CN103416168A - 一种油菜联合收获机的切割脱粒分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种油菜切割脱粒分离装置，其包括集成式割台、二次脱粒分离装置和集成式割台动力传动系统、二次脱粒分离装置动力传动系统。集成式割台能一次完成对油菜茎秆的切割、喂入和抓取并实施切断、一次脱粒分离、茎秆输送、一级脱粒滚筒筛下物收集并输送、未脱净茎秆和杂余抛送等功能；二次脱粒分离装置能将集成式割台抛送的物料实施抓取喂入、倾斜输送、二次脱粒分离、筛下物收集并输送至一级脱粒滚筒筛下物收集处等功能。本发明结构简单，布局紧凑，集成度高，工艺流程短，可有效减少割台损失，增强脱粒分离能力，脱净率高，夹带损失少，籽粒破损率低，对多种工作环境的适应性强。

Description

一种油菜联合收获机的切割脱粒分离装置

技术领域

本发明属于农业机械中收获技术领域，具体是一种新型油菜联合收获机的切割脱粒分离装置，重点是解决油菜联合收获中油菜茎秆的切割、切断、横向输送、一次脱粒与分离、抓取喂入、纵向输送、二次脱粒与分离、分离后筛下物收集等问题。

背景技术

油菜植株高大、茎秆粗壮且分枝数多，分枝之间相互缠绕交错，角果上下层成熟度差异大，成熟角果极易炸荚，其独特的特性导致油菜联合收获技术难度大，存在分禾、切割、脱粒、分离、清选困难，损失率、破碎率、含杂率偏高等问题。目前国内油菜联合收获机大多是在传统的稻麦联合收割机基础上改装而成，主要完成油菜收割、脱粒、清选等功能。现有油菜联合收获机大多整机尺寸庞大，结构复杂，工艺路线长，存在功耗大、造价高、损失大等问题。

油菜收割功能由割台完成，油菜收割机的割台一般由传统的稻麦联合收割机割台改装而成，主要包括分禾器、拨禾轮、切割器、螺旋推运器等，完成分禾、切割、输送三大功能。由稻麦联合收割机改制的油菜联合收割机割台主要存在以下技术问题：其一，割台长度偏短，导致收获高秆、粗壮的油菜不甚理想，且油菜籽粒在割台内易出现飞溅、反弹等问题；其二，割台上的分禾器难以将植株完全分开，油菜分枝受机械拉扯，极易造成落粒损失和炸荚损失，被连根拔起的油菜茎秆还会堵塞割台；其三，割后油菜茎秆在受到拨禾轮和螺旋推运器等的碰撞造成成熟油菜角果炸荚，散落在割台上的油菜籽粒无法收集，导致总损失率增加；其四，螺旋推运器的抓取能力和均匀喂入性能较差，在喂入不均匀和收割潮湿作物及大喂入量收获中，易出现缠绕、堆积、堵塞等问题，尤其是在潮湿等恶劣收割条件下更难以解决缠绕、堆积、堵塞等问题。此外，现有的割台大多存在功能单一、集成度不高的问题。

