CN104106344A - 全喂入收割机及其切碎器安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种切碎器安全保护装置，包括切换杠杆、切换销和连杆机构；其中，所述切换杠杆铰接于收割机的底盘，所述切换杠杆的阻力端与所述切碎器的传动构件相适配，以控制所述传动构件与所述切碎器的驱动部件在分离或者接合状态之间切换；所述切换销固定设置于所述收割机的输送槽，以与所述输送槽的升降同步位移形成所述切换的驱动力；所述连杆机构的动力输入端与所述切换销相适配，以通过其动力输出端传递所述切换的驱动力至所述切换杠杆的动力端。本发明能够在确保全喂入联合收割机的作业效率和经济性的基础上，有效提高整机作业安全性。在此基础上，本发明还提供一种应用该安全保护装置的全喂入收割机。

Description

全喂入收割机及其切碎器安全保护装置

技术领域

本发明涉及农用机械技术领域，具体涉及一种切碎器安全保护装置及应用该切碎器安全保护装置的全喂入收割机。

背景技术

全喂入联合收割机可收割水稻、小麦、油菜等多种作物，因此机器利用率高；同时，以其结构相对简单、成本低的特点，被广大用户所接受。众所周知，随着作物产量的逐年提高，特别是超级稻的种植和推广，使全喂入联合收割机在同样的前进速度下，喂入到工作部件的茎秆量大大增加，功率消耗也越来越大，直接影响全喂入联合收割机的工作效率和清选效果，进而影响到机收割机的经济性。

为了克服喂入茎秆量增加的上述问题，提高全喂入联合收割机的作业效率和经济性，同时保证秸秆还田效果，可在全喂入联合收割机上配置前置切碎器。收割机在作业时，割台提升至一定高度，控制收割机喂入量；秸秆遗留部分由前置切碎器进行切碎，从而实现了提高作业效率和保证秸秆还田效果的双重目的。实际工作过程中，前置切碎器刀片的线速度非常高，以获得好的切碎效果，而当时收割机在转弯、一行到头等情况下将割台升起时，高速旋转的前置切碎器在提升拉板的作用下被提升，由此存在着较大的安全隐患。

现有技术中，通常为该切碎器的传动机构配置手动离合装置，具体由收割机驾驶员控制其传动皮带的张紧与分离。也就是说，当前置切碎器提升时，驾驶员对传动皮带进行分离操作，当需要前置切碎器工作时，驾驶员对传动皮带进行张紧操作，从而实现前置切碎器运转与停止的控制，解决了全喂入联合收割机在收割作业中的上述安全隐患。然而，受其操控原理的限制，每次割台的升降都需要驾驶员分别作出相应的操作，加大了驾驶员的工作强度，同时降低了收割作业的效率。特别是，部分驾驶员为了省事，对前置切碎器传动皮带的张紧与分离不作切换操作，当前置切碎器被提升后仍在高速旋转，由此前置切碎器的离合装置形同虚设，收割作业仍然存在较大安全隐患。

有鉴于此，亟待针对全喂入联合收割机前置切碎器的安全保护技术，另辟蹊径进行改进设计。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种用于全喂入收割机的切碎器安全保护装置，在确保全喂入联合收割机的作业效率和经济性的基础上，有效提高整机作业安全性。在此基础上，本发明还提供一种应用该安全保护装置的全喂入收割机。

本发明提供的一种切碎器安全保护装置，包括切换杠杆、切换销和连杆机构；其中，所述切换杠杆铰接于收割机的底盘，所述切换杠杆的阻力端与所述切碎器的传动构件相适配，以控制所述传动构件与所述切碎器的驱动部件在分离或者接合状态之间切换；所述切换销固定设置于所述收割机的输送槽，以与所述输送槽的升降同步位移形成所述切换的驱动力；所述连杆机构的动力输入端与所述切换销相适配，以通过其动力输出端传递所述切换的驱动力至所述切换杠杆的动力端。

