CN114303630B - 一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其中包括惯性摘穗辊(两对四个)、导锥、增径垫、长增径垫、保护筒、摘穗板和拨禾轮等。所述两对四个摘穗辊，上下并列安装在保护筒中，摘穗辊前部与导锥相连接，摘穗辊后部中心轴安装在轴承上；所述摘穗辊和导锥均焊有螺旋凸棱，螺旋方向相反，以保证玉米秸秆向后输送；所述增径垫位于螺旋凸棱之间，与摘穗辊相接触，增径垫在两对摘穗辊的安装位置左右相同、上下交错，以保证在摘穗过程中只有一对摘穗辊上的增径垫与玉米秸秆相接触；所述摘穗板与上保护筒后端相连接；所述长增径垫位于下一对摘穗辊的后端。本发明利用由激振力引起的玉米果穗的上下惯性力大于玉米果柄处连接力的原理，实现玉米免接触摘穗。该创新机构可以有效降低果穗的啃伤和破损率，提高摘穗效率，实现高效低损的玉米收获机械化。

Description

一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种上下惯性力式的玉米割台摘穗 装置。

背景技术

玉米作为我国主要粮食、饲料作物，以及农民重要经济收入而获得广泛种植， 但玉米收获机械化程度较低，果穗啃伤、籽粒破损问题严重制约着玉米收获品质， 因此，现代农业收获机械对高效低损收获技术有着迫切的需求。

玉米摘穗是在摘穗辊作用下实现果穗与茎秆分离，其基本原理为果穗与茎秆 的直径差异，以及结穗点与其他部位茎秆连接力的差异来实现摘穗作业。目前玉 米联合收获机割台摘穗装置主要有摘穗辊式和摘穗板式(摘穗板与拉茎辊组合式) 两种机构，传统玉米收获是强拉果柄，实现果穗与茎秆分离，当果穗接触到高速 旋转摘穗辊时，必然导致籽粒损伤，特别是籽粒严重损伤后增加玉米贮藏期感染 黄曲霉素的风险，严重制约了玉米机械化生产。国内外学者对此开展了大量技术 发明创造，但并没有彻底改变拉拽式摘穗原理。因此，基于新的摘穗原理设计发 明新型的玉米割台摘穗装置，对实现玉米高效低损收获、提质增效和国家粮食安 全，具有重要意义。

本发明提出了上下惯性力式摘穗原理，通过两对辊与增径垫和螺旋凸棱的相 配合，使其产生的激振力大于玉米果柄处连接力，由此实现对玉米果穗的无接触 摘穗。

发明内容

本发明旨在针对现有的技术缺陷，提供一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装 置，以解决传统摘穗方式中普遍存在啃伤和玉米籽粒脱落等现象的技术问题。

本发明要解决的另一技术问题是，如何进一步提升玉米收获效率。

为实现以上技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，包括两对摘穗辊(4个辊)、导锥、 增径垫、保护筒、拨禾轮、长增径垫、摘穗板、割刀，所述的导锥与增径垫分别 安装在所述的摘穗辊上，所述的导锥与摘穗辊均具有螺旋凸棱，所述的保护筒与 摘穗辊相连接，所述的割刀位于下部一对摘穗辊下面，所述的增径垫分别处于摘 穗辊螺旋凸棱形成的槽中，且与四个摘穗辊中的增径垫相配合，割刀位于下部一 对摘穗辊下面，距离为50～150mm。

优选地，所述共两对摘穗辊(4个辊)，一对两辊距离10～15mm安装，两 对摘穗辊为上下排列安装。

优选地，所述增径垫为橡胶等弹性较大材料，形状为螺旋状，长度50～100mm， 长度两端具有20°～60°的斜度，宽度符合螺旋凸棱的螺距，最大厚度处为 10～13mm。

