CN2737135Y - 多功能甘蔗联合收割机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能甘蔗联合收割机，由前置的切割导入部分、上置的传送脱叶部分、后置的尾厢运载部分和中置的驾驶驱动部分构成。设置在整机前部下方的切割器与机身等宽，切割器边沿有可转动的链式切刀，面上设置若干条分隔栅栏；驾驶仓在整机下方，传送、脱叶装置设在驾驶仓顶部。该甘蔗联合收割机实现了多行(垅)收割，从而有效地提高了劳动效率。体积较小，切口较薄的链式切刀能降低甘蔗宿根破头率，降低收割时甘蔗损失率，双重的脱叶装置提高了蔗叶脱净率，随向式尾厢运载功能有效地降低了人力的劳动强度。与同类产品相比，本机的结构更加紧凑合理、简单可靠；造价更低廉，并且增加了运输、耕作等多种功能。

Description

多功能甘蔗联合收割机

技术领域：

本实用新型涉及一种农业机械，尤其是一种集甘蔗切割、传送、脱叶、田间运载为一体，还可实现公路运输作业和田间耕地作业的多功能甘蔗联合收割机。

背景技术：

目前，国内外的甘蔗收割机主要分两种类型：一种是分段式收割机；一种是整杆式收割机。分段式收割机的整体技术相对成熟，工作效率比较高，但是采用分段收割方法会造成甘蔗的严重损耗，使蔗农无法接受，且因切成短条的甘蔗不便于装卸与运输，又不能长时间放置田间，必须尽快运送到糖厂，否则会影响甘蔗的出糖率，这与目前国内糖厂的现行体制不相适应，诸多不利因素表明，分段式甘蔗收割机极不符合目前国内糖厂和广大蔗农的需求，所以造价相当昂贵的分段式甘蔗收割机多在国外使用。

整杆式甘蔗收割机则比较适合国内市场需求。采用整杆收割方式的甘蔗收割机械，目前技术比较成熟的是广西农业机械研究所自行研制的配套式甘蔗联合收割机，该收割机的工作方式是：先由独立使用的收割器将甘蔗根部切断并有序地放倒于田间，再用脱叶器将摆放田间的一小堆一小堆甘蔗逐一脱叶完毕，然后由人工将蔗条堆集待运。这种配套收割机结构轻便、造价低廉、地域适用性强，机械技术原理成熟可靠。但由于其收割部分和脱叶部分是独立分开工作的，这就影响了工作效率；且由于甘蔗的田间搬运工作需人力完成，而不能有效降低人们的劳动强度和提高劳动生产率。这些都是配套式甘蔗联合收割机美中不足之处。广西电视台《百姓专利》节目曾演示一台整杆式甘蔗联合收割机，该收割机可以实现甘蔗收割、脱叶、传送、捆放为一体。其工作原理是：由装在机器前部的圆盘式割口将甘蔗的根部切断，同时割口上方的刷入轮把甘蔗根部先刷入传送装置，继而整根蔗条被吸入，在机器驾驶仓下部进行脱叶工作，再传送出机器后部由人工捆放。这种收割机的总体技术是可行的，但该收割机的切割方式和吸入方式并不十分合理，大大影响了收割的速度，所以没有得到很好的推广。

综上所述，现有整杆式甘蔗联合收割机存在的问题主要是：特定的机身结构难以实现多行(垅)收割，均为单行收割，难以加快收割速度。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种能进行多行收割，工作效率高，双重脱叶并通过尾厢实现蔗条的田间运送，大大减轻劳动强度，且能实现收割作业、运输作业、耕地作业三种使用功能相互切换的多功能甘蔗联合收割机。

