採茶機

採茶機是從茶樹頂梢採收新嫩茶葉的作物收穫機械。按採摘方法不同分選擇性採茶機和非選擇性採茶機兩類。選擇性採茶機有折斷式和摩擦式等類型。前者是利用彎曲折斷原理，採下鮮嫩茶葉而保留粗老枝條；後者是用一對彈性摘指夾住茶葉，依靠摘指與茶葉間的靜摩擦力，摘下新葉而保留老葉和幼芽。由於生產效率低且對茶園作業條件的要求高等原因，選擇性採茶機未獲大量推廣。

基本介紹

• 中文名：採茶機
• 外文名：tea-leaf picker
• 拼音：caichaji
• 又稱：剪下式採茶機

國外採茶機械的研製和發展

日本於1910年開始研究和套用採茶剪, 由於採茶剪的套用, 茶葉質量和產量有所下降, 故在當時引起較大爭議。但隨著茶園面積的增加和加工規模的不斷擴大, 並且受到日本當時工業生產迅速發展的影響, 採茶勞力不足的問題愈來愈嚴重, 採茶剪則逐步獲得推廣和套用。1920年, 日本已出現6種不同形式的採茶剪 (採茶鋏, 圖1) , 基本結構就是大剪刀, 並在下刀片下部設一集茶袋, 集茶袋一般用網狀織物製成, 日本全國約有15萬把採茶剪作為採茶工具在生產中套用。同時, 有資料顯示1924年在爪哇也有一種採摘刀用於茶葉生產。第二次世界大戰後, 由於戰爭期間勞動力的大量減少, 日本茶葉生產的勞力更為缺乏, 採茶機械化技術的研究和開發加速, 從20世紀50年代中期開始採茶機的研製。1960年日本落合刃物株式會社創製出第一台機動式採茶機, 並開始在生產中套用;1966年日本研製出雙人採茶機;1975年後又先後研製出自走式和乘坐式大型採茶機, 並在不同條件的茶園中獲得套用。1967年日本全國擁有動力採茶機1.6萬台, 1972年則達到4.2萬台, 1979年達到10萬台, 平均0.6 hm2(9畝) 茶園就有1台採茶機在使用, 機採茶葉產量已占全國茶葉總產量的90%。迄今為止, 日本的採茶機種類從動力形式上已先後出現過手動、電動和機動;操作形式有單人手提式、雙人抬式、自走式和乘坐式等;刀片形式有平形和弧形, 並且刀片運轉形式有單動和雙動;從採摘原理上曾提出折斷式和切割式等, 並在折斷指的橡膠硬度和固定指的指間間隙等方面進行了理論探討和試驗。經過反覆試驗和套用, 肯定了切割式原理較為符合當前的採摘工藝要求, 並創製出往復切割式、螺旋滾刀式和水平勾刀式等切割式原理的採茶機型, 經過使用對比, 又最終確認往復切割式性能最好, 形成日本國內普遍套用和出口最多的採茶機型式。在切割式採茶機中, 雙人手抬作業的雙人採茶機使用數量最多, 約占全國採茶機使用總量的60%。與此同時, 為與採茶機配套使用, 日本研製出各種類型的茶樹修剪機, 均使用切割式原理, 機器型式有輕修剪機、深修剪機、重修剪機、台刈機和修邊機等, 作業形式有單人手提式、雙人抬式和自走式等, 同樣也以雙人式茶樹修剪機使用最普遍。

我國採茶機械的研製和發展

原理階段的中國採茶機研究

早在1947年, 當時的浙江省農業改進所就進行過茶葉採摘器研究, 後因效果低下而作罷。

1958年, 早年留學日本時任杭州茶葉試驗場場長的葛敬應先生, 製成一種茶葉采割剪, 與日本相似, 在大剪刀上裝上網兜, 用於鮮葉採摘並收集剪下的芽葉。1987年, 浙江省農業廳王家斌在此基礎上, 又製成一種4ZCJ-A型採茶鋏, 在杭州市餘杭鎮試用, 比手工採茶功效提高2.0~3.5倍。

