CN102187765A - 一种具有碎叶装置的甘蔗联合收割机 - Google Patents

Abstract

一种具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，包括动力系统、操作系统、前收拢机构、切割机构，设置在切割机构后的剥叶断尾机构，所述剥叶断尾机构内设有甘蔗的传输通道，所述剥叶断尾机构具有碎叶装置，所述碎叶装置包括在所述甘蔗的传输通道上下方设置的至少一对碎叶轮，所述碎叶轮包括安装用的中心轴以及以中心轴为轴心旋转的滚筒，所述滚筒的外周面上具有呈矩阵状分布的多个钢丝，所述钢丝沿所述滚筒的径向延伸。该碎叶装置可以划碎甘蔗外的甘蔗叶，并且防止甘蔗叶的堵塞以及防止划伤甘蔗外皮，提高甘蔗联合收割机的剥叶效果。

Description

一种具有碎叶装置的甘蔗联合收割机

技术领域

本发明涉及一种甘蔗联合收割机，特别是涉及一种具有碎叶装置的甘蔗联合收割机。

背景技术

在以前，我国甘蔗收割绝大部分还是依靠人工手力来完成，但是依靠人工来完成不但非常耗时费力、劳动强度大、劳动效率低，而且甘蔗的收割成本也较高，因此出现了一些机械化的收割手段。

对甘蔗收割的一些基本要求包括：1、将甘蔗砍断，要求砍断的茬口离地面2-3cm，并且不能有损坏裂口现象，否则就会影响甘蔗的后几年的收成，2、去除尾部嫩杆，要求从甘蔗软组织处来去除尾部，如果尾部切除过少，多留下的蔗尾部分含糖成分低，影响出糖率，会造成糖厂的损失，如果尾部切除过多，就会造成蔗农的损失，3、剥叶，剥净率需达99％，如果甘蔗叶剥不干净会降低出糖率。

目前国内外的甘蔗联合收割机，根据收获的甘蔗形态的不同，分为切断为一定长度的短甘蔗杆的切段式收割机和保留整杆甘蔗长度的整杆式收割机两种类型。切段式收割机在收割过程中将甘蔗切成等长度的小段，因此在机器内容易剥除和分离甘蔗叶，这种类型的收割机解决了收割过程中容易堵塞的问题，但是这类收割机收获的甘蔗由于切口较多，需要在短时间内送到糖厂榨糖，否则会造成甘蔗的霉变，影响糖的质量。因此这种切段式收割机不适应中国的复杂地形、小规模、多单位种植的需要。因此在国内使用的大多是整杆式甘蔗收割机。整杆式甘蔗收割机，如中国专利号为ZL200420064926.9所公开的“多功能甘蔗联合收割机”、中国专利号为ZL200520200252.5所公开的“甘蔗联合收割机”、专利号为ZL200520200253.x所公开的“甘蔗联合收割机”等专利，通常包括动力系统、行走系统、操作系统、前切尾机构、前收拢机构、砍断机构和剥叶机构，这些专利的剥叶机构也存在不足之处，这些剥叶机构基本上是在甘蔗的传输通道上排列上下成对出现的剥叶辊的方式，剥叶辊通常由辊轴和排列在辊轴上的弹性筋条构成，而且大多数的这些甘蔗收割机中，甘蔗在整个剥叶工作段中的向前传输也仅由剥叶辊完成，即使个别的甘蔗收割机中设置有另外的输送辊或惰性阻尼辊之类，其在结构上和设置位置方面也存在不足，难以取得应有的效果。剥叶辊由于其上的弹性筋条具有较强的变形能力，且剥叶的完成必须依靠传输速度与剥叶辊弹性筋条线速度的差异才能完成，再加上甘蔗的个体大小差异较大，因此仅靠剥叶辊来完成甘蔗的向前传输，将出现传输速度不平稳的缺陷，影响剥叶效果，严重的还可能造成传输通道内甘蔗的堵塞。

