CN107343417B - 一种倒喂入整秆式甘蔗收获机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倒喂入整秆式甘蔗收获机，主要包括控制系统、动力系统、行走系统及作业系统，作业系统包括初剥叶机构、夹持输送机构、切梢机构、根切机构、压蔗辊、一级喂入机构及剥叶输送系统；本发明可在甘蔗收获机扶蔗过程中对甘蔗进行初步剥叶，将甘蔗茎秆中部及下部部分干枯叶片预先剥离，使后续切割后喂入收获机的甘蔗含有较少嫩叶及叶鞘，并将甘蔗逆向喂入剥叶系统，充分利用剥叶辊筒对茎秆的打击疏刷作用，有效降低输送通道的缠杂及堵塞，改善以往甘蔗收获过程中根部喂入、顺剥剥叶不彻底的情况，提高收获后甘蔗的剥净率。

Description

一种倒喂入整秆式甘蔗收获机

技术领域

本发明涉及农业机械技术，尤其是涉及一种整秆式甘蔗收获机。

背景技术

甘蔗作为我国南方主要的经济作物之一，广泛种植于广西、云南、广东和海南等地。随着现代农业技术的不断发展，甘蔗机械化收获省时高效、低成本和低劳动强度的优势不断凸显。目前国内研究开发的甘蔗联合收获机主要以整秆式为主，剥叶系统均布置于割台之后，作业过程基本为：扶蔗机构首先将甘蔗扶至适割状态，前置切梢器将甘蔗尾梢去除，压蔗辊在收获机前进作用下将甘蔗向前压至一定角度，与此同时根切机构将甘蔗由根部切断，螺旋提升输送装置将甘蔗根部提升至喂入口，甘蔗根部和尾梢依次进入输送通道，完成剥叶等作业。在剥叶过程中，剥叶刷由蔗叶尾部向叶鞘方向对残留蔗叶进行打击疏刷，剥叶元件作用力方向与甘蔗输送方向相同，此种剥叶方式在一定程度上削弱了剥叶元件的作用力，蔗叶及叶鞘在输送辊筒的挤压作用下也易向蔗茎表面贴紧，这些因素都制约了剥叶元件的剥叶效果。作业过程中剥叶通道堵塞的现象也时有发生，剥叶元件易缠杂，收获后的甘蔗含杂率普遍偏高，严重降低了收获机作业效率和榨糖品质。而如果收获机在将甘蔗根部切割后，能够将尾部先喂入剥叶系统，则能够充分发挥剥叶元件的作业效率。这是由于采用倒喂入方式进入剥叶输送通道的甘蔗在经过喂入辊筒时，喂入辊筒可在一定程度上借助蔗叶与甘蔗生长方向间的夹角将蔗叶及叶鞘预先剥离茎秆，即使蔗叶及叶鞘远离茎秆，随后采用一对或多对转动方向与喂入辊筒相反的剥叶辊筒对散开的蔗叶及叶鞘进行正面打击疏刷，当上下剥叶辊筒中心距及转速适当时，此种逆向剥叶的作业方式可充分发挥剥叶元件的作用力，有利于将残余的蔗叶及叶鞘剥净，并可防止甘蔗在输送通道发生堵塞或挤压折断。因此，采用倒喂入收获方式的整秆式甘蔗收获机可有效改善收获机的作业性能，提高收获机的适应性，并有效降低剥叶含杂率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种倒喂入整秆式甘蔗收获机，该收获机可在收获过程中对甘蔗进行初步剥叶，在甘蔗喂入剥叶系统前将茎秆中部及下部部分干枯叶片预先剥离，有效降低输送通道的缠杂及堵塞，并将甘蔗逆向喂入输送通道进一步剥叶除杂。在此过程中，剥叶元件正面打击蔗叶并将叶鞘剥离蔗茎，充分利用了剥叶辊筒对茎秆的打击疏刷作用，可有效改善以往甘蔗收获后根部喂入、顺剥剥叶不彻底的情况，提高收获后甘蔗的剥净率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种倒喂入整秆式甘蔗收获机，主要包括控制系统、动力系统、行走系统及作业系统；

