CN103597951A - 苎麻联合收割机 - Google Patents
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Abstract
本发明苎麻联合收割机是由依次布置的拔麻装置、割麻机构、行走机构、横向运输装置、拨麻变向装置、分麻输送装置、双滚筒剥麻机构、切割装置、夹紧装置和成品集料箱组成,其中:拔麻装置、割麻机构、横向运输装置、拨麻变向装置固定在同一个支架上构成收割台,该收割台和行走机构联合一起完成收割作业;分麻输送装置单元、夹紧装置、切割装置固定于另一个支架上,和双滚筒剥麻机构、成品集料箱一起完成剥麻作业。本发明能实现苎麻茎秆切割、麻纤维与麻骨分离一次性作业,收获工效高、自动完成剥皮加工全部工序;麻纤维与麻皮和麻骨分离率达94%以上,有利于后续剥麻机械分离加工和高品质出麻率。
Description
技术领域
本发明是一种苎麻收割和剥麻一体化设备。
背景技术
我国麻类的种植历史十分悠久,最早可追溯至远古尧舜时代。麻类是我国的特色作物,是仅次于粮、棉、油、菜的第五大作物群。麻类纤维是人类最早利用的纤维之一,也是出口创汇的重要产品。2007年麻类收获面积已达到194万公顷,麻类出口创汇突破20亿美元。苎麻起源于我国,其种植面积和产量均占世界的90%以上,是仅次于棉花的重要精纺纤维作物,在国际市场上具有极强竞争优势。麻类产业从业人员达5000万,工农业产值超过700亿元。我国苎麻常年种植面积10~20万hm2,主要集中在长江流域及其以南地区,发展苎麻生产已成为当地农业产业结构调整和出口创汇的重要内容,各地政府对此相当重视,具有广阔的市场空间。麻类资源已成为我国国民经济持续稳定发展的绿色资源。
苎麻要求适时收获。收获过早,纤维未充分发育,麻皮薄、产量低,并且纤维的物理机械性能差,导致机械收获出麻率低,纤维品质差。收获时机过迟,则纤维老化,纤维附着在麻秆上不容易分离,导致纤维强力下降、出麻率降低,影响苎麻的产量和经济收入。
苎麻一般年收3次,收剥作业占整个生产过程中用工量的3/5以上,手工收麻剥麻费工费时,劳动强度大,技术要求高,机械化收获设备是苎麻原料生产的关键环节,也是制约我国苎麻生产向规模化、产业化发展的重要因素之一。因此,要推动苎麻生产向高效发展,收获技术与收获机械的研究与创新就显得尤为重要。全面提升我国麻类机械科技的原始创新、集成创新和引进创新能力,不断促进我国苎麻剥制加工机械化的发展。为了促进我国麻纺行业持续稳定地发展,提升苎麻种植机械化的技术装备水平和创新能力,以提高收剥工效,降低收获成本为目的,必须实现苎麻收剥的机械化操作。为此,要解决人工收获工效低、劳动强度大的问题,应尽快研制苎麻茎秆收割机,与大、中型苎麻剥麻机配套,或研制收割—剥麻联合机,形成收剥一体化加工技术。
在国外关于收割—剥麻一体的联合机很少有人去研制,在美国研制有Cary收割——剥麻联合机,但是由于成本太高和剥麻质量差问题而停止研究,在其他国家如法国,英国,日本都只是单一的研制剥麻或收割麻的机械;在国内还没有类似的研究。该全自动化苎麻联合收割机设备不仅可以将扶倒、切割、割铺、集堆一次完成,而且通过夹紧系统和双滚筒动力剥麻设备,能够将苎麻表皮彻底刮干净,分纤效果优良;确保原麻质量,提高出麻率;同时,加工简单、强度低、效率高、安全性高,可广泛用于苎麻、黄麻、汉麻等高秆植物的收割与剥制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种将扶倒、切割、输送、夹持,剥麻,集堆一次完成的苎麻联合收割机,该收割机通过其夹紧系统和双滚筒动力剥麻设备,能够将苎麻表皮彻底刮干净。
