CN102640620B - 适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机 - Google Patents
适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机 Download PDFInfo
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Abstract
一种适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，包括车架（1）、以及以车架（1）为安装载体的扶分蔗装置（9）、切割喂入系统总成（7）、剥叶断尾总成（4）、动力总成（3）、驾驶室（2）、前轮（8）和后轮（6），气物流的布置形式为腹卧式，整个物流通道的下方呈中空状态；动力总成（3）布置在物流通道的上方、驾驶室（2）的后方；切割喂入系统总成（7）布置在前后轮之间，切割喂入系统总成（7）的后端通过铰链与车架（1）连接，前端通过提升缸（20）与车架（1）中部连接；剥叶断尾总成（4）以物流的输送通畅为基准与切割喂入系统总成（7）紧密衔接。本发明的甘蔗收割机结构紧凑，机动灵活，采用模块化的布局，便于装拆和维修。
Description
技术领域
本发明属于农业机械领域，尤其涉及了一种适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机。
背景技术
目前甘蔗联合收割机根据收获甘蔗的形态不同分为切断式收割机和整杆式收割机两大类型。前者在收割过程中将甘蔗切成等长度的小段，这种收割方式收获的甘蔗由于切断口多，糖分流失严重，并且要及时送到糖厂处理，一旦耽搁就会影响甘蔗的出糖率。但是由于目前我国榨糖工艺和糖厂处理能力的限制，整杆式甘蔗收割机的需求远高于切断式甘蔗收割机。因此，目前我国研究的甘蔗收割机大多为整杆式收割机，如中国专利申请号为201020223865.1就公开了一种整杆式甘蔗联合收割机，包括一底架及依次设置在底架上的液压旋转护蔗筒、具有旋转砍断刀盘的割台架、甘蔗除什装置、甘蔗输入装置、甘蔗剥叶装置、甘蔗输出装置和这些装置的驱动机构，其中甘蔗剥叶装置为若干对两两相互匹配的剥叶轮，每个剥叶轮上规则设置了若干个凸齿形的剥叶栅。又如中国专利申请号为CN200620106282.4公开了一种整杆式甘蔗联合收割机，机架为框架结构，以机架为基础，具有防护装置的履带式行走机构位于其下，发动机位于机架后部之上，由液压缸带动的割台机构铰接在机架正前方，输送剥叶机构前端与割台机构连接，中部从前向后倾斜向上在机架之上并越过发动机，后部固定在机架尾端之上，驾驶室安装在机架前部上方输送剥叶装置之上，割稍机构铰接在机架前端上方倾斜向上向前，履带式行走机构及上述工作机构的驱动方式为液压和机械相结合的方式。这可以看到，目前市面上整杆式甘蔗收割机所采用的底盘有轮式和履带式两大类，轮式爬坡能力不强，易打滑，而履带式的转移不灵活并且对甘蔗宿根的破坏较严重。而且在性能方面，目前的收割机在进行收割后的蔗根都存在较高有破头率，影响来年的出芽率，收割过程中经常出现物流的堵塞和甘蔗的卡死并且蔗叶分离不彻底。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，它在满足机器小型化，机动灵活的同时，解决切断后蔗根破头率高，易堵塞，卡死和蔗叶分离不彻底等问题，实现整机各功能部分的模块化设计与装配，便于维修。