CN110583242B - 一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台 - Google Patents

一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台 Download PDF

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Abstract

本发明涉及到一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，属于农业机械技术领域，包括切割器1、拨禾装置2、分禾器3、切割器驱动装置4、掰穗装置5、秸秆输送搅龙6、传动系统7、挂接系统8、果穗输送系统9、秸秆切碎输送装置10等，其特征在于：所述的掰穗装置5由一对拉茎切碎机构12置于这对输送辊下方的一对掰穂机构13（挡穗板）组成；该机构与收获机械的主机连接，与地面成前高后低的倾斜状态配置；玉米经过拉茎切碎辊、搅龙和秸秆切碎输送装置中切碎装置的三次切割；果穗在到达掰穗机构12下方，掰穗板对果穗施加侧向向下推力，果穗产生弯曲折断脱离植株完成掰穗，果穗掉落后经拨禾轮拨到果穗输送系统9输送到果穗仓，完成作业过程。

Description

一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台
技术领域
本发明涉及一种适用于安装在玉米收获机上的玉米摘穗装置，属于玉米收获机械技术领域。
背景技术
摘穗装置是玉米收获机的关键工作部件，目前按工作原理可分为辊式和板式两种。板式摘穗装置属于被动型摘穗，是通过挡穗板卡住玉米果穗的根部，由拉茎辊强行将玉米茎秆拉断以实现摘穗的目的。该装置容易造成断茎、堵塞的问题。辊式的工作原理是靠输送辊对玉米茎秆和果穗的拉伸与挤压作用完成摘穗作业。现有辊式摘穗装置中，大多数输送辊采用表面附加螺旋凸棱的结构，对果穗根部产生挤压和揉搓的作用力，极易啃伤玉米穗，无法根本上解决输送辊对玉米穗的挤压与啃伤作用。要想解决这一难题，有必要探寻新原理和新装置。
研究发现，人们进行玉米摘穗采用的是使果穗弯曲折断，并且由于人手的特殊材料构成，对玉米果穗的挤压力很小，不会产生损伤玉米现象，成为玉米摘穗新方法研究的基础。
发明内容
本发明的目的是提供一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台,以克服现有技术的缺点。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：借助仿生学研究的成果，着眼于摘穗方法的创新，通过模仿人工摘玉米穗工作的原理，已经设计出了掰穂方式玉米收获机，尤其是发明出了适合特种玉米（鲜食玉米和种业玉米等）的收获机械，但为了适应倒伏玉米又专门发明了一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台。
结合附图，说明如下：一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，包括切割器1、拨禾装置2、.分禾器3、切割器驱动装置4、掰穗装置5、秸秆输送搅龙6、传动系统7、挂接系统8、果穗输送系统9、秸秆切碎输送装置10等，其特征在于：所述的掰穗装置5有一对拉茎切碎机构12置于这对输送辊下方的一对掰穂机构13（挡穗板）组成；工作时，该机构与收获机械的主机连接，并且与地面成前高后低的倾斜状态配置；所述的茎秆拨送机构是由上倒下多层拨禾装置（或拨禾链或拨禾轮）组成，边行的拨禾轮为伸缩杆齿式机构，一方面不影响拨禾效果，另一方面减小横向尺寸，避免相邻拨禾轮之间的干涉以及对小行距玉米的适应，该机构设置于掰穗单元前方，用于疏导并强制玉米植株顺利进入掰穂机构顺利掰穂；上层拨禾轮疏导玉米植株，下层拨禾轮除了协助上拨禾轮疏导玉米植株外，还肩负着将落下的玉米果穗输送到果穗输送装置中；工作时，玉米植株被切割装置切断的同时由夹持装置引导进入由拉茎切碎机构12和掰穂机构13组成的辊板结合式掰穗单元，使玉米植株一面被拉茎切碎机构12拉茎的同时被切碎并被抛送到后面的秸秆收集搅龙中输送到风机被进一步切碎后抛送到机器后面的秸秆收集箱临时储存或者抛洒在田间进行秸秆还田；果穗在到达掰穗机构12下方时掰穗板接触果穗，并对果穗施加侧向向下推力，使果穗产生弯曲折断脱离植株完成掰穗，果穗掉落到下面被下拨禾轮拨到果穗输送系统9最后输送到果穗仓，完成作业过程。
