CN113950964A - 一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机 - Google Patents

Abstract

本发明属于农机技术领域，尤其涉及一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机。其包括车体、捡拾机构、输送机构、粉碎机构、压块出料机构和传动系统。该自走式作业机结构简单、可靠性高、成本低，同时提高了对作业环境的适应性，减少秸秆处理的中间环节，降低秸秆处理费用。

Description

一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机

技术领域

本发明属于农机技术领域，尤其涉及一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机。

背景技术

近年来，经济产业结构随着时代的进步逐渐调整，在很多方面，秸秆的作用被其他材料替代，导致秸秆资源过剩。随着禁止焚烧秸秆等政策的执行，秸秆处理的形势更加严峻。目前秸秆回收利用正在蓬勃发展，秸秆压块成型是利用秸秆的有效途径。现有的秸秆压块机基本上都是固定式结构，作业时需要将秸秆从农田里收集起来，运输到特定的场地完成压块作业，其中包括捡拾、打捆、运输、粉碎和压块等工序，由于中间环节繁多、成本很高，无法大面积推广。因此，实现从秸秆捡拾到压块作业的一体化机械应运而生。

现有技术中，自走式秸秆捡拾压块机设有捡拾割台机构、喂入过桥机构、预压缩机构、二次粉碎机构、传送机构、除土分离器、压块机；其中，捡拾割台机构设置在车架前端，压块机设置在车架中段，导致输送秸秆的距离过长，会产生秸秆撒落的问题，同时需要更多的动力；压块料箱设置在车架后端较高的位置，需要安装提升器将压块运送到料箱，浪费了额外的动力，增加了不必要的机械结构。现有的机械结构不够合理，导致机械体积较大，并且浪费能源；同时，作业时操作不便，在复杂地形时的工作效率低。

因此，亟需改善秸秆捡拾压块一体机的结构，使其结构简单、可靠性高、成本低，同时提高对作业环境的适应性，减少秸秆处理的中间环节，降低秸秆处理费用。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，包括车体、捡拾机构、输送机构、粉碎机构、压块出料机构和传动系统。该自走式作业机结构简单、可靠性高、成本低，同时提高了对作业环境的适应性，减少秸秆处理的中间环节，降低秸秆处理费用。

本发明的技术方案是：一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，包括车体、捡拾机构、输送机构、粉碎机构、压块出料机构和传动系统；所述捡拾机构设置在车体下方，输送机构设置在捡拾机构后方，粉碎机构设置在输送机构后方，压块出料机构设置在车体上方，传动系统用于各部件的传动。

所述车体包括驾驶室、发动机、离合器和接料箱，所述驾驶室设置在车体的上方前端，所述发动机设置在驾驶室的后侧，所述离合器安装在发动机的右端，所述接料箱设置在车体上方后端。

所述捡拾机构包括壳体、捡拾轮轴、护圈、弹齿、搅龙和弹齿轴，所述壳体安装在车体上，所述捡拾轮轴通过轴承安装在壳体的前端，位于壳体两侧各一个，捡拾轮轴外侧安装带轮，所述护圈安装在壳体底部，所述弹齿轴的两端通过销连接安装在左右两个捡拾轮轴上，所述弹齿安装在弹齿轴上，所述弹齿轴位于护圈内；所述搅龙设置两个，安装在壳体的内部位于壳体后端，通过轴承安装在壳体的两侧，搅龙外侧安装带轮。

所述输送机构包括输送架、上输送带、下输送带、输送辊Ⅰ、输送辊Ⅱ、输送辊Ⅲ和输送辊Ⅳ，所述输送架安装在粉碎机构的安装架上，所述输送辊Ⅰ和输送辊Ⅱ安装在输送架的上端，输送辊Ⅲ和输送辊Ⅳ安装在输送架的下端；输送辊Ⅰ和输送辊Ⅱ的一侧设置一对啮合的齿轮，其中输送辊Ⅰ连接带轮，输送辊Ⅱ的另一侧连接两轴齿轮箱Ⅱ，所述上输送带安装在输送辊Ⅰ和输送辊Ⅲ上，下输送带安装在输送辊Ⅱ和输送辊Ⅳ上，上输送带和下输送带平行设置。

