CN105075544B - 一种联合收割机、籽粒分离装置及籽粒分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种联合收割机、籽粒分离装置及籽粒分离方法，籽粒分离装置应用于联合收割机，联合收割机还包括脱粒装置和压料装置，压料装置设置于脱粒装置与籽粒分离装置之间，籽粒分离装置包括沿水平方向依次设置的多个偏心滚筒，每一偏心滚筒的偏心方向与相邻的偏心滚筒的偏心方向相异，使各偏心滚筒转动时相邻偏心滚筒的顶部位置的高度差变化，谷物于各偏心滚筒的顶部传输时上下震动，籽粒依靠震动力从茎秆中分离并通过重力下落。本发明结构非常简单，重量轻，震动小，制造容易，成本低，安装方便，占用的空间小。由于微小粒种子的质量非常小，因此采取此分离方法分离效果非常好。

Description

一种联合收割机、籽粒分离装置及籽粒分离方法

技术领域

本发明涉及一种农业机械，具体地说，是涉及一种联合收割机的籽粒分离装置以及采用该籽粒分离装置进行籽粒分离的方法，特别适用于微小粒籽粒的分离。

背景技术

目前现有技术的谷物联合收割机的脱粒后的籽粒传统的分离装置的形式有：逐篙器式、横轴流式、纵轴流式等，其目的是把脱粒后谷物的籽粒从茎秆中快速分离出来以便于清选处理。各分离装置的特定如下。

传统的逐篙器式分离装置的特点是：它模仿了人工分离时的震动分离方法，边震动分离边向后输送，但逐篙器体积大，制造难度较大，重量较大，需要较大的安装空间，造价较高，动力消耗大。

传统的横轴流式分离装置的特点是：利用离心分离技术原理进行谷物脱粒后的籽粒分离，并且边脱粒边分离，为了能使籽粒从茎秆中快速分离出来，需要增加离心力，因此转速较高，动力消耗大，对作物的打击强度较大，籽粒和茎秆的破碎较大，使清选负荷加大，不利于清选，另外脱粒分离滚筒的长度受到整机宽度的限制而不能过长，因此就限制了喂入量的大小，制造难度较大。由于微小粒种子的质量非常小，因此采取离心力的分离方法分离效果较差。

传统的纵轴流式分离装置的特点是：利用离心分离技术原理进行谷物脱粒后的籽粒分离，并且边脱粒边分离，为了能使籽粒从茎秆中快速分离出来，需要增加离心力，因此转速较高，动力消耗大，滚筒的长度较长，对作物的打击强度较大，籽粒和茎秆的破碎较大，使清选负荷加大，不利于清选，另外结构较复杂，制造难度大。由于微小粒种子的质量非常小，因此采取离心力的分离方法分离效果较差。

由以上比较可知，传统的联合收割机的籽粒分离装置均不适用于微小粒种子的分离。

发明内容

本发明的目的是提供一种籽粒分离装置，动力消耗小，籽粒完整度好，尤其适用于微小粒种子的分离。

本发明的另一目的是提供含有上述的籽粒分离装置的联合收割机，以及使用该联合收割机进行籽粒分离的方法。

为了实现上述目的，本发明的籽粒分离装置，应用于联合收割机，所述联合收割机还包括脱粒装置和压料装置，所述压料装置设置于所述脱粒装置与所述籽粒分离装置之间，所述籽粒分离装置包括沿水平方向依次设置的多个偏心滚筒，每一所述偏心滚筒的偏心方向与相邻的所述偏心滚筒的偏心方向相异，使各偏心滚筒转动时相邻所述偏心滚筒的顶部位置的高度差变化，谷物于各所述偏心滚筒的顶部传输时上下震动，籽粒依靠震动力从茎秆中分离并通过重力下落。

