CN102246634B - 割前摘脱方法及稻麦摘脱台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稻麦收获领域的割前摘脱收获方法及可直接挂结在联合收割机上的稻麦摘脱台。其原理是通过行星轮系回转箱来驱动镶有三角形板齿的摘穗板不等速运动，对作物进行人手式撸穗摘脱，然后将脱出物投掷式抛进螺旋推运器，再经中间输送机构送入脱粒装置。本发明的优点是摘脱稻麦干净、省力、落粒损失小、适应性强。

Description

割前摘脱方法及稻麦摘脱台

技术领域

本发明涉及一种稻麦收获方法，尤其是能进行割前摘脱作物穗部的收获方法。本发明还涉及实现该割前摘脱方法的稻麦摘脱台。

背景技术

割前摘脱收获技术作业效率高，功率消耗小，可完整地保留秸杆，一直是收割机行业的研究重点。比较成熟的有英国谢尔本公司生产的取代传统割台，挂结在联合收割机上的摘脱台。其采用三角形板齿辊筒对稻麦进行割前摘脱；脱出物由设在其后方的螺旋推运器经中央链耙送入脱粒装置。缺点是低速作业时落粒损失大。

国内方面有江苏海马机械厂、南京农机化所与一拖镇江收割机厂、江苏锋陵集团、广东农机化所、石家庄天同农机厂都先后进行研制生产，技术上始终未有重大突破。东北农业大学与佳木斯联合收割机厂共同研制的三角形板齿摘脱滚筒与气流吸运脱出物相结合的摘脱台，落粒损失较小，但是能耗高、噪声高、适应性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种割前摘脱作物穗部的收获方法，使稻麦联合收割机作业效率高，功率消耗小，落粒损失小，适应性强。为此，本发明还提供了实现该收获方法的、可挂结在联合收割机上的稻麦摘脱台。

为解决上述问题，本发明割前摘脱方法的基本构思是：参照厨师掂炒勺的动作，利用仿生学原理，使摘脱部件对作物进行类似于人手式的由下向上撸穗摘脱；然后摘脱部件突然改变运动方向，形成急回，将作物投掷式抛出；作物靠运动惯性向后方直线甩出，落进螺旋推运器。该方法摘脱干净、省力、落粒损失小。

本发明稻麦摘脱台的基本构思是：在机架上装有摘脱辊筒与螺旋推运器，二者上面罩有盖板，与后挡板及接谷板及传动系统等组成稻麦摘脱台。其中摘脱辊筒为开式辊筒，由主轴两端分别套装齿轮回转箱与侧支承板以及安装在二者之间镶有三角形板齿的摘脱板构成。其核心部件回转箱采用椭圆齿轮(或偏心渐开线齿轮)行星式传动结构。箱体内装有太阳轮、中间轮及行星轮，其中太阳轮固定安装在辊筒主轴上，主轴固定在机架上。摘穗板一端与行星轮同轴固定安装，另一端通过轴承装在侧支承板上。行星轮系以太阳轮为中心，成对布置，对称安装，以减小高速旋转时因惯性力引起的振动。

工作时，太阳轮为惰轮，固定不动；回转箱(行星架)转动，中间轮与太阳轮啮合带动行星轮转动，行星轮绕太阳轮公转且与中间轮啮合自转，由于椭圆齿轮(或偏心渐开线齿轮)的作用，啮合瞬间的速比不断变化，最终形成摘脱板不等速的运动。在摘脱辊前面大约四分之三圆周，摘脱板角速度变化不大，基本保持与作物相垂直的状态，近似于人手式的由下而上对作物进行撸穗摘脱。转过上顶点后，摘脱板的角速度突然变化，大约在四分之一圆周内变化到初始相位，形成急回与作物分离，将作物投掷式抛出。作物靠运动惯性向后方直线甩出，落进与摘脱辊筒转向相反的螺旋推运器，经输送机构送入脱粒装置。通过与调整太阳轮(主轴)的初始相位，来改变摘脱板的作业角度，以增加稻麦摘脱台对不同状态作物的适应性。