所述粉碎机构包括安装架、上箱壳、下箱壳、定刀、风机轴、风机叶片、动刀和输料管，所述安装架安装在车体上，所述上箱壳和下箱壳安装在安装架内部，所述定刀设置在上箱壳的入料口处，所述风机轴的两端通过轴承安装在安装架上，风机轴上安装带轮，通过皮带与两轴齿轮箱Ⅱ上的带轮连接，风机叶片安装在风机轴上，动刀安装在风机叶片上，所述输料管的下端与上箱壳的出料口连接，输料管另一端连接压块机的上端；

所述压块出料机构包括压块机架、喂料盘、接料盘、出料斗和压块机，所述压块机架安装在车体上，所述喂料盘安装在压块机上，所述接料盘放置在出料斗内壁的滚动轴承上，所述出料斗安装在压块机架上，所述压块机安装在压块机架上，压块机的主轴下端与三轴齿轮箱连接。

所述传动系统包括各级带传动、皮带张紧装置、内啮合大齿轮、内啮合小齿轮、三轴齿轮箱、安装在压块机架上的两轴齿轮箱Ⅰ和两轴齿轮箱Ⅱ，所述皮带张紧装置安装在车体上，所述内啮合大齿轮安装在接料盘下侧的环形板内，所述内啮合小齿轮通过轴承安装在出料斗内部，所述内啮合大齿轮和内啮合小齿轮相互啮合，所述三轴齿轮箱设置在压块机下侧，安装在车体上，三轴齿轮箱的左右两侧的轴上均安装带轮，其中右侧带轮通过皮带与离合器上的带轮连接，左侧带轮通过皮带与两轴齿轮箱Ⅰ外侧的带轮和输送辊Ⅰ上的带轮连接。

上述方案中，所述壳体上端通过两个铰链安装在车体上，壳体前端通过两个液压杆连接车体，所述壳体的后侧中部设置出料口。

上述方案中，所述捡拾轮轴左右各一个且对称放置，中间由4根弹齿轴连接，所述弹齿轴为管状，与两端捡拾轮轴上的柱状凸起通过销连接，每根弹齿轴上等距安装15个弹齿。护圈端部的两个平面中间的间隙与壳体底部的平板配合安装，护圈端部的两个孔与壳体底板上的孔配合固定；护圈位于弹齿的伸出的齿中间的间隙。

上述方案中，在壳体的底部等距安装31个护圈，护圈之间有间隙供弹齿的齿伸出。

上述方案中，所述输送架的上端安装在粉碎机构的安装架上，输送架的下端靠近壳体的出料口。

上述方案中，所述喂料盘上设置导流条，所述接料盘下侧设置环形板用于固定内啮合大齿轮。

上述方案中，所述出料斗内壁安装若干轴承Ⅰ，用于支承接料盘，出料斗底部安装三个与内啮合大齿轮啮合的内啮合小齿轮。

上述方案中，所述接料箱后侧通过铰链与车体连接，接料箱左右两侧通过液压杆与车体连接。

所述皮带张紧装置中间的圆管套装在车体上，弹簧的一端固定在车体上。

与有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明设置的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，包括车体、捡拾机构、输送机构、粉碎机构、压块出料机构和传动系统。能够实现田间秸秆的捡拾、粉碎和压块，并收集和运送压块。简化了秸秆处理的工序，减少了秸秆打捆和运输的步骤，降低秸秆处理的成本。利用离合器连接发动机，控制工作部件的的运转和停车，通过皮带轮等传动系统之间的密切配合，实现整机的运转，结构合理。工作原理简单，操作方便，生产成本低，容易推广，工作效率高，质量好。

