CN111837654B - 一种玉米籽粒直收脱粒分离装置和联合收获机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种玉米籽粒直收脱粒分离装置和联合收获机，包括纵轴流闭式脱粒滚筒和可调组合式凹板筛；纵轴流闭式脱粒滚筒包括滚筒轴、喂入头、筒体和脱粒元件；喂入头和筒体安装在滚筒轴上，脱粒元件安装在筒体上；筒体包括前段筒体、中段筒体和后段筒体；脱粒元件包括钉齿和短纹杆；短纹杆设置在前段筒体和中段筒体上，且中段筒体上的短纹杆比前段筒体上的短纹杆高，钉齿设置在后段筒体上；可调组合式凹板筛安装在纵轴流闭式脱粒滚筒的下方。本发明闭式短纹杆‑钉齿滚筒，转动时周围空气形成的涡流小，功率耗用小，减少破碎率。采用垫片，调整适合玉米不同含水率的脱粒间隙，达到更好的脱粒分离效果，实现高效率、高脱净率、低破碎率脱粒。

Description

一种玉米籽粒直收脱粒分离装置和联合收获机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，尤其涉及一种玉米籽粒直收脱粒分离装置和联合收获机。

背景技术

籽粒直收玉米收获机作业时，一次性完成对玉米的摘穗、剥皮、脱粒、清选、等作业，省去了摘穗型玉米机中对玉米穗的二次运输、二次晾晒等环节，提升了工作效率，减少了用工数量，减少了费用，降低了成本，也更符合玉米全程机械化的发展方向。近两年，国内籽粒直收玉米收获机从无到有，发展迅速。

据介绍，美国早在上世纪80年代就全部实现了籽粒直收。在我国，玉米籽粒直收的研究起步于2007年前后。随着农村劳动力的严重短缺，过去几年，一些地方开始引进国外的玉米机收品种和收割机，但国外机械在中国不适用。国外玉米收获机械产品多为标准化、系列化，对国内玉米收获适应性非常有限，机械效能难以充分发挥，不利于普及和推广。

玉米脱粒分离装置的设计多种多样，但是针对是某地区含水率相差不大的玉米，关于不同含水率的玉米收获研究较少。目前的脱粒分离装置很少针对成熟度不均的玉米收获，对于含水率不同的玉米，不能进行完全脱粒，难以同时满足各地区、各类玉米品种作业要求，而且脱净率难保证、破损率较高的问题一直存在。因此随着联合收获机械的发展越来越快，为了提高利用率，开始研究不同玉米品种成熟度不均、脱净率低的玉米收获。为了实现玉米高效率高脱净率低破碎率脱粒目标，有必要对关键部件进行创新设计与改进。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种玉米籽粒直收脱粒分离装置，实现高效率、高脱净率、低破碎率脱粒。

本发明的技术方案是：一种玉米籽粒直收脱粒分离装置，包括纵轴流闭式脱粒滚筒和可调组合式凹板筛；所述纵轴流闭式脱粒滚筒包括滚筒轴、喂入头、筒体和脱粒元件；所述喂入头和筒体安装在滚筒轴上，所述脱粒元件安装在筒体上；所述筒体包括前段筒体、中段筒体和后段筒体；所述脱粒元件包括钉齿和短纹杆；所述短纹杆设置在前段筒体和中段筒体上，且中段筒体上的短纹杆比前段筒体上的短纹杆高，所述钉齿设置在后段筒体上；所述可调组合式凹板筛安装在纵轴流闭式脱粒滚筒的下方。

上述方案中，所述脱粒元件还包括齿杆支撑座和矩形齿杆；所述钉齿和短纹杆分别安装在矩形齿杆上，所述矩形齿杆安装在齿杆支撑座上，所述齿杆支撑座安装在筒体上。

进一步的，还包括垫片；所述垫片位于齿杆支撑座与筒体之间，所述齿杆支撑座与筒体通过螺栓连接。

进一步的，所述垫片为E型垫片。

上述方案中，所述前段筒体、中段筒体和后段筒体之间依次通过中间辐盘连接；所述喂入头与前段筒体之间通过尾部辐盘连接；所述后段筒体的末端也设有尾部辐盘。

进一步的，所述中段筒体上的短纹杆比前段筒体上的短纹杆高10～20毫米。

上述方案中，所述可调组合式凹板筛包括依次连接的前脱粒凹板、前限位挡板、后脱粒凹板、后限位挡板和分离凹板；

所述前脱粒凹板包括两个栅格筛、弧度凹板筛和调节机构；两个栅格筛分别设置在弧度凹板筛的两侧，弧度凹板筛的一侧与其中一个栅格筛连接，另一侧通过调节机构与另一个栅格筛连接，所述调节机构调节弧度凹板筛与脱粒元件的间隙。