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，包括车架、以及以车架为安装载体的扶分蔗装置、切割喂入系统总成、剥叶断尾总成、动力总成、驾驶室、前轮和后轮；该甘蔗收割机的物流的布置形式为腹卧式，整个物流通道的下方呈中空状态；所述的扶分蔗装置安装在收割机的前端；所述的动力总成布置在物流通道的上方、驾驶室的后方；切割喂入系统总成布置在前后轮之间，切割喂入系统总成的后端通过铰链与车架连接，前端通过提升缸与车架中部连接；剥叶断尾总成以物流的输送通畅为基准与切割喂入系统总成紧密衔接；所述的切割喂入系统总成包括切割装置和喂入装置，切割装置是一种铰接式的安装有提升甘蔗的螺旋板切割器的切割装置，喂入装置是一种安装有波浪形状辊体的喂入装置。
所述的切割喂入系统总成还包括提升缸和提升架；切割装置和提升架的前端分别设有侧板Ⅲ、侧板Ⅱ，喂入装置设有侧板Ⅰ；侧板Ⅲ与侧板Ⅱ通过螺栓连接，喂入装置通过侧板Ⅰ与提升架固定连接；在提升架上前后设有铰链，前铰链连接着提升缸，后铰链与甘蔗收割机的车架铰接。所述的提升缸采用液压油缸。所述的侧板Ⅱ上设有若干个安装孔，通过不同的安装孔组合安装，可以调节刀盘的安装倾角。
所述的切割器包括刀盘、齿轮箱、外套筒、旋转轴、以及安装在刀盘上的刀片；齿轮箱内设有齿轮；刀盘固定安装在旋转轴的下端，旋转轴的上端通过轴承安装在齿轮箱里，并通过齿轮与电机连接；刀盘上安装有螺旋提升杆，螺旋提升杆和外套筒之间焊接有提升甘蔗的螺旋板。螺旋提升杆上设有橡胶管，橡胶管上设有耙齿；齿轮箱里的齿轮采用四齿轮传动方式。旋转轴的安装方式采用三轴承结构安装方式。
所述的喂入装置包括前后安装的喂入辊和输送辊；喂入辊的上辊安装耙齿状喂入辊体，下辊安装波浪形状喂入辊体；输送辊是浮动的输送辊，输送辊上安装有橡胶输送辊体，输送辊的上辊与喂入辊的上辊通过浮动臂杆相连接。
所述的剥叶断尾总成包括支撑护板、以及安装在支撑护板上的耙叶辊、剥叶辊、碎叶辊、输出辊和三级断梢装置；各部件总成通过安装在支撑护板上连接为一体，它们的驱动形式采用液压传动形式。剥叶断尾总成通过橡胶悬置垫与车架连接，可以削弱在工作中剥叶刷对甘蔗的打击力所引起的切割喂入系统总成的振动，即减轻剥叶断尾总成对刀盘的振动影响。在各辊上均有数组并列平行安装的相应的叶刷总成，如耙叶辊上安装有耙叶刷、剥叶辊上安装有剥叶刷等；叶刷及其支承保护管由导向板及位于其两侧的两块夹块定位和夹持固定。
所述的剥叶断尾总成的输出位置处设有一风机，以使蔗叶分离更加彻底。
所述的扶分蔗装置包括支架、扶蔗机构和动力传递机构，支架通过铰链与车架连接，扶蔗机构由左右两个螺旋扶蔗器组成，扶蔗器的外表面设有螺旋叶片，扶蔗器的动力传递机构采用液压油缸。
所述的动力总成包括柴油机和液压油箱；所述的柴油机放置在驾驶室的后方，所述的液压油箱放置在驾驶室的下方。
所述的后轮为履带式轮胎或普通农用轮胎，采用无后桥总成的液压独立驱动方式。这样可以实现履带式轮胎和普通农用轮胎之间的快速更换，以满足在大坡度和泥泞地块增加其驱动能力。
所述的前轮安装在龙门式前桥上，龙门式前桥通过铰链与车架相连接，龙门式前桥与车架之间还连接有减振器，以便减轻蔗地路谱对刀盘的激励。
在本发明中，根据固有频率公式 ，刚度相同时，质量越小，固有频率越高，所以切割喂入系统总成模块质量要小，提高固有频率；另外整机的构成采用模块化的形式，将切割喂入系统总成安装在车架的刚度高、振幅小的部位，并对形成激励源的模块隔振，减轻其对切割模块振动的耦合作用，提高砍蔗质量；物流通道的下方呈中空状态，并在甘蔗的出口增加风机，便于甘蔗的下落，以防卡死。
本发明的优点：