(2)本发明设置的捡拾机构包括壳体、捡拾轮轴、护圈、弹齿、搅龙和弹齿轴，采用上述结构，优化了捡拾装置的结构，降低了机械重量。能够通过捡拾轮的转动和护圈配合将秸秆捡拾起来，提高了捡拾效率，解决了捡拾不干净和秸秆缠绕在捡拾轮上的问题，并且捡拾速度快，左右两个搅龙能将壳体内的秸秆快速输送到出料口进入输送机构。采用铰链和液压杆将捡拾机构安装在车架上，可以根据作业情况调节弹齿离地高度，优化捡拾效果，能适应复杂的田间环境，捡拾装置不作业时，可将捡拾装置调到离地较高的位置，防止在行车过程中损坏装置；皮带张紧装置自动调节捡拾机构离地间隙改变带来的皮带长度变化问题。作业时稳定性更高，能耗降低。结构简单可靠，成本低廉，安装方便，故障率低。

(3)本发明设置的所述输送机构包括输送架、输送辊、上输送带和下输送带，上输送带和下输送带平行放置，能够将捡拾机构的壳体内的秸秆及时输送到粉碎机构内，避免产生堵塞的问题。在秸秆被动刀和定刀切割时，上、下输送带能固定秸秆，提高秸秆粉碎效果。四叶片式的风机刀片能增大秸秆传送量和粉碎效率，

(4)本发明设置的压块出料机构包括压块机架、喂料盘、接料盘、出料斗和压块机，工作时接料盘转动，将压块及时输送到出料斗的出口处，此过程能加快压块冷却，保持压块形状。接料箱的后壁设置成倾斜，能方便卸料，同时缩短液压杆的行程，节约空间和能源。

附图说明

图1是本发明一实施方式的田间秸秆捡拾、粉碎和压块的自走式作业机的侧视图；

图2是本发明一实施方式的传动系统的立体结构示意图；

图3是本发明一实施方式的皮带张紧装置立体结构示意图；

图4是本发明一实施方式的捡拾机构立体结构示意图；

图5是本发明一实施方式的护圈立体结构示意图；

图6是本发明一实施方式的捡拾轮部件立体结构示意图；

图7是本发明一实施方式的捡拾轮轴立体结构示意图；

图8是本发明一实施方式的输送机构立体结构示意图；

图9是本发明一实施方式的粉碎机构立体结构示意图；

图10是本发明一实施方式的风机部件立体结构示意图；

图11是本发明一实施方式的输送管立体结构示意图；

图12是本发明一实施方式的压块出料机构立体结构示意图；

图13是本发明一实施方式的接料盘立体结构示意图；

图14是本发明一实施方式的出料斗立体结构示意图；

图中：1-车体，2-捡拾机构，3-输送机构，4-粉碎机构，5-压块出料机构，6-传动系统，101-驾驶室，102-发动机，103-离合器，104-接料箱，201-壳体，202-捡拾轮轴，203-护圈，204-弹齿，205-搅龙，206-弹齿轴，207-出料口，301-输送架，302-上输送带，303-下输送带，304-输送辊Ⅰ，305-输送辊Ⅱ，306-输送辊Ⅲ，307输送辊Ⅳ，401-安装架，402-上箱壳，403-下箱壳，404-定刀，405-风机轴，406-风机叶片，407-动刀，408-输料管，501-压块机架，502-喂料盘，503-接料盘，504-出料斗，505-压块机，506-环形板，507-轴承Ⅰ，601-皮带张紧装置，602-内啮合大齿轮，603-内啮合小齿轮，604-三轴齿轮箱，605-两轴齿轮箱Ⅰ，606-两轴齿轮箱Ⅱ。

具体实施方式

本发明的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机如图1-14所示，包括车体1、捡拾机构2、输送机构3、粉碎机构4、压块出料机构5和传动系统6；

