CN111296075A - 一种自走式花生联合收获机的摘果装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自走式花生联合收获机的摘果装置，在该摘果装置中向着联合收获机的前进方向，在摘果装置机架上横向配置轴线平行且长度不一的两个摘果滚筒，长度短的一级摘果滚筒位于前部，长度长的二级摘果滚筒位于后部，且两摘果滚筒靠联合收获机外侧的一端平齐；一级摘果滚筒以及二级摘果滚筒中摘果辊的回转速度、摘果辊的有效直径、摘果辊与凹板筛之间的间距以及凹板筛的杆状横梁之间的间距相互配合，使得一级摘果滚筒实现初步摘果，二级摘果滚筒实现精细摘果，两个摘果滚筒相互配合，在确保摘果效率的前提下，可尽量减少花生荚果的破损。

Description

一种自走式花生联合收获机的摘果装置

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种自走式花生联合收获机的摘果装置。

背景技术

我国花生机械化收获的研制与开发经过多年的发展已经取得了一定的发展，但在世界花生机械化领域仍处于中等阶段。关键部件的设计理论和设计方法还不够完善，其中摘果系统性能参数还不能完全适应国内的生产条件，尤其是在洞察和分析花生收获机在摘果过程的接触位移、冲击作用力等局部物理现象方面还缺乏有效的研究方法。原有的花生摘果设备分别有轴流和切流两种方式进行摘果作业，并在摘果钉齿的安装角度、形状及摘果速度等条件上优化来提高摘果效率，但效果不明显。现有的花生摘果方式存在以下问题：

(1)原有摘果辊的摘果方式在摘果过程中由于摘果辊的钉齿与花生荚果撞击将花生荚果外壳损坏，增加花生摘果的破损率，使收获的花生不易贮藏，直接或间接的影响花生生产率及经济价值，降低收益；

(2)原有摘果辊的摘果方式在摘果过程中如果摘果辊的转速减小来减少花生荚果与钉齿撞击力降低破损率，则会出现摘果不净，直接影响花生的摘果效率，从而增加了劳动工作时间及成本；

(3)原有摘果辊在摘果作业过程中，摘果辊在回转作业过程中夹带秧蔓形成多次回转现象无法进入下级滚筒或会出现缠秧现象，使摘果滚筒堵塞，减小花生秧果喂入量及摘果效率。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种自走式花生联合收获机的摘果装置，针对花生秧和荚果的特性，采用切流与轴流结合的摘果方式，实现了高效地摘果。

为了实现上述目的，本发明提供一种自走式花生联合收获机的摘果装置，在该摘果装置中向着联合收获机的前进方向，在摘果装置机架上横向配置轴线平行且长度不一的两个摘果滚筒，长度短的一级摘果滚筒位于前部，长度长的二级摘果滚筒位于后部，且两摘果滚筒靠联合收获机外侧的一端平齐；

所述一级摘果滚筒位于联合收获机中央部位的前方开设进料口，沿轴向外侧依次为轴流摘果段和切流摘果段；

所述二级摘果滚筒从外侧向另一端沿轴向依次为切流摘果段、轴流摘果段以及排草段；所述排草段的侧壁设置有排草口，所述排草口连接有排草风机；

所述一级摘果滚筒的切流摘果段与所述二级摘果滚筒的切流摘果段的侧壁连通，构成切流摘果机构；

两个所述摘果滚筒内部均设置有摘果辊，所述摘果辊呈笼形，包括摘果辊主轴、支撑圆盘以及多数目的摘果杆；两个所述支撑圆盘固定安装在所述摘果辊主轴的两端；各所述摘果杆与所述摘果辊主轴平行设置，两端分别与所述支撑圆盘的外边缘固定连接；所述摘果杆上间隔设置有多数目向外延伸的摘果钉齿；所述摘果辊主轴的两端分别穿过其所在的摘果滚筒的端板，并通过防缠草轴承安装在所述摘果装置机架上；

