CN106342491A - 一种联合收割机及其复合清选系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种联合收割机及其复合清选系统，复合清选系统包括一端设置有物料进口、另一端设置有排草口的分离滚筒，分离滚筒内设有用于将物料从分离滚筒的物料进口端推向排草口端的第一推运器，分离滚筒上开设有仅供物料中的籽粒和细小杂物漏出的分离孔，分离滚筒的下方设有用于接收籽粒和细小杂物的清选箱，清选箱内设有内芯，内芯的侧面与清选箱的箱壁之间形成供籽粒和细小杂物下落的通道，内芯的下端设置有与吸风机的吸风口连通的杂物进口以使籽粒和细小杂物通过通道后细小杂物能够经杂物进口和吸风机排出清选箱。分离孔可实现一次清选，断茎秆会从排草口排出，杂物进口将细小杂物吸走，实现二次清选，该清选系统结构简单、清选效果更好。
Description
技术领域
本发明涉及一种联合收割机及其复合清选系统。
背景技术
清选系统是谷物联合收割机的重要组成部分，其性能的优劣直接影响到整机的作业效果。目前，大多数谷物联合收割机广泛采用风机与振动筛相配合的清选方式，其结构复杂、体积庞大，因此对于丘陵山地微型谷物联合收割机，由于受动力和空间位置的限制，不宜配置“风机—振动筛”型清选系统。目前，对于喂入量较小的小型谷物联合收割机，广泛采用无筛简易风选系统或旋风分离清选系统，其中无筛简易风选系统虽结构简单，但清选质量低下。
授权公告号为CN203457560U，授权公告日为2014.03.05的中国实用新型专利公开了一种清选系统，包括吸杂风机和旋风分离筒，使用时，进入旋风分离筒中的物料在惯性力、重力和气流的共同作用下，比重较大的籽粒沿筒体的内壁成螺旋轨迹运动，并最终从旋风分离筒下端的出粮口排出，比重较小的颖糠和断茎秆向旋风分离筒中间运动，并经旋风分离筒上端的吸杂口处连接的吸杂管道被吸杂风机抽出，最终从吸杂风机的排草口排出，实现籽粒与杂物的分离。
该旋风分离筒在实际应用中，对于断茎秆的处理能力是有所欠缺的，首先对于比重大于籽粒比重的断茎秆是没有分离能力的，这一部分断茎秆会随着籽粒一起从出粮口排出，影响清选的效果；其次对于某些比重与籽粒比重相当的断茎秆，由于其悬浮速度与籽粒差不多，因此既不能被吸杂风机抽出，又不能随籽粒一起从出粮口排出，只能囤积在分离筒中，当囤积的量较多时，将会影响旋风分离筒的清选效果，而且联合收割机上旋风分离筒的下方都是设置有粮箱的，以对分离出的籽粒进行收集，而当旋风分离筒断电停止工作时，囤积的断茎秆在重力作用下就会下落至粮箱中，对清选好的籽粒再次造成污染，从而影响清选的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、清选效果更好的复合清选系统；本发明的目的还在于提供一种使用该复合清选系统的联合收割机。
为了解决上述技术问题，本发明中复合清选系统的技术方案为：
一种复合清选系统，包括一端设置有物料进口、另一端设置有排草口的分离滚筒，分离滚筒内设置有用于将物料从分离滚筒的物料进口端推向排草口端的第一推运器，分离滚筒上开设有仅供物料中的籽粒和细小杂物漏出的分离孔，分离滚筒的下方设置有用于接收所述籽粒和细小杂物的清选箱，清选箱内设置有内芯，所述内芯的侧面与清选箱的箱壁之间形成供籽粒和细小杂物下落的通道，所述内芯的下端设置有与吸风机的吸风口连通的杂物进口以使籽粒和细小杂物通过所述通道后细小杂物能够经杂物进口和吸风机排出清选箱。
