CN102057809A - 整杆式甘蔗联合收割机 - Google Patents
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Abstract
本发明整杆式甘蔗联合收割机设置有割台总成、及通道总成，其中割台总成包括刀盘、拨进轮、输送定位轮，可在甘蔗被从根部切割下来后，把交叉无序的甘蔗先根后梢地以相互不重叠交叉而是相互平行的状态排列好并输送至通道总成；而通道总成则包括若干组输送轮和破叶打梢轮，每组破叶打梢轮包括相对于甘蔗的输送平面呈相互对称地上下安装、同速相对转动的两个破叶打梢轮；每组破叶打梢轮的上、下轮的外周分别设有至少一组破叶胶棒，每组胶棒呈上下对扣且交叉设置，轮流将蔗叶从甘蔗上刮擦下来、以及将蔗梢拍打掉。本发明解决了我国目前常规整杆式甘蔗联合收割机的破叶和打梢不干净，损伤较多的问题，操作简便高效。
Description
技术领域
本发明属于农用机械领域，尤其涉及一种整杆式甘蔗联合收割机。
背景技术
随着糖业的发展，市场对原料蔗的需求逐渐加大，然而目前我国的糖蔗收割仍然是人工操作，人工收割糖蔗，一个工作日(农村按10-12个小时计)最强的劳动力最多也只能收到700公斤到1000公斤。由于受到收割季节的限制，收割工作劳动强度大、生产效率低，因此开发、生产联合收割机具有良好的发展机遇和潜在市场。
目前在国际上拥有甘蔗联合收割机的国家，有巴西、澳大利亚、美国、古巴等产糖大国，收割机主要有两种：一是包括切割甘蔗顶叶部分和切割在地面的根部，但是这种机器对过高或过矮的甘蔗收割都不理想，有容易造成严重浪费和脱叶不净的缺点；二是非整杆式收割机，先用火烧掉蔗田里的蔗叶，再用机械收割传入带有切割装置的切割器里，切成200-250毫米的短条，这种收割机在切成短条时，使短于200毫米的甘蔗无法回收，这种方法既不环保也造成了极大浪费，而且操作麻烦费工费力。
我国是一个产糖大国，年产量近亿吨。目前常规的整杆式甘蔗联合收割机的破叶和打梢不干净，损伤较多，不能有效地减少收割强度和加快收割速度，因而也未能得到推广，所以开发、生产一种高效、操作简便的甘蔗联合收割机将具有良好的市场前景。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种既能够对甘蔗进行彻底破叶和打梢，又不损伤甘蔗的整杆式甘蔗联合收割机。
实现本发明目的的技术方案是：
1.一种整杆式甘蔗联合收割机，包括：安装于底盘总成上的割台总成、和通道总成；其中割台总成包括将甘蔗从根部割断的刀盘、以及将甘蔗拉进收割机的拨进轮；通道总成包括至少一组输送轮，输送拨进轮拉进的甘蔗，还包括至少一组破叶打梢轮，与输送轮相互连接，每组破叶打梢轮包括相对于甘蔗的输送平面呈相互对称地上下安装、同速相对转动的两个破叶打梢轮；每组破叶打梢轮的上、下轮的外周分别设有至少一组破叶胶棒，每组破叶胶棒包括至少一个胶棒，每组破叶打梢轮中上轮和下轮的胶棒呈上下对扣且交叉设置，轮流将蔗叶从甘蔗上刮擦下来、以及将蔗梢拍打掉。
2.优选地，至少一组破叶胶棒呈片状沿轴向分别设置于每个破叶打梢轮的外周，每组破叶胶棒分别包括至少一个并排设置的胶棒。
3.优选地，破叶打梢轮外周的胶棒采用弹性材料，包括聚氨酯、或橡胶。
4.优选地，每个破叶打梢轮外周设有四组破叶胶棒，呈片状沿轴向分别均匀设置于每个轮的外周。
5.优选地，每个胶棒长度为75～150mm，对扣尺寸d3的范围为10～50mm。
6.优选地，每组输送轮分别包括相对于甘蔗的输送平面呈相互对称地上下安装、同速相对转动的两个输送轮；每个输送轮的外周沿轴向分别设置有至少一条弹性软管，每组输送轮中的两个输送轮外周的软管外表面之间还分别设置一个可夹持不同粗细甘蔗的空隙d2。
7.优选地，每个输送轮的外周分别设有8条软管；d2为20mm。
8.优选地，输送轮转速相同，而破叶打梢轮的转速也相同，输送轮的转速要低于破叶打梢轮的转速。
9.优选地，输送轮的转速为破叶打梢轮的转速的三分之一。
10.优选地，通道总成包括以任意安装顺序安装的三组破叶打梢轮和三组输送轮。
