CN106538137B - 一种履带式牧草联合收割机 - Google Patents

Abstract

一种履带式牧草联合收割机，包括履带式底盘行走装置、回转平台、回转机构、收获系统、举升机构、动力装置以及液压控制系统，所述收获系统、举升机构、动力装置、液压控制系统均安装在回转平台上。收获系统包括仿地形装置、切根装置、前输送装置、后输送装置、切碎装置以及圆捆成型装置，实现切根、输送提升、切碎、圆捆成型、包膜保鲜、卸料等联合作业；回转机构能实现上车360°全回转，在换行收割时，收割机无需整机转弯掉头，仅需操作回转平台回转180°。仿地形装置能实现仿地形切根，驾驶员无需盯着割刀与调整割刀高度。本发明自动化程度高，能很好地解决牧草收割机械化这个关键性难题，有利于推动牧草规模化种植。

Description

一种履带式牧草联合收割机

技术领域

本发明涉及农用机械领域，具体涉及一种履带式牧草联合收割机。

背景技术

皇竹草是一种高产优质的可多次收割型的禾本科牧草，其营养成份含量高、口感好，适合于饲畏牛、羊、猪、鹅、兔等草食畜禽和草鱼。皇竹草具有很好的经济价值和市场前景。

皇竹草的特点与甘蔗很相似，都是成族式生长，高度与大小相当，但皇竹草分蘖与长势快，宿根大、杆硬、叶盛，必须及时收割，如同韭菜一样可多茬收割，由于收割期正处于茁壮生长中，很少有倒伏现象。皇竹草的种植及生长环境与甘蔗很相似，主要在一定坡度的丘陵地、山坡地带种植，按拢及分段式下种，垄距与甘蔗相同。皇竹草在北方地区有种植，但可收获时间短、产量低；在南方地区，可一年四季收获、产量很高。

皇竹草收割机有几个切实的要求：实现切根、输送、切碎、圆捆成型、包膜保鲜、卸料等联合作业；适用于南方的丘陵、山坡地形、起伏地形的工况作业，可仿地形切根；对地、对宿根破坏小；牧草输送通道防堵塞；生产效率达10～15吨/小时；整机稳定性及操作性能好等。

虽然皇竹草与甘蔗有诸多的相似之处，收割方式也有点类似。整杆式甘蔗收割机仅仅是解决了收割过程中切断根部这一个环节，无法解决切根、输送、收集、处理、运输等一系列环节的连续性问题。切断式甘蔗收割机相对整杆式的好些，在一定程度上解决了收集这一个环节，但仍存在很大问题：卸料需要另外的机器来帮助完成，满一斗草料重量大，需要起重机；如果直接卸料在地上，又需要二次收集后再转运；如果采用抛送物料的方式，就得需要运输车跟随进行收集作业，这就受到种植地的限制，对地和对宿根破坏大，影响再生长。另外，甘蔗收割机的工作系统直接安装在底盘上，上车没有360°回转功能，在换行收割或掉头转弯时，需要较大空间和耗费较多时间。国内甘蔗收割机因适用性较差而一直难以推广。

目前，皇竹草的收获基本上依靠人工来完成，作业环境差、劳动强度大、效率低下，难以满足种植规模化、收割机械化的需求。随着我国农业机械与牧草业发展，特别是“南草北调”和“北牧南调”概念的提出，皇竹草种植得到大力推广，但皇竹草的收割成了头等难题，市场上亟需用于收割皇竹草的牧草联合收割机。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中所存在的问题，提供一种履带式牧草联合收割机，适用于山坡地形，能够实现仿地形切根、输送提升、切碎、圆捆成型、包膜保鲜、卸料等联合作业，无需额外配置牧草后处理设备和运输车跟随作业。

本发明的技术方案是：一种履带式牧草联合收割机，包括履带式底盘行走装置、回转平台、回转机构、收获系统、举升机构、动力装置以及液压控制系统，所述收获系统、举升机构、动力装置、液压控制系统均安装在回转平台上，具体结构和连接关系为：