中國採茶機的研究正式開始於1955年, 開始時間基本上與日本相同。特別是在1958年開始的全國民眾性技術革新運動中, 經歷不長時間, 各地就出現了根據剪下式、折斷式、滾折式、卷折式、夾采式、打擊式等機械採摘原理, 製造的機構簡易的採摘器或採茶機。1959年採茶機的研究被列入國家重點研究項目, 為總結採茶機民眾性的研製經驗, 中國農業科學院茶葉研究所在杭州召開採茶機現場評比會, 浙江、安徽、福建、湖北、江蘇等省研製的40多種簡易型或原理形式採茶機參加評比, 通過評比向全國推薦了由中國農業科學院茶葉研究所與農業部南京農業機械化研究所共同研製的及浙江農學院研製的兩種型式的採茶機。到了1960年, 中國已經有了以切割式、折斷式、拉斷式3種採摘原理為主, 包括手動、電動、機動3種機型的小型採茶機、畜力和機動自走的中型採茶機, 以及拖拉機懸掛形式的採茶機。這一年, 由中國農業科學院茶葉研究所與農業部南京農業機械化研究所共同研製的採茶機被定型為手動南茶702型往復切割式採茶機 (圖4) , 這是我國首台被定型的採茶機。這一期間, 雖然全國出現的採茶機形式較多, 但由於當時機械工業還處於低水平狀態, 金屬原材料缺乏, 不少機具還是用竹木材料製作, 形成的各種形式的採茶機大多還只能屬於工具改良和半機械化機具形式。

高峰階段中國採茶機與茶樹修剪機的研究

20世紀60—70年代, 全國採茶機的研製形成高潮, 幾乎所有主要產茶省、市、自治區都開展了採茶機研製與試用。與此同時, 第一機械工業部等將採茶機研製作為國家重點科研項目下達給中國農業科學院茶葉研究所, 組織全國產茶省和相關科研單位進行協作研究。在此期間, 中國農業科學院茶葉研究所殷鴻範等人所研製的電動往復切割式N1C型手提採茶機, 達到了較為完善的水平, 通過了第一機械工業部組織的鑑定, 系國內首台通過鑑定的採茶機機型, 在浙江、廣東、湖南等省茶區進行過較大面積的試用。

1973年, 國家安排25萬元人民幣進口日本單人採茶機3台、茶樹修剪機15台, 交與中國農業科學院茶葉研究所等單位在12個產茶省、區進行試用研究。1975年, 貴州省又斥資進口日本單人採茶機和茶樹修剪機250台, 分配到省內多個茶場試用, 其中貴州省都勻茶場試用後總結最為全面。這一年8月, 為總結國內採茶機的研製和進口樣機試用的經驗, 第一機械工業部農業機械局支持中國農業科學院茶葉研究所和一機部機械研究院農機所, 在無錫召開了“採茶機現場經驗交流會”, 全國15個省、市近百名代表參加, 有手動、機動和電動3種動力形式的背負、獨輪車載和自走3種作業方式的9台國產採茶機和4台日本採茶機進行了演示和交流。參與這次交流的採茶機, 其採摘原理全部為切割式, 在切割式中有往復切割式、螺旋滾切式和水平旋轉刀式3種形式, 進一步驗證和表明, 在現有茶葉生產條件下, 切割式被認為是最為簡單有效的茶葉機器採摘原理。此後, 機械部和農業部又將這批國內外採茶機集中到貴州省都勻茶場進行對比試驗, 通過試驗肯定了可在中國茶區使用的部分機型, 集中展示了中國研製和國外引進的採茶機技術。

採茶季集錦

據農業部種植業司統計, 2015年全國18個產茶省茶園面積總計4 316萬畝 (1畝=1/15hm2, 下同) , 同比增長175萬畝, 增長率4.2%;採摘面積3 387萬畝, 同比增加228萬畝, 增長7.22%。陝西省南部三市大力發展茶葉產業, 2015年茶園面積215.9萬畝, 淨增23.5萬畝;漢中市茶園面積達到106.1萬畝, 茶葉產量4.67萬t, 綜合產值超過240億元, 分別占全省的49.1%、64.9%和62.4%。投產茶園收入9 253元/畝, 成為漢中市農業產業的一面旗幟, 帶領農民走向富裕和文明。但茶葉採摘一致以人工為主, 僅採摘耗用人工支出占茶葉生產成本的70%左右。據我們對陝西省南鄭縣25家規模化生產的茶企成本調查, 採茶費用平均占茶葉生產總成本的63.74%, 有的茶場採茶費用則高達整個茶葉生產勞動力成本的71.28%。成為制約茶產業健康發展的“瓶頸”, 機採茶成為茶葉機械化必須攻克的難題。這裡介紹使用性能較好的採茶機, 供推廣套用者參考。