本实用新型整机由前置的切割导入部分、上置的传送脱叶部分、后置的尾厢运载部分和中置的驾驶驱动部分构成。

所采取的技术方案是：设置在整机前部下方的切割器与机身等宽，切割器边沿有可转动的链式切刀，面上设置若干条分隔栅栏；驾驶仓在整机下方，传送、脱叶装置设在驾驶仓顶部；设在前部的切割导入装置、上部的传送脱叶装置、后部的尾厢运载部分均可与驾驶驱动部分活动拆装组合。切割器后部齿轮箱壳体处固定的传动轴套支撑杆顶端固定装有链条、链轮、导入转爪的导入器。切割器的链式切刀刀口厚度为0.5～1厘米。传送、脱叶装置的上下传送带是与切割器等宽的胶状带，表面分别(上、下之分)均匀设有分隔胶块和高弹性胶体。脱叶装置为滚筒状的脱叶刀转轮上设置有不同方向、可张开和收缩的弹性脱叶刀若干把。在脱叶刀转轮后，还设有第二次脱叶装置，即在转轮上固定若干条状胶体的脱叶软条。

整机正前部安装可升降操作的链式切割器与高位安装的导入器组构成切割导入部分。工作时切割器可将多行甘蔗的根部平齐切断，同时导入器把甘蔗分叉开，由导入器上的导入转爪将蔗条分隔开逐根导向机器后方；安装在驾驶仓上部的吸入轮、输送带、脱叶器等机件组成一个可拆装的独立整体，为本机的传送脱叶部分。当被导入转爪推倒的蔗条尾叶触及吸入轮时，吸入轮上的刷状软条将甘蔗尾叶先吸入，继而整根蔗条被传送至脱叶轮处进行脱叶，经两重脱叶后的蔗杆被吸出落入安装在机器后部的随向式尾箱中隔开放置运载。完成甘蔗切割、导入、传送、脱叶、田间运载一条龙工作。

整台机器的工作部分环绕驾驶仓，且各部分可自行拆装。收割时节过后，可以将收割导入部分、传送脱叶部分拆卸下，将随向式两用尾厢由两点连接变为一点连接，实现公路半挂运输作业。春耕时节，将尾厢拆下，安装犁把等耕地工具，实现现有拖拉机的耕地功能。

考虑到收割时驾驶员视野问题，本机的发动机安装在驾驶仓后方。为把行走动力和工作动力分开，设置两台发动机，一台发动机负责切割导入部分和传送脱叶部分的动力输出；另一台发动机负责行走动力、液压器动力和耕地(备用)动力的动力输出。

本实用新型的积极效果是：该甘蔗联合收割机实现了多行(垅)收割，从而有效地提高了劳动效率。体积较小，切口较薄的链式切刀能降低甘蔗宿根破头率，降低收割时甘蔗损失率，双重的脱叶装置提高了蔗叶脱净率，随向式尾厢运载功能有效地降低了人力的劳动强度。与同类产品相比，本机的结构更加紧凑合理、简单可靠；造价更低廉，并且增加了运输、耕作等多种功能。

附图说明：

图1是本实用新型结构剖视图。

图2是本实用新型整体结构外形效果图。

图3是图1的左视图。

图4是传动与导入部分的动力结构示意图。

图5是导入系统俯视图。

图6是脱叶刀轮及固定架剖面图。

图7是本实用新型作运输作业示意图。

图中所示，1、切割器  2、分隔栅栏  3、升降手臂  4、液压器  5、传动轴套支撑杆 6、导入器  7、导伏支条  8、上、下传送带  9、分隔胶块10、刷入大轮  11、刷状软条  12、传送带从动轮  13、高弹性胶体  14、铁片外壳  15、传送带主动轮  16、脱叶刀  17、脱叶刀转轮  18、刀架19、脱叶软条  20、胶状吸出轮  21、尾厢  22、发动机  23、驾驶仓  24、传动皮带  25、皮带轮  26、横条  27、导入转爪  28、传动轴  29、链式切刀  30、传动齿轮箱体  31、入蔗道调节条。

具体实施方式：

本实用新型整体由前置的切割导入部分、上置的传送脱叶部分、后置的尾厢运载部分和中置的驾驶驱动部分构成。

如图1、2所示，负责工作动力输出的发动机22安装在整机的中间下部，通过离合器、变速箱给前置部分和上置部分传输动力。在图中，传动轴28将来自发动机的扭矩力通过齿轮或皮带的连接，传输至导入器6和切割器1。通过图1可看出，主动皮带轮25和从动皮带轮26分别处于平行四边形升降手臂3的两支点之相对位置，因为升降手臂3上下活动时两支点的距离不变，所以传动皮带24的长度不变，实现了切割器的自由升降功能。