上述的籽粒分离装置，其中，所述偏心滚筒的轴向与所述水平方向垂直。

上述的籽粒分离装置，其中，每一所述偏心滚筒均包括偏心轴，各所述偏心轴之间相互平行。

上述的籽粒分离装置，其中，各偏心轴沿所述水平方向高低交错设置。

上述的籽粒分离装置，其中，所述偏心滚筒包括网状筒壁和两个偏心幅盘，所述网状筒壁连接于两个所述偏心幅盘之间，所述偏心轴连接在所述偏心幅盘上。

上述的籽粒分离装置，其中，相邻所述偏心滚筒的偏心方向之间的夹角在90度至180度之间。

上述的籽粒分离装置，其中，各所述偏心滚筒的筒径相同。

上述的籽粒分离装置，其中，各所述偏心滚筒的转动角速度相同，且转动方向相同。

本发明的联合收割机，包括脱粒装置、压料装置和籽粒分离装置，所述压料装置设置于所述脱粒装置和所述籽粒分离装置之间，其中，所述籽粒分离装置是上述的籽粒分离装置。

本发明的籽粒分离方法，其中，采用上述的联合收割机进行分离，包括如下步骤：

S100，谷物经过脱粒装置脱粒后，通过压料装置沿横轴流依次于各个偏心滚筒的顶部传输，各偏心滚筒转动时相邻偏心滚筒的顶部位置的高度差变化使谷物传输时上下震动，籽粒依靠震动力从茎秆中分离并通过重力下落；

S200，茎秆输送至最后一个偏心滚筒后排出。

上述的籽粒分离方法，其中，所述步骤S100中还包括检查各个偏心滚筒，避免偏心滚筒之间互相碰撞的步骤。

上述的籽粒分离方法，其中，所述步骤S100中还包括如下步骤：其中一个偏心滚筒的顶部由高向低变化时，相邻的偏心滚筒的顶部由低向高变化，或者其中一个偏心滚筒的顶部由低向高变化时，相邻的偏心滚筒的顶部由高向低变化。

上述的籽粒分离方法，其中，所述步骤S200还包括检查分离后的茎秆出草是否正常流畅的步骤。

上述的籽粒分离方法，其中，所述步骤S100之前还包括根据谷物的种类调整偏心滚筒转速的步骤；所述步骤S200还包括根据籽粒分离情况调整偏心滚筒转速的步骤。

上述的籽粒分离方法，其中，适用于苔麸的籽粒的分离。

上述的籽粒分离方法，其中，适用于小麦、水稻、谷子(小米)和油菜的籽粒的分离。

本发明的有益功效在于，本发明结构非常简单，重量轻，震动小，制造容易，成本低，安装方便，占用的空间小。由于微小粒种子的质量非常小，因此采取此分离方法分离效果非常好。转速无级可调，可根据不同的谷物进行转速调节。解决了上述几种现在大量使用分离方法的不足。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的联合收割机的结构示意图；

图2为本发明的籽粒分离装置的结构示意图；

图3为本发明的籽粒分离装置的偏心滚筒的主视图；

图4为图3的左视图；

图5为本发明的籽粒分离装置的一实施例的工作过程示意图；

图6为本发明的籽粒分离方法的步骤图。

其中，附图标记

10 联合收割机

100 籽粒分离装置

200 脱粒装置

300 压料装置

400 偏心滚筒

401 偏心轴

402 偏心幅盘

403 网状筒壁

410 第一偏心滚筒

420 第二偏心滚筒

430 第三偏心滚筒

440 第四偏心滚筒

450 第五偏心滚筒

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本发明的目的、方案及功效，但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。

如图1所示，本发明的籽粒分离装置100应用于联合收割机10，联合收割机10还包括脱粒装置200和压料装置300，压料装置300设置于脱粒装置200与籽粒分离装置100之间。

如图1和图2所示，本发明的籽粒分离装置100包括沿水平方向X依次设置的多个偏心滚筒400。多个偏心滚筒400的轴向与水平方向X相垂直，且多个偏心滚筒400之间互不干涉。谷物进入籽粒分离装置400时，多个偏心滚筒400分别偏心转动，将谷物于偏心滚筒400的顶部依次进行输送。

如图3和图4所示，偏心滚筒400包括偏心轴401、偏心幅盘402和网状筒壁403。偏心幅盘402为两个圆形幅盘，网状筒壁403为圆柱形。网状筒壁403连接于两个偏心幅盘402之间，偏心轴401连接在偏心幅盘402上，偏心轴401偏离偏心幅盘402的物理圆心O。

参阅图2和图4，本发明的籽粒分离装置100的每一偏心滚筒400均具有偏心方向(箭头所示)，本文所述的偏心方向是指各偏心滚筒400的偏心轴401指向圆形的偏心幅盘402的物理圆心O的方向。其中，每一偏心滚筒400与相邻的偏心滚筒400的偏心方向相异，从而使各偏心滚筒400转动时，相邻的两个偏心滚筒400的顶部位置的高度差是变化的，以使谷物于各偏心滚筒400的顶部传输时上下震动，籽粒依靠上下震动的震动力从茎秆中分离出来并通过重力下落。

如图2所示，本发明的一实施例的籽粒分离装置100包括五个偏心滚筒400，为方便叙述，分别称其为第一偏心滚筒410、第二偏心滚筒420、第三偏心滚筒430、第四偏心滚筒440和第五偏心滚筒450。

