CN206294536U - 一种茎穗兼收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种茎穗兼收装置，包括收割总成，收割总成至少包括一果穗收割机构和一茎秆收割机构；果穗收割机构包括至少一组果穗分离组件，果穗分离组件包括一对平行设置但不贴合的果穗分离辊，茎秆收割机构包括至少一个用于对经果穗分离后的茎秆进行粉碎收割的茎秆粉碎组件。相比现有技术，本实用新型提供的茎穗兼收装置可通过收割总成和传输总成的精密配合运作，实现了高效不对行收割、茎穗兼收、果穗无损分离、茎秆无阻塞粉碎、物料自动送储的全程机械化收割，因此应用前景极佳。

Description

一种茎穗兼收装置

技术领域

本实用新型涉及一种收割装置，具体而言，是涉及一种可实现茎穗兼收的农用收割装置。

背景技术

农业是国民经济的基础，农业生产力发展水平和农业劳动生产率的高低，决定了农业为其他部门提供剩余产品和劳动力的数量，进而制约着这些部门的发展规律和速度，而推广农业机械化是发展现代农业生产力水平的中心环节，是发挥增产作用的基本手段和提高劳动生产率、减轻繁重体力劳动的必要条件和根本途径。农用收割机械是我国目前普及速度最快的农业机械，通过使用农用收割机械能够实现的一个直接的目的是替代传统的人工采摘果穗的方式来实现高效率大规模的果实收获，据报道，目前国内的果穗收割机械技术已日趋成熟，其主要的工艺流程为：用果穗收割机在作物生长状态下进行摘穗(称站秆摘穗)，在摘穗辊和摘穗板的作用下，果穗柄被拉断，然后将果穗运到场上，用剥皮机进行剥皮，经晾晒后脱粒。

然而，值得一提的是，随着人们对肉类食物需求的不断增长，我国饲料用粮量也在迅猛增长，食用量储备已经远远无法满足饲料用粮的需求，因此作物茎秆作为一种可供牲畜特别是牛的高能饲料日益被重视了起来，而目前市面上的收割机普遍不具备茎穗兼收功能，机器只能做到将作物秸秆割断，经过穗与茎秆分离后整株秸秆直接弃置于田地，这样丢弃的秸秆极可能造成机器的碾压，不仅需要人工捡拾，且回收难，回收后还需要人工田间搬运，打捆，装车，还要再进行后续粉碎加工处理，极为不方便，而且费时较长，使收割的秸秆在这一复杂的过程中水分蒸发流失，造成产量和经济损失，不能实现机械代替人工高效率完成收割全过程的优越性，市场推广前景差。此外，现有技术中的果穗收割机的主要原理是利用摘穗辊和摘穗板的作用下拉断果穗柄，需要依靠强拉对辊分离果穗和茎秆，因此极易损伤和茎秆的接触的果穗底部籽粒，特别是针对如鲜食玉米这样含水量高的果穗收获时。

综合上述技术问题可知现有技术中的收割机已无法满足现代农场的收割需求，尤其是在目前多种种植模式并存的情况下，作物的茎穗兼收、不对行收割及果穗无损伤收获等技术亟待开发。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型的目的是提供一种可全程机械化茎穗兼收装置，以实现果穗和茎秆均可无损收割的目的。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种茎穗兼收装置，至少包括收割总成，该收割总成至少包括一用于收割果穗的果穗收割机构和一用于收割茎秆的茎秆收割机构。

优选地，果穗收割机构包括至少一果穗分离组件，该果穗分离组件由一对平行设置但不贴合的果穗分离辊组成，果穗分离辊对的间隙大于茎秆直径且小于果穗直径以实现果穗分离收割。

更优选地，果穗分离辊对的间隙不大于4厘米。

更优选地，为了实现果穗无损收获，果穗分离辊对彼此离心逆向旋转，此时果穗分离辊对可产生如同人手向下掰果穗的力，同时沿接触点的切线方向有效的卸除了果穗撞向果穗分离辊对的力，从而避免了果穗接触果穗分离辊的部位受损。

进一步优选地，果穗分离辊对的旋转动力可由两路液压马达分别从两侧独立地向相应的果穗分离辊提供，两路液压马达可设于果穗分离辊对的尾部。

值得一提的是，为了适应结穗高度不同的作物收割，该果穗分离辊对呈非水平方向设置。优选地，果穗分离辊对的前端高于后端。

优选地，为了更好地实现果穗分离辊对呈非水平设置，果穗分离组件还包括一果穗分离辊悬架，用于将果穗分离辊对连接至装置的机架上。

更优选地，果穗分离辊对的前端连接在装置的机架上，后端通过一果穗分离辊悬架连接在装置的机架上。

值得一提的是，为了实现果穗分离辊对的收割角度可调，果穗分离辊悬架分为活动连接的两段式结构，该活动连接方式可为铰接。此时果穗分离辊悬架呈非直线状态，且其两段结构呈一夹角β，此时，通过调整果穗分离悬架的夹角β即可实现果穗分离辊对与机架夹角α的调节，从而实现收割角度可调。

优选地，茎秆收割机构包括至少一茎秆粉碎组件，用于对经果穗分离后的茎秆进行粉碎收割。

更优选地，茎秆粉碎组件由固定不动的定刀与旋转的动刀配合完成切割。

进一步优选地，当茎秆粉碎组件为多个时，为了简化设备结构并保持粉碎过程的稳定性，多个茎秆粉碎组件可共用一个定刀配合其各自的动刀使用。

更优选地，定刀固定于装置的机架，动刀固定于带动其旋转的传动轴。值得一提的是，传动轴可由一被驱动的传动链轮传动；且为了保持传动的平稳性，传动轴与传动链轮之间采用花键联接。

进一步优选地，为了提高茎秆粉碎组件的粉碎效率，茎秆粉碎组件可设计为围绕着传动轴固定多个动刀配合一个定刀使用。此时，传动轴每旋转一次，茎秆将被多个动刀多次切割。更进一步优选地，为了便于多个动刀固定于传动轴，可在传动轴上以键联接方式套接一棘轮，各动刀分别设于棘轮的轮齿上形成棘轮动刀组。较佳地，可在传动轴上设置多个棘轮用于同时固定动刀。

