中國報告大廳網(wǎng)訊，玉米是我國主要糧食作物之一，2024 年我國玉米種植面積達到 44886×103hm2。在大規(guī)模種植背景下，傳統(tǒng)玉米收割機已難以滿足高效收獲需求，而智能化技術(shù)的滲透正推動玉米收割機行業(yè)實現(xiàn)質(zhì)的飛躍，不僅顯著提升了作業(yè)效率與質(zhì)量，更成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要支撐。以下是2025年玉米收割機行業(yè)技術(shù)分析。
《2025-2030年中國玉米收割機行業(yè)市場調(diào)查研究及投資前景分析報告》指出，智能化技術(shù)以人工智能理論為基礎(chǔ)，核心在于全方位掌控人類智能實質(zhì)并構(gòu)建可達功能的控制模型，其在玉米收割機中的應(yīng)用已形成規(guī)?；瘧B(tài)勢。從市場布局來看，玉米收割機智能化技術(shù)的實施區(qū)域已廣泛覆蓋華北、中南、華東、東北、西南等主要玉米種植區(qū)，成為各地大規(guī)模收獲作業(yè)的核心裝備，逐步替代傳統(tǒng)機型成為行業(yè)主流。
智能化硬件是玉米收割機智能化運行的根基，主要包含切割系統(tǒng)、行走驅(qū)動系統(tǒng)、清選系統(tǒng)、玉米籽粒脫粒系統(tǒng)四大核心模塊。
玉米智能切割系統(tǒng)由機架、切割裝置、送料裝置、收集裝置構(gòu)成，其中切割裝置作為核心，刀架承擔支撐功能，對穩(wěn)定性和切割精準度要求極高;刀片負責玉米切割作業(yè)，在尺寸、形狀、質(zhì)量上有嚴格標準;傳動機構(gòu)通過傳動軸將電動機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為刀片轉(zhuǎn)速，控制機構(gòu)則調(diào)節(jié)切割深度與速度。
玉米收割機智能行走驅(qū)動系統(tǒng)采用變量泵 - 定量馬達配合管路控制元件，構(gòu)建閉式液壓回路驅(qū)動模式。主回路中，高壓油路由變量泵出油口與定量馬達進油口直接連接，低壓油路則連接變量泵出油口與定量馬達出油口，通過調(diào)節(jié)液壓馬達轉(zhuǎn)速可實現(xiàn)變量泵排量的自適應(yīng)調(diào)整，調(diào)整公式為Qmax=Nmvmaxnmax(其中Qmax為液壓馬達最大流量，單位 L/min;vmax為最高行駛速度，單位 km/h;nmax為馬達最高轉(zhuǎn)速，單位 r/min;Nm為馬達容積效率)。
玉米收割機智能清選系統(tǒng)由移動裝置和滑動裝置組成，移動裝置表面設(shè)有導輪與小導輪，通過固定連桿連接中間移動裝置與滑動裝置，可實現(xiàn)近距離無死角清選。
玉米籽粒智能脫粒系統(tǒng)包含篩網(wǎng)上機蓋、轉(zhuǎn)子、脫粒室、機架、喂料裝置，喂料裝置與玉米進料口相連，經(jīng)旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)或輸送帶送入脫粒室，借助切割刀片高速旋轉(zhuǎn)與摩擦板摩擦力實現(xiàn)玉米芯與籽粒的高效分離。
智能化軟件是玉米收割機發(fā)揮智能性能的核心，由可編程控制器與控制元件共同構(gòu)成?？删幊炭刂破髫撠煍?shù)據(jù)的傳遞與存儲;控制元件涵蓋傳感器、制動器、智能控制器、液壓控制元件等，能依據(jù)玉米收割環(huán)境需求與上位機交互，通過程序語言定義玉米收割機操作邏輯，并經(jīng)控制平臺用戶端實時監(jiān)測收獲信息與周邊環(huán)境。
玉米收割機控制硬件形成 “輸入端 - 控制器 - 執(zhí)行器” 的完整閉環(huán)：輸入端的傳感器包括玉米采摘損失傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、車速傳感器、高度傳感器，分別采集收割損失率、牽引輥轉(zhuǎn)速、行進速度、高度等信號;控制器通過傳感器采集、CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò))與輸入端進行信息交互，接收信號后向執(zhí)行器輸出指令，自適應(yīng)調(diào)整玉米收割機工作參數(shù);執(zhí)行器中，轉(zhuǎn)速控制電磁閥由轉(zhuǎn)速控制液壓馬達調(diào)控，行走變量泵由車速控制液壓馬達調(diào)控，集管高度控制電磁閥由集管高度控制液壓油泵控制。