油菜脱粒分离功能由脱粒分离装置完成，脱粒分离装置是油菜联合收获机的关键部件之一，主要借鉴稻麦联合收割机的脱粒原理，利用脱粒元件对油菜果荚产生的冲击、揉搓以及碾压作用，使得果荚炸口、开裂或粉碎，从而使油菜籽粒从果荚中分离。目前，收获机械脱粒分离装置主要有纹杆滚筒式脱粒分离装置、钉齿滚筒式脱粒分离装置、弓齿滚筒式脱粒分离装置等。纹杆滚筒式脱粒装置脱粒主要以揉搓作用为主，脱粒柔性大，茎秆破碎程度轻，脱难脱作物时脱净率相对较低，夹带损失大，对潮湿作物敏感，适应性较差。钉齿滚筒式脱粒装置主要靠钉齿的打击作用脱粒，脱净率高，对潮湿作物不敏感，夹带损失率小，适应性较好，但打击作用强，籽粒损伤较大，茎秆破碎严重，脱出物中含杂较多，增加了清选负荷，使得清选损失率增大，清洁率降低。弓齿滚筒式脱粒装置主要依靠弓齿的梳刷作用脱粒，脱净率高，带柄率较低。现有联合收获脱粒分离装置上脱粒元件的安装方式较多采用焊接形式，不易实现脱粒元件间的相互更换及脱粒元件间距的调整，无法满足收获不同物料特性的油菜及其他作物的要求。同时，脱粒间隙大多为固定式，即不能根据实际作业情况进行灵活调整，适应性较差，物料含水率较高且喂入不均匀时夹带损失和破碎率指标相对较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型油菜联合收获机的切割脱粒分离装置。其中集成式割台1能一次完成油菜茎秆切割、喂入和抓取割后的油菜茎秆并实施切断、一次脱粒与分离、茎秆输送、一级脱粒滚筒筛下物收集并输送（至清选装置）、未脱净茎秆和杂余抛送（至二次脱粒分离装置2）等功能；二次脱粒分离装置2能完成将集成式割台1抛送的物料实施抓取喂入、倾斜输送、二次脱粒与分离、纵轴流滚筒7筛下物收集并输送至一级脱粒滚筒筛下物收集处等功能。本发明结构简单，布局紧凑，集成度高，工艺流程短，充分利用了集成式割台的切断和一次脱粒分离功能，可减少二次脱粒分离的难度。本发明采用可伸缩组合式割台，可有效减少割台损失，采用本切割脱粒分离装置可增强脱粒和分离能力，脱净率高，夹带损失少，籽粒破损率低，脱出物中含杂余少，物料输送流畅，装置内残留物少，对多种工作环境的适应性强，能适应多种作物等要求。

本发明通过如下技术方案实现：

一种油菜联合收获机的切割脱粒分离装置，包括集成式割台1（为本申请人的发明人已授权的专利“一种集成式油菜联合收割机的割台”ZL2011202488651）、二次脱粒分离装置2和集成式割台动力传动系统22（见ZL2011202488651）和二次脱粒分离装置动力传动系统26。其中二次脱粒分离装置2包括纵轴流脱粒分离装置3和纵轴流脱粒滚筒支架4，纵轴流脱粒分离装置3采用前吊后托的方式安装在纵轴流脱粒滚筒支架4上，其包括纵轴流脱粒滚筒7、脱粒滚筒罩壳5、编织筛式凹板6和脱出物滑板8，安装时，集成式割台1的筛上脱出物抛出口的对称线与二次脱粒分离装置2的滚筒中轴线重合。

所述的纵轴流脱粒滚筒7包括抓取喂入头9、前带座轴承10、前悬挂杆11、辐盘12、齿杆13、钉齿焊合14、垫高块15、排草板16和后带座轴承17。所述的齿杆13沿轴向均布有等间距的安装孔，齿杆13呈一定角度（例如60°）通过螺栓连接均布安装在幅盘12圆周上，齿杆13的轴向与纵轴流滚筒轴24的中轴线平行；钉齿焊合14呈螺旋线状交错排列、通过螺栓连接安装在齿杆13上，安装钉齿焊合14时，在钉齿焊合14及齿杆13间垫上不同厚度的垫高块，其作用是调节脱粒间隙。

所述的纵轴流脱粒滚筒罩壳5包括排草口罩壳18、导向顶盖19和喂入口罩壳20，喂入口罩壳20安装在纵轴流脱粒滚筒7的头部，导向顶盖19安装在纵轴流脱粒滚筒7的正上方，排草口罩壳18安装在纵轴流脱粒滚筒7的尾部，排草口罩壳18、导向顶盖19和喂入口罩壳20的中轴线均与纵轴流滚筒轴24的中轴线重合，导向顶盖19由顶盖21和导向螺旋板22构成；所述的编织筛式凹板6安装在纵轴流脱粒滚筒7的正下方，其包角为140～180°，编织筛式凹板6的筛孔尺寸为7～12mm²，编织筛式凹板6与纵轴流脱粒滚筒7之间的安装间隙为15～25mm；所述的脱出物滑板8安装在编织筛式凹板6的正下方，两者间隙为50～80mm，通过在脱出物滑板8和导向顶盖19的安装边缘垫上垫高块来调节间隙。

