CN111213481A - 小麦联合收割机的风力结构式除尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，包括依次连接的拨禾轮盖罩、输送粉尘颗粒弯管、小麦联合收割机自带的离心风机和粉尘麦秸秆重力分离除尘装置；拨禾轮盖罩安装在小麦联合收割机割台处，覆盖在拨禾轮的上部；粉尘麦秸秆重力分离除尘装置包括依次连接的与离心风机的出口端连接且沿上延伸的上升管、水平管I、竖直管I、直管II、直管III、直管IV和直管V，直管II与竖直管I逆时针的夹角为135°，直管II、直管III、直管IV和直管V四者相邻管道的夹角均为90°。本发明针对小麦联合收割机作业过程中容易产尘部位设计合理有效的除尘结构，结构设计合理，成本低廉，有效降低小麦联合收割机作业带来的扬尘污染。

Description

小麦联合收割机的风力结构式除尘系统

技术领域

本发明属于农业收获机械技术领域，涉及一种小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，特别涉及一种通过优化小麦联合收割机整体结构解决小麦联合收割机在作业过程中的扬尘污染问题的系统。

背景技术

随着改革开放以来，我国重工业、轻工业、农业和手工业的迅速发展，使得我国的经济增速逐年攀升，但随之也给我国带来了一些负面问题，特别是环境的污染问题。我国的生态文明建设越来越受到相关部门和广大人民群众的重视，人们越来越渴望不仅物质和经济上得到满足，同时也渴望能生活在一个没有污染的环境当中，由此可见，环境的治理迫在眉睫。据调查，每年农业方面对大气污染的贡献率达百分之十左右，而农业当中对大气产生污染最为严重的就是收获环节，由于目前市场上的农业收获机械没有相关的除尘措施，在收获过程中会有大量的粉尘颗粒飘逸入大气当中，参与污染环境，导致雾霾等恶劣天气的产生，甚至影响交通、引发疾病。

目前小麦联合收割机的除尘虽然已有不少技术专家展开了研究，但带有除尘装置的小麦联合收割机尚没有进行推广使用。目前小麦联合收割机的除尘装置的除尘方式为风力喷水综合除尘和静电喷水综合除尘两种，前者在机体工作时需频繁加水，严重影响机手的作业效率，无法商业化推广，且除尘效率低；后者静电除尘装置在工作过程中具有由于两极发生击穿而导致引发火灾的安全隐患，且除尘效率低，成本高。

因此，开发一种除尘效率高、成本低廉、安全性好且可连续作业的小麦联合收割机的除尘装置极具现实意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术除尘效率低、成本高、安全性差且难以连续作业的缺陷，提供一种除尘效率高、成本低廉、安全性好且可连续作业的小麦联合收割机的除尘装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，包括依次连接的拨禾轮盖罩、输送粉尘颗粒弯管、小麦联合收割机自带的离心风机和粉尘麦秸秆重力分离除尘装置；

所述拨禾轮盖罩安装在小麦联合收割机割台处，覆盖在拨禾轮的上部，拨禾轮盖罩的上部开有与输送粉尘颗粒弯管一端连接的通孔I，所述输送粉尘颗粒弯管的另一端与离心风机连接，离心风机的出口端与粉尘麦秸秆重力分离除尘装置连接；

所述粉尘麦秸秆重力分离除尘装置包括依次连接的上升管和重力分离弯管，所述重力分离弯管包括依次连接的水平管I、竖直管I、直管II、直管III、直管IV和直管V，所述上升管沿上延伸，其一端与离心风机的出口端连接，另一端与水平管I连接，所述直管II与竖直管I逆时针的夹角为135°，直管II、直管III、直管IV和直管V四者相邻管道的夹角均为90°，所有管道连接处均设有圆角，所述直管V的出口端面保持水平状态。

本发明的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，针对小麦联合收割机作业过程中容易产尘部位设计合理有效的除尘结构，同时能够有效利用小麦联合收割机自带的离心风机为除尘系统提供动力，能够有效节约成本，设计了带重力分离弯管的粉尘麦秸秆重力分离除尘装置，能够有效利用重力分离除尘，一方面除尘效率高，另一方面能够有效降低能耗，安全性好，可持续作业。本发明的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，能有效降低小麦联合收割机在收获过程中造成的扬尘污染，减少了该类农业机械对大气污染的贡献率，结构易于实现，可实施性强，无操作风险，不影响机械的作业效率，用此方法除尘的成本较低，可商业化程度高,特别适合于对现有设备的改造，极具应用前景。