1.本发明采用了无后桥总成的液压独立驱动，可以根据甘蔗的生长密度和整机的处理能力，对行走速度实现无级调速。
2.本发明提高了切割系统的动态刚度，并对车载激励源和地面激励进行隔离，对降低蔗根破头率有着明显作用。
3. 本发明将切割喂入系统总成与剥叶总成分开装配，一方面便于物流的输送，另一方面阻碍了剥叶机对刀盘振动的影响。
4.本发明对输入与输出口采用自动调节，有效的防止了物流通道的堵塞。
5.本发明采用腹卧式的物流布置方式，降低物流通道的高度，便于甘蔗的喂入。
6.本发明根据驾驶室的空间需求，将动力总成布置在驾驶室的后方、物流通道的上方，使得物流通道的下方呈中空状态，并且在甘蔗出口设置风机，可以有效地防止由于甘蔗过多喂入而造成的堵塞、卡死，以及便于蔗叶的下落。
7.本发明整机结构紧凑，机动灵活，采用模块化的布局，便于装拆和维修。
附图说明
图1是本发明一实施例的示意图。
图2是本发明一实施例的示意图。
图3是本发明一实施例的前桥的示意图。
图4是本发明一实施例的切割喂入系统总成的示意图。
图5是本发明一实施例的切割装置的结构示意图。
图6是本发明一实施例的剥叶断尾总成的示意图。
附图标记：车架1，驾驶室2，动力总成3，剥叶断尾总成4，风机5，后轮6，切割喂入系统总成7，前轮8，扶分蔗装置9，柴油机10，安装孔11，液压油箱12，液压油缸13，支架14，扶蔗器15，龙门式前桥16，铰链17，减振器18，电机19，提升缸20，浮动臂杆21，侧板Ⅰ22，提升架23，输送辊24，橡胶输送辊体25，喂入辊26，波浪形状喂入辊体27，耙齿状喂入辊体28，刀盘29，外套筒30，螺旋提升杆31，侧板Ⅱ32，齿轮箱33，侧板Ⅲ34，刀片35，旋转轴36，螺旋板37，支撑护板38，三级断梢装置39，碎叶辊40，输出辊41，剥叶辊42，耙叶辊43。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如附图所示，适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，包括车架（1）、以及以车架（1）为安装载体的扶分蔗装置（9）、切割喂入系统总成（7）、剥叶断尾总成（4）、动力总成（3）、驾驶室（2）、前轮（8）和后轮（6），该甘蔗收割机的物流的布置形式为腹卧式，整个物流通道的下方呈中空状态；所述的动力总成（3）布置在物流通道的上方、驾驶室（2）的后方；切割喂入系统总成（7）布置在前后轮之间，切割喂入系统总成（7）的后端通过铰链与车架（1）连接，前端通过提升缸（20）与车架（1）中部连接；剥叶断尾总成（4）以物流的输送通畅为基准与切割喂入系统总成（7）紧密衔接；所述的切割喂入系统总成（7）包括切割装置和喂入装置，切割装置是一种铰接式的安装有提升甘蔗的螺旋板切割器的切割装置，喂入装置是一种安装有波浪形状辊体的喂入装置。
所述的切割喂入系统总成（7）包括切割装置、喂入装置、提升缸（20）和提升架（23）；切割装置和提升架（23）的前端分别设有侧板Ⅲ（34）、侧板Ⅱ（32），喂入装置设有侧板Ⅰ（22）；侧板Ⅲ（34）与侧板Ⅱ（32）通过螺栓连接，喂入装置通过侧板Ⅰ（22）与提升架（23）固定连接；在提升架（23）上前后设有铰链，前铰链连接着提升缸（20），后铰链与甘蔗收割机的车架（1）铰接；并且在侧板Ⅱ（32）上设有七个安装孔（11），通过不同的安装孔（11）组合安装，可以调节刀盘的安装倾角。