CN116406564B - 一种高效的玉米收割机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高效的玉米收割机，包括用于将鲜食玉米从秸秆中分离的切割结构、用于盛放所述鲜食玉米的缓存箱、与缓存箱底端对接的转运结构、用于切割且存放秸秆的秸秆运输结构、与切割结构顶端连接的无人机一、与转运结构顶端连接的无人机二、与秸秆运输结构顶端连接的无人机三，切割结构和转运结构分别与秸秆运输结构可分离式的连接，切割结构与缓存箱连接；切割结构和转运结构均离地设置，秸秆运输结构的底端与地面接触。本发明提供的高效的玉米收割机，能够高效的收割鲜食玉米，避免了对果穗和土地的伤害，并具备茎穗兼收功能。

Description

一种高效的玉米收割机

技术领域

本发明属于自动化农机技术领域，具体说是涉及一种高效的玉米收割机。

背景技术

目前的玉米收割分为粮食玉米收割和鲜食玉米收割，粮食玉米收割是在玉米蜡熟后用机械对玉米一次完成摘穗、堆集、茎杆一次还田等多项作业，割台将玉米果穗和秸秆分离，分离后的茎叶直接从割台部位掉落到地面，落在地面的秸秆目前主要是进行还田处理，即切碎器将秸秆进一步的打碎，然后通过拖拉机犁地，将打碎的秸秆掩埋，使其能快速的在地里腐烂，转换成有机肥料。

而鲜食玉米收割是在玉米乳熟时进行收割的，而鲜食玉米收割在收割时，存在以下问题：(1)期籽粒含水率高，不适合直接脱粒，若是采用强拉摘穗方式，极易损伤和茎秆接触的果穗底部籽粒，果穗损伤率过高；(2)此外，我国鲜食玉米产区的田地潮湿松软易沉陷，而市面上出售的大、小型鲜食玉米收割设备有易陷车、容易压塌土地造成深坑而积水的问题，从而破坏农田；(3)不具备茎穗兼收功能，鲜食玉米收割机只能做到将玉米秸秆割断后弃置于田地里，由于玉米秸秆含水量过高，不适合作为肥料，需要人工回收后再进行加工处理，费时费力。

因此，本方案提供了一种高效的玉米收割机，既可以用于粮食玉米收割，也能用于鲜食玉米收割，尤其解决鲜食玉米收割上述的技术问题，实现多功能的技术效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效的玉米收割机，解决了如何高效收割鲜食玉米的技术问题，避免了对果穗和土地的伤害，并具备茎穗兼收功能。

一种高效的玉米收割机，包括用于将鲜食玉米从秸秆中分离的切割结构、用于盛放所述鲜食玉米的缓存箱、与所述缓存箱底端对接的转运结构、用于切割且存放秸秆的秸秆运输结构、与所述切割结构顶端连接的无人机一、与所述转运结构顶端连接的无人机二、与所述秸秆运输结构顶端连接的无人机三，所述切割结构和所述转运结构分别与所述秸秆运输结构可分离式的连接，所述切割结构与所述缓存箱连接；

所述切割结构和所述转运结构均离地设置，所述秸秆运输结构的底端与地面接触。

所述切割结构包括半圆弧的弧形槽板、底端活动设置在所述弧形槽板内的弧形滑板、通过连接螺栓固定在所述弧形滑板顶端的弧形齿片、用于驱动所述弧形滑板活动的动力结构，所述动力结构与立柱的底端连接，所述立柱的顶端与所述无人机一连接，所述弧形齿片的顶端开凿有锯齿；

所述弧形槽板的上端面设置有开口滑槽，所述弧形滑板活动设置在所述开口滑槽内。

所述动力结构包括一端垂直连接在所述弧形槽板内侧面的定位杆、竖直且转动设置在所述定位杆另一端的驱动轴、一端与所述驱动轴侧面垂直连接的驱动杆、通过同步带与所述驱动轴连接的电机一，所述电机一固定在所述定位杆上；