本发明提供的苎麻联合收割机,按照工艺流程是由依次布置的拔麻装置、割麻机构、行走机构、横向运输装置、拨麻变向装置、分麻输送装置、双滚筒剥麻机构、切割装置、夹紧装置和成品集料箱组成,其中:拔麻装置、割麻机构、横向运输装置、拨麻变向装置固定在同一个支架上构成收割台,该收割台和行走机构联合一起完成收割作业;分麻输送装置单元、夹紧装置、切割装置固定于另一个支架上,和双滚筒剥麻机构、成品集料箱一起完成剥麻作业。
所述的拔麻装置可以由支撑架支撑,包括导麻杆、分麻器、拨麻齿,其中:导麻杆倾斜放置,分麻器和拨麻齿水平放置。
所述的割麻机构可以包括传动轴、大小锥齿轮、曲柄连杆和割刀,其中:第一传动轴及第二传动轴分别通过轴承和轴承座固定在支撑架上,小锥齿轮和第二带轮安装在第一传动轴上,第三带轮安装在第二传动轴上,第五带轮位于第四带轮正上方且安装在同一轴上,第一带轮位于大锥齿轮正上方并安装在同一轴上,第一带轮与第五带轮通过第一皮带连接传动,第三带轮与第四带轮通过第二皮带连接传动,割刀通过曲柄连杆与第二传动轴连接。
所述的横向运输装置可以包括拨齿和啮合传动的小齿轮与大齿轮,其中:大齿轮与链轮安装在传动轴上,链轮间通过链条链接,拔齿安装在该链条上。
所述的拨麻变向装置可以包括挡板条及斜面、矩形钩麻槽、拨麻齿轮和挡麻导向板,其中:拔麻齿轮通过带轮安装在传动轴上,挡板条及斜面位于该传动轴左侧,该斜面与矩形钩麻槽板相连,挡麻导向板与支架相连。
所述的分麻输送装置可以包括大小锥齿、主从动轴、主从动轮、输送麻齿和同步齿形带,其中:主动轴及从动轴分别通过轴承和轴承座安装固定在支架上,主动轮及大锥齿轮安装在主动轴上,大锥齿轮与安装在传动轴上的小锥齿轮啮合传动,从动轮安装在从动轴上,主动轮与从动轮通过同步齿形带链接,输送麻齿安装在同步齿形带上。
所述的夹紧装置可以包括导麻楔形口、接麻弯弓斜面、锥形送麻滚、托麻平板、喂麻限位板、定位导板、可调节压缩弹簧、活动导板、链条限位凹形槽和传动轴,其中:与第十带轮相连的第六传动轴上装有带轮及链轮,链轮之间通过V字环形链条连接传动,链条限位凹形槽、定位导板、托麻平板、接麻弓形面及导麻锲形口安装在机架上,喂麻限位板位于托麻平板的上方,锥形送麻滚装在轴上,可调节压缩弹簧装在定位导板上,活动导板装在可调节压缩弹簧上。
所述的双滚筒剥麻机构可以包括上下滚筒打麻齿、齿轮和与机架相连的主从传动轴,其中:主传动轴位于从传动轴下方,两轴上分别安装下滚筒打麻齿、上滚筒打麻齿及齿轮和带轮,两轴上的齿轮啮合传动,两轴上的带轮通过皮带相连。
所述的切割装置可以包括割齿、箱体机架和传动轴,其中:传动轴与箱体机架相连,该传动轴装有带轮,割齿安装在与刀盘相连的刀架上。
本发明与现有技术相比具有以下的主要优点:
其一.能实现苎麻茎秆切割、麻纤维与麻骨分离一次性作业,收获工效高、自动完成剥皮加工全部工序。
其二.剥皮完成过程中,实现麻骨和麻叶的粉碎还田,既减少茎秆焚烧对环境的严重污染,又能增加农田有机质含量,有利改善土壤理化性状,保护生态的作用,有利于对苎麻生产的可持续发展。形成整个过程的自然循环生态化,有效降低了污染,并节约了成本。
