杜木軍，沈從舉，周 艷，韓宏宇，沈 亮，潘超然，代亞猛，張 景，李 帆

（1.黑龍江德沃科技開發(fā)有限公司，黑龍江 哈爾濱150086；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)機(jī)械工程科學(xué)研究院；3.新疆農(nóng)墾科學(xué)院）

0 引言

目前，國內(nèi)外農(nóng)業(yè)打捆機(jī)按照打捆類型主要分為兩大類，一類是方捆打捆機(jī)，另一類是圓捆打捆機(jī)[1]。方捆機(jī)工作原理是將作物秸稈直接壓扁或者粉碎經(jīng)壓捆室壓縮成型并通過D 性打結(jié)器打捆，然后分段推出；圓捆機(jī)的工作原理是將作物秸稈通過撿拾器導(dǎo)入打捆室，在成形艙的內(nèi)腔中形成圓捆（捆包芯），鋼輥驅(qū)動秸稈草捆順時針轉(zhuǎn)動，隨著秸稈的不斷喂入，逐漸形成圓捆，當(dāng)捆包纏繞到一定的尺寸、重量和密度后，然后對采用纏繞網(wǎng)對捆包進(jìn)行纏繞，經(jīng)纏繞網(wǎng)纏繞后放出。本文以圓捆打捆機(jī)為例，對圓捆打捆機(jī)的應(yīng)用狀況和發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。

1 國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 國外圓捆打捆機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

在國外，打捆機(jī)的生產(chǎn)已有100 多年的歷史。20世紀(jì)60 年代，國外打捆機(jī)械的發(fā)展達(dá)到高峰期，在圓捆機(jī)領(lǐng)域有許多大型企業(yè)，主要生產(chǎn)廠商有克拉斯（CLAAS）、庫恩（KUHN）、格蘭（KVERNELAND）、科羅尼（KRONE）、紐荷蘭（NEW HOLLAND）、約翰迪爾（JOHN DEERE）公司等。

德國克拉斯公司是歐洲最大的打捆機(jī)生產(chǎn)基地，在歐洲居于領(lǐng)先地位，該公司生產(chǎn)的VARIANT系列打捆機(jī)配備可調(diào)節(jié)大小的打捆室，可以打出高密度、不同大小的捆包，無論是青貯牧草飼料還是秸稈都可形成外觀良好的捆包，生產(chǎn)效率高、操作方便、使用可靠、草捆密實，便于運輸并能長期保存，可以滿足不同用戶的打捆需求。克拉斯VARIANT 360RC 圓捆打捆機(jī)[2]，如圖1。

庫恩公司生產(chǎn)的VB2200 系列圓捆打捆機(jī)[3]（如圖2），采用新型整體轉(zhuǎn)子設(shè)計可實現(xiàn)更高的效率，適合于多種作物，吞吐率高；整體OPTICUT 喂料轉(zhuǎn)子，標(biāo)配14 把（也可選配23 把）刀片，切割效率更高；如果出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，DROP-FLOOR 可以通過控制終端液壓下調(diào)切割底板和刀片；漸進(jìn)密度（Progressive Density）可以使拉力隨捆包變大而增大，使得捆包更加結(jié)實且擁有致密的外層；傳動系統(tǒng)采用了鏈條，鏈條修量小、工作可靠、使用壽命長；BalePack 打捆和纏膜系統(tǒng)，無論采用捆網(wǎng)捆綁還是捆繩捆綁，均可以制作出符合要求的捆包；配備監(jiān)測器，作業(yè)過程可全程監(jiān)控。

科羅尼公司生產(chǎn)的Comprima 系列圓捆撿拾切碎壓捆機(jī)[4]（圖3），其無凸輪撿拾器由橡膠板織物帶和水平線鏈板構(gòu)成的卷捆鏈板，對不同作業(yè)環(huán)境適應(yīng)性好，草捆密度更大，同時在作業(yè)過程中運轉(zhuǎn)順暢，減少磨損和維護(hù)時間，進(jìn)一步提高了作業(yè)效率。

德國格蘭6350 圓捆機(jī)[5]（圖4），更適合于重型青貯收獲，由17 個有棱紋滾杠組成的新型打捆室能夠有效完成高密度的打捆作業(yè)，采用動力纏網(wǎng)、纏繩系統(tǒng)以及Focus 監(jiān)控器，可以簡單直觀的控制圓捆機(jī)。配備2.2m 的撿拾器和5 行彈齒；轉(zhuǎn)子喂入系統(tǒng)的喂入量大，適用范圍廣；平行四邊形下落板系統(tǒng)能夠有效解決堵塞問題。

1.2 國內(nèi)圓捆打捆機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸稈資源非常豐富，秸稈經(jīng)過加工后可用于畜牧業(yè)、工業(yè)級新能源等領(lǐng)域。在國家對秸稈回收利用的不斷重視，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)能源消費結(jié)構(gòu)，減少農(nóng)作物秸稈閑置、焚燒帶來的社會危害和資源浪費，推進(jìn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的前提下，國內(nèi)對圓捆打捆機(jī)的研究也隨之增多，研究和生產(chǎn)低功耗、高穩(wěn)定性的秸稈打包裝備有著非常重要的意義。國內(nèi)主要生產(chǎn)廠商有中機(jī)美諾、蒙拓科技、星光玉龍、德沃科技等。

中機(jī)美諾5120 圓捆打捆機(jī)（圖5）工作效率高，可達(dá)15～30 捆/小時，使用范圍廣，適用各種軟稈作物（牧草、甘蔗葉、麥秸、稻秸、豆秸等）打捆直徑可調(diào)，密度可調(diào)，分布均勻，自動卸捆繞線準(zhǔn)確可靠，繞線間距可調(diào)寬幅、低平彈齒撿拾器動作輕柔，撿拾準(zhǔn)確可靠，可最大程度減少作物損失。

