“手”巧“心”細(xì)的大塊頭，國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)實(shí)現(xiàn)出口

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導(dǎo)語(yǔ)：眼下，我國(guó)棉花主產(chǎn)區(qū)新疆正值棉花采收季，超7000臺(tái)采棉機(jī)作業(yè)于天山南北。新疆棉花機(jī)采率達(dá)到81%，過(guò)去50畝地人工采摘要2個(gè)月，現(xiàn)在機(jī)采2個(gè)小時(shí)就能采完，國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)保有量正在逐步提升，整機(jī)國(guó)產(chǎn)化率達(dá)93%，核心部件完全國(guó)產(chǎn)化。采棉機(jī)的‘卡脖子’核心技術(shù)是什么？

新疆是我國(guó)采棉機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的絕對(duì)主戰(zhàn)場(chǎng)

一、 機(jī)械化采棉是必由之路

棉花既是最重要的纖維作物、油料作物，也是含高蛋白的糧食作物，紡織、精細(xì)化工原料和重要的戰(zhàn)略物資。

我國(guó)棉花種植面積333萬(wàn)公頃(5000萬(wàn)畝)左右，國(guó)內(nèi)35個(gè)省份中有24個(gè)省份有棉花種植，有近3億人參與其生產(chǎn)，我國(guó)已成為世界最大的棉花消費(fèi)國(guó)、第二大棉花生產(chǎn)國(guó)。世界棉花看中國(guó)，中國(guó)棉花看新疆，其新疆棉花播種面積和產(chǎn)量占全國(guó)的80%以上，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)棉花耕種收綜合機(jī)械化率超過(guò)70%，機(jī)采率卻不足30%，近年來(lái)在國(guó)家農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策的引導(dǎo)下，新疆棉花機(jī)采率達(dá)到81%，占國(guó)內(nèi)全部棉花機(jī)收面積的99%以上。

新疆是采棉機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的絕對(duì)主戰(zhàn)場(chǎng)

以往，每到采棉季節(jié)僅新疆兵團(tuán)每年需要拾花勞力超過(guò)50多萬(wàn)人，每年為此支付的人工費(fèi)就高達(dá)12億元人民幣。一般1畝地可產(chǎn)棉花300公斤至350公斤，普通的熟練工每天最多可采摘棉花80公斤，而六行采棉機(jī)每天可以采摘約400畝棉花地，合計(jì)下來(lái)，六行采棉機(jī)的采棉功效相當(dāng)于1200名拾花工。

針對(duì)棉花采摘這一環(huán)節(jié)，人工采摘的成本約為3元/kg，機(jī)采成本約為1.2元/kg，以我國(guó)棉花畝產(chǎn)量350公斤估算，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化采棉作業(yè)每畝可降低成本600余元，經(jīng)濟(jì)效益和利潤(rùn)價(jià)值大到驚人。

二、 采棉機(jī)為什么能替代采棉工？

人工采棉是靠人手一朵一朵把棉絨從棉桃里摘出來(lái)，動(dòng)作精細(xì)復(fù)雜。

采棉機(jī)屬于農(nóng)機(jī)裝備領(lǐng)域技術(shù)性強(qiáng)、行業(yè)壁壘高的產(chǎn)品之一，采棉機(jī)在靠前面采棉頭滾輪旋轉(zhuǎn)把棉桃里的棉絨攪出來(lái)，以采棉頭等為核心的關(guān)鍵部件制造技術(shù)長(zhǎng)期被國(guó)外品牌壟斷。

1889年美國(guó)發(fā)明家坎貝爾研制成功了世界上最早的摘錠式采棉機(jī)， 1964年基本實(shí)現(xiàn)機(jī)采棉機(jī)械化，1975年美國(guó)機(jī)械采棉的程度已達(dá)到100%，澳大利亞、以色列等農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械化收獲率也達(dá)100%。

采棉機(jī)根據(jù)棉花采摘原理以及采摘頭的結(jié)構(gòu)不同分為：水平摘錠式和垂直摘錠式采棉機(jī)。

垂直摘錠式與水平摘錠式采棉機(jī)對(duì)比

垂直摘錠式采棉機(jī)與水平摘錠式采棉機(jī)比較的主要缺點(diǎn)是：作業(yè)效率相對(duì)較低，含雜率相對(duì)較高，相關(guān)試驗(yàn)表明，水平摘錠采棉機(jī)采凈率達(dá) 96%，含雜率約為 10%左右，比垂直摘錠式采棉機(jī)要高，成為現(xiàn)在市場(chǎng)主流。

水平摘錠式采棉機(jī)主要包括采棉頭、底盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、駕駛室及操控系統(tǒng)、氣力輸棉系統(tǒng)、棉箱等構(gòu)成。