採茶機

(1) 華盛泰山4C—60型採茶機

華盛泰山4C—60型採茶機由山東華盛中天機械集團股份有限公司生產。4C—60型採茶機具有結構合理、外型美觀, 使用安全可靠, 振動小、作業效率高等特點, 主要套用於茶園採摘茶葉。工作幅寬60cm, 配套動力1E34F汽油機, 功率0.75k W (1.02hp) , 燃油箱容積0.7 L, 風機直徑14cm, 風機轉速8 000 r/min, 風機風口風速37.7 m/s。

(2) 鉑源4CD—27型採茶機

鉑源4CD—27型採茶機由福建省廈門市鉑源機械製造有限公司生產。經過多年的研究和反覆試驗開發出新一代多功能適用型採茶機, 獲得國家專利並填補了該項目的國內空白。該機突破了日本、韓國、台灣及國內一些產品存在的價格高、使用時笨重、使用成本高、採摘的茶葉質量差 (老葉、老梗、碎片多) 及不適於個人作業等缺陷, 解決了多年來一直困擾著茶農的因勞動力緊缺, 勞動強度大而造成茶無法及時採摘而荒廢的問題。由於產品的設計合理、工藝先進、性能可靠及質量穩定, 深受廣大用戶的信賴和好評。

(3) 亞聖4CS100型採茶機

亞聖4CS100型採茶機由山東省臨沂亞聖機電有限公司生產。主要有亞聖4C60A型單人採茶機、亞聖4CS—120P型雙人採茶機、亞聖4C60型採茶機、亞聖4CS100型採茶機等多款機型。以亞聖4CS100型採茶機為例, 配置1E43F汽油機 (自產, 日本進口化油器) 、E側手把組件, 割側手把組件、機架梁 (前、後) 、割側板、E側板、送風管、風扇、齒輪箱、曲軸箱、刀片 (中外合資金利孚) 等;配套動力1E43F二衝程發動機;排量0.49L;標定功率2.2 k W, 轉速7 500 r/min;動力傳遞方式為V皮帶、齒輪傳動;割幅寬度100cm;切割型式為弧形刀具往復運動;外形尺寸1 300、540、470mm;整機淨質量10.2kg;膜片式化油器 (進口) , 無觸點電子點火 (CDI) , 反衝起動。台灣齒輪。

(4) 金火JH—60型J採茶機

金火JH—60型J採茶機由福建省金火機械有限公司生產。主要產品有金火JH—60J型採茶機、金火JH—YT50J型採茶修剪一體機、金火JH—50型單人採茶機、金火6CYQT—85型茶葉殺青機等。以JH—60J型採茶機為例, 採茶幅寬60cm, 配套動力為G26LS汽油機, 整機質量9.4kg。

(5) 勇力YL—600B型採茶機

勇力YL—600B型採茶機由浙江省台洲市勇力機械有限公司生產。有浙江勇力YL—600A型採茶機、浙江勇力YL—600B型採茶機等多款採茶機產品供應。以YL—600B型採茶機為例, 採茶作業幅寬60cm, 傳動方式為自動離心離合, 離合器接合轉速3 600~3 800r/min, 動力型號YL139F/P, 發動機為單缸、風冷二衝程;額定功率0.8k W, 轉速7 000r/min, 燃油配比分離式, 排量0.31L, 油箱容量0.9L, 整機質量15kg。(6) 得力助手ML—600型採茶機

得力助手ML—600型採茶機由福建省泉州市得力農林機械有限公司生產。其產品主要有ML—500型背負式單人採茶機、得力助手ML—450型採茶機、ML—600型型背負式單人採茶機、得力助手4C—50型型採茶機、得力助手4C—60型採茶機、得力助手4C—50A型採茶機等。以得力助手ML—600想採茶機為例, 外形尺寸925、300、200cm;切割寬度60cm;配套動力為進口羅賓EH025四衝程發動機, 功率1.01k W, 標定轉速7500r/min;整機質量5.9kg;生產率≥200m2/h;燃油消耗率≤730g/ (k W·h) 。刀具合資生產;齒輪台灣產。