作为优选的技术方案：

如上所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，所述上升管上设有方便清理防止麦秸秆堵塞上升管的清理门，所述清理门位于上升管的下底面上，其距离离心风机的出口端200mm，清理门的规格为200mm×150mm×25mm，保持门的敞口朝向小麦收割机的前进方向的左手侧，单扇门上设计有门扣，此处对锁的使用无具体硬性要求，合理即可，本发明中采用的是三环式小型手动锁。

如上所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，围绕直管V的出口端布置有一圈以上(两圈)长条状软布，有效防止该装置过长而和地面接触并能抑制二次扬尘，所述软布的材质选取原则为容易获得、价格低廉、吸尘性能好，本发明具体采用的为冰花绒布料，所述长条状软布的自由端与地面平齐，一圈长条状软布的相邻两布条之间的距离为5mm，软布长度为150mm。

如上所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，所述上升管与水平面的夹角为40°且向后上升角状态，长度为1700mm，上升管及重力分离弯管的管道厚度均为25mm，外缘结构尺寸均设置为280mm×280mm，重力分离弯管的整体竖直高度为2600mm，水平管I长600mm，竖直管I长150mm，管II长350mm，管III、管IV和管V长度相同，均为700mm。

如上所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，所述拨禾轮盖罩的材质为45钢，其底部尺寸和厚度能和割台完全嵌合，盖罩顶部设有对称且坡度为40度的斜台，在斜台顶部中心设有通孔I(直径为350mm)，盖罩整体进行圆角化处理。拨禾轮盖罩的具体尺寸为：长为3000mm，前后总跨度为1600mm，整体厚度为20mm。本发明的拨禾轮盖罩的具体结构设计、材质及其尺寸并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。

如上所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，所述输送粉尘颗粒弯管的材质为软质聚氯乙烯，其能在不高于60摄氏度下正常保持其性状，价格低廉且易于得到，可取代性强。本发明的输送粉尘颗粒弯管的材质并不仅限于此，此处仅给出一种可行的技术方案而已，只要其能够保证40摄氏度下能保持其正常性状而不至于在炎热天气里出现较大变形或者表面熔化现象即可。输送粉尘颗粒弯管的具体尺寸为：内径略大于250mm，厚度略大于20mm，长度略大于2800mm。本发明的输送粉尘颗粒弯管的尺寸并不仅限于此，其可根据小麦联合收割机具体选择。

如上所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，所述离心风机为小麦联合收割机自带的，具体为型号为C6系列左旋离心风机，其参数为：皮带式驱动，风量范围为800～57000m³/h，风压范围为400～2100Pa，机壳的出口角度为90°，离心风机开有与输送粉尘颗粒弯管连通的通孔II(直径为250mm)。

如上所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，还包括安装在麦糠出口处的抑尘装置；

所述抑尘装置安装在麦糠出口处的正下方，其包括防止粉尘飘逸矩形控制箱和位于其下方的防止粉尘二次污染结构，所述防止粉尘飘逸矩形控制箱与麦糠出口处连接，其为两端开口的立方体结构，所述防止粉尘二次污染结构为围绕防止粉尘飘逸矩形控制箱的下开口端布置的一圈以上(两圈)长条状布条，抑制二次扬尘。

如上所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，所述防止粉尘飘逸矩形控制箱的材质为软质橡胶，其外缘规格的长宽部分略小于麦糠出口处规格的长宽部分，且厚度略大于15mm，橡胶为耐油绝缘胶皮15mm加厚耐酸碱黑色胶板，根据其规格大小确定的防止粉尘飘逸矩形控制箱的外缘规格为1800mm×1100mm×1200mm，且厚度设计为15mm，防止粉尘飘逸矩形控制箱的外缘面进行了曲面加工，曲面的每一部分的具体曲率无硬性要求，合理即可，装置外缘面的各部分曲面的曲率具体为0.025mm^-1左右；

所述长条状布条的自由端与地面平齐，一圈长条状布条的相邻两布条之间的距离为5mm，布条长度为150mm。

有益效果：

(1)本发明的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，针对小麦联合收割机作业过程中容易产尘部位设计合理有效的除尘结构，结构设计合理，成本低廉，能有效降低小麦联合收割机在收获过程中造成的扬尘污染，减少了该类农业机械对大气污染的贡献率；

(2)本发明的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，有效利用小麦联合收割机自带的离心风机为除尘系统提供动力，能够有效节约成本，设计了带重力分离弯管的粉尘麦秸秆重力分离除尘装置，能够有效利用重力分离除尘，一方面除尘效率高，另一方面能够有效降低能耗，安全性好，可持续作业；

