[01331315]无链式玉米收获秸秆还田装置研究与应用

1、课题来源与背景

玉米是我国主要的农作物之一，全国种植面积约25000khm2。长期以来，由于各地区的玉米种植行距不统一，收获工艺不同，机器可靠性和适应性差等诸多因素，严重影响了玉米收获机械在我国的推广使用，成为制约农业机械化发展的瓶颈。导致这一瓶颈的原因：（1）玉米收获机适应性差，不能很好地适应不同地、不同种植规格要求，不能实现不对行收获；（2）玉米联合收获机可靠性差，连续工作无故障时间短，降低有效工作时间。

为了解决制约玉米机械收获的瓶颈问题，2005年开始研发无链式不对行玉米机械收获技术，研发出“4YB-3型悬挂式玉米联合收获机”，于2006年通过山东省科技厅组织的科技成果鉴定。在此基础上，承担了国家科技支撑计划项目“现代化农业与机械化耕作技术研究与示范（2006BAD28B02）”，以自主知识产权“无链式玉米收获秸秆还田装置”技术为基础，研发出4YZ-4A型自走式收获机，分别在山东昌邑、辽宁沈阳、山东庆云等地进行了试验示范，2008年通过山东省科技厅组织的科技成果鉴定。

2、技术原理及性能指标

技术原理。

拨禾指式玉米摘穗茎秆切碎装置主要由分禾器、拨禾指轮、上下螺旋辊、摘穗板、拉茎辊、立轴式甩刀、护罩及传动装置等部件组成。基于先切断秸秆、再分禾摘穗的原理，提高了玉米收获机的行距适应性。

作业时分禾器将玉米植株分禾，并导入到拨禾指和立轴式甩刀，由立轴式甩刀将玉米植株切断，经拨禾指将其拨送到螺旋辊，在拨禾轮与上、下螺旋辊的作用下将玉米植株送入摘穗装置（由摘穗板和拉茎辊组成），摘下的果穗被拨禾指向后拨送到横向输送器，再经升运器将果穗输送到果穗箱；被拉茎辊拽下的茎秆由立轴式甩刀切碎后抛撒还田。

性能指标：适应收获行距30～80cm，籽粒破碎率0.34%，籽粒损失率0.33%，果穗损失率1.33%，茎杆切碎合格率96.9%；4YZ-4A型，配套动力81 kw，收获割道数4个，生产率1.02hm2/h；4YB-3型悬挂式玉米收获机，配套动力59 kw，生产率0.67hm2/h。

3、技术的创造性与先进性

（1）针对我国玉米种植区域大，玉米种植行距、模式和规模差异大，行距适应性成为严重制约我国玉米收获机械化发展状况瓶颈。

本项目基于先切断秸秆、再分禾摘穗的原理，建立了玉米收获机行距适应性数学模型，为研制不对行玉米收获装置奠定了坚实的基础。

发明了无链式玉米收获秸秆还田装置，通过分禾器、拨禾轮与摘穗机构的组合，实现了先切断秸秆、再分禾输送摘穗技术原理，提高了收获机对玉米种植行距的适应性，摒弃传统玉米收获机链式分禾输送摘穗结构对行距适应性的限制，消除了输送链易断链、堵塞等问题，提高了机器的可靠性。

发明了与摘穗机构组合的甩刀式秸秆粉碎装置，实现了在摘穗的过程中进行秸秆切碎并抛散还田，与传统秸秆还田机相比，减少了秸秆切碎次数和打击土壤造成的刀刃磨损，降低了动力消耗。

本发明装置为玉米果穗摘收、秸秆切碎单元体结构，可根据不同动力组成各种幅宽应用于玉米收获机上。

授权发明专利“无链式玉米收获秸秆还田装置（专利号：ZL200610045370.2）”1项，实用新型专利4项。

经山东省科学技术厅组织的科技成果认为，4YZ-4A型自走式玉米收获机既适用于一年两熟地区、又能用于高产垄作区玉米机械化收获作业，区域适应性强，总体技术水平达到国内领先;

4YB-3型悬挂式玉米联合收获机，整机主要技术指标达到国际先进水平;

4、技术的成熟程度，适用范围和安全性 拨禾指式不对行玉米摘穗茎秆切碎技术的研究，应用该技术研制出4YB-3型悬挂式玉米联合收获机和4YZ-4A型自走式玉米收获机，通过在山东、辽宁等地的试验示范证明该技术成熟度高，适用于我国玉米主产区的玉米机械化收获。

该技术及研发的机具经权威部门检测符合国家相关安全标准，安全性高。