4MZD-3型采棉打包机介绍

程敬春

（铁建重工新疆有限公司，新疆 乌鲁木齐 830009）

0 引言

棉花是主要的经济作物之一，也是重要的战略物资，在国民经济中占有重要地位。2020年我国棉花种植面积已达到3.17×106hm2，产量达5.91×106t，其商品率达到95%以上。随着我国科技水平的不断提升和劳动力成本的不断提高，棉花机械化采收水平逐步提升。由于我国棉花收获机技术较欧美地区起步较晚，采棉技术落后于欧美地区。面对当前疫情形势及国际形势的变化，我国棉花采收行业及棉花收获机技术发展受到国外制约，导致我国棉花的机械化采收作业依旧高度依赖于国外棉花收获机。

根据我国棉花产业战略布局、土地流转政策调整、种植农艺要求和市场的需求等，我公司开发研制了4MZD-3型采棉打包机。该机具有机动灵活、适应性高、作业效率高、故障率低等特点，适合农场运营使用、农机户自运营使用等。

1 结构及工作原理

4MZD-3型采棉打包机是在4MZ-6型自走式箱式采棉机和4MZD-6型采棉打包机的经验基础之上，通过采用系统优化设计、功能模块化升级、结构优化布局等技术手段研发、试制攻关并推向市场的一款智能棉花收获机。该机可一次完成棉花采摘、清杂、打包成型及放包等功能，可实现不停车放包卸棉，大大提高了采收效率。

1.1 结构

4MZD-3型采棉打包机主要由采棉头、悬挂架系统、风送系统、集棉箱、打包系统、覆膜系统、托面架、底盘行走系统、集中润滑系统、动力系统、液压系统、电气系统等组成，整机结构如图1。

图1 4MZD-3采棉打包机结构示意

1.2 工作原理

本机具有3个采棉头，可同时采收3行棉花，适合行距760 mm。采棉头上安装有电子仿形机构，可根据地面起伏情况自动调节采收高度，以保证低枝花的采净率。在采收作业时，棉株经分禾器分行后进入采棉头内，采棉滚筒中高速转动的摘锭将棉花从棉株上摘下，经由脱棉盘机构将采摘的棉花从摘锭上脱下，再通过风送系统将棉花送至集棉箱内。当集棉量达到设定值时，棉花被喂入系统送入打包系统内，经由打包系统压实成型、覆上包膜后，棉包自动降落到托面架上。驾驶员可在适合的位置将棉包放下，以便转场运输。

2 部件及整机参数

2.1 打包箱体的设计

打包箱体作为4MZD-3型采棉打包机的核心部件之一，其主要组成部分有前箱体、后箱体、打包带、打包辊及液压电器元件等（结构示意如图2），其作用是由打包带、打包辊将棉花压实、成型为圆形棉捆，在棉捆外包覆上打包膜而形成棉包，打包完成后自动将棉包放到托面架上。打包后的棉花便于搬运，同时避免了棉花二次落地夹杂。在综合考量整机结构特点，充分考虑采收作业时提高打包膜利用率、减少油耗、提高整机灵活性等因素的前提下，将棉包直径设计为500mm～2000mm，棉包宽度为2000mm，棉包重量为190kg～1500kg，棉包密度≥200kg/m3。

图2 打包箱体结构示意

2.2 整机参数

4MZD-3型采棉打包机的主要技术参数如下：

3 技术创新及特点

（1）采用符合国Ⅳ排放标准的294 kW发动机，动力充沛，能够满足各部件的功率需求，同时减少了有害气体的排放量；

（2）采用集成式手柄、按键式自动换挡、自动对行系统，操作简单、便于维修保养，提高了作业效率、降低了驾驶员的疲劳度；

（3）配备采棉头电子自动仿形系统、采摘速度智能匹配系统、重点工位可视检测系统、故障预警系统以及安全保护系统等，降低了设备的故障率、提高了设备的安全防护性能；

（4）配备采收亩数计量系统，实现采收亩数实时计量功能；

（5）实现棉花采收、打包一体功能，避免二次操作影响棉花质量的可能性，可有效控制采收棉花质量的一致性。

4 试验及结论

为了验证设计参数、测定整机性能，2021年多台4MZD-3型采棉打包机分赴胡杨河市、奎屯市、喀什市及新湖农场等多地展开采收作业，经过长时间的连续作业得出结论：4MZD-3型采棉打包机作业质量符合相关国家标准、行业标准及鉴定大纲的相关要求（采净率≥93%、籽棉含杂率≤11%、撞落棉率≤2.5%,棉包密度≥190 kg/m3），满足设计和使用要求。棉包测量参数见表2。

表2 棉包测量参数表