CN203761849U - 一种切碎器及应用该切碎器的全喂入收割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种切碎器及应用该切碎器的全喂入收割机，其中切碎器壳体用于与收割机割台后的底盘相连，且呈半包围状且开口侧朝向地面，可在驱动部件的带动下转动的刀轴插装于壳体的左右侧板；每组动刀组具有与刀轴同轴铰接的两个弯刀，铰接中心线与刀轴中心线平行，两个弯刀的外伸刀头部均折弯设置，且折弯方向相背；多组动刀组沿刀轴的外周表面呈螺旋线布置，且轴向相邻的两组动刀组的周向工作幅面重叠；多个定刀沿刀轴的轴向依次布置，定刀的刀头内缘与工作状态下动刀组的刀头外缘之间具有径向间隔。本实用新型能够对秸杆留茬进行良好的粉碎处理，从而可有效减少收割机的茎杆喂入量，提升秆杆还田效果和整机的工作可靠性。在此基础上，本实用新型还提供一种应用该切碎器的全喂入收割机。

Description

一种切碎器及应用该切碎器的全喂入收割机

技术领域

本实用新型涉及农用机械技术领域，具体涉及一种切碎器及应用该切碎器的全喂入收割机。

背景技术

全喂入联合收割机可收割水稻、小麦、油菜等多种作物，因此机器利用率高；同时，以其结构相对简单、成本低的特点，被广大用户所接受。众所周知，随着作物产量的逐年提高，特别是超级稻的种植和推广，使全喂入联合收割机在同样的前进速度下，喂入到工作部件的茎秆量大大增加，功率消耗也越来越大，直接影响全喂入联合收割机的工作效率和清选效果，进而影响到机收割机的经济性。

为了克服喂入茎秆量增加的上述问题，现有技术提出一种在割台200下方设置下割刀装置100的机型，请参见图1。收割机在工作时，下割刀装置100负责秸秆遗留部分的切割，该技术的应用实现了农艺方面低割茬的要求，可有效控制茎秆喂入量，提升全喂入联合收割机的工作效率和清选效果。然而，受其自身结构原理的限制，下割刀装置容易发生秸秆堆积堵塞，检修维护影响正常作业；并且切割下来的作物秸秆比较长（一般在25～60cm），且始终需要留一定高度的秸秆，实际上仅实现了部分秸秆还田，不能进行有效的秸秆处理，后续需要拖拉机带秸秆还田机进行二次作业才能彻底处理秸秆，在一定程度上会形成对农田的破坏。

有鉴于此，亟待另辟蹊径针对全喂入联合收割机的秸杆留茬处理技术进行优化改进，在有效控制茎杆喂入量的基础上，能够兼顾秆杆还田处理效果和整机的工作可靠性，从而为作业经济性的提升提供可靠的保障。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于提供一种用于全喂入收割机的切碎器，以能够对秸杆留茬进行良好的粉碎处理，从而可有效减少茎杆的喂入量，提升秆杆还田效果和整机的工作可靠性。在此基础上，本实用新型还提供一种应用该切碎器的全喂入收割机。

本实用新型提供的用于全喂入收割机的切碎器，包括壳体、刀轴、设置在所述刀轴上的多组动刀组和设置在所述壳体内壁上的多个定刀；其中，所述壳体用于与所述收割机的割台后的底盘相连，且所述壳体呈半包围状且开口侧朝向地面；所述刀轴插装于所述壳体的左右侧板上，所述刀轴可在驱动部件的带动下转动；每组所述动刀组具有与所述刀轴同轴铰接的两个弯刀，所述铰接中心线与所述刀轴中心线平行，两个所述弯刀的外伸刀头部均折弯设置，且折弯方向相背；多组所述动刀组沿所述刀轴的外周表面呈螺旋线布置，且轴向相邻的两组动刀组的周向工作幅面重叠；多个定刀沿所述刀轴的轴向依次布置，并配置成：所述定刀的刀头内缘与工作状态下所述动刀组的刀头外缘之间具有径向间隔。