所述弧形槽板的内侧设置有弧形通孔，所述驱动杆的另一端穿过所述弧形通孔并与所述弧形滑板的内侧面垂直连接。

所述缓存箱包括与所述弧形滑板上端部外侧贴合连接的连接弧板、顶端外侧与所述连接弧板连接的箱本体、水平设置在所述箱本体内部的托板、顶端与所述托板底面垂直连接的导柱；

所述箱本体为圆弧状且顶端设置有容纳槽，所述容纳槽的内底面设置有开口的落料槽，所述托板活动封闭在所述落料槽的上端，所述箱本体设置在所述弧形槽板的背侧。

所述缓存箱与所述转运结构连接；所述转运结构包括设置在所述缓存箱下方的转运箱、竖直穿过所述转运箱侧部的吊杆、与所述吊杆顶端固定连接的横板、与所述横板连接的无人机二、设置在所述吊杆底端的挡片，所述转运箱的上端面两侧分别设置有盲孔，所述导柱的底端活动嵌设在所述盲孔内；

所述转运箱的上端面开口设置，且位于所述托板的正下方。

所述秸秆运输结构包括顶端且其中两侧均设置有开口的秸秆箱、一端与所述秸秆箱顶端连接的拉绳、与所述拉绳另一端连接的无人机三、设置在所述秸秆箱底端的滚轮、固定设置在所述秸秆箱另外两侧的操作把手、分别水平且垂直连接在所述秸秆箱另外两侧的支撑板一和支撑板二、用于切割秸秆根部的剪断分离结构，所述剪断分离结构设置在所述秸秆箱的下端部；

所述支撑板一上设置有两个定位孔一，所述支撑板二上设置有两个定位孔二，所述剪断分离结构和所述操作把手分别设置在所述秸秆箱的两侧。

所述剪断分离结构包括相互平行且竖直设置的转轴、套设在所述转轴外侧的气囊筒、分别设置在两个所述转轴下端部的主动齿轮和从动齿轮、与所述主动齿轮底面同轴连接的切割片一、与所述从动齿轮底面同轴连接的切割片二，所述主动齿轮和所述从动齿轮啮合连接，两个所述气囊筒的外侧面分离式接触；

两个所述转轴的顶端分别通过定位座转动设置在所述秸秆箱的下端部，其中一所述转轴通过传动带与电机二连接，所述电机二设置在所述定位座上。

所述秸秆箱的顶端一侧水平设置有滑动柱，所述滑动柱的一端连接在所述秸秆箱的侧部，其另一端滑动设置在固定块上。

所述托板的上端面为倾斜面或者倒V型面，所述导柱与所述落料槽的内侧面滑动接触。

本发明达成以下显著效果：

(1)本方案中设置有无人机一，并配合切割结构，实现了如下几点技术效果：

一是利用无人机一的提升作用，使得切割结构悬空在半空中，避免对地面的伤害；

二是无人机一的提升力，提供了向上的切割作用，配合弧形齿片的转动效果，可以便捷高效的将鲜食玉米从秸秆中切割下来；

三是无人机一携带切割结构，在玉米地中，轻快自如，避免了以往大型机械的笨重，有助于实现设备的轻量化；

(2)本方案中设置有切割结构，实现了如下的几点技术效果：

一是设置有弧形齿片、弧形槽板、弧形滑板，在电机一的作用下，通过驱动杆使得弧形滑板弧形转动，并带动弧形齿片转动，专门针对秸秆的形状，提供了环形的切割作用；

二是由于不同的秸秆上，鲜食玉米的位置可能略有不同，在环形切割的作用下，有助于覆盖更大的切割范围；

三是弧形齿片、弧形槽板、弧形滑板，整体的结构简单轻便，有助于实现结构的轻量化，也有助于减轻无人机一的承重；

四是弧形槽板还起到对秸秆的限位作用，使得切断后的秸秆不发生歪斜；

(3)设置有缓存箱和转运箱，两者相互配合，实现了如下的几点技术效果：

一是切割后的鲜食玉米随即落入在缓存箱中，实现了对鲜食玉米的快速承接；

二是设置的转运箱与无人机二连接，一方面，在无人机二的作用下，对转运箱有提升作用，并通过导柱带动托板向上运动，有助于缓冲无人机一的承重，另一方面，当托板向上运动后，鲜食玉米从落料槽中下落，并进入到转运箱中，方便快捷；

