CN1058366C - 一种割前脱粒收获工艺及其收获机 - Google Patents

Abstract

一种割前脱粒收获工艺及其收获机。作物经导向板后，穗头整齐进入喂入口由梳脱滚筒脱粒，脱出物被抛到缓冲筛网后落到复脱输送搅龙复脱分离，未分离物被推到一端经交接通道下落到复脱滚筒进一步复脱分离，分离后的籽粒经水平搅龙、垂直搅龙输送到卸粮口后装入粮袋，杂余则排到田间，脱完籽粒后的禾秆被切断。本发明的收获机把田间直接脱粒、复脱分离等工作部件揉成紧凑的整体，配挂在拖拉机或多用底盘的前方。整机性能好、成本低。

Description

一种割前脱粒收获工艺及其收获机

本发明是用于收获稻、麦的一种割前脱粒收获工艺及其收获机。

目前国内外普遍使用的联合收割机，如以欧美为代表的全喂入式联合收割机和以日本为代表的半喂入式联合收割机，存在着结构较复杂、单位功率生产率较低及售价较高等问题，因此，国内外农机科技工作者一直在寻找新的收获方法、探索新的收获机械——割前脱粒收获方法及其机械。

《农业机械学报》1995年第三期刊登“小型背负式谷物摘穗联合收获机的研究”一文中的背负式谷物联合收获机，其田间直接脱粒部件(摘穗台)与复脱清选部件分别安装在拖拉机的前、后方，通过输送槽(含链条及扒齿)将两者联系起来，整机结构松散庞大，其收获工艺流程为：作物田间直接脱粒后，脱出物经摘穗台输送搅龙横向往一端输送，经输送槽纵向输送到复脱清选机构复脱清选，分离后的籽粒经搅龙输送后装入粮袋，杂余则排到田间。

其流程框图表示为：图8

中国专利93244809.7“一种站秆脱粒割台”，该割台只是一个田间直接脱粒部件，必须安装在原收获机过桥前，才能完成收获作业，这样整机较庞大的现象没有改变，除割台外，收获机原有较庞大复杂的结构没有改变，该机作业时的收获工艺流程为：作物田间直接脱粒后，脱出物经割台输送搅龙由两端往中间输送，经扒齿输送带纵向输送到复脱清选机构复脱清选，分离后的籽粒经搅龙输送后到储粮箱储存，再经搅龙输送到运粮车，杂余则排到田间。

其流程框图表示为：图9

以上两种机型从田间直接脱粒到复脱清选的收获工艺流程之间都需要脱出物的输送流程进行过渡，由此而增加相应的过渡连接装置，提高了机器的造价。

《福建农机》1994年第三期刊登“小型水稻脱穗收获机”，亦即《Agricultural Engineering Journal》1993，2(4)：183～194“The StripperGatherer System For Small-Area Rice Harvesting”一文中介绍的IRRI SG800脱穗收集机，虽结构简单，但其收获工艺流程不连续，工作效率低，性能不完善，且该机组操作人员多达8个。该机的收获工艺流程为：作物田间直接脱粒后，脱出物抛入后面的大粮箱，待粮箱装满后，停机换粮箱，收获工艺流程至此中断，从粮箱卸下的脱出物必须通过人工将其喂入到另一***立的复脱清选机内复脱清选，分离后的籽粒经搅龙输送后装入粮袋，杂余则排到田间。

其流程框图表示为：图10

“一种站秆脱粒割台”、“小型背负式谷物摘穗联合收获机”及“SG800脱穗收集机”，这三种机器梳脱滚筒的板齿都是用螺栓固定在滚筒上，使用中因振动等原因易引起板齿固定螺栓松动而造成板齿丢失。板齿的齿形是上部呈三角形，相邻两齿的根部为一凹进圆孔。这种齿形的凹进圆孔部分齿间容量较小，有效脱粒的板齿孔槽边缘长度较短，机器作业时单位时间内可容纳的茎杆少，从而影响机器的生产率，且造成漏脱或脱不净损失。这种齿形在齿根的圆孔部位强度较低、易损坏。这三种机器梳脱滚筒盖的导禾板(压禾板、捋顺板)和上盖的连接缺乏较大的圆弧过渡，难以与主滚筒在此形成一个使作物穗头顺利进入的喂入口，机器作业时易在此造成落粒损失。