所述的回转机构包括回转减速器以及回转支承，回转支承承接履带式底盘行走装置以及回转平台，回转机构驱动回转平台实现360°连续回转，

所述的收获系统包括仿地形装置、切根装置、前输送装置、后输送装置、切碎装置以及圆捆成型装置，仿地形装置的后端铰接在回转平台的前部，切根装置和前输送装置均安装在仿地形装置上，且前输送装置对正切根装置，后输送装置铰接在回转平台上，且后输送装置与前输送装置形成一个小夹角，切碎装置安装在举升机构上，且对正后输送装置的后端；圆捆成型装置安装在举升机构上，且对正切碎装置的后端，

所述的仿地形装置包括浮动架、V型滑靴、油缸以及浮动控制阀，V型滑靴设置在浮动架底部，油缸连接回转平台与浮动架，浮动控制阀内有一个四位六通阀，四位六通阀与油缸形成一个闭环的液压回路，当操作浮动控制阀处于六通阀的a位置时，浮动控制阀处于浮动位置，油缸处于自由状态，V型滑靴感知地形起伏变化带动浮动架上下摆动，安装在浮动架上的刀盘根据地形切割牧草，实现仿地形切根，

所述的举升机构包括左臂、右臂以及两个举升油缸，左臂和右臂的两个举升油缸分别铰接在回转平台的左右立柱上。

所述的回转支承的内圈固定在履带式底盘行走装置上，回转支承的外圈固定在回转平台上，回转机构可驱动回转平台360°连续回转，在换行收割时，收割机无需整机转弯掉头，仅操作平台回转180°即可，在维修保养时，回转平台回转90°，浮动油缸顶升仿地形装置，就能够快速更换四轮一带。

所述收获系统布置在整机的正中间。

技术原理：

由于收割机经常长时间高速行走作业，山坡地形上起伏不定，这对底盘要求很高。为了解决这一问题，本发明采用了履带式底盘行走装置，所述的履带式底盘行走装置包括橡胶履带、张紧装置、驱动轮、支重轮、托轮、车架总成、以及行走马达。橡胶履带既有很好的减震、防滑作用，又可解决对地和宿根破坏小的问题。为了防止履带脱落，支重轮、托轮均采用三凸缘结构；采用闭式行走马达来解决长时间行走问题。

由于收割机整机长度及转弯半径大，在换行收割时，如果整机转弯掉头，就需要较大的空间，容易碰倒周围的牧草；另外，受到坡地和垄地的地形限制，转弯掉头很浪费时间。为了解决这一问题，本发明设置有上车全回转功能。这个全回转功能是这样实现的：所述的收获系统、举升机构、动力装置、液压控制系统均安装在回转平台上；所述的回转机构包括回转减速器以及回转支承。回转支承内圈固定在履带式底盘行走装置上，回转支承的外圈固定在回转平台上，回转机构可驱动回转平台360°连续回转。这样，在换行收割时，收割机无需整机转弯掉头，仅操作平台回转180°即可。在维修保养时，回转平台回转90°，浮动油缸顶升仿地形装置，就可快速更换四轮一带。

所述的收获系统包括仿地形装置、切根装置、前输送装置、后输送装置、切碎装置以及圆捆成型装置。收获系统设置在整机的正中间；仿地形装置的后端铰接在回转平台前部，中间与浮动油缸安装；切根装置和前输送装置均安装在仿地形装置上；切根装置设置有左右两个螺旋式圆盘割刀，一个刀盘正转，一个刀盘反转，切断根后的牧草在高速螺旋与车前进移动的作用下进入到前输送装置中；前输送装置对正切根装置，用来快速的输送切根后的牧草；后输送装置前端的下方铰接在回转平台前部的下方，后端的下方固定在回转平台中部的立柱上，后输送装置与前输送装置形成一个小夹角，用来提升牧草；切碎装置安装在举升机构上，且对正后输送装置的后端，用来切碎整杆输送来的牧草；圆捆成型装置安装在举升机构上，且对正切碎装置的后端，用来对切碎后的牧草进行圆捆成型及包膜处理，圆捆牧草随即被放在地上等待装车转场。这六个装置就可实现牧草收割机联合作业，无需运输车跟随收割。

