CN108966852A - 一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机。该脱粒机主要由机架(1)、喂入装置(2)、一次脱粒装置(4)、二次脱粒装置、传动装置、籽粒收集装置和智能控制系统组成，喂入装置(2)、一次脱粒装置(4)、二次脱粒装置和籽粒收集装置按照从上到下的顺序依次安装在机架(1)上，传动装置使一次脱粒装置(4)、二次脱粒装置转动工作，智能控制系统检测、记录玉米果穗含水率，并控制电动机(3)的转速。本发明的脱粒机采用两次脱粒工艺，智能控制系统检测玉米果穗含水率，调节电动机(3)的转速，实现玉米的无损脱粒，脱粒机结构合理，使用方便。
Description
技术领域
本发明属于农业小区玉米收获机械技术领域，特别涉及一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机。
背景技术
中国玉米播种面积约为35000千公顷，每年玉米种子的需求量巨大。目前，玉米品种的小区育种的机械化程度极低，导致玉米种子的培育、收获以及清选大多由人工完成，工作效率低，因而间接影响了玉米种子的价格。传统的玉米收获机存在使玉米籽粒破碎、果穗掉落，损失率偏高等问题。因此，不可能直接将一般的玉米收获机作为小区玉米收获机械，需要研制出新型的玉米种子收获机。
小区玉米收获机的功能是对小区试验玉米进行采收、脱粒和测产，即要求小区玉米收获机为粒收式玉米收获机，脱粒时造成的玉米籽粒损伤很大程度上会影响后续对玉米测产时的准确度。因此，脱粒损伤率是影响小区玉米收获机性能好坏的重要参数，需要研制出新型高效无损脱粒设备，提高小区玉米收获机的性能。
由于小区玉米收获要求高，脱粒损伤小，以及国内小区玉米机械化作业研究起步较晚，现有玉米脱粒设备进行小区玉米脱粒时，存在由于结构不合理、脱粒力度难以把握导致的玉米籽粒损伤和机械脱粒效率不高等问题，需要研究出新型的小区玉米脱粒设备。
发明内容
本发明的目的是设计一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，以解决现有的小区玉米脱粒时，存在的由于结构不合理、脱粒力度难以把握导致的玉米籽粒损伤和机械脱粒效率不高等问题。
本发明的技术方案是一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，主要由机架1、喂入装置2、一次脱粒装置4、二次脱粒装置、传动装置、籽粒收集装置和智能控制系统组成，喂入装置2、一次脱粒装置4、二次脱粒装置和籽粒收集装置按照从上到下的顺序依次安装在机架1上，传动装置使一次脱粒装置4、二次脱粒装置转动工作，智能控制系统检测、记录玉米果穗含水率，并控制电动机3的转速。
所述喂入装置2主要由喂入槽201、喂料板202、弹簧Ⅰ203、夹持板204和竖板205组成，喂入槽201内表面光滑且呈半圆形，其外侧的下表面与与机架1固连，喂料板202设置于弹簧Ⅰ203、夹持板204和竖板205之下，4个弹簧Ⅰ203水平放置且垂直于竖板205，弹簧Ⅰ203的一端与竖板205固接，另一端与夹持板204固接。
所述一次脱粒装置4主要由籽粒收集槽Ⅰ401、电动机3和小脱粒辊405构成，小带轮Ⅰ410安装在双轴输出电动机3左端输出轴上，传动皮带Ⅰ402的一端连接小带轮Ⅰ410，另一端连接小带轮Ⅱ403，小带轮Ⅱ403安装在传动轴404上并带动传动轴404转动，传动轴404的一端与球铰座112铰链连接，另一端安装小脱粒辊405，使小脱粒辊405按照输送玉米果穗前进的方向转动，小脱粒辊405的表面有“W”形脱粒纹，小脱粒辊405两端套装滑座408，滑座408在安装架409内表面可上下滑动，安装架409固接于机架1上，弹簧Ⅱ407安装在调整螺栓406与滑座408之间，小筛网411安装于喂料板202中部，籽粒收集槽401位于小筛网411的下方。