其三.麻纤维与麻皮和麻骨分离率达94%以上。有利于后续剥麻机械分离加工和高品质出麻率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中拔麻装置单元意图。
图3是图1中割麻机构单元意图。
图4是图1中横向运输单元意图。
图5是图1中拨麻变向装置单元意图。
图6是图1中分麻输送单元意图。
图7是图1中加紧单元意图。
图8是图1中双滚筒剥麻单元意图。
图9是图1中切割单元意图。
图中:1.拨麻装置;2.第一支撑架;3.割麻机构;4.行走机构;5.横向输送装置;6.拨麻变向装置;7.分麻输送装置;8.麻杆夹紧输送工作台;9.双滚筒剥皮机构;10.切割装置;11.集麻器;12.导麻杆;13.分麻器;14.拨麻齿;15.第二支撑架;16.支架;17.第一带轮;18.大锥齿;19.小锥齿;20.第一传动轴;21.第二带轮;22.第一皮带;23.第三带轮;24.第二传动轴;25.曲柄连杆;26.割刀;27.第二皮带;28.第四带轮;29.第五带轮;30.链条;31.拨齿;32.链轮;33.第三传动轴;34.小齿轮;35大齿轮;36.挡板条及斜面;37.矩形钩麻槽;38.第六带轮;39.拨麻齿轮;40.挡麻导向板;41.第四传动轴;42.第六带轮;43.第五传动轴;44.大锥齿;45.小锥齿;46.主动轴;47.主动轮;48.输送麻齿;49.同步齿形带;50.从动轮;51.从动轴;52.导麻楔形口;53.接麻弯弓斜面;54.第七带轮;55.锥形送麻滚;56.托麻平板;57.喂麻限位板;58.定位导板;59.可调节压缩弹簧;60.活动导板;61.第八带轮;62.第九带轮;63.链条限位凹形槽;64.V字环形链条;65.第十带轮;66.第六传动轴;67.链轮;68.第十一带轮;69.皮带;70.第十二带轮;71.下滚筒打麻齿;72.上滚筒打麻齿;73.主传动轴;74.从传动轴;75.第一齿轮;76第二齿轮;77.第十三带轮;78.第六传动轴;79.箱体机架;80.割齿。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
本发明是收割剥麻集于一体的设备,其结构如图1所示:包括按照工艺流程依次布置的拔麻装置1、割麻机构3、行走机构4、横向运输装置5、拨麻变向装置6、分麻输送装置7、双滚筒剥麻机构9、切割装置10、夹紧单元和成品集料箱单元。其特征在于:拔麻装置单元、割麻机构单元、横向运输单元、拨麻变向装置单元固定在支架上构成收割台,收割台和行走机构联合一起完成收割作业;分麻输送单元、加紧单元、切割单元固定于支架上,和双滚筒剥麻单元、成品集料箱单元完成剥麻的作业。
所述拔麻装置1的结构如图2所示,包括导麻杆12、分麻器13、拨麻齿14和支撑架15。拨麻装置通过分麻器13将麻分开,再由拨麻齿14传送到苎麻割台,其中:导麻杆12通过支撑架15与分麻器相连;导麻杆12、分麻器13和拨麻齿14都固定在支撑架15上,其中导麻杆12倾斜放置,分麻器13和拨麻齿14水平放置。
