CN106717593A - 一种切纵流脱粒分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种切纵流脱粒分离装置，包括切流脱粒分离装置、齿轮传动箱、纵轴流脱粒分离装置、梳式导流板和回程输送带。切流滚筒和纵轴流滚筒互相垂直放置，且切流滚筒整体比纵轴流滚筒的轴线低，两者垂直处存在一定间隙，齿轮传动箱就位于间隙中两者相互垂直处，且直接套在纵轴流滚筒轴上；齿形板和组合齿依次交替安装在切流滚筒上；纵轴流滚筒分为脱粒段和分离段两段，脱粒段为短纹杆‑板齿滚筒，分离段为直径更大的钉齿滚筒，纵轴流阶梯式凹板筛下方倾斜安装有梳式导流板和回程输送带。本发明的紧凑型切纵流脱粒分离装置传统系统结构简单，传递效率高，传动距离短，对作物通用性好。

Description

一种切纵流脱粒分离装置

技术领域

本发明涉及一种切纵流脱粒分离装置,属于联合收获机技术领域。

背景技术

目前市场上出现的采用切纵流双滚筒脱粒方式的水稻联合收获机，前方切流滚筒对作物进行初脱，后方的纵轴流滚筒主要对作物进行脱粒分离，脱粒行程长分离面积大，具有较高的脱粒分离效率，可以在机器体积较小的情况下实现高效率的生产，对潮湿难脱作物（水稻）具有很好的适应性好。由于联合收获机要同时完成多种工作，需要参与工作的工作部件多，传动装置是联合收获机的重要组成部分。传动装置的稳定性与可靠性直接影响到联合收割机的作业性能和使用寿命。

中国专利CN201577327U所公开的一种纵向轴流全喂入收割机脱粒滚筒动力输入传动装置中，风机轴从发动机获得动力，并将动力传递给中间传动箱，传动箱将动力换向变速后再由链传动传给纵轴流滚筒尾部的链轮。这种传动方式需要传动轴较多，将动力由发动机传到纵轴流滚筒尾部传动距离长，功率损耗大，传动部件多而分散，结构复杂不紧凑。

中国专利CN204443200U所公开的一种全喂入联合收割机脱粒系统的传动机构中，发动机通过发动机带轮机构带动发动机后端的风扇转动。风扇通过风扇链轮机构连接带动传动箱转动，经锥齿轮换向后，传动箱的从动轴通过滚筒链轮机构连接带动纵轴流滚筒转动。这种传动方式动力虽然从纵轴流滚筒的前端输入，结构紧凑，但是此种方案动力输出位置与动力输入位置处于同一水平面内在实际应用过程中传动链条易与机架侧壁干涉，一般需通过设置过渡链轮先提高动力传动高度再传递给纵轴流滚筒，传动平稳性差，可靠性低，并且张紧装置难以布置。

中国专利CN202889998U所公开的一种全喂入联合收割机切纵流型脱粒滚筒动力传动机构中，切流滚筒输出端连接齿轮传动箱，锥齿轮传动箱与传动轴一端相连接，传动轴的另一端连接传动件，传动件连接纵轴流脱粒滚筒尾部的动力输入端。该专利虽采用传动轴和锥齿轮传动箱，但是传动箱仍布置在机体的一侧易与机架侧壁干涉，而且传动轴从前端直通到纵轴流脱粒滚筒尾部，传动轴过长功率损耗增大，且裸露较危险，对传动轴的强度、刚度要求较高。

总之，现有的切纵流联合收获机传动方式主要有两种：一种是单侧链的传动，传动结构均布置在机体的左侧，即由发动机将动力通过一根传动轴传递至机体左侧，再由链传动向前传至切流脱粒滚筒，同时由组合链轮将动力传递至纵轴流脱粒滚筒左后方的锥齿轮传动箱，再通过传动箱将动力传递给纵轴流脱粒滚筒，这种形式的传动，传动行程较远，需要多级传动才能实现，传动线路复杂较长，功率消耗大，传动元件分散，整体尺寸及重量都较大，传动不可靠，不可避免造成振动及噪声；另一种是采用两侧动力传动，即动力传递至切流滚筒左侧后，由切流滚筒右侧输出，通过锥齿轮换向箱和传动轴或链条传递至机器尾部，采用链条把动力最终传递给纵轴流滚筒，该方法虽然采用两侧布置，但是动力传递距离依然较远，传动结构复杂，传递效率低，而且由于链条较长，运转过程中链条颤动剧烈，不仅加快磨损使可靠性降低，还会产生较大的振动和噪声。