优选地，多组所述动刀组分别沿至少两条螺旋线布置于所述刀轴的外周表面，每条所述螺旋线的端部起点连线通过所述刀轴的中心线，且螺纹升角相同。

优选地，在轴向投影面内，每条所述螺旋线上的相邻所述动刀组的周向夹角α满足：60°＜α＜90°。

优选地，每组所述动刀组还包括设置在两个所述弯刀之间的直刀，所述直刀与两个所述弯刀同轴铰接于所述刀轴，各刀的刀头外缘齐平并相对于铰接轴线等间隔设置。

优选地，多个所述定刀沿所述刀轴的轴向依次布置为至少两列，一列布置于所述壳体的顶壁，其余列布置于所述刀轴转动方向的相反侧所述壳体的内壁。

优选地，所述刀轴具体为空心轴，且每组动刀组均通过铰接轴与固设于所述刀轴外周表面的刀座连接，各刀的穿装孔与所述铰接轴均间隙配合，并通过轴套间隔设置。

优选地，所述刀轴的外径为所述动刀组的刀头外缘直径的1/4-1/2.5。

优选地，所述弯刀的刀头部折弯角度为110°-140°。

优选地，所述径向间隔为10mm-15mm。

本发明提供的全喂入收割机，包括行走底盘、设置在所述行走底盘上的脱粒组件、通过输送槽与所述脱粒组件相连的割台；还包括设置在所述输送槽下方的如前所述的切碎器，所述切碎器沿所述收割机的宽度方向布置于所述割台与所述行走底盘之间，并与所述行走底盘相连；所述切碎器的工作幅度大于或等于所述割台的工作幅度。

优选地，所述刀轴的所述驱动部件为所述行走底盘、脱粒组件和/或割台的驱动部件。

本实用新型提供的用于全喂入收割机的切碎器，通过动刀与定刀的配合实现秸杆留茬的粉碎处理。具体地，多组动刀组设置在刀轴上，相应地，相适配的多个定刀设置在壳体内壁上；工作过程中，高速旋转的刀轴带动动刀组转动，达到工作状态时，动刀组在离心力的作用下沿大致径向延伸，其扫略面呈近似呈伞状。随着收割机的行进，产生很高动能的动刀组首先将秸秆切段，由于每组动刀的两个弯刀的刀头部均折弯状外伸，增加了刀刃的扫略面，一方面击打面积大，可以有效的增强打击、撕裂功能，同时两个弯刀的折弯刀头部具有对秸杆的捡拾性，从而将切断的秸杆带入切碎器壳体；定刀的刀头内缘与工作状态下动刀组的刀头外缘之间具有径向间隔。接下来，通过动刀组与定刀的间隙配合形成对进入壳体内的秸杆的反复打击、撕裂、搓揉，最终粉末状碎秸秆在气流和离心力的作用下，沿壳体内壁均匀抛洒在田间；其中，轴向相邻的两组动刀组的周向工作幅面重叠，可最大限度的对秸杆留茬进行良好的粉碎处理，多组动刀组沿刀轴的外周表面呈螺旋线布置，使得高速旋转的刀轴负荷均匀，可进一步保证切碎器工作的稳定性。应用该切碎器的收割机可实现较佳的还田效果，因此能够大大减少收割机的茎杆喂入量，可完全规避全喂入收割机功率消耗过大的问题，确保收割机的工作效率；另外，由于采用果实与作物秸杆分流收割的方式，可减少夹带损失提高清选效果，进而为整机的工作可靠性的有效提升提供了保障。此外，应用该切碎器进行收割后，无需再次下田对作物秸秆进行还田处理，减少了对农田的破坏。

在本实用新型的优选方案中，多组动刀组分别沿至少两条螺旋线布置于刀轴的外周表面，可进一步提高刀轴的均载效果；优选为两条螺旋线，在轴向投影面内，每条螺旋线上的相邻所述动刀组的周向夹角α满足：60°＜α＜90°，在每一转动相位角上只有一组动刀击打留茬，由此进一步提升切碎器的工作可靠性。

