玉米联合收获机的研究现状及前景展望

２０１１年第ｌＯ期农业装备与车辆工程

Ｎｏ．１０２０ｌｌ

（总第２４３期）

ＡＧＲＩＣＵ删ＲＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥ

ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＣ

（１砌ｌｙ２４３）

【农业装备技术】

ｄｏｉ：１０．３９６９巧．ｉ醛ｎ．１６７３—３１４２．２０１１．１０．００１

穗茎兼收玉米联合收获机的研究现状及前景展望

齐自成，马继春，姜伟，宫学良，刘振，王树成

（山东省农业机械科学研究所，山东济南２５０１００）

摘要：我国农业结构的调整和畜牧业的发展以及政府有关“三农”的利好政策和农机方面政府补贴力度的不断

加大，给现代农业装备的市场带来巨大的发展机遇和空同，穗茎兼收型玉米联合收获机成为近期国内发展的热

点．为此综合阐述了穗茎兼收玉米联合收割机的研究现状，介绍了目前国内研究比较成熟的几种机型的性能和特点。分析了穗茎兼收玉米联合收割机存在的问题，并提出了穗茎兼收玉米联合收割机今后发展的方向和对

策，旨在进一步提高我国穗茎兼收玉米联合收割机研究的水平和步伐。

关键词：穗茎兼收：玉米联合收割机；研究现状；发展趋势中图分类号：ｓ２２５．５＋ｌ

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７３—３１４２（２０１１）ｌ㈣ｌ—０４

，Ｉ＇ｌｌｅＲｅｓｅａｒｃｈ

Ｓｉｔ岫ｔｉ伽ａｎｄ

ＦｏｒｅｇｒｏｕｎｄｏｆＤｏｍｅｓｔｉｃ

Ｃｏｍ

ＣｏｍｂｉｎｅＲｅａｐｉｎｇｂｏｔｈ

Ｃｏｍ

Ｓｔａ墩ａｎｄＳｐｉｋｅ

Ｑｉ

ｚｉｃｈｅｎｇ，Ｍａ

Ｊｉｃｈｕｎ，Ｊｉ舳ｇｗｅｉ，Ｃｏｎｇｘｕｅｌｉ鲫ｇ，“ｕｚｌＩｅｎ，ｗａｎｄ

Ｓｈｕｃｈｅｎｇ

（Ｓｈ卸ｄｏｎｇＡ鲥ｃｕｌｔｕ碍ｌ

ＭａｃｈｉｎｅｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｊｉｎａｎ

２５０１００，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｍｃｔ：Ｗｉｍ

ｔｌｌｅ

ａｄｊｕｓｔＩＩＩｅｎｔ

ｏｆＣｈｉｎａ，ｓ

ａ咖ｃｕｌｔｕｒａｌｓｔｎｌｃｔｕｒｅ，趴ｉｍａｌ

ｈｕｓｂａｎｄｒｙ

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｇｏｖ哪ｍｅｎｔ勺ｆａｖｏｒａｂｌｅｐｏｌｉｃｉｅｓ

ｆｂｒ

ｃｏｕｎｔｒｙｓｉｄｅ，ａ酣ｃｕｈｕｒｅ肌ｄ

ｆ妇ｅ俗，蚰ｄｔｌｌｅ

ｉｎｃｍａｓｉｎｇｏｆ

ａ鲥ｃｕｌｔｕｒａｌｍｃｈｉｎｅｒｙ

ａ１１０ｗａｎｃｅ，ｍｅｃｏｍｃｏｍｂｉｎｅｒｅａｐｉｎｇｂｏｔ｝ｌ

ｓｔａｌｋ觚ｄｓｐｉｋｅ

ｉｓ

ｂｅｃｏｍｉｎｇ

ａ

ｈｏｔｓｐｏｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎｔ｝ｌｉｓｐ印ｅｒｔｈｅ

ｓｔｕｄｙａｂｏｕｔｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｉｓｉｎｔｍｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｐｍｐｅｒｔｙａｎｄ

ｃｈ锄ｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ

ｏｆｍａｔｕｒｅｍｏｄｅＩｓａｔｈｏｍｅａ坤ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ，ｔｌｌｅｐｍｂｌｅｍ８ａｒｅ

ａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔＩｌｅ

ｃｏｕｎｔｅｍｅａｓｕｒｅ

ａｎｄ

ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

ｄｉｒｅｃｔｉ∞ａｒｅ

ｐｕｔ

ｆｏｒｗａｒｄ，ａｉｍｉｎｇａｔｉｍｐｍｖｉｎｇｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｌｅｖｅｌ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅａｐｉｎｇｂｏｔｈｃｏｍｓｔａｌｋ舳ｄ

ｓｐｉｋｅ；ｃ咖ｈａｒｖｅ８ｔｅｒ；ｒｅｓｅａｒｃｈｓｉｔｕａｔｉｏｎ；ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

ｔｒｅｎｄ

Ｏ引言

获机，因而成为近几年来国内玉米收获机研究和玉米是我国第二大粮食作物，常年种植面积４发展的热点。但是目前国内只有少数几家单位进亿多亩．产量占粮食产量的３０％左右。而玉米秸秆行了初步开发研究．由于该机型各项功能还不够产量，年约产生２１４．１２５×１０８ｔ玉米秸秆，据调查，完善，可靠性不高，能够在国内大面积推广使用的

秸秆利用率（作饲草、秸秆还田和沤肥料等）约为较少Ｍ。

３０％～３５％，大量秸秆被当作燃料付之一炬（特别在１

研究现状

贫困地区）或被丢弃，这是对资源的极大浪费【ｌＪ。穗近几年来我国穗茎兼收玉米联合收获的研究

茎兼收型玉米联合收获机可以一次完成玉米果穗比较活跃，主要有青贮型穗茎兼收玉米联合收获和茎秆的收获，适应农民传统收获玉米的习惯，玉机，秸秆铺放型穗茎兼收玉米联合收获机以及秸米茎秆回收利用，不仅解决了发展畜牧业和相关秆还田、青贮回收、秸秆铺放回收一体化的多功能产业的要求，而且可以防止茎秆焚烧造成污染，是穗茎兼收玉米联合收获机三种。

符合国家产业政策和中国国情的新型玉米联合收

１．１

青贮型穗茎兼收玉米联合收获机

此机型是为了满足畜牧业对青贮饲料的需

收稿日期：２０ｌｌ埘—０４

要，解决茎秆焚烧造成的空气污染问题，在近几年基金项目：农业科技成果转化资金项目（２０ｌＯＧＢ２Ｃ６００２４６）。济南发展起来的一种新机型，可一次完成玉米果穗摘市科技发展计划项目（２０ｌ００４０３０）。

作者简介：齐自成，男，高级工程师，主要从事玉米收获机、棉秆收穗，输送，剥皮，装箱，秸秆切碎收集或还田的全过获机、大蒜收获机等收获机械和田间作业机械方面的研究。

程作业。主要有以下几种。

万方数据

２０１１年第１０期农业装备与车辆工程

１．２．１配置茎秆粉碎收集切碎器的青贮型穗茎兼收玉米联合收获机

该型玉米联合收获机是目前市场上使用较多的一种穗茎兼收型玉米联合收获机，以普通３行和４行玉米联合收获机机居多。采用先摘取玉米果穗，后切割粉碎玉米茎秆的收获工艺。摘穗台与茎秆粉碎收集切碎器分置．摘穗台前置，茎秆粉碎收集切碎器置于高架底盘下的前后两轮之间或后部．茎秆粉碎收集切碎器是集秸秆粉碎、回收（还田）装置的整体结构形式．可实现玉米秸秆的高质量切碎、收集或还田。茎秆粉碎收集切碎器集成了秸秆粉碎还田机和青贮收获机的Ｌ型甩刀、二次切碎及揉搓板等关键技术，具有捡拾、粉碎、揉搓、抛送功能，秸秆的切碎长度均匀、破节率高，功率消耗低，效率高，切碎的草料质量好，同时具有秸秆还田和青（黄）贮饲料收获的双重功能，并且通过地形适配器保证很好地与地面仿形。

１．２．２

４ＹＱｚ一３型自走式穗茎兼收玉米联合收获机该机型由山东理工大学农业机械化技术与装

备研究所研制，由分禾器、往复式切割器、夹持链、摘穗装置、横输送器、果穗箱、茎秆切碎装置、茎秆输送装置、升运器、根茬破碎装置、发动机、底盘、驾驶室、液压和电气系统等组成；采用往复式切割器切断玉米植株．通过夹持链将其输送到立式摘穗辊进行摘穗．摘下的果穗由输送装置输送到果穗箱中；茎秆通过拉茎辊拉送，经滚刀切碎并由抛送器抛送到茎秆收集箱或拖车中：割断后的根茬由根茬粉碎装置粉碎还田｛２ｐ１。

