发明内容
本实用新型针对现有技术中存在的问题,提出了可完成集玉米收获作业、农村田间道路短途运输,还可以配置田间、果园喷雾作业、前置配套其它农机具的多用途自走式玉米收获机。
本实用新型是采用如下技术方案实现的:多用途自走式玉米收获机,包括驱动系统、收获系统、输送系统、集穗箱。驱动系统包括多用途自走底盘、底盘柴油机、割台齿轮箱,收获系统包括前置式玉米割台以及安装于割台机架,并与割台齿轮箱相连的摘穗机构、拨禾喂入机构、秸秆粉碎机构。
摘穗机构包括摘穗辊,摘穗辊为两段式,即前段外周固定摘穗拉茎齿的摘穗辊拉茎段和后段外套弹性除杂套的摘穗辊除杂段,并采用两端两点支撑。摘穗辊包括基辊,基辊前部外周固定摘穗拉茎齿,后部外套弹性除杂套,所述的基辊由前导锥、与前导锥螺纹连接的连接套、与连接套另一端焊接的厚壁管组成,前导锥内部活动安装前轴,前轴一端通过两盘前轴承安装在前导锥内,前轴另一端固定于导锥前端支撑座,厚壁管后端焊接后轴,后轴与割台齿轮箱内的齿轮连接,摘穗拉茎齿为直齿或螺旋齿,弹性除杂套尾端设置压紧螺母。
拨禾喂入机构由上下两层拨禾机构组成。所述的上下两层拨禾机构包括上层拨禾喂入机构、下层输送机构;下层输送机构包括与割台齿轮箱相连接的拨禾主动链轮以及拨禾下输送链轮和连接二者的拨禾下输送链条,拨禾下输送链轮设于摘穗机构前侧,拨禾下输送链上安装下拨齿;上层拨禾喂入机构位于下层输送机构上前方,上层拨禾喂入机构包括与拨禾下输送链轮同轴的上拨禾主动链轮以及上拨禾链轮和连接二者的上拨禾链,上拨禾链上安装上拨齿,上拨禾链的上拨齿与相邻的上拨禾链的上拨齿的运动轨迹在宽度方向相互重合,构成上拨禾齿重合区;拨禾下输送链和上拨禾链在摘穗机构前方上下相互重合。
秸秆粉碎机构包括传动装置、刀盘轴固定装置、秸秆粉碎刀盘,秸秆粉碎机构设置在每对摘穗辊下方的两侧,旋转方向相同,其中:
a、传动装置是由割台齿轮箱上面两个刀盘主动皮带轮通过刀盘传动带分别驱动摘穗辊两侧刀盘轴上的刀盘从动皮带轮来带动上刀盘和下刀盘转动,摘穗辊两侧刀盘的旋转方向相同;
b、刀盘轴固定装置是由上轴承座和下轴承座将刀盘轴固定在摘穗辊两侧的割台机架上;
c、秸秆粉碎刀盘包括上、下刀盘,上刀盘和下刀盘安装在摘穗辊下方的两侧,上下相互错开,各刀盘切割刀轨迹在摘穗辊下方形成重合区,由于两侧的刀盘旋转方向相同,在重合区两组刀相互作用,互为定刀,从摘穗辊拉下的玉米茎秆被上下刀盘的刀相互作用而切断。
本实用新型所述的前置式复合玉米割台上设置有3组独立拨禾喂入机构、摘穗机构和秸秆粉碎机构,3个割台齿轮箱对称稍微前倾安装在割台机架上,摘穗辊设计为3组前倾复合摘穗辊,摘穗辊前端拉茎摘穗,后端设计有除杂用的橡胶除杂段,摘穗辊外径高出割台齿轮箱上平面,有利于玉米穗经过摘穗、除杂后被拨入割台齿轮箱后部的横向输送带上。由横输送带送过来的玉米穗掉到右边的上输送机构上被抛入集穗箱。
本实用新型所述的拨禾喂入机构是由每个齿轮箱盖后部伸出的两个轴头上安装的主动链轮通过链条分别带动复合割台前面下层的两个拨禾下输送链轮,完成摘下、除杂后的玉米穗往后部横输送带上的输送工作。和拨禾下输送链轮同轴的上拨禾主动链轮和另外3个上拨禾链轮组成的V型拨禾喂入机构,可以适应不同行距的要求,链条上安装的拨禾齿将不同行距的玉米植株逐一拨入摘穗辊。相邻的两组摘穗机构中间,拨禾喂入拨齿运动轨迹相互重合,可将重合范围内的玉米植株分别拨入两边的摘穗机构,由于采用链条拨齿式拨禾,可以保证传动比,避免拨齿相互干涉。