在本实用新型的优选方案中，每组动刀组还包括设置在两个弯刀之间的直刀，直刀与两个弯刀同轴铰接于刀轴，可在刀轴的带动下高速转动，各刀的刀头外缘齐平并相对于铰接轴线等间隔设置。同样具有较高动能的直刀与两侧弯刀共同配合切断秸杆，直刀切断的秸杆飞向旁侧后可再次被扫略面较大的弯刀击打，此外被直刀推向旁侧的留茬秸杆可由弯刀进行切断，可完全消除粉碎盲区。

在本实用新型的优选方案中，刀轴的外径为动刀组的刀头外缘直径的1/4-1/2.5，如此设置，既能可靠的保证刀轴的刚性和稳定性，又能使动刀组保持较大的动能获得较好的粉碎效果，由此，即便在输送槽下方、割台落下时与底盘形成的狭小空间中，也能够有效兼顾刀轴可靠工作及优质粉碎效果，具有较高的可适应性。

本实用新型提供的切碎器，可适用于任何形式的全喂入式收割机；经多个生产试制周期表明，相比切刀式，应用该切碎器的全喂入式收割机可靠性寿命提高2倍以上，经粉碎后的效果明显能够满足腐烂还田的要求。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的在割台下方设置下割刀装置的全喂入收割机的整体结构示意图；

图2为具体实施方式所述全喂入收割机的整体结构示意图；

图3为具体实施方式所述切碎器的整体结构示意图；

图4为图3的侧向视图；

图5为图4的B-B剖视图；

图6示出了第一实施例所示动刀组的结构示意图；

图7示出了第二实施例所示动刀组的结构示意图；

图8为图3的C向视图；

图9为图3的A-A剖视图；

图10为图6和图7中所示弯刀的放大图。

图2-图10中：

行走底盘10、割台20、输送槽30、脱粒组件40、切碎器50；

壳体1、刀轴2、轴承座3、轴承端盖4、输入轮5、动刀组6、弯刀61、间隔套62、直刀63、铰接轴64、刀座65、定刀7。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种结构优化的切碎器，以能够对秸杆留茬进行良好的粉碎处理，从而可有效减少收割机的茎杆喂入量，全面提升秆杆还田效果和整机的工作可靠性。下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

请参见图2，该图为本实施方式所述全喂入收割机的整体结构示意图，该视图自收割机的旁侧形成。

该全喂入收割机具有履带式行走底盘10，位于行走底盘10前方的割台20，其割刀与拨禾轮配合实现作物的剪切、聚拢，并通过输送槽30将割台20收集的作物输送到脱粒组件40，由此完成脱粒作业；输送槽30下方设置的割台20与行走底盘10之间设置有切碎器50，该切碎器50与行走底盘10相连，沿收割机的宽度方向布置，且其工作幅度大于或等于割台20的工作幅度，由此可将秸杆留茬完全切碎还田；脱粒组件40设置在行走底盘10上，随着收割机的前行依次完成成熟作物的收割。需要说明的是，前述行走底盘10、割台20、输送槽30及脱粒组件40等功能元件均可以采用现有技术实现，故本文不再赘述。

为了详细说明该切碎器50的具体结构及其工作原理，请一并参见图3和图4，其中，图3为本实施方式所述切碎器的整体结构示意图，该视图自车体的前侧视角形成，并简化了切碎器的顶部壳体，图4为图3的A向视图。

该切碎器50包括壳体1，该壳体1可通过连接构件与割台20后的行走底盘10相连，两者可固定连接，也可以采用铰接连接，以根据不同作业工况调节切碎器50的离地高度，即调整其切碎工作高度。如图4所示，壳体1呈半包围状且开口侧朝向地面，其刀轴2插装于壳体1的左右侧板上，且该刀轴2可在驱动部件（图中未示出）的带动下转动；应当理解，刀轴2与壳体1的具体连接方式可以采用不同的方式实现，如图3所示，刀轴2两端通过轴承座3与壳体1侧壁分别连接，并在壳体1外侧设置轴承端盖4固定其轴向相对位置，刀轴2的右端伸出壳体1侧壁后通过安装于轴端的输入轮5与驱动部件建立动力连接。显然，只要满足基本功能需要均在本申请请求保护的范围内。