由于山坡地起伏不平整，收割机的驾驶员既要一边操作行走，又一边操作收获系统作业，如果还要盯着割刀与调整割刀高度，那劳动强度就很大，作业效率也不高。为了解决这一问题，本发明设置有一种仿地形装置。仿地形装置是这样实现的：所述的仿地形装置包括浮动架、油缸以及浮动控制阀。浮动架左右底部均设置有一个V型滑靴，浮动架的尾端铰接在回转平台前部，浮动架两侧各设置有一个油缸，两个油缸的大腔端铰接在回转平台前部的上方，有杆腔端铰接在浮动架中部；浮动架受油缸控制，两个油缸同步受到浮动控制阀控制，浮动控制阀与油缸可形成一个封闭的液压回路，油缸可通过浮动控制阀补油和回油。在收割作业过程中，V型滑靴始终贴着地面，感知地形的起伏变化，通过浮动架反馈到油缸，此时的浮动控制阀处于浮动控制状态，自动调节油缸的补油和回油。在仅行车不作业时，两个油缸又可以把浮动架提离地面。

所述的举升机构包括左臂、右臂以及两个举升油缸，左臂和右臂的两个油缸分别铰接在回转平台的左右立柱上。切碎装置、圆捆成型装置安装在左臂和右臂上。由于整机布置空间紧张，在维修动力装置时，需举升切碎装置、圆捆成型装置。

所述的圆捆成型装置包括机架、圆捆成型机构、包保鲜膜机构以及卸料机构。

本发明的突出优点在于：

1、回转机构能够驱动回转平台360°连续回转，在换行收割时，收割机不用整机转弯掉头，仅操作回转平台旋转180°即可继续收割。解决原地转弯掉头问题，提高收割作业效率。

2、收获系统能实现仿地形切根、输送提升、切碎、圆捆成型、包膜保鲜、以及卸料等联合作业。解决皇竹草收割机械化这一关键性难题。

3、采用四位六通阀实现仿地形切割的，或者改变V型滑靴式地形接触器为轮式，实现仿地形切根。

4、履带式底盘行走装置、回转平台、回转机构、收获系统组成的履带式收获系统是本发明的关键技术。

附图说明

本发明的结构构成是这样的：

图1为本发明的整体结构的主视图。

图2为本发明的整体结构的俯视图。

图3为本发明的整体结构的左视图。

图4为本发明的收获系统的主视图。

图5为本发明的履带式收获系统的主视图。

图6为本发明的履带式收获系统的轴侧图。

图7为本发明的举升机构、切碎装置、圆捆成型装置安装轴侧图。

图8为本发明的仿地形装置安装轴测图。

图9为本发明的仿地形装置的液压控制原理图。

图10为本发明的仿地形装置上下浮动示意图。

图11为本发明的履带式底盘行走装置轴侧图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步说明：

如附图1、2、3所示，本发明所述的履带式牧草联合收割机，包括履带式底盘行走装置1、回转平台2、回转机构3、收获系统4、举升机构5、动力装置6以及液压控制系统7。收获系统4、举升机构5、动力装置6和液压控制系统7均安装在回转平台2上，收获系统4设置在整机的正中间。具体结构和连接关系为：

所述的回转机构3包括回转减速器以及回转支承，回转支承承接履带式底盘行走装置1以及回转平台2，回转机构3驱动回转平台2实现360°连续回转。

如图4所示，所述收获系统4包括仿地形装置8、切根装置9、前输送装置10、后输送装置11、切碎装置12以及圆捆成型装置13。

如附图4、5、6、7所示，仿地形装置8的后端铰接在回转平台2的前部；切根装置9和前输送装置10均安装在仿地形装置8上，且前输送装置10对正切根装置9；后输送装置11铰接在回转平台2上，且后输送装置11与前输送装置10形成一个小夹角；切碎装置12安装在举升机构5上，且对正后输送装置11的后端；圆捆成型装置13安装在举升机构5上，且对正切碎装置12的后端。