为了便于定刀的更换，可增设一定刀固定件来连接定刀和机架。为了便于定刀和动刀的快速拆卸，定刀与定刀固定件之间、动刀与棘轮之间均采用螺栓连接。

值得一提的是，茎秆粉碎组件应当与果穗分离组件的数量一致，换言之，果穗分离组件和茎秆粉碎组件一一配合工作。

优选地，收割总成还包括一割茬机构，往复式割刀可以实现对作物不对行收割的功能；割茬机构包括环摆箱和与之固定连接的往复式割刀，通过环摆箱将旋转运动转换为直线往复运动驱动往复式割刀从而实现将作物割离地面。

更优选地，由于现有技术中的收割装置的割茬机构设置的高度都较高，例如小麦割茬机构，通过这样的割茬机构进行割茬其不足在于更多的茎秆将留在地里造成了浪费，因此，作物及作业环境对割茬高度的需求，发明人在割茬机构上增设了一高度调节件以实现割茬机构的离地高度可调。作为一种较佳的实时方式，该高度调节机构为液压顶杆，通过调节该液压顶杆的长度即可实现割茬机构的离地高度调节。此外，高度可调的割茬机构可提高收割装置在种植地块例如垄沟种植地块、平地种植地块等的适应性，从而提高了收割装置的整体通过性能。此时，割茬机构、果穗收割机构和茎秆收割机构的协作过程为：先由割茬机构将作物割离地面，然后由果穗收割机构进行果穗分离，再由茎秆收割机构对分离果穗后的茎秆进行粉碎处理。相应地，茎秆收割机构、果穗收割机构和割茬机构沿装置的行进方向依次设置。

值得一提的是，为了使本实用新型提供的茎穗兼收装置实现全程自动的收割和传送果穗和茎秆，发明人在前述实现了茎穗兼收的上述收割总成结构基础上增设了一传送总成，用于实现茎穗兼收过程中的物料自动传送。该传送总成包括分行夹持机构、果穗传送机构和茎秆传送机构，分行夹持机构用于整株作物的分行传送，果穗传送机构和茎秆传送机构分别用于传送果穗和茎秆。为了使传送总成更好的配合收割总成进行作业，传送总成设计成先由分行夹持机构对整株作物进行分行传送，以便在进行作物的不对行收割时确保收割工作顺利进行，再由果穗传送机构将果穗收割机构收割的果穗传送至果穗收集仓，最后由茎秆传送机构将经分离的茎秆传送至茎秆收割机构进行收割处理，再将收割好的茎秆传送至茎秆收集仓。

优选地，为了实现收割装置的不对行收割并让果穗收割和茎秆收割高效而有序地进行，分行夹持机构包括至少一分行组件和至少一夹持组件；其中，分行组件用于在作物进入收割总成前对其进行有序的梳理分行，夹持组件用于将已分行的作物依次传送至收割总成。更优选地，夹持组件可设于分行组件的传送末端。较佳地，夹持组件与分行组件呈垂直设置。

更优选地，为了对作物进行有序梳理并将作物依次独立地送入夹持组件中进行后续的传送，分行组件可为一带有多个拨齿的分禾件，作为分禾件的一种较佳的实施方式，分禾件可采用星轮、棘轮或其他现有技术中的形式，其中各拨齿间隙应不大于作物的直径，较佳地，分禾件的轮齿间隙不大于4厘米。

更进一步优选地，分禾件为多个且配合使用，每两个分禾件配合一夹持组件使用，换言之，两个分禾件分别位于一夹持组件的首端的两侧，分别将作物拨送入夹持组件中。此外，可通过更换轮齿间隙不同的分禾件，以适应茎秆横截面大小不同的作物的收割需求。

作为进一步的优选方案，为了扩大收割的宽度且实现作物的不对行收割，可在分行组件中增设一拨禾链轮链组配合分禾件使用，分禾件与拨禾链轮链组外啮合实现作物收集分行，分行传送的宽度增加。作为更进一步的优选方案，拨禾链轮链组由啮合连接的多个齿轮和一链条组成，链条上设有多个拨禾齿，拨禾齿与分禾件外啮合。

作为一种较佳的实施方式，拨禾链轮链组可设三个齿轮，使链条成三角形，此时拨禾链轮链组传送最稳定；相应的，在所述拨禾链轮链组的拨禾齿一侧设有至少一个与之外啮合的分禾件。此时可形成作物在分行组件的传送下先沿外向内再前向后两个方向传送，即可实现装置的前方一定区域内作物的收割，同时，收割大量作物时又可使其依次传送从而避免拥堵。

值得一提的是，为了使作物更平稳地在分行组件中进行梳理传送，所述分行夹持机构至少包括呈高低设置的两个分行组件，两分行组件成镜像设置；换言之，位于上方的分行组件对作物的上端进行分行传送，位于下方的分行组件对作物的下端进行分行传送，上下分行组件协同作用可使作物的梳理分行进行更为平稳顺畅。两分行组件的结构以及连接关系均一致，在此不再赘述。

夹持组件包括一成对平行且贴合夹持传送件，作物夹在该夹持传送件的贴合处并随之传送。夹持传送件包括一传动轮和传送带，传送带套接于传动轮上且随传动轮传动。值得一提的是，为了实现夹持组件与分行组件的速度同步且匹配，夹持传送件的传送带与分禾件套接。

更进一步地，为了提高传送带夹持传送的稳固性，夹持传送件还设有若干与两贴合传送带的轴线相贴的夹持带轮，各夹持带轮向传送带施加一向贴合面的压力，以保证两条传送带对进入传送带之间的作物产生径向夹持力且可沿前向后夹持传送。