作为实现本发明稻麦摘脱台基本构思的第一种技术方案，摘脱辊筒主轴的外面套有一个内径稍大的套管，套管两端分别连接在回转箱与侧支承板上。回转箱回转时，通过连接套管带动侧支承板一起转动，驱动摘脱板进行摘穗作业。粒穗被摘脱板抛出后，在上盖板、后挡板及接谷板的共同作用下，落进螺旋推运器，经输送机构送入脱粒装置。

作为实现本发明稻麦摘脱台基本构思的第二种技术方案，回转箱与侧支承板分别通过轴承安装在摘脱辊筒主轴上，动力通过传动系统分别从两侧同时驱动回转箱与侧支承板同步转动，带动摘脱板工作。主轴上还固定安装有前挡板，前挡板上装有封闭气囊或者是毛刷，与摘脱板相配合，能减少摘穗时的落粒损失。摘脱辊筒后面安装连有接谷板与后挡板的螺旋推运器。作物在上盖板与前挡板形成的专用通道内被摘脱板将穗粒撸下，向后方抛出。穗粒在上盖板，接谷板与后挡板的共同作用下，落进螺旋推运器，再经输送机构送入脱粒装置。

作为上述第一、第二种技术方案的改进方案，椭圆齿轮(或偏心渐开线齿轮)行星轮系回转箱内的行星轮系可由三个齿轮改成四个齿轮形式，即由一个太阳轮、一个行星齿轮及二个中间齿轮构成。二个中间齿轮同轴固定安装，第一中间轮与太阳轮啮合，第二中间轮带动行星齿轮。行星轮系以太阳轮为中心成对布置，对称安装。

另外，作为上述第一、第二种技术方案的另一种改进方案，回转箱内的行星轮系可采用正齿偏心曲柄滑块式行星轮系。行星轮系由一个太阳轮、一个行星轮、二个中间轮构成；四个齿轮都是正齿轮，回转中心为节圆的圆心，第一中间齿轮与第二中间齿轮的旋转轴线偏置；第二中间齿轮的端部有一滑块，相对应的第一中间齿轮的端部设有滑槽。工作时，滑块在滑槽内滑动，滑块与第一中间齿轮的距离发生变化，实现两个中间齿轮的不等速传递，第二中间齿轮带动行星齿轮不等速旋转，驱动摘脱板工作。

本发明割前摘脱方法及稻麦摘脱台采用行星轮系回转箱控制摘脱板进行类似于人手式撸穗与投掷式抛物。人手式撸穗摘脱省力，效率高，可适合稻麦的不同生长状态；投掷式抛物分离彻底，落粒损失小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明稻麦摘脱台第一种实施方式的主视图。

图2是本发明稻麦摘脱台第一种实施方式的剖视图。

图3是本发明稻麦摘脱台第二种实施方式的主视图。

图4是本发明稻麦摘脱台第二种实施方式的剖视图。

图5是回转箱第一种改进方式的主视图。

图6是回转箱第一种改进方式的剖视图。

图7是回转箱第二种改进方式的主视图。

图8是回转箱第二种改进方式的剖视图。

具体实施方式

本发明割前摘脱方法是这样实施的：从图1与图3可以看出，通过椭圆齿轮(或偏心渐开线齿轮)行星轮系的作用，在摘脱辊筒2前面大约四分之三圆周内镶有三角形板齿的摘脱板7角速度变化不大，基本上保持与作物相垂直的状态、近似于人手式的、由下而上对作物进行撸穗摘脱；转过运动的上顶点后，摘脱板7的角速度突然变化，大约在四分之一圆周内变化到初始相位，形成急回，与脱出物分离，将脱出物投掷式抛出。脱出物靠运动惯性向后方直线甩出，落进与摘脱辊筒2转向相反的螺旋推运器3，然后经输送机构送入脱粒装置。