以上三种机器都不带切割装置，籽粒收获后，留在地里的禾秆需另行处理。

本发明的目的是设计一种简单顺畅的收获工艺流程；结构简单紧凑、作业效率高、质量好、损失小、能耗低的割前脱粒收获机。

本发明的任务是通过如下方式实现的：作物经圆形导禾板后，穗头整齐地进入导禾板与梳脱滚筒构成的喂入口，由梳脱滚筒脱粒，在梳脱滚筒和梳脱滚筒盖的联合作用下，在两者之间产生较强的气流，脱出物依靠本身的惯性，并借助该气流的作用沿着梳脱滚筒盖的内曲面向后抛送到缓冲筛网，随后落到复脱输送搅龙，脱出物在此进行复脱分离的同时，复脱输送搅龙把所有的未分离物往一端推送，经交接通道顺利下落到复脱滚筒进一步复脱分离，分离后的籽粒(含少量碎叶、颖壳等杂余)集中到水平搅龙，籽粒经水平搅龙推送交垂直搅龙提升到卸粮口后装入粮袋，复脱滚筒的另一端，则将杂余排到田间，机器后下方的切割器将已脱净籽粒的禾秆切断。

其收获工艺流程框图为：图11

实现上述收获工艺流程的割前脱粒收获机由两侧壁板、梳脱滚筒、梳脱滚筒盖、复脱输送搅龙、复脱滚筒、籽粒输送搅龙等组成。割前脱粒收获机通过前挂接框与拖拉机相连，割前脱粒收获机的后下方为滑撬或切割器。

所说的梳脱滚筒为整体闭式板齿滚筒，其上有若干排齿，板齿上部呈三角形，其顶端为圆弧形，相邻两齿的下部呈梯形，梯形的两腰与底为圆弧过渡，由构成板齿边缘的曲线对作物进行梳脱，板齿面与盘形铣刀状的梳脱滚筒则起着抛送脱下的籽粒和产生气流的风扇叶片的作用，梳脱滚筒通过轴承安装在两侧壁板上，其轴线水平横置且与机器前进方向垂直。

所说的梳脱滚筒盖位于梳脱滚筒上部且固定在两侧壁板上，梳脱滚筒盖由导禾板、上盖、侧板、下滑板、缓冲筛网、后板及防草圈构成。导禾板起作用部分为圆形，不整齐的穗头经导禾板前圆弧引导后能整齐地进入喂入口，导禾板的后圆弧与梳脱滚筒构成喇叭形的进风喂入口，机器运行时在喂入口产生较强的负压，喇叭口内的籽粒、穗头等随气流一起被吸入，从而避免在此形成落粒、飞溅损失。上盖类似风机的蜗壳，梳脱滚筒类似风机的叶轮，由于两者的联合作用，在它们中间产生了较强的气流，增强了脱出物的抛送能力。梳脱滚筒盖的中后部是由上盖、侧板、下滑板构成的类似风机出口的脱出物出口通道(也为出风口)，梳脱滚筒盖的后部依次为缓冲筛网和后板。由于后板的阻挡，前方出风口来的气流无法按原方向通过而在此急转弯后向上排出，同时在此形成一个气垫层，沿上盖内曲面高速向后运动的脱出物被抛送到缓冲筛网上，由于气垫层的作用，脱出物在缓冲筛网上能“软着陆”后落到下面的复脱输送搅龙上，从而有效地避免了籽粒的反弹、飞溅造成的落粒损失。