三是在无人机二的作用下，带动转运箱，将鲜食玉米转运到合适的安置地点，再进行下一次的转运过程；

(4)本方案设置有剪断分离结构，在电机二的作用下，使得两个气囊筒转动，并同时带动主动齿轮和从动齿轮转动，进而带动切割片一和切割片二转动，切割片一和切割片二的切割，使得秸秆根部绞断分离，主动齿轮和从动齿轮的转动，进一步增强了分离效果，最后在两个气囊筒的夹持定位作用下，使得秸秆进入到秸秆箱内，完成对秸秆的收集；

此外，在无人机三的作用下，实现了对秸秆箱的提升效果，避免了秸秆箱底端对地面的破坏作用，实现了茎穗兼收功能。

附图说明

图1为本发明中玉米收割机的立体结构示意图一。

图2为本发明中玉米收割机的立体结构示意图二。

图3为本发明中玉米收割机的主视图。

图4为本发明中切割结构和缓存箱的连接结构示意图。

图5为本发明中切割结构的结构示意图。

图6为本发明中缓存箱和托板的爆炸图。

图7为本发明中转运结构的结构示意图。

图8为本发明中秸秆运输结构的结构示意图。

图9为本发明中转辊结构的结构示意图。

其中，附图标记为：1、缓存箱；1-1、托板；1-2、导柱；1-3、落料槽；1-4、连接弧板；2、切割结构；21、立柱；22、弧形齿片；221、锯齿；23、弧形槽板；231、连接螺栓；232、弧形通孔；24、弧形滑板；241、限位凸起；25、驱动杆；26、固定块；27、驱动轴；28、定位杆；29、电机一；3、拉绳；4、秸秆箱；41、支撑板一；42、操作把手；43、滚轮；44、支撑板二；45、滑动柱；5、主动齿轮；6、切割片一；7、气囊筒；71、定位座；72、传动带；73、电机二；74、转轴；8、转运箱；81、盲孔；9、吊杆；91、挡片；10、横板；11、鲜食玉米。

具体实施方式

为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

参见图1-图9，一种高效的玉米收割机，包括用于将鲜食玉米11从秸秆中分离的切割结构2、用于盛放鲜食玉米11的缓存箱1、与缓存箱1底端对接的转运结构、用于切割且存放秸秆的秸秆运输结构、与切割结构2顶端连接的无人机一、与转运结构顶端连接的无人机二、与秸秆运输结构顶端连接的无人机三，切割结构2和转运结构分别与秸秆运输结构可分离式的连接，切割结构2与缓存箱1连接；

切割结构2和转运结构均离地设置，秸秆运输结构的底端与地面接触。

需要说明的是，为了简化设计，本方案中的无人机一、无人机二、无人机三没有在附图中标示出来，但这不影响到本方案的实施，特此说明。

切割结构2包括半圆弧的弧形槽板23、底端活动设置在弧形槽板23内的弧形滑板24、通过连接螺栓231固定在弧形滑板24顶端的弧形齿片22、用于驱动弧形滑板24活动的动力结构，动力结构与立柱21的底端连接，立柱21的顶端与无人机一连接；

弧形槽板23的上端面设置有开口滑槽，弧形滑板24活动设置在开口滑槽内。

更优地，在弧形滑板24的外侧面设置有限位凸起241，弧形槽板23的内侧面设置有限位槽，限位凸起241嵌设在限位槽内，并沿着限位槽滑动；

动力结构包括一端垂直连接在弧形槽板23内侧面的定位杆28、竖直且转动设置在定位杆28另一端的驱动轴27、一端与驱动轴27侧面垂直连接的驱动杆25、通过同步带与驱动轴27连接的电机一29，电机一29固定在定位杆28上；

