秸稈收獲粉碎壓捆機的研制及推廣應用前景

李連輝

（灤南縣農業農村局 河北 灤南 063500）

1 農作物秸稈利用現狀及亟待解決的問題

我國農作物秸稈資源量大，但目前有些僅作為燃料用，甚至在田間焚燒，造成了資源浪費。我國的秸稈綜合利用現仍處于起步階段，利用方式主要有作為農村生活燃料和畜牧飼料，以及用于工業造紙和造肥還田等幾個方面。其中農村生活燃料是主要用途，隨著牲畜飼養產業的興起，秸稈飼料的比例在秸稈綜合利用中也占有越來越多的份額。石油能源是目前世界的主要能源，但隨著石油開采量的增加，能源短缺已成為世界性難題，而且使用化石能源也給環境帶來嚴重污染。生物質能源(如秸稈生物發電)被認為是最有前景并且污染小的可再生能源，受到越來越多的關注。

因農作物秸稈及飼草資源物料松散、容積密度小，收集、運輸困難，運輸時虧噸現象嚴重。所以，在農作物秸稈綜合利用和產業化發展進程中，應首先需要解決收集儲運問題。

針對目前畜牧業、生物發電等行業對農作物秸稈綜合利用的需求，為解決我國農作物秸稈及飼草資源在運輸中的物料松散、容積密度小、收集及運輸困難等問題，從改進機械適用性、降低能耗、提高壓捆機使用性能及自動化程度等方面入手，研制出與我國農田農藝相結合，實現切割、撿拾、揉搓、輸送、壓縮、打捆等一體化作業的秸稈收獲粉碎壓捆機迫在眉睫。

2 秸稈收獲粉碎壓捆機的研制

2.1 壓捆機設計要求

2.1.1 總體要求。在技術上對傳統的秸稈壓捆機進行了改進，形成集切割、撿拾、揉搓、壓縮、打捆一體化作業為一體的對稱結構的牽引收獲式秸稈壓捆機，解決了農作物秸稈收獲、運輸中費時費工的難題。

2.1.2 技術要求。①同時完成收割、撿拾、揉搓、壓縮、打捆等多道工序，需要充足的動力保障，設計以90以上馬力四輪拖拉機為動力；②撿拾揉搓機構同時完成秸稈的切割撿拾，將秸稈揉搓成絲狀物，采用設計獨特的“錘爪式”結構，提高了工作可靠性和效率；③設計由飛輪通過曲柄連桿機構驅動壓縮活塞完成壓捆工作，利用拖拉機的動力輸出軸輸入動力，并經過傳動箱降速增扭后傳給飛輪，其成本較液壓驅動、電機驅動等其他驅動方式大大降低；④設計可自主調節式秸稈捆密度的控制器，可根據作物秸稈的品種、含水率等條件來調整秸稈捆密度；⑤設計采用帶有安全摩擦的離合器和自動打捆機構；⑥使整機具有良好的縱軸對稱性，行駛穩定性好，容易牽引，能適應在多種地塊上作業。

2.2 產品技術關鍵

2.2.1 設計出錘爪式撿拾揉搓滾筒，一次完成切割、撿拾、揉搓等幾道工序，不僅解決作物收割時勞動力浪費的問題，而且可以撿拾農田里的倒伏秸稈，適用性廣，結構先進、新穎。

2.2.2 設計出“圓孔篩式”輸送喂入機構，利用曲柄搖桿機構驅動喂入撥叉，將堆積在喂入口處的絲狀秸稈添加到壓捆室，同時將錘爪式滾筒在工作運轉時所產生的氣流卸掉。

2.2.3 采用彈簧加載式秸稈捆密度控制器來調節秸稈捆的密度，操作簡單、使用可靠。

2.2.4 采用安全摩擦離合器控制活塞壓縮行程的過載，保護壓捆機免受損壞。

2.2.5 設計打捆針安全保護裝置，利用安全剪切螺栓保護壓捆機不致于因為超載而損壞。

2.3 創新點

2.3.1 該機采用“錘爪式”撿拾粉碎機構、螺旋輸送機構及壓捆機構，可一次完成田間秸稈的收割、撿拾、粉碎、輸送、壓捆等聯合作業。

2.3.2 設計了“圓孔篩式”輸送喂入結構，秸稈輸送順暢，降低了功耗，并可有效分離秸稈中的泥土雜質。

2.3.3 通過更換不同的撿拾部件，實現不同作物秸稈的撿拾壓捆作業，提高了機械的綜合利潤率。

2.4 產品主要技術指標。生產效率達到3～5 t/h；產品工作幅寬達到2 000 mm；作業行駛速度可達4～7 km/h，成捆率大于95%，能成捆形為1 000 mm×450 mm，秸稈損失率≤6%。

3 推廣應用前景

該壓捆機已生產樣機并進行了銷售，通過用戶反饋，其生產率為3.7 t/h，成捆率100%，總損失率5.7%，草捆密度141.6 kg/m2，達到并優于設計要求，普遍反映良好，用戶滿意度高。應用結果表明，工作性能穩定、可靠，滿足性能指標要求和用戶需求。每臺機器年利潤可達30萬元以上，經濟效益顯著。此外，該項目具有顯著的節水節能和環保的特點，符合國家節能減排和環境保護政策，是國家大力提倡的節能減排技術改進設備，且該機是秸稈利用亟需產品，具有良好的社會效益、生態效益和經濟效益，其應用推廣前景廣闊。