青贮玉米是牛、羊饲养业的重要饲草来源，机械化收获和处理是实现饲料化利用的重要手段。一次性完成对青贮的收割、破碎、揉丝、打捆、裹膜，可以省工省力，降低生产成本，在我省及全国玉米主产区市场需求量大，有着非常广阔的发展前景。

国务院办公厅《关于加快转变农业发展方式的意见》（国办发【2015】59号文件在“深入推进农业结构调整，促进种养业协调发展”中提出“积极发展草食畜牧业”；农业部编制《全国农业种植业结构调整规划》（2016-2020），提出2020年青贮玉米种植面积达250万亩，预计将年新增大型青贮饲料收获机5000台以上。按照预期的产业规模，将实现年新增销售收入10亿元以上，利税1亿元以上，带动数百人就业，促进我省具有自主知识产权的农机产业健康发展，缩短与国内外产品差距，提升行业核心竞争力。同时，将大大促进秸秆的饲料化应用，为我国摆脱秸秆焚烧造成的环境污染提供有效的途径，生态经济效益十分显著。

本产品针对青贮玉米收集难、工序复杂、费时费力的现状，重点攻克玉米籽粒破碎难、秸秆揉丝功耗高、打捆裹膜一体化程度差等技术难题，研制一种青贮玉米收割打捆裹膜一体机，改变我省现有青贮玉米收集模式落后、作业工序多、机械化程度低、流转周期长、生产成本高等问题。青贮玉米收割打捆裹膜一体机结构方案示意图如下：

1、割台 2、籽粒破碎与秸秆揉丝装置 3、抛送筒 4、驾驶室 5、下料装置

6、缓冲匀料装置 7、布料装置8、打捆机构 9、裹膜机构

10、机架与捆包缓冲落地装置 11、菌剂喷施装置 12、发动机

图1 青贮玉米收割打捆裹膜一体机整机结构图

a) 名称：4JZS-2200型青贮玉米收割打捆裹膜一体机

b) 结构形式：自走式

c) 工作原理：青贮玉米在滚刀作用下切断并喂入籽粒破碎与秸秆揉丝系统，通过风机送入缓冲匀料装置，经过下料和布料输送至打捆机，在进入成型室前通过喷施装置将菌剂均匀的喷洒在物料中，成捆后的捆包经过裹膜后在缓冲落地装置的作用下落在田块中。作业过程无需停机，青贮玉米收集、籽粒破碎、秸秆揉丝、打捆裹膜连续自动进行，作业效率高、工序少，省时省力。

针对玉米籽粒难以破碎、营养难以吸收，现有青储饲料收获机不能充分实现青贮玉米饲料化应用的问题，研究玉米籽粒破碎技术，基于玉米籽粒生物力学等特性，结合作业方法和破碎方案优化设计，通过研究不同参数的破碎效果，优化籽粒破碎装置作业参数，实现玉米籽粒破碎。针对秸秆物料特性和牲畜采食习性，研究秸秆破节揉丝技术，通过优化切割刀具、揉搓部件结构和工作参数，控制秸秆揉丝粒度，实现低能耗均质化破节揉丝难题。

针对青贮饲料营养性要求，研究物料可控分层喂入技术，探索物料流体力学特性，设计缓冲匀料、下料、布料装置，实现物料分层喂入；研究菌剂均匀喷施技术，寻求不同含水率、不同送料厚度、不同喂入速度、不同喷施压力和喷施方式下的最优组合问题，实现作业不停机、物料含水率适应性强、提升装备作业效率，增加青贮玉米营养性和适口性。

针对青贮玉米收获作业方式，研究收割打捆裹膜一体化技术，确定动力传递与分配、布料打捆、缠网、放捆、送捆、裹膜、缓落等相位耦合关系，分析各相位状态下的打捆裹膜质量与效率，实现捆包安全落地，解决收割打捆裹膜一体化问题。

针对国内现有青贮玉米收获装备智能化水平低、操作费时费力、整机状态不能实时监控等问题，研究作业过程监控技术，实现籽粒破碎等关键部件转速实时监控、故障检测报警功能；采用模块化设计方法，进行整机可靠性与振动分析，提升青贮玉米收获装备的整机质量和智能化水平。