图4中，来自动力机构的力经传动轴28、伞齿轮、皮带轮24、齿轮逐级传递到链式切刀传动盘并带动链式切刀29高速转动，达到切断甘蔗的目的。采用链条式切刀能有效地减小切割器的震动，又因链式割口快利，刀口体积小，所以能降低甘蔗破头率，有利于甘蔗宿根。

本实用新型的切割导入部分主要由切割器1、分隔栅栏2、支撑杆5、导入器6及液压器4、动力传动部分组成。支撑杆5是一条中空的圆柱形钢管，其下端固定在齿轮箱壳体上，上端固定导入器6起支撑作用，又是传动轴28的固定套管，四条支撑杆5平行独立支起，中间无连接件，不阻拦甘蔗向后倒伏。导入器6中装有链条和链轮，导入转爪27是镶在链条上的机件，可以随链条的转动而运动，在传动轴的作用下，接在传动轴上端的链轮带动链条，导入转爪27随之向后运动。导入转爪的作用是扶倒和将蔗条分开逐条导入蔗道，与每个导入器旁均设有的入蔗道调节条31同时控制蔗条向后方倒伏的速度，避免因甘蔗成捆进入传送带造成“卡死”现象。由于有的甘蔗蔗杆弯曲，进入传送带时会产生右左交叉叠放现象，造成脱叶不畅，为避免这种情况发生，两边与中间的导入器上的导入转爪位置互相错开，如图5所示，避免了相邻蔗道间同一时导入甘蔗条。图中虚线部分表示切割器1的相对位置。切割器1与导入器6共用动力源，是一个便于拆装的组合体。

在图1中，位于驾驶仓23顶上部的传送脱叶部分由刷入大轮10、上下传送胶带8、传送带主动轮、传送带从动轮、脱叶装置、胶状吸出轮20等机体安装在同一框架结构里，框架左右两边是传动齿箱体30，来自发动机的动力除输送至前置的切割导入部分，同时也通过传动齿箱体30传输至各被动轮。

脱叶装置为滚筒状，与传送带等宽，可以设置1～3个脱叶刀转轮17，每个脱叶刀转轮17上设置有不同方向的、可张开和收缩的弹性脱叶刀16若干把。在脱叶刀转轮17、吸出轮20的后部还设有第二次脱叶装置，采用在转轮上固定具有柔韧性和耐磨性的若干条状胶体脱叶软条19，软条表面粗糙，短条和长条交错排列，间隔小。在上下两脱叶轮的作用下，将已经过第一次脱叶的蔗条身上残留的叶壳刷扫干净。同时，上部的脱叶轮可以把已粉碎的部分蔗叶甩出尾厢部。弹性脱叶刀和软脱叶条构成双重脱叶效果，有效的提高了蔗叶的脱净率。

在图6中，弹性脱叶刀16配合脱叶固定刀架18能将脱落的蔗叶进行粉碎，固定刀架18能将粉碎的蔗叶导出脱叶处。弹性脱叶刀16及固定刀架18均采用质地坚硬的钢材制成，脱叶刀刀口根部锋利，利于将绕在转轮17上的蔗叶粉碎，尾部稍钝，避免将蔗身划伤。