清选箱的箱壁上于所述通道的末端设置有向内凹进的凹陷部，所述凹陷部具有将下落至此的籽粒和细小杂物导向杂物进口下方的导向面。
清选箱的所述凹陷部的下端设置有向外扩展的进风口。
所述内芯位于清选箱内的中部，所述通道有两个并对称位于内芯的两侧，内芯的顶部设有供物料滑落至所述通道的斜面。
所述内芯的斜面以下呈方形，方形内芯的两个对称侧面与清选箱的箱壁之间形成所述通道，方形内芯的另外两个对称侧面上分别设置有通风管，所述通风管的一端均与方形内芯的内部连通，两个通风管交汇后的另一端与所述吸风机的吸风口连通。
分离滚筒的外部套设有外壳，外壳的底部开设有与清选箱相接的落料口，清选箱的轴向长度小于外壳的轴向长度，分离滚筒的外周面上设置有用于将外壳内的籽粒和细小杂物推向落料口的推运叶片。
本发明中联合收割机的技术方案为：
一种联合收割机，包括机架，机架上设置有复合清选系统，复合清选系统包括一端设置有物料进口、另一端设置有排草口的分离滚筒，分离滚筒内设置有用于将物料从分离滚筒的物料进口端推向排草口端的第一推运器，分离滚筒上开设有仅供物料中的籽粒和细小杂物漏出的分离孔，分离滚筒的下方设置有用于接收所述籽粒和细小杂物的清选箱，清选箱内设置有内芯，所述内芯的侧面与清选箱的箱壁之间形成供籽粒和细小杂物下落的通道，所述内芯的下端设置有与吸风机的吸风口连通的杂物进口以使籽粒和细小杂物通过所述通道后细小杂物能够经杂物进口和吸风机排出清选箱。
清选箱的箱壁上于所述通道的末端设置有向内凹进的凹陷部，所述凹陷部具有将下落至此的籽粒和细小杂物导向杂物进口下方的导向面。
清选箱的所述凹陷部的下端设置有向外扩展的进风口。
所述内芯位于清选箱内的中部，所述通道有两个并对称位于内芯的两侧，内芯的顶部设有供物料滑落至所述通道的斜面。
所述内芯的斜面以下呈方形，方形内芯的两个对称侧面与清选箱的箱壁之间形成所述通道，方形内芯的另外两个对称侧面上分别设置有通风管，所述通风管的一端均与方形内芯的内部连通，两个通风管交汇后的另一端与所述吸风机的吸风口连通。
分离滚筒的外部套设有外壳，外壳的底部开设有与清选箱相接的落料口，清选箱的轴向长度小于外壳的轴向长度，分离滚筒的外周面上设置有用于将外壳内的籽粒和细小杂物推向落料口的推运叶片。
本发明的有益效果在于：由于分离滚筒上开设有仅供物料中的籽粒和细小杂物漏出的分离孔，这样比较小的籽粒和细小杂物就可以从分离孔中漏出并落入清选箱中，而比较大的断茎秆则会在第一推运器的作用下从分离滚筒的排草口排出，从而实现了籽粒与断茎秆的有效分离，保证了清选效果，即完成了一次清选。而清选箱内设置有内芯，内芯与清选箱的箱壁之间形成供籽粒和细小杂物下落的通道，这样就限制了籽粒和细小杂物的通过流量，当通过流量不大时，在籽粒和细小杂物通过该通道后，内芯下端的杂物进口就可以很容易将细小杂物吸走，并经吸风机排出清选箱，从而实现了二次清选，进一步保证了清选效果，该复合清选系统相比现有技术中的“风机—振动筛”型清选系统来说，结构大大简化，相比旋风分离清选系统来说，清选效果更好，对于断茎秆的处理能力更强。
附图说明
图1为本发明中联合收割机的一个实施例中的复合清选系统的结构示意图；
图2为图1中A-A向的剖视图；
图3为图1中B-B向的剖视图；
图4为图1中部分结构的俯视图。