因此现有技术中的联合收割机的剥叶装置总存在着各种的缺陷，不能顺利将甘蔗外侧的甘蔗叶剥离干净。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有碎叶装置能够保证甘蔗剥叶效果的甘蔗联合收割机。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，包括动力系统、操作系统、前收拢机构、切割机构，设置在切割机构后的剥叶断尾机构，甘蔗经过切割机构从地面切断后经过前收拢机构收拢，然后通过剥叶断尾机构剥叶断尾，所述剥叶断尾机构内设有甘蔗的传输通道，其特征在于：所述剥叶断尾机构具有碎叶装置，所述碎叶装置包括在所述甘蔗的传输通道上下方设置的至少一对碎叶轮，所述碎叶轮包括安装用的中心轴以及以中心轴为轴心旋转的滚筒，所述滚筒的外周面上具有呈矩阵状分布的多个钢丝，所述钢丝沿所述滚筒的径向延伸。该碎叶装置可以划碎甘蔗外的甘蔗叶，并且防止甘蔗叶的堵塞以及防止划伤甘蔗外皮，提高甘蔗联合收割机的剥叶效果。

为了便于钢丝的固定与安装，所述滚筒的外周面上均匀分布有多块沿滚筒轴向延伸的固定片，每块固定片上设有一排间隔分布的多个固定孔，所述固定孔上通过螺钉固定有钢丝。

为了防止钢丝左右摆动幅度过大，所述滚筒的两端具有法兰面。

为了使该钢丝能够具有一定弹性并且上下左右摆动，所述钢丝的底部为螺旋弹簧。

为了保证钢丝能够左右摆动并且不会太硬划伤甘蔗外皮，所述钢丝沿所述滚筒轴向之间的间距约为20mm-25mm；所述钢丝的直径约为2mm-3mm。

优选地，所述固定片为6-8块。

为了保证碎叶效果，所述碎叶装置包括1-3对碎叶轮。

具有该碎叶装置的甘蔗联合收割机，还包括在所述传输通道内位于所述碎叶装置后的剥叶刷装置和断尾装置，并且在所述碎叶装置之前、碎叶装置和剥叶刷装置之间、剥叶刷装置和断尾装置之间还分别具有第一传输轮、第二传输轮和第三传输轮。来实现该甘蔗联合收割机的剥叶去尾功能。

与现有技术相比，本发明的优点在于该联合收割机具有一碎叶装置，能够将甘蔗外侧的甘蔗叶划碎，经过剥叶刷装置处理后能够将甘蔗叶剥离干净，而且该碎叶轮上的钢丝的底部为螺旋弹簧，使得该钢丝能够上下左右摆动，防止甘蔗皮的划伤以及甘蔗叶的堵塞，更加保证了碎叶的效果以及该联合收割机的剥叶效果。

附图说明

图1为本发明的甘蔗联合收割机的示意图。

图2为本发明的甘蔗联合收割机的碎叶装置的侧视图。

图3为碎叶轮的立体视图。

图4为碎叶轮的侧视图。

图5为碎叶轮没有安装钢丝时的立体示意图。

图6为本发明的甘蔗联合收割机的剥叶刷装置的侧视图。

图7为剥叶轮的立体视图。

图8为剥叶轮上的刷块的立体示意图。

图9为本发明的甘蔗联合收割机的断尾装置的示意图。

图10为第一断尾轮的立体示意图。

图11为第二断尾轮的立体示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明的甘蔗联合收割机，如图1所示，包括动力系统、操作系统、前收拢机构10、切割机构20，以及设置在切割机构20后的剥叶断尾机构30，所述剥叶断尾机构30内具有甘蔗传输通道，该甘蔗传输通道内依次设有第一传输轮40、碎叶装置50、第二传输轮41、剥叶刷装置60、第三传输轮42以及断尾装置70。甘蔗通过前收拢机构10和切割机构20从地面被截断，然后经过剥叶断尾机构30的甘蔗传输通道被剥叶、断尾。