另外，市场上的水稻联合收获机的脱粒分离装置对不同作物间的通用性不好，若想用于收获不同作物就需要更换对应的脱粒滚筒或使用完全不同的专用脱粒分离装置，尤其是在我国稻油（麦）轮作区这样不仅增加了作业时的准备时间还增加了农民的收获成本。现在市场上急需一种能传动系统结构简单，功耗小，传递效率高，脱出物分布均匀，能适应不同作物，具有较强通用性的脱粒分离装置。

发明内容

针对现有技术中的纵轴流型联合收获机传动系统中存在的传动距离过长，传动结构复杂，传递效率低，对不同作物适应性差，通用性差，传动部件配置偏置，传动部件磨损严重，产生的振动和噪声大等问题。本发明的目的在于提供一种传统系统系统结构简单，传递效率高，传动距离短，对作物通用性好的切纵轴流脱粒分离装置。

为实现上述发明目的，本发明采取的技术方案为：一种切纵流脱粒分离装置，包括切流脱粒分离装置、齿轮传动箱、纵轴流脱粒分离装置和回程输送带，回程输送带位于纵轴流脱粒分离装置下方，所述切流脱粒分离装置与纵轴流脱粒分离装置互相垂直放置，所述切流脱粒分离装置与纵轴流脱粒分离装置的轴线为空间异面直线，且切流脱粒分离装置的切流滚筒的轴线要比纵轴流脱粒分离装置的纵轴流滚筒的轴线低，齿轮传动箱位于切流脱粒分离装置和纵轴流脱粒分离装置之间，所述的齿轮传动箱包括锥齿轮一、锥齿轮二和传动箱箱体，锥齿轮一通过键安装在传动轴上，并与通过键安装在纵轴流滚筒轴上的锥齿轮二啮合，实现动力换向和动力传递，其中纵轴流滚筒轴穿过轴承插入到齿轮传动箱中，通过键与锥齿轮二相连，传动轴的左端安装有链轮或带轮一作为动力输入端，发动机通过传动系统传递过来的动力从动力输入端输入，通过链轮或带轮一带动传动轴转动，并将动力传递到齿轮传动箱，齿轮传动箱将动力传递给纵轴流滚筒轴的同时，通过传动轴将动力传给链轮或带轮二，链轮或带轮二通过链条或带轮将动力传给切流滚筒右端上的链轮或带轮三实现带动切流滚筒转动。

上述方案中，所述切流脱粒分离装置的顶盖位于传动箱箱体左下方，使得切流滚筒下方的罩壳弧板的包角增大到80°~100°，显著提高了切流脱粒分离装置的初脱分离能力。

上述方案中，切流脱粒分离装置上的切流滚筒上均匀分布有若干根齿杆管，每根所述齿杆管上安装有脱粒元件，所述脱粒元件包括齿形板或组合齿，所述组合齿由纹杆和钉齿组合而成，所述纹杆可拆卸安装在所述钉齿上，所述齿形板和所述组合齿依次交替安装在切流滚筒的齿杆管上。组合齿上的纹杆可以拆卸，用以适应不同的作物：当收获小麦、油菜时，使用带有纹杆的组合齿；当收获水稻时，使用拆掉纹杆的钉齿。齿形板和组合齿依次交替安装在切流滚筒上，使切流脱粒分离装置在完成对作物初脱与分离的同时也具有良好的输送能力。

上述方案中，所述齿杆管的排数为6或8排。

上述方案中，所述纵轴流脱粒分离装置上的纵轴流滚筒分为脱粒段和分离段，纵轴流滚筒的前段为脱粒段，脱粒段上的脱粒元件为短纹杆和板齿安装在一起的短纹杆-板齿，具有较强的揉搓、冲击脱粒作用；纵轴流滚筒的后段为分离段，分离段上的脱粒元件为钉齿。