采棉機(jī)在工作時(shí)依靠前端分禾器作為引導(dǎo)器，將一排排的棉株收攏連枝帶葉導(dǎo)入采摘室，（所謂的采摘室其實(shí)就是是滾筒兩側(cè)的一條縫，縫的一面是水平柵板，另一面是壓緊板），如何將棉花從其中分離出來(lái)，是最重要的工序。

采棉機(jī)采摘系統(tǒng)核心-采棉頭

在采棉機(jī)每個(gè)采棉頭滾筒縱向安裝有數(shù)百根表面帶溝槽的圓錐體排釘，被稱(chēng)作摘錠，摘錠是采棉機(jī)上關(guān)鍵部件, 一臺(tái)采棉機(jī)安裝 2000 多根摘錠， 材料為低碳合金鋼，采棉作業(yè)的時(shí)摘錠在一次完整的采摘過(guò)程中需完成將棉花勾住，并在其自身的高速旋轉(zhuǎn)下纏繞，在采摘頭滾筒的旋轉(zhuǎn)下將纏繞的棉花從棉鈴中拽出，然后經(jīng)脫棉盤(pán)將纏繞在摘錠桿身的棉花脫下。

采棉機(jī)內(nèi)有大馬力鼓風(fēng)機(jī)，會(huì)將掉落的棉花通過(guò)輸棉管道收集在集棉廂中，等車(chē)廂內(nèi)的棉花積攢到一定量時(shí)。就會(huì)將棉花壓實(shí)，用塑料膜打成卷，放在地里，或者直接倒入專(zhuān)用車(chē)箱拉走儲(chǔ)存。

采棉機(jī)內(nèi)有大馬力鼓風(fēng)機(jī)。會(huì)將掉落的棉花吹入車(chē)廂儲(chǔ)存區(qū)，但棉花里夾雜的枯葉和碎殼是沒(méi)辦法清理干凈的。后續(xù)的生產(chǎn)工藝?yán)镞€是要再次處理，等車(chē)廂內(nèi)的棉花積攢到一定量時(shí)。就會(huì)將棉花壓實(shí)，用塑料膜打成卷，放在地里，或者直接倒入專(zhuān)用車(chē)箱拉走儲(chǔ)存。

與世界機(jī)采棉已經(jīng)有80 多年的歷史相比，我國(guó)的機(jī)采棉歷史較短，是近二十幾年才逐漸發(fā)展起來(lái)的。

三、 國(guó)產(chǎn)化實(shí)現(xiàn)突破

采棉機(jī)發(fā)展水平?jīng)Q定了棉花種植全程機(jī)械化的發(fā)展好壞，一直以來(lái)是我國(guó)農(nóng)機(jī)化發(fā)展中的短板之一，市場(chǎng)存量產(chǎn)品98%以上均是國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)化實(shí)現(xiàn)突破也就是近幾年的事情。

目前新疆進(jìn)口采棉機(jī)占比較大、進(jìn)口配件依賴(lài)程度高，采摘效率高、可靠性強(qiáng)、售后服務(wù)廣，長(zhǎng)期以來(lái)棉農(nóng)形成了對(duì)國(guó)外口采棉機(jī)的依賴(lài)。

隨著國(guó)內(nèi)現(xiàn)代農(nóng)裝設(shè)備的發(fā)展，在采棉系統(tǒng)方面攻克了采棉指、脫棉盤(pán)、水刷等核心部件的延壽技術(shù)，現(xiàn)代農(nóng)裝、缽施然、常州東風(fēng)、天鵝股份、星光農(nóng)機(jī)、中鐵建、沃得農(nóng)機(jī)等國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)市場(chǎng)占有率的逐步提高。

2018年國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)銷(xiāo)量達(dá)到738臺(tái)，銷(xiāo)量首次超過(guò)了外資品牌， 2019年國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)銷(xiāo)量已經(jīng)超過(guò)了千臺(tái)，2020年我國(guó)采棉機(jī)銷(xiāo)量份額中，國(guó)產(chǎn)品牌市場(chǎng)占比達(dá)到62.29%，外資品牌市場(chǎng)占比37.71%，國(guó)產(chǎn)品牌采棉機(jī)銷(xiāo)量已遠(yuǎn)超外資品牌。

2020年我國(guó)采棉機(jī)行業(yè)銷(xiāo)量份額（數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)

與進(jìn)口采棉機(jī)相比，國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)最大的優(yōu)勢(shì)是價(jià)格低、性?xún)r(jià)比高。國(guó)產(chǎn)三行低端廂式機(jī)幾乎是國(guó)產(chǎn)品牌的天下，價(jià)格在90萬(wàn)元至130萬(wàn)元之間，六行采棉機(jī)價(jià)格200萬(wàn)元至250萬(wàn)元。進(jìn)口采棉機(jī)以?xún)r(jià)格高、性能好的六行采棉機(jī)為主，價(jià)位在500萬(wàn)元至600萬(wàn)元。

