黑龙江省秸秆圆捆打捆机应用现状及发展对策_孙锦秀.pdf

2023 年第 5 期农机使用与维修47黑龙江省秸秆圆捆打捆机应用现状及发展对策孙锦秀(黑龙江省农业机械工程科学研究院，哈尔滨 150081)摘要:利用秸秆圆捆打捆机将秸秆打捆外运离地具有成本低、效率高的优点，是目前黑龙江省采用比较广泛的秸秆回收方式之一，且保有量较大。对比分析了各类型圆捆机的适用范围和优缺点，重点对捡拾装置、喂入系统、打捆装置、缠绳缠网系统、装卸系统等打捆机关键部件工作稳定性进行了分析，指出了黑龙江省现有秸秆圆捆打捆机应用存在进口圆捆机市场价格高，国产圆捆机可靠性差、智能化程度低的缺点，并提出了未来圆捆打捆机应向着质高价廉、提高生产率和智能化程度方向发展的建议。关键词:秸秆;圆捆机;应用现状;对策中图分类号:S225文献标识码:Adoi:1014031/j cnki njwx202305013Application Status and Development Countermeasures of Straw ound Baler in HeilongjiangSUN Jinxiu(Heilongjiang Academy of Agricultural Machinery Sciences，Harbin 150081，China)Abstract:The use of Straw round bundle baler has the advantages of low cost and high efficiency It is one of the moreextensive straw recycling methods adopted in Heilongjiang，and the ownership is large Comparative analysis of thescope of application and advantages and disadvantages，focusing on the pickup device，feeding system，baling device，rope winding mesh system，loading and unloading system of the key parts stability is analyzed，this paper points out theexisting straw round baler in Heilongjiang province application import round baler machine high market price，domesticround baler poor reliability，low degree of intelligence shortcomings，and puts forward the future round baler should betoward high price，improve the productivity and intelligent degree direction development suggestionsKey words:straw;round baler;application status;countermeasures作者简介:孙锦秀(1970)，女，哈尔滨人，本科，高级工程师，研究方向为农业机械、农业工程。0引言黑龙江省是农业大省，也是农作物秸秆生产大省，每年农作物秸秆总产量约为 9 000 万 t，占全国总产量的 12.5%。农作物秸秆种类主要有玉米、大豆和水稻秸秆。秸秆特点是粗壮、硬质、潮湿、纤维素含量高，因此不易回收运输。在国家未出台秸秆再利用政策之前，有约 1/2 的秸秆被农民就地焚烧，不仅污染空气、破坏表层土壤，而且浪费大量宝贵的生物质能源;有约 1/3 的秸秆被联合收获机粉碎还田，但是黑龙江省冬季温度低，秸秆难以柔化发酵，不仅营养物质不易释放被植物吸收，而且影响次年播种作业;只有剩余的约 1/6 被回收外运离地。目前，国内外农业打捆机按照打捆类型主要分为两大类，一类是方捆打捆机，另一类是圆捆打捆机1。圆捆机因其体积小，重量轻，需要动力小，操作简单，工作效率高2，塑料膜包裹有利于保温加快秸秆发酵，因此成为黑龙江省农民秸秆回收的首选机械产品。调查了黑龙江省圆捆机应用现状，分析了不同圆捆机的特点，指出了圆捆机应用中存在的问题，提出了圆捆机的发展对策。1应用现状目前，黑龙江省应用的秸秆圆捆打捆机(下文简称圆捆机)按照草捆直径分为大圆捆机和小圆捆机，草捆直径大于等于 900 mm 的属于大圆捆机，直径小于 900 mm 属于小圆捆机。