(7) 神手50A型一體採茶機

神手50A型一體採茶機由福建省安溪縣神手農業機械有限公司生產。其主要產品有神手50A型一體採茶機、神手3CX—750型茶樹修剪機、神手4C—60型單人採茶機、神手4C—50型採茶機等。以神手50A型一體採茶機為例, 採茶幅寬50cm, 配套動力為汽油機1E34F, 質量6.8kg。

(8) 川崎NV60H型採茶機

川崎NV60H型採茶機由浙江川崎茶業機械有限公司生產。該公司是我國茶業機械行業中第一家外資企業, 1990年由浙江省茶葉進出口有限公司與日本川崎機工株式會社等企業共同出資創建, 旨在引進日本先進技術發展我國茶園作業機械, 解決國內季節性採茶勞動力不足的局面。主要產品有川崎PST75H型採茶機、川崎SV100型採茶機、川崎NV60H型採茶機、川崎CZG—43型採茶機、川崎SM—110型採茶機、川崎NV45型採茶機等。以川崎NV60H型採茶機為例, 配套NE231發動機, 0.23L0.8k W汽油機, 整機 (含汽油機) 質量6.2kg, 採茶幅寬60cm, 日本川崎機工株式會社進口刀片;芽葉完整率≥78.13%;可制茶率>99.02%, 漏采率<0.06%, 損失率<1%, 單位幅寬生產率>193.6kg/ (m·h) , 刀片首次不刃磨工作時間>300h。

(9) 凱帝4C—525型單人採茶機

凱帝4C—525型單人採茶機由湖北大地農業機械有限公司生產。其茶機產品主要有凱帝4C—525型單人採茶機、凱帝BL—750型茶葉修剪機等。採茶寬度52.5cm;配套動力主機1E33F;整機質量3.4kg;操作人數1人。

(10) 永佳4C—60型採茶機

永佳4C—60型採茶機由山東省臨沂市三禾永佳動力有限公司生產。外形尺寸920、270、420mm, 整機淨質量5.2kg, 配套動力1E34F, 工作幅寬56cm, 排量0.26L, 標定功率0.7 5k W, 轉速7 500r/min減速箱減速比65∶14, 單人手提式、減速箱形式為直齒圓柱齒輪。

(11) 恆峻4C—60型採茶機

恆峻4C—60型採茶機由浙江安奇迪園林機械有限公司生產。整機質量9.8kg;外形尺寸900、300、210mm;配置動力1E34F汽油機, 功率1.2k W, 轉速7500r/min, 切割形式往復式, 採茶幅寬60 cm;葉芽完整率≥70%;漏采率≤1%, 單位幅寬生產率≥50kg/ (m·h) 。

(12) 全能4CS—100型採茶機

全能4CS—100型採茶機由浙江省富陽全能機械有限公司生產。其主要產品有4C—60型單人採茶機、3CX—750型單人採茶機、4CS—100型雙人採茶機。以4CS—100型雙人採茶機為例, 進口動力, 進口刀片;外型尺寸1240、510、410mm;質量13.3kg, 功率2.2k W, 刀片長度1 000mm;芽葉完整率80.33%, 漏采率0.07%;燃油消耗率0.807g/ (k W·h) ;單位幅寬生產率953.70kg/ (m·h) ;工作幅寬93cm, 額定轉速10 000r/min, 損失率0.08%, 操作者耳旁噪聲≤90d B (A) , 刀齒形狀弧形。

(13) 日本產採茶機

日本從1955年開始研發小型採茶機, 1976年已經有大型自走式和乘坐式採茶機投入市場並使用, 並逐步將採茶機發展到往復切割式、水平圓盤刀式、螺旋滾刀式和螺旋滾折式等多種類型。日本的茶葉收穫已經實現了高度機械化。其採茶機採用液壓驅動的高地隙底盤, 可以橫跨茶棚作業, 採摘器高度靈活調節, 自動化程度較高。採摘機械手鋒利、靈活, 整個採摘過程對茶葉的葉子毫無損傷, 採摘動作十分精確, 鋼指與茶葉嫩芽的接觸動作也很輕柔, 採收的茶葉嫩芽完整, 品質較好。每台機器僅需1人即可完成茶葉的收穫作業。