所述的掰穗装置5，由间隙调节机构11、拉茎切碎机构12、掰穂机构13、掰穂传动箱14组成，拉茎切碎机构12又由输送导锥、辊体和切刀片组成，实现拉茎的同时，对秸秆进行切碎，拉茎切碎机构与地面的倾角0-180°，辊体直径10-1000mm，长度1-2000mm，刀片数量1-100把，刀片形状方案一直刀，长度1-2000mm，宽度1-500mm，厚度1-300mm；方案二由（y = -8.2914x2 + 45.542x + 21.452）组成的一族曲线形成的刀刃口形状。
所述的掰穂机构13，由一组配合拉茎切碎机构12完成掰穗的掰穗挡板构成，掰穗挡板布置方案一，对称布置；方案二交错布置（可以在一侧掰穗挡板处加装挡穗装置，挡穗装置）；两板间距1-500mm可以调整，交错高度距离1-500mm可调，以适应各种玉米生长状态。
所述的拉茎切碎机构12，是一对拉茎切碎刀辊相对布置，其运转方式是互为正、逆时针向外旋转，两辊间距1-500mm可调，调整是通过间隙调节机构11进行调整，以适应不同玉米植株粗细。
所述的拨禾装置2，由1-5组拨禾装置从上到下分层组成，方案一采用拨禾链拨送玉米植株和果穗，方案二采用拨禾轮拨送玉米植株和果穗，拨禾轮轮齿是形状为（y =24.158x2 - 152.73x + 181.78）的钢（圆、方）管和槽管，边行拨禾轮轮齿为弹齿式，拨轮拨齿外缘直径1-1000mm，两相邻配对拨禾轮距离1-1000mm，导齿凸轮采用1-10层导向结构，各层前后位置方案一相同位置，方案二前后错开，上层较下层向前探出一定距离，各层间距与拨禾轮拨块相适应，各层凸块导向结构采用（y = -1.145x2 + 7.485x + 37.72 至y = -1.5608x2 + 7.9713x + 40.806等）一族曲线族组成，其运转方向为向内转拨入秸秆和果穗；各层拨禾装置距离1-500mm。
所述的秸秆输送搅龙6，由搅龙体和切刀组成，搅龙体专门接收拉茎切碎机构12抛送过来的经过第一次切碎的秸秆并向前推送到秸秆切碎输送装置10中，搅龙上安装的刀片对没切碎的秸秆进行二次切碎，刀片刃口为（y = -24.085x2 + 189.84x + 130.94 ）构成。
所述的秸秆切碎输送装置10，由叶轮抛送装置15和切碎装置16组成，与秸秆输送搅龙6同轴布置，接收秸秆输送搅龙6传送过来的秸秆并经风机叶轮抛送装置15、切碎装置16，经过第三次切碎后抛送到收集装置中或者抛撒至田间还田；其中所述的叶轮抛送装置15，其特征在于：叶轮叶片1-100片，叶片形状方案一直线，方案二由（y = 10.102x2 -124.25x + 98.63）组成的一族曲线构成；其中所述的切碎装置16，其特征在于：切碎刀片1-100把，均匀分布在叶轮直径侧，刀片刃口形状方案一直线，方案二由（y = -15.36x2 +197.84x + 150.53 ）组成的一族曲线构成。
所述的切割器1，其特征在于：方案一往复式切割器，方案二盘刀式或锯齿式切割器，方案三滚刀式切割器，方案四甩刀式切割器。
本发明的有益效果是：1）本发明模仿人工摘玉米穗的弯曲原理，可以从根本上解决现有拉伸挤压方法造成的玉米损伤；2）通过输送辊和挡穗板的结合，实现模仿人工摘玉米穗的效果，有效防止啃伤玉米果穗，从根本上解决输送辊对玉米的挤压和啃伤作用；3）输送辊向外旋转，实现对茎秆的向上运送作用；4）挡穗板挡住玉米果穗使得果穗以根部为中心向下旋转，实现人工向下弯曲掰玉米的效果；5）两辊上安装切刀，直接将切割范围之内的玉米秸秆切碎，实现了拉切组合作用；6）采用了多层强制喂入措施，既保证了玉米植株顺利强制喂入到掰穗位置，也确保玉米果穗被强制送入输送通道；7）经过拉茎切碎辊、搅龙和秸秆切碎输送装置中切碎装置的三次切割，完全可以实现了茎秆青贮饲料的要求。
附图说明