按照制造产地分为进口圆捆机和国产圆捆机。进口圆捆机种类多功能全，能满足不同地区、作业条件下的秸秆打捆要求，主要来源于德国、美国、法国、日本等国家，生产厂家有克拉斯、库恩、凯斯纽荷兰、约翰迪尔、爱科麦塞福格森等。进口圆捆机多为大中型打捆机，配套动力多在 110 kW 以上。人机工程智能化、自动化、机电液一体化程度都高于 国 产 圆 捆 机，售 价 高，单 价 一 般 在120 万 200 万元之间。国产圆捆机多为中小型打捆机，由于国内从事秸秆打捆机的研究和制造起步晚、起点低、技术储备不足，技术先进性和作业可靠性较进口圆捆机相对落后，除人机工程智能化、自动化水平相对较低外，作业速度和作业效率低，关键部件可靠性差，机型单一，功能不全。配套动力多在 110 kW 以下，优势在于整机和配件售价低、配48农机使用与维修2023 年第 5 期件供应有保障、售后服务及时。圆捆机是通过捡拾装置将作物秸秆收集进入打捆室，在成形腔中形成圆柱状捆包芯，驱动式钢辊顺时针转动，带动捆包芯旋转，持续喂入的秸秆在摩擦力的作用下逐渐缠绕在捆包芯上形成圆捆，当捆包缠绕到预定的尺寸，采用缠绕网对秸秆捆包进行缠绕后放出3。其产品圆柱状的秸秆捆束比方形捆束更为简单，在打捆过程当中无需打结器，所以圆捆机发生故障的概率低，工作可靠性高，机械结构相对简单，整机体积比较小。圆捆机相对于方捆机而言，其主要优点是效率比较高，动力小，需要驱动功率较低，价格较低。但是由于圆捆机是采用缠绕网对草捆进行包裹，对没有完全干枯的秸秆打捆时可能发生缠绕而造成打捆机堵塞，导致工作稳定性降低。圆柱形草捆浪费运输空间不利于降低运输成本。圆捆机根据缠绕辊工作方式不同分为外卷式和内卷式。2黑龙江省应用的机型2.1中机美诺 5120/5120k 圆捆机该机使用范围广，可用于多种软秆农作物(水稻、大豆、小麦和牧草等)秸秆打捆;生产率高，可以达到 30 捆h1;捆径尺寸可调，秸秆压缩密度可调，可以自动卸捆;绕线精准，间距可调;低平弹齿捡拾器幅宽大、动作轻柔、拾净率高，能最大程度减少作物损失。2.2蒙拓 9YX618 型超大圆捆机该机是呼伦贝尔市蒙拓农机科技股份有限公司最新研发的一款圆捆机，分为超大标准型、超大反喂入型、超大胶辊型三种机型。草捆包型紧实，同时秸秆捡拾干净彻底，采用独特的牵引装置，转弯半径小，转向灵活，转弯时与传动轴互不干扰，随意转弯。针对东北地区高寒积雪等特定作业环境，配置了高强度加粗型弹齿，保证了设备在极寒条件下的正常作业。2.3星光玉龙 9YYG 1 25 型圆草捆打捆机该机采用专利技术无凸轮传动捡拾器，构造相对简单，运行静音效果好。配置干油、稀油全自动润滑装置，对链条、轴承等部位进行定时注油润滑，保养维护更加便捷;送料搅龙上以双螺旋形式排列搅龙齿，秸秆在搅龙的持续挤压下通过刀片，双螺旋搅龙齿促使系统以滑切方式进行切割，可以避免产生负荷峰值，减小切割应力，效率更高，捡拾效果更佳。链板式压捆系统由超高强度橡胶带连接六棱柱状金属压捆杆组成，相对于滚筒式压捆系统运行平稳，效率高，草捆压实均匀、密度更大，适用于牧草、水稻、小麦、玉米等多种农作物秸秆打捆。2.4德沃 9YG 系列圆捆机该机采用的万向传动轴槽口式离合器过载后无需更换摩擦片即可恢复工作，节省大量的维修时间;手持式彩色触摸屏和采用工业机器人标准的控制系统，工作稳定、可靠，配合高精度的位移传感器，使打捆重量精确可控。智能高精度缠绕传感器能精确定位缠网圈数，大幅降低打捆成本;打捆过程全程监控，设备运行情况一目了然。尤其是关键工作部件捆包成型滚筒强度高，解决了重载荷作业滚筒易变形的技术难题。秸秆底仓采用全液压无级调节技术，可以上下浮动，自动适应作物流，并具有超流量或异物堵塞报警功能，方便清理、维护。2.5约翰迪尔 F441 圆捆机该机适用于多种作物秸秆捡拾打捆，秸秆捡拾器安装了 5 组捡拾弹齿，大幅提高了捡拾作业效率。秸秆喂入辊和推进搅龙同轴，缩短了喂入辊与捡拾器之间的距离，减少了整机长度。不锈钢材质的喂入辊表面光滑，提高了秸秆喂入顺畅度，同时降低了粘草故障率，减少了堵塞的风险。该机独具液压快速排堵技术，当发生堵塞时不必人工下车排堵，只需驾驶员通过驾驶室内的控制面板控制液压系统增加喂入辊之间的间隙进行排堵，大大提高了工作效率。2.6克拉斯 VAIANT 系列圆捆机德国克拉斯农机公司早在 1921 年就发明了其专利产品 打结嘴，应用于不同型号的打捆机中。该公司生产的 VAIANT 系列圆捆机可人工调节打捆室规格，打出尺寸不同的捆包，捆包外观规范良好。