弧形槽板23的内侧设置有弧形通孔232，驱动杆25的另一端穿过弧形通孔232并与弧形滑板24的内侧面垂直连接。

缓存箱1包括与弧形滑板24上端部外侧贴合连接的连接弧板1-4、顶端外侧与连接弧板1-4连接的箱本体、水平设置在箱本体内部的托板1-1、顶端与托板1-1底面垂直连接的导柱1-2；

箱本体为圆弧状且顶端设置有容纳槽，容纳槽的内底面设置有开口的落料槽1-3，托板1-1活动封闭在落料槽1-3的上端，箱本体设置在弧形槽板23的背侧。

缓存箱1与转运结构连接；转运结构包括设置在缓存箱1下方的转运箱8、竖直穿过转运箱8侧部的吊杆9、与吊杆9顶端固定连接的横板10、与所述横板10连接的无人机二、设置在吊杆9底端的挡片91，转运箱8的上端面两侧分别设置有盲孔81，导柱1-2的底端活动嵌设在盲孔81内；

转运箱8的上端面开口设置，且位于托板1-1的正下方。

秸秆运输结构包括顶端且其中两侧均设置有开口的秸秆箱4、一端与秸秆箱4顶端连接的拉绳3、与拉绳3另一端连接的无人机三、设置在秸秆箱4底端的滚轮43、固定设置在秸秆箱4另外两侧的操作把手42、分别水平且垂直连接在秸秆箱4另外两侧的支撑板一41和支撑板二44、用于切割秸秆根部的剪断分离结构，剪断分离结构设置在秸秆箱4的下端部；

支撑板一41上设置有两个定位孔一，支撑板二44上设置有两个定位孔二，剪断分离结构和操作把手42分别设置在秸秆箱4的两侧。

剪断分离结构包括相互平行且竖直设置的转轴74、套设在转轴74外侧的气囊筒7、分别设置在两个转轴74下端部的主动齿轮5和从动齿轮、与主动齿轮5底面同轴连接的切割片一6、与从动齿轮底面同轴连接的切割片二，主动齿轮5和从动齿轮啮合连接，两个气囊筒7的外侧面分离式接触；

两个转轴74的顶端分别通过定位座71转动设置在秸秆箱4的下端部，其中一转轴74通过传动带72与电机二73连接，电机二73设置在定位座71上。

其中主动齿轮5和从动齿轮并排设置，切割片一6和切割片二并排设置，共同实现对秸秆底端的绞断。

秸秆箱4的顶端一侧水平设置有滑动柱45，滑动柱45的一端连接在秸秆箱4的侧部，其另一端滑动设置在固定块26上。

托板1-1的上端面为倾斜面或者倒V型面，导柱1-2与落料槽1-3的内侧面滑动接触。设计成倒V型面，有助于鲜食玉米的滑落，并进一步从落料槽1-3中滑出；

导柱1-2紧贴在落料槽1-3的内侧面，或者导柱1-2穿过靠近落料槽边沿的位置，目的是实现导向的作用，保证托板1-1尽可能的水平上下运动；

更优地，在缓存箱1的底面设置有斜面，斜面的底端朝向落料槽1-3设置，有助于鲜食玉米的滑出。

本发明的具体工作过程：

本方案中设置有无人机一，并与切割结构2连接，利用无人机一的提升作用，使得切割结构2悬空在半空中，避免对地面的伤害；无人机一的提升力，提供了向上的切割作用，配合弧形齿片22的转动效果，可以便捷高效的将鲜食玉米11从秸秆中切割下来；

切割结构2包括有弧形齿片22、弧形槽板23、弧形滑板24，在电机一29的作用下，通过驱动杆25使得弧形滑板24弧形转动，并带动弧形齿片22转动，

弧形齿片22在鲜食玉米11的下方，并贴合在秸秆的外侧面，在无人机一的作用下，同时电机一29工作，弧形齿片22螺旋向上运动，在锯齿221的作用下，实现了快速切断；

立柱21与定位杆28连接，立柱21的顶端与无人机一连接，因此立柱21实现了对切割结构2整体的承重，由于弧形齿片22、弧形槽板23、弧形滑板24均可以设计为金属薄片状，因此，轻量化效应比较明显；