优选地，所述长增径垫为橡胶等弹性较大的材料，形状为螺旋状，圈数为一 周，长度两端具有20°～60°的斜度，宽度符合螺旋凸棱的螺距，最大厚度为10～ 13mm。

优选地，所述的导锥倾斜角度为20°～60°，并通过后端的螺纹与摘穗辊前 端连接。

优选地，所述下一对摘穗辊旋转方向相反，在增径垫配合下使夹持的玉米秸 秆产生向下的惯性力。

优选地，所述上一对摘穗辊旋转方向相反，在增径垫配合下使夹持的玉米秸 秆产生向上的惯性力。

优选地，所述的增径垫，通过螺栓安放在摘穗辊的螺旋凸棱中，安装位置左 右相同、上下交错。

优选地，所述的长增径垫，通过螺栓仅安装在下一对摘穗辊螺旋凸棱的最后 端，安装位置相同。

优选地，所述的摘穗辊上面的螺旋凸棱高度为10～15mm，螺距30～100mm， 其棱边做圆角处理，焊接在导锥与摘穗辊上。

优选地，所述的摘穗板，整体形状为直角梯形，与玉米果穗接触面的棱角做 圆角处理，通过螺栓固定在上保护筒后端。

优选地，所述的割刀安装在距下一对摘穗辊50～150mm处。

本发明提出了一种运动方向为上下的惯性力摘穗机构，实现果穗与摘穗辊之 间免接触收获，减少玉米啃伤和籽粒脱落，提高玉米收获的效率。其技术优势集 中体现在以下方面：

1、本发明采用了上下惯性力摘穗原理，在玉米秸秆进入摘穗辊后，摘穗辊 上的螺旋凸棱将玉米秸秆向后输送，玉米秸秆向后输送过程中，首先会接触到上 部摘穗辊中的增径垫，从而使玉米秸秆先被上部摘穗辊夹持，因为上部2个摘穗 辊转动方向不同，会使玉米秸秆突然向上运动，产生向上的加速度，从而玉米果 柄会受到向下的惯性力；玉米秸秆继续向前输送，玉米秸秆会接触到下部摘穗辊 中的增径垫，上部的增径垫不被接触，下部摘穗辊的转动会使玉米秸秆突然向下 运动，产生向下的加速度，从而玉米果柄会受到向上的惯性力。当惯性力大于玉 米与果柄的连接力时，玉米果柄断裂，从而实现免接触摘穗，降低玉米果穗的啃 伤和损伤率。

2、玉米秸秆将向后输送，玉米秸秆将会接触下一对摘穗辊的后端长增径垫， 而上部摘穗辊中没有长增径垫，从而使玉米秸秆向下运动，当惯性力未将果穗摘 下时，果穗被摘穗板摘下，从而保证摘穗的成功率。

3、由于本发明摘穗方式是通过上下方向的惯性力将玉米果柄折断，有区别 于传统拽拉式的挤压摘穗方式，而折断果柄应力小于一次性拉断果柄的应力，所 以本发明功率消耗较少。

4、由于本发明采取的是免接触式的玉米摘穗原理，因此，对于不同含水率 的玉米具有普遍的适用性。

本发明公开了一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其中包括惯性摘穗辊 (两对四个)、导锥、增径垫、长增径垫、保护筒、摘穗板和拨禾轮等。所述两 对四个摘穗辊，上下并列安装在保护筒中，摘穗辊前部与导锥相连接，摘穗辊后 部中心轴安装在轴承上；所述摘穗辊和导锥均焊有螺旋凸棱，螺旋方向相反，以 保证玉米秸秆向后输送；所述增径垫位于螺旋凸棱之间，与摘穗辊相接触，增径 垫在两对摘穗辊的安装位置左右相同、上下交错，以保证在摘穗过程中只有一对 摘穗辊上的增径垫与玉米秸秆相接触；所述摘穗板与上保护筒后端相连接；所述 长增径垫位于下一对摘穗辊的后端。本发明利用由激振力引起的玉米果穗的上下 惯性力大于玉米果柄处连接力的原理，实现玉米免接触摘穗。该创新机构可以有 效降低果穗的啃伤和破损率，提高摘穗效率，实现高效低损的玉米收获机械化。