该机操作方便、可靠性高、草捆密实，生产率高，能满足不同的打捆需求。2.7库恩 VB2200 系列圆捆机采用新型整体转子显著提高了生产效率，各种作物条件下都能提供非常高的吞吐率。整体喂料转子(OPTICUT)标配 14 把(也可选配23 把)割刀，提高切割效率;全液压控制调节切割底板和刀片间隙可快速排除堵塞;渐进密度调节装置(ProgressiveDensity)解决了恒定拉力使得捆包内芯密度大外层密度小的难题，实现了捆包整体密度的一致性;传动系统经久耐用，采用了 14链条。链条维修量小、工作可靠、使用寿命长。BalePack 智能高精度打捆和缠膜系统，可选择捆网或捆绳捆绑方式;配备2023 年第 5 期农机使用与维修49作业全程监测器，作业过程可实时监控。2.8格兰 6350otor 圆捆机该机可选配 14 把切刀，将作物切得更短，以加大草捆密度;小直径喂入辊，使作物喂入更加顺畅，喂入防堵塞装置为标准配置;旋转切刀可有效切碎作物，切刀带有弹簧保护装置，运转安全可靠，可在驾驶室内进行控制;适合于重型青贮收获，有 17 个重载型压扁辊能高效完成高密度的打捆作业;传动链条自动润滑，减少维修保养时间，降低工人劳动强度，延长设备使用寿命。3圆捆机应用中存在的问题3.1缺少完善的设计理论，核心技术不成熟虽然国产圆捆机与进口圆捆机外形相似、功能接近，但是目前我国从事圆捆打捆机研发制造的大型企业较少3，国产圆捆机的科研和生产长期处于模仿进口圆捆机水平，缺少对设计理论的专门研究，设计理论没有创新，核心技术不成熟，使得国产圆捆机的最终成捆率、草捆密度一致性都比进口圆捆机低，这直接造成了秸秆压缩成捆时密度不能精确的调节控制，草捆个体之间的密度、尺寸等差异较大、散捆率较高。3.2关键部件可靠性差国产圆捆机的捆绳缠网机构是关键部件，被称作打捆机的“心脏”。国产圆捆机的捆绳缠网机构由于草捆上网装置和网卷刹车机构对网卷不能提供恒定的摩擦阻力，因而随着网卷直径增大，丝网发生松动的概率增加，从而降低了圆捆机打捆效率和可靠性。3.3国产机型单一、进口圆捆机价格偏高目前，黑龙江省应用的圆捆机全部是牵引式机型，没有自走式机型。相比较而言，自走式打捆机具有车身稳定、结构紧凑、转弯半径小、机动灵活等优点，更适宜黑龙江省农村小地块作业。从黑龙江省农民购买力来看，进口圆捆机整机价格仍然偏高，如果没有购机补贴政策支持，购买进口圆捆机仍是农民的较大负担。3.4人机工程智能化、自动化、机电液一体化水平低国产圆捆机人机工程智能化、自动化、机电液一体化水平相对进口圆捆机还存在一定的差距，主要表现在部分机型没有配备打捆机工作状态实时控制系统，操作者在拖拉机驾驶室内不能直接实现对打捆机的控制，无法实时监测打捆机的工作状态。3.5农民缺少必要的使用知识和经验秸秆打捆机需要操作者有一定的文化水平和操作经验。由于农民缺少必要的使用知识和设备维护经验，常常因操作不当降低了生产效率或者发生机械故障。4圆捆机发展对策分析4.1支持科研机构开展圆捆机理论研究国外圆捆机的研发和制造起步较早，已经形成了完善的理论体系4。国内圆捆机还处于仿制阶段，缺少理论支持。黑龙江省科技主管部门应支持鼓励省内科研机构、大专院校开展圆捆机理论研究，研制适合本地区特点的圆捆机。4.2加大资金扶持力度，增加购机补贴相对于打捆直接收益，不论是进口机还是国产机，打捆机价格都偏高。为了鼓励农民购机热情，推广秸秆回收利用，建议财政部门拓宽融资渠道，整合项目资源，加大对秸秆回收利用的资金扶持力度，增加打捆机购机补贴。4.3开展技术培训，提高农民使用技能人才是第一生产力，只有拥有高水平专业技术人才，才能实现技术创新与发展5。通过科协、学会和农机合作社组织等各类组织，协助打捆机厂家开展技术培训，培养人才，普及打捆机使用知识，提高农民使用技能。5结论黑龙江省作为农作物秸秆生产大省，大力发展应用圆捆机回收利用农作物秸秆对缓解全球能源危机和保护黑土蓝天有着重要的作用。建议黑龙江省各地农业部门根据不同的生产规模要求、不同圆捆机的技术特点和适用范围来选择相应的圆捆机，提高生产率，促进农业生产。参考文献:1 王亚波 玉米秸秆收集打捆机械化技术推广应用 J 农村经济与科技 2019，30(16):17+54 2刘文波，刘彤，何剑，等 谈秸秆打捆机推广的意义 J 农机使用与维修，2019(11):30 3 杜木军，沈从举，周艳，等 圆捆打捆机应用现状与发展趋势 J 新疆农机化，2020(1):9 12 4 郭兵 我国秸秆打捆机研究现状与展望 J 现代化农业，2020(12):60 62 5 王开生 秸秆打捆机研究现状及发展趋势 J 农机使用与维修，2022(9):30 32(04)