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甘蔗聯合收割機.pdf

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甘蔗 聯合收割機
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摘要
申請專利號:

CN200710051418.5

申請日:

20070123

公開號:

CN101073298A

公開日:

20071121

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A01D45/10,A01D65/02,A01D69/06,A01D43/06,A01D57/22,A01D34/73 主分類號: A01D45/10,A01D65/02,A01D69/06,A01D43/06,A01D57/22,A01D34/73
申請人: 廣西大學
發明人: 李尚平,梁式,陳偉敘,麻芳蘭,鄭廣平,蒙艷梅,陳燕云,陳遠玲,蒲明輝,苗劍,曾志強
地址: 530004廣西壯族自治區南寧市大學路100號
優先權: CN200710051418A
專利代理機構: 南寧明智專利事務所有限公司 代理人: 黎明天
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法律狀態
申請(專利)號:

CN200710051418.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

一種小型甘蔗聯合收割機,是一個復雜的高度自動化機電液一體化系統,采用斷尾裝置前置,后面緊接螺旋扶蔗、雙刀砍蔗、輸送、切稍、剝葉、自動兩側傾倒集蔗等整套功能模塊,為中間腹臥式,包括小型輪式結構流程布局和履帶式結構流程布局兩種方案。小型聯合收獲機能夠完成收割整桿甘蔗的所有功能并且可以適應南方地區的田地作業,它具有整桿甘蔗從收割機的中間腹部通過的方式、結構緊湊合理、消耗功率小、自動化程度高及成本低等優點。

權利要求書

1.一種甘蔗聯合收割機,包括切稍、扶蔗、砍蔗、喂入、輸送、剝葉和行走機構,其特征在于:切稍機構(1)安裝在收割機前端,切稍機構(1)后接著是扶蔗機構(2),然后依次是砍蔗機構(3)、喂入機構(4)、輸送機構(5)和剝葉機構(6),最后是集蔗機構(8);所述的切稍機構,由切稍刀、傳動機構、扶蔗尾導向桿、分流桿、后檔板和升降機構構成,扶蔗尾導向桿(11)和分流桿(12)設在切稍機構的前端,扶蔗尾導向桿(11)、分流桿(12)和支座安裝在后擋板上(15),切稍刀(11)安裝在支座的刀盤(14)上,刀盤(14)安裝在傳動軸上,切稍機構的動力通過液壓馬達驅動,作為控制切削蔗梢高度的升降機構安裝在后擋板的支撐桿上(16),可以平行升降;所述的扶蔗機構安裝有升降器;所述的由喂入機構、輸送機構、剝葉機構組成的甘蔗清理系統,為中間腹臥式,甘蔗通過的物流與地面形成一個8-20度的傾角;所述的喂入機構采用多根甘蔗、連續性喂入的結構;所述的集蔗器設在聯合收割機的后面,通過控制器可向機車的左側或右側傾瀉甘蔗,并可抬起,抬起角度可調節,不工作狀態下可以收縮。2、根據權利要求1所述的甘蔗聯合收割機,其特征在于:切稍機構的刀盤可以是單個或者對稱的兩個。3、根據權利要求1所述的甘蔗聯合收割機,其特征在于:扶蔗機構包括支架、扶蔗機構和動力傳遞機構,支架安裝在主機的前頭,扶蔗器的動力傳遞機構采用液壓泵,扶蔗機構由左、右兩個螺旋扶蔗器組成,每一個前端錐形螺旋扶蔗器由前端錐形螺旋段及圓柱螺旋段兩段構成,它們的外表面設有螺旋葉片,前端錐形螺旋段及圓柱螺旋段之間有連接機構和傳動機構。4、根據權利要求1所述的甘蔗聯合收割機,其特征在于:砍蔗機構采用雙刀盤結構,刀盤砍蔗裝置的動力裝置通過錐齒輪軸(31)帶動固定在刀軸(33)上的錐齒輪(32),套杯(34)和套筒垂直固定刀軸,加強筋(35)固定在刀軸上,其底部插入并緊固在聯接盤(36)的插槽上,聯接盤(36)與刀盤(37)同軸并固定在刀盤上方,刀片(38)固定在刀盤的直徑線上。5、根據權利要求1所述的甘蔗聯合收割機,其特征在于:剝葉機構由螺旋輥(51)、安裝剝葉元件的契塊(55)和剝葉元件構成,其中甘蔗剝葉輥為多頭螺旋結構,排布方式是非直線排布,安裝剝葉元件的葉片支撐輥采用,其上的多頭螺旋條(52)與輥筒旋轉軸線成一個夾角,并具有相同的螺距。