本实用新型所述的前倾复合摘穗辊采用两端两点支撑,前端支撑设计在最前端,插入导锥前段支撑座的摘穗辊前轴不转,支撑轴承设计在摘穗辊前端的内部,在摘穗时比传统的前端中间支撑轴承座方式要通畅连续。在摘穗辊整体设计时,前端采用拉茎辊摘穗机构,后端为橡胶辊,由于橡胶辊的抓取能力强,可以将摘穗时产生的断秸秆、玉米茎、叶等轻质杂质抓取排出摘穗通道,使果穗箱里的果穗清洁度较高。
本实用新型所述的秸秆粉碎机构设置在摘穗辊的下方,在摘穗辊的两侧分别设置了两组切割刀盘,每组切割刀盘有上下两个刀盘,两组刀盘的旋转方向相同,上下错开。当切割刀在摘穗辊正下方切割拉下的玉米秆时,两组刀盘相互重合时,互为定刀,当刀转出重合区时,依靠刀盘的惯性切割玉米秆,使秸秆切割作用范围增大,切割区域通畅不容易造成堵塞。在作业中玉米摘穗辊相当于秸秆粉碎机构的喂入辊。由玉米摘穗辊拉下的玉米茎秆经过上切割刀盘被均匀地切碎,摘穗辊下部的茎秆被下切割刀盘割断和地面分离。该机构比目前传统的打击式秸秆粉碎装置大为节省功率,比同样的立式秸秆粉碎机切割范围大,粉碎效果好。
本实用新型所述的前置式玉米割台通过上面安装的4个滚轮可以在龙门架的竖槽钢上下滑动,龙门架装在自走底盘的前横梁上。底盘柴油机置于前后桥的中间位置,纵向放置。驾驶室设计在自走底盘的前端偏左,玉米集穗箱安装在驾驶室的后部。
本实用新型所述的多用途自走底盘的驱动桥前置,转向桥后置,柴油机设计在前后桥和底盘大梁的中间纵向放置。为了简化传动路线,在行走变速箱的上方设计了一个分动箱,柴油机通过底盘联轴器输入的动力分别传递给行走变速箱驱动底盘行走、传递给前置的复合玉米割台进行玉米收获作业,另外在分动箱的右侧还设置了两个动力输出轴,备用驱动其它作业项目。
本实用新型所述的前置复合玉米割台相连的龙门架与多用途自走底盘前面的横梁之间用割台连接销连接固定,下方由斜支撑杆辅助连接。
本实用新型所述的复合玉米割台上的齿轮箱设计紧凑,每行的拨禾喂入机构、摘穗机构、秸秆粉碎机构、横输送机构和上输送机构的旋转运动工作部件都由该齿轮箱伸出的相应轴驱动,每个齿轮箱四方体的六个面上分别伸出了8个轴头,具体是上面伸出了4个轴头,两个驱动喂入拨禾,两个驱动秸秆粉碎;左右侧是伸出两个轴头分别是割台动力输入、齿轮箱动力输入、驱动横输送和上输送机构;前面伸出两个轴头分别驱动两个摘穗辊。由于割台传动集中在封闭的齿轮箱里,润滑条件好,使用寿命长,传动可靠,割台结构紧凑。
本实用新型所述的横向输送机构是由右齿轮箱左侧轴上的一对圆锥齿轮副驱动横输送主动平皮带辊、平皮带组成的。把从摘穗辊上摘下的玉米穗由拨禾喂入机构的下层输送机构拨到横向输送带上,由横向输送带把玉米穗输送到玉米割台右边的上输送带上。
本实用新型所述的上输送机构设计在玉米割台的右侧,由下轴、输送链、输送拨齿、上轴组成。右齿轮箱右侧的轴头上的链轮驱动下轴上的被动链轮,下轴上的两个输送链齿轮带动上输送链和链拨齿向上运动,由横输送带送过来的玉米穗靠惯性落在上输送槽上,由拨齿提升到上端,抛入集穗箱。在上输送出口设置有辅助的除杂吹风口,由除杂风机产生的高速气流经送风管从除杂吹风口喷出,将玉米穗夹带的轻质杂物吹到侧面,使集穗箱里的果穗更干净。
本实用新型所述的复合玉米割台升降机构由龙门架上的滑道、机架上的滑轮和柱塞油缸组成,由多用途自走底盘柴油机上的液压油泵产生的压力油通过高压油管、控制阀进入柱塞油缸,油缸顶在割台机架上梁,使割台机架沿着龙门架滑道上升,当需要下降时,操纵控制阀,使油缸和油箱连通,在玉米割台的自重力的作用下,油缸里的油压回油箱,完成下降。
