CN105638086B - 一种立式玉米收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立式玉米收获机，包括切割器、秸秆传输装置、摘穗装置、扒皮装置和秸秆处理装置，所述秸秆传输装置位于所述切割器的上方，所述秸秆传输装置通过运输通道与所述摘穗装置连接，所述摘穗装置的下方设置有果穗输送装置，所述果穗输送装置与所述扒皮装置相连接，所述秸秆处理装置设置在所述摘穗装置的后方；所述秸秆传输装置为立式秸秆传输装置。本发明的有益效果为：通过对收获机的玉米秸秆传输壮汉子、摘穗装置及其果穗运输装置的设计，能够有效的解决果穗掉粒和机器故障的问题，通过对该收获机整体的设计，使其实用更加的方便和容易操作，使用更加的灵活。

Description

一种立式玉米收获机

技术领域

本发明属于农业机械设备技术领域，具体涉及一种玉米收获机。

背景技术

农作物收获是农业生产的重要环节。实现收获机械化对于保证农业生产丰收，改善劳动条件，提高生产效率有着极其重要的作用，近几年来，随着我国农村经济的发展和农机装备水平的不断提高，收获机械化也取得了较大的进步，特别是玉米收获机以研发出多种机型，不过还有不少不足，如秸秆处理问题、噪声大、掉粒多、转动系统故障率高。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种玉米收获机，通过对收获机的玉米秸秆传输壮汉子、摘穗装置及其果穗输送装置的设计，能够有效的解决果穗掉粒和机器故障的问题，通过对该收获机整体的设计，使其实用更加的方便和容易操作，使用更加的灵活。

本发明所采用的技术方案为：一种立式玉米收获机，包括切割器、秸秆传输装置、摘穗装置、扒皮装置和秸秆处理装置，所述秸秆传输装置位于所述切割器的上方，所述秸秆传输装置通过运输通道与所述摘穗装置连接，所述摘穗装置的下方设置有果穗输送装置，所述果穗输送装置与所述扒皮装置相连接，所述秸秆处理装置设置在所述摘穗装置的后方；所述秸秆传输装置为立式秸秆传输装置。

本发明技术方案的进一步优化，所述秸秆传输装置包括拨禾装置和运输装置，所述拨禾装置和所述运输装置之间形成了秸秆入口；所述拨禾装置包括拨禾轮、拨禾链和角度调节轮，所述拨禾链通过所述拨禾轮和所述角度调节轮构成拨禾回路；所述运输装置包括运输轮、钩持链和角度调节轮，所述钩持链通过所述运输轮和所述角度调节轮构成秸秆运输回路；所述角度调节轮用以调节所述拨禾装置与所述运输装置之间形成的秸秆入口的大小。

本发明技术方案的进一步优化，所述运输装置的前端与所述拨禾装置相配合，所述运输装置的后端设置有与所述钩持链相平行的挡板，所述钩持链与所述挡板之间构成所述运输通道。

本发明技术方案的进一步优化，所述摘穗装置包括齿轮组和两个辊轴，两个所述辊轴均竖直设置，且两个所述辊轴之间的通道与所述运输通道的末端相对应，所述齿轮组用以控制两个所述辊轴反向前进转动。

本发明技术方案的进一步优化，在两个所述辊轴圆周侧面的长度方向上分别设置有贯穿其上下的摘穗凸起，单个所述辊轴上所述摘穗凸起的个数至少为两个，且两个所述辊轴上的所述摘穗凸起在所述齿轮组的控制下间隔通过两个所述辊轴之间的通道。

本发明技术方案的进一步优化，所述辊轴的直径为70-80mm，所述凸起的高度为7-10mm，两个所述辊轴之间的距离为23-35mm。

本发明技术方案的进一步优化，所述果穗输送装置包括推板和运输槽，所述运输槽设置在所述推板的一侧，所述推板的上表面设置有凸起，且所述推板能够左右摆动；所述运输槽上设置有与所述推板上的凸起相垂直的挡块，所述运输槽的终端与所述扒皮装置相对应。

本发明技术方案的进一步优化，所述切割器与所述秸秆传输装置之间还设置有秸秆收获辅助装置，所述秸秆收获辅助装置包括支撑杆和辅助块，所述支撑杆为一端固定在收获机本体上的钢管，所述辅助块设置在所述支撑杆的另一端，且所述辅助块与所述支撑杆之间通过弹簧连接，所述弹簧设置在所述支撑杆的钢管内。