由于不同的秸秆上，鲜食玉米11的位置可能略有不同，在环形切割的作用下，有助于覆盖更大的切割范围；

最后，弧形槽板23还起到对秸秆的限位作用，并与剪断分离结构相互配合，在鲜食玉米11分离切割的同时，剪断分离结构同时工作，当剪断分离结构将秸秆的底端剪断后，鲜食玉米11也完成切割掉落，随后在电机一29的作用下，将弧形滑板24收回至弧形槽板23内部，秸秆脱离了弧形滑板24和弧形槽板23的限位，则在气囊筒7的夹持驱动下，进入到秸秆箱4中，完成对秸秆的收集；

其中秸秆箱4的顶端且两侧均设置有开口，当秸秆从一侧进入到秸秆箱4后，人们便可以人工从其另一侧将秸秆取出来，并通过其他的运输装置或者系统，将秸秆从玉米地中运出；

进一步说明，在秸秆箱4的两侧分别设置有支撑板一41和支撑板二44，支撑板一41上设置固定孔一，支撑板二44上设置有固定孔二，当整个装置使用完毕，将吊杆9穿过固定孔一，将导柱1-2穿过固定孔二，分别用于对转运结构、切割结构2进行定位；

进一步说明，设置有缓存箱1和转运箱8，两者相互配合，切割后的鲜食玉米11随即落入在缓存箱1中，实现了对鲜食玉米11的快速承接；

设置的转运箱8与无人机二连接，一方面，在无人机二的作用下，对转运箱8有提升作用，并通过导柱1-2带动托板1-1向上运动，有助于缓冲无人机一的承重，另一方面，当托板1-1向上运动后，鲜食玉米11从落料槽1-3中下落，并进入到转运箱8中，方便快捷，当转运箱8中的鲜食玉米11装满后，在无人机二的作用下，带动转运箱8，将鲜食玉米11转运到合适的安置地点，再进行下一次的转运过程；

本方案设置有剪断分离结构，在电机二73的作用下，使得两个气囊筒7转动，并同时带动主动齿轮5和从动齿轮转动，进而带动切割片一6和切割片二转动，切割片一6和切割片二的切割，使得秸秆根部绞断分离，主动齿轮5和从动齿轮的转动，进一步增强了分离效果，最后在两个气囊筒7的夹持定位作用下，使得秸秆进入到秸秆箱4内，完成对秸秆的收集；

此外，在无人机三的作用下，实现了对秸秆箱4的提升效果，避免了秸秆箱4底端对地面的破坏作用，实现了茎穗兼收功能。

最后，本方案中的动力结构，均可以通过PLC控制器统筹工作，这对于本领域技术人员来说可操作可实现，具体的不再详述。

本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效的玉米收割机，其特征在于，包括用于将鲜食玉米（11）从秸秆中分离的切割结构（2）、用于盛放所述鲜食玉米（11）的缓存箱（1）、与所述缓存箱（1）底端对接的转运结构、用于切割且存放秸秆的秸秆运输结构、与所述切割结构（2）顶端连接的无人机一、与所述转运结构顶端连接的无人机二、与所述秸秆运输结构顶端连接的无人机三，所述切割结构（2）和所述转运结构分别与所述秸秆运输结构可分离式的连接，所述切割结构（2）与所述缓存箱（1）连接；

所述切割结构（2）和所述转运结构均离地设置，所述秸秆运输结构的底端与地面接触；

所述切割结构（2）包括半圆弧的弧形槽板（23）、底端活动设置在所述弧形槽板（23）内的弧形滑板（24）、通过连接螺栓（231）固定在所述弧形滑板（24）顶端的弧形齿片（22）、用于驱动所述弧形滑板（24）活动的动力结构，所述动力结构与立柱（21）的底端连接，所述立柱（21）的顶端与所述无人机一连接，所述弧形齿片（22）的顶端开凿有锯齿（221）；