图中：1.第三推运器；2.物料输送管道；3.第二推运器；4.联轴器；5.支撑滚轮；6.第一推运器；7.外壳；8.分离滚筒；9.推运叶片；10.排草口；11.变速系统；12.皮带轮；13.吸风机；14.出风口；15.连接管；16.通风管；17.清选箱；18.内芯；19.叶轮；20.进风口；21.凹陷部；22.导向面；23.杂物进口；24.通道；25.斜面；26.落料口。
具体实施方式
联合收割机的一个实施例如图1~图4所示，包括机架（图中未示出），机架上设置有脱粒装置（图中未示出）和复合清选系统，复合清选系统包括第三推运器1、第二推运器3以及分离滚筒8，经脱粒装置脱粒后的籽粒、颖糠、断茎秆混合物等待清选物料在第三推运器1的作用下输送至第二推运器3的底部。第二推运器3为倾斜设置，其外部设置有物料输送管道2，在第二推运器3的旋转作用下，待清选物料被提升至分离滚筒8的物料进口。分离滚筒8为水平设置，其另一端设置有排草口10，分离滚筒8内设置有第一推运器6，第一推运器6与第二推运器3的旋转轴通过联轴器4相接，在第一推运器6的旋转作用下，待清选物料能够从分离滚筒8的物料进口端输送至排草口端。
分离滚筒8的筒壁上开设有仅供物料中的籽粒和细小杂物漏出的分离孔，该分离孔有无数个并布满了分离滚筒8的整个筒壁。分离滚筒8的外部套设有外壳7，但是排草口10是露出的，以保证排杂功能。外壳7也为水平设置且与分离滚筒8均呈圆筒状，籽粒和细小杂物从分离孔中漏出后，会落入外壳7内。外壳7的下方设置有用于接收所述籽粒和细小杂物的清选箱17，清选箱17的轴向长度小于外壳7的轴向长度，外壳7的底部开设有与清选箱17相接的落料口26，清选箱17位于外壳7的底部左侧，也就是说，从分离滚筒8的左端部分漏出的籽粒和细小杂物可以直接落入清选箱17中，而从分离滚筒8的右端部分漏出的籽粒和细小杂物则是首先落在外壳7内。
分离滚筒8的外周面上设置有用于将外壳7内的籽粒和细小杂物推向落料口26的推运叶片9，因此分离滚筒8与第一推运器6为逆向旋转，分离滚筒8的两端均设置有支撑滚轮5，当分离滚筒8和第一推运器6分别旋转运动时，分离出的籽粒和细小杂物一部分直接落入清选箱17中，另一部分落在外壳7中后在推运叶片9的作用下自右至左被推入清选箱17中，而比较大的断茎秆则是在第一推运器6的作用下自左至右移动最终被排出排草口10，从而很好地将断茎秆分离出去，实现了一次清选，保证了清选效果。复合清选系统还包括设置于分离滚筒8右侧的用于驱动分离滚筒8和第一推运器6旋转的变速系统11，变速系统11的右侧设置有与电机（图中未示出）传动连接的皮带轮12。
清选箱17中设置有内芯18，内芯18位于清选箱17的中部，内芯18的顶部具有顶尖，沿顶尖向下有两个对称的斜面25，落入清选箱17中的籽粒和细小杂物沿斜面25向下滑落。内芯18的斜面25以下呈方形，其中两个对称侧面与清选箱17的箱壁之间分别形成两个供籽粒和细小杂物下落的通道24，内芯18的底端设置有与吸风机13的吸风口连通的杂物进口23。清选箱17的箱壁上于通道24的末端设置有向内凹进的凹陷部21，凹陷部21具有将下落至此的籽粒和细小杂物导向杂物进口23下方的导向面22，这样当籽粒和细小杂物依靠重力从通道24下落后，在导向面22的作用下，籽粒和细小杂物会被抛向内芯18的底部正下方，这时较重的籽粒会继续下落，而较轻的细小杂物则会在吸风机13的作用下被吸入杂物进口23，最终从吸风机13排出，从而实现了二次清选，进一步保证了清选效果。