附图说明

图1为运动方向为上下的惯性力摘穗结构正视示意图；

图2为运动方向为上下的惯性力摘穗结构左视示意图；

图3为运动方向为上下的惯性力摘穗结构俯视示意图；

图4为图2的结构的刨面示意图；

图中：

1、左下摘穗辊 2、右下摘穗辊 3、左上摘穗辊 4、右上摘穗辊

5、保护筒 6、摘穗板 7、割刀 8、机架

9、拨禾轮 10、增径垫 11、导锥 12、螺旋凸棱

13、连接轴 14、螺栓 15、摘穗辊旋向 16、长增径垫

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。为避免过多不必要的细节， 在以下实施例中对属于公知的结构或功能将不再进行详细描述。以下实施例中所 使用的近似性语言可用于定量表述，表明在不改变基本功能的情况下可允许数量 有一定的变动。除有定义外，以下实施例中所用的技术和科学术语，具有与本发 明所属领域技术人员普遍理解的相同含义。

一种惯性力式玉米割台摘穗装置，如图1～图4所示，包括左下摘穗辊1、右 下摘穗辊2、左上摘穗辊3、右上摘穗辊4、保护筒5、摘穗板6、割刀7、机架 8、拨禾轮9、增径垫10、螺旋凸棱12和连接轴13组成，4个保护筒5分别安 装在机架上，摘穗辊1、2、3、4通过连接轴与保护筒5相连接，保护筒5通过 螺栓14固定到机架上，割刀位于下部摘穗辊1、2下面，摘穗板6通过螺栓安装 在上一对保护筒5的后部，拨禾轮9通过螺栓固定在上部保护筒5的前端，摘穗 辊与导锥上均焊有螺旋凸棱。

保护筒5共有四个，分别通过螺栓安装在机架上的左下、右下、左上和右上 处，上下一对保护筒的距离为50mm，左右安装位置距离为12mm(距离可选范 围为10～15mm)。

左下摘穗辊1、右下摘穗辊2、左上摘穗辊3、右上摘穗辊4分别通过后端 的中心轴和轴承安装在左下、右下、左上、右上的保护筒5中，左下摘穗辊1 与右上摘穗辊4前视旋转方向为逆时针旋转，速度相同，右下摘穗辊2与左上摘 穗辊3前视旋转方向为顺时针，速度相同，两辊同速反向转动起到对夹持的玉米 产生惯性力的作用。

拨禾轮9通过轴承与螺栓安装在上保护筒5的前部，在割台前进过程中可以 对不对行的玉米秸秆起到收拢的作用。

增径垫10，共有4对(8个)，选用橡胶材料，每个增径垫通过两个螺栓固 定在摘穗辊1、2、3、4上，增大摘穗辊的半径，起到夹持玉米秸秆的作用。

导锥11与摘穗辊通过螺纹方式连接，且螺纹方向与摘穗辊旋转方向相反， 可以保证摘穗辊在高速旋转状态下，导锥不掉落，导锥的角度为45°。

螺旋凸棱12高度为13mm(螺旋凸棱的高度可选范围为10～15mm)，螺旋 的螺距为60mm(螺旋凸棱的螺距可在30～100mm调节)，螺旋方向相反，使玉 米秸秆向后输送，棱边做圆角处理，防止在向前输送过程中棱边将玉米秸秆损坏。

摘穗板6通过螺栓固定在上部保护筒后端，且使两个摘穗板之间最大间距为40mm，保证玉米果穗不能从夹隙中穿过，当玉米秸秆被输送到摘穗辊的后端时， 玉米秸秆与下部摘穗辊上的长增径垫接触，上部摘穗辊因没有长增径垫，玉米秸 秆将会向下运动，若前面未能实现惯性摘穗，可以通过摘穗板完成摘穗，从而保 证摘穗的成功率。

