CN108243712A - 一种工业用汉麻联合收割机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农林收割机械设计技术领域,具体涉及一种工业用汉麻联合收割机的圆盘刀系统。一种工业用汉麻联合收割机的圆盘刀系统，所述的圆盘刀系统包括总动力输入带轮21、收割台主动带轮14、圆盘刀中间传动带轮7、圆盘刀传动皮带6和圆盘刀片8；总动力输入带轮安装在联合收割机原过桥下端两侧，收割台主动带轮安装在收割台过桥的下端，圆盘刀中间传动带轮安装在割晒台上，总动力输入带轮通过传动皮带与收割台主动带轮连接；收割台主动带轮为两级带轮，通过圆盘刀传动皮带与圆盘刀中间传动带轮连接。本发明首次将圆盘刀系统与割晒台结合，克服了雄麻在雌麻收获时产生堆挂影响作业的问题，进一步提高了作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及农林收割机械设计技术领域,具体涉及一种用于汉麻收割的工业用汉麻联合收割机。
背景技术
汉麻是桑科、大麻属植物，茎皮纤维长而坚韧，用以织麻布或纺线，制绳索等，种子榨油，含油量30％。果实中医称火麻仁，具有医疗作用。根据专利号201410472327.9记载的“利用汉麻修复石油烃污染土壤的方法”所述，汉麻还具有连续减少污染土壤中石油烃污染物，直至污染物含量达到国家环境标准的作用。汉麻是一年生直立草本植物，目前栽培技术成熟，具有一套系统的播种、施肥措施和科学的田间管理体系。然而汉麻雌、雄株成熟期不一致。雄株于开花末期工艺成熟，雌株则要到主茎花序中部种子成熟时才达到种子成熟。雌、雄株成熟期相差30—40天。因此，汉麻一般是分期收获的。第一次在雄株开花末期收割雄株，第二次在雌花主茎花序中部种子成熟时收割雌株。收获早晚对大麻纤维产量和品质有很大关系。据试验表明，以雄株开花期收获，纤维产量高、品质好；收获越晚，产量越高，但纤维粗硬，品质变劣；收获过早，则纤维不成熟，虽色白、柔软，但强力降低。据调查，收割应用镰刀贴地平割，随即打净麻叶，削去梢头，并按麻茎高矮粗细和成熟度分级束捆，准备沤麻。并做到当天收割、当天装筏下水沤麻。可见。我国汉麻收获生产机械化水平比较低，国内的汉麻收获工作基本由人工完成，劳动强度大、效率低，浪费率大，作业环境差，劳动力的短缺和价格的日益上涨限制了汉麻生产规模扩大的市场前景。
因此，研发一种汉麻收获机，在机械化收获汉麻籽的同时还能够将汉麻杆再利用，降低人力成本，提高汉麻利用价值，是促进我国汉麻产业发展的迫切需求。
经过检索，目前还没有汉麻收获机，仅有类似玉米、花生等收割机。但是这些收割机械都不能适用于韧性更高、雌雄分株的汉麻收割。
发明内容
本发明的目的是为解决上述问题，提供一种可用于籽粒、叶片收获、茎秆割晒同步作业的工业用汉麻联合收割机。
本发明的目的是这样实现的：
工业用汉麻联合收割机，包括驾驶室15、发动机16、联合收割机车身17、联合收割机转向轮18、联合收割机驱动轮19、联合收割机原过桥20，还包括收割装置，收割装置包括圆盘刀系统、两级过桥系统、升降纺型架系统，拨禾轮12、收割台10、割晒台9，收割装置安装在联合收割机的前端，通过联合收割机原过桥连接在联合收割机车身前端，收割装置的前半部分是拨禾轮、收割台、割晒台，拨禾轮位于收割台的上方、收割台位于割晒台上方，收割台通过收割台过桥13与联合收割机原过桥连接；割晒台通过升降纺型架系统与联合收割机原过桥连接；割晒台内还安装有圆盘刀系统。
所述的收割台为槽状结构，前端安装有割刀，拨禾轮通过拨禾轮升降油缸11和拨禾轮支架安装在收割台上方，拨禾轮为六棱形，拨禾轮支架为轴连接杆结构，拨禾轮支架第一级杆连接收割台后端，拨禾轮支架第二级杆连接拨禾轮中心；拨禾轮升降油缸一端连接拨禾轮支架第二级杆，另一端连接在收割台上。