１．２．３

４ＹＱｗ一２型背负式穗茎兼收玉米收获机该机型是由山东省农业机械科学研究所和荣

成市海山机械制造有限公司联合研制开发的。该机采用了往复式切割器、立式摘穗辊、滚筒式切碎机、搅龙输送与抛掷器连体设计技术，采用先割断玉米秸秆，然后摘取玉米果穗，再切碎秸秆抛掷回收，最后由灭茬还田机灭茬还田的收获工艺，可一次完成玉米秸秆切割、果穗摘取、输送、剥皮和集箱以及秸秆的切碎回收、旋耕灭茬的全过程作业。

１．２．４“Ｑｗ一３型背负式穗茎兼收玉米联合收

获机

该机型是由山东省农业机械科学研究所和山东国丰机械有限公司联合研制开发的。是一种与

一２一

万方数据

东方红８０或福田欧豹８０拖拉机配套使用的卧式玉米联合收获机。该机采用了卧式玉米割台、往复式切割器、搅龙输送茎杆、茎杆输送箱、切碎机与抛掷器连体设计技术以及上下两层割台结构设计，利用拖拉机的动力和行走装置进行作业。可一次完成玉米的摘穗、集箱、秸秆的切碎回收等多功能全过程作业。

１．２．５

４Ｙｚ耻４型自走式穗茎兼收玉米联合收获机该机是由山东省农业机械科学研究所和荣成

市海山机械制造有限公司联合研制开发的．是一种新型自走式玉米联合收获机。该机割台位于机器的前方，包括上、下层割台，可分别通过上、下割台油缸，独立绕回转轴旋转，调节离地高度和摘穗高度。采用上层割台收获玉米果穗，下层割台收获秸秆的收获工艺，一次可以收割４行。完成秸秆切割、摘穗、剥皮、收集、秸秆粉碎回收等作业。１．２．６

４ＹｚＤ－４型自走式多功能穗茎兼收玉米联

合收获机

该机是由山东省农业机械科学研究所和山东金亿机械制造有限公司联合研制开发的。采用上、下双层割台结构。位于机器的前端，上层割台包括摘穗收割台和果穗搅龙．下层割台包括秸秆切割装置、秸秆集中喂入装置、秸秆输送装置、秸秆切碎装置、抛掷器和喷管等；上层割台和下层割台分别通过其支撑油缸独立绕其回转轴旋转。调节离地高度和摘穗高度。在下层割台设有玉米秸秆切碎回收为青黄贮饲料、玉米秸秆切碎还田作为有机肥料、玉米秸秆铺放整杆回收利用装置，不用更换任何装置。即可在同一套部件上实现玉米秸秆切碎回收为青黄贮饲料、玉米秸秆切碎还田作为有机肥料、玉米秸秆铺放整杆回收利用的联合作业功能．功率消耗低，提高了玉米秸秆切碎回收为青黄贮饲料的品质和玉米秸秆切碎还田的效果，操作简单，安装、调整和维修方便，能够同时满足不同地区和不同用户对玉米秸秆三种不同处理方式的需求，大大拓展了玉米联合收获机对不同地区和不同用户需求的适应能力。

２存在的问题

２．１

青贮型穗茎兼收型玉米联合收获机存在的

主要问题

齐自成等：穗茎兼收玉米联合收获机的研究现状及前景展望２０１１年ｌｏ月

２．１．１配置茎秆粉碎收集切碎器的青贮型穗茎兼收型玉米联合收获机。由于茎秆粉碎收集切碎器置于收获机的轮胎之后，秸秆经过了轮胎碾压，同时具有捡拾功能的甩刀式茎秆粉碎收集切碎器易于夹带泥沙等杂质，回收后的秸秆含泥沙等杂质较多。降低了秸秆饲料的品质。

２．１．２

４ＹＱｚ一３型自走式穗茎兼收玉米联合收获

机，由于该机整体结构较复杂，造价较高，导致其性价比大大降低。

２．１．３甜Ｑｗ一２型背负式穗茎兼收玉米收获机，

收获作业时对机组操作要求较高，易于发生堵塞，影响作业效率。前轮负荷过重，致使拖拉机的行走和转弯性能下降，操纵性和安全性受到很大影响。同时机器的行距适应性和对倾斜倒伏玉米、低矮玉米的收获能力以及收获质量都不能充分满足农民需求。