此外，为了防止传送带从夹持传送件中松弛脱落，夹持组件还设有一夹持张紧轮组用于调紧传送带，夹持张紧轮组包括两夹持张紧轮及一连接两轮的连接件，两夹持张紧轮分别从夹持组件的两外侧对传送带施加一张紧力。较佳地，夹持张紧轮组设于夹持组件的传送末端。

值得一提的是，实际操作中，由于分行组件传动速度快于夹持组件而作物在分行夹持机构外易造成拥堵，亦或分行组件传动速度慢于夹持组件易造成收割效率低下，故为了避免上述问题出现，夹持传送件的传送轮通过一电机驱动，作为分行夹持机构的驱动，传送轮传动传送带，再传动与传送带套接的分禾件，继而传动拨禾链轮链组，最后传动其他多个分禾件。

作为一种优选方案，为了适应不同高度的作物分行夹持传送，同样的，也可在分行夹持机构中增设一高度调节件来调节分行夹持机构的离地高度。较佳地，该高度调节件可为液压顶杆。通过液压顶杆的长短调节可实现分行夹持机构的离地高度调节。

值得一提的是，为了使分行夹持机构更好地配合收割总成进行茎穗收割，分行夹持机构设于割茬机构、果穗收割机构及茎秆收割机构的上方，具体地，分行组件设于割茬机构的上方，夹持组件设于果穗收割机构的上方，茎秆收割机构设于夹持组件的末端。其中，果穗收割机构悬挂于分行夹持机构下方，果穗分离辊对前端铰接于分行夹持机构，后端通过果穗分离辊悬架铰接于分行夹持机构。此时，分行夹持机构配合收割总成的工作过程为：首先由分行组件对作物进行梳理分行，随后割茬机构将作物割离地面；经梳理分行的作物接着进入夹持组件进行传送，在传送过程中，果穗收割机构对其进行果穗收割，传送至夹持组件末端时，经分离果穗之后的茎秆进入茎秆收割机构进行茎秆收割。

值得一提的是，本实用新型的进一步优势还体现在提供的茎穗兼收装置可解决现有技术中不能进行不对行收割的问题，具体为传送总成还设有一梳理导向机构与分行夹持机构配合使用，用于将作物梳理成行，可防止大量作物同时挤入传送总成，以致收割总成拥塞而导致机器故障与作物损失的问题。

优选地，梳理导向机构固定设在分行组件的前端，且包括至少一梳理导向件，梳理导向件与分禾件的数量匹配。

更优选地，相邻的梳理导向件之间形成一导向通道，通过该导向通道，可将同一时间进入装置的作物数量控制在适宜范围内。

进一步优选地，为了使作物沿着导向通道依次进入分行组件，导向通道可设置为沿作物行进方向宽度递减，直至仅能容纳一根作物，较佳地，该导向通道最窄处宽度不大于4厘米。

更优选地，梳理导向件可为由金属丝绕制的一具有锥形端的空心扇形梳理导向件，也可为一扇形板形式的梳理导向件。进一步优选地，为了使进入梳理导向机构的作物能够顺利进入分行夹持机构，梳理导向件设于分禾件之上。较佳地，梳理导向件的尾部设于分禾件上方。

值得一提的是，考虑到使最外侧的作物可顺利进入分行夹持机构中，梳理导向机构还在最外侧设置一直线导向件，此时梳理导向机构可实现与机架等宽的区域的作物梳理、导向和收割。

此外，为了使梳理导向机构与分行夹持机构的更好地协同工作，一个梳理导向机构配合一个分行夹持机构使用。

优选地，为了将通过果穗分离组件分离下来的果穗传送至果穗收集仓，发明人在传送总成中设计了一果穗传送机构，果穗传送机构包括至少一级传送组件，被果穗分离组件分离的果穗可通过自重落入果穗传送组件中。该传送组件设有一传送带，传送带优选为橡胶传送带。此外，考虑到果穗传输路径需要避开驾驶总成，以及考虑到利用果穗逐级传送过程中腾空的机会除杂，果穗传送机构可设为多级传送组件。优选地，果穗传送机构为四级传送组件，包括第一级传送组件、第二级传送组件、第三级传送组件及第四级传送组件构成，其中第一级传送组件用于收集从果穗分离组件上分离掉落的果穗，第四级传送组件用于将果穗送至果穗收集仓。更优选地，第一级传送组件与第二级传送组件平行设置，第三、四级传送组件与第一、二级传送组件垂直设置。值得一提的是，为了确保果穗随着传送组件运动方向传送，可在传送带上沿传送方向均匀设置若干与传送带垂直的且高度高于果穗直径的挡片。优选地，为了防止果穗在传送过程中脱离传送组件，传送组件的两侧设置有高度高于果穗直径的挡板。此外，第一级传送组件在其前端和两侧均设有挡板用于约束经果穗分离辊分离掉落下来的果穗。

值得一提的是，为了更好地配合收割总成使用，第一级传送组件设置在果穗分离组件的下方，第四级传送组件连接果穗收集仓。

为了便于将分离后的茎秆送至茎秆收割机构进行粉碎并将粉碎后的茎秆送至茎秆收集仓，茎秆传送机构包括茎秆拨送组件和茎秆抛送组件，茎秆拨送组件用于将茎秆持续送入位于下方的茎秆粉碎组件中粉碎，茎秆抛送组件用于将粉碎后的茎秆送至茎秆收集仓。优选地，为了将分离后的茎秆顺利传送至茎秆收割机构，茎秆拨送组件包括首尾顺次相连的茎秆拨送件和茎秆下拉件，茎秆拨送件用于将从夹持组件脱落的茎秆依次传送至茎秆下拉件，茎秆下拉件用于将茎秆呈一向地方向下拉至茎秆收割机构。

