雷沃重工智能农机研发的中国力量

文/本刊记者 杨阳

雷沃收获机

6月11日，在2020智能农机装备田间日活动上，雷沃重工股份有限公司（以下简称“雷沃重工”）进行的全程无人驾驶作业演示，让人们近距离感受到了现代农业“智慧种地”的全过程。装备了雷沃AGCS-1自动导航系统的主机无人驾驶收获机和从机无人驾驶运粮车的整车控制实现主从协同作业，当收获机发送卸粮命令，运粮车根据无人收获机作业路线和卸粮筒长度，智能规划自身行走路线，并通过转向和油门控制准确地保持与收获机的相对位置，确保在收获作业过程中可同时将粮准确地卸至运粮车中。整个演示环节，俨然呈现了一幅智慧“无人农场”的画面。

雷沃重工早在2012年就开始布局智能农机和智慧农业，深度探索大数据、云计算等新一代信息技术在智能农机中的应用。2016年，雷沃重工积极牵头申报国家重点研发计划“智能农机装备”重点专项（以下简称“智能农机专项”），承担并主持了“智能化稻麦联合收获技术与装备研发”“重型拖拉机智能化关键技术研究与整机开发”“新型节能环保农用发动机开发”等项目，成为行业内承担国家重点研发计划项目最多的农业装备制造企业。

通过智能农机专项的实施，雷沃重工突破了智能高效大型收获机械、智能化重型拖拉机、高速精量播种机等一批关键产品技术，实现了农机控制智能化、操控自动化、驾驶舒适化，提升了企业研发能力的国际竞争力。雷沃重工研发的智能化稻麦联合收获机、动力换挡/CVT拖拉机等产品打破了国外品牌垄断并能够部分替代进口，有效满足了我国农机智能化创新需求，彰显了智能农机的中国力量。

雷沃拖拉机

由大到强：科研能力在项目实施中得以提升

雷沃重工一直秉承“科技创造未来”的发展理念，将承担项目作为公司整合行业创新资源、突破行业关键核心技术、提升产业竞争力的重要载体和途径，通过智能农机专项的实施，紧紧围绕农机产业发展瓶颈技术和市场需求，不断研发新技术、新产品，拓展产品组合，持续满足客户需求，促进了企业的健康可持续发展，并带动了农机行业转型升级、向高端迈进。

智能农机专项的实施充分凝聚并培养了农机装备智能化技术开发和应用的创新人才队伍，对全面提升农机产业科技创新能力和国际竞争力、提升保障农产品有效供给能力都具有十分重要的现实意义和战略意义。

通过承担智能农机专项的实施，雷沃重工联合国内外高水平科研院所、优势高校和骨干企业等产学研资源，搭建起专业化、高水平的科研团队。雷沃重工现有各类研发人才2200余人，人才数量和结构均领先于国内同行，为雷沃重工承担智能农机专项的开展提供了有力的人才保障。雷沃重工积极整合国内外资源，选择有较强创新能力、团队合作能力、协调沟通能力的领导及业务骨干担任项目团队核心成员。其中，“重型拖拉机智能化关键技术研究与整机开发”和“精量播种技术装备研发”两个项目由国外高水平专家担任项目负责人，通过对标国际先进水平，引进吸收再创新，突破一批智能农机关键技术。雷沃重工还与中国科学院、清华大学、中国农业大学、中国农业科学院、意大利博洛尼亚大学、韩国忠南大学等国内外50多所高校和科研院所及10位院士建立了产学研长期合作关系，不断加强技术合作和人才培养、交流。

雷沃重工在田间日活动上进行主从导航无人驾驶收获演示

针对项目实施的内容和研究的关键技术需要，雷沃重工聘请中国工程院罗锡文院士、赵春江院士等行业知名专家作为项目指导专家，定期来公司沟通项目开展情况并进行项目指导。雷沃重工还牵头成立了智能农机装备科技创新联盟，组建了一支涵盖40多名行业专家的专家委员会，借助联盟召开研讨会或技术交流会等机会，定期邀请相关专家对公司承担的重点研发项目实施情况进行点评，极大提升了企业的科研能力。