优选地，还包括回位弹性部件，所述回位弹性部件设置于所述切换杠杆与所述底盘之间，并配置成：所述接合状态下产生弹性变形，所述分离状态下释放弹性变形能。

优选地，所述连杆机构包括枢接于所述底盘的转轴、第一连杆和第二连杆；所述转轴上设置有两个相对设置的两个配合面，两个所述配合面形成与所述切换销周向相抵适配的动力输入端；所述第一连杆的一端与所述转轴铰接于第一铰点；所述第二连杆的一端与所述第一连杆的另一端铰接于第二铰点，所述第二连杆的另一端与所述切换杠杆的动力端相连；且所述第一铰点和所述第二铰点分别位于所述转轴的轴心两侧。

优选地，所述转轴的一侧轴端设置有“V”字型内凹卡块，所述两个配合面形成于所述卡块的内凹侧壁；所述转轴的另一侧轴端设置有径向伸出的连接臂，所述连接臂的伸出端与所述第一连杆铰接于所述第一铰点。

优选地，所述接合状态下，所述第二连杆的中心线位于所述第一铰点与所述转轴的轴心之间。

优选地，所述第一连杆为接合状态下绕所述转轴设置的弧状。

优选地，所述第二连杆包括依次连接的刚性段和弹性段；所述接合状态下，所述弹性段配置成具有拉伸弹性变形。

优选地，所述第二连杆的刚性段包括叉形连接件和与所述弹性段相连的条形螺杆；所述叉形连接件的开口端与所述第一连杆铰接于所述第二铰点；所述条形螺杆与所述叉形连接件的连接端螺纹连接；所述弹性段为第一拉簧。

优选地，所述转轴枢接于所述底盘上的固定支架，所述回位弹性部件为设置在所述固定支架与所述切换杠杆之间的第二拉簧。

优选地，所述切换杠杆的阻力端通过设置于其上的张紧轮与作为所述传动构件的皮带相适配。

本发明提供的一种全喂入收割机，包括行走底盘、设置在所述行走底盘上的脱粒组件、通过输送槽与所述脱粒组件相连的割台、可在所述输送槽带动下抬起的切碎器；所述切碎器沿所述收割机的宽度方向布置于所述割台与所述行走底盘之间，并与所述行走底盘铰接；还包括如前所述的切碎器安全保护装置。

优选地，所述输送槽与所述切碎器的壳体之间铰接设置有提升拉杆，所述提升拉杆的上端具有沿其长度方向设置的条形孔，所述条形孔内插装有与所述输送槽的外壁相连的销轴，并配置成：所述切碎器处于工作位置时，所述销轴与所述条形孔的顶壁之间具有预定距离。

本发明提供的切碎器安全保护装置，通过设置在输送槽上的切换销实时随割台升降操作控制切碎器驱动力的传递；具体地，在收割机的底盘上铰接设置切换杠杆，该切换杠杆的阻力端与切碎器的传动构件相适配，由此，可根据输送槽的升起或下落形成切换调节控制传动构件与切碎器驱动部件离合切换的驱动力；其中，切换销通过连杆机构将该切换驱动力传递至切换杠杆的动力端，进而实现传动构件在分离或者接合状态之间的切换。同时，在该切换杠杆与底盘之间设置有回位弹性部件，接合状态下产生弹性变形，以便于分离状态下能够释放该弹性变形能使得切换杠杆快速回位，从可可靠地切换至分离状态，最大限度的提升整机作业的安全性。应用该切碎器安全保护装置，能够根据割台的升降自动实现切碎器动力传递的离合，无需收割机操作者进行手动操作，为确保全喂入联合收割机的作业效率和经济性提供了可靠的保障；同时，避免了操作过程中的不协调而存在的安全隐患。

在本发明的优选方案中，连接机构由转轴和两个连杆构成；其中，转轴上设置有两个与切换销周向相抵适配的配合面，分别用于输送槽的上升和下降过程，并通过两个铰接的连杆实现切换动力的传递。优选地，接合状态下，第二连杆的中心线位于第一连杆与转轴之间第一铰点与转轴的轴心之间，如此设置，切碎器动力接合状态下的第一连杆位于自锁状态，使得动力传递的稳定可靠性。