更优选地，茎秆拨送件包括茎秆导向件和拨送链组，茎秆导向件用于将茎秆导向拨送链组，拨送链组用于将茎秆依次送入茎秆下拉件。进一步优选地，为了防止大量的茎秆在同一时间涌入茎秆拨送组件，可将茎秆导向件设置为一沿作物前进方向宽度递减的通道，以确保同一时间仅有少数茎秆能进入茎秆拨送组件。更优选地，为了让茎秆能够依次传送至茎秆下拉组件，拨送链组包括拨送轮和拨送链，其中拨送链上均匀设置有多个拨送齿，拨送链随着被驱动的拨送轮传送从而带动拨送齿移动，进入茎秆拨送组件的茎秆随之进入拨送齿之间的间隙中并随之传送至茎秆下拉组件。进一步优选地，可将拨送齿之间的间隙设置成仅能容下一根茎秆，具体而言，拨送齿之间的间隙不大于4厘米，这样一来就可以实现茎秆单个依次传送至茎秆下拉件。此外，为了使茎秆获得一个不断向下拉拽的力，茎秆下拉件设置为一对间隙小于茎秆直径的螺旋推片辊对，螺旋推片辊两两向心对向旋转。较佳地，螺旋推片辊对之间的间隙小于4厘米。

值得一提的是，为了使茎秆拨送组件更好地配合收割总成使用，茎秆拨送机构设置在分行夹持机构的下方，具体而言是设置在夹持组件的下方，茎秆下拉件是设置在茎秆收割机构的上方，被夹持组件夹持的茎秆先进入茎秆拨送件，此时茎秆尚未脱离夹持组件，当茎秆继续进入茎秆下拉件时，茎秆脱离夹持组件，茎秆随着茎秆下拉组件的螺旋推片辊对的旋转而传送至茎秆粉碎组件进行粉碎。

为了将经茎秆收割机构粉碎的茎秆传送至茎秆收集仓，传送总成的茎秆抛送组件包括风箱体、风箱叶片和风筒，风箱体在其上表面开设有进风进料口，风箱叶片位于风箱体内，风筒包括进风口和出风口，其中进风口连接风箱体，出风口连接茎秆收集仓，风箱体用于暂时接装经粉碎的茎秆，风箱叶片用于吸入茎秆并将茎秆吹送风筒，最终使茎秆沿着风筒抛送至茎秆收集仓。优选地，为了使茎秆顺利被吹入茎秆收集仓，风筒的出风口的截面积可设置为小于进风进料口的截面积，从而有利于产生空气比压。此外，为了方便风筒安装在机架上，可将风筒设置成分段式连接的结构。

值得一提的是，为了使经粉碎的茎秆能够顺利地进入风箱体，风箱体的进风进料口应当设置在茎秆粉碎组件的正下方。

作为一种优选方案，所述茎穗兼收装置作为茎穗兼收机构配合作物收割机成一茎穗兼收式收割机。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：本实用新型通过收割总成和传输总成的精密配合运作，实现了高效不对行收割、茎穗兼收、果穗无损分离、茎秆无阻塞粉碎、物料自动送储的全程机械化收割；本实用新型提供的茎穗兼收装置具备极佳的经济效益、环境效益和社会效益，因此其应用前景十分广阔

附图说明

图1为本实用新型的优选实施方式右视图；

图2为本实用新型的优选实施方式左视图；

图3为本实用新型提供的果穗收割机构的一种较佳实施方式示意图；

图4为本实用新型提供的茎秆收割机构的一种较佳实施方式示意图；

图5为本实用新型提供的分行夹持及果穗无损收割的工作原理图；

图6为本实用新型提供的分行组件的工作原理图；

图7为本实用新型提供的果穗传送机构的工作原理图；

图8为本实用新型提供的茎秆拨送及粉碎收割的工作原理图；

图9为本实用新型提供的茎秆拨送组件的一种较佳实施方式示意图；

图10为本实用新型提供的茎秆抛送组件的工作原理图；

图中：

2、收割总成，21、割茬机构，22、果穗收割机构，221、果穗分离组件，2211、果穗分离辊，2212、果穗分离辊悬架，23、茎秆收割机构，231、茎秆粉碎组件，2311、定刀，2312、动刀，2313、传动轴，2314、棘轮动刀组，2315、定刀固定件；

3、传送总成，31、分行夹持机构，311、分行组件，3111、拨禾链轮链组，31111、齿轮，31112、链条，31113、拨禾齿，3112、分禾件，312、夹持组件，3121、夹持传送件，31211、传动轮，3122、夹持带轮，3123、夹持张紧轮组，31231、夹持张紧轮，32、果穗传送机构，321、第一级传送组件，3211、挡片，3212、挡板，322、第二级传送组件，323、第三级传送组件，324、第四级传送组件，33、茎秆传送机构，331、茎秆拨送组件，3311、茎秆拨送件，33111、茎秆导向件，33112、拨送链组，331121、拨送轮，331122、拨送链，331123、拨送齿，3312、茎秆下拉件，33121、螺旋推片辊，332、茎秆抛送组件，3321、风箱体，3322、风箱叶片，3323、风筒，3324、进风进料口，34、梳理导向机构，341、梳理导向件，342、直线导向件。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步详细、完整地说明。

一种茎穗兼收装置，如图1所示，至少包括收割总成，收割总成包括割茬机构、果穗收割机构和茎秆收割机构，其中，割茬机构用于将作物割离地面，果穗收割机构用于收割果穗，茎秆收割机构用于收割茎秆；为了协同完成整株作物的收割处理，以X方向为例，割茬机构、果穗收割机构和茎秆收割机构依次前后设置，即割茬机构和茎秆收割机构设置在果穗收割机构的两端，换言之，茎秆收割机构、果穗收割机构和割茬机构沿装置的收割行进方向依次设置。相应的，作物在收割总成中的处理过程为：先由割茬机构将整株作物割离地面，然后由果穗收割机构进行果穗分离，再由茎秆收割机构对分离果穗后的茎秆进行粉碎处理。

作为一种较佳的实施方式，为保证收割的稳定性及普配性，发明人在前述基础上增加了传送总成，以配合收割总成实现全程自动茎穗兼收过程，传送总成包括分行夹持机构、果穗传送机构和茎秆传送机构。如图1所示，以收割玉米为例，本实用新型提供的茎穗兼收装置的收割总成和传送总成的配合作业过程为：作物先进入分行夹持机构进行梳理分行，随后割茬机构将整株玉米从底部割离地面，接着分行夹持机构将已切割的整株玉米依次单个成行传送至果穗收割机构进行果穗的无损分离，分离后的果穗经果穗传送机构送至果穗收集仓，分离后的茎秆经茎秆传送机构传送至茎秆收割机构进行粉碎后送至茎秆收集仓。