割刀7位于下一对摘穗辊的下面，距离下部摘穗辊距离为120mm，以保证 玉米秸秆在上下振动过程中，下端不会脱离下一对摘穗辊的夹持，以达到上下振 动的效果。

摘穗辊旋向15，使下一对摘穗辊旋转方向反向，对夹持的玉米产生向下的 拉力，使上部摘穗辊处的旋转方向反向，对夹持的玉米产生向上的拉力。

长增径垫16共有2个，选用橡胶材料，通过3个螺栓分别固定在左下摘穗 辊1、右下摘穗辊2后端，以增加下一对摘穗辊半径，使下一对摘穗辊带动玉米 秸秆向下运动。

本发明未尽事宜为公知技术。

以上对本发明的实施进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施， 并不用以限制本发明。凡在本发明的申请范围内所做的任何修改、等同替换和改 进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于包括两对四个惯性摘穗辊、增径垫、长增径垫、轴承、导锥、保护筒、摘穗板、拨禾轮、割刀和机架；所述的惯性摘穗辊，前端与导锥通过螺纹相连接，摘穗辊后部中心轴安装在轴承上，并通过轴承与保护筒相连接，摘穗辊和导锥都有螺旋凸棱，螺旋方向相反；所述的长增径垫，通过螺栓固定在下一对摘穗辊的后端；所述的保护筒通过螺栓固定在机架上；所述的增径垫位于螺旋凸棱之间，并利用两个螺栓与摘穗辊相连接，安装位置左右相同、上下交错；所述的拨禾轮通过轴承与螺栓固定在上保护筒的前端；所述的割刀焊接在支架最下端；所述的摘穗板通过螺栓固定在上保护筒的后端；

在玉米秸秆进入摘穗辊后，摘穗辊上的螺旋凸棱将玉米秸秆向后输送，玉米秸秆向后输送过程中，首先会接触到上部摘穗辊中的增径垫，从而使玉米秸秆先被上部摘穗辊夹持，因为上部2个摘穗辊转动方向不同，会使玉米秸秆突然向上运动，产生向上的加速度，从而玉米果柄会受到向下的惯性力；玉米秸秆继续向前输送，玉米秸秆会接触到下部摘穗辊中的增径垫，上部的增径垫不被接触，下部摘穗辊的转动会使玉米秸秆突然向下运动，产生向下的加速度，从而玉米果柄会受到向上的惯性力；当惯性力大于玉米与果柄的连接力时，玉米果柄断裂；

当玉米秸秆被输送到摘穗辊的后端时，玉米秸秆与下部摘穗辊上的长增径垫接触，上部摘穗辊因没有长增径垫，玉米秸秆将会向下运动，若前面未能实现惯性摘穗，可以通过摘穗板完成摘穗。

2.根据权利要求1所述的一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于，共有上下两对摘穗辊，每一对两辊距离10～15mm安装，两对摘穗辊为上下排列安装。

3.根据权利要求1所述的一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于，增径垫为橡胶材料，形状为螺旋状，长度50～100mm，长度两端具有20°～60°的斜度，宽度符合螺旋凸棱的螺距，厚度最大处为13mm。

4.根据权利要求1所述的一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于，长增径垫为橡胶材料，形状为螺旋状，圈数为一周，长度两端具有20°～60°的斜度，宽度符合螺旋凸棱的螺距，最大厚度为13mm。

5.根据权利要求1所述的一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于，导锥倾角为20°～60°，并通过后端的螺纹与摘穗辊前端连接。

6.根据权利要求2所述的一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于，下一对摘穗辊旋转方向相反，在增径垫配合下使夹持的玉米秸秆产生向下的惯性力；上一对摘穗辊旋转方向相反，在增径垫配合下使夹持的玉米秸秆产生向上的惯性力。

7.根据权利要求3所述的一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于，增径垫通过螺栓安装在摘穗辊的螺旋凸棱中，安装位置左右相同、上下交错。

8.根据权利要求4所述的一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于，长增径垫通过螺栓仅安装在下一对摘穗辊螺旋凸棱的最后端，在摘穗辊上安装位置左右相同。

9.根据权利要求1所述的一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于，摘穗辊上面的螺旋凸棱高度为10～15mm，螺距为30～100mm，棱边做圆角处理，焊接在导锥与摘穗辊上。

10.根据权利要求1所述的一种上下惯性力式的玉米割台摘穗装置，其特征在于，摘穗板形状为直角梯形，与玉米秸秆接触面棱角做圆角处理，通过螺栓连接在上保护筒后端。

Images