２．１．４

４ＹＯｗ一３型穗茎兼收背负式玉米联合收获

机。拖拉机前轮负荷过重，行走和转弯性能下降，操纵性和安全性受到很大影响，作业行走速度和作业效率受到一定的限制；同时往复式切割器切割倒伏玉米茎秆的效果较差．搅龙输送秸秆易于返草．秸秆漏割较多。同时机器的行距适应性和对倾斜倒伏玉米、低矮玉米的收获能力以及收获质量都不能充分满足农民需求。

２．１．５

４ＹｚＱ＿４型自走式穗茎兼收玉米联合收获

机，采用卧辊式玉米割台，割台与往复式切割器的前后配置调整较复杂，使用时对操作手的要求较高，推广难度较大；同时收获秸秆喂人量较大时，由于秸秆回收输送距离较长．易于发生秸秆堵塞，故障率较高，需要进一步优化和提高。

２．１．６

４ＹｚＤ一４型自走式多功能穗茎兼收玉米联

合收获机，采用双层割台结构，摘穗和秸秆收获各自可独立作用，结构和传动较为复杂，前轮负荷较重，操作灵活性不强。需要进一步通过优化和简化传动方式，有效地降低结构重量，改善收获机前轮负荷过重的问题。降低制造成本，提高产品质量。

３发展趋势

３．１

向系列化、区域差异化、功能多样化发展在保证良好性能的前提下．向系列化、区域差

万方数据

异化、功能多样化发展。要继续因地制宜开发不同型号规格的产品．以满足全国各地玉米种植差异化的需要。

比如东北和内蒙等一年一作地区，畜牧养殖业发展迅速，规模较大，对青、黄贮饲料的需求量较大，同时玉米大面积种植，地块面积较大，比较适合高效、大型、大功率、大割幅、大喂人量和高速的自走式和多功能的穗茎兼收玉米联合收获机；而在黄淮和中原等一年两作地区．畜牧养殖业发展不均衡．只有部分地区发展迅速，对青贮饲料需求较大，大部分地区还是要求秸秆还田，同时玉米种植地块相对较小。但随着农业合作社的快速发展，连片种植的趋势明显．比较适合四行以下的自走式和多功能的穗茎兼收玉米联合收获机以及背负式穗茎兼收玉米联合收获机；但在丘陵山区，由于玉米种植分散．地块较小，需要进一步提高单行和两行背负式玉米收获机的可靠性和作业效率，同时兼顾秸秆的收割铺放功能．减轻农民的劳动强度，目前此类产品只有常林集团等个别厂家关注，需要进一步加大开发力度。

３＿２向扩大联合收获机的通用性和提高适应性

发展

穗茎兼收玉米联合收获机在我国是一项正在不断发展和完善的新型生产力。虽然还存在着各种各样的问题和不足，但玉米联合收获机是近期及今后相当长一段时间内发展的重点。目前却没有拖拉机通用底盘作基础．各生产厂家机型差异性较大，通用性较差，例如采用有限元法、虚拟制造等先进设计，发展如全液压驱动底盘，综合考虑液压问题和动力配套问题．将自动换挡变速器技术、机电一体化控制技术、负荷传感全功率控制技术等先进技术融人其中。

由专业厂家进行生产．通过更换不同的部件可以收获如大豆、玉米、油菜、水稻等不同作物，以提高玉米联合收获机的综合利用率是今后发展的趋势。同时需要玉米联合收获机的机体结构．使其更好地适应不同作物和不同倾斜地面。以提高工作的适应能力。

３．３广泛应用机电一体化和自动化技术。向提高舒适性、使用安全性、操作方便性方向发展

改进驾驶室的外观和内饰，改善驾驶员工作

一３一

２０１１年第１０期农业装备与车辆工程

条件，在驾驶室安装隔音设备、空调、音响、转速传感器和流量传感器等，使驾驶员能掌握机器的使用情况，提高驾驶的舒适性。进一步提高穗茎兼收玉米联合收获机工作性能监测的水平，比如关键转动部件转速、果穗割台和秸秆割台切割高度、果穗和秸秆输送速度及堵塞、粮箱填充量、排草堵塞等进行实时监测和显示。