(14) 澳大利亞茶葉收穫機

澳大利亞研製出世界上第1台具有篩選功能的茶葉採摘機, 採摘效率9.2萬次/h, 作業速度4km/h。採摘方式不是整體切割, 而是僅採摘質量好的、比較軟的兩個綠葉和一個芽, 這種採摘方式收穫的茶葉品質較好;具有篩選功能, 與人工採茶作業相比, 降低了勞動強度, 只要4~6個人操作機器便可完成50個人工採摘的工作量;作業時浮動在茶葉上部, 對作業地面環境無特殊要求;操作簡單, 機手只需控制採摘茶葉的高度, 保證茶葉質量即可。

(15) 英國、美國茶葉收穫機

英國的茶葉收穫機, 結構比較複雜, 功率較大, 行走輪輪距長達2.4m, 而且寬度還可以加長;地輪數量為8個, 機器高速作業時底盤穩定;發動機採用4個變速液壓驅動汽缸;卸料過程採用標準的防滑液壓控制卸料斗, 輸送過程平穩;切割部件採用高速相變鋸, 切割過程乾淨、利索。該機收穫技術先進, 但價格也相對較高, 套用範圍也有一定限制。美國的茶葉收穫機從整機結構上看, 機身長度較長, 也具備技術先進、功率較大和作業效率高等特點。

種類

往復切割式採茶機

由0.6～14瓦的小汽油機或40瓦左右的微電機驅動，動力由軟軸傳至手攜採摘裝置，驅動切割器（有雙動刀和單動刀兩種）和集葉裝置作往復運動。採下的茶葉在風機或掃葉輪作用下送入集葉袋。採摘質量好，芽葉完整率可達70%左右，是非選擇性採茶機發展的主要類型。

鉤刀切割式採茶機

採摘裝置的切割器由兩組或多組鉤刀和固定底刀組成，每兩組鉤刀作相向水平旋轉運動而切割芽葉。芽葉的完整率可達50%左右，但有重複切割現象。

螺旋滾切式採茶機

採摘裝置為裝有兩把螺旋形刀片的旋轉刀滾，既用於切割芽葉，又兼有集葉作用。結構簡單，多用於手動採茶機，也可由動力驅動。有嚴重的重複切割現象，葉芽的完整率只有30%左右，適用範圍不廣。

優點

通過多年的實踐證明，實行機械化採茶，不僅能提高工效，增加效益，還是節省大批勞動力，緩解採摘洪峰，縮短採摘周期，保證鮮葉質量的一個關鍵性措施。一台採茶機正常情況下以8h為一個勞動日，每台每天可采鮮葉2400kg，如用手工採摘，則需80人才能完成，(春茶每人每天只能采30kg)。一台採茶機每天可節省75個勞動力；夏秋採茶機採茶數量相同，(手工採茶每人每天可采40kg)，一台採茶機採茶每天可節省55個勞動力。

動力分類電動採茶機

攜帶型電動採茶機是經過多年的研究，實驗研發而成的。該機突破了日本、韓國、台灣及內等地製造的採茶機存在的笨、重、操作不便，使用成本高，且採摘下來的茶葉質量差等條條框框，根據中國的山川地理及茶農的實際情況而製造的,產品遠銷國外。

該機操作時只要手握手柄啟動電源開關，將刀片組對準茶葉即可實現採茶作業，而且採摘下來的茶葉質量，可達到手工採摘一樣的水平。

適宜個人採茶，一台機上山作業一天最少可抵3-5個勞動力的工作效益，且每次使用後再次充電只要0.2度電。使用本採茶機是解決勞動力，支持“三農”的最佳選擇。

單人電動採茶機

投資少，10天就收回2.效率高，1人頂4人3.操作簡便，男女老少都可行4.綠色環保，不產生二次污染5.效果好，同手工採摘沒有區別6.適用性強，適合多種茶園和不同檔次的茶葉採摘。油動採茶機分為二衝程和四衝程的動力機械。

