2017汉诺威农机展创新金奖秸秆破碎机揭秘

在今年9月份，笔者曾撰文介绍了2017汉诺威农机展获得创新金奖之一的秸秆破碎机（StalkBuster），表达了心中的疑惑，并信誓旦旦地承诺要到展会现场详细了解该款产品的具体结构、工作原理、技术优势和创新特点等内容。现在，这个小小的愿望终于达成了，展会期间，笔者采访了该创新金奖获得者——德国Kemper公司全球市场和销售经理Georg Wigger。

下面笔者向中国农机行业的同仁们，全新揭秘该款秸秆破碎机。

中国媒体记者与Georg Wigger（右一）合影

1.关于Kemper公司

德国Kemper公司是世界领先的收获机割台专业制造商，创建于1908年。公司占地面积10hm2，拥有员工300多名。虽然只有德国一家生产基地，但100多年来，为世界各地的收割机企业定制化生产各种型号的割台，比如配套主机企业有约翰迪尔、纽荷兰、克拉斯、克罗尼和罗斯特等国际知名企业，而且近几年还向中国企业提供割台。

为约翰迪尔公司生产的割台

为纽荷兰公司生产的割台

为克拉斯公司配套割台

为罗斯特公司生产的割台

“通过连续性获得成功”是Kemper公司的座右铭，对于他们来说，“德国制造”不仅仅是一个标签。Kemper公司更关注产品研发、客户关怀和高品质生产。“需求流”概念深入生产的每一个环节，所有型号和尺寸的产品都可以按照客户的订单进行混合模式的生产，每一台离开装配线的机器都经过严格的测试。基于以上优势，Kemper公司稳居世界收获机割台行业第一位。

2.研发背景

15年前，玉米螟遍布德国农田，成为青贮玉米种植中危害最严重的一种害虫。其破坏力不仅会造成青贮玉米产量减少、质量下降，还会导致玉米感染镰刀菌，并影响下茬小麦种植。

害虫可以在玉米秸秆中越冬，那些留在农田的普通割草刀无法割下并粉碎的玉米秸秆、根茬，就成为来年虫害的重要来源，而这些留在田间的秸秆，据统计大约会占玉米秸秆总量的30%。

根据联合国粮食与农业组织（FAO）的调查，全球种植面积4%的玉米会遭受玉米螟的侵袭。

玉米螟发育过程

防治玉米螟，除了化学农药和生物农药之外，收获后立即彻底粉碎根茬也是最重要的虫害控制策略之一。为此，德国Kemper公司和美国约翰迪尔公司联合研发了秸秆破碎机。

3.机器结构

该款秸秆破碎机是首个安装在饲料收获机割草装置中的灭茬设备，且是目前市场上唯一让玉米根茬在被饲料收获机或运输车压倒前就得到充分粉碎的设备。

秸秆破碎机安装在玉米收获机或青贮饲料收获机割台下方。割台的每一个切割圆盘下面都可以独立安装2套秸秆破碎机单体，每个单体的主要部件都集中在一个框架中，框架起保护作用。

安装在割台上的秸秆破碎机

配置秸秆破碎机的青贮机割台

秸秆破碎机的核心部件是Specially Shaped Flails，翻译成中文就是“特别形状的连枷”。

在现代汉语词典中，“连枷”的意思是一种脱粒用的农具，由一个长柄和一组平排的竹条或木条构成，用来拍打谷物，使籽粒掉下来。

在该款秸秆破碎机中，连枷的主要功能是将秸秆一点点地拍打、揉碎，我们也可将其理解为是一种非常钝的刀具。

秸秆破碎机结构

秸秆破碎机样机

4.工作原理

秸秆破碎机的动力由主机提供。特别设计的轴、齿轮、棘轮等传动部件，将主机动力传递到每一个秸秆破碎机单体，每个单体仅需要2.94kW（4hp）的动力。

玉米收获机或青贮饲料收获机工作时，秸秆破碎机的框架贴近地面随主机前进，而连枷则是稍稍高于框架，也近似贴着地面，以1800r/min的速度高速旋转，将割台切割后留下的玉米根茬一点点反复地“揉碎”。

田间作业模拟

现场作业

作业后的玉米根茬，露在地表的部分非常短小，这样根茬中的养分就变得非常少，在田间会逐渐枯萎、腐烂，而玉米螟也失去了生存的空间。

左边为普通收获机切割后的秸秆，右边为秸秆破碎机作业后的秸秆

5.技术创新点

该款秸秆破碎机的创新点是利用非常钝的“连枷”的高速旋转，以适当的力度将秸秆反复地“磨碎”或“揉碎”，而不是利用切刀将秸秆“切碎”。

如果使用锋利的切刀，高速运动的切刀会将秸秆切成一段一段的，而每一小段的秸秆，则还是会成为玉米螟的藏身之地。

连枷的转速是固定的，不受主机前进速度的影响。这个速度是经过多次的试验验证得来的，由玉米品种、秸秆韧性、地理环境等因素综合决定。

秸秆破碎机配备地面轮廓仿形气压系统，气缸集成在底座上，通过悬挂装置进行精确的地面仿形。

机器前进时，框架比连枷稍低，贴近于地面，避免连枷切入土壤；当遇到高低起伏的地面或有石块的地面，通过传感器的信号，框架会自动仿形或避开石块；当机器倒退时，框架会自动升起，离开地面。

6.产业化应用

据了解，该款秸秆破碎机历经1年半的时间研制开发，目前还正在进行各种条件下的试验验证。预计2019年正式投入商业化生产。

Georg Wigger说，他们还会根据中国用户的需求进行适应性改进设计，比如玉米品种、秸秆特性、地理环境、气候因素和玉米虫害种类等因素都会影响秸秆破碎机功能的发挥，需要不断进行试验改进，获得机器作业的最佳参数。

Georg Wigger还提到，秸秆破碎机的安装非常方便快捷，但对于以前生产的普通收获机割台，由于结构的问题，是不能加装秸秆破碎机的。如果需要安装，则要根据客户的具体需求进行定制化生产。

相信秸秆破碎机产业化生产以后，这种新型的割台会受到更多用户的信赖。关键是，其具有很高的实用性、经济性和生态环保价值。