割茬机构为一由环摆箱驱动往复式割刀，该往复式割刀可以实现对作物不对行收割的功能，且其割刀的往复式运动是通过环摆箱将圆周运动转换为直线往复运动实现，该割茬结构可参考小麦割茬结构，在此不作赘述。此外，由于现有技术的局限性，市面上已知的其他作物割茬机构离地过高，如小麦割茬机构，从而无法直接采用，且会使留在地中的茎秆过高，造成浪费的现象，因此为了达到最大的经济效益，发明人将割茬机构设为高度可调，具体的，该高度调节机构为液压顶杆，通过改变液压顶杆的长度可进而调节割茬机构的离地高度。此时不仅可使尽可能多的茎秆被收割，而且还能使装置适应不同的作业环境，例如垄沟种植地、平地种植地等，提高了收割机的整体通过性能。

果穗收割机构包括至少一果穗分离组件，该果穗分离组件包括一对平行设置但不贴合的果穗分离辊和一个果穗分离辊悬架，该果穗分离辊对的间隙刚好能容下作物茎秆，具体的果穗分离辊对的间隙不大于4厘米。如图1所示，果穗收割机构包括一组果穗分离组件，以X方向为例，果穗分离辊对的首部铰接于分行夹持机构，尾部通过活动连接的果穗分离辊悬架铰接于分行夹持机构，此时，果穗分离辊对的首部高于尾部，呈非水平方向设置，换言之，果穗分离辊对于分行夹持机构呈一定角度，这样即可满足结穗高度不同的作物的收割。值得一提的是，发明人经过研究和大量实验发现，如将果穗分离辊悬架直接设直线型结构，将干涉后续茎秆传送以及收割角度的调节，因此，发明人创造性地将果穗分离辊悬架设计成铰接的两段式结构，如图3所示，此时，该悬架的两段分别连接果穗分离辊对和分行夹持机构，此时果穗分离辊悬架呈非直线状态，即可通过调整果穗分离悬架的夹角β即可实现α的调节，从而实现收割角度可调。此外，为了实现果穗分离辊对对果穗的无损分离，该果穗分离辊对彼此离心逆向旋转(即旋转方向相反，形成果穗向地的剥离方向，如一顺时针，则另一为逆时针旋转)。换言之，当整株作物沿X方向传送至通过果穗分离辊对之间的间隙时，对向或逆向旋转方向的果穗分离辊对可产生如同人手向下掰果穗的力，同时沿接触点的切线方向有效的卸除了果穗撞向果穗分离辊对的力，从而无损地将果穗与茎秆分离，分离后的果穗经传送总成送至果穗收集仓。更进一步，考虑到为果穗分离辊对提供相对的旋转动力，发明人发现在实验中采取的机械传动方式如一对齿轮或一对链轮提供相对向旋转驱动的方式，一对齿轮的啮合或一对链轮中间的链条会阻挡秸秆向X方向继续运动而产生阻塞，故将果穗分离辊的动力改由两路液压马达分别从两侧独立地向相应地分离辊提动旋转驱动的方式，从而使摘掉果穗后的茎秆可以无障碍的通过果穗分离辊对之间的间隙后继续沿X方向运动，直至在脱离分行夹持机构后沿垂直方向落下。

值得一提的是，现有技术中几乎所有的作物收割机都不能进行茎秆的全自动收割处理，而是进行将果穗分离后整根茎秆丢弃在田地中，再进行人工捡拾处理；而本实用新型提供的茎穗兼收装置可在收割果穗的同时可实现茎秆的同步收割和粉碎处理。具体地，发明人设计了茎秆收割机构用于处理果穗分离后的整根茎秆，再次经分行依次排序后进行切割粉碎，可再经过传送总成收集汇总，从而实现作物的全自动茎穗兼收，粉碎后的茎秆可作为饲料用。茎秆收割机构至少包括一茎秆粉碎组件，该茎秆粉碎组件设于分行夹持机构之后，对经果穗分离后的茎秆进行粉碎收割。茎秆粉碎组件包括定刀和动刀，定刀固定于机架，动刀通过带动其旋转的传动轴固定于机架；传动轴由一与之花键联接的传动链轮传动进而带动动刀旋转，固定不动的定刀与旋转的动刀配合完成切割。进一步的，当茎秆粉碎组件为多个时，为了简化设备结构并保持粉碎过程的稳定性，多个茎秆粉碎组件可共用一个定刀配合其各自的动刀使用，如图4所示，当茎秆粉碎组件为两个时，动刀也为两个，但配合使用的定刀只有一个。值得一提的是，为了提高茎秆粉碎组件的粉碎效率，发明人将动刀设置成棘轮动刀组，即在传动轴上以键联接方式套接一棘轮，多个动刀分别设于棘轮的轮齿上形成棘轮动刀组，此时传动轴每旋转一次，茎秆将被多个动刀进行多次切割。作为一种较佳的实施方式，传动轴上设置多个棘轮同时固定动刀。如图4所示，一个棘轮动刀组包括三个并排设置的棘轮和四个同时固定在这三棘轮的轮齿上的动刀。此外，为了便于定刀的更换，可增设一定刀固定件来连接定刀和机架。为了便于定刀和动刀的快速拆卸，定刀与定刀固定件之间、动刀与棘轮之间均采用螺栓连接。

值得一提的是，为了便于割茬机构、果穗收割机构与茎秆收割机构协同作业，如图1所示，果穗收割机构、茎秆收割机构和割茬机构从上自下依次呈高低设置，具体而言，以X方向为例，割茬机构设于果穗收割机构和茎秆收割机构的前下方，茎秆收割机构设于果穗收割机构的后下方。此外，果穗收割机构中的果穗分离组件应与茎秆收割机构中的茎秆粉碎组件数量一致，换言之，果穗分离组件与茎秆粉碎组件一一对应地呈高低设置并配合作业。