所述小脱粒辊405的“W”形脱粒纹之间的距离为5-15mm，小脱粒辊405的材料采用橡胶或聚氨酯；所述小带轮Ⅰ410与小带轮Ⅱ403的传动比为0.6-1.0。
所述二次脱粒装置主要由电动机3、多辊差速脱粒装置5和中部喂料槽8构成，双轴输出电动机3的右侧输出轴安装带轮Ⅰ501，传动皮带Ⅱ502一端连接带轮Ⅰ501，另一端连接大带轮Ⅰ503，大带轮Ⅰ503安装在辊座轴515的一端，带轮Ⅱ504与大带轮Ⅰ503同轴，安装于辊座轴515的一端，传动皮带Ⅲ505一端连接带轮Ⅱ504，另一端连接大带轮Ⅱ506，从而形成两条辊座轴515速度的不同，2个辊座轴515安装于轴承座114的轴孔内，2个辊座轴515的两端都安装有齿轮Ⅰ517，内齿轮507、齿轮Ⅰ517和3个齿轮Ⅱ508配合，形成齿轮系，齿轮Ⅱ508为行星轮，与内齿轮507啮合并绕齿轮Ⅰ517运动，内齿轮507的外表面与内齿轮座116固接，齿轮Ⅰ517跟随辊座轴515转动，带动3个齿轮Ⅱ508绕齿轮Ⅰ517转动，“Z”形轴516的一端穿过齿轮Ⅱ508与其中心孔形成转动连接，另一端固接于辊座511上，3个运动的齿轮Ⅱ508带动辊座511绕辊座轴515转动，辊座511设置有中心孔，用于套装轴承514，轴承514与轴承端盖513配合，将辊座511承载于辊座轴515上，辊座轴515相对于布置“Z”形轴516的另一侧，安装有大齿轮509,大齿轮509与齿轮Ⅲ510啮合，转动的大齿轮509带动6个齿轮Ⅲ510转动，齿轮Ⅲ510的中心孔安装辊芯5121，6个辊芯5121均布于辊座511，齿轮Ⅲ510的转动带动各自的辊芯5121转动，使固接于辊芯5121的脱粒辊512自转，2对辊座511在进行差速转动的同时，其各自的6个脱粒辊512也在进行自转，脱粒辊512的表面有“W”形脱粒纹5122，中部喂料槽8安装在小脱粒辊405出口与2对辊座511之间处。
所述脱粒辊512的“W”形脱粒纹5122之间的距离为5-15mm，均匀布置在辊芯5121的表面，脱粒辊512的材料采用橡胶或聚氨酯；所述带轮Ⅰ501与大带轮Ⅰ503的传动比为1.0-3.0，所述带轮Ⅱ504与大带轮Ⅱ506的传动比为1.0，-3.0；所述六个脱粒辊512之间的距离为5-15mm，两个辊座轴515各自安装的脱粒辊512之间的最小距离为10-20mm；所述多辊差速脱粒装置5中差速齿轮组的脱粒辊512的转速V1与辊座511的转速V2的转速比V1：V2范围为1.5-2.7，转速比的优选值为2.0；将玉米果穗含水率分为4个等级：含水率低于15％，含水率在15-20％，含水率在20-25％，含水率在25％以上，第一级辊座轴(515)上的脱粒辊(512)的直径为140mm，其脱粒辊(512)转速对应调整到300r/min、240r/min、200r/min、180r/min。
所述籽粒收集装置主要包括脱粒辊罩6和收集筛7，脱粒辊罩6安装在脱粒辊512的外侧，收集筛7的前置挡板701和侧板705安装在脱粒辊512的下方，斜板704和大筛网702与水平面的夹角为40°～55°，斜板704下方为出粒口703。
所述大筛网702筛孔直径为10-20mm。
所述智能控制系统主要包括传感器、单片机及其相关电器装置，传感器安装在喂入槽201的内表面，检测玉米果穗含水率的变化，检测到的含水率模拟信号经由A/D转换器转换成数字信号，再将转换出的数字信号交由单片机处理，显示并记录得出的玉米果穗含水率，同时，单片机对电动机3发出指令，调节电动机3的转速。
所述传感器为电容式传感器。
本发明的所提供的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机具有以下优点：
1.本发明的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机采用两次脱粒工艺，先经过小脱粒辊405对玉米果穗少数几列玉米粒进行纵向脱粒，然后再经过多辊差速脱粒装置5进行周向脱粒，使玉米果穗不同位置的籽粒所受的力不同，即可实现无损脱粒。