本发明技术方案的进一步优化，所述秸秆处理装置可以为秸秆粉碎揉搓装置、切碎回收装置和秸秆整体放铺装置中的任一种；所述收获辅助装置还包括用以防止切割后的秸秆倒下的挡禾杆，所述挡禾杆固定在所述机身上。

本发明技术方案的进一步优化，还包括安全控制装置，所述安全控制装置安装在收获机的上下车梯的第一个阶梯上。

本发明的有益效果为：通过对该立式玉米收获机的设计，在收获的过程中能够有效减少机器与果穗之间的碰撞，能够最大限度的减小玉米的掉粒现象，从而提高收获率；具体的包括立式的秸秆传输装置、摘穗装置和果穗输送装置，在秸秆传输装置中采用钩持拨禾的方式能够在不触碰果穗的情况下将玉米运输到摘穗装置位置，而且通过对摘穗装置的设计使其根据玉米果穗生长的生物学特征，灵活的将果穗与玉米秸秆分离；在果穗运输到扒皮装置的过程中，通过设置摆动的推板和运输槽，取缔了传统的绞笼运输方式，减少了果穗与运输装置之间的碰撞，从而控制了掉粒现象的发生。

附图说明

图1是本发明立式玉米收获机中切割器和秸秆传输装置的结构示意图；

图2是本发明摘穗装置中辊轴的工作结构示意图。

图中：1、切割器；11、支撑杆；2、挡禾杆；3、秸秆传输装置；31、角度调节轮；32、拨禾链；33、钩持链；4、运输通道；5、辊轴；51、摘穗凸起。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种立式玉米收获机，包括切割器1、接管传输装置3、摘穗装置、扒皮装置和秸秆处理装置，接管传输装置3位于切割器1的上方，接管传输装置3通过运输通道4与摘穗装置连接，摘穗装置的下方设置有果穗输送装置，果穗输送装置与扒皮装置相连接，秸秆处理装置设置在摘穗装置的后方；接管传输装置3为立式接管传输装置3。该收获机的动力驱动装置均为普通的驱动器，该设计方便对整个机器的维护，解决了更换零件困难的问题。

接管传输装置3包括拨禾装置和运输装置，拨禾装置和运输装置之间形成了秸秆入口；拨禾装置包括拨禾轮、拨禾链32和角度调节轮31，拨禾链32通过拨禾轮和角度调节轮31构成拨禾回路；运输装置包括运输轮、钩持链33和角度调节轮31，钩持链33通过运输轮和角度调节轮31构成秸秆运输回路；角度调节轮31用以调节拨禾装置与运输装置之间形成的秸秆入口的大小。

在具体工作的过程中，玉米秸秆在接触到拨禾链32或者钩持链33的同时会被底部的切割器1斩断，然后在钩持力的作用下，带动玉米秸秆向前运动，通过设置角度调节轮31，能够调节拨禾链32与钩持链33之间的角度，扩大秸秆入口，从而能够有效的保证秸秆顺利的进入接管传输装置3，当秸秆被切割器1切下后随着拨禾链32或者钩持链33的作用下进入运输通道4，具体的运输装置的前端与拨禾装置相配合，运输装置的后端设置有与钩持链33相平行的挡板，钩持链33与挡板之间构成运输通道4，从而将带有果穗的秸秆运输到摘穗装置处。

如图2所示，摘穗装置包括齿轮组和两个辊轴5，两个辊轴5均竖直设置，且两个辊轴5之间的通道与运输通道4的末端相对应，齿轮组用以控制两个辊轴5反向前进转动。在两个辊轴5圆周侧面的长度方向上分别设置有贯穿其上下的摘穗凸起51，单个辊轴5上摘穗凸起51的个数至少为两个，且两个辊轴5上的摘穗凸起51在齿轮组的控制下间隔通过两个辊轴5之间的通道，通过设置两个反向前进转动的辊轴5，能够将运输通道4内的玉米秸秆继续向前运输，然后进入秸秆处理装置，通过控制两个辊轴5之间的距离以及摘穗凸起51的高度，能够轻松的将玉米摘下，同时不伤害玉米果穗。优选的，辊轴5的直径为70-80mm，凸起的高度为7-10mm，两个辊轴5之间的距离为23-35mm。