所述的切割器包括刀盘（29）、齿轮箱（33）、外套筒（30）、旋转轴（36）、以及安装在刀盘（29）上的刀片（35）；齿轮箱（33）内设有齿轮；刀盘（29）固定安装在旋转轴（36）的下端，旋转轴（36）的上端穿过齿轮箱（33），并通过齿轮与电机（19）连接；刀盘（29）上安装有螺旋提升杆（31），螺旋提升杆（31）和外套筒（30）之间焊接有螺旋板（37）；螺旋提升杆（31）上设有橡胶管，橡胶管上设有耙齿；齿轮箱（33）里的齿轮采用四齿轮传动方式；所述的喂入装置包括前后安装的喂入辊（26）和输送辊（24）；喂入辊（26）的上辊安装耙齿状喂入辊体（28），下辊安装波浪形状喂入辊体（27）；输送辊（24）是浮动的输送辊，输送辊（24）上安装有橡胶输送辊体（25），输送辊（24）的上辊与喂入辊（26）的上辊通过浮动臂杆（21）相连接。
所述的剥叶断尾总成（4）包括支撑护板（38）、以及安装在支撑护板（38）上的耙叶辊（43）、剥叶辊（42）、碎叶辊（40）、输出辊（41）和三级断梢装置（39）；各部件通过安装在支撑护板（38）上连接为一体，它们的驱动形式采用液压传动形式。剥叶断尾总成（4）通过橡胶悬置垫与车架（1）连接，可以削弱在工作中剥叶刷对甘蔗的打击力所引起的切割喂入系统总成（7）的振动，即减轻剥叶断尾总成（4）对刀盘（29）的振动影响。在各辊上均有数组并列平行安装的相应的叶刷总成，如耙叶辊上安装有耙叶刷、剥叶辊上安装有剥叶刷等；叶刷及其支承保护管由导向板及位于其两侧的两块夹块定位和夹持固定。所述的剥叶断尾总成（4）的输出位置处设有一风机（5）。
所述的扶分蔗装置（9）包括支架（14）、扶蔗机构和动力传递机构，支架（14）通过铰链与车架（1）连接，扶蔗机构由左右两个螺旋扶蔗器（15）组成，扶蔗器（15）的外表面设有螺旋叶片，扶蔗器（15）的动力传递机构采用液压油缸（13）。
所述的动力总成（3）包括柴油机（10）和液压油箱（12）；所述的柴油机（10）放置在驾驶室（2）的后方，所述的液压油箱（12）放置在驾驶室（2）的下方。
所述的后轮（6）为履带式轮胎，并采用无后桥总成的液压独立驱动方式。所述的前轮（8）安装在龙门式前桥（16）上，龙门式前桥（16）通过铰链（17）与车架（1）相连接，龙门式前桥（16）与车架（1）之间还连接有减振器（18）。
该整杆式甘蔗联合收割机十分适于丘陵地区的甘蔗地使用，其物流通道的下方呈中空状态，在甘蔗的出口增加风机，便于甘蔗的下落，可以有效的防止出现卡死现象；并且其结构紧凑，机动灵活，采用模块化的布局，便于装拆和维修。
实施例2：
适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，包括车架（1）、以及以车架（1）为安装载体的扶分蔗装置（9）、切割喂入系统总成（7）、剥叶断尾总成（4）、动力总成（3）、驾驶室（2）、前轮（8）和后轮（6），该甘蔗收割机的物流的布置形式为腹卧式，整个物流通道的下方呈中空状态；所述的动力总成（3）布置在物流通道的上方、驾驶室（2）的后方；切割喂入系统总成（7）布置在前后轮之间，切割喂入系统总成（7）的后端通过铰链与车架（1）连接，前端通过提升缸（20）与车架（1）中部连接；剥叶断尾总成（4）以物流的输送通畅为基准与切割喂入系统总成（7）紧密衔接；所述的切割喂入系统总成（7）包括切割装置和喂入装置，切割装置是一种铰接式的安装有提升甘蔗的螺旋板切割器的切割装置，喂入装置是一种安装有波浪形状辊体的喂入装置。