所述摘果辊主轴的端部与动力装置连接；两个所述摘果滚筒的顶部壳体为封闭结构，其内表面设置有螺旋状分布的导流板；所述导流板的螺旋方向与所述摘果辊的旋转方向相适配，使得导流板与所述摘果辊相配合沿着所述摘果滚筒的轴线方向输送花生秧；

两个所述摘果滚筒的底部壳体为凹板筛；所述凹板筛由沿所述摘果滚筒轴线方向设置的杆状横梁以及沿所述摘果滚筒圆周方向分布的杆状纵梁交错连接形成；

所述一级摘果滚筒中，摘果辊的有效值直径为523-527mm，摘果辊的回转速度为348至353RPM，凹板筛的杆状横梁间距为69-71mm；

所述二级摘果滚筒中，摘果辊的有效值直径为508-512mm，摘果辊的回转速度为495至505RPM凹板筛的杆状横梁间距为59-61mm；

所述切流摘果机构底部设置有板状的凹板筛，所述板状的凹板筛的两侧分别与所述一级摘果滚筒以及所述二级摘果滚筒的切流摘果段(22、33)底部的凹板筛切向连接；板状的凹板筛的杆状横梁间距为70-72mm。

本发明的进一步改进在于，所述二级摘果滚筒的轴流摘果段以及排草段的下方设置有与所述二级摘果滚筒并行的承接槽；所述承接槽的朝向所述切流摘果机构的一端设置有落料口；所述承接槽的内部设置有与所述二级摘果滚筒并行、且具有螺旋状叶片的输料搅龙；所述输料搅龙的预设旋转方向与其叶片的螺旋方向相适配，以使得所述输料搅龙推动所述承接槽中的物料从落料口落下。

本发明的进一步改进在于，所述一级摘果滚筒的高度小于所述二级摘果滚筒的高度。

本发明的进一步改进在于，所述摘果辊主轴的端部设置有带轮或/和传动齿轮。

本发明的进一步改进在于，在所述二级摘果滚筒的排草段，所述摘果辊的摘果杆上设置有排草钉齿，所述排草钉齿的布设密度大于轴流摘果段以及切流摘果段。

本发明的进一步改进在于，所述摘果杆为空心杆。

本发明的进一步改进在于，所述摘果辊沿其轴线方向间隔设置有若干支撑环板，所述支撑环板环绕所述摘果辊主轴，且外边缘与各所述摘果杆固定连接。

本发明的有益技术效果为：。

(1)一级摘果滚筒和二级摘果滚筒是将摘果弹齿排列焊接在摘果杆上，由固定片固定在支撑圆盘后通过防缠草轴承安装在主轴上，空心摘果杆和一级，二级摘果辊结构最大限度减轻的摘果装置的重量；

(2)一级和二级摘果辊由防缠草轴承安装在主轴机架上，有效的减小花生秧茎缠绕，提高作业效率；

(3)摘果装置采用轴流-切流-轴流的摘果模式，有效利用轴流和切流相结合的摘果方式提高花生摘果效率，在有效空间提高花生摘果喂入量。相比传统多级切流式摘果作业节省2/3的空间，同时也减轻自走式捡拾联合收获机机身2/3的重量；

(4)二级摘果滚筒未端排草弹齿紧密排列在摘果杆上，通过排草风机组成作业，将秧草排出摘果装置，有效减少排草口堵塞问题；

(5)二级摘果滚筒未端排草部分掉落秧草和荚果由搅龙排出下落至清选装置，有效防止秧草缠绕及堵塞；

(6)一级摘果滚筒以及二级摘果滚筒中摘果辊的回转速度、摘果辊的有效直径、摘果辊与凹板筛之间的间距以及凹板筛的杆状横梁之间的间距相互配合，使得一级摘果滚筒实现初步摘果，二级摘果滚筒实现精细摘果，两个摘果滚筒相互配合，在确保摘果效率的前提下，可尽量减少花生荚果的破损。