所说的复脱输送搅龙位于梳脱滚筒后方，其轴线与梳脱滚筒轴线平行，复脱输送搅龙通过轴承固定在两侧壁板上，复脱输送搅龙下方有分离凹板筛。从缓冲筛网落到复脱输送搅龙的脱出物在此进行复脱分离的同时，其未分离物沿轴向被推送到一侧，经交接通道顺利下落到复脱滚筒。复脱输送搅龙在交接通道位置这一段，其螺旋叶片高度逐渐递减。因复脱输送搅龙叶片高度逐渐递减，复脱输送搅龙推送来的未分离物在交接通道位置这一段沿复脱输送搅龙轴向均匀分布，从而有利未分离物的交接，避免未分离物在此过分集中引起的通道阻塞、负荷不均、零件磨损不均等各种不利现象。复脱输送搅龙的末端依次为一圈钉齿和一个挡草盘，复脱输送搅龙推送到交接通道的未分离物中少量较长断穗、叶片等，在钉齿、挡草盘及梳脱滚筒盖上相应部位的防草圈的共同作用下强制进入交接通道，避免了堆积、缠草现象。

上述的交接通道由侧壁板、通道滑板、通道隔板等组成。复脱输送搅龙推送来的所有未分离物，只能通过交接通道到达复脱滚筒，从而确保这些未分离物全部进入复脱滚筒进一步复脱分离。

所述的复脱滚筒为开式钉齿滚筒，其上有若干排钉齿，钉齿后倾15°，复脱滚筒位于复脱输送搅龙前下方、梳脱滚筒后下方，其轴线与梳脱滚筒及复脱输送搅龙的轴线平行。复脱滚筒通过轴承安装在两侧壁板上。复脱滚筒上方为带有若干条螺旋导向板的滚筒盖，复脱滚筒的下方为分离凹板筛。由交接通道滑下的未分离物在此进行复脱分离的同时，由滚筒盖上的螺旋导向板引导作轴向运动，籽粒从凹板筛分离，杂余则被引导到复脱滚筒的另一端排到田间。

从凹板筛落下的籽粒集中到水平搅龙，经水平搅龙轴向推送交垂直搅龙提升后到卸粮口装入粮袋。

所说的滑撬，位于割前脱粒收获机的下部。机组田间作业时滑撬底板始终着地，承接机器的部分重量。滑撬相对割前脱粒收获机的位置通过活动插销可十分方便地改变，以保持较佳的喂入深度。若要将禾秆割下，则将滑撬换成简易切割器，就能完成切割禾秆的要求。由于收获籽粒这一主要任务已经完成，切割禾秆时不必考虑籽粒损失和禾秆铺放质量，所以可以使用简易切割器。

所说的前挂接框位于割前脱粒收获机后方，割前脱粒收获机和前挂接框在垂直方向的相对位置可以改变，相对位置选定后，两者通过联接元件锁定，两者相对位置的改变适应收获自然高度不同的作物。

所述的割前脱粒收获机为一紧凑的整体，通过前挂接框配挂在拖拉机或多用底盘的前方，在完成收获作业后可简便地把它卸下，让拖拉机或多用底盘进行其它作业。

本发明与现有谷物收获机械相比具有以下优点：

1.与传统的现大量使用的半喂入、全喂入式联合收割机相比，本发明的割前脱粒收获机，在工作时无需割倒作物而直接脱下谷物的籽粒及很少量的叶片，籽粒完好无损，谷物的茎秆及大部分叶片保留完整，工艺流程简短，机器结构简单，重量减轻，节省了输送茎秆进入脱粒部件脱粒所耗的大量能量，这样既消除了茎秆的夹带损失，减小了排杂等损失，又可成倍地提高作业速度。

2.与现有的收获工艺流程连续的割前脱粒收获机相比，本发明的收获工艺流程因省去了田间直接脱粒后脱出物到复脱分离机构的中间输送工艺过程而变得简单、顺畅、可靠。采用该收获工艺流程的割前脱粒收获机也因省去了相应的脱出物中间输送装置而变得结构简单紧凑、重量减轻、节省能源。