进一步的，所述弧度凹板筛采用右向螺旋圆管，后脱粒凹板302为直圆管，分离凹板303为普通栅格式。

进一步的，所述调节机构包括圆杆、支撑块、连接杆和连接块；

所述圆杆与支撑块的一端连接，支撑块的另一端与连接杆的一端铰接，连接杆的另一端与连接块铰接，连接块通过连接板与弧度凹板筛连接，该侧的栅格筛上设有导向杆，所述连接板安装在导向杆上，所述圆杆用于与驱动装置连接，驱动装置驱动圆杆带动连接块、连接板共同沿导向杆上下运动调节弧度凹板筛与脱粒元件的间隙。

本发明还提供一种包括所述玉米籽粒直收脱粒分离装置的联合收获机，特别是一种履带式联合收获机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，纵轴流闭式脱粒滚筒的短纹杆设置在前段筒体和中段筒体上，且中段筒体上的短纹杆比前段筒体上的短纹杆高，所述钉齿设置在后段筒体上，形成闭式短纹杆-钉齿滚筒，转动时周围空气形成的涡流小，功率耗用小，减少破碎率。

2、本发明所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，采用E型垫片，调整适合玉米不同含水率的脱粒间隙，其功能分段明确，可适应不同的成熟度特性，达到更好的脱粒分离效果。

3、本发明所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，可调组合式凹板筛采用右向螺旋圆管+栅格-直圆管-栅格式，可调右向螺旋圆管增大摩擦，增强输送能力，合理调整脱粒间隙，减小破碎率，保证脱粒效率。

4、本发明所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，矩形齿杆及齿杆支撑座结构稳定，拆卸便捷，方便修补换新，增加使用率。

5、本发明多边形幅盘增加了强度，减小脱粒过程振动，提高机器的使用寿命。

附图说明

图1是本发明一实施方式的玉米籽粒直收脱粒分离装置结构示意图；

图2是本发明一实施方式的纵轴流闭式脱粒滚筒断开的剖视示意图；

图3是本发明一实施方式的纵轴流闭式脱粒滚筒侧视图；

图4是图3中A的放大图；

图5是本发明一实施方式的E型垫片结构示意图；

图6是本发明一实施方式的可调组合式凹板筛结构示意图；

图7是本发明一实施方式的前脱粒凹板结构示意图。

图中，1-纵轴流闭式脱粒滚筒，101-滚筒轴，102-喂入头，1021-螺旋叶片，1022-加强条，1023-加强板，103-筒体，1031-壳体，1032-尾部辐盘，1033-中间辐盘，1034-观察口盖板，1035-前段筒体，1036-中段筒体，1037-后段筒体，104-脱粒元件，1041-齿杆支撑座，1042-矩形齿杆，1043-钉齿，1044-短纹杆；2-垫片；3-可调组合式凹板筛，301-前脱粒凹板，3011-栅格筛，3012-弧度凹板筛，3013-连接板，302-后脱粒凹板，303-分离凹板，304-前限位挡板，305-后限位挡板，306-调节机构，3061-圆杆，3062-支撑块，3063-连接杆，3064-连接块，307-导向杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1、2和3所示为所述玉米籽粒直收脱粒分离装置的一种较佳实施方式，一种玉米籽粒直收脱粒分离装置，包括纵轴流闭式脱粒滚筒1和可调组合式凹板筛3；所述纵轴流闭式脱粒滚筒1包括滚筒轴101、喂入头102、筒体103和脱粒元件104；所述喂入头102和筒体103沿喂入方向由前至后依次设置在滚筒轴101上，所述脱粒元件104可拆卸的安装在筒体103上；所述筒体103为多边形筒体，包括前段筒体1035、中段筒体1036和后段筒体1037。所述可调组合式凹板筛3安装在纵轴流闭式脱粒滚筒1的下方。

所述前段筒体1035、中段筒体1036和后段筒体1037之间依次通过中间辐盘1033连接；所述喂入头102与前段筒体1035之间通过尾部辐盘1032连接；所述后段筒体1037的末端也设有尾部辐盘1032，多边形的幅盘增加了强度，减小脱粒过程振动，提高机器的使用寿命。所述喂入头102上安装有螺旋叶片1021，螺旋叶片1021的外边缘有加强条1022，能够加强物料的喂入，加强条1022加设加强板1023。所述螺旋叶片1021与滚筒轴101、中间辐盘1033、尾部辐盘1032同轴连接。

