第九节 木材生产 1984～1986年，黑龙江省木材采运研究所（以下简称省木材采运所）赵龙江、李朝维等完成林业部“六五”科技攻关项目“采伐剩余物收集、运输生产工艺及设备的研究”。该项目经过3年的调查研究、设计、试制，研制了重量大、效率高、经济适用的ZJ－50枝丫收集机、GB2—15枝丫运输半挂车、三架杆卸车设备和打捆模架及其索具，1987年通过了林业部组织的专家技术鉴定，该成果达到国内领先水平，其中ZJ－50枝丫收集机于1991年获林业部科技进步奖三等奖。该机先后在内蒙古自治区莫尔道嗄林业局、满归林业局及黑龙江省朗乡林业局等推广使用。
1986～1987年，省木材采运所祖庆喜、刘玉敏、张兰等研究制订林业部《东北、内蒙古国有林区木材生产能耗》林业行业标准。该行业标准是为指导木材生产全过程有计划合理利用能源、不断提高生产新建或改建企业的能源水平，为企业的能源设计和节能技术改造提供技术依据。该标准于1988年12月10日发布，1989年7月1日正式实施，已在吉林省敦化、和龙等林业局，黑龙江省森工总局所属单位采用此标准。该标准于1990年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
同期，东北林业大学森林工程学院王忠行、夏国华、王景欣等研制DZ1型电动卷筒抓具，1988年交付使用，安装在内蒙古自治区阿里河林业局的起重量8吨、跨度65米的林用装卸桥上，进行原木的归楞和装车作业。截至1989年11月共进行原木归楞6.6万立方米，原木装车5.8万立方米。用电动卷筒作为开闭机构的木材抓具属国内首创，达到国内先进水平。
1986～1990年，省木材采运所闫成忠等研制YGJ—4型移动式轻型钢架杆集材机。该机由运载车、双卷筒绞盘机和钢架杆等三部分组成。具有整机轻巧，拆装移动灵活，操作可靠，越野性强，易于维修等特点。其中用以解决绞盘机牵引索与回空索速度同步问题的摩擦轮同步器获专利权（专利号：91200930·6）。该机索道为全悬运行式，可用于人工林的抚育伐与主伐集材作业，以及天然林的小径原条（或原木）的集材作业，适用于坡度10度以下的伐区使用。主要技术指标：①最大载荷 500千克；②集材距离 500米；③跑车速度 0.6～6米／秒；④架杆高度 7.5米；⑤发动机功率 50马力。1991年通过由林业部组织的鉴定。
1987年，哈尔滨林机所与常州林业机械厂联合研制J－5集运机。该机是一种新型抚育间伐机械，主要用于天然次生林和人工林的集运材作业。载重量5 000千克、机重6 350千克、地隙390毫米、爬坡能力25度，1987年通过林业部鉴定。同年，哈尔滨林机所宋景禄等与林业部常州林业机械厂联合研制BY9型、BY13型液压起重臂，1991年获林业部科技进步奖三等奖。该起重臂是安装在载重汽车上的带机械手的装卸机械。BY9型液压起重臂主要用于山场、港口等货场的原木装卸作业，起重力矩88.2千牛顿·米、最大工作幅度7.5米、伸缩臂最大行程1.4米、液压系统压力17兆帕、抓具回转角度360°连续、最大起升高度（离地面）9.2米。BY13型液压起重臂适用于山场、贮木场的原条装卸作业，也可用于长原木的装卸作业。起重力矩127 千牛顿·米，最大工作幅度8.2米，伸缩臂最大行程1.6米，液压系统压力17兆帕，抓具回转角度360度连续，最大起升高度（离地面）9.2米。
为了充分利用森林资源，20世纪80年代黑龙江省将木材采伐剩余物和抚育伐材加工成工艺木片作为纸浆造纸的原料。为适应木片生产的需要，哈尔滨林机所等加强了木片生产设备的研制。1987年，哈尔滨林机所研制BBP112枝丫材剥皮机，并通过林业部鉴定。该机适用于林区木片厂、贮木场以及中小型造纸厂，适合南方针叶材和部分新伐阔叶材剥皮，是国内首创的干法半连续式滚筒剥皮机，剥皮时不需用水，剥皮范围长70厘米以下、直径40～200毫米的枝丫材或小径木，生产能力15～18立方米／8小时，去皮率85％以上，木质损失1％左右。同年，哈尔滨林机所与林业部镇江林业机械厂共同研制BX6110C自带动力式削片机、YX950移动式削片机、BX637自行式削片机，并通过林业部鉴定。BX6110C自带动力式削片机适用于林区山上楞场和运材道旁将采伐剩余物和抚育伐材加工成工艺木片，刀盘直径950毫米，切削木料径级30～140毫米，木片规格长15～30毫米、厚3～5毫米，生产能力4～7层积立方米／小时。