11.优选地，在割台总成的拨进轮后面还连接一组输送定位轮，包括相对于甘蔗的输送平面呈相互对称地上下安装、同速相对转动的输送轮和定位轮，输送位于定位轮的上面，输送轮的外周沿轴向设置有至少一条弹性软管，定位轮的外周沿径向设置有至少一个槽，每个槽的宽度仅容纳一根甘蔗。
12.优选地，割台总成的输送定位轮中的软管的外表面与槽的底部之间设有一个仅供一根甘蔗通过的间距d1。
13.优选地，通道总成中的每组破叶胶棒中的胶棒数量，与割台总成中的定位轮外周槽的数量相同，两相邻胶棒的间距与两相邻槽的间距相同。
14.优选地，通道总成中的每组破叶胶棒中的胶棒数量与割台总成中的定位轮外周槽的数量均为9；d1为25mm。
15.优选地，在割台总成的拨进轮和输送定位轮之间还连接一个刮去甘蔗表面泥土的刮泥轮。
本发明整杆式甘蔗联合收割机设置有割台总成、及通道总成，其中割台总成可在甘蔗被从根部切割下来后，把交叉无序的甘蔗先根后梢地以相互不重叠交叉而是相互平行的状态排列好并输送至通道总成；而通道总成则在慢速输送甘蔗的过程中对甘蔗进行高速刮擦拍打破叶打梢，最后成为无叶无梢无损的优良甘蔗。本发明解决了我国目前常规整杆式甘蔗联合收割机的破叶和打梢不干净，损伤较多的问题，操作简便高效。
附图说明
图1为本发明整杆式甘蔗联合收割机的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例的刀盘示意图；
图3为本发明一个实施例的拨进轮示意图；
图4为本发明一个实施例的刮泥轮示意图；
图5为本发明一个实施例的定位轮和输送轮示意图；
图6为本发明一个实施例的通道总成的示意图；
图7为本发明一个实施例的通道总成中的输送轮示意图；
图8为本发明一个实施例的通道总成中的破叶打梢轮示意图。
具体实施方式
以下结合附图并以具体实施方式为例，对本发明进行详细说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。
如图1所示为本发明的整杆式甘蔗联合收割机的整体结构示意图；本发明的整杆式甘蔗联合收割机由底盘总成100、割台总成200、通道总成300、驾驶室400、框架总成500构成。底盘总成100包括收割机的动力系统、车轮等装置，割台总成200位于整杆式甘蔗联合收割机的最前部，通道总成300安装于底盘总成100上并与水平线呈20～30°倾斜；驾驶人员则在驾驶室400内操控本发明的整杆式甘蔗联合收割机，通过动力系统带动割台总成200和通道总成300达到收割甘蔗的目的。
本发明的整杆式甘蔗联合收割机在工作时边向前行驶边收割甘蔗。首先要使割台总成200对着需要收割的甘蔗，然后调整割台总成200的角度，使其与通道总成300的倾斜度相一致，以便甘蔗收割后从割台总成200顺利输送至通道总成300；当然，在本发明的整杆式甘蔗联合收割机不工作时，如在公路上行驶时割台总成200是不倾斜的，比如抬起或置于收割机的底盘总成100后部等，以便于行驶。割台总成200的主要部件有：刀盘210，拨进轮220，刮泥轮230，输送轮240以及定位轮250，详述如下：
刀盘210，如图2所示为本发明一个实施例的刀盘210的示意图，请同时参见图1，刀盘210可以是一个，也可以是多个，安装于割台总成200的前方较低位置，收割机工作时需要将刀盘210的高度调整至甘蔗根部的位置，以便从根部将甘蔗切断，刀盘210高速旋转，将生长在田中的甘蔗从根部切断，然后随着收割机向前行驶，被割下来的甘蔗梢部倒向远离收割机的方向，这样才能得甘蔗都是根部先进入本收割机。
与此同时，被割下来的甘蔗根部倒向收割机的割台总成200底部，被安装于刀盘210上方的拨进轮220拉入，如图3所示为本发明一个实施例的拨进轮220示意图，图3中下面的是拨进轮220的正面视图，上面的是拨进轮220的俯视图，由图中可见，该实施例中拨进轮220外周安装有2个拨进板221、222，其上有多个拨进齿，在一个优选实施例中两相邻拨进齿之间的间距为70mm，拨进齿高度为90mm，甘蔗可被卡在两拨进齿之间并被带入。拨进齿采用聚氨酯或橡胶制成，这样的材料既有一定的弹性、又有一定的摩擦力，当然，其他种类的材料也可，只要达到弹性和摩擦力的要求即可。随着拨进轮220的转动，2个拨进板221交替将甘蔗带入；然后，甘蔗被送入刮泥轮230将表面的泥土刮去，否则后续的环节将因泥多而无法处理，如图4所示为本发明一个实施例的刮泥轮230示意图。