2.本发明的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机采用智能控制系统检测玉米果穗含水率的变化，传感器检测到的玉米果穗含水率，通过单片机处理，对电动机3发出指令，调节电动机3的转速，通过改变电动机的转速达到改变玉米脱粒力度的变化，实现玉米的无损脱粒。检测到的玉米果穗含水率可作为小区玉米测产时的玉米果穗含水率参数，供小区玉米收获机的测产装置计算时使用。将玉米果穗含水率分为4个等级：含水率低于15％，含水率在15-20％，含水率在20-25％，含水率在25％以上，第一级辊座轴(515)上的脱粒辊(512)的直径为140mm，其脱粒辊(512)转速对应调整到300r/min、240r/min、200r/min、180r/min，以不同的玉米果穗含水率对应不同的转速，合理调整转速范围，达到避免脱粒过程的籽粒损伤的作用。
在第一级辊座轴(515)上的脱粒辊512根据玉米果穗含水率调整转速时，小脱粒辊405的转速也随着作相应调整以，达到避免脱粒过程的籽粒损伤的作用。
3.本发明的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机结构合理，使用方便，利用智能控制系统和两次脱粒结构使小区玉米实现无损脱粒。
附图说明
图1为一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机的立体结构图；
图2为机架的立体结构示意图；
图3为喂入装置立体结构图；
图4为一次脱粒装置及其传动装置立体结构示意图；
图5为小脱粒辊的立体结构示意图；
图6为二次脱粒装置及其传动装置立体结构示意图；
图7为辊座的剖视图；
图8为辊座的立体结构示意图；
图9为内齿轮系的立体结构示意图；
图10为脱粒辊自转轮系的侧视图；
图11为籽粒收集装置立体结构示意图；
图12为筛网的立体结构示意图；
图13为脱粒辊的立体结构示意图；
图14的智能控制系统流程框图；
图中标号说明如下：
1.机架，2.喂入装置，3.电动机，4.一次脱粒装置，5.多辊差速脱粒装置，6.脱粒辊罩，7.收集筛，8.中部喂料槽，
101.螺栓孔，102.矩形底座，103.竖梁Ⅰ，104.纵梁Ⅰ，105.纵梁Ⅱ，106.横梁Ⅰ，107.竖梁Ⅱ，108.竖梁Ⅲ，109.三角纵梁，110.横梁Ⅱ，111.电动机座，112.球铰座，113.纵梁Ⅲ，114.轴承座，115.斜梁，116.内齿轮座，
201.喂入槽，202.喂料板，203.弹簧Ⅰ，204.夹持板，205.竖板，
401.籽粒收集槽Ⅰ，402.传动皮带Ⅰ，403.小带轮Ⅱ，404.传动轴，405.小脱粒辊，406.调整螺栓，407.弹簧Ⅱ，408.滑座，409.安装架，410.小带轮Ⅰ，411.小筛网，
501.带轮Ⅰ，502.传动皮带Ⅱ，503.大带轮Ⅰ，504.带轮Ⅱ，505.传动皮带Ⅲ，506.大带轮Ⅱ，507.内齿轮，508.齿轮Ⅱ，509.大齿轮，510.齿轮Ⅲ，511.辊座，512.脱粒辊，5121.辊芯，5122.“W”形脱粒纹，513.轴承端盖，514.轴承，515.辊座轴，516.“Z”形轴，517.齿轮Ⅰ，
701--前置挡板，702--大筛网，703--出料口，704--斜板，705--侧板，
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
实施例
本实施例所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机见图1到图14所示。
如图1所示，本实施例所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机主要由机架1、喂入装置2、一次脱粒装置4、二次脱粒装置、传动装置、籽粒收集装置和智能控制系统组成，喂入装置2、一次脱粒装置4、二次脱粒装置和籽粒收集装置按照从上到下的顺序依次安装在机架1上，传动装置使一次脱粒装置4、二次脱粒装置转动工作，智能控制系统检测、记录玉米果穗含水率，并控制电动机3的转速。