果穗输送装置包括推板和运输槽，运输槽设置在推板的一侧，推板的上表面设置有凸起，且推板能够左右摆动；运输槽上设置有与推板上的凸起相垂直的挡块，运输槽的终端与扒皮装置相对应。该设计相对于现有技术中的绞笼运输方式，能够有效的较少机器对玉米果穗的碰撞，从而避免果穗掉粒现象的发生，当果穗进入到运输槽之后，将会处于相对静止状态，然后随着运输装置进入到玉米扒皮装置内，进行下面的操作。

在以上设计的基础上，如图1上部的结构示意图所示，切割器1与接管传输装置3之间还设置有秸秆收获辅助装置，秸秆收获辅助装置包括支撑杆11和辅助块，支撑杆11为一端固定在收获机本体上的钢管，辅助块设置在支撑杆11的另一端，且辅助块与支撑杆11之间通过弹簧连接，弹簧设置在支撑杆11的钢管内。该设计能够防止在机器工作的过程中，由于机器本身运动的速度对接触到的玉米秸秆产生硬碰撞，使秸秆倒伏不利于收获，通过设置收获辅助装置能够衔接玉米秸秆与接管传输装置3之间的接触，从而达到良好的收获效果。

秸秆处理装置可以为秸秆粉碎揉搓装置、切碎回收装置和秸秆整体放铺装置中的任一种；收获辅助装置还包括用以防止切割后的秸秆倒下的挡禾杆2，挡禾杆2固定在机身上，机身上通过设置与上述秸秆粉碎揉搓装置相衔接的接口，能够根据农户的需求，对秸秆进行不同的处理。

还包括安全控制装置，安全控制装置安装在收获机的上下车梯的第一个阶梯上。安全自动这些年来玉米收获机给人造成不少伤害，根据这个问题，通过设计自动开关，把发动机熄火开关改为电磁继电器，采用脚窝上下车梯，把第一个梯下面安上开关，接触后电磁继电器线圈接通发动机熄火，把割台和扒皮装置修理入口都装上开关，能减少人身伤害，自动部分采用断气刹车，这种刹车安全系数最高，在收割时不会再刹不住车，造成意外损失。

本技术方案通过实验操作，在运用中的具体操作方法及其介绍分别如下：

接管传输装置3利用钩持输送方式，钩持输送是立辊式玉米收获机的主要收获部件之一，它相当于用手指钩着秸秆在槽里往后拉，其钩持输送元件种类很多。本技术方案采用了套筒滚子拨禾链32，因为这种链长短可调，耐用，更换方便。通过设置拨禾装置和运输装置能够将被切割器1切割下的秸秆稳定、可靠地输送，喂入到摘穗辊的位置。

工作过程为茎秆经分禾器扶禾后，在两钩持拨禾链32的作用下，送到钩持拨禾链32滑道。在钩持拨禾链32钩持茎秆的瞬间，切割器1在钩持拨禾链32下端将茎秆切断。这一抓取点称为初始钩持点，被切割下的秸秆在钩持链33的钩持下向后输送。当秸秆被档禾杆挡压后向前倾斜，使茎秆根部首先进入摘穗辊，完成其输送茎秆过程。钩持输送拨禾链32与切割器1的配置位置至关重要。配置不当将造成喂入口堵塞或茎秆倾倒，使钩持拨禾链32无法抓取而造成漏收，直接影响机器的工作可靠性和收获质量。

其理想位置应该是秸秆被钩持拨禾链32抓取的同时，切割器1开始切割茎秆。钩持点偏后，茎秆将先被切割后钩持，会出现茎秆倾倒而产生漏收或者造成茎秆倒在钩持滑道内，形成堵塞现象。钩持点偏前，即茎秆先被钩持后切割，将产生向上拔茎秆的现象，容易使钩持输送链脱离导轨以致断链。

由于玉米茎秆粗细不同，钩持滑道位置宽窄是随茎秆直径和生长状态在变化，很难准确的给出一个定值，一般是用试验方法确定，可根据玉米的自然状况进行调整。

使钩持输送滑道到链条切割器1之间的距离为300mm，是玉米穗到切割处的1/3，同时也是钩持最平衡的位置，茎秆输送200mm左右时是茎秆最不平稳段，此处，前梁比切割器1高100mm，割下的秸秆正好挡一下，输送秸秆向前折一个弯角，正好给输送秸秆一个牢固性。