收割机作业时，牧草的根部被切根装置9切断，在切根装置9的高速螺旋与车前进移动的作用下，整杆牧草进入到前输送装置10中，经后输送装置11输送提升后，整杆牧草进入到切碎装置12中，被切碎后的牧草进入到圆捆成型装置13中，牧草圆捆经包膜保鲜后被卸落在地上，等待装车转场。

如附图8、9、10所示，仿地形装置8包括浮动架14、V型滑靴15、油缸16以及浮动控制阀17。浮动架14的左右底部均设置有一个V型滑靴15，浮动架14的尾端铰接在回转平台2的前部，浮动架14的左右两侧各设置有一条油缸16，油缸16的大腔端均同轴铰接在回转平台2前部的上方，有杆腔端均同轴铰接在浮动架14的中部。浮动架14同步受两条油缸16控制，两条油缸16同步受到浮动控制阀17控制，浮动控制阀17与油缸16可形成一个封闭的液压回路，油缸16通过浮动控制阀17补油和回油。浮动控制阀17内有一个四位六通阀，当操作浮动控制阀17处于六通阀的a位置时，处于浮动位置，油缸16处于自由状态；当操作浮动控制阀17处于六通阀的b位置时，油缸16处于伸出状态，浮动架14下降；当操作浮动控制阀17处于六通阀的c位置时，油缸锁定；当操作浮动控制阀17处于六通阀的d位置时，油缸缩回，浮动架14提升。在收割作业过程中，V型滑靴15始终贴着地面，感知地形的起伏变化，通过浮动架14反馈到油缸16，此时的浮动控制阀17处于浮动控制状态，自动调节油缸16大腔的补油和回油。仿地形装置8可实现油缸16既可浮动控制，又可以单独动作。安装在浮动架上的刀盘根据地形切割牧草，实现仿地形切根。

Claims (3)

1.一种履带式牧草联合收割机，包括履带式底盘行走装置、回转平台、回转机构、收获系统、举升机构、动力装置以及液压控制系统，所述收获系统、举升机构、动力装置、液压控制系统均安装在回转平台上，其特征在于，具体结构和连接关系为：

所述的回转机构包括回转减速器以及回转支承，回转支承承接履带式底盘行走装置以及回转平台，回转机构驱动回转平台实现360°连续回转，

所述的收获系统包括仿地形装置、切根装置、前输送装置、后输送装置、切碎装置以及圆捆成型装置，仿地形装置的后端铰接在回转平台的前部，切根装置和前输送装置均安装在仿地形装置上，且前输送装置对正切根装置，后输送装置铰接在回转平台上，且后输送装置与前输送装置形成一个小夹角，切碎装置安装在举升机构上，且对正后输送装置的后端；圆捆成型装置安装在举升机构上，且对正切碎装置的后端，

所述的仿地形装置包括浮动架、V型滑靴、油缸以及浮动控制阀，V型滑靴设置在浮动架底部，油缸连接回转平台与浮动架，浮动控制阀内有一个四位六通阀，四位六通阀与油缸形成一个闭环的液压回路，当操作浮动控制阀处于四位六通阀的a位置时，浮动控制阀处于浮动位置，油缸处于自由状态，V型滑靴感知地形起伏变化带动浮动架上下摆动，安装在浮动架上的刀盘根据地形切割牧草，实现仿地形切根，

所述的举升机构包括左臂、右臂以及两个举升油缸，左臂和右臂的两个举升油缸分别铰接在回转平台的左右立柱上。

2.根据权利要求1所述的履带式牧草联合收割机，其特征在于，所述的回转支承的内圈固定在履带式底盘行走装置上，回转支承的外圈固定在回转平台上，回转机构可驱动回转平台360°连续回转，在换行收割时，收割机无需整机转弯掉头，仅操作平台回转180°即可，在维修保养时，回转平台回转90°，浮动油缸顶升仿地形装置，就能够快速更换四轮一带。

3.根据权利要求1所述的履带式牧草联合收割机，其特征在于，所述收获系统布置在整机的正中间。