如图2机架的立体结构示意图所示，所述机架1为矩形框架结构，矩形底座102与小区玉米收获机接触，螺栓孔101与螺栓配合，将机架1安装在小区玉米收获机上，螺纹孔101的直径为30mm，矩形底座102和螺栓孔101即构成了机架1的底框，4个竖梁Ⅰ103竖直设置，且竖梁Ⅰ103下表面与矩形底座102焊接固连，在2个竖梁Ⅰ103之间，设置不在同一水平面的纵梁Ⅰ104，2个纵梁Ⅰ104之间的垂直距离为600mm，竖梁Ⅰ103的上表面设置3个纵梁Ⅱ105，3个纵梁Ⅱ105之间水平距离为700mm，其相对于矩形底座102的距离不小于950mm，3个纵梁Ⅱ105的编号从左往右分别是1号梁、2号梁和3号梁，2个横梁Ⅰ106水平布置，且相距700mm，与竖梁Ⅰ103上表面焊接固连，2个竖梁Ⅱ107设置于纵梁Ⅱ105的2号梁的上表面，2个竖梁Ⅲ108相距200mm，设置于纵梁Ⅱ105的3号梁的上表面，三角纵梁109设置于2个竖梁Ⅲ108的上表面，长度为200mm，2个横梁Ⅱ110设置于竖梁Ⅱ107和竖梁Ⅲ108之间，电动机座111是一个长300mm,宽200mm的矩形框，通过螺栓连接，将电动机3固定于机架1上，竖梁Ⅱ107的上表面焊接有纵梁Ⅲ113，球铰座112即焊接于纵梁Ⅲ113上表面的后端，4个轴承座114分两对固连于横梁Ⅰ106左侧的上表面，两对轴承座之间的距离不小于400mm，且轴孔直径为40mm，内齿轮座116与横梁Ⅰ106的内侧面固连，内齿轮座116呈半月形，可以容纳内齿轮，内齿轮的外直径为140mm，斜梁115与水平面的角度为40°～60°，与2个纵梁Ⅰ104的内表面接触并固接。整机的机架1的长度不小于1065mm，宽度大约为938mm，高度为900mm。
如图3的喂入装置立体结构图所示，所述喂入装置2主要由喂入槽201、喂料板202、弹簧Ⅰ203、夹持板204和竖板205组成，喂入槽201内表面光滑且呈半圆形,其外侧的下表面与与机架1的三角纵梁109的上斜面固连，可以实现玉米果穗的径向喂入，在喂入槽的内表面设置有电容式传感器，将玉米果穗的含水率测出，并形成控制回路，对后续的玉米脱粒过程进行损伤控制，喂料板202设置于2个横梁Ⅱ110之间，并在弹簧Ⅰ203、夹持板204和竖板205之下，4个弹簧Ⅰ203水平放置且垂直于竖板205，弹簧Ⅰ203的一端与竖板205固接，另一端与夹持板204固接，夹持板204夹持住喂入的玉米果穗。
如图4的一次脱粒装置及其传动装置立体结构示意图和图5的小脱粒辊的立体结构示意图所示，所述一次脱粒装置4主要由籽粒收集槽Ⅰ401、电动机3和小脱粒辊405构成，双轴输出电动机3提供动力，小带轮Ⅰ410安装在双轴输出电动机3左端输出轴上，传动皮带Ⅰ402的一端连接小带轮Ⅰ410，另一端连接小带轮Ⅱ403，两带轮的传动比为0.8，即增速传动，小带轮Ⅱ403安装在传动轴404上并带动传动轴404转动，传动轴404的一端与球铰座112铰链连接，另一端安装小脱粒辊405，使小脱粒辊405按照输送玉米果穗前进的方向转动，玉米果穗运动到小脱粒辊405处，旋转的小脱粒辊405继续拉动玉米果穗前进，同时在小脱粒辊405表面的“W”形脱粒纹的作用下，对玉米果穗沿轴向进行脱粒，小脱粒辊405的长度为200mm，直径为50mm，小脱粒辊405的表面有“W”形脱粒纹，小脱粒辊405两端套装滑座408，滑座408在安装架409内表面可上下滑动，安装架409固接于机架1的纵梁Ⅲ113的上表面上，弹簧Ⅱ407安装在调整螺栓406与滑座408之间，弹簧Ⅱ407与调整螺栓406配合，可调整小脱粒辊405的上下位置，并可适应喂入玉米果穗的直径大小，小筛网411安装于喂料板202中部，籽粒收集槽401位于小筛网411的下方，小脱粒辊405脱下的玉米籽粒经由小筛网411和籽粒收集槽401被收集。