其中，该切碎器50的多组动刀组6设置在刀轴2上，多组动刀组6沿刀轴2的外周表面呈螺旋线布置，使得高速旋转的刀轴负荷均匀，可进一步保证切碎器工作的稳定性；且轴向相邻的两组动刀组6的周向工作幅面重叠，或者说，相邻的两组动刀组6轴向距离略小于一个动刀组6宽度的距离，从而确保无轴向工作死角，可最大限度的对秸杆留茬进行良好的粉碎处理；该切碎器50的多个定刀7设置在壳体1的内壁上，沿刀轴2的轴向依次布置，并配置成：定刀7的刀头内缘与工作状态下动刀组6的刀头外缘之间具有径向间隔L。请一并参见图3和图5，其中，图5为图4的B-B剖视图。该径向间隔L可以优选设置为10mm-15mm。

工作过程中，高速旋转的刀轴2带动动刀组6转动，达到工作状态时，动刀组6在离心力的作用下沿大致径向延伸，如图4所示，其扫略面呈近似呈伞状。随着收割机的行进，产生很高动能的动刀组6首先将秸秆切段，并将切断的秸杆带入切碎器壳体1；接下来，通过动刀组6与定刀7的间隙配合形成对进入壳体内的秸杆的反复打击、撕裂、搓揉，最终粉末状碎秸秆在气流和离心力的作用下，沿壳体内壁均匀抛洒在田间。

请参见图6，该图示出了第一实施例所示动刀组的结构示意图。

每组动刀组6具有与刀轴2同轴铰接的两个弯刀61，该铰接中心线与刀轴2中心线平行，两个弯刀61的外伸刀头部均折弯设置，且折弯方向相背，并通过间隔套62实现轴向定位。

请参见图7，该图示出了第二实施例所示动刀组的结构示意图。

与第一实施例相比，本方案中每组动刀组6还包括设置在两个弯刀61之间的一个直刀63，该直刀63与两个弯刀61同轴铰接于刀轴2，各刀的刀头外缘齐平并相对于铰接轴线等间隔设置，如图所示，通过两个间隔套62实现三者的轴向定位。

由于每组动刀的两个弯刀61的刀头部均折弯状外伸，刀刃的扫略面较大，可增强打击、撕裂功能，同时两个弯刀61的折弯刀头部具有对秸杆的捡拾性。同样地，具有较高动能的直刀63与两侧弯刀61共同配合切断秸杆，直刀63切断的秸杆飞向旁侧后可再次被扫略面较大的弯刀61击打，此外被直刀63推向旁侧的留茬秸杆可由弯刀61进行切断。当然，直刀63的设置数量不局限于图中所示的一个，实际上直刀63可以设置为二个（图中未示出）或其他复数个，只要能够与两侧的弯刀61配合实现留茬秆杆的切碎均可。

优选地，刀轴2具体为空心轴，且每组动刀组6均通过铰接轴64与固设于刀轴2外周表面的刀座65连接，各刀的穿装孔与铰接轴64均间隙配合。弯刀61和直刀63的材料为锰钢制作，刃口高频感应堆焊合金，由于两者折弯方向相反，刃口磨损后可以互换后继续使用，降低切碎器的维护成本。

本方案中，多组动刀组6分别沿两条螺旋线布置于刀轴2的外周表面，具体请参见图8，该图为图3的C向视图。应当理解，根据不同的机型总体参数设定，动刀组6也可以沿其他复数条螺旋线布置，例如，三条或者四条，相比较而言，采用两条螺旋线布置的性价比最好，为最优方案。

此外，每条螺旋线的端部起点连线通过所述刀轴的中心线，形成如图中所示的夹角β，且两条螺旋线的螺纹升角相同，具有较好的加工工艺性。另外，在轴向投影面内，每条螺旋线上的相邻动刀组6的周向夹角α满足：60°＜α＜90°，这样，在每一转动相位角上只有一组动刀击打留茬，均载效果较好。

另外，进一步如图4所示，多个定刀7沿刀轴2的轴向依次布置为两列，一列布置于壳体1的顶壁，其余一列布置于刀轴2转动方向的相反侧壳体1的内壁，即切碎秆杆进入壳体1的一侧，以充分与动刀组6配合形成对进入壳体1内的秸杆的反复打击、撕裂、搓揉。同理，定刀7的排列也不局限于图中所示的两列布置，也可以为其他复数列，当然，具体设计需要考虑制造成本及切碎作业效率等因素。