附图说明

图1为自走式花生联合收获机的摘果装置的立体视图；

图2为自走式花生联合收获机的摘果装置的侧面示意图；

图3为一级摘果滚筒中的摘果辊的立体视图；

图4为二级摘果滚筒中的摘果辊的立体视图；

图5为一级摘果滚筒以及二级摘果滚筒中的凹板筛的立体视图；

图6为自走式花生联合收获机的摘果装置的立体视图的局部剖视图；

图7为摘果装置摘果过程中花生秧的移动路径的示意图。

具体实施方式

下面根据附图1，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。

请参阅图1所示，本发明的实施例包括一种自走式花生联合收获机的摘果装置，该装置向着联合收获机的前进方向，在摘果装置机架(1)上横向配置轴线平行且长度不一的两个摘果滚筒(2、3)。在两个摘果滚筒中，长度短的一级摘果滚筒(2)位于前部，更长的二级摘果滚筒(3)位于后部，且两摘果滚筒靠联合收获机外侧的一端平齐。这种排列方式使得一级摘果滚筒(2)位于联合收获机中央部位的前方开设进料口，该进料口位于一级摘果滚筒(2)朝向联合收获机的内侧的一端。在本实施例中，联合收获机的外侧为沿着其前进方向的左侧，内侧为联合收割机沿着其前进方向的右侧，一级摘果滚筒(2)的高度小于二级摘果滚筒(3)的高度。

如图1、2、7所示，一级摘果滚筒(2)沿轴向外侧依次为轴流摘果段(21)和切流摘果段(22)；二级摘果滚筒(3)从外侧向另一端沿轴向依次为切流摘果段(33)、轴流摘果段(32)以及排草段(31)；排草段(31)的侧壁设置有朝后的排草口，排草口连接有排草风机(5)。一级摘果滚筒(2)的切流摘果段(22)与二级摘果滚筒(3)的切流摘果段(33)的侧壁连通，构成切流摘果机构(4)。

两个摘果滚筒(2、3)内部均设置有摘果辊(6、7)，摘果辊(6、7)呈笼形，包括摘果辊主轴(61、71)、支撑圆盘(81)以及多数目的摘果杆(82)；两个支撑圆盘(81)固定安装在摘果辊主轴(61、71)的两端；各摘果杆(82)与摘果辊主轴(61、71)平行设置，两端分别与支撑圆盘(81)的外边缘固定连接；摘果杆(82)上间隔设置有多数目向外延伸的摘果钉齿(88)；摘果辊主轴(61、71)的两端分别穿过其所在的摘果滚筒(2、3)的端板，并通过防缠草轴承(83)安装在摘果装置机架(1)上。防缠草轴承(83)为密封轴承，可防止花生秧缠绕轴承。二级摘果滚筒(3)的长度较长，因此其内部的摘果辊(7)沿轴向间隔设置有若干个支撑环板(87)，支撑环板(87)环绕摘果辊主轴(71)，且外边缘与各摘果杆(82)固定连接。为了降低重量，本实施例中，两个摘果辊的摘果杆(82)均为空心杆。

摘果辊主轴(61、71)的端部与动力装置连接；两个摘果滚筒(2、3)的顶部壳体为封闭结构，其内表面设置有螺旋状分布的导流板(62、72)；导流板(62、72)的螺旋方向分别与摘果辊(6、7)的旋转方向相适配，使得导流板(62、72)与相应的摘果辊(6、7)相配合沿着摘果滚筒(2、3)的轴线方向输送花生秧。

本实施例中，摘果辊主轴(61)的左端与带轮连接，右端与齿轮连接；另一摘果辊主轴(71)的左端连接有带轮。两个带轮通过皮带传动连接，使得两个摘果辊(6、7)沿着相同方向转动，同时通过带轮传动使得两个摘果辊(6、7)的回转速度具有固定的比值。如图2所示，两个摘果辊(6、7)均采用逆时针的的回转方向。导流板(62)采用顺时针的螺旋方式，导流板(72)采用逆时针的螺旋方式。

两个摘果滚筒(2、3)的底部壳体为凹板筛(84)；凹板筛(84)由沿摘果滚筒(2、3)轴线方向设置的杆状横梁(85)以及沿摘果滚筒(2、3)圆周方向分布的杆状纵梁(86)交错连接形成。花生荚果脱落后，从凹板筛(84)的空隙中落下。