在本发明提供的全喂入式收割机，其提升拉板上端具有沿其长度方向设置的条形孔，条形孔内插装有与输送槽的外壁相连的销轴，并配置成：切碎器处于工作位置时，销轴与所述条形孔的顶壁之间具有预定距离。也就是说，在输送槽抬起该预定距离后，前置切碎器才被带动提升，而切碎器被提升拉板提升之前，首先启动进行切碎器驱动力的脱离，切碎器提升时已开始降速；显然，该预定距离能够降低提升初始时切碎器转速相对较高可能存在的安全隐患。

本发明提供的切碎器安全保护装置，可适用于任何形式的全喂入式收割机的前置切碎器。

附图说明

图1为具体实施方式所述全喂入收割机的整体结构示意图；

图2为割台及切碎器位于提升位置的整体结构示意图；

图3为图1的Ⅰ部放大图；

图4为图2的Ⅱ部放大图；

图5为该切碎器安全保护装置的装配爆炸示意图；

图6为图3的Ⅲ部放大图；

图7为图4的Ⅳ部放大图。

图1-图7中：

底盘10、固定支架101、割台20、输送槽30、脱粒组件40、切碎器50、切碎器安全保护装置60、提升拉板70、条形孔701、销轴702；

切换杠杆1、张紧轮11、切换销2、连杆机构3、转轴31、卡块311、连接臂312、第一连杆32、第二连杆33、刚性段331、叉形连接件3311、条形螺杆3312、弹性段332、回位弹性部件4、皮带5。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种切碎器安全保护装置，以在有效减少收割机的茎杆喂入量，确保全喂入联合收割机的作业效率和经济性的基础上，有效提高整机作业安全性。下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

请参见图1，该图为本实施方式所述全喂入收割机的整体结构示意图，该视图自收割机的旁侧形成。

该全喂入收割机具有履带式行走底盘10，位于行走底盘10前方的割台20，其割刀与拨禾轮配合实现作物的剪切、聚拢，并通过输送槽30将割台20收集的作物输送到脱粒组件40，由此完成脱粒作业；输送槽30下方设置的割台20与行走底盘10之间设置有切碎器50，该切碎器50与行走底盘10相连，其壳体可通过连接构件501与割台20后的行走底盘10铰接连接，调整其切碎工作高度将秸杆留茬完全切碎还田；脱粒组件40设置在行走底盘10上，随着收割机的前行依次完成成熟作物的收割。需要说明的是，前述行走底盘10、割台20、输送槽30、脱粒组件40和切碎器50等功能元件均可以采用现有技术实现，故本文不再赘述。

本方案提供的切碎器安全保护装置60位于输送槽30与行走底盘10之间，可实时随割台20升降操作控制切碎器50驱动力的传递。如图1所示的状态，切碎器50处于切碎秸杆留茬的工作位置，此时切碎器50的动力传动构件处于接合状态，图2所示的割台及切碎器50提升位置，切碎器50的动力传动构件处于分离状态。

为了详细说明该切碎器安全保护装置60的具体结构及其工作原理，请一并参见图3和图4，其中，图3为图1的Ⅰ部放大图，图4为图2的Ⅱ部放大图。

该切碎器安全保护装置60包括铰接于底盘10的切换杠杆1，该切换杠杆1的阻力端与切碎器50的传动构件相适配，以控制该传动构件与切碎器50的驱动部件在分离或者接合状态之间切换；其中，切换销2固定设置于输送槽30，以与输送槽30的升降同步位移形成切换的驱动力；连杆机构3的动力输入端与切换销2相适配，以通过其动力输出端传递切换的驱动力至切换杠杆1的动力端；回位弹性部件3设置于切换杠杆1与底盘10之间，并配置成：接合状态下产生弹性变形，以便于分离状态下能够释放该弹性变形能使得切换杠杆1快速回位。

本方案中，切碎器50驱动部件为设置在底盘10上的动力源，该动力源可以与行走底盘10、脱粒组件40和/或割台20共用。如图所示，切碎器50工作的驱动力通过皮带传动机构实现动力传递，本方案中，皮带传动机构的皮带5作为传动构件与切换杠杆1的阻力端相适配，具体地，切换杠杆1的阻力端通过设置于其上的张紧轮11，与作为传动构件的皮带5相适配；当然，对于不同的传动机构，与切换杠杆1的阻力端适配的传动构件可有不同，例如，齿轮传动机构，可以选择能够在切换杠杆1的作用下轴向脱离的齿轮，应当理解，只要应用前述工作原理均在本申请请求保护的范围内。

