4MZD-3型采棉打包機介紹

程敬春

（鐵建重工新疆有限公司，新疆 烏魯木齊 830009）

0 引言

棉花是主要的經濟作物之一，也是重要的戰略物資，在國民經濟中占有重要地位。2020年我國棉花種植面積已達到3.17×106hm2，產量達5.91×106t，其商品率達到95%以上。隨著我國科技水平的不斷提升和勞動力成本的不斷提高，棉花機械化采收水平逐步提升。由于我國棉花收獲機技術較歐美地區起步較晚，采棉技術落后于歐美地區。面對當前疫情形勢及國際形勢的變化，我國棉花采收行業及棉花收獲機技術發展受到國外制約，導致我國棉花的機械化采收作業依舊高度依賴于國外棉花收獲機。

根據我國棉花產業戰略布局、土地流轉政策調整、種植農藝要求和市場的需求等，我公司開發研制了4MZD-3型采棉打包機。該機具有機動靈活、適應性高、作業效率高、故障率低等特點，適合農場運營使用、農機戶自運營使用等。

1 結構及工作原理

4MZD-3型采棉打包機是在4MZ-6型自走式箱式采棉機和4MZD-6型采棉打包機的經驗基礎之上，通過采用系統優化設計、功能模塊化升級、結構優化布局等技術手段研發、試制攻關并推向市場的一款智能棉花收獲機。該機可一次完成棉花采摘、清雜、打包成型及放包等功能，可實現不停車放包卸棉，大大提高了采收效率。

1.1 結構

4MZD-3型采棉打包機主要由采棉頭、懸掛架系統、風送系統、集棉箱、打包系統、覆膜系統、托面架、底盤行走系統、集中潤滑系統、動力系統、液壓系統、電氣系統等組成，整機結構如圖1。

圖1 4MZD-3采棉打包機結構示意

1.2 工作原理

本機具有3個采棉頭，可同時采收3行棉花，適合行距760 mm。采棉頭上安裝有電子仿形機構，可根據地面起伏情況自動調節采收高度，以保證低枝花的采凈率。在采收作業時，棉株經分禾器分行后進入采棉頭內，采棉滾筒中高速轉動的摘錠將棉花從棉株上摘下，經由脫棉盤機構將采摘的棉花從摘錠上脫下，再通過風送系統將棉花送至集棉箱內。當集棉量達到設定值時，棉花被喂入系統送入打包系統內，經由打包系統壓實成型、覆上包膜后，棉包自動降落到托面架上。駕駛員可在適合的位置將棉包放下，以便轉場運輸。

2 部件及整機參數

2.1 打包箱體的設計

打包箱體作為4MZD-3型采棉打包機的核心部件之一，其主要組成部分有前箱體、后箱體、打包帶、打包輥及液壓電器元件等（結構示意如圖2），其作用是由打包帶、打包輥將棉花壓實、成型為圓形棉捆，在棉捆外包覆上打包膜而形成棉包，打包完成后自動將棉包放到托面架上。打包后的棉花便于搬運，同時避免了棉花二次落地夾雜。在綜合考量整機結構特點，充分考慮采收作業時提高打包膜利用率、減少油耗、提高整機靈活性等因素的前提下，將棉包直徑設計為500mm～2000mm，棉包寬度為2000mm，棉包重量為190kg～1500kg，棉包密度≥200kg/m3。

圖2 打包箱體結構示意

2.2 整機參數

4MZD-3型采棉打包機的主要技術參數如下：

3 技術創新及特點

（1）采用符合國Ⅳ排放標準的294 kW發動機，動力充沛，能夠滿足各部件的功率需求，同時減少了有害氣體的排放量；

（2）采用集成式手柄、按鍵式自動換擋、自動對行系統，操作簡單、便于維修保養，提高了作業效率、降低了駕駛員的疲勞度；

（3）配備采棉頭電子自動仿形系統、采摘速度智能匹配系統、重點工位可視檢測系統、故障預警系統以及安全保護系統等，降低了設備的故障率、提高了設備的安全防護性能；

（4）配備采收畝數計量系統，實現采收畝數實時計量功能；

（5）實現棉花采收、打包一體功能，避免二次操作影響棉花質量的可能性，可有效控制采收棉花質量的一致性。

4 試驗及結論

為了驗證設計參數、測定整機性能，2021年多臺4MZD-3型采棉打包機分赴胡楊河市、奎屯市、喀什市及新湖農場等多地展開采收作業，經過長時間的連續作業得出結論：4MZD-3型采棉打包機作業質量符合相關國家標準、行業標準及鑒定大綱的相關要求（采凈率≥93%、籽棉含雜率≤11%、撞落棉率≤2.5%,棉包密度≥190 kg/m3），滿足設計和使用要求。棉包測量參數見表2。

表2 棉包測量參數表