摘果钉齿(88)为刚性的金属杆，其沿着摘果辊(6、7)的径向设置，用于在摘果辊(6、7)回转的过程中，推动花生秧随之沿着摘果滚筒(2、3)的内壁转动，并使得花生秧上的荚果与摘果滚筒(2、3)底部的凹板筛(84)进行搅动揉搓，从而使得花生荚果与花生秧脱落。在一个具体实施例中，摘果钉齿(88)采用焊接的工艺与摘果杆(82)连接。

如图1、7所示，在进行摘果过程中，花生秧果的从一级摘果滚筒(2)的进料口进入，并在摘果辊(6)以及导流板(62)的带动下，沿着轴线从右端向左端移动，依次经历轴流摘果段(21)和切流摘果段(22)最终进入二级摘果滚筒(3)中。在二级摘果滚筒(3)中，带有荚果的花生秧在摘果辊(7)以及螺旋状的导流板(72)的作用下依次经过切流摘果段(33)、轴流摘果段(32)进行摘果，剩下的花生秧在排草段(31)排出，并通过排草风机(5)进行排放。

如图3至6所示，在一级摘果滚筒(2)以及二级摘果滚筒(3)中，摘果辊的回转速度、摘果辊的有效直径、摘果辊与凹板筛之间的间距以及凹板筛的杆状横梁之间的间距对最终的摘果效果具有较大的影响。摘果辊的有效直径指的是，摘果钉齿(88)的末端与相应的摘果辊主轴(61、71)的平均距离的二倍。

本实施例中，两个摘果辊(6、7)与其下方的凹板筛(84)之间的间距为35-38mm，该间距指的是摘果辊(6、7)转动过程中摘果钉齿(88)与凹板筛(84)之间的距离的最小值。在摘果过程中，摘果辊(6、7)与其下方的凹板筛(84)之间的间距可影响花生秧与凹板筛(84)之间的摩擦力度，该摩擦力度会影响花生秧被搅动揉搓的力度，进而影响摘果质量。若该间距过大，则花生秧与凹板筛(84)之间的接触过于宽松，会导致花生秧无法受到足够的揉搓，使得摘果的效率过低；而间距过小，会导致花生秧受到过度挤压，使得花生荚果与凹板筛之间的碰撞过于剧烈，从而使得荚果破裂。

在一级摘果滚筒(2)中，摘果辊(6)的有效值直径为523-527mm，摘果辊(6)的回转速度为348至353RPM，凹板筛(84)的杆状横梁(85)间距为69-71mm；

二级摘果滚筒(3)中，摘果辊(7)的有效值直径为508-512mm，摘果辊(7)的回转速度为495至505RPM，凹板筛(84)的杆状横梁(85)间距为59-61mm。

摘果辊(6、7)的转速越大，花生荚果与凹板筛之间的碰撞力度就越大，从而使得花生荚果更容易脱落，同时还会导致花生荚果更加容易破损。本实施例中，一级摘果滚筒(2)中的摘果辊(6)以相对较慢的转速进行初级摘果，以便从花生秧上摘掉容易脱落的花生荚果，大部分花生荚果在此阶段从花生秧上脱落。二级摘果滚筒(3)中的摘果辊(7)采用更大的转速，以便采用更大的搅动力量对难以从花生秧上脱落的花生荚果进行精细摘果。精细摘果过程侧重的是摘果的效率，再此过程中，部分花生荚果的破裂是可以接受的。

此外，摘果辊(6、7)转动过程中，花生秧依次与凹板筛(84)的各杆状横梁(85)摩擦，会对花生秧形成波纹状的压迫(花生秧与杆状横梁(85)接触的区域更密实，在杆状横梁(85)之间的空隙更宽松)，这个过程也会起到摘果的作用。