需要说明的是，用于将切换销2的位移所形成的驱动力传递至切换杠杆1，实现离合状态切换的连杆机构3也可以采用不同的结构。请一并参见图5，该图示出了该切碎器安全保护装置60的装配爆炸示意图。

本方案中，该连杆机构3包括枢接于底盘10的转轴31以及两个连杆，该转轴31枢接于底盘10上的固定支架101，回位弹性部件4为设置在固定支架101与切换杠杆1之间的拉簧，结构可靠用成本较低。其中，第一连杆32一端与转轴31铰接于第一铰点A，第二连杆33一端与第一连杆32的另一端铰接于第二铰点B，且第一铰点A和第二铰点B分别位于转轴31的轴心两侧，第二连杆33的另一端与切换杠杆1的动力端相连；相应地，转轴31上设置有两个相对设置的两个配合面，离合配合面a和分离配合面b形成与切换销2周向相抵适配的动力输入端。具体请一并参见图6和图7，其中，图6为图3的Ⅲ部放大图，为接合状态；图7为图4的Ⅳ部放大图，为分离状态。

图中所示，该转轴31的一侧轴端设置有“V”字型内凹卡块311，两个配合面形成于卡块311的内凹侧壁，能够更好地适应切换销2与相应配合面之间少量滑动位移，结构简单可靠；转轴31的另一侧轴端设置有径向伸出的连接臂312，该连接臂312的伸出端与第一连杆32铰接于第一铰点A。

为了避免接合状态下的皮带5在工作振动下推动张紧轮11脱离，提高切碎器50工作传动机构的工作可靠性，可以对连杆机构3作进一步优化设计，第二连杆32的中心线位于第一铰点A与转轴31的轴心之间，即，第二连杆32的中心线与转轴31的轴心之间具有自锁位移量L。如此设置，切碎器50动力接合状态下的第一连杆32位于自锁状态，只有在输送槽30上升时才能克服该自锁阻力。

工作过程中，切换销2跟随输送槽30一起运动。收割作业中割台20需提升时，输送槽30在油缸作用下旋转提升。切换销2拨动转轴31一侧的离合配合面a，第一连杆32发生转动，自锁位移量L减小；随着当自锁位移量越过零点时，在回位弹性部件4的作用下，张紧轮11随着切换杠杆1一起旋转抬起，传动皮带实现分离。收割作业中割台20需下降时，输送槽30旋转下降。切换销2拨动转轴31另一侧的分离配合面b，第一连杆32发生转动，张紧轮11随着切换杠杆1一起旋转下压，对传动皮带5进行张紧，当第一连杆32越过自锁零点形成前述自锁位移量L，传动皮带5即可实现张紧自锁。

众所周知，结构设计除基本功能要求外，还需要考虑总体布局空间。基于此，切换杠杆1可以与切碎器50与底盘10的铰接设置；此外，第一连杆32可以设置为弧状，以便接合状态下的弧状第一连杆32绕转轴31设置，从而使得结构布置更加紧凑。

另外，为了使得传动皮带5在张紧轮11的作用下，能够获得更加平稳的传动性能。本方案中，将第二连杆33设置为由依次连接的刚性段331和弹性段332构成，接合状态下，该弹性段332配置成具有拉伸弹性变形，以稳定的提供压紧作用力。

此外，为了方便调节传动皮带的张紧程度，还可以对第二连杆33的刚性段331作进一步的改进，具体包括螺纹连接的叉形连接件3311和条形螺杆3312，由此可方便调节传动皮带5的张紧程度，一方面，可适用不同零件制造误差，同时，也可以在皮带5长时间使用后出现松驰现象时进行调节，具有较好的可适应性。其中，叉形连接件3311的开口端与第一连杆32铰接于第二铰点B；该条形螺杆3312与弹性段332相连，弹性段332优选采用拉簧。