所述的切割喂入系统总成（7）包括切割装置、喂入装置、提升缸（20）和提升架（23）；切割装置和提升架（23）的前端分别设有侧板Ⅲ（34）、侧板Ⅱ（32），喂入装置设有侧板Ⅰ（22）；侧板Ⅲ（34）与侧板Ⅱ（32）通过螺栓连接，喂入装置通过侧板Ⅰ（22）与提升架（23）固定连接；在提升架（23）上前后设有铰链，前铰链连接着提升缸（20），后铰链与甘蔗收割机的车架（1）铰接；并且在侧板Ⅱ（32）上设有五个安装孔（11），通过不同的安装孔（11）组合安装，可以调节刀盘的安装倾角。所述的切割器包括刀盘（29）、齿轮箱（33）、外套筒（30）、旋转轴（36）、以及安装在刀盘（29）上的刀片（35）；齿轮箱（33）内设有齿轮；刀盘（29）固定安装在旋转轴（36）的下端，旋转轴（36）的上端穿过齿轮箱（33），并通过齿轮与电机（19）连接；刀盘（29）上安装有螺旋提升杆（31），螺旋提升杆（31）和外套筒（30）之间焊接有提升甘蔗的螺旋板（37）；螺旋提升杆（31）上设有橡胶管，橡胶管上设有耙齿；齿轮箱（33）里的齿轮采用四齿轮传动方式；所述的喂入装置包括前后安装的喂入辊（26）和输送辊（24）；喂入辊（26）的上辊安装耙齿状喂入辊体（28），下辊安装波浪形状喂入辊体（27）；输送辊（24）是浮动的输送辊，输送辊（24）上安装有橡胶输送辊体（25），输送辊（24）的上辊与喂入辊（26）的上辊通过浮动臂杆（21）相连接。
所述的剥叶断尾总成（4）包括支撑护板（38）、以及安装在支撑护板（38）上的耙叶辊（43）、剥叶辊（42）、碎叶辊（40）、输出辊（41）和三级断梢装置（39）；各部件通过安装在支撑护板（38）上连接为一体，它们的驱动形式采用液压传动形式。剥叶断尾总成（4）通过橡胶悬置垫与车架（1）连接，可以削弱在工作中剥叶刷对甘蔗的打击力所引起的切割喂入系统总成（7）的振动，即减轻剥叶断尾总成（4）对刀盘（29）的振动影响。在各辊上均有数组并列平行安装的相应的叶刷总成，如耙叶辊上安装有耙叶刷、剥叶辊上安装有剥叶刷等；叶刷及其支承保护管由导向板及位于其两侧的两块夹块定位和夹持固定。所述的剥叶断尾总成（4）的输出位置处设有一风机（5）。
所述的扶分蔗装置（9）包括支架（14）、扶蔗机构和动力传递机构，支架（14）通过铰链与车架（1）连接，扶蔗机构由左右两个螺旋扶蔗器（15）组成，扶蔗器（15）的外表面设有螺旋叶片，扶蔗器（15）的动力传递机构采用液压油缸（13）。
所述的动力总成（3）包括柴油机（10）和液压油箱（12）；所述的柴油机（10）放置在驾驶室（2）的后方，所述的液压油箱（12）放置在驾驶室（2）的下方。
所述的后轮（6）为普通农用轮胎，并采用无后桥总成的液压独立驱动方式。所述的前轮（8）安装在龙门式前桥（16）上，龙门式前桥（16）通过铰链（17）与车架（1）相连接，龙门式前桥（16）与车架（1）之间还连接有两个减振器（18）。
该整杆式甘蔗联合收割机十分适于丘陵地区的甘蔗地使用，其物流通道的下方呈中空状态，在甘蔗的出口增加风机，便于甘蔗的下落，可以有效的防止出现卡死现象；并且其结构紧凑，机动灵活，采用模块化的布局，便于装拆和维修。
Claims (7)
1. 一种适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，包括车架（1）、以车架（1）为安装载体的扶分蔗装置（9）、切割喂入系统总成（7）、剥叶断尾总成（4）、动力总成（3）、驾驶室（2）、前轮（8）和后轮（6），其特征在于，该甘蔗收割机的物流的布置形式为腹卧式，整个物流通道的下方呈中空状态；所述的动力总成（3）布置在物流通道的上方、驾驶室（2）的后方；切割喂入系统总成（7）布置在前后轮之间，切割喂入系统总成（7）的后端通过铰链与车架（1）连接，前端通过提升缸（20）与车架（1）中部连接；剥叶断尾总成（4）以物流的输送通畅为基准与切割喂入系统总成（7）紧密衔接；所述的切割喂入系统总成（7）包括切割装置和喂入装置，切割装置是一种铰接式的安装有提升甘蔗的螺旋板切割器的切割装置，喂入装置是一种安装有波浪形状辊体的喂入装置；