如图2-5所示所述碎叶装置50，包括在所述传输通道内上下对应设置的至少一对碎叶轮51，该碎叶轮51包括安装用的中心轴52以及滚筒53，以及在滚筒53两端的法兰面54，并且在滚筒53的外周面上均匀设有多片沿滚筒53轴向延伸的固定片55。所述中心轴52位于滚筒53的径向中心并且滚筒53以中心轴52为轴心转动。所述固定片55上沿滚筒53轴向设有一排固定孔551，每个固定孔551上都通过螺钉552固定设有一沿滚筒53径向延伸的钢丝56，因此钢丝56呈矩阵状分布在滚筒53的外周面上。

所述钢丝56可为具有弹性的钢丝材料，其底部为一体成型的螺旋弹簧，因此该钢丝56具有上下左右一定程度的自由度，并且钢丝56的顶部可以划碎甘蔗外的甘蔗叶。由于钢丝56可以上下左右运动，因此能够防止钢丝与划碎的甘蔗叶之间形成阻滞导致甘蔗在通道内的运行不通畅，并且防止划碎的甘蔗叶造成堵塞。而且滚筒53两端的法兰面54限制了钢丝56左右摆动的位置，防止钢丝56因为摆动过大而变形不能复位，影响碎叶轮51的再次使用。

碎叶装置50的碎叶轮51优选地可以为1-3对，并且上下每对碎叶轮51的中心轴52均平行设置，上下碎叶轮51之间钢丝56在碎叶轮51的转动方向上错开设置，碎叶轮51的旋转速度相同旋转方向相反。优选地，碎叶轮51的滚筒53的外周面上均匀分布有6-8条固定片55。经过碎叶轮51上的钢丝56多方位地划开甘蔗外层的甘蔗叶，有些甘蔗叶就会自动掉落脱离甘蔗，并且碎叶装置50后设置的剥叶轮或者剥叶装置等就能方便地将已经划碎的甘蔗叶剥除，保证甘蔗叶剥除的效果。钢丝56的直径可优选为约2mm-3mm，每根钢丝56在滚筒53轴向上的间隔约为20mm-25mm，这样可以保证钢丝56的硬度不会太高，而且能够左右自由滑动，防止钢丝因为硬度过高或者无法左右上下运动划破甘蔗的表皮。经过该碎叶装置50后的甘蔗，其外表面的甘蔗叶被划碎，有一些也会自行脱落，即使暂时还贴覆在甘蔗表面，经过后续剥叶装置的加工，甘蔗叶也将会干净地剥离。该碎叶装置可以应用于各种甘蔗联合收割机，置于剥叶装置之前即可。

碎叶装置50与剥叶刷装置60之间设有第二传输轮41，如图6-8所示，剥叶装置60包括在传输通道上上下对应设置的至少一对剥叶轮61，该剥叶轮61包括安装用的中心轴62以及滚筒63，中心轴62位于滚筒63的径向中心并且为滚筒63的转动轴。滚筒63的外周面上设置有多个呈矩阵状分布的凹槽631，并且滚筒63上还设有贯通多个同一轴向的凹槽631的销孔632，每个凹槽631里面都插入有刷块64，每个刷块64相对应于销孔632的位置上也具有通孔642，通过在销孔632和通孔642内插入销，就可以将刷块64固定在滚筒63上，因此多块刷块64呈矩阵状分布在滚筒63的外周面上，并且每块刷块64沿滚筒63的径向延伸。