所述小脱粒辊405的“W”形脱粒纹之间的距离为5-15mm，在本实施例中，“W”形脱粒纹之间的距离为10mm，小脱粒辊405的材料采用橡胶或聚氨酯；所述小带轮Ⅰ410与小带轮Ⅱ403的传动比为0.6-1.0，在本实施例中，所述小带轮Ⅰ410与小带轮Ⅱ403的传动比为0.8。
如图6的二次脱粒装置及其传动装置立体结构示意图、图7的辊座的剖视图、图8的辊座的立体结构示意图、图9的内齿轮系的立体结构示意图、图10的脱粒辊自转轮系的侧视图所示，所述二次脱粒装置主要由电动机3、多辊差速脱粒装置5和中部喂料槽8构成，双轴输出电动机3的右侧输出轴安装带轮Ⅰ501，传动皮带Ⅱ502一端连接带轮Ⅰ501，另一端连接大带轮Ⅰ503，带传动的传动比为2.0，即为减速传动，大带轮Ⅰ503安装在辊座轴515的一端，带轮Ⅱ504与大带轮Ⅰ503同轴，安装于辊座轴515的一端，传动皮带Ⅲ505一端连接带轮Ⅱ504，另一端连接大带轮Ⅱ506，两组带传动的传动比相同，传动比为2.0，从而形成两条辊座轴515速度的不同，对玉米果穗形成差速脱粒，2个辊座轴515安装于轴承座114的轴孔内，2个辊座轴515的两端都安装有齿轮Ⅰ517，齿轮分度圆直径为60mm，内齿轮507的分度圆直径为120mm，内齿轮507、齿轮Ⅰ517和3个齿轮Ⅱ508配合，形成齿轮系，齿轮Ⅱ508为行星轮，与内齿轮507啮合并绕齿轮Ⅰ517运动，内齿轮507的外表面与内齿轮座116固接，因此，内齿轮507是固定的，齿轮Ⅰ517跟随辊座轴515转动，带动3个齿轮Ⅱ508绕齿轮Ⅰ517转动，3个齿轮Ⅱ508中心的孔的直径为15mm，“Z”形轴516的一端穿过齿轮Ⅱ508与其中心孔形成转动连接，另一端固接于辊座511上，3个运动的齿轮Ⅱ508带动辊座511绕辊座轴515转动，辊座511设置有中心孔，用于套装轴承514，轴承514与轴承端盖513配合，将辊座511承载于辊座轴515上，辊座轴515相对于布置“Z”形轴516的另一侧，安装有大齿轮509,大齿轮509与齿轮Ⅲ510啮合，转动的大齿轮509带动6个齿轮Ⅲ510转动，齿轮Ⅲ510的中心孔安装辊芯5121，6个辊芯5121均布于辊座511，齿轮Ⅲ510的转动带动各自的辊芯5121转动，使固接于辊芯5121的脱粒辊512自转，因此，二次脱粒的过程中，2对辊座511在进行差速转动的同时，其各自的6个脱粒辊512也在进行自转，将从中部喂料槽8落入脱粒辊罩6内的玉米果穗进行二次脱粒，脱粒辊512的表面有“W”形脱粒纹，中部喂料槽8安装在小脱粒辊405出口与2对辊座511之间处。
如图13的脱粒辊的立体结构示意图所示，所述脱粒辊512的“W”形脱粒纹5122之间的距离为5-15mm，在本实施例中，“W”形脱粒纹5122之间的距离为10mm，均匀布置在辊芯5121的表面，其辊芯5121直径为120mm，脱粒辊512的直径为140mm，为保证脱粒时对籽粒的损伤小，脱粒辊512的材料采用橡胶或聚氨酯；所述带轮Ⅰ501与大带轮Ⅰ503的传动比为1.0-3.0，所述带轮Ⅱ504与大带轮Ⅱ506的传动比为1.0，-3.0，在本实施例中，所述带轮Ⅰ501与大带轮Ⅰ503的传动比为2.0，所述带轮Ⅱ504与大带轮Ⅱ506的传动比为2.0；所述六个脱粒辊512之间的距离为5-15mm，两个辊座轴515各自安装的脱粒辊512之间的最小距离为10-20mm，在本实施例中，六个脱粒辊512之间的距离为15mm，两个辊座轴515各自安装的脱粒辊512之间的最小距离为20mm，只有当玉米脱粒完成时，玉米穗轴才能从两个脱粒辊512之间掉落到大筛网702中；所述多辊差速脱粒装置5中差速齿轮组的脱粒辊512的转速V1与辊座511的转速V2的转速比V1：V2范围为1.5-2.7，在本实施例中，转速比为2.0。整机配置额定功率为2.2kW的电机3，通过一系列传动关系，以电机额定转速计算，到达第一级辊座轴(515)上的脱粒辊512的额定转速为300r/min，将检测到玉米果穗含水率分为4个等级：含水率低于15％，含水率在15-20％，含水率在20-25％，含水率在25％以上，其脱粒辊512对应调整到转速为300r/min、240r/min、200r/min、180r/min，以不同的玉米果穗含水率对应不同的转速，合理调整转速范围，达到避免脱粒过程的籽粒损伤的作用。第二级辊座轴(515)上的脱粒辊(512)的转速也随着作相应调整以，达到避免脱粒过程的籽粒损伤的作用。
