春好正是耕種時。春耕時節(jié)，離不開拖拉機(jī)的助力。其中，大馬力拖拉機(jī)憑借更高的作業(yè)效率、作業(yè)質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益，受到市場歡迎。
近來，有哪些大馬力拖拉機(jī)上新投用，搭載了哪些功能，創(chuàng)新研發(fā)中有哪些難題還需解決？記者采訪生產(chǎn)企業(yè)、行業(yè)專家，從3臺有代表性的國產(chǎn)大馬力拖拉機(jī)，看國產(chǎn)農(nóng)機(jī)如何實現(xiàn)新突破。
300馬力動力換向拖拉機(jī)實現(xiàn)批量上市
“已售出40余臺，預(yù)計全年出貨量可達(dá)上百臺?！闭勂鸾衲昱可鲜械?00馬力動力換向拖拉機(jī)，國機(jī)集團(tuán)中國一拖大拖公司產(chǎn)品研發(fā)部部長王裕喆非常自豪。
大馬力拖拉機(jī)，田間作業(yè)優(yōu)勢明顯。例如，100馬力拖拉機(jī)一般只能牽引2—3米寬的旋耕機(jī)，300馬力拖拉機(jī)則可牽引8—12米寬的聯(lián)合整地機(jī)，幅寬更大，完成復(fù)式作業(yè)更高效；再比如，重負(fù)荷下，100馬力拖拉機(jī)時速只有6—8公里，但300馬力拖拉機(jī)時速可保持在9—12公里?！巴鹊貕K條件下，一臺300馬力拖拉機(jī)的日作業(yè)面積通常是100馬力拖拉機(jī)的3至4倍?！蓖踉凑f，“對于萬畝農(nóng)場，這意味著3天就能干完10天的活?！?span>此外，大馬力拖拉機(jī)還有復(fù)合機(jī)具配套、作業(yè)質(zhì)量與連續(xù)性等方面的優(yōu)勢。
因為涉及更復(fù)雜的傳動設(shè)計，相較國外先進(jìn)水平，中國企業(yè)曾經(jīng)對研制大馬力拖拉機(jī)望塵莫及。小馬力拖拉機(jī)功率段小，不需要多擋位，機(jī)械傳動即可；大馬力拖拉機(jī)功率段大、作業(yè)工況復(fù)雜，就需要配備多擋位重載變速箱，否則操作起來困難。最先進(jìn)的動力換擋大馬力拖拉機(jī)，有超過50個擋位。
以大馬力拖拉機(jī)變速箱核心零部件——濕式多片離合器為例，其電液控制策略、潤滑流量計算與仿真、摩擦片材料及結(jié)構(gòu)設(shè)計，都影響著整機(jī)動力換向的平順性、離合器的使用壽命與可靠性，相關(guān)技術(shù)屬于各企業(yè)重要商業(yè)秘密。
攻關(guān)多年，中國一拖啃下這塊硬骨頭，研發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的動力換擋變速箱。經(jīng)過兩年的田間驗證測試，300馬力動力換向拖拉機(jī)實現(xiàn)批量上市，動力換向、初步動力換擋，無需踩離合器即可完成前進(jìn)倒退和主要擋位切換。機(jī)手只需按按鈕，操作更方便、更舒適。
“很長一段時間內(nèi)，我國每年進(jìn)口上千臺拖拉機(jī)，主要為大馬力拖拉機(jī)?！敝袊r(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會相關(guān)負(fù)責(zé)人王鋒德說，2025年我國進(jìn)口拖拉機(jī)不到400臺，國產(chǎn)替代加速推進(jìn)。
不過，王鋒德也坦言，國產(chǎn)大馬力拖拉機(jī)在控制精度與可靠性方面還有待提升，“比如提升器在掛接農(nóng)具作業(yè)時，速度、精度和靜沉降指標(biāo)等與國際先進(jìn)水平尚有差距?！边@背后既涉及基礎(chǔ)材料、制造工藝，也和控制策略有關(guān)。“特別是裝配工藝的精度，大幅依賴高技能人才，需要加快培養(yǎng)工匠型人才。”王裕喆說。
并聯(lián)式300馬力混動拖拉機(jī)關(guān)鍵零部件自主化率超95%
觀察今年農(nóng)機(jī)市場，已有不少種糧大戶開始嘗試混動拖拉機(jī)。分析原因，一是政策引導(dǎo)，截至目前，江蘇、安徽、新疆等地均發(fā)布相關(guān)補(bǔ)貼政策，江蘇補(bǔ)貼金額可達(dá)17.5萬元；二是綜合成本，黑龍江農(nóng)墾測試表明，雖然初始價格高，但混動機(jī)型節(jié)油明顯，維修成本也更低。
“總的看，國內(nèi)新能源農(nóng)機(jī)正處于快速發(fā)展的市場導(dǎo)入期?！蓖蹁h德介紹，混動農(nóng)機(jī)可以通過電動機(jī)驅(qū)動行走系統(tǒng)無級變速調(diào)控，擺脫了大馬力農(nóng)機(jī)無級變速傳動系統(tǒng)技術(shù)不過硬的困境，實現(xiàn)換道超越。