所述的二级过桥系统为：收割台后端通过收割台过桥13与联合收割机原过桥铰连接在一起，收割台过桥13为立体槽状结构一端连接收割台，另一端连接联合收割机原过桥；收割台过桥13前端的左右两侧分别安装有两只收割台升降油缸，收割台升降油缸另一端连接在联合收割机原过桥的底端，收割台内安装有推运器，推运器将割刀割下的麻穗、叶片由推运器送入收割台过桥13，收割台过桥13上安装有链耙，链耙将麻穗、叶片送入联合收割机原过桥。
所述的升降纺型架系统包括割晒台升降架支架、割晒台升降架下连杆1、割晒台升降油缸2、中心连接架3、割晒台升降架上连杆4；割晒台升降架支架为矩形框架，下端有两个连接端，连接在联合收割机原过桥的底端，上端有两个孔，通过安装在联合收割机原过桥中段的定位螺丝固定割晒台升降架支架；割晒台升降架上连杆有两个连接臂，在左右两侧分别铰连接晒割台和割晒台升降架支架上端，割晒台升降架上连杆的两个连接臂靠晒割台一侧通过连接杆连接；割晒台升降架上连杆有两个连接臂中均有滑槽；割晒台升降架下连杆有两个连接臂，在左右两侧分别连接晒割台和割晒台升降架支架下端，割晒台升降架下连杆的两个连接臂靠晒割台一侧通过连接杆连接；割晒台升降架下连杆有两个连接臂中均有滑槽；割晒台升降油缸底端铰连接在割晒台升降架支架底端，顶端安装在割晒台升降架上连杆的两个滑槽内；中心连接架安装在割晒台升降架支架中端，为目字形结构，割晒台升降油缸套装在中心连接架内部。
所述的割晒台升降架上连杆的两臂靠近割晒台升降架支架一侧有一圆形凸起，凸起上有通孔，收割台升降油缸通过该通孔连接收割台升降油缸两端的机构。
所述的圆盘刀系统包括总动力输入带轮21、收割台主动带轮14、圆盘刀中间传动带轮7、圆盘刀传动皮带6和圆盘刀片8；总动力输入带轮安装在联合收割机原过桥下端两侧，收割台主动带轮安装在收割台过桥的下端，圆盘刀中间传动带轮安装在割晒台上，总动力输入带轮通过传动皮带与收割台主动带轮连接；收割台主动带轮为两级带轮，通过圆盘刀传动皮带与圆盘刀中间传动带轮连接，圆盘刀中间传动带轮通过轴驱动与圆盘刀片连接并实现刀片旋转功能。
本发明的有益效果在于：
本发明通过结构设计采用拨禾轮与收割台、晒割台配合的方式能够在保证汉麻籽完整性前提下实现叶籽分离，提高了收获率并降低了含杂率，同时实现了茎秆的定长切断，定点成趟，实现了工业用汉麻脱粒、叶片收集与茎秆割晒同步作业，一机多用的功效，提高了作业效率。该机器使用便捷，能够连续高密度作业，机械化程度高，收获效率高，降低了人工生产强度，提高了资源综合利用率，为汉麻的深加工利用提供了可靠的设备保障。
本发明首次将圆盘刀系统与割晒台结合，克服了雄麻在雌麻收获时产生堆挂影响作业的问题，进一步提高了作业效率。通过升降纺型架系统使割台和割晒台更有效的配合，极大的节约了作业空间。
附图说明
图1为工业用汉麻联合收割机整体结构示意图。
图2为收割台过桥示意图。
图3为中心连接架示意图。
图4为割晒台升降架支架示意图。
图5为割晒台升降架上连杆示意图。
图6为割晒台升降架下连杆示意图。
图7为割晒台升降架定位螺丝示意图。
图8为圆盘刀示意图。
图9为切割台割刀离汉麻穗尖的距离h与收获机行进速度V的关系示意图。
图10为拨禾轮旋转角速度w1与收获机运行速度V的关系示意图。
图11为推运器传送带、链耙运送速度v与收获机运行速度V的关系示意图。
图12为圆盘刀旋转角速度w2与收获机运行速度V的关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1