所述作业系统包括初剥叶机构、夹持输送机构、切梢机构、根切机构、压蔗辊、一级喂入机构及剥叶输送系统；所述夹持输送机构包括左右两部分，呈对称分布，包括上夹持总成、支撑梁、下夹持总成、导向轮及夹持链，所述夹持输送机构左右两部分之间留有间距，上夹持总成外侧和下夹持总成外侧均加工有U形槽，导向轮在电机或液压马达的驱动下旋转，夹持链通过导向轮安装在U形槽内，安装在下夹持总成上的导向轮转速低于安装在上夹持总成上的导向轮转速，所述夹持输送机构通过中部横梁安装在收获机机架上，通过液压升降装置调节作业高度；所述切梢机构安装于上夹持总成末端的机架上方，作业高度可调，并在液压马达的驱动下转动，所述压蔗辊安装在切梢机构后方；所述根切机构安装在下夹持总成前端的机架上，通过电机或液压马达驱动。

所述初剥叶机构包括左右两部分，呈对称分布，各包括一个导向机构、支撑座、初剥叶辊筒、螺旋扶蔗器、调节螺栓、链轮箱及动力输入轴，所述初剥叶辊筒及螺旋扶蔗器上端均通过链轮箱相连，下端均安装于支撑座上，动力分别由液压马达通过动力输入轴输入左右初剥叶机构，所述初剥叶机构分别安装在下夹持总成的前端横梁上，通过液压升降装置调节作业高度；所述初剥叶辊筒为空心圆柱体结构，外侧安装有表面均匀分布钉齿的柔性套，所述螺旋扶蔗器为空心圆柱体结构，圆柱体外侧焊接有螺旋叶片，其中左侧为左旋，右侧为右旋，可通过调节螺栓控制左右导向机构之间的张角。

所述一级喂入机构包括多组输送辊筒，上下辊筒为齿轮传动，中间留有甘蔗输送通道；所述剥叶输送系统包括二级喂入机构、碎叶机构、一级剥叶机构、二级剥叶机构、支撑机构及输出机构，上下辊筒均为齿轮传动；所述一级喂入机构及剥叶输送系统依次安装在夹持输送机构后端。

本发明具有的有益效果是：

本发明可在甘蔗收获机扶蔗过程中对甘蔗进行初步剥叶，将甘蔗茎秆中部及下部部分干枯叶片预先剥离，使后续切割后喂入收获机的甘蔗含有较少嫩叶及叶鞘，并将甘蔗逆向喂入剥叶系统，充分利用剥叶辊筒对茎秆的打击疏刷作用，有效降低输送通道的缠杂及堵塞，改善以往甘蔗收获过程中根部喂入、顺剥剥叶不彻底的情况，提高收获后甘蔗的剥净率。

附图说明

图1是本发明的一种主视图；

图2A是本发明的初剥叶机构的一种主视图；

图2B是本发明的初剥叶机构的一种左视图；

图3是本发明的夹持输送机构的轴侧图；

图4是本发明的工作原理示意图；

图5是甘蔗茎秆及叶片在剥叶元件作用下的受力分析图；

附图标记说明：

导向机构1、支撑座2、初剥叶辊筒3、螺旋扶蔗器4、支撑梁5、上夹持总成6、切梢机构7、压蔗辊8、控制系统9、动力系统10、剥叶输送系统11、输出机构12、支撑机构13、二级剥叶机构14、一级剥叶机构15、碎叶机构16、二级喂入机构17、一级喂入机构18、行走系统19、下夹持总成20、根切机构21、调节螺栓22、链轮箱23、动力输入轴24、导向轮25、夹持链26、中部横梁27、前端横梁28。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的一种倒喂入整秆式甘蔗收获机，包括控制系统9、动力系统10、行走系统19及作业系统；作业系统包括初剥叶机构、夹持输送机构、切梢机构7、根切机构21、压蔗辊8、一级喂入机构18及剥叶输送系统11；所述切梢机构7安装于上夹持总成6末端的机架上方，作业高度可调，并在液压马达的驱动下转动，所述压蔗辊8安装在切梢机构7后方，所述根切机构21安装在下夹持总成20前端的机架上，通过电机或液压马达驱动。

