9QS-4.7型自走式棉稈收獲機(jī)的研制

孫延智

（新疆中收農(nóng)牧機(jī)械有限公司，新疆 烏魯木齊830013）

9QS-4.7型自走式棉稈收獲機(jī)的研制

孫延智

（新疆中收農(nóng)牧機(jī)械有限公司，新疆 烏魯木齊830013）

為提高新疆大面積棉花秸稈收割及回收再利用率，遏制秸稈焚燒蔓延，新疆中收農(nóng)牧機(jī)械有限公司設(shè)計(jì)了一種新型高效的自走式棉稈收獲機(jī)，文中介紹了該機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了該機(jī)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求以及適應(yīng)當(dāng)前秸稈飼用的需求。

自走式；棉稈收獲機(jī)；棉稈飼用；研制

0 引言

新疆每年棉花的種植面積達(dá)166.67萬hm2，棉花采摘之后，剩余大量的棉花秸稈沒有得到合理有效的利用，基本采用粉碎還田的方式處理，棉花秸稈的處理也成為種植戶最頭疼的事。如果能夠合理利用棉花秸稈資源，將會(huì)對(duì)保護(hù)環(huán)境，節(jié)約資源，增加農(nóng)民收入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到重要作用。

第二次中央新疆工作座談會(huì)及自治區(qū)黨委農(nóng)村工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)，新疆需加快畜牧業(yè)向現(xiàn)代化畜牧業(yè)轉(zhuǎn)變步伐，把畜牧業(yè)發(fā)展成新疆重要的支柱產(chǎn)業(yè)，構(gòu)建新疆千億規(guī)模畜牧產(chǎn)業(yè)。然而新疆大力發(fā)展畜牧業(yè)當(dāng)前仍面臨著關(guān)鍵的問題—牛羊的飼草問題，飼料供應(yīng)短缺成為制約畜牧業(yè)發(fā)展的主要因素。

在自治區(qū)農(nóng)辦、瑪納斯縣畜牧局的指導(dǎo)下，我公司會(huì)同新疆農(nóng)科院微生物所對(duì)棉花秸稈進(jìn)行營養(yǎng)成分分析（檢查報(bào)告編號(hào)[2011]農(nóng)質(zhì)檢核（國）字第0016號(hào)），分析測(cè)算棉稈中粗蛋白、纖維素、鈣、磷等營養(yǎng)成分較高。如將棉稈揉搓粉碎后飼喂或通過微生物發(fā)酵作為牛羊飼料，既解決了農(nóng)民棉稈收獲的煩惱，也彌補(bǔ)了飼草短缺的問題。由于棉桿質(zhì)地較堅(jiān)硬，適口性差，傳統(tǒng)式散放的牛羊主要采食嫩枝、棉葉、棉桃殼，造成了棉稈的大量余留，因此需用正確的揉搓粉碎方式，才能獲取適口性較好的棉稈飼料。當(dāng)前棉稈作為牛羊飼料逐漸被養(yǎng)殖戶認(rèn)可，但由于棉稈的收割、揉搓粉碎、運(yùn)輸?shù)冗^程費(fèi)時(shí)費(fèi)力，人工成本高，制約了棉稈作為飼料的有效利用。新疆中收農(nóng)牧機(jī)械有限公司針對(duì)新疆大量棉花秸稈資源浪費(fèi)及新疆飼草短缺的問題，自主研發(fā)了一款新型高效的農(nóng)牧產(chǎn)品9QS-4.7型自走式棉桿收獲機(jī)，此機(jī)型適應(yīng)性強(qiáng)、作業(yè)效率高、收獲效果好，粉碎的棉花秸稈更適合作為飼料，不僅實(shí)現(xiàn)棉花秸稈收獲的機(jī)械化作業(yè)，而且推動(dòng)了畜牧業(yè)的大力發(fā)展。

1 整機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

9QS-4.7型自走式棉稈收獲機(jī)主要由撥禾輪、割臺(tái)、駕駛室、過橋裝置、駕駛平臺(tái)、底盤、揉切粉碎室、拋送裝置、行走變速輪裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)及新型散熱裝置、燃油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及電器系統(tǒng)等組成。具體結(jié)構(gòu)及組成見圖1。

工作原理：在收割作物秸稈時(shí)采用雙擺環(huán)往復(fù)式切割將作物切斷后，經(jīng)偏心彈齒式撥禾輪向后扶持，通過割臺(tái)攪龍送進(jìn)過橋裝置，過橋裝置對(duì)物料進(jìn)行初步揉搓粉碎后，物料均勻地進(jìn)入粉碎室，粉碎室結(jié)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)多刀式，凹板揉搓后進(jìn)入拋送裝置，拋送裝置自身具備揉搓功能，對(duì)物料進(jìn)行再次揉搓后將物料拋送到裝載車上。

圖1 9QS-4.7型自走式棉桿收獲機(jī)結(jié)構(gòu)示意

圖2 過橋裝配結(jié)構(gòu)