所述弧形槽板（23）的上端面设置有开口滑槽，所述弧形滑板（24）活动设置在所述开口滑槽内；

所述动力结构包括一端垂直连接在所述弧形槽板（23）内侧面的定位杆（28）、竖直且转动设置在所述定位杆（28）另一端的驱动轴（27）、一端与所述驱动轴（27）侧面垂直连接的驱动杆（25）、通过同步带与所述驱动轴（27）连接的电机一（29），所述电机一（29）固定在所述定位杆（28）上；

所述弧形槽板（23）的内侧设置有弧形通孔（232），所述驱动杆（25）的另一端穿过所述弧形通孔（232）并与所述弧形滑板（24）的内侧面垂直连接；

所述缓存箱（1）包括与所述弧形滑板（24）上端部外侧贴合连接的连接弧板（1-4）、顶端外侧与所述连接弧板（1-4）连接的箱本体、水平设置在所述箱本体内部的托板（1-1）、顶端与所述托板（1-1）底面垂直连接的导柱（1-2）；

所述箱本体为圆弧状且顶端设置有容纳槽，所述容纳槽的内底面设置有开口的落料槽（1-3），所述托板（1-1）活动封闭在所述落料槽（1-3）的上端，所述箱本体设置在所述弧形槽板（23）的背侧；

所述缓存箱（1）与所述转运结构连接；所述转运结构包括设置在所述缓存箱（1）下方的转运箱（8）、竖直穿过所述转运箱（8）侧部的吊杆（9）、与所述吊杆（9）顶端固定连接的横板（10）、与所述横板（10）连接的无人机二、设置在所述吊杆（9）底端的挡片（91），所述转运箱（8）的上端面两侧分别设置有盲孔（81），所述导柱（1-2）的底端活动嵌设在所述盲孔（81）内；

所述转运箱（8）的上端面开口设置，且位于所述托板（1-1）的正下方；

所述秸秆运输结构包括顶端且其中两侧均设置有开口的秸秆箱（4）、一端与所述秸秆箱（4）顶端连接的拉绳（3）、与所述拉绳（3）另一端连接的无人机三、设置在所述秸秆箱（4）底端的滚轮（43）、固定设置在所述秸秆箱（4）另外两侧的操作把手（42）、分别水平且垂直连接在所述秸秆箱（4）另外两侧的支撑板一（41）和支撑板二（44）、用于切割秸秆根部的剪断分离结构，所述剪断分离结构设置在所述秸秆箱（4）的下端部；

所述支撑板一（41）上设置有两个定位孔一，所述支撑板二（44）上设置有两个定位孔二，所述剪断分离结构和所述操作把手（42）分别设置在所述秸秆箱（4）的两侧。

2.根据权利要求1所述的高效的玉米收割机，其特征在于，所述剪断分离结构包括相互平行且竖直设置的转轴（74）、套设在所述转轴（74）外侧的气囊筒（7）、分别设置在两个所述转轴（74）下端部的主动齿轮（5）和从动齿轮、与所述主动齿轮（5）底面同轴连接的切割片一（6）、与所述从动齿轮底面同轴连接的切割片二，所述主动齿轮（5）和所述从动齿轮啮合连接，两个所述气囊筒（7）的外侧面分离式接触；

两个所述转轴（74）的顶端分别通过定位座（71）转动设置在所述秸秆箱（4）的下端部，其中一所述转轴（74）通过传动带（72）与电机二（73）连接，所述电机二（73）设置在所述定位座（71）上。

3.根据权利要求1所述的高效的玉米收割机，其特征在于，所述秸秆箱（4）的顶端一侧水平设置有滑动柱（45），所述滑动柱（45）的一端连接在所述秸秆箱（4）的侧部，其另一端滑动设置在固定块（26）上。

4.根据权利要求1所述的高效的玉米收割机，其特征在于，所述托板（1-1）的上端面为倾斜面或者倒V型面，所述导柱（1-2）与所述落料槽（1-3）的内侧面滑动接触。