YX950移动式削片机适用于林区山上楞场和运材道旁将采伐剩余物和抚育伐材加工成工艺木片。切削枝丫直径30～120毫米，生产能力25层积立方米／小时，刀盘直径950毫米，切削木料径级30～160毫米，木片规格长15～30毫米、厚3～5毫米。BX637自行式削片机适用于伐区装车场，集材道旁或岔道旁将采伐剩余物和抚育伐材加工成工艺木片，该机用CJ－40集材机底盘改装而成，适用于100毫米以下小枝丫材削片作业。采用多刃口的刀具结构、刀盘直径650毫米，切削木料径级30～100毫米，木片规格长15～30毫米、厚3～5毫米，生产能力8～10层积立方米／小时。同年，哈尔滨林机所与林业部苏州林业机械厂合作研制BF1423移动式木片筛选机，并通过林业部鉴定。该机与BX6110C自动削片机或YX950移动式削片机配套使用，可在山上移动作业生产筛选木片，更换筛网，可筛选药材、棉籽等物料。筛网直径1 830毫米、筛选能力6～8立方米／小时。同年，哈尔滨林机所、林业部镇江林业机械厂、苏州林业机械厂研制SLX10森林削片筛选车，并通过林业部鉴定。该机是森铁运材局进行移动枝丫削片生产的专用设备，并装有采暖设备，在冬季生产现场也可照常进行削片作业。削片机刀盘直径950毫米，切削枝丫直径30～140毫米，生产能力4～7立方米／小时。
中国在集材和装卸作业中所用的捆木索，多年来一直使用插接式。这种方法浪费很大一部分钢索，插接费工，且极易造成受伤。1987～1988年，东北林业大学森林工程学院李光大研制楔形式捆木索。该捆木索在钩子和环上加一锥型套筒，绕过楔子的钢索连同楔子放入钩、环的套筒内，利用捆木索受拉时的张力使楔子进入锥形套筒，从而把钢索端头挤压在套筒内，越拉越紧，达到自锁。这种固结的可靠率达到100％ 。经过100吨拉力试验机试验，固结力都超过了钢索本身的破断拉力。截至1988年底，该捆木索在东北、内蒙古自治区等几十个林业局推广，销售出几万套。1988年获得实用新型专利权（专利号为87 2 12234.4）。同期，东北林业大学森林工程学院王德来研究设计运行式索道并用于人工林主伐林获得成功。该索道架设在广东省帽子峰林场，第一次安装200米长索道。树木伐倒后，直接由索道集到公路边打枝、造材、剥皮，简化采集工序，减轻劳动强度，作业安全。一套运行式索道设备费用仅7 000多元（进口设备为2万元），平均台班综合产量5.21立方米。与单索循环曲线索道相比，提高效率44％，成本降低25％；与人力集材相比，提高效率60％ ，成本降低43％。该索道技术经济指标达到国内先进水平。在中国，将运行式索道用于人工林主伐集材并产生经济效益尚属首次。
1988～1991年，哈尔滨林机所赵立岗、刘全林、赵钟声与黑龙江省绥化林业机械厂联合研制BBP123Q型小径木剥皮机。该剥皮机由国产铁牛－55CD拖拉机牵引、动力输出轴驱动，可进入伐区进行剥皮作业。该机上料、进料、剥皮等均由液压系统控制，对木材弯曲度适应能力强，适用于林区原木剥皮。剥皮范围6～30厘米，生产率（中径15厘米）40～50立方米／小时，去皮率90％以上，允许小径木最短长度1米，选材弯曲度8％，配套功率22千瓦。1992年该机获林业部科技进步奖三等奖，并被列入1992年林业部100项成果推广项目。同期，东北林业大学森林工程学院岳相忠、刘长奇、方世杰等研制森林铁路改用预应力钢弦混凝土（LY－YGHZ）A型轨枕。经过现场铺设试用1年后， 再经过静、动荷载技术检测和现场考查，证明轨枕结构设计合理，整体强度、刚度和抗弯能力能满足森林铁路的使用特点和要求。与国内同类产品相比，轨下截面提高了1.77倍，中间截面提高了2.17倍。该成果1992年获林业部科技进步奖三等奖。
木捆重量的检尺过去多使用地衡称重，针对地衡称重的局限性及高成本，1989～1991年，东北林业大学森林工程学院邹云盛、王积久、原贵刚等研制成MJY型木捆重量检尺仪。该检尺仪采用最新电测技术，结构简单，计量准确，使用方便，投资仅为地衡称重设备的1／10左右。该检尺仪由于研制了适用于低温的传感器，可在温度－40℃ ～＋40℃的林区使用，达到精度要求。最大量程为40吨。1991年该成果获林业部科技进步奖三等奖。