甘蔗表面的泥土刮去后由一组输送定位轮接收，包括输送轮240、和定位轮250，如图5所示为本发明一个实施例的输送轮240和定位轮250的示意图，其中以甘蔗的输送平面为中心，输送轮240和定位轮250相对于该中心呈相互对称地上下安装、同速相对转动的状态，输送轮240位于定位轮250的上面，二轮的轴线相互平行，这二条轴线构成的平面垂直于甘蔗的输送方向。
输送轮240和定位轮250的作用是使得粗细不一的甘蔗井然有序、以相互不重叠交叉而是相互平行的状态进入后面的通道总成300，这两个装置是本发明的独创，使得本收割机克服了传统收割机中甘蔗交叉、重叠进入通道总成后出现破叶打梢不净的现象。输送轮240的外周沿轴向设置有8条软管241，软管241具有弹性，采用橡胶材料。定位轮250的外周沿径向设置有若干个用于固定甘蔗的槽，即槽的方向平行于甘蔗的输送方向，每个槽的宽度仅容纳一根甘蔗，如图4所示有9个槽，这就可分别使9根甘蔗进入通道，其他实施例中若有10个槽就可分别使10根甘蔗进入通道，槽的数量可根据需要设置。
软管241的外表面与槽底部之间设有一个仅供一根甘蔗通过的间距d1，为了杜绝甘蔗重叠进入，该尺寸d1必须设计成只能允许一根甘蔗通过，根据统计，甘蔗的直径最粗是大约30mm，在本发明的一个优选实施例中，d1设计为25mm，当然，甘蔗的粗细根据地域品种有所不同，那么d1也可随之调整。这样一来，因软管241具有弹性，所以可使粗细不同的甘蔗都能够在软管的挤压下被夹持在两轮之间的空隙被送入，因尺寸为d1的空隙只能允许一根甘蔗通过，这样就杜绝了甘蔗重叠进入的现象；另一方面定位轮250外周的若干个槽使得每个槽只能放置一根甘蔗，起到了很稳固的定位作用，这样就同时杜绝了甘蔗相互交叉进入的现象。因此，如图5所示，输送轮240和定位轮250相对转动使得迎面而来的甘蔗从两轮之间的空隙送入，本收割机的输送轮240和定位轮250使得粗细不一的甘蔗相互不交叉重叠而是相互平行有序地进入后面的通道总成300。在实际使用中，甘蔗在本收割机中的定位轮250的各槽中可以是前后不一地进入，但是绝无可能相互重叠交叉。
如图6所示为本发明通道总成300的示意图，由割台总成200收集来的甘蔗呈相互平行有序摆放并被输送至通道总成300，通道总成300的任务是对这些甘蔗进行破叶打梢，即去掉没有糖分的叶和梢，生产出用于榨糖的甘蔗。
通道总成300的主要部件有：若干组输送轮310、以及破叶打梢轮320。详述如下：
如图6的实施例所示，通道总成300包括三组输送轮310、以及三组破叶打梢轮320。通道总成300入口端设置一组输送轮310、接着设置三组破叶打梢轮320、最后在通道总成300出口端设置二组输送轮310。其中以甘蔗的输送平面为中心，每组轮包括相对于该中心呈相互对称地上下安装、同速相对转动的两个轮，每组中的两轮的轴线相互平行，在一个优选实施例中，这二条轴线构成的平面垂直于甘蔗的输送方向。
另外，本发明的通道总成300中，三组输送轮310转速相同，而三组破叶打梢轮320的转速也相同，但是三组输送轮310的转速要低于三组破叶打梢轮320的转速，在一个优选实施例中破叶打梢轮320的转速为输送轮310的3倍，形象地描述就是使甘蔗“走一步被抓三下”。在甘蔗进入通道总成300时，第1组输送轮310将甘蔗抓住稳定缓慢送入，再经过三组破叶打梢轮320高速连续破叶、打梢，最后再来两组输送轮310出蔗。
甘蔗进入通道总成300后，首先遇到的是一组输送轮310，请同时参见图7，为本发明一个实施例的输送轮310的示意图；每组输送轮310由二个相对转动的输送轮311和312组成，每个输送轮的外周设置有若干条平行于轮的轴向的软管313，软管313具有弹性，可使粗细不同的甘蔗都能够被夹持在两轮之间的空隙并送入，与前面的软管241相类似，软管313也采用橡胶材料，图7中的实施例设有8条软管，其他实施例中软管的数量可以是其他自然数。二输送轮311和312外面的软管313外表面之间还设置一个空隙d2，在一个优选实施例中d2为20mm，在其他实施例中d2还可稍作调整。
