牧神4JZ-3600A 型自走式辣椒收获机的研制

张俊三，阿力木·买买提吐尔逊，李谦绪，李远良，徐玉龙，高森德，高 彬

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆 乌鲁木齐 830026）

随着国内辣椒种植面积的不断增加，实现辣椒的机械化收获已成为一种必然的发展趋势[1]。目前，国内辣椒收获机在整机设计及采摘装置设计方面发展较快，但国产辣椒收获机没有或者只有简单的气流式清选分离装置，从而导致初次采摘后的辣椒中混有大量的椒秆、椒叶等杂质，后期需要人工进行清选分离，费工费时、效率低，人工成本高。如不进行人工清选分离，将导致辣椒在运输、储藏过程中发生霉变严重影响辣椒的销售价格[2-3]。我公司为了迎合市场需求，开发设计了牧神4JZ-3600A 型自走式辣椒收获机，能一次完成辣椒的采摘、输送、清选、复脱、集箱和卸料装车等作业，可以有效地对采摘的辣椒、椒秆、椒叶进行分离，减小后期的人工作业强度，节省人工成本，降低含杂率，并且可以对椒秆上残留的辣椒进行二次采摘，降低损失率。该机型适用于不同地区、不同线椒和板椒品种的机械化采收，通过调整不同的采摘滚筒参数，还可以采收甜叶菊和棉桃等作物，机具的整机原理、结构及工作方式在我国尚属首例，该机可一机多用、收获效果好、收获效率高、适用性好，具有广阔的推广前景。

1 结构及工作原理

1.1 结构

牧神4JZ-3600A 型自走式辣椒收获机是我公司在吸收国内外辣椒收获机先进技术的基础上，通过功能、技术及结构集成创新，通过多年攻关试验，研制出的一种智能化辣椒收获机，它主要由割台、过桥、驾驶平台、支撑架、液压系统、液压驱动前桥、下部升运器、机架、上清选装置、后转向桥、下清选装置、清选风机、复脱滚筒、圆筒升运器、传动系统、后升运器、动力系统、料箱、电器系统、驾驶室以及操控系统等工作部件组成，产品结构如图1。

1.2 工作原理

工作时，割台采摘滚筒上的弹齿将辣椒摘落，并抛送到割台左右两侧的输送带上，两侧输送带将物料输送到过桥内部的输送带上，输送带将物料抛送到上清选装置上，长秸秆和未脱净的辣椒沿上清选辊进入复脱滚筒，其余的物料从上清选辊之间的间隙掉落到下部升运器上，下部升运器将物料送入下清选装置里；进入复脱滚筒的物料，在复脱滚筒和下部脱粒凹板的作用下，将未脱净的辣椒进行重复采摘，采摘下来的辣椒从脱粒凹板掉入下清选装置里，长秸秆和复脱后排出的物料，在复脱滚筒的作用下排到上清选装置尾部的清选辊上，再次清选完成后排到机体外面；掉入下清选装置里的物料，在下清选辊的作用下将物料中的泥土、小的碎叶和杂质，从下清选辊之间的间隙排到机体外面，其余物料沿着下清选辊进入圆筒升运器中；下清选下方安装有清选风机，将下清选辊上下来的物料进行比重清选和分离，轻的小秸秆和辣椒叶被清选风机吹出到机体之外，其余的物料进入圆筒升运器中；圆筒升运器旋转将物料传送到后升运器中，后升运器将物料抛送到料箱，料箱可先升降后再翻转卸料，将物料卸到拉运车辆上；动力系统为全车的行走系统、工作部件等提供动力源，发动机动力输出部位采用分动箱设计，为机械传动提供动力的同时也为液压驱动提供动力源；操控装置安装到驾驶室内部，方便快捷的操作各执行元件。该机具设计时主要针对不同地区、不同线椒和板椒品种的机械化采收，通过调整不同的采摘滚筒参数，还可以采收甜叶菊和棉桃等作物。

2 主要技术参数

3 技术创新及特点

（1）3.6 m 割副的不对行收获割台，作业时不受作物行距限制，适应不同地区的农艺种植结构，作业效率高，适应性好，真正解决了辣椒机械化采收的难题。

（2）割台配备柔性采摘滚筒，适应不同地区线椒和板椒品种的柔性采摘，辣椒破损率低，损失率小，采摘效率高。

（3）收获割台采用全液压无级变速驱动和液压控制升降，根据作物的品种和产量，随时调整收割速度、割台高度以及采摘滚筒转速等，有效的保证了辣椒的采摘质量。

（4）行走系统采用静液压驱动技术，动力输出采用分动箱设计，结构筒单，故障率低。

（5）全新正压系统驾驶室，配备高品质座椅和操纵箱，使得工作环境更加干净、舒适。

（6）全新加长型清选机构，能够充分分离椒秆、椒叶等杂质。

（7）新型复脱滚筒，将未脱干净的辣椒和茎杆重复脱离，减少损失率。

（8）大容积自卸式翻转料箱，料箱翻转由液压控制，可先升降后再翻转卸料，卸料高度可达4.1 m，减轻了劳动强度，减少了停车卸料的次数和卸料时间，提高了田间的运输效率和机器的生产效率。

（9）采用机电液一体化智能操控技术，实现在作业过程中能准确及时反映各关键部件的信息，当机具发生故障时，能及时监测，及时报警处理，实现智能化，数字化控制。

（10）整机采用数字化、模块化设计，有利于提高生产效率和加工质量。

（11）机具的整机原理、结构及工作方式在我国尚属首例，填补国内同类机具空白，产品整体技术水平达国内领先，通过调整不同的采摘滚筒参数,还可以采收甜叶菊和棉桃等作物，一机多用、收获效果好、收获效率高、适用性好、为农民增效、增收提供了有效途径，经济和社会效益较显著，具有广阔的推广前景。

4 试制与试验

牧神4JZ-3600A 型自走式辣椒收获机结构紧凑，加工工艺复杂，零部件数目较多。在试制过程中，根据生产零部件技术要求和难易程度进行分类，与国内百余家企业建立了配套供应关系，关键零部件制作工装模具，采用激光切割、数控加工等先进的加工设备和电泳涂装线，确保了产品加工、焊接等产品质量及生产能力要求。

2019 年9 月，完成了自走式辣椒收获机样机的试制与装配，同年10 月在新疆焉耆地区，针对不同板辣和线椒品种进行了田间收获试验，试验效果较好，辣椒成熟度90%以上，辣椒总损失率不超过5%，机械破损率不超过5．2%，含杂率不超过11%，各项性能指标都达到了产品设计要求，满足当地机械化采收的作业标准，但由于辣椒品种和成熟度的多样化，复脱滚筒和清选机构方面还需进一步优化改进。