在第一级辊座轴(515)上的脱粒辊512根据玉米果穗含水率调整转速时，小脱粒辊405的转速也随着作相应调整，以达到避免脱粒过程的籽粒损伤的作用。
如图11的籽粒收集装置立体结构示意图和图12的筛网的立体结构示意图所示，所述籽粒收集装置主要包括脱粒辊罩6和收集筛7，脱粒辊罩6安装在脱粒辊512的外侧，避免脱粒装置内落入杂物，也防止脱粒过程玉米籽粒的飞溅，收集筛7的前置挡板701和侧板705安装在脱粒辊512的下方，大筛网702和斜板704配合，将玉米籽粒和玉米穗轴分离，斜板704和大筛网702与水平面的夹角为40°～55°，斜板704下方为出粒口703，利于玉米籽粒和玉米穗轴在自身重力作用下滑落收集，大筛网702收集玉米穗轴，玉米籽粒经过斜板704进入出粒口703，出料口703后续连接玉米清选装置和小区玉米测产装置。
所述大筛网702筛孔直径为10-20mm。在本实施例中，大筛网702筛孔直径为15mm，利于玉米穗轴和玉米籽粒的分离。
如图14的智能控制流程框图所示，所述智能控制系统主要包括传感器、单片机及其相关电器装置，在本实施例中，所述传感器为电容式传感器，单片机型号为STC15W408S。电容式传感器安装在喂入槽201的内表面，检测玉米果穗含水率的变化，检测到的含水率模拟信号经由A/D转换器转换成数字信号，再将转换出的数字信号交由单片机处理，显示并记录得出的玉米果穗含水率，得出的玉米果穗含水率信息可作为小区玉米测产时需要测量的玉米果穗含水率参数，同时，单片机对电动机3发出指令，调节电动机3的转速，通过改变电动机3的转速达到改变玉米脱粒力度的变化，实现玉米的无损脱粒。
本实施例所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机工作时，启动双输出轴电动机3空载运转，待整机运行平稳后，将采摘到的玉米果穗经由喂入槽201喂入，同时，电容式传感器检测出玉米果穗的含水率，通过单片机系统对电动机3作出反馈，调整电动机3的脱粒转速，使脱粒转速在一个合适范围，降低因为脱粒力度过大导致的玉米籽粒破损。喂入的玉米果穗滑落到夹持板204处，被其夹持住送入旋转的小脱粒辊405，对玉米果穗进行纵向脱粒，脱下的玉米粒经由小筛网411和籽粒收集槽401落入到出料口703，玉米果穗经过中部喂料槽8滚落到二次脱粒装置中，由差速转动的辊座511配合自转的脱粒辊512对玉米果穗进行周向脱粒，由于两脱粒辊512之间的间隙较小，当玉米果穗未完成脱粒之前，玉米穗轴不会掉落到大筛网702上的，直到玉米果穗完全脱粒后，玉米籽粒和玉米穗轴一起掉入大筛网702上进行分离，玉米籽粒被收集之后送到后续的清选和测产装置中，玉米穗轴被清理出脱粒机。
本发明所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机适用于小区玉米收获机的玉米脱粒环节。
本发明所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机采用两次脱粒工艺，先经过小脱粒辊405对玉米果穗少数几列玉米粒进行纵向脱粒，然后再经过多辊差速脱粒装置5进行周向脱粒，使玉米果穗不同位置的籽粒所受的力不同，即可实现无损脱粒。
