這種機型的儲油量80 L，流量大，能滿足油缸的使用。

甘蔗提升機還配備了一臺無線電子吊秤，電子吊秤的工作原理是，當物體吊掛在吊鉤上時，壓力施給傳感器，CPU根據鍵盤命令以及程序，將這種結果輸出到顯示器，用以t為單位的最大量程表示。

電子吊秤主要功能：有分類存儲功能，可以存儲10個貨號，每種貨號999磅次，一共有10×999次，具有累加、累減、可刪除任意貨號的任意磅次的錯誤累加值；串口輸出功能，可以連接大屏幕和電腦；實時監控秤體重量；儀表欠壓和無信號自動關機；有良好的動態稱重性能，不因重物的晃動而影響稱重結果；配置多種打印格式，方便稱重數據統計；配無線遙控器，人機界面，中文提示，方便操作。

這款甘蔗提升機，整車結構設計合理，可提升甘蔗總質量1 t，提升高度達4～4.5 m，液壓操作簡單方便，安全可靠。整車行走平穩可靠，很適合在緩坡地、大面積地塊以及較小的緩坡地、丘陵地塊的蔗田里進行收割作業。

6 甘蔗提升機的市場前景

查閱近年甘蔗種植及產糖量資料可知，我國甘蔗產量約為1.30億t，東南亞和印度等國家的甘蔗產量累計為3.80億t。若其中有60%以上的甘蔗，是應用甘蔗聯合收割機砍伐，并配套提升機裝車的話，每臺機器在一個榨期內砍伐量按1.15億t計算，甘蔗提升機市場需求量高達2.70萬臺以上。而且隨著我國各地區蔗田連片園化建設的逐步擴大，對甘蔗提升機的需求量，每年都有上升的趨勢。

7 結束語

甘蔗機械化設備的投入資金較大，靠農民自投資金難度較大，主要靠農墾系統或糖廠組建機械化服務隊、專業戶經營公司投資。各地制糖企業把握好目前難得的發展機遇，有效地提升廣西區蔗糖業的國際競爭力，對促進廣西的經濟發展乃至全國的糖業發展，有著十分重要的意義。

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