所述割麻机构3的结构如图3所示,包括支架16、第一带轮17、大锥齿18、小锥齿19、第一传动轴20、第二带轮21、第一皮带22、第三带轮23、第二传动轴24、曲柄连杆25、割刀26、第二皮带27、第四带轮28、第五带轮29,其中:第一传动轴20及第二传动轴24分别通过轴承和轴承座固定在支撑架16上,第二带轮21和小锥齿轮19安装在第一传动轴20上,第三带轮13安装在第二传动轴24上,第五带轮29位于第四带轮28正上方,且安装在同一轴上,第一带轮17位于大锥齿轮18正上方,并安装在同一轴上,第一带轮17与第五带轮29通过第一皮带连接传动,第三带轮23与第四带轮28通过第二皮带27连接传动,割刀26通过曲柄连杆25与第二传动轴24连接。
所述割麻机构3的工作过程是:原动力通过传动装置输送到第二带轮21,第二带轮21带动第一传动轴20一起旋转,同时小锥齿19带动大锥齿18转动,大锥齿18带动第一带轮17,最终通过第五带轮29、第四带轮28、第三带轮23传递给第二传动轴24,然后由第二传动轴24带动曲柄连杆25的偏心连接,使在机架水平滑槽限位作用下的割刀26来回往复运动,实现切割。
所述横向运输装置5的结构如图4所示,包括支架16、链条30、拨齿31、链轮32、第三传动轴33、小齿轮34和大齿轮35,其中:第三传动轴33通过轴承和轴承座安装在支架16上,大齿轮35与链轮32安装在第三传动轴33上,链轮间通过链条30链接,拔齿31安装在链条30上,小齿轮34与大齿轮啮合传动。
所述横向运输装置5的工作过程是:切割断的苎麻茎秆依靠在上下拨齿31上,小齿轮34带动大齿轮35和传动轴33,由传动轴33带动链轮32,再由链轮32带动拨齿31将苎麻茎秆输送到侧向拨麻变向装置。
所述拨麻变向装置6的结构如图5所示,包括挡板条及斜面36、矩形钩麻槽37、第六带轮38、拨麻齿轮39、挡麻导向板40和第四传动轴41,其中:第四传动轴41通过轴承和轴承座安装在机架上,拔麻齿轮39及第六带轮38安装在第四传动轴上,挡板条及斜面36位于第四传动轴左侧,矩形钩麻槽板37与斜面相连。该拨麻变向装置的工作过程是:由横向输送装置输送来的麻秆,在挡板条及斜面36的作用下,逐渐脱离横向输送的拨齿31,并借助变向拨麻齿轮39的旋转运动,终止水平运动增加由前向后的运动倒伏趋势,在挡板条及斜面36的作用下,沿斜面倒伏至斜面最底端,呈水平状态,等待分麻输送齿的输送,完成苎麻的变向、放倒作业。
所述分麻输送装置7的结构如图6所示,包括第六带轮42、第五传动轴43、大锥齿44、小锥齿45、主动轴46、主动轮47、输送麻齿48、同步齿形带49、从动轮50、从动轴51,其中:第五传动轴43、主动轴46及从动轴51分别通过轴承和轴承座安装固定,主动轮47及大锥齿轮44安装在主动轴上,从动轮50安装在从动轴51上,主动轮47与从动轮50间通过同步齿形带49链接,输送麻齿48安装在同步齿形带49上,第六带轮42及小锥齿轮45安装在第五传动轴上,小锥齿轮与大锥齿轮间啮合传动。该分麻输送装置的工作过程是:原动力通过第六带轮42、第五传动轴43、大锥齿44、小锥齿45传递给主动轴46和主动轮47,输送麻齿48固定在同步齿形带49上,在主动轮47的旋转作用下,带动输送麻齿48由下至上连续运动,通过挡板条及斜面36末端水平位置的矩形钩麻槽37,无间断连续性的提升麻杆,完成抓取、输送和释放作业。
