牧神4JZ-3600A 型自走式辣椒收獲機的研制

張俊三，阿力木·買買提吐爾遜，李謙緒，李遠良，徐玉龍，高森德，高 彬

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆 烏魯木齊 830026）

隨著國內辣椒種植面積的不斷增加，實現辣椒的機械化收獲已成為一種必然的發展趨勢[1]。目前，國內辣椒收獲機在整機設計及采摘裝置設計方面發展較快，但國產辣椒收獲機沒有或者只有簡單的氣流式清選分離裝置，從而導致初次采摘后的辣椒中混有大量的椒稈、椒葉等雜質，后期需要人工進行清選分離，費工費時、效率低，人工成本高。如不進行人工清選分離，將導致辣椒在運輸、儲藏過程中發生霉變嚴重影響辣椒的銷售價格[2-3]。我公司為了迎合市場需求，開發設計了牧神4JZ-3600A 型自走式辣椒收獲機，能一次完成辣椒的采摘、輸送、清選、復脫、集箱和卸料裝車等作業，可以有效地對采摘的辣椒、椒稈、椒葉進行分離，減小后期的人工作業強度，節省人工成本，降低含雜率，并且可以對椒稈上殘留的辣椒進行二次采摘，降低損失率。該機型適用于不同地區、不同線椒和板椒品種的機械化采收，通過調整不同的采摘滾筒參數，還可以采收甜葉菊和棉桃等作物，機具的整機原理、結構及工作方式在我國尚屬首例，該機可一機多用、收獲效果好、收獲效率高、適用性好，具有廣闊的推廣前景。

1 結構及工作原理

1.1 結構

牧神4JZ-3600A 型自走式辣椒收獲機是我公司在吸收國內外辣椒收獲機先進技術的基礎上，通過功能、技術及結構集成創新，通過多年攻關試驗，研制出的一種智能化辣椒收獲機，它主要由割臺、過橋、駕駛平臺、支撐架、液壓系統、液壓驅動前橋、下部升運器、機架、上清選裝置、后轉向橋、下清選裝置、清選風機、復脫滾筒、圓筒升運器、傳動系統、后升運器、動力系統、料箱、電器系統、駕駛室以及操控系統等工作部件組成，產品結構如圖1。

1.2 工作原理

工作時，割臺采摘滾筒上的彈齒將辣椒摘落，并拋送到割臺左右兩側的輸送帶上，兩側輸送帶將物料輸送到過橋內部的輸送帶上，輸送帶將物料拋送到上清選裝置上，長秸稈和未脫凈的辣椒沿上清選輥進入復脫滾筒，其余的物料從上清選輥之間的間隙掉落到下部升運器上，下部升運器將物料送入下清選裝置里；進入復脫滾筒的物料，在復脫滾筒和下部脫粒凹板的作用下，將未脫凈的辣椒進行重復采摘，采摘下來的辣椒從脫粒凹板掉入下清選裝置里，長秸稈和復脫后排出的物料，在復脫滾筒的作用下排到上清選裝置尾部的清選輥上，再次清選完成后排到機體外面；掉入下清選裝置里的物料，在下清選輥的作用下將物料中的泥土、小的碎葉和雜質，從下清選輥之間的間隙排到機體外面，其余物料沿著下清選輥進入圓筒升運器中；下清選下方安裝有清選風機，將下清選輥上下來的物料進行比重清選和分離，輕的小秸稈和辣椒葉被清選風機吹出到機體之外，其余的物料進入圓筒升運器中；圓筒升運器旋轉將物料傳送到后升運器中，后升運器將物料拋送到料箱，料箱可先升降后再翻轉卸料，將物料卸到拉運車輛上；動力系統為全車的行走系統、工作部件等提供動力源，發動機動力輸出部位采用分動箱設計，為機械傳動提供動力的同時也為液壓驅動提供動力源；操控裝置安裝到駕駛室內部，方便快捷的操作各執行元件。該機具設計時主要針對不同地區、不同線椒和板椒品種的機械化采收，通過調整不同的采摘滾筒參數，還可以采收甜葉菊和棉桃等作物。

2 主要技術參數

3 技術創新及特點

（1）3.6 m 割副的不對行收獲割臺，作業時不受作物行距限制，適應不同地區的農藝種植結構，作業效率高，適應性好，真正解決了辣椒機械化采收的難題。

（2）割臺配備柔性采摘滾筒，適應不同地區線椒和板椒品種的柔性采摘，辣椒破損率低，損失率小，采摘效率高。

（3）收獲割臺采用全液壓無級變速驅動和液壓控制升降，根據作物的品種和產量，隨時調整收割速度、割臺高度以及采摘滾筒轉速等，有效的保證了辣椒的采摘質量。

（4）行走系統采用靜液壓驅動技術，動力輸出采用分動箱設計，結構筒單，故障率低。

（5）全新正壓系統駕駛室，配備高品質座椅和操縱箱，使得工作環境更加干凈、舒適。

（6）全新加長型清選機構，能夠充分分離椒稈、椒葉等雜質。

（7）新型復脫滾筒，將未脫干凈的辣椒和莖桿重復脫離，減少損失率。

（8）大容積自卸式翻轉料箱，料箱翻轉由液壓控制，可先升降后再翻轉卸料，卸料高度可達4.1 m，減輕了勞動強度，減少了停車卸料的次數和卸料時間，提高了田間的運輸效率和機器的生產效率。

（9）采用機電液一體化智能操控技術，實現在作業過程中能準確及時反映各關鍵部件的信息，當機具發生故障時，能及時監測，及時報警處理，實現智能化，數字化控制。

（10）整機采用數字化、模塊化設計，有利于提高生產效率和加工質量。

（11）機具的整機原理、結構及工作方式在我國尚屬首例，填補國內同類機具空白，產品整體技術水平達國內領先，通過調整不同的采摘滾筒參數,還可以采收甜葉菊和棉桃等作物，一機多用、收獲效果好、收獲效率高、適用性好、為農民增效、增收提供了有效途徑，經濟和社會效益較顯著，具有廣闊的推廣前景。

4 試制與試驗

牧神4JZ-3600A 型自走式辣椒收獲機結構緊湊，加工工藝復雜，零部件數目較多。在試制過程中，根據生產零部件技術要求和難易程度進行分類，與國內百余家企業建立了配套供應關系，關鍵零部件制作工裝模具，采用激光切割、數控加工等先進的加工設備和電泳涂裝線，確保了產品加工、焊接等產品質量及生產能力要求。

2019 年9 月，完成了自走式辣椒收獲機樣機的試制與裝配，同年10 月在新疆焉耆地區，針對不同板辣和線椒品種進行了田間收獲試驗，試驗效果較好，辣椒成熟度90%以上，辣椒總損失率不超過5%，機械破損率不超過5．2%，含雜率不超過11%，各項性能指標都達到了產品設計要求，滿足當地機械化采收的作業標準，但由于辣椒品種和成熟度的多樣化，復脫滾筒和清選機構方面還需進一步優化改進。