所述二次脱粒分离装置动力传动系统26包括纵轴流滚筒轴24和纵轴流滚筒轴动力输入带轮25，纵轴流滚筒轴动力输入带轮25由拖拉机动力经换向机构驱动，带动纵轴流滚筒转动实施抓取喂入、倾斜输送和二次脱粒分离。

本发明的有益效果是：

1、本发明的切割脱粒分离装置变革了传统联合收获机的工艺流程，集成式割台具有切断油菜茎秆、喂入和抓取割后油菜茎秆、对茎秆实施切断、一次脱粒分离、茎秆输送、分离后一级脱粒滚筒筛下物的收集并输送（至清选装置）、含杂和未脱净茎秆的抛送（至二次脱粒分离装置）等功能，其功能集成度高、工艺紧凑，不仅有效降低了割台损失率，具有良好的喂入性能和抓取能力，输送茎秆顺畅，解决了油菜机收易造成割台损失、缠绕、堵塞和堆积的难题，且充分利用了割台切断与一次脱粒分离功能，能有效减少二次脱粒分离的难度。用纵轴流脱粒分离装置取代传统的链钯输送装置，缩短了工艺流程，使整机布局结构紧凑，尺寸缩小，有效减少损失。

2、本发明的切割脱粒分离装置的集成式割台增加的一次脱粒与分离功能，结合纵轴流脱粒分离装置的二次脱粒分离可实施油菜籽两次脱粒与分离，脱净率高、夹带损失少、籽粒破损率低，脱出物中含杂余少，物料输送流畅，装置内残留物少，能有效减少清选负荷。

3、本发明的纵轴流脱粒分离装置抓取喂入效果好，物料喂入均匀且流动顺畅，脱粒分离彻底。通过更换不同的脱粒元件及对脱粒间隙和脱粒元件间距的调整，可以满足对不用物料特性的油菜及其他作物的脱粒要求，对不同工作环境的适应性强。

附图说明

图1：是油菜联合收获机的切割脱粒分离装置整体结构示意图。

图2：是二次脱粒分离装置结构示意图。

图3：是纵轴流脱粒分离装置结构示意图。

图4：是纵轴流脱粒滚筒结构示意图。

图5：是纵轴流滚筒罩壳结构示意图。

图6：是纵轴流滚筒导向顶盖结构示意图。

图7：是动力传动系统结构示意图。

图中编号：1.集成式割台（见中国实用新型专利，专利号ZL2011202488651的文献）；2.二次脱粒分离装置；3.纵轴流脱粒分离装置；4.纵轴流脱粒滚筒支架；5.纵轴流脱粒滚筒罩壳；6.编织筛式凹板；7.纵轴流脱粒滚筒；8.脱出物滑板；9.抓取喂入头；10.前带座轴承；11.前悬挂杆；12.辐盘；13.齿杆；14.钉齿焊合；15.垫高块；16.排草板；17.后带座轴承；18.排草口罩壳；19.导向顶盖；20.喂入口罩壳；21.顶盖；22.导向螺旋板；23.集成式割台动力传动系统；24.纵轴流滚筒轴；25.纵轴流滚筒轴动力输入带轮；26.二次脱粒分离装置动力传动系统。