上述方案中，所述钉齿滚筒外径比脱粒段中的短纹杆-板齿滚筒外径大30~100mm；分离段下方对应的分离段凹板的半径比脱粒段下方对应的脱粒段凹板的半径大15~50mm，形成阶梯式凹板筛；分离段上方对应安装在纵轴流脱粒分离装置的顶盖二上的导流条比脱粒段对应导流条的高度沿径向缩小15~50mm，提高了对作物的分离能力，减少了夹带损失。

上述方案中，在分离段凹板和脱粒段凹板的下方两侧沿轴向分别倾斜安装有梳式导流板，所述梳式导流板靠近纵轴流滚筒轴线的一侧较低，靠近机架一侧较高，主要用于将纵轴流阶梯式凹板筛中分离出、在靠近机架两侧分布较多的脱出物中的一部分导流到回程输送带的中部，使得脱出物均匀下落到位于下方的回程输送带上，提高后续物料清选质量。

本发明的有益效果：（1）它还能适应不同作物，具有较强的通用性，特别适用于种植多种作物的区域尤其是我国稻油（麦）轮作区。（2）本发明的齿轮传动箱的安装位置，优化了切流滚筒和纵轴流滚筒的动力传递，缩短了了动力传输距离，传动提高了动力传递的平稳性和传动效率；（3）切流脱粒装置中的大包角凹板增大了切流滚筒的脱粒分离面积，大幅提高了其初脱分离能力，同时交替安装的齿形板和组合齿也提高了切流滚筒对作物的初脱和输送能力；（4）分段式纵轴流滚筒在保证其原有的脱离能力的同时又大幅度提高了其分离能力减少了夹带损失；梳式导流板提高了脱出物在回程输送带上的分布均匀性，（5）脱出物在回程输送板的输送下进入清选筛前端，在提高脱出物输送的顺畅性和筛面利用率的同时也有效降低了脱粒机架的振动和整机噪音。

附图说明

图1是一种紧凑型切纵流脱粒分离装置及其传动系统的主视图。

图2是一种紧凑型切纵流脱粒分离装置及其传动系统的俯视图。

图3是一种传动方案的传动系统示意图。

图4是一种传动方案的传动系统示意图。

图5是齿轮传动箱的俯视图。

图6是切流脱粒分离装置的主视图。

图7是纵轴流脱粒分离装置的主视图。

图8中的A区域是纵轴流脱粒分离装置中脱出物分布较多的区域。

图9是两片梳式导流板的俯视图。

图10是齿形板的结构示意图。

图11是纹杆-钉齿的组合齿结构示意图。

图12是短纹杆-板齿的组合齿机构示意图。

图中：1-切流脱粒分离装置 2-齿轮传动箱 3-纵轴流脱粒分离装置 4-梳式导流板 5-回程输送带 101-链轮或带轮三 102-切流滚筒 103-顶盖1 104-罩壳弧板 105-齿形板 106-组合齿 1061-纹杆 1062-钉齿 107-齿杆管 201-传动轴 202-带轮或链轮一 203-链轮或带轮2 204-锥齿轮一 205-锥齿轮二 206-传动箱箱体 301-纵轴流滚筒轴 302-纵轴流滚筒303-脱粒段 304-分离段 305-短纹杆-板齿 3051-短纹杆 3052-板齿 306-钉齿307-分离段凹板 308-脱粒段凹板 309-顶盖二 310-导流条 311-机架侧板。

具体实施方式:

下面结合附图和具体实施方式进一步阐述本发明。

一种切纵流脱粒装置及其传动系统，如图1和图2所示，切流脱粒分离装置1、齿轮传动箱2、纵轴流脱粒分离装置3、梳式导流板4、回程输送带5。所述切流脱粒分离装置3与纵轴流脱粒分离装置3互相垂直放置，轴线为空间异面直线，且切流脱粒分离装置1整体要比纵轴流滚筒轴301的轴线低，两者交接处存在一定空隙，齿轮传动箱2就位于空隙处，并套在纵轴流滚筒轴301的伸出端上。齿轮传动箱2中传动轴201在前进方向左端安装有链轮或带轮一202作为动力输入端，发动机通过传动系统传递过来的动力从动力输入端输入，通过链轮或带轮一202带动传动轴201转动，并将动力传递到齿轮传动箱2。齿轮传动箱2将动力传递给纵轴流滚筒轴301的同时，通过传动轴201将动力传给链轮或带轮二203，链轮或带轮二203通过链条或带轮将动力传给切流滚筒102右端上的链轮或带轮三101，带动切流滚筒102转动。另外如图3所示，也可以采用另外的传递方案，发动机通过传动系统传递过来的动力从切流滚筒102左侧的链轮或带轮一202传入，将动力传递给切流脱粒分离装置一，然后切流滚筒102右侧的链轮或带轮三101通过链条或皮带将动力传给链轮或带轮二203，链轮或带轮二 203带动传动轴201转动，并将动力传递到齿轮传动箱2。如图4所示，还可以将发动机通过传动系统传递过来的动力从安装在传动轴201左端的链轮或带轮一202输入，一方面动力通过传动轴201传入齿轮传动箱2，另一方面另一安装在传动轴201上且位于链轮或带轮一202左侧的链轮或带轮二203通过链条或皮带与切流脱粒分离装置1上的链轮或带轮三101相连，带动切流滚筒102转动。

如图5所示，齿轮传动箱2包括锥齿轮一204、锥齿轮二205和传动箱箱体206。锥齿轮一204通过键安装在传动轴201上，并与通过键安装在纵轴流滚筒轴301上的锥齿轮二205啮合，实现动力换向和动力传递。其中纵轴流滚筒轴301穿过轴承插入到齿轮传动箱2中，并通过键与锥齿轮二205相连。

如图1所示，一种切纵流脱粒装置及其传动系统中，切流脱粒分离装置1整体要比纵轴流滚筒轴301的轴线低，并且切流脱粒分离装置1的顶盖103也位于传动箱箱体206左下方，使得切流滚筒102下方的罩壳弧板104的包角变为80°~100°，大幅的提高了切流脱粒分离装置1的初脱分离能力。

如图6所示，一种切纵流脱粒装置及其传动系统中，切流脱粒分离装置1上的切流滚筒102中的脱粒元件有6或8排装在齿杆管107上，其中3或4排脱粒元件为齿形板105，另外3或4排脱粒元件为纹杆1061装在钉齿1062上而组成的组合齿106。组合齿106上的纹杆可以拆卸用以适应不同的作物，当收获小麦、油菜时，可使用带有纹杆的组合齿106；当收获水稻时，可使用拆掉纹杆后的钉齿106。齿形板105和组合齿106依次交替安装在切流滚筒102上，使切流脱粒分离装置1在完成对作物初脱与分离的同时也具有良好的输送能力。