所述捡拾机构2设置在车体1下方，输送机构3设置在捡拾机构2后方，粉碎机构4设置在输送机构3后方，压块出料机构5设置在车体1上方，传动系统6用于各部件的传动。

所述车体1包括驾驶室101、发动机102、离合器103和接料箱104，所述驾驶室101设置在车体1的上方前端，所述发动机102设置在驾驶室101的后侧，所述离合器103安装在发动机102的右端，所述接料箱104设置在车体上方后端；

所述捡拾机构2包括壳体201、捡拾轮轴202、护圈203、弹齿204、搅龙205和弹齿轴206，所述壳体201安装在车体1上，所述捡拾轮轴202通过轴承安装在壳体201的前端两侧各一个，捡拾轮轴202外侧安装带轮，所述护圈203安装在壳体201底部，所述弹齿轴206的两端通过销连接安装在左右两个捡拾轮轴202上，所述弹齿204安装在弹齿轴206上，所述弹齿轴206位于护圈203内；所述搅龙205设置两个在壳体201的内部，通过轴承安装在壳体201的两侧，搅龙205外侧安装带轮。

所述输送机构3包括输送架301、上输送带302、下输送带303、输送辊Ⅰ304、输送辊Ⅱ305、输送辊Ⅲ306和输送辊Ⅳ307，所述输送架301安装在粉碎机构4的安装架401上，所述输送辊Ⅰ304和输送辊Ⅱ305安装在输送架301的上端，输送辊Ⅲ306和输送辊Ⅳ307安装在输送架301的下端；输送辊Ⅰ304和输送辊Ⅱ305的一侧设置一对啮合的齿轮，其中输送辊Ⅰ304连接带轮，输送辊Ⅱ305的另一侧连接两轴齿轮箱Ⅱ606，所述上输送带302安装在输送辊Ⅰ304和输送辊Ⅲ306上，下输送带303安装在输送辊Ⅱ305和输送辊Ⅳ307上，上输送带302和下输送带303平行设置。

所述粉碎机构4包括安装架401、上箱壳402、下箱壳403、定刀404、风机轴405、风机叶片406、动刀407和输料管408，所述安装架401安装在车体1上，所述上箱壳402和下箱壳403安装在安装架401内部，所述定刀404设置在上箱壳402的入料口处，所述风机轴405的两端通过轴承安装在安装架401上，风机轴405上安装带轮，通过皮带与两轴齿轮箱Ⅱ606上的带轮连接，风机叶片406安装在风机轴405上，动刀407安装在风机叶片406上，所述输料管408的下端与上箱壳402的出料口连接，输料管408另一端连接压块机505的上端；

所述压块出料机构5包括压块机架501、喂料盘502、接料盘503、出料斗504和压块机505，所述压块机架501安装在车体1上，所述喂料盘502安装在压块机505上，所述接料盘503放置在出料斗504内壁的轴承Ⅰ507上，所述出料斗504安装在压块机架501上，所述压块机505安装在压块机架501上，压块机505的主轴下端与三轴齿轮箱(604)连接；

所述传动系统(6)包括各级带传动、皮带张紧装置601、内啮合大齿轮602、内啮合小齿轮603、三轴齿轮箱604、两轴齿轮箱Ⅰ605和两轴齿轮箱Ⅱ606，所述皮带张紧装置601安装在车体1上，所述内啮合大齿轮602安装在接料盘503下侧的环形板506内，所述内啮合小齿轮603通过安装在出料斗504底部，所述内啮合大齿轮602和内啮合小齿轮603相互啮合，所述三轴齿轮箱604设置在压块机505下侧，安装在车体1上，三轴齿轮箱604的左右两侧的轴上均安装带轮，其中右侧带轮通过皮带与离合器103上的带轮连接，左侧带轮通过皮带与两轴齿轮箱Ⅰ605外侧的带轮和输送辊Ⅰ304上的带轮连接。

如图4、5所示，所述壳体201上端通过两个铰链安装在车体1上，壳体201前端通过两个液压杆连接车体1，所述壳体201的后侧中部设置出料口207。所述护圈203在壳体201的底部等距安装31个，每个护圈203之间有间隙供弹齿204的齿伸出。