图1是一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台立体图；
图2是掰穂装置立体图；
图3是交错布置掰穂装置主视图；
图4是对称布置加挡穗板掰穂装置主视图；
图5是风机与切碎装置示意图；
图6是强制拨禾示意图；
图中：1.切割器2.拨禾装置 3.分禾器 4.切割器驱动装置 5.掰穗装置 6.秸秆输送搅龙 7.传动系统 8.挂接系统 9.果穗输送系统 10.秸秆切碎输送装置 11.间隙调节机构 12.拉茎切碎机构 13.掰穂机构 14.掰穂传动箱 15.叶轮抛送装置 16.切碎装置 17.风机外壳 18.输送通道 19.侧边弹齿式拨禾轮 20.中间拨禾轮 21.拨禾传动箱。
具体实施方式
下面结合附图给出的实施例对本发明做进一步的详细描述。
参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，包括切割器1、拨禾装置2、.分禾器3、切割器驱动装置4、掰穗装置5、秸秆输送搅龙6、传动系统7、挂接系统8、果穗输送系统9、秸秆切碎输送装置10等，其特征在于：所述的掰穗装置5有一对拉茎切碎机构12置于这对输送辊下方的一对掰穂机构13（挡穗板）组成；工作时，该机构与收获机械的主机连接，并且与地面成前高后低的倾斜状态配置；所述的茎秆拨送机构是由上倒下多层拨禾装置（或拨禾链或拨禾轮）组成，边行的拨禾轮为伸缩杆齿式机构，一方面不影响拨禾效果，另一方面减小横向尺寸，避免相邻拨禾轮之间的干涉以及对小行距玉米的适应，该机构设置于掰穗单元前方，用于疏导并强制玉米植株顺利进入掰穂机构顺利掰穂；上层拨禾轮疏导玉米植株，下层拨禾轮除了协助上拨禾轮疏导玉米植株外，还肩负着将落下的玉米果穗输送到果穗输送装置中；工作时，玉米植株被切割装置切断的同时由夹持装置引导进入由拉茎切碎机构12和掰穂机构13组成的辊板结合式掰穗单元，使玉米植株一面被拉茎切碎机构12拉茎的同时被切碎并被抛送到后面的秸秆收集搅龙中输送到风机被进一步切碎后抛送到机器后面的秸秆收集箱临时储存或者抛洒在田间进行秸秆还田；果穗在到达掰穗机构12下方时掰穗板接触果穗，并对果穗施加侧向向下推力，使果穗产生弯曲折断脱离植株完成掰穗，果穗掉落到下面被下拨禾轮拨到果穗输送系统9最后输送到果穗仓，完成作业过程。
所述的掰穗装置5，由间隙调节机构11、拉茎切碎机构12、掰穂机构13、掰穂传动箱14组成，拉茎切碎机构12又由输送导锥、辊体和切刀片组成，实现拉茎的同时，对秸秆进行切碎，拉茎切碎机构与地面的倾角0-180°，辊体直径10-1000mm，长度1-2000mm，刀片数量1-100把，刀片形状方案一直刀，长度1-2000mm，宽度1-500mm，厚度1-300mm；方案二由（y = -8.2914x2 + 45.542x + 21.452）组成的一族曲线形成的刀刃口形状。
所述的掰穂机构13，由一组配合拉茎切碎机构12完成掰穗的掰穗挡板构成，掰穗挡板布置方案一，对称布置；方案二交错布置（可以在一侧掰穗挡板处加装挡穗装置，挡穗装置）；两板间距1-500mm可以调整，交错高度距离1-500mm可调，以适应各种玉米生长状态。
所述的拉茎切碎机构12，是一对拉茎切碎刀辊相对布置，其运转方式是互为正、逆时针向外旋转，两辊间距1-500mm可调，调整是通过间隙调节机构11进行调整，以适应不同玉米植株粗细。
所述的拨禾装置2，由1-5组拨禾装置从上到下分层组成，方案一采用拨禾链拨送玉米植株和果穗，方案二采用拨禾轮拨送玉米植株和果穗，拨禾轮轮齿是形状为（y =24.158x2 - 152.73x + 181.78）的钢（圆、方）管和槽管，边行拨禾轮轮齿为弹齿式，拨轮拨齿外缘直径1-1000mm，两相邻配对拨禾轮距离1-1000mm，导齿凸轮采用1-10层导向结构，各层前后位置方案一相同位置，方案二前后错开，上层较下层向前探出一定距离，各层间距与拨禾轮拨块相适应，各层凸块导向结构采用（y = -1.145x2 + 7.485x + 37.72 至y = -1.5608x2 + 7.9713x + 40.806等）一族曲线族组成，其运转方向为向内转拨入秸秆和果穗；各层拨禾装置距离1-500mm。