“混動拖拉機(jī)主要有2條技術(shù)路徑，串聯(lián)式和并聯(lián)式?！苯K沃得農(nóng)業(yè)機(jī)械股份有限公司技術(shù)負(fù)責(zé)人蔣偉俊介紹，串聯(lián)式的發(fā)動機(jī)只作為“發(fā)電機(jī)”運行，燃燒燃油產(chǎn)生電能驅(qū)動電機(jī)工作，再推動車輛行走和液壓作業(yè)；并聯(lián)式的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)都可以驅(qū)動車輛，系統(tǒng)可以根據(jù)工況智能切換動力源。
今年，沃得農(nóng)機(jī)的并聯(lián)式300馬力混動拖拉機(jī)實現(xiàn)批量銷售。得益于新能源汽車“三電”技術(shù)的溢出，該拖拉機(jī)實現(xiàn)核心技術(shù)自主可控，關(guān)鍵零部件國產(chǎn)自主化率超過95%，搭載了電驅(qū)動無級變速混動系統(tǒng)，低速作業(yè)扭矩大、高速轉(zhuǎn)場效率高，能勝任犁耕、深松、播種、秸稈還田等重負(fù)荷農(nóng)田作業(yè)。
“從發(fā)電機(jī)、行走電機(jī)、高壓控制器、電池到行進(jìn)減速器、前橋等，國內(nèi)都有成熟、優(yōu)秀的供應(yīng)商?！笔Y偉俊說。
串聯(lián)式350馬力混動拖拉機(jī)銷往8個國家和地區(qū)
去年4月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)機(jī)械化總站在新疆舉辦了一場新能源拖拉機(jī)“田間大比武”。除了傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)企業(yè)，不少工程機(jī)械企業(yè)也參與其中。
工程機(jī)械如何跨界農(nóng)機(jī)？工況很相似。比較拖拉機(jī)與裝載機(jī)，最高行駛時速均為40公里，功率段也幾乎重合，機(jī)具作業(yè)均通過液壓控制。這意味著農(nóng)機(jī)可與工程機(jī)械共享制造能力、共用實驗室。
技術(shù)可遷移。工程機(jī)械發(fā)力新能源技術(shù)較早，混動和純電技術(shù)均已走在全球前列?！皬碾姵亍㈦姍C(jī)到電控，成套技術(shù)均可快速平移?！睆V西柳工農(nóng)業(yè)機(jī)械股份有限公司總經(jīng)理蔣仁科說。
在那場“田間大比武”中，柳工農(nóng)機(jī)的串聯(lián)式350馬力混動拖拉機(jī)表現(xiàn)優(yōu)秀。
優(yōu)點之一，智能化程度高。傳統(tǒng)拖拉機(jī)掉頭時，機(jī)手需要升起農(nóng)具、解除差速鎖、剎車、換擋，掉頭后再重新掛擋、開啟差速鎖、降下農(nóng)具、開啟作業(yè)。而柳工的混動拖拉機(jī)安裝了地頭輔助管理系統(tǒng)，“機(jī)手只需按下掉頭按鈕，系統(tǒng)自動完成所有動作?！笔Y仁科介紹，而且剎車時，拖拉機(jī)會自動從后輪驅(qū)動變?yōu)樗妮嗱?qū)動，并利用電機(jī)反拖回收電能，提升剎車舒適性。
優(yōu)點之二，適應(yīng)極限工況。依托工程機(jī)械的研發(fā)經(jīng)驗，產(chǎn)品上市前，柳工將混動拖拉機(jī)運往新疆、青海、黑龍江等省份甚至印度尼西亞進(jìn)行驗證，分別代表高溫、高原、高寒、高濕4種典型工況?！巴侠瓩C(jī)既要無懼40攝氏度的高溫，又要抵御零下20攝氏度的嚴(yán)寒，還要適應(yīng)缺氧環(huán)境、具有耐腐蝕性?！笔Y仁科說。
依托工程機(jī)械企業(yè)較為完善的國際銷售、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，柳工混動拖拉機(jī)從立項開始就瞄準(zhǔn)國際市場。2025年，柳工農(nóng)機(jī)已銷往海外8個國家和地區(qū)。
“新能源農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展前景廣闊，預(yù)計未來5年有望形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，總體呈現(xiàn)中大型農(nóng)機(jī)以混合動力、小型農(nóng)機(jī)以純電動為主的格局。”王鋒德說。
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