一级摘果滚筒(2)以及二级摘果滚筒(3)中的凹板筛(84)的杆状横梁(85)间距越小，在摘果过程中杆状横梁(85)对花生秧形成的波纹状压迫越频繁，使得摘果作用越强。因此在一级摘果滚筒(2)中的凹板筛(84)的杆状横梁(85)采用更大的间距，使得初级摘果过程较为宽松，而二级摘果滚筒(3)中的凹板筛(84)的杆状横梁(85)采用更小的间距，使得摘果过程更加精细。

本实施例中，一级摘果滚筒(2)以及二级摘果滚筒(3)中摘果辊的回转速度、摘果辊的有效直径、摘果辊与凹板筛之间的间距以及凹板筛的杆状横梁之间的间距相互配合，使得一级摘果滚筒(2)实现初步摘果，二级摘果滚筒(3)实现精细摘果，两个摘果滚筒(2、3)相互配合，在确保摘果效率的前提下，可尽量减少花生荚果的破损。

切流摘果机构(4)底部设置有板状的凹板筛(84a)，板状的凹板筛(84)的两侧分别与一级摘果滚筒(2)以及二级摘果滚筒(3)的切流摘果段(22、33)底部的凹板筛(84)切向连接；板状的凹板筛(84a)的杆状横梁(85)间距为70-72mm。切流摘果机构(4)用于摘果，并将一级摘果滚筒(2)中的花生秧输送至二级摘果滚筒(3)中。此外，切流摘果机构(4)将花生秧从一级摘果滚筒(2)抛至二级摘果滚筒(3)的过程中，还可使得纠缠在一起的花生秧变得松散，并使得已经脱落的花生荚果更容易从花生秧中掉落，可避免密集的花生秧缠绕已经脱落的花生荚果。

本实施例中，二级摘果滚筒(3)的轴流摘果段(32)以及排草段(31)的下方设置有与二级摘果滚筒(3)并行的承接槽(9)；承接槽(9)的朝向切流摘果机构(4)的一端设置有落料口；承接槽(9)的内部设置有与二级摘果滚筒(3)并行、且具有螺旋状叶片的输料搅龙(91)；输料搅龙(91)的预设旋转方向与其叶片的螺旋方向相适配，以使得输料搅龙(91)推动承接槽(9)中的物料从落料口落下。承接槽(9)的作用是控制花生荚果的下落区域，以便对花生荚果进行后续的筛选作业。输料搅龙(91)可以防止花生荚果堵塞承接槽(9)。

为了便于排草，在二级摘果滚筒(3)的排草段(31)，摘果辊(7)的摘果杆(82)上设置有排草钉齿(89)，排草钉齿(89)的布设密度大于轴流摘果段(32)以及切流摘果段(33)。密集的排草钉齿(89)可以更高效地将花生秧排出二级摘果滚筒(3)。排草风机(5)可防止排草口堵塞问题。

本实施例中，一级摘果滚筒(2)和二级摘果滚筒(3)采用轴流-切流-轴流的摘果落模式，有效利用轴流和切流的摘果方式提高花生摘果效率，在有效空间提高花生摘果喂入量。相比传统多级切流式摘果作业节省2/3的空间，同时也减轻自走式捡拾联合收获机机身2/3的重量。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自走式花生联合收获机的摘果装置，其特征在于：

向着联合收获机的前进方向，在摘果装置机架(1)上横向配置轴线平行且长度不一的两个摘果滚筒，长度短的一级摘果滚筒(2)位于前部，长度长的二级摘果滚筒(3)位于后部，且两摘果滚筒(2、3)靠联合收获机外侧的一端平齐；

所述一级摘果滚筒(2)位于联合收获机中央部位的前方开设进料口，沿轴向外侧依次为轴流摘果段(21)和切流摘果段(22)；

所述二级摘果滚筒(3)从外侧向另一端沿轴向依次为切流摘果段(33)、轴流摘果段(32)以及排草段(31)；所述排草段(31)的侧壁设置有排草口，所述排草口连接有排草风机(5)；