具体实施方案

结合附图对本发明做出进一步的说明。

由图1所示，本实施例提供了一种油菜联合收获机的切割脱粒分离装置，具体包括集成式割台（见中国实用新型专利，专利号ZL2011202488651的文献）1、二次脱粒分离装置2和集成式割台动力传动系统23（见实用新型专利，专利号ZL2011202488651）、二次脱粒分离装置动力传动系统26。集成式割台1的筛上脱出物抛出口的对称线与二次脱粒分离装置2的滚筒中轴线重合。所述的二次脱粒分离装置2包括纵轴流脱粒分离装置3和纵轴流脱粒滚筒支架4。

所述的纵轴流脱粒分离装置3（见图3）包括纵轴流脱粒滚筒7、脱粒滚筒罩壳5、编织筛式凹板6和脱出物滑板8。纵轴流脱粒滚筒7（见图4）包括抓取喂入头9、前带座轴承10、前悬挂杆11、辐盘12、齿杆13、钉齿焊合14、垫高块15、排草板16和后带座轴承17。所述的齿杆13沿轴向均布有等间距的安装孔，该齿杆13呈一定角度（例如60°）通过螺栓连接均布安装在幅盘12的圆周上，齿杆13的轴向与纵轴流滚筒轴24的中轴线平行；钉齿焊合14呈螺旋线状交错排列、通过螺栓连接安装在齿杆13上，安装钉齿焊合14时，在钉齿焊合14及齿杆13间垫上不同厚度的垫高块15以调节脱粒间隙；纵轴流脱粒滚筒罩壳5（见图5）包括排草口罩壳18、导向顶盖19和喂入口罩壳20，喂入口罩壳20安装在纵轴流脱粒滚筒7的头部，导向顶盖19安装在纵轴流脱粒滚筒7的正上方，排草口罩壳18安装在纵轴流脱粒滚筒7的尾部，排草口罩壳18、导向顶盖19和喂入口罩壳20的中轴线均与纵轴流滚筒轴24的中轴线重合，导向顶盖19（见图6）由顶盖21和导向螺旋板22构成；编织筛式凹板6安装在纵轴流脱粒滚筒7的正下方，其包角为140～180°，编织筛式凹板6的筛孔尺寸为7～12mm²，编织筛式凹板6与纵轴流脱粒滚筒7之间的安装间隙为15～25mm；脱出物滑板8安装在编织筛式凹板6的正下方，两者间隙为50～80mm，通过在脱出物滑板8和导向顶盖18的安装边缘垫上垫高块来调节间隙。

所述的二次脱粒分离装置动力传动系统26包括纵轴流滚筒轴24和纵轴流滚筒轴动力输入带轮25，纵轴流滚筒轴动力输入带轮25由拖拉机动力经换向机构驱动，带动纵轴流滚筒转动实施抓取喂入、倾斜输送和二次脱粒分离。

本发明工作原理是：

本实施例的切割脱粒分离装置用于收获油菜时，割幅设计为1800mm，设计作业速度为4～8km/h，喂入量设计为1.4～2.9kg/s，生产率为6.5～12.9mu/h（当然不限与前述的尺寸）。工作前，调整组合式割台与地面、拨禾轮与切割器的相对位置，使得该装置能正常稳定地工作。

作业时，油菜茎秆经集成式割台1进行切割、切断和一次脱粒分离，一次脱粒分离的油菜籽脱出物由输送搅龙（见ZL2011202488651）输送（至清选装置），其余一次脱粒分离的未脱净茎秆和杂余进入二次脱粒分离装置2。二次脱粒分离装置2工作时，纵轴流脱粒分离装置3的中轴线与水平方向呈10～35°倾角。动力由纵轴流滚筒轴24输入，带动纵轴流脱粒滚筒7转动，一次脱粒分离未脱净茎秆和杂余在抓取喂入头9的抓取作用下沿滚筒轴向进入纵轴流脱粒滚筒7内，在钉齿焊合14和编织筛式凹板6的联合作用下实现二次脱粒、分离；同时，物料沿着导向螺旋板22做螺旋运动，待物料运动至排草口处，籽粒、荚壳、轻杂物、短小茎秆等被编织筛式凹板6分离并落至脱出物滑板8，并在纵轴流脱粒滚筒7运动中所产生的风力作用下沿着脱出物滑板8滑至切流滚筒筛下（见专利号ZL2011202488651文献）、与输送搅龙（见专利号ZL2011202488651文献）输送的物料汇集一处（输送至清选装置），其余茎秆等在排草板17的作用下从排草口排出机外。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，不脱离本发明技术方案的精神和范围而对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，均应涵盖在本发明的权利要求请求保护的范围中。

