水稻收获机的发展现状及前景

孟欣

摘要：概述水稻收获机的主要类型，介绍全喂入式和半喂入水稻联合收获机的结构、特点、优势、劣势，展望水稻收获机的研制趋势及发展前景，为水稻收获机的选用提供技术参考。

关键词：收获机；水稻；结构；发展前景；分类

中图分类号：S225.4 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2016）09-0022-03

近年来，随着水稻全程收获机械化的稳步推进，水稻收获机械化也获得了空前的发展。尤其是高产超级杂交水稻的大面积推广，要求联合收获机在保证良好的作业性能的同时，向大喂入量、高效率方向发展。

1 水稻收获机的分类

目前，根据不同的分类方式，水稻收获机主要分为以下几种类型：

1） 按喂入方式，可分为全喂入式联合收获机和半喂入式联合收获机。全喂入式联合收获机结构简单，成本低廉，适合地形较好的平原地区大面积作业；半喂入式联合收获机生产效率高，收获损失小，适用范围更加广泛。

2） 按配置结构，可分为自走式和背负式两种。背负式收获机主要与手扶拖拉机、四轮拖拉机配套使用，以拖拉机作为动力，降低了购机成本。自走式收获机工作稳定、效率高，已经逐渐取代背负式收获机，成为水稻收获机的主要发展趋势。

3） 按行走方式，可分为轮式和履带式两种。轮式收获机的行走机构结构简单，成本较低，在长江以北土质较好的平原地带以及田地分散的丘陵山区地带使用较为普遍；履带式收获机的行走机构附着力强，适宜在泥地和水田中作业。

4） 按脱粒方式，可分为梳脱收获机和喂入式收获机两种。喂入式收获即先将植株割下后整体经过脱粒装置进行脱粒；而梳脱收获机又称为割前脱粒，即先进行脱粒操作，再将植株割下。梳脱收获可以大大减少进入脱离装置中的物料的草谷比例，从而减少功率消耗，提高工作效率。

2 水稻联合收获机

水稻联合收获机主要分为全喂入式和半喂入式两大类。两者的优劣势对比见表1。

无论是全喂入式水稻联合收获机还是半喂入水稻联合收获机，核心工作部件均为脱粒分离、清选装置，其工作指标直接影响整机性能。

目前，脱粒装置有切流、横轴流、纵轴流、切流和轴流联合等形式。切流脱粒装置采用大间隙、较低转速结构，可先将作物中的易脱籽粒先脱下来，以减少籽粒破损率，作物中的难脱籽粒进入纵轴流滚筒进行复脱。

纵轴流滚筒转速较高，脱粒能力较强，滚筒沿机器纵向布置，物流路径较长，可保证籽粒能得到充分的脱粒和分离，有效减少夹带损失，提高脱净率。因此，该装置能满足大喂入量、高效和高性能作业要求。

2.1 半喂入式联合收获机

半喂入式联合收获机用夹持输送装置夹住谷物茎秆，只将穗部喂入滚筒，并沿滚筒轴线方向运动进行脱粒。由于茎秆不进入脱离器，因而简化了结构，降低了功率消耗，并保持了茎秆的完整性；但对进入脱粒装置前的茎秆整齐度要求较高。这种型式的联合收获机生产率较低，目前尚不能超过2 kg/s的喂入量，因此主要用于小型水稻联合收获机。半喂人式宜积极发展国产机型，不宜盲目模仿追求现代化，要善于简化。

2.2 全喂入式联合收获机

全喂入式联合收获机作业时，谷物茎稈和穗头全部喂入脱粒装置进行脱粒。按谷物通过滚筒的方向不同，全喂入式水稻联合收获机可分为切流滚筒型和轴流滚筒型两种。

联合收获机的传统型式是切流滚筒型，即谷物沿旋转滚筒的前部切线方向喂入，经几分之一秒时间脱粒后，沿滚筒后部切线方向排出。现在大部分联合收获机均采用这种型式。

近年来，国内外有一些联合收获机开始采用轴流滚筒型式，即谷物从滚筒轴的一端喂入，沿滚筒的轴向作螺旋状运动，一边脱粒，一边分离。它通过滚筒的时间较长，最后从滚筒轴的另一端排出。这种型式可以省去联合收获机中庞大的逐稿器，缩小联合收获机的体积和减轻机重，且大豆、玉米、小麦和水稻等多种作物均能通用。全喂人式宜用轴流的脱粒—分离滚筒，小型者以横置、大型者以纵置为宜。

3 水稻联合收获机发展趋势

近年来，传统型联合收获机在结构方面进行改进，机器的性能不断提高。新的科学技术不断应用于水稻联合收获机，使机器的适应性、可靠性、操作舒适性和安全性不断改善。

3.1 高度系列化、通用化

世界上绝大多数的联合收获机生产厂家，均成系列地生产各规格联合收获机，生产率和配用动力由小到大，收台的割幅也不同。除根据不同产量配用不同幅宽的水稻收割台外，还配有小麦、大豆、玉米等专用收割台。由于机具高度系列化、通用化，不仅能满足不同要求用户的需要，而且便于组织专业化生产，大大提高生产能力。

3.2 自走、高效、大型化

国外许多公司都生产大型的自走式联合收获机。我国中小型悬挂式联合收获机发展迅速，机型较多。日本近年来生产的几乎全部是半喂入式联合收获机。

3.3 分离清选能力增强

为提高脱粒装置的脱粒与分离能力，滚筒的直径和惯量有加大的趋向。现有联合收获机的滚筒直径多在450～650 mm之间，个别达到8O0 mm。增加滚筒的转动惯量，提高滚筒工作的稳定性。凹板包角也从90～100°增加到100～120°，并尽量加大凹板的筛孔率，使凹板分离达到85%～90%。

3.4 普遍采用先进技术

联合收获机上广泛采用先进技术，这是当代产品发展的重要特点。

静液压传动有许多优点：可以无级调节拨禾轮的转速和机器行走速度，发动机距驱动轮较远时，静液压驱动可以简化传动机构。

联合收获机必须高效率、高质量和高可靠性，才能及时完成收获作业。为此，现代联合收获机上广泛采用自动控制和监视装置。

机器的传动广泛采用橡胶联组三角带，传动功率大，使用方便，可利用张紧轮式离合器，简化传动结构。采用超低压轮胎以提高通过湿地的能力，选用半履带或橡胶履带行走装置。

采用新型发动机，功率大、质量轻。广泛采用外球面轴承，减少轴的加工量，并大大缩短保养时间。

3.5 坡地型联合收获机逐步发展

许多公司除改进基本机型结构使之能在坡度较小的田间工作，又在系列产品中增添专用于坡地工作的变型。有的能在横坡上作业时保持机身呈水平状态。有的在横坡和纵坡都能保持机身呈水平状态。

参考文献

[1] 徐立章，李耀明，孙朋朋，庞靖履带式全喂入水稻联合收获机振动测试与分析[J].农业工程学报，2014（8）：49-55.

[2] 柳琪.全喂入水稻联合收获机为为何长盛不衰[J].当代农机，2015（8）：42-44.

[3] 鲁宾.日本水稻收获机配备日益完善[J].农机科技推广，2013（9）：50.