图1与图2所示的稻麦摘脱台，由机架1上安装摘脱辊筒2、螺旋推运器3、传动系统6、上盖板4及后挡板16等部件构成。其中，摘脱辊筒2由回转箱8、主轴9、连接套管17、摘脱板7、侧支承板10组成。回转箱8中装有一个太阳轮11和对称分布、成对安装的中间轮12与行星轮14，太阳轮11固定安装在主轴9上。回转箱8及侧支承板10分别通过轴承安装在主轴9的两端。摘脱板7一端与行星轮14同轴固定安装，另一端通过轴承安装在侧支承板10上。连接套管17套在主轴9的外面，一端固定在回转箱8上，另一端固定在侧支承板10上。回转箱8端面装有传动构件，主轴9两端都固定在机架1上，摘脱辊筒2的后面是连有接谷板15与后挡板16的螺旋推运器3；其端部装有传动构件，螺旋推运器3通过轴承安装在机架1上。工作时，传动系统6从一侧传递动力，带动摘脱辊筒2与螺旋推运器3反向转动。作物被摘脱辊筒2前面的摘脱板7撸穗摘脱，转过上顶点后，摘脱板7将撸下的粒穗投掷式抛进螺旋推运器3，经中间输送机构送入脱粒装置。

图3与图4所示为本发明稻麦摘脱台的另一种实施方式。稻麦摘脱台由机架1及安装在其上的摘脱辊筒2、螺旋推运器3、传动系统6、上盖板4及后档板16等部件构成。其中摘脱辊筒2由回转箱8、主轴9、前挡板5、封闭气囊或毛刷18、摘脱板7及侧支承板10组成。回转箱8内装有一个太阳轮11和对称分布成对安装的中间轮12及行星轮14。太阳轮11固定安装在主轴9上。回转箱8及侧支承板10分别通过轴承安装在主轴9的两端，主轴9两端固定在机架1上，其中间部分安装有前挡板5，前挡板5上装有封闭气囊或毛刷18。摘脱板7一端与行星轮14同轴固定安装，另一端通过轴承安装在侧支承板10上。回转箱8及侧支承板10以及螺旋推运器3都装有传动构件，使动力从两侧同时驱动回转箱8与侧支承板10同步旋转，带动摘脱板7不等速旋转。螺旋推运器3通过轴承安装在机架1上，其上连有接谷板15与后档板16。工作时，动力通过传动系统6从左右两侧同步输入，带动摘脱辊筒2与螺旋推运器3反向旋转。作物在上盖板4与前挡板5形成的专用通道内被摘脱板7撸穗摘脱。转过上顶点后，摘脱板7将撸下的脱出物抛进螺旋推运器3，再经中间输送机构送入脱粒装置。

图5与图6所示为回转箱8的第一种改进方式，非圆齿轮行星轮系由四个椭圆齿轮(或偏心开线齿轮)组成。即：太阳轮11、第一中间轮12、第二中间轮13、行星轮14。第一中间轮12与第二中间轮13固定在一起且同轴，第一中间轮12与太阳轮11啮合，第二中间轮13与行星轮14啮合。太阳轮11为惰轮，回转箱8旋转时第一中间轮12绕太阳轮11旋转，带动第二中间轮13转动，进而带动行星轮14不等速地转动。

图7与图8所示为回转箱8的第二种改进方式，采用正齿偏心曲柄滑块式行星轮系。行星轮系由太阳轮11、第一中间轮12、第二中间轮13、行星轮14构成。四个齿轮都是正齿轮，回转中心为节圆的圆心；第一中间齿轮12与第二中间齿轮13的旋转轴线偏置；第二中间齿轮13的端部有一滑块，相对的第一中间齿轮12的端部设有滑槽。工作时，滑块在滑槽内滑动，滑块与第一中间齿轮轴的距离发生变化，实现两个中间齿轮12、13的不等速传递。第二中间齿轮13带动行星齿轮14不等速旋转，驱动摘脱板7工作。