過橋型式為多滾筒式，其主要結(jié)構(gòu)有過橋殼體、第一滾筒、第二滾筒、搓板組合、第三滾筒裝配、第四滾筒裝配等部分組成。其工作原理是，第一滾筒逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)通過滾筒上的鋸齒將割臺(tái)攪龍喂入的物料沿過橋底板輸送到第二滾筒，物料經(jīng)過第二滾筒時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的甩刀和搓板產(chǎn)生的阻尼作用對(duì)物料進(jìn)行初步揉搓、粉切并均勻地送入第三滾筒，再經(jīng)第三滾筒的甩刀和搓板作用二次揉切，通過第四滾筒輸送到主機(jī)內(nèi)。

2 主要技術(shù)參數(shù)

3 技術(shù)創(chuàng)新

（1）采用5 m割幅割臺(tái)，雙擺環(huán)往復(fù)式割刀[1]，割臺(tái)兩側(cè)動(dòng)力均勻，喂入量大，通過螺旋葉片攪龍集中喂入過橋，不僅提高收獲效率，更滿足大面積棉花秸稈收獲的需要。

（2）采用多滾筒式過橋初步揉搓粉碎，針對(duì)棉稈木質(zhì)素含量高，且較為堅(jiān)硬的特點(diǎn)，而且物料輸送均勻，通過性好。揉切粉碎室中采用“人”字型刀片的動(dòng)刀滾筒高速切削作用[2,5]，通過在帶有定刀的揉搓凹板的揉搓作用下，很容易使堅(jiān)硬的棉稈揉切為適口性好的牛羊飼料，保證物料揉搓粉碎效果，重點(diǎn)解決了棉稈不易切割揉搓效果差的技術(shù)問題。滿足飼用要求同時(shí)簡化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、降低故障點(diǎn)、提高產(chǎn)品可靠性適應(yīng)性。

（3）拋送裝置采用葉片式拋送葉輪，粉碎揉搓后的物料進(jìn)入拋送室后，在拋送輪的高速旋轉(zhuǎn)下，經(jīng)傾斜8°的人字形，不重合、雙排列葉片集中向過渡筒出料口中心拋送[3]。其中物料在葉片上獲得能量，通過離心作用進(jìn)入拋送裝置的直管階段，高速旋轉(zhuǎn)的葉片在拋扔物料的同時(shí)，產(chǎn)生氣流輔助輸送物料，物料離開出料直管后與偏轉(zhuǎn)彎管外弧壁碰撞，然后在離心力作用下與氣流分離[4,6]，沿外弧壁滑移直到被拋離機(jī)體。此拋送結(jié)構(gòu)拋送效率高，通暢性好，可以滿足遠(yuǎn)距離裝載的要求。

（4）此機(jī)型采用公司最新研發(fā)的農(nóng)用發(fā)動(dòng)機(jī)高效自動(dòng)除塵散熱裝置，依靠發(fā)動(dòng)機(jī)自帶的吸流風(fēng)扇在工作中形成的氣流作為除塵散熱裝置中風(fēng)扇的動(dòng)力，從而風(fēng)扇帶動(dòng)吸塵裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)吸塵嘴轉(zhuǎn)至密封網(wǎng)板內(nèi)置的減壓板位置時(shí)，附著在散熱網(wǎng)板上雜物的吸附力會(huì)相對(duì)減少[6]，通過刷子和外置風(fēng)機(jī)吸力作用將雜質(zhì)、棉葉、灰塵等清除。此裝置保證了氣流的流通和水箱的散熱，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)在惡劣的田間環(huán)境下能正常工作，延長了發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，相比傳統(tǒng)的農(nóng)用除塵散熱裝置的除塵率提高了60%左右。

4 試驗(yàn)情況

2015年該機(jī)分別在托克遜、五家渠、哈密等地方進(jìn)行田間試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中收割棉稈133．33 hm2，收割效果獲得種植戶及養(yǎng)殖戶高度認(rèn)可。收割后的棉稈柔軟、細(xì)碎、物料適口性好。該機(jī)生產(chǎn)效率平均達(dá)到2．7 hm2/h，破碎率可達(dá)85%，揉搓率78%（表1）。試驗(yàn)證明，本機(jī)性能指標(biāo)和作業(yè)效率達(dá)到使用要求，主要設(shè)計(jì)參數(shù)和部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。本機(jī)適用于新疆大面積棉秸稈的機(jī)械化收獲作業(yè)，解決了牛羊飼草問題，推動(dòng)了新疆農(nóng)牧循環(huán)可持續(xù)發(fā)展，具有很好的作業(yè)效果和應(yīng)用前景。

Developing of9QS-4.7 self-propelled Cotton Straw Harvester

SUN Yan-zhi

(Xinjiang Zhongshou agricultural mechinery Co.,Ltd.Urumqi830013,Xinjiang,China.)

To increase the straw utilization and prevent the pollution which is caused from straw burning, we developed a newtype of self- propelled cotton straw havester. This text introduces the structure, the operation principle, the characteristics andthe parameters of this machine. The test proved that the function of this machine has achieved the design requirement, thismachine can also meet the demand of straw feeding.

Self-propelled;Cotton straw harvester;Cotton straw feeding;Developing

10.13620/j.cnki.issn1007-7782.2016.04.003

S225.91+2

A

1007-7782（2016）04-0009-03

2016-05-06