如图1所示，为本发明的结构示意图，工业用汉麻联合收割机，包括驾驶室15、发动机16、联合收割机车身17、联合收割机转向轮18、联合收割机驱动轮19、联合收割机原过桥20，还包括收割装置，收割装置包括圆盘刀系统、两级过桥系统13、升降纺型架系统，拨禾轮12、收割台10、割晒台9，收割装置安装在联合收割机的前端，通过联合收割机原过桥连接在联合收割机车身前端，收割装置的前半部分是拨禾轮、收割台、割晒台，拨禾轮位于收割台的上方、收割台位于割晒台上方，收割台通过两级过桥系统与联合收割机原过桥连接；割晒台通过升降纺型架系统与联合收割机原过桥连接；割晒台内还安装有圆盘刀系统。本发明及其主体为收获机，由发动机提供总动力，驱动工业用汉麻联合收割机正常的运动，动力源通过轮传递方式传递到总动力输入带轮，同时带动圆盘刀、推运器、链耙的传动。传动方向与机器前进方向相反。收割装置同时实现叶籽的收集和分离以及茎秆的切割功能。
所述的收割台为槽状结构，前端安装有割刀，拨禾轮通过拨禾轮升降油缸11和拨禾轮支架安装在收割台上方，拨禾轮为六棱形，拨禾轮支架为轴连接杆结构，拨禾轮支架第一级杆连接收割台后端，拨禾轮支架第二级杆连接拨禾轮中心；拨禾轮升降油缸一端连接拨禾轮支架第二级杆，另一端连接在收割台上。收割装置的拨禾轮强行拨开汉麻籽周围的叶片，收割台前端的割刀将汉麻穗尖10-40cm部分的籽粒和叶片割下进入收割台的收集槽内。
收割台为簸箕型结构，在收割台前端有割刀，割刀所在平面与簸箕型地面呈-5°到-30度夹角。
所述的二级过桥系统为：收割台后端通过收割台过桥13(如图2所示)与联合收割机原过桥铰连接在一起，收割台过桥13为立体槽状结构一端连接收割台，另一端连接联合收割机原过桥；收割台过桥13前端的左右两侧分别安装有两只收割台升降油缸，收割台升降油缸另一端连接在联合收割机原过桥的底端，收割台内安装有推运器，推运器将割刀割下的麻穗、叶片由推运器送入收割台过桥13，收割台过桥13上安装有链耙，链耙将麻穗、叶片送入联合收割机原过桥。收集槽内的推运器将籽粒和叶片送入两级过桥系统的收割台过桥部分，收割台过桥和联合收割机原过桥内都安装有链耙，链耙将籽粒和叶片耙进滚筒进行脱粒，将籽粒送入粮仓，叶片送入尾部网箱实现了筛分脱离过程。收割台和拨禾轮分别由收割台升降油缸和拨禾轮升降油缸支撑并调整高度。
所述的升降纺型架系统包括割晒台升降架支架(如图4所示)、割晒台升降架下连杆1(如图6所示)、割晒台升降油缸2、中心连接架3(如图3所示)、割晒台升降架上连杆4(如图5所示)；割晒台升降架支架为矩形框架，下端有两个连接端，连接在联合收割机原过桥的底端，上端有两个孔，通过安装在联合收割机原过桥中段的定位螺丝(如图7所示)固定割晒台升降架支架；割晒台升降架上连杆有两个连接臂，在左右两侧分别铰连接晒割台和割晒台升降架支架上端，割晒台升降架上连杆的两个连接臂靠晒割台一侧通过连接杆连接；割晒台升降架上连杆有两个连接臂中均有滑槽；割晒台升降架下连杆有两个连接臂，在左右两侧分别连接晒割台和割晒台升降架支架下端，割晒台升降架下连杆的两个连接臂靠晒割台一侧通过连接杆连接；割晒台升降架下连杆有两个连接臂中均有滑槽；割晒台升降油缸底端铰连接在割晒台升降架支架底端，顶端安装在割晒台升降架上连杆的两个滑槽内；中心连接架安装在割晒台升降架支架中端，为目字形结构，割晒台升降油缸套装在中心连接架内部。所述的割晒台升降架上连杆的两臂靠近割晒台升降架支架一侧有一圆形凸起，凸起上有通孔，收割台升降油缸通过该通孔连接收割台升降油缸两端的机构。晒割台的支撑和高度调整是通过升降纺型架实现的，割晒台升降架下连杆用于固定晒割台底端位置并提供支点，割晒台升降架上连杆用于调整割晒台的角度，同时保证收割台升降油缸有足够的空间来调整收割台位置。