如图4所示，所述脱粒元件104包括齿杆支撑座1041、矩形齿杆1042、钉齿1043和短纹杆1044；所述短纹杆1044设置在前段筒体1035和中段筒体1036上，且中段筒体1036上的短纹杆1044比前段筒体1035上的短纹杆1044高，所述钉齿1043设置在后段筒体1037上；所述钉齿1043和短纹杆1044分别安装在矩形齿杆1042上，所述矩形齿杆1042安装在齿杆支撑座1041上，所述齿杆支撑座1041安装在筒体103的壳体1031上。所述矩形齿杆1042及齿杆支撑座1041结构稳定，拆卸便捷，方便修补换新，增加使用率。所述齿杆支撑座1041与筒体103之间设有垫片2，所述垫片2为E型垫片，如图5所示。所述齿杆支撑座1041与筒体103通过螺栓连接，优选的，垫片厚度为1～5毫米，E型垫片通过螺栓的松紧可插入与拆卸改变滚筒直径，快速微小的调节玉米成熟度不均的脱粒间隙，玉米含水率不同，叠加垫片厚度不同。

所述中段筒体1036上的短纹杆1044比前段筒体1035上的短纹杆1044高10～20毫米，适合玉米籽粒直收。

所述壳体1031与齿杆支撑座1041用螺栓连接时，若是在中间辐盘1033或尾部辐盘1032位置时壳体1031、齿杆支撑座1041和辐盘三者一并连接，增加强度；若不是在中间辐盘1033或尾部辐盘1032的位置，则壳体1031和齿杆支撑座1041两者连接。

如图6所示，所述可调组合式凹板筛3沿作物喂入方向由前至后包括依次连接的前脱粒凹板301、前限位挡板304、后脱粒凹板302、后限位挡板305和分离凹板303；所述可调组合式凹板筛3安装在纵轴流闭式脱粒滚筒1下方、且前脱粒凹板301安装在更靠近纵轴流闭式脱粒滚筒1喂入侧的位置。所述前脱粒凹板301包括两个栅格筛3011、弧度凹板筛3012和调节机构306；两个栅格筛3011分别设置在弧度凹板筛3012的两侧，弧度凹板筛3012的一侧与其中一个栅格筛3011连接，另一侧通过调节机构306与另一个栅格筛3011连接，适应玉米籽粒直收。在脱净率符合国家标准的前提下，通过调节机构306中的圆杆3061上下运动带动支撑块3062、连接杆3063、连接块3064和连接板3013共同上下运动，调节弧度凹板筛3012与脱粒元件104的间隙。

所述弧度凹板筛3012采用右向螺旋圆管，所述后脱粒凹板302为直圆管，所述分离凹板303为普通栅格式。所述栅格筛3011采用加固栅格式，弧度凹板筛3012采用右向螺旋圆管，可调右向螺旋圆管增大摩擦，增强输送能力，合理调整脱粒间隙，减小破碎率，保证脱粒效率。优选的，为了让脱粒过程中脱下的籽粒从筛孔中漏下，圆管直径不小于16毫米且不大于18毫米，圆管间距不小于30毫米且不大于40毫米，栅格间孔距不大于25毫米x50毫米。为了提高脱净率，脱粒元件与凹板的间隙，尤其是脱粒齿杆上齿的齿尖与凹板内弧面的距离限定在一定范围内。具体来说，所述短纹杆1044或钉齿1043与前脱粒凹板301间隙不大于45毫米。进一步，所述脱粒元件与凹板之间的间隙为不小于20毫米且不大于45毫米。

如图7所示，所述调节机构306包括圆杆3061、支撑块3062、连接杆3063和连接块3064；所述圆杆3061与支撑块3062的一端连接，支撑块3062的另一端与连接杆3063的一端铰接，连接杆3063的另一端与连接块3064铰接，连接块3064通过连接板3013与弧度凹板筛3012连接，该侧的栅格筛3011上设有导向杆307，所述连接板3013安装在导向杆307上，所述圆杆3061用于与驱动装置连接，驱动装置驱动圆杆3061带动连接块3064、连接板3013共同沿导向杆307上下运动调节弧度凹板筛3012与脱粒元件104的间隙。