四、 國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)挺起腰桿了

國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)除了價(jià)格優(yōu)勢(shì)，眾多技術(shù)創(chuàng)新也給性能帶來(lái)本質(zhì)上的提升，其輸出功率大，動(dòng)力更強(qiáng)勁，扭矩大，可靠性更高；配備一鍵式按鈕自動(dòng)操控，全電液傳動(dòng)，作業(yè)更加高效，還最大限度延長(zhǎng)了發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，讓油耗更低；采用了先進(jìn)的機(jī)內(nèi)凈化方案， 直吹風(fēng)模式大大提高了風(fēng)力，為了用戶(hù)降低成本。

1）自研國(guó)產(chǎn)高效采棉頭

2021年中國(guó)農(nóng)機(jī)院現(xiàn)代農(nóng)裝自制高效采棉頭的成功下線，標(biāo)志著“中農(nóng)機(jī)”采棉機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力大幅提高，也標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)行業(yè)實(shí)現(xiàn)了新的技術(shù)突破， “中農(nóng)機(jī)”自制采棉頭采用16列座管，摘錠工作轉(zhuǎn)速高達(dá)4000r/min，采摘效率可提高20%。

中農(nóng)機(jī)4MY-6型六行圓包式采棉機(jī)

2）缽施然領(lǐng)跑采棉機(jī)國(guó)產(chǎn)化浪潮

缽施然從創(chuàng)建就專(zhuān)注于采棉機(jī)的研發(fā)制造。生產(chǎn)的4MZ型自走式棉花收獲機(jī)榮獲國(guó)家第六批制造業(yè)單項(xiàng)冠軍。截至2022年底，缽施然采棉機(jī)累計(jì)銷(xiāo)量超過(guò)2300臺(tái)，領(lǐng)跑采棉機(jī)國(guó)產(chǎn)化浪潮，近年來(lái)產(chǎn)品更是遠(yuǎn)銷(xiāo)海外，54臺(tái)四行箱式采棉機(jī)出口到烏茲別克斯坦，總出口金額超8000萬(wàn)，實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)采棉機(jī)的最大規(guī)模的出口和最大單筆交易金額。

缽施然4MZD-6A高端大型打包采棉機(jī)一次可完成對(duì)棉花的采摘、輸送、集箱、打包、卸棉作業(yè)。配備了554馬力（410千瓦）大功率柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力強(qiáng)勁充裕。采用液壓四輪驅(qū)動(dòng)，高強(qiáng)度電氣控制，行走速度三擋按鍵式控制，操控簡(jiǎn)單，配有保護(hù)程序，避免操作失誤造成機(jī)械損壞。風(fēng)機(jī)等主要?jiǎng)恿Σ考簿捎靡簤簜鲃?dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)可靠。更傾向于大田作業(yè)，具備可以和國(guó)外大型打包采棉機(jī)“掰手腕”的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

面對(duì)小塊棉田開(kāi)發(fā)的行圓捆打包采棉機(jī)4MZD-3A，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)三行打包機(jī)零的突破。在新疆地區(qū)，個(gè)體棉農(nóng)都習(xí)慣在一張薄膜寬度內(nèi)種植三行棉花。造價(jià)只有六行采棉機(jī)一半的三行采棉機(jī)，已經(jīng)成為新疆廣袤的棉田中機(jī)械化采棉的主力軍。

缽施然采棉機(jī)生產(chǎn)車(chē)間

3）鐵建重工-首家研發(fā)六行采棉機(jī)的大型央企

鐵建重工研發(fā)4MZ－6高端智能自走式采棉機(jī)共有采棉頭6個(gè)，棉箱總?cè)萘繛?0立方米，采凈率超過(guò)93％。同時(shí)，為更好地適應(yīng)新疆采棉需求、該采棉機(jī)還特別設(shè)計(jì)或增加了著火報(bào)警檢測(cè)和自動(dòng)滅火裝置、防觸電設(shè)施、北斗導(dǎo)航技術(shù)的電控系統(tǒng)、利用發(fā)動(dòng)尾氣余熱加熱清洗液以及雙大風(fēng)機(jī)等設(shè)施或新技術(shù)。

鐵建重工4MZ-6型高端智能采棉機(jī)

結(jié)語(yǔ)：

中國(guó)制造的采棉機(jī)在經(jīng)歷了引進(jìn)、仿制后，實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、從低端到高端的自研發(fā)展過(guò)程。雖然和國(guó)外品牌技術(shù)還有差距，但隨著互聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械緊密結(jié)合，國(guó)產(chǎn)現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)將成為中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的強(qiáng)有力支撐。

參考文獻(xiàn)：

1. 采棉機(jī)摘錠磨損失效分析，農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)、張有強(qiáng)，王偉，廖結(jié)安