(3)本发明的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，结构易于实现，可实施性强，无操作风险，不影响机械的作业效率，用此方法除尘的成本较低，可商业化程度高,特别适合于对现有设备的改造，极具应用前景。

附图说明

图1为本发明的小麦联合收割机的风力结构式综合除尘系统的整体示意图；

图2为拨禾轮盖罩的示意图；

图3为输送粉尘颗粒弯管的示意图；

图4为小麦联合收割机自带离心风机的示意图；

图5为粉尘麦秸秆重力分离除尘装置的示意图；

图6为麦糠出口处的抑尘装置的装配示意图；

其中，1-拨禾轮，2-拨禾轮盖罩，3-输送粉尘颗粒弯管，4-离心风机，5-麦秸秆出口，6-清理门，7-粉尘麦秸秆重力分离除尘装置，71-上升管，72-水平管I，73-竖直管I，74-管II，75-管III，76-管IV，77-管V，78-长条状软布，8-防止粉尘二次污染结构，9-麦糠出口处，10-防止粉尘飘逸的矩形控制箱，11-油箱，12-筛板，13-驾驶室。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式做进一步阐述。

一种小麦联合收割机的风力结构式综合除尘系统，如图1所示(图1中拨禾轮盖罩2、清理门6、粉尘麦秸秆重力分离除尘装置7、防止粉尘二次污染结构8和防止粉尘飘逸的矩形控制箱10为本发明新加的装置，其他装置为现有技术的小麦联合收割机本身具有的设备)，包括依次连接的拨禾轮盖罩2、输送粉尘颗粒弯管3、小麦联合收割机自带的离心风机4和粉尘麦秸秆重力分离除尘装置7以及安装在麦糠出口处9的抑尘装置；

拨禾轮盖罩2如图2所示，安装在小麦联合收割机割台处，覆盖在拨禾轮1的上部，拨禾轮盖罩2的材质为45钢，其底部尺寸和厚度能和割台完全嵌合，盖罩顶部设有对称且坡度为40度的斜台，在斜台顶部中心设有与输送粉尘颗粒弯管3一端连接的通孔I，盖罩整体进行圆角化处理；

输送粉尘颗粒弯管3的材质为软质聚氯乙烯，结构如图3所示，其一端与通孔I连通，另一端与离心风机4的通孔II连接，离心风机4为小麦联合收割机自带的，具体为型号为C6系列左旋离心风机，离心风机开有与输送粉尘颗粒弯管3连通的通孔II，离心风机4的出口端(即麦秸秆出口5)与粉尘麦秸秆重力分离除尘装置7连接；

粉尘麦秸秆重力分离除尘装置7如图5所示，包括依次连接的上升管71、水平管I72、竖直管I 73、直管II 74、直管III 75、直管IV 76和直管V 77，上升管71沿上延伸且与水平面的夹角为40°，其上设有方便清理防止麦秸秆堵塞上升管的清理门6，清理门6位于上升管71的下底面上，上升管71的一端与离心风机4的出口端(即麦秸秆出口5)连接，另一端与水平管I 72连接，直管II 74与竖直管I 73逆时针的夹角为135°，直管II 74、直管III 75、直管IV 76和直管V 77四者相邻管道的夹角均为90°，所有管道连接处均设有圆角，直管V77的出口端面保持水平状态，围绕直管V 77的出口端布置有一圈以上长条状软布78，软布的材质为冰花绒布料，长条状软布的自由端与地面平齐；

抑尘装置如图6所示，安装在麦糠出口处9的正下方，其包括防止粉尘飘逸矩形控制箱10和位于其下方的防止粉尘二次污染结构8，防止粉尘飘逸矩形控制箱10与麦糠出口处9连接，其为两端开口的立方体结构，其材质为软质橡胶，防止粉尘飘逸矩形控制箱10的外缘面进行了曲面加工，防止粉尘二次污染结构8为围绕防止粉尘飘逸矩形控制箱的下开口端布置的一圈以上长条状布条，长条状布条的自由端与地面平齐。

以上各部件的具体尺寸如下：

清理门距离离心风机的出口端200mm，清理门的规格为200mm×150mm×25mm；

一圈长条状软布的相邻两布条之间的距离为5mm，软布长度为150mm；

上升管的长度为1700mm，上升管及重力分离弯管的管道厚度均为25mm，外缘结构尺寸均设置为280mm×280mm，重力分离弯管的整体竖直高度为2600mm，水平管I长600mm，竖直管I长150mm，管II长350mm，管III、管IV和管V长度相同，均为700mm；