钩持输送链的工作平面与摘辊成垂直配置，并与水平面成22°～30°倾角。每行入口有两个拨禾链32，顶尖要求链轮直径不能大于φ80，因为大了会顶秆链轮又往里咬杂物，后来用滑道定轮，利用链条滚子滑动，试验多次，效果非常好，一点也不进杂物，钩持输送链与摘穗辊同轴。它的结构尺寸和线速度受到摘辊直径和速度的限制。钩持链33轮转速较高，齿数少，传动不平衡，这会使链条加速磨损，降低使用寿命。由于链条的紧度随钩持茎秆的情况而变化，因此，在链条回路前头采用了缓震张紧装置，以便自动调节链条的张紧程度，保持一定的张紧力。(180～400牛顿)

本发明中的立式玉米收获机输送过程，玉米穗没有接触任何撞击，不会掉粒，市场现有的卧式玉米收获机是螺旋摘穗滚和摘穗板两种，其中都有喂入链和拨禾链32，秸秆被强制喂入摘穗辊内，卧辊式玉米收获机摘辊与水平夹角一般小于30°，摘落的果穗在摘辊上面移动距离长，果穗和摘辊接触时间较长，摘辊将对果穗反复冲击和挤压，造成果穗籽粒损伤和落粒，加大了整机的损失率。摘辊抓取茎秆后便开始碾压拉引茎秆，工作原理与轧辊相似，当果穗和摘穗辊相遇时，摘辊碾压果穗根部，把籽粒碾掉。玉米成熟后果穗85％都是弯下去，尖朝下。摘穗时并不是果穗根部先接触而是尖部先接触，把果粒碾掉，但摘穗板比螺旋辊好一点。扒完皮果穗两头没有全粒最高损失可达15-20％。

本发明中的摘穗装置介绍：

我国立式摘穗辊的研究工作还比较落后，一直没有引起人们的重视。但由于我国的国情比较特殊，很多地方要求籽粒和茎秆兼收，而立式辊在这方面就占了优越性。它的主要优点是籽粒损失少，茎秆容易回收。

本技术方案中的立式玉米收获机将两行为一组立辊4个。目的是为秸秆粉碎集中，本机为两组四行，每行一个整立辊一个两节立辊中间有一个链轮，都用花链轴整体连接，上框架是齿轮箱，装油密封有一个轴和外面转向箱轴连接目的是安全可靠寿命长。立式辊摘穗过程大体可分为四个阶段：

要求摘辊能够可靠的抓取不同直径的茎秆。摘辊的结构形式、茎秆的喂入方式及茎秆的物理机械特性等都影响着摘辊抓取茎秆的可靠性。茎秆由钩持输送链钩持采用强制喂送来完成。摘辊下节和上节用大棱直筋拉茎辊中间径有180°强制螺旋把秸秆送到上节摘穗。以提高摘辊的抓取能力。图中给出了茎秆被抓取时的受力情况。其中，N——摘辊作用于茎秆的法向反力；T——摘辊对茎秆的摩擦力；S——摘辊对茎秆的机械力。

由此可看出，摘辊抓取茎秆的条件为Tx+Sx>Nx.式

Tx——T在水平上的合力；

Sx——S在水平上的分力；

Nx——N在水平上的分力。

更提高抓取能力，可加大摘辊直径或加大摘辊间隙。摘辊直径增大，将加大籽粒损失；摘辊直径太小，抓取能力降低，容易造成堵塞。摘穗间隙过小，将降低抓取能力造成拉引茎秆困难，茎秆被严重碾压，完整性差，消耗功率增加。稳定碾轧拉引，开始作平面运动。即茎秆一边被摘辊拉引，一边回转运动。

摘穗阶段，当茎秆运动到果穗与摘辊接触时，即进入了摘穗阶段。由于果穗大端直径大于茎秆直径，果穗不能从摘辊间隙中通过而被摘落。摘穗时，穗柄的断裂部分与其强度和变形的特性有关。就整个穗柄来说，则以穗柄和果穗取接处的强度最低。根据测试，在玉米成熟期。穗柄的平均联结强度为504牛顿，而果穗和果柄处的联结强度为342牛顿。本技术方案利用该特性设置在穗凸起，能够在不碰撞玉米果穗的情况下将果穗与秸秆分离。玉米的摘穗过程是比较复杂的，受诸多因素的影响，试验研究证明，摘辊凸爪对果穗大端的偏压如冲击是完成摘穗的主要原因。