清选箱17的凹陷部21的下端设置有向外扩展的进风口20，清选箱17的下方还设置有粮箱（图中未示出），落下的籽粒经进风口20落入粮箱中，从而被收集。该进风口20呈燕尾状，通过进风口20向外扩展的程度可以调节进气量，根据吸风机13的规格，通过设置合适的进风口20可以使进气量调整到最佳，从而使气流更均匀，避免气流过大时将籽粒也吸入杂物进口以及气流过小时无法将细小杂物吸出。
内芯18的另外两个对称侧面上分别设置有通风管16，该通风管16的一端均与内芯18的内部连通，两个通风管16交汇后的另一端与吸风机13的吸风口连通。为了方便与吸风机13的吸风口进行连接，在吸风机13的吸风口处设置有一个锥形的连接管15，连接管15的大端口与吸风机13的吸风口适配、小端口与通风管16适配。在叶轮19的旋转作用下，被吸入杂物进口23的细小杂物可以从两端的任意一个通风管16被吸入吸风机13中并从出风口14排出清选箱17。
复合清选系统的工作原理是：在第三推运器1的作用下，经脱粒装置脱粒后的籽粒、颖糠、断茎秆混合物等待清选物料被输送至第二推运器3的底部，随着第二推运器3的旋转，待清选物料被提升至分离滚筒8的物料进口，在分离滚筒8和第一推运器6的逆向旋转作用下，一部分籽粒和细小杂物从分离滚筒8上的分离孔漏出后直接落入清选箱17中，另一部分籽粒和细小杂物漏出后落在外壳7内，并在推运叶片9的作用下自右至左被推入清选箱17中，而不能从分离孔漏出的比较大的断茎秆则是自左至右移动最终从排草口10排出。而落入清选箱17中的籽粒和细小杂物则沿着斜面25滑落并从两侧的通道24中向下移动，当籽粒和细小杂物碰撞到导向面22上后，会被抛向内芯18的底部正下方，这时较重的籽粒会继续下落，而较轻的细小杂物则会在吸风机13的作用下被吸入内芯18底部的杂物进口23，最终从通风管16和吸风机13排出。
之所以在清选箱17内设置内芯18，就是为了形成供籽粒和细小杂物下落的通道，该通道是比较狭窄的，但是也要有足够的宽度保证籽粒和细小杂物顺利下落且不会发生堵塞，同时又要保证不能过宽以使下落的物料不至太多，从而保证细小杂物能够被顺利吸走，提高清选质量。
清选箱17的轴向长度小于外壳7的轴向长度，因此从分离孔漏出的一部分籽粒和细小杂物先是落入了外壳7内，然后在推运叶片9的作用下才被推入清选箱17中，此时外壳7的作用就是先接住这一部分籽粒和细小杂物，而推运叶片9的作用是将这一部分籽粒和细小杂物推入清选箱17中。另外，外壳7的存在还有另外一个作用，由于分离滚筒8上布满了分离孔，在分离滚筒8和第一推运器6的旋转作用下，籽粒和细小杂物可能会从分离滚筒8上的任意一个分离孔中甩出，此时如果没有外壳7，这些籽粒就可能会甩到外部，造成籽粒的浪费，影响清选质量。而没有将清选箱17的轴向长度设置成等于外壳7的轴向长度，反过来说，也就是整个外壳7的底部也是可以直接与清选箱17相接的，此时不再需要设置推运叶片9，但是考虑到此种设置也就意味着内芯18的杂物进口23也相应的较大，这样对于吸风机13的功率要求是非常大的，很难取得合适的吸杂效果，因此并未作为优选实施例。
在联合收割机的其他实施例中：根据外壳的轴向长度和吸风机的功率大小，清选箱的轴向长度也可与外壳的轴向长度一致，此时无需设置推运叶片；第一推运器和第二推运器的旋转轴也可以不通过联轴器相接，而是各自有单独的驱动系统；分离滚筒和外壳也可以是斜向设置，此时分离滚筒外周面上可以不设置推运叶片；分离滚筒的外部可以不设置外壳，此时也无需设置推运叶片，此时分离滚筒可以是固定不旋转的，可以只在分离滚筒的底部开设仅供籽粒和细小杂物漏出的分离孔；内芯可以不是位于中部，比如内芯可以与清选箱的一侧箱壁贴设，此时只有一个通道供籽粒和细小杂物下落；清选箱下端的进风口也可以是竖直的；清选箱的箱壁上也可以不设置向内凹进的凹陷部。