如图7所示，一种切纵流脱粒装置及其传动系统中，纵轴流脱粒分离装置3上的纵轴流滚筒302分为脱粒段303和分离段304两段。纵轴流滚筒302的前段为脱粒段303，脱粒段303上的脱粒元件为短纹杆和板齿安装在一起的短纹杆-板齿305，具有较强的揉搓、冲击脱粒作用；后段为分离段304），分离段304上的脱粒元件为钉齿306，分离段304中的钉齿滚筒直径比脱粒段303中的短纹杆-板齿滚筒直径大30~100mm。另外分离段304下方对应的分离段凹板307半径比脱粒段303下方对应的脱粒段凹板308半径增大15~50mm形成阶梯式凹板筛，而分离段304上方对应的安装在纵轴流脱粒分离装置3顶盖309上的导流条310比脱粒段303对应的导流条310高度沿径向缩小15~50mm，提高了对作物的分离能力，减少了夹带损失。所述的纵轴流脱粒分离装置3，在分离段凹板307和脱粒段凹板308的下方的两侧沿轴向分别安装两片梳式导流板4，两片梳式导流板4作用于从纵轴流阶梯式凹板筛中流出的分布不均的脱出物（如图8所示，纵轴流阶梯式凹板筛两侧边沿脱出物多，中心脱出物少），使脱出物均匀下落到位于下方的回程输送带5上，便于后续物料清选。所述的回程输送带5位于梳式导流板4的下方，通过电机或液压马达驱动，可以通过调整电机或液压马达的转速调整回程输送带5的速度，便于调节落在回程输送带5上的脱出物层厚。回程输送带5的前端位于清选筛前端，将脱出物送至筛面前端提高了筛面有效利用率和清选质量。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种切纵流脱粒分离装置，包括切流脱粒分离装置（1）、齿轮传动箱（2）、纵轴流脱粒分离装置（3）和回程输送带（5），回程输送带（5）位于纵轴流脱粒分离装置（3）下方，其特征在于，所述切流脱粒分离装置（1）与纵轴流脱粒分离装置（3）互相垂直放置，所述切流脱粒分离装置（1）与纵轴流脱粒分离装置（3）的轴线为空间异面直线，且切流脱粒分离装置的切流滚筒（102）的轴线要比纵轴流脱粒分离装置的纵轴流滚筒（302）的轴线低，齿轮传动箱（2）位于切流脱粒分离装置（1）和纵轴流脱粒分离装置（3）之间，所述的齿轮传动箱（2）包括锥齿轮一（204）、锥齿轮二（205）和传动箱箱体（206），锥齿轮一（204）通过键安装在传动轴（201）上，并与通过键安装在纵轴流滚筒轴（301）上的锥齿轮二（205）啮合，实现动力换向和动力传递，其中纵轴流滚筒轴（301）穿过轴承插入到齿轮传动箱（2）中，通过键与锥齿轮二（205）相连，传动轴（201）的左端安装有链轮或带轮一（202）作为动力输入端，发动机通过传动系统传递过来的动力从动力输入端输入，通过链轮或带轮一（202）带动传动轴（201）转动，并将动力传递到齿轮传动箱（2），齿轮传动箱（2）将动力传递给纵轴流滚筒轴（301）的同时，通过传动轴（201）将动力传给链轮或带轮二（203），链轮或带轮二（203）通过链条或带轮将动力传给切流滚筒（102）右端上的链轮或带轮三（101）实现带动切流滚筒（102）转动。

2.根据权利要求1所述的一种切纵流脱粒分离装置，其特征在于，所述切流脱粒分离装置（1）的顶盖（103）位于传动箱箱体（206）左下方。

3.根据权利要求1所述的一种切纵流脱粒分离装置，其特征在于，切流脱粒分离装置（1）上的切流滚筒（102）上均匀分布有若干根齿杆管（107），每根所述齿杆管（107）上安装有脱粒元件，所述脱粒元件包括齿形板（105）或组合齿（106），所述组合齿（106）由纹杆（1061）和钉齿（1062）组合而成，所述纹杆（1061）可拆卸安装在所述钉齿（1062）上，所述齿形板（105）和所述组合齿（106）依次交替安装在切流滚筒的齿杆管（107）上。

4.根据权利要求3所述的一种切纵流脱粒分离装置，其特征在于，所述齿杆管（107）的排数为6或8排。

5.根据权利要求1所述的一种切纵流脱粒分离装置，其特征在于，所述纵轴流脱粒分离装置（3）上的纵轴流滚筒（302）分为脱粒段（303）和分离段（304），纵轴流滚筒（302）的前段为脱粒段（303），脱粒段（303）上的脱粒元件为短纹杆（3051）和板齿（3052）安装在一起的短纹杆-板齿（305）；纵轴流滚筒（302）的后段为分离段（304），分离段（304）上的脱粒元件为钉齿（306）。

6.根据权利要求5所述的一种切纵流脱粒分离装置，其特征在于，所述钉齿滚筒外径比脱粒段（303）中的短纹杆-板齿滚筒外径大30~100mm；分离段（304）下方对应的分离段凹板（307）的半径比脱粒段（303）下方对应的脱粒段凹板（308）的半径大15~50mm，形成阶梯式凹板筛；分离段（304）上方对应安装在纵轴流脱粒分离装置的顶盖二（309）上的导流条（310）比脱粒段（303）对应导流条（310）的高度沿径向缩小15~50mm，提高了对作物的分离能力，减少了夹带损失。

7.根据权利要求6所述的一种切纵流脱粒分离装置，其特征在于，在分离段凹板（307）和脱粒段凹板（308）的下方两侧沿轴向分别倾斜安装有梳式导流板（4），所述梳式导流板（4）靠近纵轴流滚筒（302）轴线的一侧较低，靠近机架一侧较高。