为了兼顾刀轴2刚性和稳定性，以及保持动刀组6，可以针对刀轴2的直径及动刀组的外缘直径比例关系作进一步的优化，刀轴2的外径D1为动刀组6的刀头外缘直径D2的1/4-1/2.5，如此设置，既能可靠的保证刀轴2的刚性和稳定性，又能使动刀组7保持较大的动能获得较好的粉碎效果，请一并参见图9，该图为图3的A-A剖视图。另外，为了获得较佳的切碎效果，本方案中的弯刀61刀头部折弯角度γ为110°-140°，如图10中所示弯刀的放大图，如此设置，还可获得良好的弯刀61工作强度。

特别说明的是，刀轴2的驱动部件可以独立设置一动力源，也可以为行走底盘10、脱粒组件40和/或割台20的驱动部件，即共用一动力源。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种用于全喂入收割机的切碎器，其特征在于，包括：

壳体，用于与所述收割机的割台后的底盘相连，且所述壳体呈半包围状且开口侧朝向地面；

刀轴，插装于所述壳体的左右侧板上，所述刀轴可在驱动部件的带动下转动；

设置在所述刀轴上的多组动刀组，每组所述动刀组具有与所述刀轴同轴铰接的两个弯刀，所述铰接中心线与所述刀轴中心线平行，两个所述弯刀的外伸刀头部均折弯设置，且折弯方向相背；多组所述动刀组沿所述刀轴的外周表面呈螺旋线布置，且轴向相邻的两组动刀组的周向工作幅面重叠；和

设置在所述壳体内壁上的多个定刀，沿所述刀轴的轴向依次布置，并配置成：所述定刀的刀头内缘与工作状态下所述动刀组的刀头外缘之间具有径向间隔。

2.根据权利要求1所述的切碎器，其特征在于，多组所述动刀组分别沿至少两条螺旋线布置于所述刀轴的外周表面，每条所述螺旋线的端部起点连线通过所述刀轴的中心线，且螺纹升角相同。

3.根据权利要求2所述的切碎器，其特征在于，在轴向投影面内，每条所述螺旋线上的相邻所述动刀组的周向夹角α满足：60°＜α＜90°。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的切碎器，其特征在于，每组所述动刀组还包括设置在两个所述弯刀之间的直刀，所述直刀与两个所述弯刀同轴铰接于所述刀轴，各刀的刀头外缘齐平并相对于铰接轴线等间隔设置。

5.根据权利要求4所述的切碎器，其特征在于，多个所述定刀沿所述刀轴的轴向依次布置为至少两列，一列布置于所述壳体的顶壁，其余列布置于所述刀轴转动方向的相反侧所述壳体的内壁。

6.根据权利要求4所述的切碎器，其特征在于，所述刀轴具体为空心轴，且每组动刀组均通过铰接轴与固设于所述刀轴外周表面的刀座连接，各刀的穿装孔与所述铰接轴均间隙配合，并通过轴套间隔设置。

7.根据权利要求6所述的切碎器，其特征在于，所述刀轴的外径为所述动刀组的刀头外缘直径的1/4-1/2.5。

8.根据权利要求6所述的切碎器，其特征在于，所述弯刀的刀头部折弯角度为110°-140°。

9.根据权利要求1所述的切碎器，其特征在于，所述径向间隔为10mm-15mm。

10.一种全喂入收割机，包括行走底盘、设置在所述行走底盘上的脱粒组件、通过输送槽与所述脱粒组件相连的割台；其特征在于，还包括设置在所述输送槽下方的如权利要求1至9中任一项所述的切碎器，所述切碎器沿所述收割机的宽度方向布置于所述割台与所述行走底盘之间，并与所述行走底盘相连；所述切碎器的工作幅度大于或等于所述割台的工作幅度。

11.根据权利要求10所述的全喂入收割机，其特征在于，所述刀轴的所述驱动部件为所述行走底盘、脱粒组件和/或割台的驱动部件。