甘蔗由第一组输送轮310送入后，遇到了三组破叶打梢轮320，每组破叶打梢轮320由二个相对转动的上轮321和下轮322组成，而且三组破叶打梢轮320的转动方向是逆着蔗叶生长方向的，使得更加易于破叶。请参见图8的实施例，其中的每个轮外周设有4组破叶胶棒，这4组破叶胶棒呈片状沿轴向分别均匀设置于每个轮的外周；本发明是通过上轮321和下轮322的胶棒在甘蔗上一上一下地轮流刮擦来去掉蔗叶的；胶棒的材料采用聚氨酯、或橡胶等弹性材料。
先看图8的左边视图，每组破叶胶棒包括多个并排设置的胶棒，每个胶棒长度为75～150mm，胶棒的数量与定位轮250外周槽的数量相同，其截面形状为矩形，两相邻胶棒间距与两相邻槽的间距相同，因甘蔗经过定位轮250是相互不交叉重叠而是相互平行有序地进入通道总成300中来的，在输送过程中不会发生左右移动，所以这样的设置使得甘蔗进入破叶打梢轮320后可准确定位于破叶胶棒能够刮擦到的位置，而不至于落入两胶棒之间的位置。如图8中每组破叶胶棒包括9个胶棒，这就对应于图5中的9个槽的数量。
再看图8的右边视图，从轮的轴向看去，每组破叶打梢轮320中上轮和下轮的胶棒呈上下对扣、并且交叉设置，所谓对扣设置即指轮321上的4组破叶胶棒的转动外径和322上的4组破叶胶棒的转动外径存在一个重叠的尺寸d3，在本发明中该尺寸成为“对扣尺寸”，对扣尺寸的大小取决于多个因素，如甘蔗的粗细、破叶打梢轮的转速、等等，如果对扣尺寸d3太大则甘蔗不能从轮321和322之间通过，如果太小则胶棒的力度将不够大甚至不能接触到甘蔗；对扣尺寸d3的范围为10～50mm，在一个优选实施例中对扣尺寸d3为25mm，因甘蔗直径一般约为30mm，胶棒具有弹性，甘蔗通过时胶棒随着破叶打梢轮转动而拍打到甘蔗上，因为存在着一个对扣尺寸d3，使得胶棒必须要弯曲缩短，这样一来拍打的动作就变成了在甘蔗上刮擦，将蔗叶去掉；所谓交叉设置是指安装时应使得轮321上的4组破叶胶棒与轮322上的4组破叶胶棒相互交叉，即若先有轮321上的一组破叶胶棒转动到与两轮圆心连线重合，下一个就是轮322上的一组破叶胶棒转动到与两轮圆心连线重合，如此上下交替，这样的设置使得在甘蔗输送过程中轮321上的4组破叶胶棒和322上的4组破叶胶棒上下交替刮擦到甘蔗以便将通过破叶打梢轮320的那段甘蔗的蔗叶刮擦下来。在甘蔗“走一步被抓三下”的慢速输送快速破叶的过程中，甘蔗下两侧的蔗叶轮流被全部剥净。
关于打梢功能，本发明的破叶打梢轮320以同样转速、同样的胶棒击打力继续带动胶棒拍打甘蔗，因为甘蔗梢比较嫩脆，同样的胶棒击打力虽然不至打碎甘蔗的躯干部、但却足以将甘蔗梢拍打断掉。
当然，在其他实施例中，也可根据需要对通道总成300中的输送轮310、和破叶打梢轮320的数量进行不同设置，输送轮310和破叶打梢轮320可以任意安装顺序安装，如：在甘蔗进入通道总成300时，第1组输送轮310将甘蔗抓住稳定缓慢送入，再经过三组破叶打梢轮320高速连续破叶，如有破叶打梢不净可再进入第5、6组输送轮310再次抓住稳定缓慢输出，再次经过第7、8、9组破叶打梢轮320高速破叶，直至破叶干净，然后打梢出蔗。另外，虽然上述实施例中每个破叶打梢轮外周设有四组破叶胶棒，但是这也只是一个具体实施例，本领域技术人员可以就每个破叶打梢轮外周设置的破叶胶棒组的数量、或者每组破叶胶棒组中胶棒的数量、等等方面进行变更。再者，本领域技术人员还可以将甘蔗的收割方向改为先梢后根，那样的话只需要改变破叶打梢轮的主动方向即可。
总之，只要是符合本发明思路的设置都应该属于本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种整杆式甘蔗联合收割机，包括：安装于底盘总成上的割台总成、和通道总成；其中所述割台总成包括将甘蔗从根部割断的刀盘、以及将甘蔗拉进所述收割机的拨进轮；所述通道总成包括至少一组输送轮，输送所述拨进轮拉进的甘蔗，其特征是：所述通道总成还包括至少一组破叶打梢轮，与所述输送轮相互连接，所述每组破叶打梢轮包括相对于甘蔗的输送平面呈相互对称地上下安装、同速相对转动的两个破叶打梢轮；所述每组破叶打梢轮的上、下轮的外周分别设有至少一组破叶胶棒，所述每组破叶胶棒包括至少一个胶棒，所述每组破叶打梢轮中上轮和下轮的胶棒呈上下对扣且交叉设置，轮流将蔗叶从甘蔗上刮擦下来、以及将蔗梢拍打掉。