本发明所述的智能控制系统检测玉米果穗含水率的变化，传感器检测到的玉米果穗含水率，通过单片机处理，对电动机3发出指令，调节电动机3的转速，通过改变电动机的转速达到改变玉米脱粒力度的变化，实现玉米的无损脱粒。检测到的玉米果穗含水率可作为小区玉米测产时的玉米果穗含水率参数，供小区玉米收获机的测产装置计算时使用。
本发明所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机结构合理，使用方便，利用智能控制系统和两次脱粒结构使小区玉米实现无损脱粒。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：主要由机架(1)、喂入装置(2)、一次脱粒装置(4)、二次脱粒装置、传动装置、籽粒收集装置和智能控制系统组成，喂入装置(2)、一次脱粒装置(4)、二次脱粒装置和籽粒收集装置按照从上到下的顺序依次安装在机架(1)上，传动装置使一次脱粒装置(4)、二次脱粒装置转动工作，智能控制系统检测、记录玉米果穗含水率，并控制电动机(3)的转速。
2.根据权利要求1所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：所述喂入装置(2)主要由喂入槽(201)、喂料板(202)、弹簧Ⅰ(203)、夹持板(204)和竖板(205)组成，喂入槽(201)内表面光滑且呈半圆形,其外侧的下表面与与机架(1)固连，喂料板(202)设置于弹簧Ⅰ(203)、夹持板(204)和竖板(205)之下，4个弹簧Ⅰ(203)水平放置且垂直于竖板(205)，弹簧Ⅰ(203)的一端与竖板(205)固接，另一端与夹持板(204)固接。
3.根据权利要求1所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：所述一次脱粒装置(4)主要由籽粒收集槽Ⅰ(401)、电动机(3)和小脱粒辊(405)构成，小带轮Ⅰ(410)安装在双轴输出电动机(3)左端输出轴上，传动皮带Ⅰ(402)的一端连接小带轮Ⅰ(410)，另一端连接小带轮Ⅱ(403)，小带轮Ⅱ(403)安装在传动轴(404)上并带动传动轴(404)转动，传动轴(404)的一端与球铰座(112)铰链连接，另一端安装小脱粒辊(405)，使小脱粒辊(405)按照输送玉米果穗前进的方向转动，小脱粒辊(405)的表面有“W”形脱粒纹，小脱粒辊(405)两端套装滑座(408)，滑座(408)在安装架(409)内表面可上下滑动，安装架(409)固接于机架(1)上，弹簧Ⅱ(407)安装在调整螺栓(406)与滑座(408)之间，小筛网(411)安装于喂料板(202)中部，籽粒收集槽(401)位于小筛网(411)的下方。
4.根据权利要求3所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：所述小脱粒辊(405)的“W”形脱粒纹之间的距离为5-15mm，小脱粒辊(405)的材料采用橡胶或聚氨酯；所述小带轮Ⅰ(410)与小带轮Ⅱ(403)的传动比为0.6-1.0。
5.根据权利要求1所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：所述二次脱粒装置主要由电动机(3)、多辊差速脱粒装置(5)和中部喂料槽(8)构成，双轴输出电动机(3)的右侧输出轴安装带轮Ⅰ(501)，传动皮带Ⅱ(502)一端连接带轮Ⅰ(501)，另一端连接大带轮Ⅰ(503)，大带轮Ⅰ(503)安装在辊座轴(515)的一端，带轮Ⅱ(504)与大带轮Ⅰ(503)同轴，安装于辊座轴(515)的一端，传动皮带Ⅲ(505)一端连接带轮Ⅱ(504)，另一端连接大带轮Ⅱ(506)，从而形成两条辊座轴(515)速度的不同，2个辊座轴(515)安装于轴承座(114)的轴孔内，2个辊座轴(515)的两端都安装有齿轮Ⅰ(517)，内齿轮(507)、齿轮Ⅰ(517)和3个齿轮Ⅱ(508)配合，形成齿轮系，齿轮Ⅱ(508)为行星轮，与内齿轮(507)啮合并绕