图2A、图2B所示为所述初剥叶机构，箭头表示旋转方向。所述初剥叶机构包括左右两部分，呈对称分布，各包括一个导向机构1、支撑座2、初剥叶辊筒3、螺旋扶蔗器4、调节螺栓22、链轮箱23及动力输入轴24，所述初剥叶辊筒3及螺旋扶蔗器4上端均通过链轮箱23相连，下端均安装于支撑座2上，动力分别由液压马达通过动力输入轴24输入左右初剥叶机构，所述初剥叶机构分别安装在下夹持总成20的前端横梁28上，通过液压升降装置调节作业高度；所述初剥叶辊筒3为空心圆柱体结构，外侧安装有表面均匀分布钉齿的柔性套，所述螺旋扶蔗器4为空心圆柱体结构，圆柱体外侧焊接有螺旋叶片，其中左侧为左旋，右侧为右旋，可通过调节螺栓22控制左右导向机构1之间的张角。

图3为所述的夹持输送机构。包括左右两部分，呈对称分布，包括上夹持总成6、支撑梁5、下夹持总成20、导向轮25及夹持链26，所述夹持输送机构左右两部分之间留有间距，上下夹持总成6和20外侧均加工有U形槽，导向轮25在电机或液压马达的驱动下旋转，夹持链26通过导向轮25安装在U形槽内，安装在下夹持总成20上的导向轮转速低于安装在上夹持总成6上的导向轮转速。所述夹持输送机构通过中部横梁27安装在收获机机架上，通过液压升降装置调节作业高度。

图4、图5分别为所述的倒喂入整秆式甘蔗收获机工作原理示意图及甘蔗茎秆、叶片在剥叶元件作用下的受力分析图，图中v表示甘蔗运动方向，F为剥叶元件对茎秆及残余叶片的作用力， θ表示蔗叶与甘蔗生长方向的夹角。

工作过程中，甘蔗收获机向前行驶，左右初剥叶机构的螺旋扶蔗器4和初剥叶辊筒3在液压马达的驱动下不断向内旋转，当甘蔗经导向机构1进入初剥叶机构后，位于初剥叶机构下部的螺旋扶蔗器4将甘蔗依次扶起并夹持，同时位于上部的初剥叶辊筒3以更快速度向内转动，剥叶辊外侧均匀分布的柔性钉齿对甘蔗茎秆进行打击疏刷作业，从而将甘蔗茎秆中部及下部部分干枯叶片剥离。随着甘蔗收获机向前行驶，完成初步剥叶的甘蔗尾部及根部分别被喂入上下夹持总成6和20，同时根切机构21将甘蔗茎秆从根部切断，由于上夹持总成6上的导向轮转速大于下夹持总成20上的导向轮转速，甘蔗在夹持输送机构之间被夹持链26夹持向后输送并且尾部后倾，随后切梢机构7将茎秆尾梢切除，并将甘蔗向后抛送，完成初剥叶及切梢的甘蔗茎秆在压蔗辊8的引导下被喂入一级喂入机构18，随后被输送至剥叶输送系统11。在喂入及输送过程中，一级喂入机构18、二级喂入机构17可在一定程度上借助蔗叶与甘蔗生长方向间的夹角θ将残余蔗叶及叶鞘预先剥离茎秆，使蔗叶及叶鞘远离茎秆。剥叶输送系统11中各轮转向如图4所示，其中一级剥叶机构15、二级剥叶机构14的辊筒转动方向与其它辊筒相反，通过调节输送系统中上下对辊间距及转速使位于输送通道内的甘蔗所受合力向后，此时甘蔗茎秆及残余叶片在剥叶元件作用下的受力如图5所示，在此过程中，剥叶刷由蔗叶尾部向叶鞘方向对残留蔗叶进行打击疏刷，剥叶元件作用力方向与甘蔗输送方向相反，剥叶元件对蔗叶正面打击并将叶鞘剥离蔗茎，充分发挥了剥叶元件的作用力，有利于将残余的蔗叶及叶鞘剥净。同时，由于甘蔗在喂入输送通道前进行了初步剥叶，作业过程中可有效降低输送通道堵塞及缠杂现象的发生。完成一系列作业后的甘蔗经输出机构12向后输出。经过该倒喂入整秆式甘蔗收获机收获的甘蔗含杂率较低，有利于提高榨糖品质。

