4YZ—2型折腰转向式多功能玉米收获机的研制

孙国范

摘要：为了解决山区丘陵地域玉米收获机械化问题，研制一种4YZ-2型折腰转向式多功能玉米收获机。介绍该机具的结构设计与主要技术参数，阐述其技术特点及创新点，通过生产和应用试验，验证该机具的可靠性与适应性，以期为该机具的大面积推广提供参考。

关键词：农业机械；玉米收获机；多功能；设计；试验；推广

中图分类号：S225.5+1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）06-0014-03

抚顺市位于辽宁东部山区，是辽宁省重要的水源涵养地和生态绿色屏障，“八山一水半分田，半分道路和庄园”是抚顺市的经典描述。抚顺市约有农田10.00万hm2，可机耕面积占80%。玉米种植面积近6.67万hm2，均为高低起伏不平的偏坡地。当前约有60%的玉米种植实现了机械播种，但是受地形影响，玉米收获机械化率不足6%。玉米收获机械化在抚顺地区还未能很好地应用，主要是因为玉米收获作业机具不过关，特别是缺少合适的山区丘陵地带玉米收获机型。收获机械化是实现玉米全程机械化的关键，农民迫切需要适用于山区丘陵地域的玉米收获机具，因此，研制高效、适用的山区丘陵地域玉米收获机械意义重大、前景广阔。

本项目研制一种4YZ-2型折腰转向式多功能玉米收获机，在一台主机上就能进行玉米秸秆粉碎还田、同步摘穗剥皮、穗棒回收作业，更换部件可进行耕整地、播种及装载、清淤等农田工程作业，避免了其他同类产品的“干活1个月、休闲11个月”的状况，在生产中可取得一定的经济收入和社会效益。

1 4YZ-2型多功能玉米收获机的结构设计及技术参数

1.1 整机结构

4YZ-2型折腰转向式多功能玉米收获机采用自主专利——折腰转向技术，一机多用，自主创新，为国内首创。该机具主要由动力机构、前后机架、折腰转向机构、液压系统、机械传动系统、割台、提升机构、剥皮机和果穗箱等组成。动力机构为36.8 kW（50马力）常柴发动机，提供整机动力。前后机架由方钢、角钢、U型板和纵向中心轴等组成，主要起连接动力机构和工作机械的作用。折腰转向机构主要由液压泵、优先阀、液压转向机、液压缸、高压胶管构成，其功能为灵活地完成转弯动作。液压系统由液压泵、控制阀、优先阀、多路阀、液压缸、高压胶管等构成，主要功能为控制割台和果穗箱升降。机械传动系统由变速箱、分动箱、连接轴、前后车桥、链轮链条、齿轮、皮带轮等构成，为行走和割台等提供动力。秸秆还田机构设计为一根滚刀轴，沿轴向均匀分布（间隔120°）3组刀片，每组有3个刀片，完成对秸秆的切割与粉碎。摘穗机构由框架及2组拉茎链条、摘穗辊等构成，可一次完成2垄玉米的拉茎摘穗。提升机构由链轮、链条、橡胶刮板等构成，主要完成果穗提升和把带皮果穗喂入剥皮机。剥皮机构由8根橡胶辊构成，每4根为一组，每2根胶辊转向相反，相互啮合，可完成2垄玉米果穗的剥皮。果穗箱由方管、铁板和液压缸等构成，主要用于剥皮后的果穗的储存，装满后由升降油缸升起自动装入运输车辆。该机具动力传输流程为：发动机→变速箱→十字联接轴→角向变速箱→摘穗机构。

1.2 技术参数

4YZ-2型折腰转向式多功能玉米收获机的主要技术参数见表1。

2 技术特点及创新点

2.1 技术特点

1） 本项目设计的玉米收获机在作业、运输、卸粮过程中十分灵活，使用安全可靠。转弯半径仅为4.05

m；标准四驱，动力强劲；整机重心低，空载重心0.80 m、满载重心0.85 m，在30°偏坡仍可安全作业（国家要求25°以上坡耕地5 a内退耕还林还草）。该机具不仅适于平原大块地，也适于小地块、坡耕地田间使用。