3.与现有的收获工艺流程不连续的割前脱粒收获机相比，本发明的割前脱粒收获机收获工艺流程连续，性能完善，生产效率高，操作人员少，造价低。

4.本发明的割前脱粒收获机其板齿强度好，齿间容量大，能提高生产率，减少损失；其喇叭形喂入口有利穗头喂入，减少落粒；其缓冲筛网能减少籽粒反弹、飞溅；其输送搅龙交接端螺旋叶片高度逐渐递减有利于物料的均匀、顺畅交接。

5.本发明的割前脱粒收获机可配简易切割器，切割已脱净籽粒的禾秆。

6.本发明的割前脱粒收获机把田间直接脱粒、复脱分离等工作部件揉成紧凑独立的整体，实现了作为拖拉机或多用底盘的配套机具，提高了拖拉机或多用底盘的利用率，解决了联合收割机因配专用底盘使用成本高的问题。

7.本发明的割前脱粒收获机不设专门的喂入深度调节机构，仅通过部件间的相对位置变化来适应收获不同自然高度的作物即不同的喂入深度，结构简单、调节方便。

附图1.本发明的侧视示意图

附图2.本发明的俯视示意图

附图3.梳脱滚筒板齿结构图

附图4.附图1喂入口的局部放大图

附图5.复脱输送搅龙示意图

附图6.本发明实施方案侧视示意图

附图7.本发明带切割器机组侧视示意图

附图8.流程框图

附图9.流程框图

附图10.流程框图

附图11.流程框图

实施本发明的一种最好方式见附图6，在手扶拖拉机变速箱体33的后面装上动力机架34，发动机35固定在动力机架34上，且位于手扶拖拉机扶手架36下方，在变速箱体33的前方固定前挂接框30，本发明的割前脱粒收获机28位于手扶拖拉机前方，通过联接元件31固定在前挂接框30上，机组田间作业时，相对手扶拖拉机驱动轮32的纵向重力矩基本平衡。通过改变割前脱粒收获机28与前挂接框30在垂直方向上的相对位置或者通过改变滑撬29与割前脱粒收获机28的相对位置以适应不同自然高度的作物即进行喂入深度调节。

实施本发明的收获工艺流程见附图1、附图4。附图6的机组田间作业时，两分禾器10内的作物经过圆形导禾板11后，穗头整齐地进入导禾板11与梳脱滚筒2构成的喂入口，由梳脱滚筒2脱粒，在梳脱滚筒2与梳脱滚筒盖1的联合作用下，在喂入口产生较强的负压，喇叭口内的籽粒、穗头等随气流一起被吸入，同时在上盖12和梳脱滚筒2之间产生较强的气流，脱出物依靠本身的惯性并借助气流的作用沿着上盖12的内曲面向后抛送到缓冲筛网16，随后落到复脱输送搅龙3，脱出物在此进行复脱分离的同时，复脱输送搅龙3把所有的未分离物推送到一端，经由侧壁板8、通道隔板26、通道滑板27组成的交接通道顺利下落到复脱滚筒4进一步复脱分离，分离后的籽粒(含少量碎叶、颖壳等杂余)集中落到水平搅龙5，籽粒经水平搅龙5轴向推送交垂直搅龙6提升后到卸粮口7装入粮袋，复脱滚筒4的另一端则将杂余排到田间。

附图1为本发明割前脱粒收获机的结构示意图，组成割前脱粒收获机28的梳脱滚筒盖1、梳脱滚筒2、复脱输送搅龙3、复脱输送搅龙凹板筛18、复脱滚筒4、复脱滚筒盖19、复脱滚筒凹板筛20、水平搅龙5均固定在两侧壁板8

附图1、附图4中的梳脱滚筒2由梳脱滚筒圈22和板齿21组成，板齿21的结构见附图3，板齿21上部呈三角形，其顶端为圆弧形，相邻两齿下部呈梯形，梯形的两腰与底为圆弧过渡。