以玉米籽粒智能脫粒軟件為例，其由收獲控制器、顯示器、扶手箱、執(zhí)行機構(gòu)、信息采集模塊組成，籽粒破碎傳感器、顯示器、扶手箱可通過 CAN 總線與收獲控制器交互。收獲控制器具備自動與手動兩種模式：自動模式下，接收傳感器信號判定作業(yè)質(zhì)量與狀態(tài)，經(jīng)計算發(fā)出指令調(diào)節(jié)作業(yè)速度、CVT 傳動比、滾筒轉(zhuǎn)速、凹板間隙等參數(shù)，并實時顯示于顯示器;手動模式下，接收扶手箱操作指令完成參數(shù)調(diào)節(jié)。
智能化界面已成為玉米收割機升級的關(guān)鍵維度。部分玉米收割機創(chuàng)新采用履帶 + 輪式結(jié)構(gòu)，農(nóng)戶可通過點擊界面輕松設(shè)置參數(shù)，大幅提升人機交互的操作靈敏性與參數(shù)顯示直觀性。同時，設(shè)備可靈活配置撥禾輪谷物剛性割臺或撓性割臺，借助自動匹配功能實現(xiàn)最低能耗與最大產(chǎn)能的平衡，進一步降低操作門檻。
針對緩坡地形與不平坦地面，智能化玉米收割機配備攀爬式履帶裝置，能充分適應(yīng)復(fù)雜作業(yè)環(huán)境;采用履帶式無氣輪胎配合履帶式行駛系統(tǒng)，在保障越障性能的同時減少橡膠耗材使用率。此外，設(shè)備前臉增設(shè)燈光照明，兼具裝飾與環(huán)境識別功能，側(cè)燈指示燈與尾燈形成視覺提醒，可完美適配夜間玉米收割作業(yè)。
相較于傳統(tǒng)玉米收割機，智能化機型的作業(yè)效率實現(xiàn)跨越式提升。部分系列玉米收割機集成全新采摘變速箱與智能駕駛系統(tǒng)功能，農(nóng)戶僅通過觸摸桿設(shè)置切割高度，即可由機器自動完成收割，作業(yè)效率較傳統(tǒng)設(shè)備提升 30%;另有系列玉米收割機集成切流與雜余軸流分離系統(tǒng)、自動轉(zhuǎn)向與循環(huán)功能，卸糧速度最高可達 130L/s，滿載糧箱卸除用時不足 2 分鐘。在無額外干擾因素的情況下，相同時間內(nèi)智能化玉米收割機可完成更多收割任務(wù)，省時省力且整體效益更突出。
受田間環(huán)境復(fù)雜、作物生長密度差異等影響，傳統(tǒng)玉米收割機喂入量易波動，常出現(xiàn)滾筒堵塞、脫粒性能不佳等問題。而智能化玉米收割機可通過喂入量檢測實現(xiàn)脫粒間隙智能控制，自動匹配不同喂入量與最優(yōu)脫粒間隙。例如某玉米田作業(yè)中，初始喂入量為 6kg/s 時，智能化玉米收割機自控最優(yōu)脫粒間隙為 45mm;喂入量上升至 10kg/s 時，間隙自動調(diào)整為 55mm。相較于脫粒間隙固定的傳統(tǒng)機型，智能化玉米收割機的滾筒軸峰值扭矩波動幅度下降，籽粒破碎率遠低于常規(guī)設(shè)備，脫凈率則顯著更高，在喂入量波動時仍能保持優(yōu)質(zhì)作業(yè)質(zhì)量。
隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的深入推進，智能化農(nóng)機已成為優(yōu)化收割質(zhì)量、適應(yīng)復(fù)雜地形、提升作業(yè)效率的關(guān)鍵支撐，而玉米收割機作為智能化技術(shù)的重點應(yīng)用載體，其性能與效益直接影響玉米收獲環(huán)節(jié)的綜合產(chǎn)出。面對 2024 年 44886×103hm2 的玉米種植規(guī)模，智能化玉米收割機通過硬件、軟件、界面的協(xié)同創(chuàng)新，在環(huán)境適應(yīng)性上實現(xiàn)復(fù)雜場景全覆蓋，在作業(yè)效率上達成 30% 的提升與 130L/s 的卸糧速度，在作業(yè)質(zhì)量上通過動態(tài)調(diào)節(jié)脫粒間隙降低籽粒損耗，為種植戶提供了高效高質(zhì)的收割解決方案。未來，隨著智能化技術(shù)的持續(xù)迭代，玉米收割機行業(yè)將在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更為重要的作用。
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