排茎秆阶段，当摘穗过程完成后，大多数茎秆已垂直于摘辊，与摘辊的线速度同速向后运动，最后脱离摘辊，进入茎秆处理系统，完成摘穗全过程。

果穗输送过程

当前市场大型玉米收获机果穗摘下来，用绞笼收集到输送槽里面，升运到扒皮装置。冲创次数过多，摘下的果穗本身两头都松动，再叫绞笼冲创，扒皮装置扒掉叶、籽粒自然掉下来。本立式玉米收获机，输送分三个阶段：一是、收集阶段。摘下的果穗掉到下面推板上，推板左右运动把穗收集到输送槽里；二是、输送过程。升运链条采用刮板式，工作靠两边的滑槽，链条松动底下进去杂物或玉米果穗，也不会影响行走，运行到出口，自然都会掉下来，不会把链条损坏；三是、出口果穗分配，输送槽450mm宽，扒皮装置1100mm左右，果穗要分配于扒皮装置平面上，出口果穗在速度上冲到分配滑板上，进行分配。这样完成输送过程。果穗没有冲创保证原型。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种立式玉米收获机，包括切割器、秸秆传输装置、摘穗装置、扒皮装置和秸秆处理装置，其特征在于：所述秸秆传输装置位于所述切割器的上方，所述秸秆传输装置通过运输通道与所述摘穗装置连接，所述摘穗装置的下方设置有果穗输送装置，所述果穗输送装置与所述扒皮装置相连接，所述秸秆处理装置设置在所述摘穗装置的后方；所述秸秆传输装置为立式秸秆传输装置；所述秸秆传输装置包括拨禾装置和运输装置，所述拨禾装置和所述运输装置之间形成了秸秆入口；所述拨禾装置包括拨禾轮、拨禾链和角度调节轮，所述拨禾链通过所述拨禾轮和所述角度调节轮构成拨禾回路；所述运输装置包括运输轮、钩持链和角度调节轮，所述钩持链通过所述运输轮和所述角度调节轮构成秸秆运输回路；所述角度调节轮用以调节所述拨禾装置与所述运输装置之间形成的秸秆入口的大小；所述切割器与所述秸秆传输装置之间还设置有秸秆收获辅助装置，所述秸秆收获辅助装置包括支撑杆和辅助块，所述支撑杆为一端固定在收获机本体上的钢管，所述辅助块设置在所述支撑杆的另一端，且所述辅助块与所述支撑杆之间通过弹簧连接，所述弹簧设置在所述支撑杆的钢管内；所述拨禾装置和运输装置的前端均设置有所述秸秆收获辅助装置；所述秸秆处理装置可以为秸秆粉碎揉搓装置、切碎回收装置和秸秆整体放铺装置中的任一种；所述秸秆收获辅助装置还包括用以防止切割后的秸秆倒下的挡禾杆，所述挡禾杆固定在机身上；还包括安全控制装置，所述安全控制装置安装在收获机的上下车梯的第一个阶梯上。

2.根据权利要求1所述的立式玉米收获机，其特征在于：所述运输装置的前端与所述拨禾装置相配合，所述运输装置的后端设置有与所述钩持链相平行的挡板，所述钩持链与所述挡板之间构成所述运输通道。

3.根据权利要求1所述的立式玉米收获机，其特征在于：所述摘穗装置包括齿轮组和两个辊轴，两个所述辊轴均竖直设置，且两个所述辊轴之间的通道与所述运输通道的末端相对应，所述齿轮组用以控制两个所述辊轴反向前进转动。

4.根据权利要求3所述的立式玉米收获机，其特征在于：在两个所述辊轴圆周侧面的长度方向上分别设置有贯穿其上下的摘穗凸起，单个所述辊轴上所述摘穗凸起的个数至少为两个，且两个所述辊轴上的所述摘穗凸起在所述齿轮组的控制下间隔通过两个所述辊轴之间的通道。

5.根据权利要求4所述的立式玉米收获机，其特征在于：所述辊轴的直径为70-80mm，所述凸起的高度为7-10mm，两个所述辊轴之间的距离为23-35mm。

6.根据权利要求1所述的立式玉米收获机，其特征在于：所述果穗输送装置包括推板和运输槽，所述运输槽设置在所述推板的一侧，所述推板的上表面设置有凸起，且所述推板能够左右摆动；所述运输槽上设置有与所述推板上的凸起相垂直的挡块，所述运输槽的终端与所述扒皮装置相对应。