說明書

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技術領域

本發明涉及一種農作物收獲機械,特別是一種整桿式甘蔗聯合收割機。

技術背景

目前甘蔗的收獲方式主要有兩種:一種是整稈式人工收割,另一種是分段式機械化收割, 前一種不但體力勞動繁重,而且效率低、成本高,后一種設備成本高,而且對地形適應能力 不夠強。

我國目前自行研制的聯合收割機有側掛式、剝葉式整桿收獲機型等,它們的自動化程度 不高而且在蔗株大小均勻,倒伏不嚴重的情況下,基本上能正常的工作。在我國南方以及東 南亞大部份國家等甘蔗種植主要地區受臺風、季風影響,甘蔗倒伏現象較為嚴重,甘蔗生長 較為雜亂,以往研制的收割機在倒伏嚴重、地塊小、復雜的丘陵地形的惡劣條件下,則不能 正常工作,其機型的應用和推廣有一定的限制性。近年來,人們對甘蔗收割機的結構進行了 許多改進,使之適合我國南方丘陵山區的甘蔗收割,公開文獻也報道過各種甘蔗聯合收割機, 例如,

1、中國專利申請(專利)號:02203794.2名稱:甘蔗聯合收割機,申請(專利權)人: 謝樹慶,地址:廣西壯族自治區柳州市柳南區南站路三區12-3-13號,摘要,一種甘蔗聯合 收割機,涉及農用機械技術領域,它包括裝有發動機的車架和裝在車架內的脫葉裝置,車架 的前端裝有兩片重疊排列的切斷刀和與這些切斷刀聯接的傳送輥,所述傳送輥的前方,裝有 兩根前低后高,其上裝有螺旋設置扶正條的剝葉輥。本實用新型主要用于收獲甘蔗,與現有 技術相比不僅解決甘蔗倒伏、錯行時及難以進入收納器的問題,又可具有二次剝葉功能,使 甘蔗葉剝除更干凈。

2、申請(專利)號:97120914.6名稱:半喂入甘蔗聯合收割機申請(專利權)人:廣西 壯族自治區農業機械研究所,摘要:一種半喂入甘蔗聯合收割機,包括機架、發動機、行駛 裝置、扶蔗分蔗器、切割刀、剝葉裝置等部件,其特征在于:收割機的機架前段裝有甘蔗夾 持輸送鏈(7),夾持輸送鏈(7)分為前后兩部分,前部分夾持輸送鏈的上方和后下方分別 裝有上段半喂入甘蔗剝葉裝置(8)和下段半喂入甘蔗剝葉裝置(10),上段半喂入甘蔗剝葉 裝置的后面設有切梢器(9)和削根滾筒(12),機架后端裝有分堆機構(15)和雙道對開捆 扎裝置(19),發動機通過皮帶或鏈條、液壓裝置帶動各個部件,機架裝在輪子或履帶的行 駛裝置上。

