4Y-2型立式整秆玉米收割机的设计与研究

蔡中华

（黑龙江省勃农兴达机械有限公司，黑龙江 勃利 154500）

目前，国内外的玉米收割机以大型自走式为主，黑龙江省也采用这种机型，其缺点是机器成本高，秸秆粉碎后因地温低，不易腐烂，秸秆不能回收再利用，影响来年的种植。

2007~2013年黑龙江省勃农兴达机械有限公司与黑龙江省农业机械维修研究所共同研制了4Y-2型立式整秆玉米收割机，并进行了玉米的采收试验和性能测试，试验效果良好，各项测试指标均达到了设计要求。

1 基本结构与工作原理

1.1 基本结构

4Y-2型立式整秆玉米收割机的整机结构由割台、一级升运器、二级升运器、剥皮机和液压缸等组成，该机结构紧凑，设计精良，组装方便。4Y-2型立式整秆玉米收割机采用与35.3 kW（48马力）有液压升降系统和动力输出的小四轮拖拉机背复式机架连接（图 1）。

图1 4Y-2型立式整秆玉米收割机结构

1.2 工作原理

4Y-2型立式整秆玉米收割机的动力来自拖拉机，由拖拉机动力输出轴传递给收割机主传动箱，再由主传动箱向前分配给割台、摘穗辊和一级升运器，向后分配给剥皮机和二级升运器。首先割台将玉米秸秆割断输送到右侧，秸秆由摘穗辊抛至右侧，成条状，苞叶果穗由摘穗辊摘下进入一级升运器。然后苞叶果穗由一级升运器输送到剥皮机上，经过倾斜旋转的剥皮辊，苞叶被一片一片撕下落于往复筛上，往复筛将苞叶和剥落的玉米粒分离，苞叶排出机外，而玉米粒落入集粮仓，去掉苞皮的果穗被二级升运器再次提升送入运输车内。

2 主要技术参数

外形尺寸（长×宽×高，mm）8 370×1 750×3 300

整机重量（kg）1 800

配套动力（拖拉机，kW）35.3

作业行数2

适应行距（cm）60～70

最大卸果穗高度（m）2.2

纯小时生产率（hm2/h）0.3～0.6

总损失率（%） ≤4

苞叶剥净率（%） ≥85

最大作业速度（km/h）4.5

燃油油耗量（kg/hm2）12

运输最大离地间隙（mm）365

运输型式 背负式

3 技术创新点

4Y-2型立式整秆玉米收割机与以往的收割机相比，有独特的优势，采用立式割台、往复式割刀及立式摘穗结构，可以完整的保留秸秆，有效的降低动力消耗。收获时可将摘完果穗的秸秆横放成条，果穗去掉苞皮叶，并输送到果穗运输车内。

（1）该机设计为立式割台、立式摘穗辊结构（图2）。动力消耗小，传动简单、可靠，便于维修。能够实现收获后保留整秆。这种结构的割台相对于卧式割台果穗损失和破损少。

图2 立式摘穗辊结构

（2）摘穗辊采用不等径结构。采用该结构可以很好的控制果穗摘下后的行进方向，接穗效果好。

（3）割台扶禾器拨禾装置采用软硬双拨禾轮结构（图3）。该结构确保玉米秆顺畅，有效被送入拨禾链，拨禾更可靠。

（4）割台强制喂入装置采用不等速链条结构。该结构保证摘穗辊从玉米果穗根部摘穗，减少果穗破损。

（5）剥皮机加清选往复结构（图4）。该结构可将剥皮机剥皮过程产生的剥落籽粒从玉米苞叶中分离出来，避免籽粒裹走，确保颗粒归仓。

（6）往复筛下设计风机（图4）。该风机设计可将下落籽粒中的杂物清除，使集粮仓中的籽粒干净，减少集粮仓清理次数。

图4 剥皮机总装结构

（7）摘穗辊底部加装强行排杂装置（图5）。该结构将落入摘穗辊底部杂物强行排出，实现了排杂功能保证摘穗辊排秆顺畅不堵塞。

图5 强行排杂装置结构

4 试验结果

2011年10月下旬，项目组在黑龙江省勃农兴达公司试验田对4Y-2型立式整秆玉米收割机进行了田间试验与性能测试。试验对象为种植模式0.65m×0.30m（行距×株距）的玉米地。通过试验、试制和改进，4Y-2型立式整秆玉米收割机达到了设计的要求，作业性能稳定，配套动力合理，工作可靠，各部件安装、调整方便，特别适合于北方垄作玉米的收获。现该产品已批量生产，主要在黑龙江省和辽宁省推广应用。一投放市场就受到农户及专家好评，并于2008年获得10项国家实用新型专利。