如图6、7所示，所述捡拾轮轴202左右各一个且对称放置，中间由四根弹齿轴206连接，所述弹齿轴206为管状，与两端捡拾轮轴202上的柱状凸起通过销连接，每根弹齿轴206上等距安装15个弹齿204。

如图12、13所示，所述喂料盘502上设置导流条，所述接料盘503下侧设置环形板506用于固定内啮合大齿轮602。

如图14所示，所述出料斗504内侧安装若干轴承Ⅰ507，用于支承接料盘503，出料斗504底部安装三个与内啮合大齿轮602啮合的内啮合小齿轮603。

本发明的工作原理：发动机将动力输出到车轮和离合器，离合器控制工作部件的运转和停止。离合器通过带传动驱动一侧的搅龙和捡拾轮轴转动，与捡拾轮轴连接的弹齿轴随之转动，将动力传递到捡拾机构另一侧的捡拾轮轴，再通过带传动带动另一个搅龙。同时，离合器通过带传动驱动三轴齿轮箱，三轴齿轮箱带动压块机进行压块作业，三轴齿轮箱另一侧的带轮带动两轴齿轮箱Ⅰ和输送机构的输送辊运转。两轴齿轮箱Ⅰ上的内啮合小齿轮驱动安装着内啮合大齿轮的接料盘转动，上输送带的上端输送辊驱动输送带转动的同时，通过齿轮传动带动下输送带的下端输送辊转动，下输送带转动的同时，动力传递到两轴齿轮箱Ⅱ。两轴齿轮箱Ⅱ通过带传动驱动风机轴转动，安装在风机轴上的风机叶片随之转动，固定在风机叶片上的动刀同时转动。

机器工作前，调整壳体前端的液压杆的长度，使弹齿尖端到地面的距离适宜。作业过程中，秸秆被旋转的弹齿轴上的弹齿捡拾起来，沿着护圈的外缘进入壳体内，左右搅龙将秸秆传输到出料口处，转动方向相反的上输送带和下输送带将秸秆压紧输送到粉碎机构的入口。秸秆被定刀和旋转的动刀切割粉碎，风机叶片旋转将切碎的秸秆物料吹出粉碎机构，经过输料管进入压块机制成压块。旋转的接料盘将压块机输出的压块运送到出料斗的出口，压块掉落到接料箱中完成收集。完成一定的工作量后，机器到达指定的地点，接料箱两侧的液压杆伸长，举伸起接料箱完成卸货。

本发明的传动系统配合密切，整机的运转流畅，结构合理，能够实现田间秸秆的捡拾、粉碎和压块，并收集和运送压块。

Claims (9)

1.一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，所述一体机包括车体、捡拾机构、输送机构、粉碎机构、压块出料机构和传动系统；所述捡拾机构设置在车体下方，输送机构设置在捡拾机构后方，粉碎机构设置在输送机构后方，压块出料机构设置在车体上方，传动系统用于各部件的传动；

所述车体包括驾驶室、发动机、离合器和接料箱，所述驾驶室设置在车体的上方前端，所述发动机设置在驾驶室的后侧，所述离合器安装在发动机的右端，所述接料箱设置在车体上方后端；

所述捡拾机构包括壳体、捡拾轮轴、护圈、弹齿、搅龙和弹齿轴，所述壳体安装在车体上，所述捡拾轮轴通过轴承安装在壳体的前端，位于壳体两侧各一个，捡拾轮轴外侧安装带轮，所述护圈安装在壳体底部，所述弹齿轴的两端通过销连接安装在左右两个捡拾轮轴上，所述弹齿安装在弹齿轴上，所述弹齿轴位于护圈内；所述搅龙设置两个，安装在壳体的内部位于壳体后端，通过轴承安装在壳体的两侧，搅龙外侧安装带轮；