2） 针对当前农民文化素质不高的特点，该机具操作简单、维修方便。

3） 该机具可进行不对行收获，既不影响收获质量，又不降低生产效率。

4） 该机具能收获高湿玉米（子粒含水率40%左右），果穗及子粒破碎率不超国家标准。

5） 收获的玉米穗中没有过多的茎叶，可有效防止玉米霉变。

6） 机组有较好的强度和刚度，可适应恶劣的田间道路。

7） 收获机可同时对秸秆进行高质量的还田处理。

2.2 生产适用范围

该机具适用于所有大田玉米收获，尤其适用于丘陵地区，对小地块、山地、坡地可实现无死角收获。作业内容主要包括秸秆粉碎、果穗摘收剥皮、果穗回收等，更换作业部件可进行旋耕、起垄、中耕打药等农田作业和装载、铲运等农田基本建设。最佳作业速度范围为1.1～1.7 km/h。

2.3 创新点

1） 液压助力折腰转向系统转弯半径小，仅为4.05 m。整机满载重心低于0.85 m，对坡地的坡度适应能力可以达到30°。

2） 标准四轮驱动具有较强的通过性、稳定性和适用性，在行走系统和机具稳定性等方面进行了创新。

3） 更换收获机部件后，可用于农田耕整地、起垄、播种、镇压、打药；亦可进行装载、平地等小型工程作业。

3 生产试验

3.1 生产试验标准

4YZ-2型折腰转向式多功能玉米收获机的设计、型号规定、性能试验和指标设定是按照《GB/T 21962—2008玉米收获机械技术条件》《GB/T 21961—2008玉米收获机械试验方法》等国家标准和《JBT 6681—1993机械行业标准 玉米收获》等行业标准进行的。公司严格按照标准组织生产并进行检验，确保设备的技术性和安全性。

3.2 生产试验结果

2015年9月初在抚顺市顺城区会元乡，对该机具进行了收获试验、验收，作业效果良好，达到了设计要求和预期标准，试验获得成功。该机具的设计突出考虑了我国农村土地特点，并结合农村劳动力人口结构特点，融合环保、节能、工业装备农业，重点解决机具替代劳动力并降低劳动强度问题，研究方向正确，技术优势明显，适用范围广阔。

4 推广应用情况

4YZ-2型折腰转向式多功能玉米收获机从2013年开始在辽宁、吉林和黑龙江等地进行了试验，目前在东北地区部分农村进行了小批量推广，累计销售30余台。在抚顺地区的试验作业面积就达到53.3 hm2以上，作业内容主要包括秸秆粉碎还田、玉米果穗采摘及回收等。实践证明，该机具轻便灵活、操作简单，可由一个成年劳动者独立控制进行相关农田作业，不仅适用于高低起伏不平小地块、山地、坡地之用，在平原大块地效率更高，具有很大的推广空间。

参考文献

[1] 孙国生.多功能自走式玉米青（黄）贮联合收获机研制与推广应用[J].农业工程，2012（5）：14-16.

[2] 刘广荣.多功能玉米收获机[J].农家参谋，2000（6）：15.

[3] 施骥.辽宁省玉米收获机械化的制约因素及发展建议[J].农业科技与装备，2012（5）：85-86.Research on 4YZ-2 Type Mult

Abstract： In order to solve the problem of maize harvesting machinery in mountainous and hilly area， 4YZ-2 type multifunctional maize harvesting machine with roll-waist to change direction was developed. This paper introduced the machine physical design and the main technical parameters， verified its reliability and adaptation， so as to provide reference for the machine large area promotion.

Key words： agricultural machinery； maize harvesting machine； multifunction； design； test； promotion