所述筒体103上设有四个观察口，位于筒体103的两侧，两两对称布置，便于齿杆的安装与拆卸，用于开槽口盖的螺母为焊接螺母，便于安装观察口盖板1034。

本发明所述玉米籽粒直收脱粒分离装置的工作过程：启动纵轴流闭式脱粒滚筒1，转动滚筒轴101，待脱粒玉米棒从喂入头102喂入，利用喂入头102上螺旋叶片1021运动，使物料进入脱粒段，通过调节机构306中的圆杆3061旋转运动带动支撑块3062和连接杆3063转动，从而带动连接块3064和连接板3013共同沿导向杆307上下运动调节弧度凹板筛3012与短纹杆之间的脱粒间隙。在短纹杆1044和右向螺旋圆管+栅格的共同作用下，籽粒和杂余经过前脱粒凹板301的筛孔进入清选筛；茎秆和籽粒经过摩擦输送进入后脱粒凹板302，纹杆高度增高，脱粒间隙减小，加速脱粒；茎秆和部分籽粒进入分离凹板303，再由钉齿1043和分离凹板303的打击作用进行脱粒分离，分离籽粒透过分离凹板303的栅格筛孔。

实施例2

一种联合收获机，包括实施例1所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，因此具有实施例1所述的有益效果，此处不再赘述。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种玉米籽粒直收脱粒分离装置，其特征在于，包括纵轴流闭式脱粒滚筒(1)和可调组合式凹板筛(3)；

所述纵轴流闭式脱粒滚筒(1)包括滚筒轴(101)、喂入头(102)、筒体(103)和脱粒元件(104)；所述喂入头(102)和筒体(103)安装在滚筒轴(101)上，所述脱粒元件(104)安装在筒体(103)上；所述筒体(103)包括前段筒体(1035)、中段筒体(1036)和后段筒体(1037)；所述脱粒元件(104)包括钉齿(1043)和短纹杆(1044)；所述短纹杆(1044)设置在前段筒体(1035)和中段筒体(1036)上，且中段筒体(1036)上的短纹杆(1044)比前段筒体(1035)上的短纹杆(1044)高10～20毫米，所述钉齿(1043)设置在后段筒体(1037)上；所述可调组合式凹板筛(3)安装在纵轴流闭式脱粒滚筒(1)的下方；

所述脱粒元件(104)还包括齿杆支撑座(1041)和矩形齿杆(1042)；所述钉齿(1043)和短纹杆(1044)分别安装在矩形齿杆(1042)上，所述矩形齿杆(1042)安装在齿杆支撑座(1041)上，所述齿杆支撑座(1041)安装在筒体(103)上；

所述前段筒体(1035)、中段筒体(1036)和后段筒体(1037)之间依次通过中间辐盘(1033)连接；所述喂入头(102)与前段筒体(1035)之间通过尾部辐盘(1032)连接；所述后段筒体(1037)的末端也设有尾部辐盘(1032)。

2.根据权利要求1所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，其特征在于，还包括垫片(2)；所述垫片(2)位于齿杆支撑座(1041)与筒体(103)之间，所述齿杆支撑座(1041)与筒体(103)通过螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，其特征在于，所述垫片(2)为E型垫片。

4.根据权利要求1所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，其特征在于，所述可调组合式凹板筛(3)包括依次连接的前脱粒凹板(301)、前限位挡板(304)、后脱粒凹板(302)、后限位挡板(305)和分离凹板(303)；

所述前脱粒凹板(301)包括两个栅格筛(3011)、弧度凹板筛(3012)和调节机构(306)；两个栅格筛(3011)分别设置在弧度凹板筛(3012)的两侧，弧度凹板筛(3012)的一侧与其中一个栅格筛(3011)连接，另一侧通过调节机构(306)与另一个栅格筛(3011)连接，所述调节机构(306)调节弧度凹板筛(3012)与脱粒元件(104)的间隙。

5.根据权利要求4所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，其特征在于，所述弧度凹板筛(3012)采用右向螺旋圆管，所述后脱粒凹板(302)为直圆管，所述分离凹板(303)为普通栅格式。

6.根据权利要求4所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置，其特征在于，所述调节机构(306)包括圆杆(3061)、支撑块(3062)、连接杆(3063)和连接块(3064)；

所述圆杆(3061)与支撑块(3062)的一端连接，支撑块(3062)的另一端与连接杆(3063)的一端铰接，连接杆(3063)的另一端与连接块(3064)铰接，连接块(3064)通过连接板(3013)与弧度凹板筛(3012)连接，该侧的栅格筛(3011)上设有导向杆(307)，所述连接板(3013)安装在导向杆(307)上，所述圆杆(3061)用于与驱动装置连接，驱动装置驱动圆杆(3061)带动连接块(3064)、连接板(3013)共同沿导向杆(307)上下运动调节弧度凹板筛(3012)与脱粒元件(104)的间隙。

7.一种联合收获机，其特征在，包括权利要求1-6任意一项所述的玉米籽粒直收脱粒分离装置。

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