复合清选系统的实施例如图1~图4所示，复合清选系统的具体结构与上述联合收割机实施例中所述的复合清选系统结构相同，在此不再详述。
Claims (10)
1.一种复合清选系统，其特征在于：包括一端设置有物料进口、另一端设置有排草口的分离滚筒，分离滚筒内设置有用于将物料从分离滚筒的物料进口端推向排草口端的第一推运器，分离滚筒上开设有仅供物料中的籽粒和细小杂物漏出的分离孔，分离滚筒的下方设置有用于接收所述籽粒和细小杂物的清选箱，清选箱内设置有内芯，所述内芯的侧面与清选箱的箱壁之间形成供籽粒和细小杂物下落的通道，所述内芯的下端设置有与吸风机的吸风口连通的杂物进口以使籽粒和细小杂物通过所述通道后细小杂物能够经杂物进口和吸风机排出清选箱。
2.根据权利要求1所述的复合清选系统，其特征在于：清选箱的箱壁上于所述通道的末端设置有向内凹进的凹陷部，所述凹陷部具有将下落至此的籽粒和细小杂物导向杂物进口下方的导向面。
3.根据权利要求2所述的复合清选系统，其特征在于：清选箱的所述凹陷部的下端设置有向外扩展的进风口。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的复合清选系统，其特征在于：所述内芯位于清选箱内的中部，所述通道有两个并对称位于内芯的两侧，内芯的顶部设有供物料滑落至所述通道的斜面。
5.根据权利要求4所述的复合清选系统，其特征在于：所述内芯的斜面以下呈方形，方形内芯的两个对称侧面与清选箱的箱壁之间形成所述通道，方形内芯的另外两个对称侧面上分别设置有通风管，所述通风管的一端均与方形内芯的内部连通，两个通风管交汇后的另一端与所述吸风机的吸风口连通。
6.根据权利要求1~3任意一项所述的复合清选系统，其特征在于：分离滚筒的外部套设有外壳，外壳的底部开设有与清选箱相接的落料口，清选箱的轴向长度小于外壳的轴向长度，分离滚筒的外周面上设置有用于将外壳内的籽粒和细小杂物推向落料口的推运叶片。
7.一种联合收割机，包括机架，机架上设置有复合清选系统，其特征在于：复合清选系统包括一端设置有物料进口、另一端设置有排草口的分离滚筒，分离滚筒内设置有用于将物料从分离滚筒的物料进口端推向排草口端的第一推运器，分离滚筒上开设有仅供物料中的籽粒和细小杂物漏出的分离孔，分离滚筒的下方设置有用于接收所述籽粒和细小杂物的清选箱，清选箱内设置有内芯，所述内芯的侧面与清选箱的箱壁之间形成供籽粒和细小杂物下落的通道，所述内芯的下端设置有与吸风机的吸风口连通的杂物进口以使籽粒和细小杂物通过所述通道后细小杂物能够经杂物进口和吸风机排出清选箱。
8.根据权利要求7所述的联合收割机，其特征在于：清选箱的箱壁上于所述通道的末端设置有向内凹进的凹陷部，所述凹陷部具有将下落至此的籽粒和细小杂物导向杂物进口下方的导向面。
9.根据权利要求8所述的联合收割机，其特征在于：清选箱的所述凹陷部的下端设置有向外扩展的进风口。
10.根据权利要求7~9任意一项所述的联合收割机，其特征在于：所述内芯位于清选箱内的中部，所述通道有两个并对称位于内芯的两侧，内芯的顶部设有供物料滑落至所述通道的斜面。
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