为了让本实用新型提供的茎穗兼收的装置更好且更高效稳定的实现全过程自动收割，发明人在收割总成的基础上增设一传送总成，用于实现茎穗兼收过程中的物料自动传送。该传送总成包括分行夹持机构、果穗传送机构和茎秆传送机构，分行夹持机构用于整株作物的分行传送以便经不对行收割的作物能够顺利完成后续收割环节，果穗传送机构和茎秆传送机构分别用于传送果穗和茎秆，相应地，物料在传送总成中的传送过程为：先由分行夹持机构对割茬机构割离地面的整株作物进行分行传送至果穗收割机构进行茎穗分离，接着由果穗传送机构将分离的果穗传送至果穗收集仓，然后由茎秆传送机构将分离的茎秆传送至茎秆收割机构进行收割处理，最后由茎秆传送机构将收割好的茎秆传送至茎秆收集仓。

如图5所示，分行夹持机构包括一分行组件和一夹持组件，其中，分行组件用于在作物进入收割总成前对其进行有序的梳理分行，夹持组件用于将已分行的作物依次传送至收割总成，夹持组件设于分行组件的传送末端，换言之，分行组件与首尾相连的夹持组件配合使用，作物依次经分行组件传送进入夹持组件实现作物传送至收割总成。作为一种较佳的实施方式，如图5所示，分行组件与夹持组件呈垂直设置。进一步地，如图6所示，为了加宽分行组件的作物梳理宽度，分行组件包括一拨禾链轮链组，该拨禾链轮链组设置在夹持组件的一侧，其中拨禾链轮链组包括啮合连接的三个齿轮和一设置有多个拨禾齿的链条，三齿轮不共线设置，从而使链条成三角形；为了实现在对作物进行的不对行梳理时将作物单个有序地送至后续机构进行处理，所述分行组件还包括和三个分禾件，其中两分禾件并排设置在拨禾链轮链组的前端且与拨禾齿外啮合，即以夹持组件为界，两分禾件设置在设有拨禾链轮链组的一侧，另一分禾件设置夹持组件的另一侧。进一步地，为了确保分禾件能够对作物进行单个梳理和分行，分禾件的轮齿间隙只能容下一根作物，具体地，该轮齿间隙应不大于4厘米，因此该分行组件可配置多种轮齿间隙不同的分禾件，以适应茎秆横截面大小不同的作物的收割需求。此时，如图5所示，作物在分行组件的传送下先沿Y方向进入分禾件的轮齿，再在分禾件的旋转带动下先沿X方向传送再沿Y方向传送至夹持组件，这样既同时收割一定宽度的作物，又可使作物依次从分行组件传送至夹持组件，从而避免拥堵。

如图5所示，夹持组件包括一对平行且贴合设置夹持传送件，作物通过其茎秆夹在该夹持传送件的贴合处并随之传送。进一步地，如图6所示，夹持传送件包括一传动轮和套接于传动轮上的传送带，为了实现夹持组件与分行组件的同步运动，一夹持传送件的传送带还套接于拨禾链轮链条组的齿轮，具体而言，传送带是套接于拨禾链轮链条组位于前方的两齿轮上；与此同时，另一传送带还套接于分禾件上。如图5所示，以Y方向为例，具体地，夹持组件包括两个设于末端的传动轮，两夹持传送件的一端套接于后端的传动轮，另一端套接于设于前端的齿轮或分禾件，换言之，两夹持传送件均沿装置的行进方向设置。此外，为了实现作物在分行组件和夹持组件顺利地传送，可将分行夹持机构的主驱动设于传动轮，此时，分禾夹持机构的传动过程为：传动轮作为主驱动先传动传送带，进而由传动带传动其套接的拨禾链轮链条组及一个分禾件，拨禾链轮链条组进而传动其他分禾件，此时分行组件和夹持组件均在传动轮的驱动下实现了同步运动。值得一提的是，为了提高传送带夹持传送的稳固性，两夹持传送件还设有若干与两贴合传送带的轴线相贴的且固定于机架上的夹持带轮，各夹持带轮向传送带施加一向贴合面的压力，以保证两条传送带对进入传送带之间的作物产生径向夹持力且可沿前向后夹持传送。更进一步的，为了防止传送带从夹持组件中松弛脱落，夹持组件还设有一夹持张紧轮组用于调紧传送带，夹持张紧轮组包括两夹持张紧轮及一连接两轮的连接件，两夹持张紧轮分别从夹持组件两外侧的传送带对其施加一张紧力，夹持张紧轮组固定于机架上，作为一种较佳的实施方式，夹持张紧轮组设于传动带的传送末端。

值得一提的是，为了适应不同高度的作物的分行夹持，工人可通过调节液压顶杆的长度来调节分行夹持机构的离地高度，从而可根据作物高度的不同调高或者调低分行夹持机构的高度。

为了使作物更平稳地在分行夹持机构中进行梳理传送，分行夹持机构还可增设一分行组件配合前述分行组件进行作物分行梳理，两分行组件呈高低设置，换言之，一分行组件对作物的顶部进行梳理，一分行组件对作物的底部进行梳理，两分行组件协同作用可使作物的梳理分行进行更为平稳顺畅。增设的分行组件的结构以及连接关系均与前述分行组件一致，在此不再赘述。