2.如权利要求中1所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述至少一组破叶胶棒呈片状沿轴向分别设置于所述每个破叶打梢轮的外周，所述每组破叶胶棒分别包括至少一个并排设置的胶棒。
3.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述破叶打梢轮外周的胶棒采用弹性材料，包括聚氨酯、或橡胶。
4.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述每个破叶打梢轮外周设有四组破叶胶棒，呈片状沿轴向分别均匀设置于每个轮的外周。
5.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述每个胶棒长度为75～150mm，对扣尺寸d3的范围为10～50mm。
6.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述每组输送轮分别包括相对于甘蔗的输送平面呈相互对称地上下安装、同速相对转动的两个输送轮：所述每个输送轮的外周沿轴向分别设置有至少一条弹性软管，所述每组输送轮中的两个输送轮外周的软管外表面之间还分别设置一个可夹持不同粗细甘蔗的空隙d2。
7.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述每个输送轮的外周分别设有8条软管；d2为20mm。
8.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述输送轮转速相同，而所述破叶打梢轮的转速也相同，所述输送轮的转速要低于所述破叶打梢轮的转速。
9.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述输送轮的转速为所述破叶打梢轮的转速的三分之一。
10.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述通道总成包括以任意安装顺序安装的三组破叶打梢轮和三组输送轮。
11.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：在所述割台总成的拨进轮后面还连接一组输送定位轮，包括相对于甘蔗的输送平面呈相互对称地上下安装、同速相对转动的输送轮和定位轮，所述输送位于所述定位轮的上面，所述输送轮的外周沿轴向设置有至少一条弹性软管，所述定位轮的外周沿径向设置有至少一个槽，所述每个槽的宽度仅容纳一根甘蔗。
12.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述割台总成的输送定位轮中的所述软管的外表面与所述槽的底部之间设有一个仅供一根甘蔗通过的间距d1。
13.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述通道总成中的所述每组破叶胶棒中的胶棒数量，与所述割台总成中的所述定位轮外周槽的数量相同，两相邻所述胶棒的间距与两相邻所述槽的间距相同。
14.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：所述通道总成中的所述每组破叶胶棒中的胶棒数量与所述割台总成中的所述定位轮外周槽的数量均为9；d1为25mm。
15.如前面权利要求中任意一项所述的整杆式甘蔗联合收割机，其特征是：在所述割台总成的拨进轮和输送定位轮之间还连接一个刮去甘蔗表面泥土的刮泥轮。
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