所述输送机构包括输送架、上输送带、下输送带、输送辊Ⅰ、输送辊Ⅱ、输送辊Ⅲ和输送辊Ⅳ，所述输送架安装在粉碎机构的安装架上，所述输送辊Ⅰ和输送辊Ⅱ安装在输送架的上端，输送辊Ⅲ和输送辊Ⅳ安装在输送架的下端；输送辊Ⅰ和输送辊Ⅱ的一侧设置一对啮合的齿轮，其中输送辊Ⅰ连接带轮，输送辊Ⅱ的另一侧连接两轴齿轮箱Ⅱ，所述上输送带安装在输送辊Ⅰ和输送辊Ⅲ上，下输送带安装在输送辊Ⅱ和输送辊Ⅳ上，上输送带和下输送带平行设置；

所述粉碎机构包括安装架、上箱壳、下箱壳、定刀、风机轴、风机叶片、动刀和输料管，所述安装架安装在车体上，所述上箱壳和下箱壳安装在安装架内部，所述定刀设置在上箱壳的入料口处，所述风机轴的两端通过轴承安装在安装架上，风机轴上安装带轮，通过皮带与两轴齿轮箱Ⅱ上的带轮连接，风机叶片安装在风机轴上，动刀安装在风机叶片上，所述输料管的下端与上箱壳的出料口连接，输料管另一端连接压块机的上端；

所述压块出料机构包括压块机架、喂料盘、接料盘、出料斗和压块机，所述压块机架安装在车体上，所述喂料盘安装在压块机上，所述接料盘放置在出料斗内壁的滚动轴承上，所述出料斗安装在压块机架上，所述压块机安装在压块机架上，压块机的主轴下端与三轴齿轮箱连接；

所述传动系统包括各级带传动、皮带张紧装置、内啮合大齿轮、内啮合小齿轮、三轴齿轮箱、安装在压块机架上的两轴齿轮箱Ⅰ和两轴齿轮箱Ⅱ，所述皮带张紧装置安装在车体上，所述内啮合大齿轮安装在接料盘下侧的环形板内，所述内啮合小齿轮通过轴承安装在出料斗内部，所述内啮合大齿轮和内啮合小齿轮相互啮合，所述三轴齿轮箱设置在压块机下侧，安装在车体上，三轴齿轮箱的左右两侧的轴上均安装带轮，其中右侧带轮通过皮带与离合器上的带轮连接，左侧带轮通过皮带与两轴齿轮箱Ⅰ外侧的带轮和输送辊Ⅰ上的带轮连接。

2.如权利要求1所述的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，所述壳体上端通过两个铰链安装在车体上，壳体前端通过两个液压杆连接车体，所述壳体的后侧中部设置出料口。

3.如权利要求1所述的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，所述捡拾轮轴左右各一个且对称放置，中间由4根弹齿轴连接，所述弹齿轴为管状，与两端捡拾轮轴上的柱状凸起通过销连接，每根弹齿轴上等距安装15个弹齿。

4.如权利要求1所述的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，在壳体的底部等距安装31个护圈，护圈之间有间隙供弹齿的齿伸出；护圈端部的两个平面中间的间隙与壳体底部的平板配合安装，护圈端部的两个孔与壳体底板上的孔配合固定，护圈位于弹齿的伸出的齿中间的间隙。

5.如权利要求1所述的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，所述输送架的上端安装在粉碎机构的安装架上，输送架的下端靠近壳体的出料口。

6.如权利要求1所述的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，所述喂料盘上设置导流条，所述接料盘下侧设置环形板用于固定内啮合大齿轮。

7.如权利要求1所述的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，所述出料斗内壁安装若干轴承Ⅰ，用于支承接料盘，出料斗底部安装三个与内啮合大齿轮啮合的内啮合小齿轮。

8.如权利要求1所述的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，所述接料箱后侧通过铰链与车体连接，接料箱左右两侧通过液压杆与车体连接。

9.如权利要求1所述的一种自走式秸秆捡拾、粉碎和压块成型一体机，其特征在于，所述皮带张紧装置中间的圆管套装在车体上，弹簧的一端固定在车体上。

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