保養維護

採茶機有三方面需要保養維護：動力、傳動以及刀具。
1.動力。採茶機使用的是汽油和機油的混合油，正常使用時的汽機油比是25:1，當然如果是高速運轉，工作強度較大時，可以提高濃度。要及時注意拆下消音器，清除排氣道中的積炭，以免積炭過多進入缸體，引起拉缸。要檢查更換空氣過濾器、火花塞等，沒工作以油箱後，最好休息10分鐘左右。
2.傳動。傳動裝置的維護需要注意的是每工作4小時就最好要加注潤滑脂一次，每次用油槍壓實10至15次。壓實前先試壓一下，以防空壓。每兩周須將箱內的潤滑脂清洗乾淨，再重新加注。
3.刀具。刀具的維護主要是確保每天作業後及時清洗刀片上的污物並加機油。定期檢查刀具上下刃的間隙並及時調整等。還有刀架必須每天滴注機油等潤滑劑，保持刀口鋒利。在刀架的後半部分，也就是齒輪傳動室，必須按時加注黃油以延長機械壽命。

注意事項

使用採茶機前應留意的問題

1．使用採茶機請務必仔細閱讀運用仿單，將機械的功能以及運用留意事項弄清晰。

2．採茶機裝置的是高速來去活動的切割刀，假如操作有誤，是很風險的。所以在委靡或不舒適的時分，服用了傷風藥之後或喝酒之後，請勿運用綠籬修剪機
3．發起機排出的氣體裡含有對人體有害的一氧化碳。因而，不要在室內、溫室內或地道內等通風欠好的當地運用綠籬機。 　
4．以下各類場所，請勿運用。 　
①腳下較滑，難以堅持不變的功課姿態時。 　
②因濃霧或夜間，對功課現場四周的平安難以確認時。 　
③天色欠好時（下雨、刮勁風、打雷等）。 　
5．首次運用時，務必先請有經歷者對採茶機的用法進行指點後，方可開端實踐功課。 　
6．過度委靡會使留意力降低，然後成為發作變亂的緣由，不要使功課方案過於嚴重，每次延續功課工夫不克不及超越30至40分鐘，然後要有10至20分鐘的歇息工夫，一天的功課工夫應限制在兩個小時以內。 　
7．未成年者不答應運用採茶機。

故障檢查與排除

一、無法啟動

啟動採茶機時，拉動啟動繩三次至少有一次成功，反之則是無法正常啟動。如果發現無法正常啟動，則需及時排查故障。首先檢查燃油，如果發現無燃油或者燃油過少，應及時添加;然後，檢查進氣管、汽化器等部件，如果發現有鬆動，應進行緊固;再次，檢查濾清器網，如果發現堵塞，應清理疏通;最後，檢查火花塞，如果電極燒損，則應更換新件，如果電極間隙過大或過小，則應調整至0.5-0.6mm。

二、中途停止運轉

採茶機在正常作業的過程中，如果突然停止運轉，應從以下方面著手檢修：首先，檢查燃油，如果發現燃油不足，只需填滿即可;其次，檢查火花塞，若因電極積炭短路，只需將其卸下，進行清除即可，如果是因為若因火花塞脫帽，只需按原樣嵌入即可。

三、動力不足

動力不足時，採茶機的發動機無力，會影響茶葉的收割。出現這種情況時，主要是因為有空氣侵入，這時應該緊固或密封相關部件，例如燃油管、進氣管、汽化器等。另外，也可能是消聲器堵塞造成的，應對其進行拆卸清理。　集葉風力不足時，可能是因為風管連線處漏風、風管方向不對或者風管末端沉積雜物，這時應該密合風管連線處，調整風管方位，並清除風管末端的雜物。

四、割茬不齊

刀片轉速過低、間隙過大、磨損變鈍都可能造成割茬不齊，所以刀片要及時更換。此外，每次採茶後，要用清水洗淨刀片，擦乾後塗上機油。

五、出現噪音

減速箱或偏心輪箱缺少潤滑油，或者潤滑油脂老化造成污染，易形成噪音。因此，要適當加入潤滑油，並對潤滑油脂進行清洗和更換。此外，要清除混入機械的斷梗或碎片。