所述刷块64为一扁平的长方体形，该刷块64的外表面上具有多簇间隔分布的钢丝簇641。优选地，至少在刷块64的与滚筒63的轴向垂直的外侧面644上具有多簇与该外侧面644垂直的钢丝簇641，此时该钢丝簇641沿滚筒63的轴向延伸，也就是说该刷块64的外表面上至少具有沿所述滚筒63的轴向延伸的钢丝簇641。更加优选地，该钢丝簇641还位于刷块64的最外侧端面643上，以及刷块64与滚筒63的轴向垂直的外侧面644上，即刷块64的外表面的三个面上具有分别与最外侧端面643和外侧面644垂直的钢丝簇641。该剥叶轮的滚筒63可以在滚筒63的外周面上沿其轴向设置多列凹槽631以及刷块64，优选地，可以在剥叶轮的滚筒63的外周面上均匀分布有6-8列沿滚筒63轴向的凹槽631以及刷块64，并且在每一列上，每个刷块64之间的间距约为10mm-20mm。因为刷块64的外表面的多个面上均具有钢丝簇641，因此可以在多个平面上，立体全方位地对甘蔗上的甘蔗叶进行刷离，保证甘蔗叶剥离的效果，防止剥叶产生死角。并且该刷块64也可以不为扁平的长方体，为圆柱或者三角等其他长条形，优选地，可以在其他形状的刷块的外表面上具有与该外表面垂直的钢丝簇，也可以是外表面上至少具有沿滚筒轴向的钢丝簇。

剥叶刷装置60可以设有上下多对剥叶轮61，多对剥叶轮61的每一对的剥叶轮的中心轴62均上下平行设置，优选地，可以设1-3对剥叶轮61。每对上下设置的剥叶轮61的旋转方向相反，旋转速度相同，每对剥叶轮61的刷块64在转动方向上错开设置。由于该剥叶轮61的刷块64上多面具有钢丝簇，因此，已经被碎叶装置50划碎了的甘蔗叶会很容易地被所述的剥叶刷装置60从甘蔗上刷下，保证剥叶的效果。该剥叶装置可以广泛应用于多种的甘蔗联合收割机中，其全方位、多平面的刷块可以提高剥叶的效果和效率。

剥叶刷装置60和断尾装置70之间设有上下成对的第三传输轮42。如图9-11所示，断尾装置70包括至少一对上下对应设置的断尾轮，该一对断尾轮包括位于传输通道上方的第一断尾轮71和位于传输通道下方的第二断尾轮72，该第一断尾轮71和第二断尾轮72包括各自的安装轴711、721以及滚筒712、722，安装轴711、722位于滚筒712、722的径向中心并且滚筒712、722以安装轴711、721为轴心转动。滚筒712、722的外周面上均匀设有多片沿滚筒712、722轴向延伸的定位片713、723，每片定位片713、723的一侧贴有弹性筋条715、725，弹性筋条715、725的相对于定位片713、723的一侧还贴有活动定位片714、724，该活动定位片714、724和定位片713、723将弹性筋条715、725夹在中间并且三者通过螺钉固定。因此弹性筋条715、725就沿滚筒712、722外周面均匀分布设置，并且沿滚筒712、722的轴向和径向延伸地固定在滚筒712、722上。

第一断尾轮71的弹性筋条715的最外侧端面为平面，而第二断尾轮72的弹性筋条725的最外侧端面为曲面。优选地，该曲面可为波浪形、三角形、矩形、或者圆弧形的锯齿形曲面726，或者其他形状的锯齿形曲面。该锯齿形曲面726的每个锯齿之间的沿滚筒722的轴向的间隔d大约为20mm-30mm，优选为25mm，锯齿形曲面726的每个锯齿的深度h大约为20mm-30mm，优选为25mm。并且作为本发明的另一可选实施例，该第一断尾轮71的弹性筋条715的最外侧端面也可以为与所述第二断尾轮72的锯齿形曲面相同的锯齿形曲面。