所述的圆盘刀系统包括总动力输入带轮21、收割台主动带轮14、圆盘刀中间传动带轮7、圆盘刀传动皮带6和圆盘刀片8(如图8所示)；总动力输入带轮安装在联合收割机原过桥下端两侧，收割台主动带轮安装在收割台过桥的下端，圆盘刀中间传动带轮安装在割晒台上，总动力输入带轮通过传动皮带与收割台主动带轮连接；收割台主动带轮为两级带轮，通过圆盘刀传动皮带与圆盘刀中间传动带轮连接，圆盘刀中间传动带轮通过轴驱动与圆盘刀片连接并实现刀片旋转功能。本发明的割晒台也为簸箕型，收割台底部与晒割台顶部的曲线为相互配合的曲线，在收获机停止工作后可以合在一起，避免灰尘杂质水渍等对机械系统的影响。割晒台前端也有割刀，在机器行进过程中割刀强行将茎秆隔断送入割晒台，割晒台内部有圆盘形刀具，刀具通过轮传动和轴传动带动旋转切割并拨动堆挂的雄麻叶片部分，晒割台将汉麻的根茎隔断后，由晒割台内部的传送带推送至机器的左侧，并达成成趟放置的效果。
实施例2
与实施例1的技术方案相同，区别在于切割台割刀离汉麻穗尖的距离h与收获机行进速度V的关系为：
3.3V+6.7≥h≥2.2V+7.8，其中10m/s≥V≥1m/s，h单位为cm。如图9所示。
在此关系内能够保证机器最高效的收获汉麻籽，尽可能不使汉麻籽遗落。
进一步优选的h＝2.5V+7.5，在此状态下，能够达到机器的最佳运行收获状态，即最节约能源且收割效率最高。
最优选方案即h＝2.5V+7.5，进一步V＝1.25。
实施例3
与实施例1的技术方案相同，区别在于拨禾轮旋转角速度w1与收获机运行速度V的关系为：
1.67V2+18.33≥w1≥V2+14，4m/s≥V≥1m/s，w1单位为转/min。如图10所示。
在此范围内的能够有效保证籽粒不会因传送速度过慢产生堆积也不会因传送速度过快造成空转，浪费能量。
最优选方案即w1＝1.143V2+14.857,进一步V＝2.5。
实施例4
与实施例1的技术方案相同，区别在于此处推运器传送带、链耙运送速度v与收获机运行速度V的关系为：
1.33V2-0.83V+0.5≥v，6m/s≥V≥1m/s，v单位为m/s。如图11所示。
在此范围内的能够有效保证籽粒不会因传送速度过慢产生堆积也不会因传送速度过快造成空转，浪费能量。
最优选方案V＝2.5，v＝3m/s。
实施例5
与实施例1的技术方案相同，区别在于圆盘刀旋转角速度w2与收获机运行速度V的关系为：
3.7V+6.3≥w2，3m/s≥V≥1m/s,w2单位为转/min，如图12所示。
最优选方案V＝2.5，w2为15转/min。
在此范围内的能够有效保证收割过程不会因旋转速度过慢产生堆挂也不会因传送速度过快造成空转，浪费能量。
工业用汉麻复合收获机设计了上下割台、双过桥结构，在收获机前部设计安装了两个割台，上部是幅宽280cm的子粒和叶片收获割台，下部是幅宽280cm的茎秆割晒割台，收获割台作业高度180-260cm，割晒割台作业高度5-50cm。收获机动力驱动双割台复合作业，完成籽粒和叶片收获以及茎杆割晒。该机是申请人自行设计研制的工业用汉麻复合式收获机，通过数百次试验和2400亩工业用汉麻的收获作业，验证了该机设计合理、技术先进、性能可靠、作业效率高，解决了工业用汉麻籽粒、叶片收获，茎杆割倒、放趟不能同步作业的难题，属国内首创。其工作原理是：以约翰迪尔1048型收获机作为动力驱动双割台工作，收获割台先将工业用汉麻穗尖10-40cm部分收获，通过一级过桥、二级过桥，送入滚筒进行脱粒，经过筛选后分别将子粒送入粮仓、叶片送入尾部网箱。与此同时，割晒割台将工业用汉麻茎根部割断，由输送带将割断的茎杆推送至收获机左侧，成趟放置在高度10cm的割茬上部，进行后期的雨露、自然浸沤、脱胶以及晾晒等，实现了工业用汉麻脱粒、叶片收集与茎秆割晒同步作业。对于上述方案而言，最简单的变化既是在实现机械功能时对机械结构进行本领域技术人员可直接得到的变化。