Claims (3)

1.一种油菜联合收获机的切割脱粒分离装置，包括集成式割台（1）、二次脱粒分离装置（2）和集成式割台动力传动系统（23）和二次脱粒分离装置动力传动系统（26），其特征在于：所述的二次脱粒分离装置（2）包括纵轴流脱粒分离装置（3）和纵轴流脱粒滚筒支架（4），所述的纵轴流脱粒分离装置（3）采用前吊后托的方式安装在纵轴流脱粒滚筒支架（4）上；所述的纵轴流脱粒分离装置（3）包括纵轴流脱粒滚筒（7）、脱粒滚筒罩壳（5）、编织筛式凹板（6）和脱出物滑板（8），安装时，集成式割台（1）的筛上脱出物抛出口的对称线与二次脱粒分离装置（2）的滚筒中轴线重合；

其中：

所述的纵轴流脱粒滚筒（7）包括抓取喂入头（9）、前带座轴承（10）、前悬挂杆（11）、辐盘（12）、齿杆（13）、钉齿焊合（14）、垫高块（15）、排草板（16）和后带座轴承（17），所述的齿杆（13）沿轴向均布有等间距的安装孔，齿杆（13）沿幅盘（12）周向均匀分布安装，该齿杆（13）的轴向与纵轴流滚筒轴(24)的中轴线平行；钉齿焊合（14）呈螺旋线状交错排列、通过螺栓连接安装在齿杆（13）上，安装钉齿焊合（14）时，在钉齿焊合（14）及齿杆（13）间垫上不同厚度的垫高块（15），其作用是调节脱粒间隙；

所述的纵轴流脱粒滚筒罩壳（5）包括排草口罩壳（18）、导向顶盖（19）和喂入口罩壳（20），喂入口罩壳（20）安装在纵轴流脱粒滚筒（7）的头部，导向顶盖（19）安装在纵轴流脱粒滚筒（7）的正上方，排草口罩壳（18）安装在纵轴流脱粒滚筒（7）的尾部，排草口罩壳（18）、导向顶盖（19）和喂入口罩壳（20）的中轴线均与纵轴流滚筒轴（24）的中轴线重合，导向顶盖（19）由顶盖（21）和导向螺旋板（22）构成；所述的编织筛式凹板（6）安装在纵轴流脱粒滚筒（7）的正下方，编织筛式凹板（6）的筛孔尺寸为7～12mm²，编织筛式凹板（6）与纵轴流脱粒滚筒（7）之间的安装间隙为15～25mm；所述的脱出物滑板（8）安装在编织筛式凹板（6）的正下方，两者间隙为50～80mm，通过在脱出物滑板（8）和导向顶盖（19）的安装边缘垫上垫高块来调节间隙。

2.根据权利要求1所述的一种油菜联合收获机的切割脱粒分离装置，其特征在于：所述的编织筛式凹板（6）与纵轴流脱粒滚筒（7）的包角为140～180°。

3.根据权利要求1所述的一种油菜联合收获机的切割脱粒分离装置，其特征在于：所述的二次脱粒分离装置动力传动系统（26）包括纵轴流滚筒轴（24）和纵轴流滚筒轴动力输入带轮（25），所述的纵轴流滚筒轴动力输入带轮（25）由拖拉机动力经换向机构驱动，带动纵轴流滚筒转动实施抓取喂入、倾斜输送和二次脱粒分离。

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