4Y-2型立式整稈玉米收割機的設計與研究

蔡中華

（黑龍江省勃農興達機械有限公司，黑龍江 勃利 154500）

目前，國內外的玉米收割機以大型自走式為主，黑龍江省也采用這種機型，其缺點是機器成本高，秸稈粉碎后因地溫低，不易腐爛，秸稈不能回收再利用，影響來年的種植。

2007~2013年黑龍江省勃農興達機械有限公司與黑龍江省農業機械維修研究所共同研制了4Y-2型立式整稈玉米收割機，并進行了玉米的采收試驗和性能測試，試驗效果良好，各項測試指標均達到了設計要求。

1 基本結構與工作原理

1.1 基本結構

4Y-2型立式整稈玉米收割機的整機結構由割臺、一級升運器、二級升運器、剝皮機和液壓缸等組成，該機結構緊湊，設計精良，組裝方便。4Y-2型立式整稈玉米收割機采用與35.3 kW（48馬力）有液壓升降系統和動力輸出的小四輪拖拉機背復式機架連接（圖 1）。

圖1 4Y-2型立式整稈玉米收割機結構

1.2 工作原理

4Y-2型立式整稈玉米收割機的動力來自拖拉機，由拖拉機動力輸出軸傳遞給收割機主傳動箱，再由主傳動箱向前分配給割臺、摘穗輥和一級升運器，向后分配給剝皮機和二級升運器。首先割臺將玉米秸稈割斷輸送到右側，秸稈由摘穗輥拋至右側，成條狀，苞葉果穗由摘穗輥摘下進入一級升運器。然后苞葉果穗由一級升運器輸送到剝皮機上，經過傾斜旋轉的剝皮輥，苞葉被一片一片撕下落于往復篩上，往復篩將苞葉和剝落的玉米粒分離，苞葉排出機外，而玉米粒落入集糧倉，去掉苞皮的果穗被二級升運器再次提升送入運輸車內。

2 主要技術參數

外形尺寸（長×寬×高，mm）8 370×1 750×3 300

整機重量（kg）1 800

配套動力（拖拉機，kW）35.3

作業行數2

適應行距（cm）60～70

最大卸果穗高度（m）2.2

純小時生產率（hm2/h）0.3～0.6

總損失率（%） ≤4

苞葉剝凈率（%） ≥85

最大作業速度（km/h）4.5

燃油油耗量（kg/hm2）12

運輸最大離地間隙（mm）365

運輸型式 背負式

3 技術創新點

4Y-2型立式整稈玉米收割機與以往的收割機相比，有獨特的優勢，采用立式割臺、往復式割刀及立式摘穗結構，可以完整的保留秸稈，有效的降低動力消耗。收獲時可將摘完果穗的秸稈橫放成條，果穗去掉苞皮葉，并輸送到果穗運輸車內。

（1）該機設計為立式割臺、立式摘穗輥結構（圖2）。動力消耗小，傳動簡單、可靠，便于維修。能夠實現收獲后保留整稈。這種結構的割臺相對于臥式割臺果穗損失和破損少。

圖2 立式摘穗輥結構

（2）摘穗輥采用不等徑結構。采用該結構可以很好的控制果穗摘下后的行進方向，接穗效果好。

（3）割臺扶禾器撥禾裝置采用軟硬雙撥禾輪結構（圖3）。該結構確保玉米稈順暢，有效被送入撥禾鏈，撥禾更可靠。

（4）割臺強制喂入裝置采用不等速鏈條結構。該結構保證摘穗輥從玉米果穗根部摘穗，減少果穗破損。

（5）剝皮機加清選往復結構（圖4）。該結構可將剝皮機剝皮過程產生的剝落籽粒從玉米苞葉中分離出來，避免籽粒裹走，確保顆粒歸倉。

（6）往復篩下設計風機（圖4）。該風機設計可將下落籽粒中的雜物清除，使集糧倉中的籽粒干凈，減少集糧倉清理次數。

圖4 剝皮機總裝結構

（7）摘穗輥底部加裝強行排雜裝置（圖5）。該結構將落入摘穗輥底部雜物強行排出，實現了排雜功能保證摘穗輥排稈順暢不堵塞。

圖5 強行排雜裝置結構

4 試驗結果

2011年10月下旬，項目組在黑龍江省勃農興達公司試驗田對4Y-2型立式整稈玉米收割機進行了田間試驗與性能測試。試驗對象為種植模式0.65m×0.30m（行距×株距）的玉米地。通過試驗、試制和改進，4Y-2型立式整稈玉米收割機達到了設計的要求，作業性能穩定，配套動力合理，工作可靠，各部件安裝、調整方便，特別適合于北方壟作玉米的收獲。現該產品已批量生產，主要在黑龍江省和遼寧省推廣應用。一投放市場就受到農戶及專家好評，并于2008年獲得10項國家實用新型專利。