此外，为了防止大量作物同时挤入果穗收割机构时造成拥塞而导致机器故障与作物损失的问题，发明人在分行夹持机构的前端增设梳理导向机构与分行夹持机构配合使用，如图5所示，以Y方向为例，梳理导向机构设于分行夹持机构的前端，具体而言，是设于分行组件前端。如图6所示，两梳理导向机构并排设置在两分行组件的前端，所述梳理导向机构包括两个梳理导向件，梳理导向件可为由金属丝绕制的一具有锥形端的空心扇形梳理导向件，也可为一扇形板形式的梳理导向件；相邻的梳理导向件之间形成一沿作物行进方向宽度递减导向通道，其最窄处宽度不大于4厘米，通过导向通道，可将同一时间进入传送总成的作物数量控制在适宜范围内。为了使进入梳理导向机构的作物能够顺利进入分行夹持机构，梳理导向件的位置应尽量靠近分行组件，具体而言，梳理导向件设于分禾件之上。此外，梳理导向机构还包括至少一设置于最外侧的直线导向件，如图6所示，梳理导向机构包括两个设置于最外侧的直线导向件，当两梳理导向机构并排设置时，其中位于两梳理导向机构中间的直线导向件的顶端连接使两直线导向件呈一整体，在直线导向件的作用下，可实现对与机架宽度相同区域中的作物进行收割。梳理导向机构与分行夹持机构的配合作业过程如图6所示：作物沿X方向进入并通过梳理导向件的导向通道进行有序的梳理，然后继续进入分行组件的分禾件，经拨禾链轮链条组传动的分禾件对作物进行分行并依次传送至夹持组件进行夹持传送。

如图5、6所示，分行夹持机构与梳理导向机构的配合作业过程为：茎秆分布如图6的小实心圆所示，在最外侧的直线导向件的作用下，与机架同宽区域的作物被收集至梳理导向机构中来，通过梳理导向机构中的导向通道的梳理导向作用，作物被陆续送入分行组件中的分禾件的轮齿间隙中，轮齿间隙大小只能容下一根茎秆，从而实现对茎秆的梳理，如图5所示，此时拨禾链轮链条组的链条沿X方向运动，链条的拨禾齿拨动分禾件的轮齿使分禾件产生旋转运动，并带动作物沿着Y方向箭头的运动轨迹继续运动，进入夹持组件。夹持组件的传送带夹紧作物茎秆的上部并继续沿Y方向的箭头所示方向传送，如此一来，通过分行夹持机构和梳理导向机构的配合作业，实现不对行收割时整株作物在进入果穗收割装置前进行梳理分行，这样就避免了上述的拥塞而导致机器故障与作物损失。

值得一提的是，为了配合收割总成进行收割过程中的物料传送，如图1所示，以X方向为例，割茬机构设于分行组件的后下端以确保作物在被割离地面之前即被约束于分行组件中，即不会出现被割茬机构割离地面的茎秆因无法及时被分行夹持机构夹持的而倒下的情形，换言之，作物先进入分行组件后再被割茬机构割离地面；果穗收割机构设于分行夹持机构的下方，具体而言，果穗分离辊对的首部设于夹持组件的前端的下方，尾部通过果穗分离辊悬架设于夹持组件的后端的下方，此时，如图5所示，作物的上部被夹持组件夹持并随之从前往后传送时，与旋转的果穗分离辊对接触的果穗被分离了下来，被分离的茎秆继续被夹持组件夹持传送；茎秆收割机构设于夹持组件末端的下方，脱离夹持组件的茎秆被茎秆收割机构粉碎收割。

果穗传送机构的设计目的是为了将通过果穗收割机构分离下来的果穗传送至果穗收集仓，果穗传送机构为一多级传送组件。由于考虑到果穗传输路径需要避开驾驶总成，以及考虑到利用果穗逐级传送过程中腾空的机会除杂，如图7所示，发明人将果穗传送机构设计成四个传送组件分级传送，分别由第一级传送组件、第二级传送组件、第三级传送组件及第四级传送组件构成，具体地，第一级传送组件与第二级传送组件平行设置，第三、四级传送组件与第一、二级传送组件垂直设置，其中，第一级传送组件位于果穗收割机构的正下方，第四传送组件连接果穗收集仓。值得一提的是，每一条传送组件设有一常用的橡胶传送带，并且每条橡胶传送带上都均匀地布置了高度高于果穗直径的挡片，在传送带的两侧均设置有挡板，每一级传送组件的运动方向如图7中粗黑箭头方向所示。当分离的果穗由于自重而落下时，由于对称分布在第一级传送组件两边的挡板以及前端的挡板的约束，果穗进入第一级传送组件的区域，由于各级传送组件沿粗黑箭头的方向的持续运动以及挡片的作用，果穗便逐级进入下一级传送组件并最终进入粮仓总成的果穗收集仓中。

为了配合茎秆收割机构更好的实现茎秆的收割粉碎并进行存储，发明人设计了茎秆传送机构将果穗分离后的茎秆传送至茎秆收割机构的茎秆粉碎组件进行粉碎，再将粉碎后的茎秆送至茎秆收集仓。如图2所示，茎秆传送机构包括茎秆拨送组件和茎秆抛送组件，茎秆拨送组件用于将茎秆持续送入位于下方的茎秆粉碎组件中粉碎；茎秆抛送组件用于将粉碎后的茎秆送至茎秆收集仓，相应地，一端位于茎秆收割机构的正下方，另一端连接茎秆收集仓。

为了保障茎秆在脱离夹持组件的传送带后有效地将茎秆准确持续地送入茎秆粉碎组件进行粉碎，如图8所示，茎秆拨送组件包括首尾相连的茎秆拨送件和茎秆下拉件，茎秆拨送件的末端与茎秆下拉件首端连接，茎秆拨送件用于将从夹持组件脱落的茎秆依次传送至茎秆下拉件，茎秆下拉件用于将茎秆呈一向地方向下拉至茎秆收割机构。如图9所示，茎秆拨送件包括茎秆导向件和拨送链组，拨送链组包括拨送轮和拨送链，其中拨送链上均匀设置有多个拨送齿，拨送链随着被驱动的拨送轮传动从而带动拨送齿移动，经茎秆导向件导向进入拨送链组的茎秆随之进入拨送齿之间的间隙中并随之传送至茎秆下拉组件。进一步地，为了防止大量的茎秆在同一时间涌入茎秆拨送组件，茎秆导向件设置为一宽度递减的通道，以确保同一时间仅有少数茎秆能进入茎秆拨送组件。进一步地，为了让茎秆能够单个依次传送至茎秆下拉组件，拨送齿之间的间隙仅能容下一根茎秆，具体地，拨送齿之间的间隙不大于4厘米。此外，为了使茎秆获得一个不断向下拉拽的力，茎秆下拉件设置为一对间隙小于茎秆直径的螺旋推片辊，螺旋推片辊两两向心对向旋转从而将茎秆往下传送至茎秆收割机构。