附图1中的梳脱滚筒盖1位于割前脱粒收获机28的上部，梳脱滚筒盖1由导禾板11、上盖12、下滑板13、侧板14、防草圈15、缓冲筛网16及后板17组成。导禾板11在梳脱滚筒盖1的最前方，下滑板13前端靠近梳脱滚筒2的后上方，下滑板13的后端靠在复脱输送搅龙凹板筛18的前上方，缓冲筛网16的下端靠在复脱输送搅龙凹板筛18的后上方，焊在侧板14内侧的防草圈15，其中心与复脱输送搅龙3的轴线同心。

附图4表明导禾板11的后圆弧和梳脱滚筒2构成的喇叭形喂入口。

附图2和附图5表明复脱输送搅龙3在交接通道位置这一段的螺旋叶片23高度逐渐递减，靠端部依次为复脱输送搅龙钉齿24、复脱输送搅龙挡草盘25。

附图1、附图6所示前挂接框30位于割前脱粒收获机28的后部，割前脱粒收获机28与前挂接框30在垂直方向上的相对位置可以改变，相对位置选定后，割前脱粒收获机28通过联接元件31与前挂接框30固定成一体。

附图1、附图6所示滑撬29位于割前脱粒收获机28的下方，滑撬29与割前脱粒收获机28的相对位置可以改变，相对位置选定后，通过活动插销将割前脱粒收获机28、滑撬29固定。

附图7为本发明的另一种实施方案，与附图6所示方案不同之处在于将滑撬29更换成简易切割器9。

Claims (8)

1.一种割前脱粒收获工艺流程，其特征在于：作物经导向板后，穗头进入喂人口由梳脱滚筒脱粒，脱出物被抛到缓冲筛网后落到复脱输送搅龙复脱分离，未分离物被推到一端经交接通道下落到复脱滚筒进一步复脱分离，分离后的籽粒经水平搅龙、垂直搅龙输送到卸粮口后装入粮袋，杂余则排到田间，脱完籽粒后的禾杆被切断。

2.一种割前脱粒收获机，包括两侧壁板、梳脱滚筒、梳脱滚筒盖、复脱输送搅龙及其凹板筛、复脱滚筒及其凹板筛、籽粒输送搅龙，其特征在于：梳脱滚筒、复脱输送搅龙、复脱滚筒三者轴线平行且水平横置(与机器前进方向垂直)，复脱输送搅龙在梳脱滚筒后方，复脱滚筒位于复脱输送搅龙前下方、梳脱滚筒后下方，梳脱滚筒、梳脱滚筒盖、复脱输送搅龙、复脱滚筒、籽粒输送搅龙分别安装在两侧壁板上。

3.根据权利要求2所述的割前脱粒收获机，其特征是梳脱滚筒、梳脱滚筒盖、复脱输送搅龙、复脱滚筒、籽粒输送搅龙构成一个紧凑的整体，通过联接元件配挂在拖拉机或者多用底盘的前方。

4.根据权利要求2所述的割前脱粒收获机，其特征在于梳脱滚筒为整体闭式板齿滚筒，板齿上部呈三角形，其顶端为圆弧形，相邻两齿的下部呈梯形，梯形的两腰与底为圆弧过渡，板齿的根部为盘形铣刀状的滚筒圈。

5.根据权利要求2所述的割前脱粒收获机，其特征为梳脱滚筒盖的前下方为一圆弧形的导禾板，导禾板后圆弧与梳脱滚筒构成一喇叭形的喂入口，梳脱滚筒盖在复脱输送搅龙两端对应处设有防草圈，在梳脱滚筒盖的后板之前、防草圈之后装有缓冲筛网。

6.根据权利要求2所述的割前脱粒收获机，其特征在于复脱输送搅龙在交接通道位置这一段，其螺旋叶片高度逐渐递减，该段的末端依次为一圈钉齿和一个挡草盘。

7.根据权利要求2所述的割前脱粒收获机，其特征在于该机的后下方可配切割器。

8.根据权利要求2或3的割前脱粒收获机，其特征在于该机与滑撬、前挂接框的相对位置可调。

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