该第一断尾轮71和第二断尾轮72上下设置，并且每一片弹性筋条715和弹性筋条725都分别相对应地在甘蔗传输方向上错开并且上下间隔设置，弹性筋条715和弹性筋条725的最外侧端面的上下间隔的距离D大约为20-30mm，该上下间隔的距离大约为一根甘蔗的直径，能够保证甘蔗传输通畅。在甘蔗传输方向上错开的角度a大约为3°～10°，而且在甘蔗的传输方向上，第二断尾轮72的弹性筋条725位于第一断尾轮71的弹性筋条715的前方，如图9所示，A表示甘蔗的传输方向。因此当甘蔗传输至第一断尾轮71和第二断尾轮72时，甘蔗首先被下方的第二断尾轮72的弹性筋条725抬起支撑，然后被第一断尾轮71的弹性筋条715从上方打击，甘蔗尾部的嫩杆硬度较低的部分就会被第一断尾轮71切断掉落，而中间部分硬度较大则不会被打断。第二断尾轮72的弹性筋条725设置成锯齿状的外侧端面，因此甘蔗与第二断尾轮72之间的接触面较小，因此当第一断尾轮71的弹性筋条715打击甘蔗时，甘蔗与弹性筋条715的端面之间的接触面小造成瞬时压强较大，甘蔗更加容易切断，可以利于第一断尾轮71打断甘蔗。优选地，第一断尾轮71和第二断尾轮72的外周面上可以均匀设有6-8片的弹性筋条715、725。该弹性筋条可以是有一定强度的橡胶材料制成。

第一传输轮40、第二传输轮41以及第三传输轮42的结构相同，均沿所述传输通道上下成对设置，起到传输甘蔗的作用，保证了通道内甘蔗的传输通畅，防止碎叶轮或者剥叶轮因为一边剥叶一边传输甘蔗导致的剥叶或者碎叶效果不好的情况。因此，这样的具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，不但能够保证甘蔗的碎叶、剥叶效果，而且可以有效去除甘蔗的尾部，保证蔗农和糖厂的利益。由于该联合收割机的断尾装置断尾效果较好，可以省略现有技术中联合收割机的前端断尾机构，将断尾功能由断尾装置70来完成，节省了成本而且也提高了收割效率。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，包括动力系统、操作系统、前收拢机构(10)、切割机构(20)，设置在切割机构(20)后的剥叶断尾机构(30)，甘蔗经过切割机构(20)从地面切断后经过前收拢机构(10)收拢，然后通过剥叶断尾机构(30)剥叶断尾，所述剥叶断尾机构(30)内设有甘蔗的传输通道，其特征在于：所述剥叶断尾机构(30)具有碎叶装置(50)，所述碎叶装置(50)包括在所述甘蔗的传输通道上下方设置的至少一对碎叶轮(51)，所述碎叶轮(51)包括安装用的中心轴(52)以及以中心轴(52)为轴心旋转的滚筒(53)，所述滚筒(53)的外周面上具有呈矩阵状分布的多个钢丝(56)，所述钢丝(56)沿所述滚筒(53)的径向延伸。

2.如权利要求1所述的具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，其特征在于：所述滚筒(53)的外周面上均匀分布有多块沿滚筒(53)轴向延伸的固定片(55)，每块固定片(55)上设有一排间隔分布的多个固定孔(551)，所述固定孔(551)上通过螺钉固定有钢丝(56)。

3.如权利要求2所述的具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，其特征在于：所述滚筒(53)的两端具有法兰面(54)。

4.如权利要求1-3中任一项所述的具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，其特征在于：所述钢丝(56)的底部为螺旋弹簧。

5.如权利要求4所述的具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，其特征在于：所述钢丝(56)沿所述滚筒(53)轴向之间的间距约为20mm-25mm。

6.如权利要求5所述的具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，其特征在于：所述钢丝(56)的直径约为2mm-3mm。

7.如权利要求4所述的具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，其特征在于：所述固定片(55)为6-8块。

8.如权利要求1所述的具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，其特征在于：所述碎叶装置包括1-3对碎叶轮(51)。

9.如权利要求1所述的具有碎叶装置的甘蔗联合收割机，其特征在于：还包括在所述传输通道内位于所述碎叶装置(50)后的剥叶刷装置(60)和断尾装置(70)，并且在所述碎叶装置(50)之前、碎叶装置(50)和剥叶刷装置(60)之间、剥叶刷装置(60)和断尾装置(70)之间还分别具有第一传输轮(40)、第二传输轮(41)和第三传输轮(42)。

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