Claims (2)

1.一种倒喂入整秆式甘蔗收获机，其特征在于，主要包括控制系统（9）、动力系统（10）、行走系统（19）及作业系统；

所述作业系统包括初剥叶机构、夹持输送机构、切梢机构（7）、根切机构（21）、压蔗辊（8）、一级喂入机构（18）及剥叶输送系统（11）；

所述夹持输送机构包括左右两部分，呈对称分布，包括上夹持总成（6）、支撑梁（5）、下夹持总成（20）、导向轮（25）及夹持链（26），所述夹持输送机构左右两部分之间留有间距，上夹持总成（6）外侧和下夹持总成（20）外侧均加工有U形槽，导向轮（25）在电机或液压马达的驱动下旋转，夹持链（26）通过导向轮（25）安装在U形槽内，安装在下夹持总成（20）上的导向轮转速低于安装在上夹持总成（6）上的导向轮转速，甘蔗在夹持输送机构之间被夹持链（26）夹持向后输送并且尾部后倾，随后切梢机构（7）将茎秆尾梢切除，并将甘蔗向后抛送，完成初剥叶及切梢的甘蔗茎秆在压蔗辊（8）的引导下被喂入一级喂入机构（18），随后被输送至剥叶输送系统（11）；

所述夹持输送机构通过中部横梁（27）安装在收获机机架上，通过液压升降装置调节作业高度；

所述切梢机构（7）安装于上夹持总成（6）末端的机架上方，作业高度可调，并在液压马达的驱动下转动，所述压蔗辊（8）安装在切梢机构（7）后方；

所述根切机构（21）安装在下夹持总成（20）前端的机架上，通过电机或液压马达驱动；

所述初剥叶机构包括左右两部分，呈对称分布，各包括一个导向机构（1）、支撑座（2）、初剥叶辊筒（3）、螺旋扶蔗器（4）、调节螺栓（22）、链轮箱（23）及动力输入轴（24），所述初剥叶辊筒（3）及螺旋扶蔗器（4）上端均通过链轮箱（23）相连，下端均安装于支撑座（2）上，动力分别由液压马达通过动力输入轴（24）输入左右初剥叶机构，所述初剥叶机构分别安装在下夹持总成（20）的前端横梁（28）上，通过液压升降装置调节作业高度；所述初剥叶辊筒（3）为空心圆柱体结构，外侧安装有表面均匀分布钉齿的柔性套，所述螺旋扶蔗器（4）为空心圆柱体结构，圆柱体外侧焊接有螺旋叶片，其中左侧为左旋，右侧为右旋，可通过调节螺栓（22）控制左右导向机构（1）之间的张角。

2.根据权利要求1所述的倒喂入整秆式甘蔗收获机，其特征在于：所述一级喂入机构（18）包括多组输送辊筒，上下辊筒为齿轮传动，中间留有甘蔗输送通道；所述剥叶输送系统（11）包括二级喂入机构（17）、碎叶机构（16）、一级剥叶机构（15）、二级剥叶机构（14）、支撑机构（13）及输出机构（12），上下辊筒均为齿轮传动；所述一级喂入机构（18）及剥叶输送系统（11）依次安装在夹持输送机构后端。

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