所述的切割喂入系统总成（7）还包括提升缸（20）和提升架（23）；切割装置和提升架（23）的前端分别设有侧板Ⅲ（34）、侧板Ⅱ（32），喂入装置设有侧板Ⅰ（22）；侧板Ⅲ（34）与侧板Ⅱ（32）通过螺栓连接，喂入装置通过侧板Ⅰ（22）与提升架（23）固定连接；在提升架（23）上前后设有铰链，前铰链连接着提升缸（20），后铰链与甘蔗收割机的车架（1）铰接；所述的侧板Ⅱ（32）上设有若干个安装孔；
所述的切割器包括刀盘（29）、齿轮箱（33）、外套筒（30）、旋转轴（36）、以及安装在刀盘（29）上的刀片（35）；齿轮箱（33）内设有齿轮；刀盘（29）固定安装在旋转轴（36）的下端，旋转轴（36）的上端穿过齿轮箱（33），并通过齿轮与电机（19）连接；刀盘（29）上安装有螺旋提升杆（31），螺旋提升杆（31）和外套筒（30）之间焊接有提升甘蔗的螺旋板（37）；螺旋提升杆（31）上设有橡胶管，橡胶管上设有耙齿；
所述的喂入装置包括前后安装的喂入辊（26）和输送辊（24）；喂入辊（26）的上辊安装耙齿状喂入辊体（28），下辊安装波浪形状喂入辊体（27）；输送辊（24）是浮动的输送辊，输送辊（24）上安装有橡胶输送辊体（25），输送辊（24）的上辊与喂入辊（26）的上辊通过浮动臂杆（21）相连接。
2. 根据权利要求1所述的适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，其特征在于：所述的剥叶断尾总成（4）包括支撑护板（38）、以及安装在支撑护板（38）上的耙叶辊（43）、剥叶辊（42）、碎叶辊（40）、输出辊（41）和三级断梢装置（39）；各部件通过安装在支撑护板（38）上连接为一体。
3. 根据权利要求2所述的适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，其特征在于：所述的剥叶断尾总成（4）的输出位置处设有一风机（5）。
4. 根据权利要求3所述的适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，其特征在于：所述的扶分蔗装置（9）包括支架（14）、扶蔗机构和动力传递机构，支架（14）通过铰链与车架（1）连接，扶蔗机构由左右两个螺旋扶蔗器（15）组成，扶蔗器（15）的外表面设有螺旋叶片，扶蔗器（15）的动力传递机构采用液压油缸（13）。
5. 根据权利要求3所述的适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，其特征在于：所述的动力总成（3）包括柴油机（10）和液压油箱（12）；所述的柴油机（10）放置在驾驶室（2）的后方，所述的液压油箱（12）放置在驾驶室（2）的下方。
6. 根据权利要求5所述的适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，其特征在于：所述的后轮（6）为履带式轮胎或普通农用轮胎，采用无后桥总成的液压独立驱动方式。
7. 根据权利要求3或6所述的适于丘陵地区的整杆式甘蔗联合收割机，其特征在于：所述的前轮（8）安装在龙门式前桥（16）上，龙门式前桥（16）通过铰链（17）与车架（1）相连接，龙门式前桥（16）与车架（1）之间还连接有减振器（18）。
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