齿轮Ⅰ(517)运动，内齿轮(507)的外表面与内齿轮座(116)固接，齿轮Ⅰ(517)跟随辊座轴(515)转动，带动3个齿轮Ⅱ(508)绕齿轮Ⅰ(517)转动，“Z”形轴(516)的一端穿过齿轮Ⅱ(508)与其中心孔形成转动连接，另一端固接于辊座(511)上，3个运动的齿轮Ⅱ(508)带动辊座(511)绕辊座轴(515)转动，辊座(511)设置有中心孔，用于套装轴承(514)，轴承(514)与轴承端盖(513)配合，将辊座(511)承载于辊座轴(515)上，辊座轴(515)相对于布置“Z”形轴(516)的另一侧，安装有大齿轮(509),大齿轮(509)与齿轮Ⅲ(510)啮合，转动的大齿轮(509)带动6个齿轮Ⅲ(510)转动，齿轮Ⅲ(510)的中心孔安装辊芯(5121)，6个辊芯(5121)均布于辊座(511)，齿轮Ⅲ(510)的转动带动各自的辊芯(5121)转动，使固接于辊芯(5121)的脱粒辊(512)自转，2对辊座(511)在进行差速转动的同时，其各自的6个脱粒辊(512)也在进行自转，脱粒辊(512)的表面有“W”形脱粒纹(5122)，中部喂料槽(8)安装在小脱粒辊(405)出口与2对辊座(511)之间处。
6.根据权利要求5所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：所述脱粒辊(512)的“W”形脱粒纹(5122)之间的距离为5-15mm，均匀布置在辊芯(5121)的表面，脱粒辊(512)的材料采用橡胶或聚氨酯；所述带轮Ⅰ(501)与大带轮Ⅰ(503)的传动比为1.0-3.0，所述带轮Ⅱ(504)与大带轮Ⅱ(506)的传动比为1.0，-3.0；所述六个脱粒辊(512)之间的距离为5-15mm，两个辊座轴(515)各自安装的脱粒辊(512)之间的最小距离为10-20mm；所述多辊差速脱粒装置(5)中差速齿轮组的脱粒辊(512)的转速V1与辊座(511)的转速V2的转速比V1：V2范围为1.5-2.7，转速比的优选值为2.0；将玉米果穗含水率分为4个等级：含水率低于15％，含水率在15-20％，含水率在20-25％，含水率在25％以上，第一级辊座轴(515)上的脱粒辊(512)的直径为140mm，其脱粒辊(512)转速对应调整到为300r/min、240r/min、200r/min、180r/min。
7.根据权利要求1所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：所述籽粒收集装置主要包括脱粒辊罩(6)和收集筛(7)，脱粒辊罩(6)安装在脱粒辊(512)的外侧，收集筛(7)的前置挡板(701)和侧板(705)安装在脱粒辊(512)的下方，斜板(704)和大筛网(702)与水平面的夹角为40°～55°，斜板(704)下方为出粒口(703)。
8.根据权利要求7所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：所述大筛网(702)筛孔直径为10-20mm。
9.根据权利要求1所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：所述智能控制系统主要包括传感器、单片机及其相关电器装置，传感器安装在喂入槽(201)的内表面，检测玉米果穗含水率的变化，检测到的含水率模拟信号经由A/D转换器转换成数字信号，再将转换出的数字信号交由单片机处理，显示并记录得出的玉米果穗含水率，同时，单片机对电动机(3)发出指令，调节电动机(3)的转速。
10.根据权利要求9所述的一种小区玉米收获机用差速式智能无损多辊式脱粒机，其特征是：所述传感器为电容式传感器。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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