所述的秸秆输送搅龙6，由搅龙体和切刀组成，搅龙体专门接收拉茎切碎机构12抛送过来的经过第一次切碎的秸秆并向前推送到秸秆切碎输送装置10中，搅龙上安装的刀片对没切碎的秸秆进行二次切碎，刀片刃口为（y = -24.085x2 + 189.84x + 130.94 ）构成。
所述的秸秆切碎输送装置10，由叶轮抛送装置15和切碎装置16组成，与秸秆输送搅龙6同轴布置，接收秸秆输送搅龙6传送过来的秸秆并经风机叶轮抛送装置15、切碎装置16，经过第三次切碎后抛送到收集装置中或者抛撒至田间还田；其中所述的叶轮抛送装置15，其特征在于：叶轮叶片1-100片，叶片形状方案一直线，方案二由（y = 10.102x2 -124.25x + 98.63）组成的一族曲线构成；其中所述的切碎装置16，其特征在于：切碎刀片1-100把，均匀分布在叶轮直径侧，刀片刃口形状方案一直线，方案二由（y = -15.36x2 +197.84x + 150.53 ）组成的一族曲线构成。
所述的切割器1，其特征在于：方案一往复式切割器，方案二盘刀式或锯齿式切割器，方案三滚刀式切割器，方案四甩刀式切割器。

Claims (10)

1.一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，包括切割器1、拨禾装置2、分禾器3、切割器驱动装置4、掰穗装置5、秸秆输送搅龙6、传动系统7、挂接系统8、果穗输送系统9、秸秆切碎输送装置10，其特征在于：掰穗装置5有一对拉茎切碎机构12置于这对输送辊下方的一对掰穂机构13挡穗板组成；收获割台有1-100个单体，对应1-100行玉米配置；工作时，收获割台与收获机械的主机连接，并且与地面成前高后低的倾斜状态配置；茎秆拨送机构是由上倒下多层拨禾装置或拨禾链或拨禾轮组成，边行的拨禾轮为伸缩杆齿式机构，一方面不影响拨禾效果，另一方面减小横向尺寸，避免相邻拨禾轮之间的干涉以及对小行距玉米的适应，该机构设置于掰穗单元前方，用于疏导并强制玉米植株顺利进入掰穂机构顺利掰穂；上层拨禾轮疏导玉米植株，下层拨禾轮除了协助上拨禾轮疏导玉米植株外，还肩负着将落下的玉米果穗输送到果穗输送装置中；拉茎切碎机构12又由输送导锥、辊体和切刀片组成，刀片形状方案一直刀，长度1-2000mm，宽度1-500mm，厚度1-300mm；方案二由y = -8.2914x2 + 45.542x + 21.452组成的一族曲线形成的刀刃口形状；由一组配合拉茎切碎机构12完成掰穗的掰穗挡板构成，掰穗挡板布置方案一，对称布置；方案二交错布置；拨禾装置拨禾轮轮齿是形状为y = 24.158x2 - 152.73x + 181.78，导齿凸轮各层凸块导向结构采用y = -1.145x2 + 7.485x + 37.72 至y = -1.5608x2 + 7.9713x + 40.806一族曲线族组成；搅龙上安装的刀片对没切碎的秸秆进行二次切碎，刀片刃口为y = -24.085x2 +189.84x + 130.94构成；秸秆切碎输送装置10，由叶轮抛送装置15和切碎装置16组成，其中切碎装置16切碎刀片由y = -15.36x2 + 197.84x + 150.53 组成的一族曲线构成；工作时，玉米植株被切割装置切断的同时由夹持装置引导进入由拉茎切碎机构12和掰穂机构13组成的辊板结合式掰穗单元，使玉米植株一面被拉茎切碎机构12拉茎的同时被切碎并被抛送到后面的秸秆收集搅龙中输送到风机被进一步切碎后抛送到机器后面的秸秆收集箱临时储存或者抛洒在田间进行秸秆还田；果穗在到达掰穗机构12下方时掰穗板接触果穗，并对果穗施加侧向向下推力，使果穗产生弯曲折断脱离植株完成掰穗，果穗掉落到下面被下拨禾轮拨到果穗输送系统9最后输送到果穗仓，完成作业过程。
2.按权利要求1所述的一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，其特征在于：掰穗装置5，由间隙调节机构11、拉茎切碎机构12、掰穂机构13、掰穂传动箱14组成，拉茎切碎机构12又由输送导锥、辊体和切刀片组成，实现拉茎的同时，对秸秆进行切碎，拉茎切碎机构与地面的倾角0-180°，辊体直径10-1000mm，长度1-2000mm，刀片数量1-100把，刀片形状方案一直刀，长度1-2000mm，宽度1-500mm，厚度1-300mm；方案二由y = -8.2914x2 +45.542x + 21.452组成的一族曲线形成的刀刃口形状。