本机采用逆向脱叶方式，弹性脱叶刀16和脱叶软条19必然对传送中的蔗条产生阻力，为保证蔗条传送过程的通畅，必须增大输送带和吸出轮对蔗身的压力和附着力，上、下传送带8和胶状吸出轮20的特殊构造解决了这一问题。上、下传送带8表面分别设置有凸起的分隔胶块9和高弹性胶体13(下传送带无高弹性胶体)，其作用是将传送中的蔗条捋直，使蔗条容易对准相邻两把脱叶刀16之间隔位置，对正脱叶刀16的月牙状刀口处，利于将蔗叶剥落，其相邻两分隔胶块9之间形成的纵向蔗槽略大于普通甘蔗直径(约8cm)，相邻两分隔胶块之间形成的横向距离为25cm左右，便于弯杆甘蔗身的左右交叉。凸起的半圆状胶体是用具有高弹性耐磨胶质材料制成，其作用是增加对蔗身的压力和附着力，确保传送通畅。在图1中，凸起的高弹性胶体13紧贴刷状软条11的圆形运动轨迹，避免了甘蔗条刷入时被刷入大轮甩出上方铁片外壳14处，这一设计确保甘蔗条能准确进入两传送带之间的入口处。胶状吸出轮20是采用高弹性耐磨胶体制成，其轴芯为钢铁条。两轮紧贴，上轮有导向纹路，可以使传送中的蔗杆方向不变。吸出轮的作用是将蔗身吸出后部，保证传送过程的可靠性。

采用传送胶带来输送蔗条能使传送过程更加可靠，不易发生甘蔗传送过程中“卡死”现象，而且传送胶带结构轻便，经久耐用，是传送方式中最有效的一种。

本实用新型的驾驶驱动部分设在整机的中间下部，包括驾驶仓23和发动机22。在驾驶仓23后部设置两台发动机22，一台负责收割工作部分的动力输出，另一台负责行驶动力、液压器动力、备用(耕地)动力的动力输出，从而解决了收割工作时工作动力和行走动力之间的矛盾，两台发动机均安装各自的变速箱和离合器装置，便于进行收割工作时速度的调节与配合。

工作过程：

工作时，两台发动机同时开动，整台机器的工作部位处于运转状态。

收割时视甘蔗的长势(指密植程度，倒伏程度、弯曲程度等)及田间地势等因素，相应地调节收割工作速度，通过两个变速箱调节收割速度与行走速度之间的配合，其速度关系应遵循“收割快，车行慢”的原则进行收割工作。在田间，机器沿着甘蔗垄沟纵向前行，此时前头的导入器尖头将等同于机身宽度的甘蔗片于等高处拦腰叉开分成三组，由于机器的前行，先进入导入道的蔗条被导入转爪分开逐根限速导入，导入转爪向后转动速度应与机器前行速度相配合一致。当隔栏触及已导入的蔗条根部时，将蔗根逐条分隔开，高速运转的链式切刀将所导入之蔗条根部平齐切断。切断后的蔗条根部被横条绊住，而上部继续被导入转爪导向后方，由于惯性与导入爪的推力，整条甘蔗由尾叶部向机身处倒伏，而导伏支条的导向作用使蔗条的尾叶部准确地落在快速运转的刷入大轮上，柔软的蔗尾绿叶被刷状软条绞进传送带。刷状软条与下传送带之间的压力与吸力将蔗条拉起，因为上传送带的大直径从动轮设计，加上高弹性胶块贴着刷状软条反向运转，避免了甘蔗尾叶被刷状软条绞出机器上方外壳处，使蔗条能顺利地进入传送带入口处，由于刷入和传送速度大于导入速度，预设的速度使同一入蔗道的蔗条能够根、尾相接，顺序地连续不断地向脱叶部位输送，实现连续收割作业。

如果所导入的蔗条蔗身较挺直无弯曲状，进入传送带时，上下传送带表面的分隔胶块由于是同向等速运转，能将蔗身捋直向后传送，其蔗叶在输送带间的夹缝里呈散开状无规则摆放传送，易于被弹性脱叶刀切断与粉碎。蔗身则在两分隔胶块的纵向槽里被上转送带表面高弹性胶体压下，由于分隔胶块与脱叶刀对齐，纵向槽与月牙状脱叶刀对齐，蔗身左右两边的蔗叶与硬叶壳会被脱叶刀剥落切断或疏松开来，蔗身上、下两面的蔗叶会被月牙状脱叶刀剥开切断或疏松开来，脱落的蔗叶在脱叶固定刀架处被粉碎。

如果导入的蔗条弯曲不直，进入传送带时，会在相邻的几组分隔胶块之间的空位处左右穿叉无规则摆入，蔗身通过脱叶刀时，由于蔗身硬度大于蔗叶硬度，所以弹性脱叶刀触及蔗身时会发生收缩现象，脱叶刀一旦通过蔗身后，在弹簧的弹力作用下会立即张开、恢复原来状态，在蔗身弯曲处通过脱叶刀时，由于弹力的作用，脱叶刀对蔗叶与硬叶壳起剥落或疏松作用。