3、申請(專利)號:02255421.1名稱:整桿式甘蔗聯合收割機,申請(專利權)人:山 東華興機械集團有限責任公司,摘要:整桿式甘蔗聯合收割機,屬于一種農業機械,它有螺 旋扶蔗器,左割刀、右割刀,安裝在割臺升降裝置上,它還有位于前部的橫上扶持輸送裝置、 橫下扶持輸送裝置,位于一側的縱向夾持輸送裝置、縱向扶持輸送裝置,以上裝置均安裝在 機架上并與動力傳動系統連接在一起,安裝在機架后部的集料裝置上,有左料箱、右料箱, 左料箱的軸上安裝有鏈輪,鏈條安裝在該鏈輪及換向齒輪箱輸入軸上的鏈輪上,右料箱安裝 在換向齒輪箱的輸出軸上,這種收割機,割斷后的甘蔗在直立狀態下進行橫向和縱向輸送, 輸送流暢,不易堵塞,整個收割機懸掛連接在拖拉機上,可以實現拖拉機的一機多用,集料 裝置可自動卸料,使用非常方便。

4、申請(專利)號:200610200294.8名稱:甘蔗聯合收割機,摘要:一種甘蔗聯合收 割機,涉及農用機械技術領域,它包括有割臺總成和車身部分,所述割臺總成裝在所述車身 的前橋以前,該割臺總成通過鉸軸與所述車身連接,該割臺總成與所述車身之間裝有升降油 缸。與現有技術相比,它可以同時解決車輪輪距過大,地頭轉彎不方便及橫跨蔗壟也不靈便 的問題,由于割臺總成裝在車身的前橋以前,車輪輪距可以隨意調節,做成與我國現行的甘 蔗種植行距相符,同時通過升降油缸,使得整機地頭轉彎方便,橫跨蔗壟也很靈便。

5、申請(專利)號:02135906.7名稱:整桿式甘蔗聯合收割機申請(專利權)人:山 東華興機械集團有限責任公司,摘要:本發明提供了一種整桿式甘蔗聯合收割機,屬于一種 農業機械,它有螺旋扶蔗器,左割刀、右割刀,安裝在割臺升降裝置上,它還有位于前部的 橫上扶持輸送裝置、橫下扶持輸送裝置,位于一側的縱向夾持輸送裝置、縱向扶持輸送裝置, 以上裝置均安裝在機架上并與動力傳動系統連接在一起,安裝在機架后部的集料裝置上,有 左料箱、右料箱,左料箱的軸上安裝有鏈輪,鏈條安裝在該鏈輪及換向齒輪箱輸入軸上的鏈 輪上,右料箱安裝在換向齒輪箱的輸出軸上,這種收割機,割斷后的甘蔗在直立狀態下進行 橫向和縱向輸送,輸送流暢,不易堵塞,整個收割機懸掛連接在拖拉機上,可以實現拖拉機 的一機多用,集料裝置可自動卸料,使用非常方便。

6、申請(專利)號:200420006561.4名稱:整桿式甘蔗聯合收割機,申請(專利權) 人:廣西壯族自治區農業機械研究所,摘要:一種整桿式甘蔗聯合收割機,由切梢器、駕駛 室、扶倒器、機架、行走系統、喂入輥、切割器、提升輥、輸送輥、剝葉輥、分離輥、集蔗 箱、發動機等組成,本整桿式甘蔗聯合收割機配套動力為70kW以上柴油發動機,可用于種 植行距為1.2米以上的甘蔗的收獲作業,可連續完成扶倒、切梢、切割、喂入、輸送、剝葉、 集堆等作業,操作簡便,效率高,適應性強,具有較好的推廣應用前景。

上述公開文獻報道的甘蔗收割機也有一些存在的不足之處,如有的切梢不能自動完成, 有的剝葉不干凈,大多數對倒伏的甘蔗很難用機械方式收割。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠提高甘蔗收獲質量和效率,特別是可以進行整桿式收割、 結構緊湊、適應于南方丘陵地小塊田地作業,具有扶蔗、砍蔗、切稍、剝葉、集蔗等整套流 程的,高強度勞動作業的自動化甘蔗聯合收獲機。

本發明是在原申請人的幾個砍蔗、斷尾、剝葉的中國專利的基礎上,經過優化組配和改 進后重新設計出來的,其技術方案如下:

本發明的甘蔗聯合收割機,包括扶蔗、砍蔗、喂入、輸送、切稍、剝葉、集蔗和行走機 構,其特征在于:切稍機構安裝在收割機前端,切稍機構后接著是扶蔗機構,然后依次是砍 蔗機構、喂入機構、輸入機構、剝葉機構、輸出機構,最后是集蔗機構。

所述的切稍機構,由切稍刀、傳動機構、扶蔗尾導向桿、分流桿、后檔板和升降機構構 成,扶蔗尾導向桿和分流桿設在切稍機構的前端,扶蔗尾導向桿、分流桿和支座安裝在后擋 板上,切稍刀安裝在支座的刀盤上,刀盤安裝在傳動軸上,切稍機構的動力通過液壓馬達驅 動,作為控制切削蔗梢高度的升降機構安裝在后擋板的支撐桿上,可以平行升降;本裝置安 裝在甘蔗收割機后可以在山地的復雜地形、甘蔗倒伏的狀況下將甘蔗扶起,由切稍刀切去甘 蔗尾,然后甘蔗通過輸送裝置進入剝葉裝置,切出來的蔗稍則從退稍板兩邊滑落。

所述的扶蔗機構也安裝有升降器,方便抬起扶蔗機構,有利于機車在不進行收割作業時 行走。

所述的由喂入機構、輸送機構、剝葉機構組成的甘蔗清理系統,為中間腹臥式,甘蔗通 過的物流與地面形成一個8-20度的傾角。

所述的喂入機構采用多根甘蔗、連續性喂入的結構。

所述的集蔗器設在聯合收割機的一個后面,通過控制器可向機車的左側或右側傾瀉甘 蔗。

以上所述的切稍機構的刀盤可以單個或者是對稱的兩個,小型的收割機可以安裝單個刀 盤,進行小塊的甘蔗地作業;中型的收割機可以安裝單個刀盤或兩個對稱的刀盤,適應大田 作業。

所述的扶蔗機構包括支架、扶蔗機構和動力傳遞機構,支架安裝在主機的前端,扶蔗器 的動力傳遞機構采用液壓泵,扶蔗機構由左、右兩個螺旋扶蔗器組成,每一個前端錐形螺旋 扶蔗器由前端錐形螺旋段及圓柱螺旋段兩段構成,它們的外表面設有螺旋葉片,前端錐形螺 旋段及圓柱螺旋段之間有連接機構和傳動機構。

所述的砍蔗機構采用雙刀盤結構,刀盤通過同軸并固定在其上的聯接盤與固定在刀軸上 的加強筋互相卡位來加強與刀軸的連接剛性,刀盤直徑線上固定有兩把單面三段刃式刀片, 刀片的三個切削刃位于刀片砍蔗面的正邊及頂邊上,雙刀盤結構的刀盤上的刀片的初始的安 裝角度相差為90°,四根波狀的加強筋相互垂直固定在刀軸上,下部與聯接盤上對應的四條 連成X型的插槽插緊固定。

所述的喂入機構采用多根甘蔗、連續性喂入的結構。

所述的剝葉機構由螺旋輥、安裝剝葉元件的契塊和剝葉元件構成,其中:甘蔗剝葉輥為 多頭螺旋結構,排布方式是非直線排布,安裝剝葉元件的葉片支撐輥采用,其上的多頭螺旋 條與輥筒旋轉軸線成一個夾角,并具有相同的螺距。

上述的甘蔗聯合收割機各機構的機械結構在本申請人的幾年前申請的專利中已經有一 些介紹,以下再簡單敘述:

扶蔗機構采用本申請人的專利,專利號:03235289.1,名稱:《甘蔗收獲機扶蔗器》的結 構,它包括支架、扶蔗機構和動力傳遞機構,支架安裝在動力機車車頭,扶蔗器的動力傳遞 機構采用液壓泵,扶蔗機構由左、右兩個螺旋扶蔗器組成,每一個前端錐形螺旋扶蔗器由前 端錐形螺旋段及圓柱螺旋段兩段構成,它們的外表面設有螺旋葉片,前端錐形螺旋段及圓柱 螺旋段之間有連接機構和傳動機構,它對傳統螺旋扶蔗器較難扶起的順倒伏甘蔗起較大的拾 扶作用,使蔗壟外及其交錯的甘蔗分開,便于機器的行走和收割作業,能夠根據甘蔗倒伏的 工況調節扶蔗器的工作范圍,對順倒伏、側倒伏以及傳統螺旋扶蔗器不起作用側順倒伏的甘 蔗都起拾扶作用。