自动控制水平也有很大提升空间，自控装置包括自动对行、割茬高度自动调节、自动控制车速、自动停车等：安全生产的警报输出和互锁补偿系统有故障警报、信号报警或语音报警、启动耳锁、单柄操作互锁、运输与收获互锁等功能。３．４广泛应用新材料和先进制造技术

新材料和先进制造技术的广泛应用，使产品性能更好．可靠性更高。诸如将玉米联合收获机机架、割台体加大壁厚或加强骨架，用大直径薄壁钢管作轴、纹杆进行表面硬化处理。各种联合收割机在易堵塞的部件上设置各种快速切离的安全装置，传动胶带采用新的结构和材料，切割装置都进行８ｈ以上磨合试验和升温运转试验，重要工作部件装机前的磨合试验或试运转，整机检验项目达１００—７００项。严格的保证体系，使联合收获机的首次无故障时间，由原来的５０ｈ提高到７０～

１００ｈ【１０１。

３．５向精准化、智能化穗茎兼收玉米联合收获机收获机发展

向精准化、智能化穗茎兼收玉米联合收获机发展，将全球卫星定位系统、地理信息系统和遥感系统集于一身的精准化智能农业技术应用于穗茎兼收玉米联合收获机是提高穗茎兼收玉米联合收获机性能的一个方向。精准化智能农业技术可有效实现玉米收获机作业过程中的测产、自动导航和智能化管理等功能．是今后穗茎兼收玉米收获技术提高其信息化含量的一个主要技术途径，是当今玉米联合收获机械化最新、最重要的技术发展。

一４—

万方数据

４展望

玉米收获机械化技术在“十二五”期间仍是国家发展农机化方面重点支持的方向．玉米联合收获机是《农机工业“十二五”发展规划》中提出的十六个重点建设项目之一，国务院《关于促进农业机械化和农业机工业又好又快发展的意见》中提出２０２０年全国玉米机收水平达５０％，预计玉米收获机新增２０万台以上。国家对农机补贴政策继续推行，我国玉米收获机械的性能不断提高，农户购机的积极性不断提高，我国的玉米收获机械化必将迎来春天。同时我国是一个农业大国，随着国家农业结构调整的不断实施和畜牧业的快速发展，穗茎兼收玉米联合收获技术对满足市场对玉米果穗收获及秸秆青贮、保护性耕作和生物发电等原材料收集等多种需求．促进玉米秸秆资源单位有效利用率，增加农民收入具有重要意义。今后穗茎兼收玉米联合收获机将是玉米联合收获机领域的重点研究和使用推广对象。

参考文献

【ｌ】王东升．玉米秸秆青贮饲料的制作叨．农业技术与装备２００８，

（１２）：３２—３３．

【２】杜翠红，张道林，李秀亭．穗茎兼收型玉米联合收获机的发展

现状与展望ＵＪ．农机化研究，２００６（１ｏ）：１２一１３．

【３】张华，田超洵．４ＹＱＷ一２型玉米联合收获机的开发设计ｍ．农业

装备与车辆工程，２００１６（８）：４５—４６．

。

【４ｌ黄宁，李金磊，孙蕊．农作物秸秆还田综合利用技术的推广应

用【Ｊｊ－农业装备技术，２０１０，３６（１）：５４—５５．

ｆ５】霍光．充分发挥资源禀赋优势提高秸秆综合利用水平【Ｊ】．吉林

农业．２０１０（１７）：４０．

【６】潘亚东。刘希锋，钱晓辉．北方寒区农作物秸秆利用技术及应

用前景分析【Ｊ】．农机化研究，２０１０（５）：５—８．

【７】周留洋。冯林海．秸秆的综合利用途径叨．现代企业教育，２０ｌＯ，

（２０）：１２４．

【８Ｊ毛善义．４Ｙｚ一２６００自走式全幅穗茎兼收玉米联合收割机研

制ＩＪＪ＿新疆农机化，２∞８（５）：７—８。

【９】尚书旗。董佑福，连或国，等．玉米联合收获机原理与应用ｆＭｌ．

北京：教育科学出版社，２００６：２３６—１３８．

【ｌｏ】朱继春，陈金环．国内外玉米收获机械现状和技术特点分析

【Ｊ】＿农业技术与装备，２０１０（４）：２４－２６．

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/04xj.html