拨禾轮盖罩的具体尺寸为：长为3000mm，前后总跨度为1600mm，整体厚度为20mm，通孔I的直径为350mm；

输送粉尘颗粒弯管的具体尺寸为：内径略大于250mm，厚度略大于20mm，长度略大于2800mm；

离心风机的型号为C6系列左旋离心风机，其参数为：皮带式驱动，风量范围为800～57000m³/h，风压范围为400～2100Pa，机壳的出口角度为90°，通孔II的直径为250mm；

防止粉尘飘逸矩形控制箱的外缘规格的长宽部分略小于麦糠出口处规格的长宽部分，橡胶为耐油绝缘胶皮15mm加厚耐酸碱黑色胶板，根据其规格大小确定的防止粉尘飘逸矩形控制箱的外缘规格为1800mm×1100mm×1200mm，且厚度设计为15mm，防止粉尘飘逸矩形控制箱的外缘面的各部分曲面的曲率具体为0.025mm^-1左右；

一圈长条状布条的相邻两布条之间的距离为5mm，布条长度为150mm。

割台处风力收集粉尘部分(拨禾轮盖罩2处)：

在固有割台的形体上按照嵌合结构设计出能合理遮盖拨禾轮的拨禾轮盖罩，盖罩的规格参数前文已做具体描述，并使得盖罩和下方割台结构嵌合之后能保持半封闭式状态，达到在不影响收获作业的同时，也能防止扬尘的肆意飘散，在拨禾轮盖罩顶端的中心处的通孔处安装一个可以和后方自带离心风机相连接的塑料管道，从而使得在作业过程中由前方割台处产生的扬尘能在后方离心风机的吸引风力作用下通过塑料管道向后传输，再由离心风机将粉尘传输到机体左侧后方麦秸秆出口通道，由后方的除尘结构一同除去；

麦秸秆出口处结构式除尘部分(粉尘麦秸秆重力分离除尘装置7处)：

机体在正常作业时，麦秸秆出口处会产生大量的被粉碎的麦秸秆和粉尘颗粒，同时由前方割台处产生的扬尘通过离心风机也是传输到了此处，所以该处是整机产生粉尘最为严重的地方。在整机作业过程中，麦秸秆出口处混杂粉碎的麦秸秆和大量的粉尘颗粒在自带离心风机较强的吹出作用下进入与之相嵌合的结构式除尘装置，该装置采用的除尘机理是利用麦秸秆和粉尘的重力差异将二者分离并分别处理，由麦秸秆出口处喷出的具有一定初速度的麦秸秆和粉尘，随着结构式除尘管道先向后上方漂移，以达到将二者送至具有一定势能的高处，到达管道最高处后，二者的势能增加，而漂移速度大大减弱，同时后方的弯曲管道也会极大削弱二者由于风力而产生的漂移初速度，在弯曲管道第二个拐点处，二者的运动轨迹基本上完全由重力控制，此时由于二者质量具有较大差异，在重力的作用下，粉碎的麦秸秆相对于粉尘颗粒会较快速度地下落直至地面，而粉尘颗粒由于重力较小，短时间内不会落到地面，而会停留在如图5所示的后半部分弯曲半封闭管道内，并随着弯曲管道缓慢落至地面，甚至停留在弯曲管道内壁上，由此便大大减少了粉尘颗粒飘入大气的概率。此外，出于安全合理性考虑，上述刚性结构不能延伸过长，必须和地面之间保持安全距离，所以为了防止该部分距离造成的粉尘飘逸和麦秸秆的正常排出，该结构的尾部系有两圈较密集的吸尘能力较强的长条状布条，能有效防止二次扬尘和正常排出被粉碎的麦秸秆；