目前，雷沃重工是国内产销量和出口量最大的农机装备制造企业，也是目前能够为现代农业提供全程机械化整体解决方案的自主品牌之一，可提供土地整理、耕整、播种、田间管理、收获、秸秆处理和粮食烘干等各作业环节的全套机械设备。“十三五”期间，雷沃重工以本土市场为基础，积极拓展海外市场，目前已在海外120个国家建立渠道510余家，全球化分销体系初步搭建完成，截至目前，已累计在海外销售拖拉机、收获机械等产品超过10万台。雷沃重工并购欧洲农机企业马特马克后，通过整合其约400家分销资源，分销网络基本覆盖了欧洲高端市场。

打破垄断：10-12kg/s 喂入量智能稻麦联合收获机

通过智能农机装备专项的实施，以雷沃重工为代表的项目团队创制了10kg/s喂入量单纵轴流、12kg/s喂入量双纵轴流谷物联合收获机（以下简称“联合收获机”），实现了整机切割输送、脱粒分离、清选与行走系统的自适应智能调控，实现了谷物收获的低损伤、低损失、高效脱分及低损失高效清选，有效解决了原有稻麦联合收获机作业效率低、适应性差等问题。联合收获机能够满足我国土地流转形势下大田块作业时对高效能联合收获机的需求，对于突破欧美高端机型在我国农机市场的垄断和技术封锁，参与国际市场竞争，具有重要现实意义。

联合收获机的创制是多项研究成果及装备的有机集成。项目团队研究了我国典型区域稻麦品种分布及谷物属性信息，开展了稻麦联合收获机多参数智能优化调控策略研究，建立了智能化稻麦联合收获机诸多主要参数的试验数据库，并研制了多功能电控操纵手柄、高通量低损伤脱粒分离装置、低损失高效清选装置、轮式及半履带式行走底盘、低噪音密封驾驶室、可调幅宽茎秆切碎抛撒装置。

雷沃播种机

基于图像处理技术，项目团队建立了作物喂入量在线监测计算模型，创新研制了籽粒含杂率、破碎率在线监测装置，实现了稻麦联合收获机多参数监测及智能化控制系统。

围绕稻麦联合收获机智能调控技术，项目团队开展了喂入量、籽粒夹带损失率、破碎率、清选损失率、含杂率等关键作业参数内在关联规律的研究，创建了切割输送、脱粒分离和清选系统调控权重的自适应调整模型，解决了我国稻麦联合收获机智能化调控策略缺乏和作业参数匹配规律模糊的问题，实现了基于最优参数组合的智能作业控制。

为了解决传统脱粒装置在大田作业时单一参数存在的高损伤脱粒困境，项目团队研究滚筒脱粒分离装置脱出物的分布规律，研制了高通量、低损伤、低损失脱粒分离清选装置，实现了脱出物快速均布和分散，提高清选性能和效率。

农机动力“大脑”：16 速全动力换挡变速箱、CVT 变速箱

CVT即无级变速器，无级变速器在一些汽车中取代行星齿轮自动变速器。汽车用CVT通常采用“钢带+锥形轮”的结构，强度有一定限制。因钢带无法承受如此巨大的负荷，拖拉机这种重负荷型机械所使用的无级变速系统采用了另一种形式的CVT变速系统。如果说发动机是机械的心脏，那变速箱就是机械传输动力的“大脑”。通过智能农机专项的实施，项目团队研发出16速全动力换挡变速箱、CVT变速箱等成果，极大地提升了我国农业装备制造行业的整体技术水平，满足市场对重型拖拉机的需求。

以雷沃阿波斯大马力拖拉机为依托，雷沃重工的研究团队与吉林大学从拖拉机动力系统智能化开发的角度，结合车辆行走系统控制原理、拖拉机工况/负载分析技术、轴齿传动系运行状态检测技术、湿式摩擦传动技术和电液比例控制技术，设计开发了260马力智能重型拖拉机的“16+16R全动力换档＋动力换向”变速箱。这一成果使得国产大马力拖拉机和工程自走车辆可实现搭载自动换档，换档过程动力不中断，传动系具有智能化控制的变速箱的需求。