旋转式回转箱8的结构不局限于以上几种形式，其他如：椭圆齿轮差动轮式、旋转偏心链轮式、正齿加非圆齿轮复合式等形式都能实现行星齿轮不等速旋转来满足摘脱板进行人手式撸穗摘脱与投掷式抛物要求，也属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种割前摘脱方法，采用联合收割机上直接挂接稻麦摘脱台对作物进行割前摘脱收获，其特征在于：所述的稻麦摘脱台是通过行星轮系回转箱(8)来驱动镶有三角形板齿的摘穗板(7)不等速运动，对稻麦进行撸穗摘脱；然后摘穗板(7)突然改变运动方向，形成急回，将粒穗投掷式抛进螺旋推运器(3)，再经中间输送机构送入脱粒装置。

2.一种稻麦摘脱台，由机架(1)上安装摘脱辊筒(2)、螺旋推运器(3)、传动系统(6)、上盖板(4)及后挡板(16)构成，其特征在于：所述传动系统(6)由一侧传递动力，带动摘脱辊筒(2)与螺旋推运器(3)相对反向旋转；所述摘脱辊筒(2)为开式辊筒，由主轴(9)及套装在其上并且依次连接的回转箱(8)、连接套管(17)、侧支承板(10)与一端同回转箱(8)内的行星轮(14)同轴固定安装，另一端套装在侧支承板(10)上的镶有三角形板齿的摘脱板(7)组成。

3.按照权利要求2所述的稻麦摘脱台，其特征在于：所述回转箱(8)采用三个椭圆齿轮或偏心渐开线齿轮组成的行星式传动结构，即由一个太阳轮(11)、对称分布成对安装的中间轮(12)与行星轮(14)构成。

4.按照权利要求2所述的稻麦摘脱台，其特征在于：所述回转箱(8)采用四个椭圆齿轮或偏心渐开线齿轮组成的行星式传动结构，即由一个太阳轮(11)啮合第一中间轮(12)，第二中间轮(13)啮合行星轮(14)，二个中间轮同轴固定在一起。

5.按照权利要求2所述的稻麦摘脱台，其特征在于：所述回转箱(8)采用正齿偏心曲柄滑块式行星轮系传动结构，行星轮系由四个正齿轮组成，太阳轮(11)与第一中间齿轮(12)啮合，第二中间齿轮(13)啮合行星轮(14)；第一中间齿轮(12)与第二中间齿轮(13)的旋转轴线偏置，第二中间齿轮(13)的端部有一滑块，相对应的第一中间轮(12)的端部设有滑槽。

6.一种稻麦摘脱台，由机架(1)上安装摘脱辊筒(2)、螺旋推运器(3)、传动系统(6)、上盖板(4)及后挡板(16)构成，其特征在于：所述传动系统(6)由两侧同步传递动力，带动摘脱辊筒(2)与螺旋推运器(3)相对反向旋转；所述摘脱辊筒(2)为开式辊筒，由安装有前挡板(5)的主轴(9)及套装在其两端的回转箱(8)与侧支承板(10)，以及一端同回转箱(8)内的行星轮(14)同轴固定安装，另一端套装在侧支承板(10)上的摘脱板(7)组成。

7.按照权利要求6所述的稻麦摘脱台，其特征在于：所述的前挡板(5)上装有封闭气囊或毛刷(18)。

8.按照权利要求6所述的稻麦摘脱台，其特征在于：所述回转箱(8)采用三个椭圆齿轮或偏心渐开线齿轮组成的行星式传动结构，即由一个太阳轮(11)、对称分布成对安装的中间轮(12)与行星轮(14)构成。

9.按照权利要求6所述的稻麦摘脱台，其特征在于：所述回转箱(8)采用四个椭圆齿轮或偏心渐开线齿轮组成的行星式传动结构，即由一个太阳轮(11)啮合第一中间轮(12)，第二中间轮(13)啮合行星轮(14)，二个中间轮固定在一起。

10.按照权利要求6所述的稻麦摘脱台，其特征在于：所述回转箱(8)采用正齿偏心曲柄滑块式行星轮系传动结构，行星轮系由四个正齿轮组成，太阳轮(11)与第一中间齿轮(12)啮合，第二中间齿轮(13)啮合行星轮(14)；第一中间齿轮(12)与第二中间齿轮(13)的旋转轴线偏置，第二中间齿轮(13)的端部有一滑块，相对应的第一中间轮(12)的端部设有滑槽。