由于导入转爪错开安装，相邻蔗道间不同时导入甘蔗，使导入输送带的甘蔗条有较大的排列空间，不容易发生交错成堆而造成传送不畅的现象。

在同一入蔗道中的一个导入转爪空格内，可能会发生同时导入两、三根甘蔗的现象，此时，分隔胶块会把同时导入的几根甘蔗隔开，使甘蔗不发生同挤在一个蔗槽里造成脱叶不畅的现象，如果相邻的蔗槽有发生几根甘蔗条交错叠放现象，上下输送带间的距离可允许蔗条通过，不会发生“卡死”现象。

当传送中的蔗条通过脱叶处时，由于是逆向脱叶，会发生“稍顿”现象，但是输送带的推力大于脱叶刀的阻力，所以蔗条仍能快速传送到胶状吸出轮，胶状吸出轮产生的摩擦力保证了传送通畅，当已通过第一处脱叶后的蔗条通过胶状吸出轮后，仍有残留的蔗叶与疏松状态的硬干叶壳未被脱落，到达脱叶软条时，脱叶软条对甘蔗条全方位刷扫，将残叶末清除干净。

在甘蔗根部全部通过胶状吸出轮时，蔗身根部会受到脱叶软条的反向作用力，但蔗条自身的重力使甘蔗掉入尾厢中分隔放置进行田间运送。尾厢设置隔板可避免因蔗条在尾厢中交错放置而难以卸下的现象。

在进行蔗叶粉碎过程中，下部脱叶固定刀架粉碎的蔗叶掉入蔗田中，上部刀架粉碎的蔗叶由于脱叶刀脱叶软条的外甩力作用而飞扬到尾厢部，有部分碎叶掉入田间，有部分掉入尾厢与净叶的蔗杆掺和，在卸下捆放时由人工分离碎叶片。

本实用新型的各部分均为可拆装独立个体，便于本机不同使用状态的相互切换。将整个收割工作部分拆卸下，本机则可发挥现有中型拖拉机之功能，在机器尾部装上犁耙或其它耕作工具，本机则可实现耕地作业；如将尾厢进行重新组合，由原收割机时两点连接变为一点连接，本机则可实现公路半挂运输作业，如图7。

Claims (6)

1、一种多功能甘蔗联合收割机，包括发动机及传动机构组成的动力部分，收割刀、脱叶刀，其特征是：

①设置在整机前部下方的切割器(1)与机身等宽，切割器(1)边沿有可转动的链式切刀，面上设置若干条分隔栅栏(2)；

②驾驶仓(23)在整机下方，传送、脱叶装置设在驾驶仓(23)顶部；

③传送、脱叶装置的上下传送带(8)是与切割器(1)等宽的胶状带，表面分别均匀设有分隔胶块(9)和高弹性胶体(13)。

2、根据权利要求1所述的多功能甘蔗联合收割机，其特征是：切割器(1)后部齿轮箱壳体处固定的传动轴套支撑杆(5)顶端固定装有链条、链轮、导入转爪(27)的导入器(6)。

3、根据权利要求1所述的多功能甘蔗联合收割机，其特征是：切割器(1)的链式切刀刀口厚度为0.5～1厘米。

4、根据权利要求1所述的多功能甘蔗联合收割机，其特征是：脱叶装置为滚筒状的脱叶刀转轮(17)上设置有不同方向、可张开和收缩的弹性脱叶刀(16)若干把。

5、根据权利要求1所述的多功能甘蔗联合收割机，其特征是：在脱叶刀转轮(17)后，还设有第二次脱叶装置，即在转轮上固定若干条状胶体的脱叶软条(19)。

6、根据权利要求1所述的多功能甘蔗联合收割机，其特征是：设在前部的切割导入装置、上部的传送脱叶装置、后部的尾厢运载部分均可与驾驶驱动部分活动拆装组合。

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