值得一提的是，为了更好地配合收割总成使用，茎秆拨送件设于夹持组件的正下方，茎秆下拉件设于茎秆粉碎机构的正上方。此时，被夹持组件夹持着上部的茎秆先进入茎秆拨送件，此时茎秆尚未脱离夹持组件，当茎秆继续进入茎秆下拉件时，茎秆脱离夹持组件，茎秆随着茎秆下拉组件的螺旋推片辊对的旋转而传送至茎秆粉碎组件进行粉碎。

茎秆抛送组件工作原理如图10所示，茎秆抛送组件由风箱体、风箱叶片与风筒两部分构成，风箱体的上表面开设有进风进料口，风箱叶片在外动力驱动下高速旋转；风箱***于茎秆粉碎组件的下方，风箱叶片位于风箱体内，风筒包括进风口和出风口，其中进风口连接风箱体与出风口连接茎秆收集仓。作为一种优选的实施方式，风筒的出风口的截面积则小于进风进料口面积，从而有利于产生空气比压。经茎秆粉碎组件粉碎后的茎秆落下后，经风箱体上表面的进风进料口进入风箱体内后被吸入高速旋转的风箱叶片内，由风箱叶片的连续击打作用力和气流的推力共同产生作用，使粉碎的茎秆沿风筒的方向最终抛送至茎秆收集仓中，此时的粉碎的茎秆运动轨迹如Y向箭头所示。

茎秆抛送机构完成茎秆收集的同时，由果穗收割机构分离后的单个果穗则由传送总成的果穗传送机构送至果穗收集仓中。

本实用新型所提供的一种茎穗兼收装置，如图1、2所示，包括一收割总成和一传送总成，收割总成包括割茬机构、果穗收割机构和茎秆收割机构，其中，果穗收割机构包括一果穗分离组件，该果穗分离组件又包括一果穗分离辊对和相连着的一果穗分离辊悬架。传送总成包括梳理分行机构、分行夹持机构、果穗传送机构和茎秆传送机构，其中，梳理导向机构包括至少一梳理导向件；分行夹持机构包括两个呈高低平行设置的分行组件及一设在位于高处的分行组件传送末端的夹持组件；果穗传送机构为一四级传送组件，包括依次连接的第一传送组件、第二传送组件、第三传送组件和第四传送组件；茎秆传送机构包括茎秆拨送组件和茎秆抛送组件，其中茎秆拨送组件包括顺次连接的一茎秆拨送件和一茎秆下拉件，茎秆抛送组件包括一风箱体和相连的风筒。如图1所示，以玉米收割机为例，割茬机构铰接于机架的最低位置，在其上方对应设置有一分行组件，该分行组件用于在作物被割离地面之前约束作物防止其倒下，并在作物被割茬机构割离地面的同时对作物进行梳理分行；梳理导向件设于分行组件前端，夹持组件设于分行组件传送末端，并与分行组件垂直设置，进入分行组件的作物经分行后接着被夹持组件单个的依次夹持传送；果穗分离组件悬于夹持组件下方，随夹持组件依次向后传送的作物，其茎秆随之进入果穗分离辊对的间隙中，当其果穗接触到旋转的果穗分离辊对时，果穗被无损分离，经分离的果穗落入果穗传送机构随之传送至果穗收集仓；茎秆拨送组件设于夹持组件的下方且设于茎秆收割机构的上方，具体而言，茎秆拨送件设于夹持组件的下方，茎秆下拉件设于茎秆收割机构的上方，随着夹持组件往后传送的茎秆其下端被送入茎秆拨送件，经茎秆拨送件和茎秆下拉件的配合作用，茎秆被缓慢送至位于下方的茎秆收割机构，由茎秆下拉件传送至茎秆收割机构的过程中，茎秆收割机构对茎秆进行粉碎处理，经粉碎后的茎秆落入茎秆抛送机构的风箱体，并最终经风筒传送至连接在风筒末端的茎秆收集仓。此时，茎穗兼收装置完成了全程自动的茎穗收割及送储。

Claims (9)

1.一种茎穗兼收装置，包括收割总成，其特征在于：收割总成至少包括一果穗收割机构和一茎秆收割机构；果穗收割机构包括至少一组果穗分离组件，果穗分离组件包括一对平行设置但不贴合的果穗分离辊，茎秆收割机构包括至少一个用于对经果穗分离后的茎秆进行粉碎收割的茎秆粉碎组件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：收割总成还包括一用于将作物割离地面的割茬机构，茎秆收割机构、果穗收割机构和割茬机构沿行所述装置的行进方向依次设置。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：果穗分离组件还包括一果穗分离辊悬架。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置还包括一用于实现茎穗兼收过程中的物料传送的传送总成。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：传送总成包括分行夹持机构、果穗传送机构和茎秆传送机构；分行夹持机构用于整株作物的分行传送，果穗传送机构和茎秆传送机构分别用于传送果穗和茎秆。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：分行夹持机构设有至少一分行组件和至少一夹持组件；分行组件用于在作物进入收割总成前对其进行梳理分行，夹持组件用于将已分行的作物依次传送至收割总成。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：果穗传送机构包括至少一级传送组件，传送组件设有一传送带。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：果穗传送机构为四级传送组件，包括顺次连接的第一级传送组件、第二级传送组件、第三级传送组件及第四级传送组件。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：茎秆传送机构包括茎秆拨送组件和茎秆抛送组件，茎秆拨送组件用于将茎秆持续送入位于其下方的茎秆粉碎组件中粉碎，茎秆抛送组件用于将粉碎后的茎秆送至茎秆收集仓。