本实用新型所述的集穗箱设计在多用途自走底盘的后部,容积比一般的玉米收获机集穗箱大,并有双层梁,当需要往较高的车厢卸玉米穗时,可先操纵集穗箱梁架油缸由四连杆机构将集穗箱梁架升起,然后再操纵集穗箱油缸将集穗箱从集穗箱梁架上向后翻起卸穗。玉米收获季节过后,拆掉复合玉米割台,多用途自走底盘在进行运输作业时,该集穗箱可以作为运输作业的货箱。
本实用新型方案设计采用复合玉米割台,与多用途自走底盘之间安装拆卸容易,可以将所有玉米收获作业工序都在复合玉米割台上完成。柴油机安置在前后桥中间的下部,可以空出多用途自走底盘上的空间安置较大的集穗箱,使整体结构紧凑、外型尺寸小、传动路线简捷、重心低,结构新颖独特,适合丘陵山区和平川地区田间作业。除完成玉米收获外,还能够完成多项田间其它作业和运输作业,机具的年利用率有很大的提高。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点:1、结构新颖独特,采用多用途自走底盘配置复合前置玉米割台形式,除完成玉米收获作业外,还能完成多项田间其它作业和农村道路的短途运输作业,使机具的年利用率有很大提高;2、玉米割台采用复合摘穗辊结构形式,前部完成摘穗后部完成除杂,使果穗箱里的果穗清洁率有很大的提高;3、玉米摘穗辊前支撑方式采用前端固定支撑方式,使玉米植株喂入输送变的通畅连续;4、拨禾喂入机构采用割台前置式链条拨齿喂入形式,在两行中间拨禾齿相互重合,取消了分禾尖,能更好的适应不对行玉米收获作业;5、秸秆粉碎由传统的打击式变为切割式,功率消耗小,秸秆粉碎刀分别设置在摘穗辊的两侧,使整个摘穗辊作业时摘穗通道通畅,粉碎刀作用区域长,粉碎效果好;6、在上输送口设计有风力二次除杂机构,使集穗箱里的清洁度进一步提高。7、集穗箱采用双层梁机构形式整机机构紧凑,外型尺寸小(比一般国内玉米收获机要短1~2米),重量轻(比国内同类机轻1~3吨),制造成本低,转弯半径小,中心低,通过性能好,适用我国平川和丘陵山区的一般地块的玉米收获作业,适合我国当前农村的经济状况和农民需求。
具体实施方式
根据附图对实施例做进一步的描述,本实施例是用来说明本实用新型的,而不是对本实用新型进行任何限制。
结合附图对实施例做进一步的描述:
多用途自走式玉米收获机的配套动力为32~40千瓦柴油机,其外型尺寸为5479×1920×2480毫米,结构质量为3500千克,收获玉米理论生产率为0.6公顷/小时,集穗箱容积为3.5立方米。如图1-6所示。
多用途自走式玉米收获机由多用途自走底盘、前置复合式玉米割台和集穗箱42组成。
多用途自走底盘的驱动桥51设置在前面,转向桥36设置在后部,两者之间由底盘大梁48连接成一体。底盘柴油机设置在前后桥中部、底盘大梁的中间纵向布置。驾驶室50设置在前部偏左,所有操纵部分均设计在了驾驶室内。集穗箱42设置在驾驶室后部。
复合式玉米割台由割台升降滚轮2安装在龙门架52上,龙门架通过割台连接销1、龙门架斜支撑杆25固定在多用途自走底盘的底盘前横梁53上,形成一个玉米收获机整体。复合式玉米割台上设置有三组独立的玉米收获部件,它们由割台齿轮箱18、摘穗辊、上下拨禾齿15、秸秆粉碎刀盘19组成,安装在割台机架20上,割台齿轮箱之间由割台齿轮箱联轴器65联接传动。
多用途自走式玉米收获机的传动是这样实现的:底盘柴油机35的动力输出端通过底盘联轴器33驱动分动箱28,分动箱上的底盘行走主动皮带轮30通过底盘传动带31带动行走离合器32转动,带动驱动桥变速箱29、驱动桥51实现底盘的不同速度要求的行走。分动箱上的割台主动皮带轮27通过割台传动带26、中间皮带轮62、中间传动轴63、左侧皮带轮4、左侧传动带5驱动割台齿轮箱皮带轮21,带动复合式割台各个工作部件进行工作。在左侧皮带轮4和割台齿轮箱皮带轮21之间还设计有平张紧轮6和槽型张紧轮24,当复合式玉米割台下降到工作位置时,左侧皮带轮4和割台齿轮箱皮带轮21之间的距离拉大,左侧传动带5处于张紧状态,复合式玉米割台各工作部件开始转动。反之当复合玉米割台由割台升降油缸3顶着升起时,左侧皮带轮4和割台齿轮箱皮带轮21之间的距离减小,左侧传动带5处于分离状态,割台工作部件不转动。