所述夹紧装置的结构如图7所示,包括导麻楔形口52、接麻弯弓斜面53、第七带轮54、锥形送麻滚55、托麻平板56、喂麻限位板57、定位导板58、可调节压缩弹簧59、活动导板60、第八带轮61、第九带轮62、链条限位凹形槽63、V字环形链条64、第十带轮65、第六传动轴66和链轮67,其中:定位导板58、可调节压缩弹簧59和活动导板60链接在一起,第六传动轴66通过轴承和轴承座安装在机架上,第十带轮65及链轮67安装在第六传动轴上,链轮之间通过V字环形链条连64接传动,链条限位凹形槽63、定位导板58、托麻平板56、接麻弓形面53及导麻锲形口52安装在机架上,第七带轮62与第八带轮61安装在空间相互正交的两根轴上,喂麻限位板57位于托麻平板的上方。
该夹紧单元的工作过程是:导麻楔形口52使麻杆有序的在上下弧线的纤维作用下滑至加紧装置夹紧口;接麻弯拱斜面53在麻杆惯性和自身重力的作用下,更为方便的脱离输送麻齿48;锥形输麻滚55减小其与平面的摩擦,有效完成苎麻进入剥皮打麻滚的前期运动要求;托麻平板56提供一个苎麻加工和托持平台;喂麻限位板57限制麻杆运动状态;定位导板58、可调节压缩弹簧59、活动导板60、链条64这些构件来完成麻杆夹紧并随链条相对移动;V字环形链条64解决夹紧麻杆进入和退出剥皮滚筒的功能。
所述双滚筒剥麻机构9的结构如图8所示,包括第十一带轮68、皮带69、第十二带轮70、下滚筒打麻齿71、上滚筒打麻齿72、主传动轴73、从传动轴74、齿轮75和齿轮76,其中:主传动轴73位于从传动轴74下方,它们分别通过轴承和轴承座安装固定在机架上,下滚筒打麻齿71、第十二带轮70及第二齿轮76安装在主传动轴73上,上滚筒打麻齿72及第一齿轮75安装在从传动轴74上,第二齿轮与第一齿轮间啮合传动,第十一带轮68与第十二带轮70间通过皮带69连接传动。该双滚筒剥麻机构的工作过程是:原动力通过第十一带轮68、皮带69、第十二带轮70、主传动轴73、从传动轴74、齿轮75和齿轮76带动打麻齿转动,再通过V字形环形链条的顺进、反拉,然后在上滚筒打麻齿72和下滚筒打麻齿71的作用下剥除麻杆表面的青皮,打落麻杆中心部分的麻骨。
所述切割装置10的结构如图9所示,包括第十三带轮77、传动轴78、箱体机架79和割齿80,其中:第六传动轴78通过轴承及轴承座安装固定在箱体机架79上,第十三带轮77安装在第六传动轴78上,割齿80安装在刀架上。该切割装置的工作过程是:原动力通过带轮77经第六传动轴78,再经过割刀内部机构改变旋转方向和转速,使割齿80来回高速运动,切断麻杆。
结合附图简述本发明的整体工作过程:当行走机构前进时,拨麻装置的分麻器伸入麻秆中,通过旋转的拨麻齿将麻秆拨拢,同时扶麻装置将略有倒伏的麻扶正。随着机器的前进,麻秆被送入切割装置实现切割,然后由横向输送装置将切断的麻杆向左侧运送,然后借助拨麻变向装置单元完成苎麻的变向、放倒作业,在通过分麻输送单元完成抓取、输送和释放作业,将麻杆放到预定位置,在经过夹紧单元和双滚筒剥麻单元完成运送剥麻作业,最后由切割单元和成品集料箱单元完成切割和收集作业。
Claims (9)
1.苎麻联合收割机,其特征在于由依次布置的拔麻装置、割麻机构、行走机构、横向运输装置、拨麻变向装置、分麻输送装置、双滚筒剥麻机构、切割装置、夹紧装置和成品集料箱组成,其中:拔麻装置、割麻机构、横向运输装置、拨麻变向装置固定在同一个支架上构成收割台,该收割台和行走机构联合一起完成收割作业;分麻输送装置单元、夹紧装置、切割装置固定于另一个支架上,和双滚筒剥麻机构、成品集料箱一起完成剥麻作业。