麦糠出口处抑尘结构装置部分(即如图6所示结构)：

小麦联合收割机在进行收获作业时，除了在侧边排出被粉碎的麦秸秆之外，还会在机体尾部排出混杂有粉尘颗粒的麦糠，但两处相比之下，该处吹出的风力较小，不会使粉尘具有较大的飘移初速度，产生的扬尘也相对较少。本设计在麦糠出口处嵌合了一个合理规格的橡胶材质的半封闭控制室，其具体的规格尺寸在前文中已有详述。在整机进行收获作业时，在加装该除尘装置后，尾部排出的带有粉尘颗粒的麦糠的运动轨迹会被外围的控制室限制，而且由于该处的风力较小，两者在排出后，初速度较小，二者的运动轨迹基本靠重力维持，由于二者存在较大的重力差异，故相比之下麦糠会先下落到地面上，而粉尘颗粒在控制室内则会有较长时间的沉降，而不会飘逸到大气中，避免了污染。此外，本设计对该处装置的外缘面做了曲面化处理，目的是增大表面摩擦，便于拆卸。同时出于合理安全的目的考虑，控制室需和地面保持一段安全距离，以防止其接触地面，也为防止该段距离造成的粉尘飘逸和麦糠的正常排放，该结构尾部也系有两圈较密集的吸附能力较强的长条状布条，以防止二次扬尘和保证麦糠的正常排出。

经验证，本发明的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，针对小麦联合收割机作业过程中容易产尘部位设计合理有效的除尘结构，结构设计合理，成本低廉，能有效降低小麦联合收割机在收获过程中造成的扬尘污染，减少了该类农业机械对大气污染的贡献率；有效利用小麦联合收割机自带的离心风机为除尘系统提供动力，能够有效节约成本，设计了带重力分离弯管的粉尘麦秸秆重力分离除尘装置，能够有效利用重力分离除尘，一方面除尘效率高，另一方面能够有效降低能耗，安全性好，可持续作业；结构易于实现，可实施性强，无操作风险，不影响机械的作业效率，用此方法除尘的成本较低，可商业化程度高,特别适合于对现有设备的改造，极具应用前景。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。

Claims (9)

1.小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，其特征在于，包括依次连接的拨禾轮盖罩、输送粉尘颗粒弯管、小麦联合收割机自带的离心风机和粉尘麦秸秆重力分离除尘装置；

所述拨禾轮盖罩安装在小麦联合收割机割台处，覆盖在拨禾轮的上部，拨禾轮盖罩的上部开有与输送粉尘颗粒弯管一端连接的通孔I，所述输送粉尘颗粒弯管的另一端与离心风机连接，离心风机的出口端与粉尘麦秸秆重力分离除尘装置连接；

所述粉尘麦秸秆重力分离除尘装置包括依次连接的上升管和重力分离弯管，所述重力分离弯管包括依次连接的水平管I、竖直管I、直管II、直管III、直管IV和直管V，所述上升管沿上延伸，其一端与离心风机的出口端连接，另一端与水平管I连接，所述直管II与竖直管I逆时针的夹角为135°，直管II、直管III、直管IV和直管V四者相邻管道的夹角均为90°，所有管道连接处均设有圆角，所述直管V的出口端面保持水平状态。

2.根据权利要求1所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，其特征在于，所述上升管上设有方便清理防止麦秸秆堵塞上升管的清理门，所述清理门位于上升管的下底面上。

3.根据权利要求1所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，其特征在于，围绕直管V的出口端布置有一圈以上长条状软布，所述软布的材质为冰花绒布料，所述长条状软布的自由端与地面平齐。

4.根据权利要求1所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，其特征在于，所述上升管与水平面的夹角为40°。

5.根据权利要求1所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，其特征在于，所述拨禾轮盖罩的材质为45钢，其底部尺寸和厚度能和割台完全嵌合，盖罩顶部设有对称且坡度为40度的斜台，在斜台顶部中心设有通孔I，盖罩整体进行圆角化处理。

6.根据权利要求1所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，其特征在于，所述输送粉尘颗粒弯管的材质为软质聚氯乙烯。

7.根据权利要求1所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，其特征在于，所述离心风机为小麦联合收割机自带的，具体为型号为C6系列左旋离心风机，离心风机开有与输送粉尘颗粒弯管连通的通孔II。

8.根据权利要求1所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，其特征在于，还包括安装在麦糠出口处的抑尘装置；

所述抑尘装置安装在麦糠出口处的正下方，其包括防止粉尘飘逸矩形控制箱和位于其下方的防止粉尘二次污染结构，所述防止粉尘飘逸矩形控制箱与麦糠出口处连接，其为两端开口的立方体结构，所述防止粉尘二次污染结构为围绕防止粉尘飘逸矩形控制箱的下开口端布置的一圈以上长条状布条。

9.根据权利要求8所述的小麦联合收割机的风力结构式除尘系统，其特征在于，所述防止粉尘飘逸矩形控制箱的材质为软质橡胶，防止粉尘飘逸矩形控制箱的外缘面进行了曲面加工；

所述长条状布条的自由端与地面平齐。

Images