1990年以后，黑龙江省针对东北林区采伐量下调，经济状况普遍下滑，采伐方式由皆伐改为以大面积低强度择伐为主，原木生产比重逐年上升的实际状况，在充分利用已有设备的前提下，着重进行投资少的利用林区已有底盘为动力机械改型研究和移动灵活，单台造价低，多功能小型机具机的研制。1990年，哈尔滨林机所王忠等与绥化林业机械厂联合研制CJ－40集材拖拉机并实现批量生产，1991年获林业部科技进步奖三等奖。该机主要用于人工林、天然次生林的抚育集材作业，也可用于修筑集材道路、平整楞场、林区道路养护、简易归楞、装车、运输及营林整地作业。该机外形小，采用铰接式、折腰转向、四轮驱动结构形式，转弯半径小，机动灵活，通过能力强，牵引力大，生产效率高。
1990～1992年，省木材采运所刘勤等研制JSX2—0.4自行式轻型绞盘机。该机为低产林及人工林抚育间伐的集材作业， 提供了一种小集中专用设备及其相应的生产工艺。其主要特点是林内转移方便， 用双卷筒建立的往复式牵引索系，可实现逆坡集材和林内木材的导向牵引，使作业不受坡度限制，作业范围大，劳动强度低，生产工艺达到国内领先水平。主要技术指标：①发动机功率： 4.85千瓦；②额定牵引力： 500千克；③牵引卷筒： 牵引速度0.66米／秒，容绳量（绳径9.3毫米）70米；④回空卷筒： 回空速度0.94米／秒，容绳量（绳径6.6毫米）70米；⑤架杆高度：2.7米；⑥整机重量： 480千克。
1991～1994年，东北林业大学森林工程学院陆庚年、王玖、张佩剑等研制JSI－0.8小型绞盘机。该绞盘机，在中国首次将摆动链轮、少齿差行星传动的减速装置应用到轻型绞盘机上，降低了绞盘机的自重。该绞盘机结构新颖，体积小，重量轻，性能先进，适合人工林抚育伐集材作业，索道集材横向收集，实现了人工林抚育伐集材机械化，减少了索道集材作业转移次数，降低了索道集材生产成本，提高了索道集材的生产效率。该设备不仅适用于林业木材生产，而且也适用于矿山，工程机械设备安装。该绞盘机1995年获林业部科技进步奖三等奖。
1992～1993年，省木材采运所刘易善主持建立链锯链轮设计计算理论，填补了国内链锯链轮设计计算理论研究的空白，为科研、生产提供了科学理论依据，达到了国际先进水平，并获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1995年，哈尔滨林机所研制的JZ50型集装机获林业部科技进步奖三等奖。该机主要用于山场、贮木场的原木装车等作业。主要技术指标：发动机功率36.78千瓦（50马力），最大起重力矩150 千牛顿·米，最大工作幅度3.7米，额定起重量4吨，起吊高度5～7米，起升速度0.4～1米／秒，外形尺寸7 200×2 200×3 700毫米，整机重量8 500千克。
1996年，哈尔滨林机所李世兴、赵世忠、樊涛等研制了CD－16履带式小型多用林内作业机。该机具有良好的通过性能、越野性能，可在林内进行集材或小集中作业，动力输出轴可满足挖坑及喷药等营林作业要求。
1997年，东北林业大学森林工程学院陆怀民、刘晋浩、孔庆华等研制林木球果采集机器人。该林木球果采集机器人具有自走功能，可在地面上操纵智能型啮爪式球果采集机，换装不同规格的采集手可以整枝采摘各种林木球果。使用表明，该机器人每天可采集球果500千克，效率是传统的人工上树采种方式的30～35倍，而且对母树的损伤极小，该项成果1998年获林业部科技进步奖二等奖。
1997～1998年，省木材采运所战廷文等研制MSG－1型优质木棒砂光机。2001年被省森工总局立为科技推广项目，2002年11月通过省森工总局组织的专家验收，并在内蒙古自治区、伊春及牡丹江等地区进行推广。该砂光机于2002年获省科技进步奖三等奖。
1999～2000年，东北林业大学森林工程学院刘晋浩、葛安华等研制新型智能伐根清理机器人。该机的行走机构采用林区原有的SDWY－60 挖掘机，在伐区基地有良好的通过性和稳定性。机械手有6个自由度，采用双泵双回路液压系统驱动，单片机系统控制，具有较高的机电一体化集成度。在林区的生产试验表明，样机设计合理，动力灵活可靠，操作方便。每班台可清理伐根在110个以上。每班台生产出根材为5.53立方米，仅需操作人员1人，对地表损伤程度低，可以自动归装，安全性好。该项成果属国内首创，填补国内空白，2003年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