本方案中，输送槽30与切碎器50的壳体之间铰接设置有提升拉板70，这与现有技术相同。区别在于，该提升拉板70的上端具有沿其长度方向设置的条形孔701，该条形孔701内插装有与输送槽30的外壁相连的销轴702，并配置成：切碎器50处于工作位置时，该销轴702与条形孔701的顶壁之间具有预定距离W。这样，在输送槽30抬起该预定距离W后，前置切碎器50才被带动提升，切碎器50被提升拉板70提升之前，首先启动进行切碎器驱动力的脱离，而切碎器50提升时已开始降速。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种切碎器安全保护装置，其特征在于，包括：

切换杠杆，铰接于收割机的底盘，所述切换杠杆的阻力端与所述切碎器50的传动构件相适配，以控制所述传动构件与所述切碎器的驱动部件在分离或者接合状态之间切换；

切换销，固定设置于所述收割机的输送槽，以与所述输送槽的升降同步位移形成所述切换的驱动力；和

连杆机构，其动力输入端与所述切换销相适配，以通过其动力输出端传递所述切换的驱动力至所述切换杠杆的动力端。

2.根据权利要求1所述的切碎器安全保护装置，其特征在于，还包括回位弹性部件，设置于所述切换杠杆与所述底盘之间，并配置成：所述接合状态下产生弹性变形，所述分离状态下释放弹性变形能。

3.根据权利要求1所述的切碎器安全保护装置，其特征在于，所述连杆机构包括：

枢接于所述底盘的转轴，其上设置有两个相对设置的两个配合面，两个所述配合面形成与所述切换销周向相抵适配的动力输入端；

第一连杆，其一端与所述转轴铰接于第一铰点；和

第二连杆，其一端与所述第一连杆的另一端铰接于第二铰点，所述第二连杆的另一端与所述切换杠杆的动力端相连；且

所述第一铰点和所述第二铰点分别位于所述转轴的轴心两侧。

4.根据权利要求3所述的切碎器安全保护装置，其特征在于，所述转轴的一侧轴端设置有“V”字型内凹卡块，所述两个配合面形成于所述卡块的内凹侧壁；所述转轴的另一侧轴端设置有径向伸出的连接臂，所述连接臂的伸出端与所述第一连杆铰接于所述第一铰点。

5.根据权利要求3或4所述的切碎器安全保护装置，其特征在于，所述接合状态下，所述第二连杆的中心线位于所述第一铰点与所述转轴的轴心之间。

6.根据权利要求5所述的切碎器安全保护装置，其特征在于，所述第一连杆为接合状态下绕所述转轴设置的弧状。

7.根据权利要求5所述的切碎器安全保护装置，其特征在于，所述第二连杆包括依次连接的刚性段和弹性段；所述接合状态下，所述弹性段配置成具有拉伸弹性变形。

8.根据权利要求7所述的切碎器安全保护装置，其特征在于，所述第二连杆的刚性段包括：

叉形连接件，其开口端与所述第一连杆铰接于所述第二铰点；和

与所述弹性段相连的条形螺杆，与所述叉形连接件的连接端螺纹连接；

所述弹性段为第一拉簧。

9.根据权利要求2所述的切碎器安全保护装置，其特征在于，所述转轴枢接于所述底盘上的固定支架，所述回位弹性部件为设置在所述固定支架与所述切换杠杆之间的第二拉簧。

10.根据权利要求1所述的切碎器安全保护装置，其特征在于，所述切换杠杆的阻力端通过设置于其上的张紧轮与作为所述传动构件的皮带相适配。

11.一种全喂入收割机，包括行走底盘、设置在所述行走底盘上的脱粒组件、通过输送槽与所述脱粒组件相连的割台、可在所述输送槽带动下抬起的切碎器；所述切碎器沿所述收割机的宽度方向布置于所述割台与所述行走底盘之间，并与所述行走底盘铰接；其特征在于，还包括如权利要求1-10中任一项所述的切碎器安全保护装置。

12.根据权利要求11所述的全喂入收割机，其特征在于，所述输送槽与所述切碎器的壳体之间铰接设置有提升拉板，所述提升拉板的上端具有沿其长度方向设置的条形孔，所述条形孔内插装有与所述输送槽的外壁相连的销轴，并配置成：所述切碎器处于工作位置时，所述销轴与所述条形孔的顶壁之间具有预定距离。