秸秆收获粉碎压捆机的研制及推广应用前景

李连辉

（滦南县农业农村局 河北 滦南 063500）

1 农作物秸秆利用现状及亟待解决的问题

我国农作物秸秆资源量大，但目前有些仅作为燃料用，甚至在田间焚烧，造成了资源浪费。我国的秸秆综合利用现仍处于起步阶段，利用方式主要有作为农村生活燃料和畜牧饲料，以及用于工业造纸和造肥还田等几个方面。其中农村生活燃料是主要用途，随着牲畜饲养产业的兴起，秸秆饲料的比例在秸秆综合利用中也占有越来越多的份额。石油能源是目前世界的主要能源，但随着石油开采量的增加，能源短缺已成为世界性难题，而且使用化石能源也给环境带来严重污染。生物质能源(如秸秆生物发电)被认为是最有前景并且污染小的可再生能源，受到越来越多的关注。

因农作物秸秆及饲草资源物料松散、容积密度小，收集、运输困难，运输时亏吨现象严重。所以，在农作物秸秆综合利用和产业化发展进程中，应首先需要解决收集储运问题。

针对目前畜牧业、生物发电等行业对农作物秸秆综合利用的需求，为解决我国农作物秸秆及饲草资源在运输中的物料松散、容积密度小、收集及运输困难等问题，从改进机械适用性、降低能耗、提高压捆机使用性能及自动化程度等方面入手，研制出与我国农田农艺相结合，实现切割、捡拾、揉搓、输送、压缩、打捆等一体化作业的秸秆收获粉碎压捆机迫在眉睫。

2 秸秆收获粉碎压捆机的研制

2.1 压捆机设计要求

2.1.1 总体要求。在技术上对传统的秸秆压捆机进行了改进，形成集切割、捡拾、揉搓、压缩、打捆一体化作业为一体的对称结构的牵引收获式秸秆压捆机，解决了农作物秸秆收获、运输中费时费工的难题。

2.1.2 技术要求。①同时完成收割、捡拾、揉搓、压缩、打捆等多道工序，需要充足的动力保障，设计以90以上马力四轮拖拉机为动力；②捡拾揉搓机构同时完成秸秆的切割捡拾，将秸秆揉搓成丝状物，采用设计独特的“锤爪式”结构，提高了工作可靠性和效率；③设计由飞轮通过曲柄连杆机构驱动压缩活塞完成压捆工作，利用拖拉机的动力输出轴输入动力，并经过传动箱降速增扭后传给飞轮，其成本较液压驱动、电机驱动等其他驱动方式大大降低；④设计可自主调节式秸秆捆密度的控制器，可根据作物秸秆的品种、含水率等条件来调整秸秆捆密度；⑤设计采用带有安全摩擦的离合器和自动打捆机构；⑥使整机具有良好的纵轴对称性，行驶稳定性好，容易牵引，能适应在多种地块上作业。

2.2 产品技术关键

2.2.1 设计出锤爪式捡拾揉搓滚筒，一次完成切割、捡拾、揉搓等几道工序，不仅解决作物收割时劳动力浪费的问题，而且可以捡拾农田里的倒伏秸秆，适用性广，结构先进、新颖。

2.2.2 设计出“圆孔筛式”输送喂入机构，利用曲柄摇杆机构驱动喂入拨叉，将堆积在喂入口处的丝状秸秆添加到压捆室，同时将锤爪式滚筒在工作运转时所产生的气流卸掉。

2.2.3 采用弹簧加载式秸秆捆密度控制器来调节秸秆捆的密度，操作简单、使用可靠。

2.2.4 采用安全摩擦离合器控制活塞压缩行程的过载，保护压捆机免受损坏。

2.2.5 设计打捆针安全保护装置，利用安全剪切螺栓保护压捆机不致于因为超载而损坏。

2.3 创新点

2.3.1 该机采用“锤爪式”捡拾粉碎机构、螺旋输送机构及压捆机构，可一次完成田间秸秆的收割、捡拾、粉碎、输送、压捆等联合作业。

2.3.2 设计了“圆孔筛式”输送喂入结构，秸秆输送顺畅，降低了功耗，并可有效分离秸秆中的泥土杂质。

2.3.3 通过更换不同的捡拾部件，实现不同作物秸秆的捡拾压捆作业，提高了机械的综合利润率。

2.4 产品主要技术指标。生产效率达到3～5 t/h；产品工作幅宽达到2 000 mm；作业行驶速度可达4～7 km/h，成捆率大于95%，能成捆形为1 000 mm×450 mm，秸秆损失率≤6%。

3 推广应用前景

该压捆机已生产样机并进行了销售，通过用户反馈，其生产率为3.7 t/h，成捆率100%，总损失率5.7%，草捆密度141.6 kg/m2，达到并优于设计要求，普遍反映良好，用户满意度高。应用结果表明，工作性能稳定、可靠，满足性能指标要求和用户需求。每台机器年利润可达30万元以上，经济效益显著。此外，该项目具有显著的节水节能和环保的特点，符合国家节能减排和环境保护政策，是国家大力提倡的节能减排技术改进设备，且该机是秸秆利用亟需产品，具有良好的社会效益、生态效益和经济效益，其应用推广前景广阔。