3.按权利要求1所述的一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，其特征在于：掰穂机构13，由一组配合拉茎切碎机构12完成掰穗的掰穗挡板构成，掰穗挡板布置方案一，对称布置；方案二交错布置，在一侧掰穗挡板处加装挡穗装置，挡穗装置；两板间距1-500mm可以调整，交错高度距离1-500mm可调，以适应各种玉米生长状态。
4.按权利要求1所述的一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，其特征在于：拉茎切碎机构12，是一对拉茎切碎刀辊相对布置，其特征在于：其运转方式是互为正、逆时针向外旋转，两辊间距1-500mm可调，调整是通过间隙调节机构11进行调整，以适应不同玉米植株粗细。
5.按权利要求1所述的一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，其特征在于：拨禾装置2，方案一整体拨禾装置，即从上到下一个长型一体拨禾装置。
6.按权利要求1所述的一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，其特征在于：拨禾装置2，方案二由1-5组拨禾装置从上到下分层组成，采用拨禾轮拨送玉米植株和果穗，拨禾轮轮齿是形状为y = 24.158x2 - 152.73x + 181.78的圆钢管、方钢管和槽管，边行拨禾轮轮齿为弹齿式，拨轮拨齿外缘直径1-1000mm，两相邻配对拨禾轮距离1-1000mm，导齿凸轮采用1-10层导向结构。
7.按权利要求1所述的一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，其特征在于：拨禾装置2，又分为各层前后位置方案一相同位置，方案二前后错开，上层较下层向前探出一定距离，各层间距与拨禾轮拨块相适应，各层凸块导向结构采用y = -1.145x2 +7.485x + 37.72 至y = -1.5608x2 + 7.9713x + 40.806一族曲线族组成，其运转方向为向内转拨入秸秆和果穗；各层拨禾装置距离1-500mm。
8.按权利要求1所述的一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，其特征在于：秸秆输送搅龙6，由搅龙体和切刀组成，搅龙体专门接收拉茎切碎机构12抛送过来的经过第一次切碎的秸秆并向前推送到秸秆切碎输送装置10中，搅龙上安装的刀片对没切碎的秸秆进行二次切碎，刀片刃口为y = -24.085x2 + 189.84x + 130.94 构成。
9.按权利要求1所述的一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，其特征在于：秸秆切碎输送装置10，由叶轮抛送装置15和切碎装置16组成，与秸秆输送搅龙6同轴布置，接收秸秆输送搅龙6传送过来的秸秆并经风机叶轮抛送装置15、切碎装置16，经过第三次切碎后抛送到收集装置中或者抛撒至田间还田；其中叶轮抛送装置15，其特征在于：叶轮叶片1-100片，叶片形状方案一直线，方案二由y = 10.102x2 - 124.25x + 98.63组成的一族曲线构成；其中切碎装置16，其特征在于：切碎刀片1-100把，均匀分布在叶轮直径侧，刀片刃口形状方案一直线，方案二由y = -15.36x2 + 197.84x + 150.53 组成的一族曲线构成。
10.按权利要求1所述的一种强制喂入掰穗切茎式穗茎兼收型玉米收获割台，其特征在于：切割器1，方案一往复式切割器，方案二盘刀式或锯齿式切割器，方案三滚刀式切割器，方案四甩刀式切割器。
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