Claims (6)
1.一种工业用汉麻联合收割机，包括驾驶室(15)、发动机(16)、联合收割机车身(17)、联合收割机转向轮(18)、联合收割机驱动轮(19)、联合收割机原过桥(20)，其特征在于：还包括收割装置，收割装置包括圆盘刀系统、两级过桥系统、升降纺型架系统，拨禾轮(12)、收割台(10)、割晒台(9)，收割装置安装在联合收割机的前端，通过联合收割机原过桥连接在联合收割机车身前端，收割装置的前半部分是拨禾轮、收割台、割晒台，拨禾轮位于收割台的上方、收割台位于割晒台上方，收割台通过收割台过桥(13)与联合收割机原过桥连接；割晒台通过升降纺型架系统与联合收割机原过桥连接；割晒台内还安装有圆盘刀系统。
2.根据权利要求1所述的一种工业用汉麻联合收割机，其特征在于：所述的收割台为槽状结构，前端安装有割刀，拨禾轮通过拨禾轮升降油缸(11)和拨禾轮支架安装在收割台上方，拨禾轮为六棱形，拨禾轮支架为轴连接杆结构，拨禾轮支架第一级杆连接收割台后端，拨禾轮支架第二级杆连接拨禾轮中心；拨禾轮升降油缸一端连接拨禾轮支架第二级杆，另一端连接在收割台上。
3.根据权利要求2所述的一种工业用汉麻联合收割机，其特征在于：所述的二级过桥系统为：收割台后端通过收割台过桥(13)与联合收割机原过桥铰连接在一起，收割台过桥为立体槽状结构一端连接收割台，另一端连接联合收割机原过桥；收割台过桥前端的左右两侧分别安装有两只收割台升降油缸，收割台升降油缸另一端连接在联合收割机原过桥的底端，收割台内安装有推运器，推运器将割刀割下的麻穗、叶片由推运器送入收割台过桥，收割台过桥上安装有链耙，链耙将麻穗、叶片送入联合收割机原过桥。
4.根据权利要求3所述的一种工业用汉麻联合收割机，其特征在于：所述的升降纺型架系统包括割晒台升降架支架、割晒台升降架下连杆(1)、割晒台升降油缸(2)、中心连接架(3)、割晒台升降架上连杆(4)；割晒台升降架支架为矩形框架，下端有两个连接端，连接在联合收割机原过桥的底端，上端有两个孔，通过安装在联合收割机原过桥中段的定位螺丝固定割晒台升降架支架；割晒台升降架上连杆有两个连接臂，在左右两侧分别铰连接晒割台和割晒台升降架支架上端，割晒台升降架上连杆的两个连接臂靠晒割台一侧通过连接杆连接；割晒台升降架上连杆有两个连接臂中均有滑槽；割晒台升降架下连杆有两个连接臂，在左右两侧分别连接晒割台和割晒台升降架支架下端，割晒台升降架下连杆的两个连接臂靠晒割台一侧通过连接杆连接；割晒台升降架下连杆有两个连接臂中均有滑槽；割晒台升降油缸底端铰连接在割晒台升降架支架底端，顶端安装在割晒台升降架上连杆的两个滑槽内；中心连接架安装在割晒台升降架支架中端，为目字形结构，割晒台升降油缸套装在中心连接架内部。
5.根据权利要求4所述的一种工业用汉麻联合收割机，其特征在于：所述的割晒台升降架上连杆的两臂靠近割晒台升降架支架一侧有一圆形凸起，凸起上有通孔，收割台升降油缸通过该通孔连接收割台升降油缸两端的机构。
6.根据权利要求5所述的一种工业用汉麻联合收割机，其特征在于：所述的圆盘刀系统包括总动力输入带轮(21)、收割台主动带轮(14)、圆盘刀中间传动带轮(7)、圆盘刀传动皮带(6)和圆盘刀片(8)；总动力输入带轮安装在联合收割机原过桥下端两侧，收割台主动带轮安装在收割台过桥的下端，圆盘刀中间传动带轮安装在割晒台上，总动力输入带轮通过传动皮带与收割台主动带轮连接；收割台主动带轮为两级带轮，通过圆盘刀传动皮带与圆盘刀中间传动带轮连接，圆盘刀中间传动带轮通过轴驱动与圆盘刀片连接并实现刀片旋转功能。
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