2.如权利要求1所述的苎麻联合收割机,其特征在于所述的拔麻装置由支撑架支撑,包括导麻杆(12)、分麻器(13)、拨麻齿(14),其中:导麻杆(12)倾斜放置,分麻器(13)和拨麻齿(14)水平放置。
3.如权利要求1所述的苎麻联合收割机,其特征在于所述的割麻机构包括传动轴、大小锥齿轮、曲柄连杆(25)和割刀(26),其中:第一传动轴及第二传动轴分别通过轴承和轴承座固定在支撑架上,小锥齿轮和第二带轮安装在第一传动轴上,第三带轮安装在第二传动轴上,第五带轮位于第四带轮正上方且安装在同一轴上,第一带轮位于大锥齿轮正上方并安装在同一轴上,第一带轮与第五带轮通过第一皮带连接传动,第三带轮与第四带轮通过第二皮带连接传动,割刀(26)通过曲柄连杆(25)与第二传动轴连接。
4.如权利要求1所述的苎麻联合收割机,其特征在于所述的横向运输装置包括拨齿(31)和啮合传动的小齿轮(34)与大齿轮(35),其中:大齿轮(35)与链轮安装在传动轴上,链轮间通过链条链接,拔齿(31)安装在该链条上。
5.如权利要求1所述的苎麻联合收割机,其特征在于所述的拨麻变向装置包括挡板条及斜面(36)、矩形钩麻槽(37)、拨麻齿轮(39)和挡麻导向板(40),其中:拔麻齿轮(39)通过带轮安装在传动轴上,挡板条及斜面(36)位于该传动轴左侧,该斜面与矩形钩麻槽板(37)相连,挡麻导向板(40)与支架(16)相连。
6.如权利要求1所述的苎麻联合收割机,其特征在于所述的分麻输送装置包括大小锥齿、主从动轴、主从动轮、输送麻齿(48)和同步齿形带(49),其中:主动轴(46)及从动轴(51)分别通过轴承和轴承座安装固定在支架(16)上,主动轮(47)及大锥齿轮(44)安装在主动轴(46)上,大锥齿轮(44)与安装在传动轴上的小锥齿轮(45)啮合传动,从动轮(50)安装在从动轴(51)上,主动轮(47)与从动轮(50)通过同步齿形带(49)链接,输送麻齿(48)安装在同步齿形带(49)上。
7.如权利要求1所述的苎麻联合收割机,其特征在于所述的夹紧装置包括导麻楔形口(52)、接麻弯弓斜面(53)、锥形送麻滚(55)、托麻平板(56)、喂麻限位板(57)、定位导板(58)、可调节压缩弹簧(59)、活动导板(60)、链条限位凹形槽(63)和传动轴,其中:与第十带轮(65)相连的第六传动轴上装有带轮及链轮,链轮之间通过V字环形链条(64)连接传动,链条限位凹形槽(63)、定位导板(58)、托麻平板(56)、接麻弓形面(53)及导麻锲形口(52)安装在机架上,喂麻限位板(57)位于托麻平板(56)的上方,锥形送麻滚(55)装在轴上,可调节压缩弹簧(59)装在定位导板(58)上,活动导板(60)装在可调节压缩弹簧(59)上。
8.如权利要求1所述的苎麻联合收割机,其特征在于所述的双滚筒剥麻机构包括上下滚筒打麻齿、齿轮和与机架相连的主从传动轴,其中:主传动轴位于从传动轴下方,两轴上分别安装下滚筒打麻齿、上滚筒打麻齿及齿轮和带轮,两轴上的齿轮啮合传动,两轴上的带轮通过皮带相连。
9.如权利要求1所述的苎麻联合收割机,其特征在于所述的切割装置包括割齿(80)、箱体机架(79)和传动轴,其中:传动轴与箱体机架(79)相连,该传动轴装有带轮,割齿(80)安装在与刀盘相连的刀架上。
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