多用途自走式玉米收获机的工作过程是:当多用途自走式玉米收获机进入田间以工作速度准备作业时,先操纵液压系统中的多路阀,使割台升降油缸3里的液压油回油,复合式玉米割台在重力作用下割台升降滚轮2沿着龙门架52下降,当下降到收割位置时,平张紧轮6和槽型张紧轮24将左侧传动带5张紧,底盘柴油机35的动力经底盘联轴器33、分动箱28、割台主动皮带轮27、割台传动带26、中间皮带轮62、中间传动轴63、左侧皮带轮4、左侧传动带5传递到割台齿轮箱皮带轮21,带动割台的各个工作部件转动,复合式玉米割台处于工作状态。当操作手操作多用途自走式玉米收获机开始作业时,上拨禾主动链轮13通过链条带动着上拨禾链轮14转动,链条上的拨禾齿15将不同行距的玉米植株拨入摘穗辊拉茎段12,此时由拨禾主动链轮7通过链条带动的拨禾下输送链轮16转动,链条上的拨禾齿15将接着将拨入摘穗辊拉茎段12的玉米秆继续往后拨,同时摘穗辊拉茎段12将玉米秆夹紧压扁迅速的向下拉,当拉到玉米穗部时,由于玉米穗直径大,被从玉米秸秆上强行拉断摘下,留在摘穗辊拉茎段12的上面,被拨禾齿15带到后部的摘穗辊除杂段11,这时玉米穗夹带的玉米叶、拉断的短茎秆被除杂段11的橡胶辊抓取拉到除杂辊下面。玉米穗继续被拨禾齿15向后拨着通过割台齿轮箱18上面送到横输送带64上,由横输送带将玉米穗送到复合式玉米割台右边的上输送49,上输送链59安装的链拨齿60将玉米穗提升到高处,沿抛物线抛入集穗箱42。在上输送49的出口处设置有除杂吹风口46,由除杂风机47产生的高速气流经送送风弯管45从除杂吹风口46喷出,将玉米穗夹带的玉米叶等轻质杂物吹到集穗箱外侧,起到二次除杂,进一步提高集穗箱的清洁度。被从摘穗辊拉茎段12拉下的玉米秆和除杂段11拉下的杂质由摘穗辊下面两侧的秸秆粉碎刀盘19切碎撒在地里,摘穗辊下部的玉米秸秆被秸秆粉碎刀盘19下刀盘沿地表切断和切碎,完成玉米摘穗、集穗和秸秆粉碎工作。当集穗箱满了以后,需要将玉米穗卸到农用车等车辆上时,可操作液压系统中的多路阀,向集穗箱梁架油缸38供压力油,此时集穗箱梁架油缸38将四连杆机构40升举一定的角度,带动集穗箱梁架44以及上面的集穗箱42升起一定高度后,使卸穗高度大于一般的农用车车厢高度。再操纵液压系统中的多路阀向集穗箱油缸37供油,由于集穗箱油缸37固定在集穗箱梁架44上,使集穗箱42绕集穗箱梁架44后部销轴顺时针旋转42度左右,将玉米穗倒入拉运玉米穗的车箱。如果是将收获的玉米穗卸到较低的运输车箱,可直接的操纵多路阀向集穗箱油缸37供油,将集穗箱42向后翻直接卸穗。
当玉米收获季节过去以后,可将割台连接销1拔下,去掉龙门架斜支撑杆25,拆掉割台传动带26就可以将复合式玉米割台拆下。多用途自走动力底盘用作农田短途运输工具时,将后部的配重块39安装在底盘前横梁53上,保持多用途自走底盘中心分布的合理。
当用于田间、果园的农药、微量元素喷洒作业时,可利用分动箱28上的动力输出轴61驱动药液泵,集穗箱42可以放置药液包、桶。
利用多用途自走底盘前横梁53、分动箱28上的动力输出轴61可以配置其它前置式农机具,如土豆收获机等。
以上是本例的全部工作过程。