第一偏心滚筒410、第二偏心滚筒420、第三偏心滚筒430、第四偏心滚筒440和第五偏心滚筒450沿水平方向X依次设置。且第一偏心滚筒410、第二偏心滚筒420、第三偏心滚筒430、第四偏心滚筒440和第五偏心滚筒450的各偏心轴之间相互平行。

第一偏心滚筒410的偏心方向和第二偏心滚筒420的偏心方向之间的夹角为90度。第三偏心滚筒430的偏心方向与第二偏心滚筒420的偏心方向之间的夹角为180度。第四偏心滚筒440的偏心方向与第三偏心滚筒430的偏心方向之间的夹角为90度。第五偏心滚筒450的偏心方向与第四偏心滚筒440的偏心方向之间的夹角为180度。按照此种排序，能够使各偏心滚筒转动时，相邻的两个偏心滚筒的顶部位置的高度差变化，从而使脱粒后的谷物于偏心滚筒的顶部传输时是上下震动的，谷物快速多次分层，以达到籽粒和茎秆分离的效果。

本发明的工作过程如图4所示，收割后的谷物进入脱粒装置200并通过脱粒装置200进行脱粒，此时一小部分脱粒后的籽粒通过重力下落至联合收割机10的底端设置的籽粒收集装置以进行后续的籽粒清理筛选，大部分脱粒后的籽粒仍散落在茎秆之间。

在压料装置300的作用下，谷物被压至籽粒分离装置100的第一偏心滚筒410的顶部，随着偏心滚筒转动，谷物依次于第一至第五偏心滚筒的顶部传输，并从第五偏心滚筒的顶部排出。

如图4所示，当谷物进入第一偏心滚筒410时偏心处于最高位，随着第一偏心滚筒410的转动，偏心由最高位迅速下降，而此时相邻第二偏心滚筒420偏心处在较低位并随着转动而迅速上升，由于第一偏心滚筒410和第二偏心滚筒420的顶部位置的高度差变化，在谷物传输的过程中，谷物在快速下降过程中被快速上升的第二偏心滚筒420分层扯开。由于偏心上升是逐渐的过程，因此谷物被分层扯开也是逐渐而快速的，形成一次上下震动。当第二偏心滚筒420迅速下降时，第三偏心滚筒430迅速上升，形成二次上下震动，因此谷物被第二次分层扯开，使籽粒有机会快速下落分离出来，以此类推。最终形成了快速多次分层。

也就是说，当谷物进入每一个偏心滚筒时，该偏心滚筒转动一周，谷物就会震动一次。随着谷物的向后移动，经过每一个偏心滚筒时都会使谷物震动一次。

工作时在多个偏心滚筒的作用下，使脱粒后的谷物多次上下震动或者说是，且边震动分离边向后输送。籽粒依靠震动力从茎秆中分离并通过重力下落，最终使谷物的籽粒与茎秆完全分开。

本发明使微小籽粒非常容易得从茎秆中快速分离出来。例如苔麸的粒径小于1mm，质量非常轻，使用传统的分离装置效果不好，本发明的籽粒分离装置100模仿人工分离时的震动分离方法，非常适用粒径在0.5mm至1mm的籽粒的分离。

本发明转速无级可调，可根据不同的谷物进行转速调节。

其中，本实施例中，第一偏心滚筒410、第二偏心滚筒420、第三偏心滚筒430、第四偏心滚筒440和第五偏心滚筒450的筒径相同，转动角速度相同，转动方向相同。

第一偏心滚筒410、第二偏心滚筒420、第三偏心滚筒430、第四偏心滚筒440和第五偏心滚筒450的偏心轴沿水平方向高低交错设置。如图所示，第一偏心滚筒410的偏心轴高于与之相邻的第二偏心滚筒420的偏心轴。第三偏心滚筒430的偏心轴高于与之相邻的第二偏心滚筒420和第四偏心滚筒440的偏心轴，以此类推，以获得更好的震动分离的效果。

如图6所示，本发明的籽粒分离方法，包括如下步骤：

S100，谷物经过脱粒装置脱粒后，通过压料装置沿横轴流依次于各个偏心滚筒的顶部传输，各偏心滚筒转动时相邻偏心滚筒的顶部位置的高度差变化使谷物传输时上下震动，籽粒依靠震动力从茎秆中分离并通过重力下落；