蒙拓公司生產(chǎn)的9YG－1.3A2 型圓草捆打捆機(jī)（圖6），該機(jī)主要用于收獲切割晾曬后的牧草，以及水稻、小麥、玉米等農(nóng)作物秸稈。捆包的密度均勻、透氣性好，便于存儲。采用雙壓草輥加強(qiáng)制喂入增加喂入量，有效提高撿拾效率；可通過控制終端使底倉開啟，解決堵草問題；能夠?qū)崿F(xiàn)雙捆綁，既可以使用線繩捆綁，也可以使用網(wǎng)繩捆綁，由控制終端掌握捆拾密度；撿拾器為從動撿拾輪，更能適應(yīng)各種復(fù)雜地形，適應(yīng)強(qiáng)；艙體有四處集中潤滑點，便于潤滑整機(jī)各個軸承，軸承支座一次鍛造成型。

星光玉龍9YY 系列圓草捆打捆機(jī)（圖7），該機(jī)采用無凸輪撿拾器，較傳統(tǒng)凸輪撿拾器構(gòu)造更簡單，運行噪音小，保養(yǎng)維護(hù)更加簡便、省時，轉(zhuǎn)速提高30%，效率更高，撿拾效果更佳；雙聯(lián)齒螺旋星形送草器保障強(qiáng)大的輸送、通過能力和優(yōu)異的切割質(zhì)量；控制終端操作方便，可以顯示打捆壓力、送網(wǎng)提示和草捆數(shù)量等，同時還可以通過界面關(guān)注傳感器、閥門狀態(tài)等；鏈板式壓捆系統(tǒng)由高強(qiáng)度合成橡膠帶連接六棱金屬壓捆桿組成，合成橡膠帶的強(qiáng)度大，能夠適應(yīng)所有物料的物理性質(zhì)（干、濕、滑等），在保證打捆密度的基礎(chǔ)上運行平穩(wěn)、噪音小，適用于牧草、稻草、小麥、玉米等多種農(nóng)作物秸稈。

德沃科技生產(chǎn)的鋼輥式圓捆打捆機(jī)[6]，采用萬向傳動軸槽口離合器保護(hù)驅(qū)動系統(tǒng)，過載后無需更換螺栓或摩擦片即可工作，節(jié)省時間，提高效率；手持式彩色觸摸屏，清晰度高；控制系統(tǒng)采用工業(yè)機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)，全封閉方式，適應(yīng)性好，工作壽命長；配合高精度位移傳感器，可精確控制打包重量；操作系統(tǒng)分為自動模式和人工模式，操作簡單；打捆過程全程監(jiān)控；大吸力電磁離合器能夠為纏網(wǎng)提供強(qiáng)勁動力；高精度傳感器能夠精確定位纏網(wǎng)長度，從而有效控制成本；鏈輪耐磨性高，配合定制的高強(qiáng)度鏈條，有效減少整機(jī)的維護(hù)時間；全自動潤滑裝置，保證鏈條傳動系統(tǒng)平穩(wěn)，使用壽命長，干油潤滑系統(tǒng)集中供油，可在短時間內(nèi)為36 個滾子軸承加注潤滑脂；底倉可以液壓調(diào)節(jié)，具有浮動能力，適應(yīng)性好，能夠在物料堵塞的情況下及時報警，以便及時清理；重載刀輥與17 把合金刀配合工作，根據(jù)秸稈不同切碎要求將其切成不同的長度；成型滾筒通過優(yōu)化設(shè)計以提高強(qiáng)度，提高了收獲玉米秸稈等重載荷的使用效率（圖8）。

2 存在問題及發(fā)展趨勢

通過調(diào)研國內(nèi)外圓捆打捆機(jī)應(yīng)用現(xiàn)狀，對比分析性能特點，不難發(fā)現(xiàn)國外圓捆打捆機(jī)應(yīng)用較早、技術(shù)相對成熟，已經(jīng)形成系列化產(chǎn)品，自動化、智能化程度較高。但是，國外圓捆機(jī)價格昂貴，我國大多數(shù)農(nóng)戶難以接受；而且，對于少數(shù)使用國外產(chǎn)品的中國用戶，由于缺少設(shè)備維護(hù)經(jīng)驗，常常因設(shè)備出現(xiàn)故障后難以維修而影響生產(chǎn)效率。

目前，我國從事圓捆打捆機(jī)研發(fā)制造的大型企業(yè)較少，圓捆打捆機(jī)產(chǎn)品主要以中小型為主，技術(shù)先進(jìn)性與國外同類機(jī)型相比還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在自動化、智能化水平相對較低、作業(yè)速度較慢、作業(yè)周期較長，功能單一，種類不夠豐富，尚未形成完整的系列產(chǎn)品，缺乏相關(guān)的理論研究。

今后，國內(nèi)科研院所、高校和企業(yè)等單位需要在自動化程度、液壓控制、參數(shù)化設(shè)計和模塊化生產(chǎn)等方面有所突破，改變傳統(tǒng)圓捆打捆機(jī)作業(yè)效率不高、可靠性低、壽命短、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理的局面，增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力，不斷進(jìn)行技術(shù)升級與革新，滿足不同作業(yè)環(huán)境對不同機(jī)型的需求，通過智能化信息系統(tǒng)進(jìn)行操控。同時，加大打捆機(jī)械科研的投入力度，不斷提高打捆機(jī)械的自動化、智能化水平，促進(jìn)打捆機(jī)行業(yè)的快速、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。