为提升湿式离合器的传动可靠性和传动效率，项目团队设计开发了具有仿生结构的离合器摩擦片；为了改善湿式离合器的制造工艺，开发了离合器毂体一体化成型模具等，并将这一系列关键技术运用于系统的开发，在这些相关技术的成果上拥有全面的自主知识产权。

雷沃重工的研究团队与南京农业大学通过建立变量泵— 定量马达输出转速控制模型、离合器控制模型、湿式离合器的等效模型，进行HMCVT传动特性的综合仿真；提出了从MAP图中精确获取任意工况下HMCVT最佳传动比方法，开发了换段品质研究及离合器控制策略；突破了具有弹性均载汇流技术、最佳传动比变速技术，负载自适应、节能增效的多区段全自动液压机械无级变速技术，实现了国产智能CVT拖拉机的无级变速箱控制技术、整机智能控制技术突破，填补了国内空白。通过项目的实施，形成我国CVT拖拉机自主研发能力平台及高层次研发人才网络，由现有的追跑地位提升至并跑地位，推动了国产重型拖拉机产业化并走向国际市场。

精量播种：一熟区玉米高速精量播种机

玉米作为我国第一大粮食作物，种植面积已超过6亿亩，成为我国面积最大、总产最多的作物，对保障我国粮食安全具有重要战略地位。玉米精量播种较传统穴播有着明显优势，理论上可减少用种量67%，有利于植株生长和高产，节省了间苗用工，方便了田间管理，降低了劳动强度，节省了生产成本。

项目团队研发的一熟区玉米高速精量播种机，为我国未来玉米高端播种装备研发奠定了关键装备基础，相关研究成果代表了国内玉米播种领域的最高科技水平，为推动我国玉米精量播种技术进步、促进玉米播种装备智能升级、实现国产播种装备高端化具有潜在贡献。

一熟区玉米高速精量播种机是多家项目承担单位、多项技术成果的“融合”成果。中国农业大学团队研究了高速作业条件下种子—气流—排种系统的互作机制，通过软件仿真明确了排种精度下降和种子损伤的关键影响因素，设计出玉米高速精量排种器；雷沃重工通过气流仿真与试制验证，掌握了大型宽幅机型的高性能气流均匀分配和气流稳压技术；同时，雷沃重工研制了12行精量播种机，搭载了中国农业大学研制的播种机智能控制系统和电驱高速精量排种器。通过项目实施，多家承担单位通力合作，发现并解决了制约高速播种的技术难点，成功研制了大型宽幅玉米高速精量播种机。

项目团队创制了适宜玉米高速播种作业的气流机械互作式精量排种器，创新了基于电机直驱的排种器新型驱动方式，解决了高速作业条件下播种精度急剧下降以及种子易损伤的难题，实现了播种精度和作业速度的同步提升，其技术水平居世界前列。项目团队研究了气流均匀分配和气流稳压技术，研制了高性能气流分配与稳压装置，解决了大型气力式玉米播种机幅宽较大、气流分配不均、气压不稳造成各行播种粒距不均匀的问题，其技术水平居国内领先。

同时，项目的实施为未来玉米高速播种机的研究奠定了研究方法、核心部件和关键装备方面的基础— 探明了影响排种精度和造成种子损伤的关键因素，为新一代高速排种器的研发提供了理论支撑；研发的高速排种器及其新型驱动机构和控制系统，为未来播种机智能升级提供了方法和技术支撑。

智慧农业是中国农业未来的发展方向，智能农机专项已近收官之年。雷沃重工相关负责人表示，拥有创新基因的雷沃重工在承担项目结束后，必将坚持创新驱动，持续发力，用实力守护国家粮食安全，为决胜全面建成小康社会提供源源不断的农机动力。