所述一级摘果滚筒(2)的切流摘果段(22)与所述二级摘果滚筒(3)的切流摘果段(33)的侧壁连通，构成切流摘果机构(4)；

两个所述摘果滚筒(2、3)内部均设置有摘果辊(6、7)，所述摘果辊(6、7)呈笼形，包括摘果辊主轴(61、71)、支撑圆盘(81)以及多数目的摘果杆(82)；两个所述支撑圆盘(81)固定安装在所述摘果辊主轴(61、71)的两端；各所述摘果杆(82)与所述摘果辊主轴(61、71)平行设置，两端分别与所述支撑圆盘(81)的外边缘固定连接；所述摘果杆(82)上间隔设置有多数目向外延伸的摘果钉齿(88)；所述摘果辊主轴(61、71)的两端分别穿过其所在的摘果滚筒(2、3)的端板，并通过防缠草轴承(83)安装在所述摘果装置机架(1)上；

所述摘果辊主轴(61、71)的端部与动力装置连接；两个所述摘果滚筒(2、3)的顶部壳体为封闭结构，其内表面设置有螺旋状分布的导流板(62、72)；所述导流板(62、72)的螺旋方向与所述摘果辊(6、7)的旋转方向相适配，使得导流板(62、72)与所述摘果辊(6、7)相配合沿着所述摘果滚筒(2、3)的轴线方向输送花生秧；

两个所述摘果滚筒(2、3)的底部壳体为凹板筛(84)；所述凹板筛(84)由沿所述摘果滚筒(2、3)轴线方向设置的杆状横梁(85)以及沿所述摘果滚筒(2、3)圆周方向分布的杆状纵梁(86)交错连接形成；

所述一级摘果滚筒(2)中，摘果辊(6)的有效值直径为523-527mm，摘果辊(6)的回转速度为348至353RPM，凹板筛(84)的杆状横梁(85)间距为69-71mm；

所述二级摘果滚筒(3)中，摘果辊(7)的有效值直径为508-512mm，摘果辊(7)的回转速度为495至505RPM凹板筛(84)的杆状横梁(85)间距为59-61mm；

所述切流摘果机构(4)底部设置有板状的凹板筛(84a)，所述板状的凹板筛(84)的两侧分别与所述一级摘果滚筒(2)以及所述二级摘果滚筒(3)的切流摘果段(22、33)底部的凹板筛(84)切向连接；板状的凹板筛(84a)的杆状横梁(85)间距为70-72mm。

2.根据权利要求1所述的一种自走式花生联合收获机的摘果装置，其特征在于，所述二级摘果滚筒(3)的轴流摘果段(32)以及排草段(31)的下方设置有与所述二级摘果滚筒(3)并行的承接槽(9)；所述承接槽(9)的朝向所述切流摘果机构(4)的一端设置有落料口；所述承接槽(9)的内部设置有与所述二级摘果滚筒(3)并行、且具有螺旋状叶片的输料搅龙(91)；所述输料搅龙(91)的预设旋转方向与其叶片的螺旋方向相适配，以使得所述输料搅龙(91)推动所述承接槽(9)中的物料从落料口落下。

3.根据权利要求1所述的一种自走式花生联合收获机的摘果装置，其特征在于，所述一级摘果滚筒(2)的高度小于所述二级摘果滚筒(3)的高度。

4.根据权利要求1所述的一种自走式花生联合收获机的摘果装置，其特征在于，所述摘果辊主轴(61、71)的端部设置有带轮或/和传动齿轮。

5.根据权利要求1所述的一种自走式花生联合收获机的摘果装置，其特征在于，在所述二级摘果滚筒(3)的排草段(31)，所述摘果辊(7)的摘果杆(82)上设置有排草钉齿(89)，所述排草钉齿(89)的布设密度大于轴流摘果段(32)以及切流摘果段(33)。

6.根据权利要求1所述的一种自走式花生联合收获机的摘果装置，其特征在于，所述摘果杆(82)为空心杆。

7.根据权利要求1所述的一种自走式花生联合收获机的摘果装置，其特征在于，所述摘果辊(7)沿其轴线方向间隔设置有若干支撑环板(87)，所述支撑环板(87)环绕所述摘果辊主轴(71)，且外边缘与各所述摘果杆(82)固定连接。

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