S200，茎秆输送至最后一个偏心滚筒后排出。

其中，步骤S100中还包括检查各个偏心滚筒，避免偏心滚筒之间互相碰撞的步骤以及根据谷物的种类调整偏心滚筒转速的步骤。

步骤S100中还包括如下步骤：其中一个偏心滚筒的顶部由高向低变化时，相邻的偏心滚筒的顶部由低向高变化，或者其中一个偏心滚筒的顶部由低向高变化时，相邻的偏心滚筒的顶部由高向低变化。

所述步骤S200还包括检查分离后的茎秆出草是否正常流畅的步骤以及根据籽粒分离情况调整偏心滚筒转速的步骤。

本发明的联合收割机的一种偏心滚筒式籽粒分离装置，突破了传统的思维模式，在工作的时候解决了上述传统的籽粒分离存在的问题，无污染、无噪声、重量轻、易维修保养、适应性好、可靠性高、效率高，成本低、分离效果好、动力消耗小。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种籽粒分离装置，应用于联合收割机，所述联合收割机还包括脱粒装置和压料装置，所述压料装置设置于所述脱粒装置与所述籽粒分离装置之间，其特征在于，所述籽粒分离装置包括沿水平方向依次设置的多个偏心滚筒，每一所述偏心滚筒的偏心方向与相邻的所述偏心滚筒的偏心方向相异，使各偏心滚筒转动时相邻所述偏心滚筒的顶部位置的高度差变化，谷物于各所述偏心滚筒的顶部传输时上下震动，籽粒依靠震动力从茎秆中分离并通过重力下落。

2.根据权利要求1所述的籽粒分离装置，其特征在于，所述偏心滚筒的轴向与所述水平方向垂直。

3.根据权利要求1所述的籽粒分离装置，其特征在于，每一所述偏心滚筒均包括偏心轴，各所述偏心轴之间相互平行。

4.根据权利要求3所述的籽粒分离装置，其特征在于，各偏心轴沿所述水平方向高低交错设置。

5.根据权利要求3所述的籽粒分离装置，其特征在于，所述偏心滚筒包括网状筒壁和两个偏心幅盘，所述网状筒壁连接于两个所述偏心幅盘之间，所述偏心轴连接在所述偏心幅盘上。

6.根据权利要求1所述的籽粒分离装置，其特征在于，相邻所述偏心滚筒的偏心方向之间的夹角在90度至180度之间。

7.根据权利要求1所述的籽粒分离装置，其特征在于，各所述偏心滚筒的筒径相同。

8.根据权利要求1所述的籽粒分离装置，其特征在于，各所述偏心滚筒的转动角速度相同，且转动方向相同。

9.一种联合收割机，包括脱粒装置、压料装置和籽粒分离装置，所述压料装置设置于所述脱粒装置和所述籽粒分离装置之间，其特征在于，所述籽粒分离装置是权利要求1至8任一项所述的籽粒分离装置。

10.一种籽粒分离方法，其特征在于，采用权利要求9所述的联合收割机进行分离，包括如下步骤：

S100，谷物经过脱粒装置脱粒后，通过压料装置沿横轴流依次于各个偏心滚筒的顶部传输，各偏心滚筒转动时相邻偏心滚筒的顶部位置的高度差变化使谷物传输时上下震动，籽粒依靠震动力从茎秆中分离并通过重力下落；

S200，茎秆输送至最后一个偏心滚筒后排出。

11.根据权利要求10所述的籽粒分离方法，其特征在于，所述步骤S100中还包括检查各个偏心滚筒，避免偏心滚筒之间互相碰撞的步骤。

12.根据权利要求10所述的籽粒分离方法，其特征在于，所述步骤S100中还包括如下步骤：其中一个偏心滚筒的顶部由高向低变化时，相邻的偏心滚筒的顶部由低向高变化，或者其中一个偏心滚筒的顶部由低向高变化时，相邻的偏心滚筒的顶部由高向低变化。

13.根据权利要求10所述的籽粒分离方法，其特征在于，所述步骤S200还包括检查分离后的茎秆出草是否正常流畅的步骤。

14.根据权利要求10所述的籽粒分离方法，其特征在于，所述步骤S100之前还包括根据谷物的种类调整偏心滚筒转速的步骤；所述步骤S200还包括根据籽粒分离情况调整偏心滚筒转速的步骤。

15.根据权利要求10所述的籽粒分离方法，其特征在于，适用于苔麸的籽粒的分离。

16.根据权利要求10所述的籽粒分离方法，其特征在于，不仅适用于粒径在0.5mm至1mm的籽粒的分离，同时也适用于小麦、水稻、谷子和油菜的籽粒的分离。