砍蔗機構采用本申請人的專利,專利號:200420017714.5名稱:《小型甘蔗收割機砍蔗 裝置》,該砍蔗裝置,采用雙刀盤結構,刀盤砍蔗裝置的動力裝置通過錐齒輪軸帶動固定在 刀軸上的錐齒輪,套杯和套筒垂直固定刀軸,加強筋固定在刀軸上,其底部插入并緊固在聯 接盤的插槽上,聯接盤與刀盤同軸并固定在刀盤上方,刀片固定在刀盤的直徑線上。由于采 用了上述特殊結構的加強筋與聯接盤的連接方式,一方面提高了刀軸和刀盤之間的聯結剛 性,提高砍蔗裝置抵御外界沖擊和隨機激勵的作用,另一方面也起到向后撥甘蔗的作用。

剝葉機構采用本申請人2006年的《甘蔗收割機的剝葉裝置》,申請號:200620157493.0, 它包括安裝在傳動軸上剝葉滾筒、固定在剝葉滾筒的剝葉元件,其特征在于:輥筒的外圓柱 面上分布有多頭螺旋條,與剝葉輥筒旋轉軸線成一個夾角,螺旋條上鉆若干個小孔,剝葉元 件用螺釘或鉚釘通過小孔固定在螺旋條上,在每個孔的兩邊對稱布置有定位和固定剝葉元件 的定位塊。剝葉刷改為非直線排布,使其剝葉阻力降低,減少功耗,獲得低含雜率,并減輕了 對甘蔗的劃傷,提高效率,延長剝葉刷壽命,節約剝葉元件材料。

本發明的甘蔗收割機是一個復雜的機電液一體化系統,包含了扶稍、切稍、扶蔗、砍蔗、 喂入、斷尾、剝葉及集蔗等一整套功能,并且采用了自己專利部分的扶起、砍蔗刀片及裝置、 剝葉機構、斷尾和集蔗裝置等來設計甘蔗收割機內部的流程結構。其中物流從中間腹部式進 入,并且可以同時進入多根甘蔗,流程是連續性的;行走機構采用輪式或履帶式,行走的輪 間(履帶間)寬度是根據南方甘蔗地的實際統計數據設計的,輪式結構簡單適合于一般地形, (橡膠)履帶式適應于高坡度復雜地帶作業,其中都可以進行變速行走。通過對該裝置整 體結構布局的優化,得出針對小型甘蔗收獲機的一組優化參數,包括各機構的傳遞方式和運 行速度,設計出具有合理結構型式以及工作流程的小型甘蔗收獲機,并經過運動學和動力學 分析優化和實驗驗證,表明砍蔗、扶蔗質量高、整體功率消耗小、結構合理、制造方便、成 本較低、體積小重量輕,使用靈活、操作可靠性高、價格便宜使用壽命長等特點。

附圖說明

圖1是本發明小型輪式甘蔗聯合收割機的結構流程布局示意圖。

圖2是本發明小型履帶式甘蔗聯合收割機的結構流程布局示意圖。

圖3是圖1和圖2的俯視圖。

圖4是切稍機構的結構示意圖。

圖5是砍蔗機構的結構示意圖。

圖6是扶蔗機構的結構示意圖。

圖7是剝葉機構的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示的是小型輪式和履帶式甘蔗聯合收割機的結構流程布局示意圖:收割 機的行走方式是輪式或履帶式;整套流程裝置設置在聯合收割機的中間,柴油機給聯合收割 機提供動力源,前置的扶蔗機構2將甘蔗扶起,砍蔗機構3砍斷甘蔗,經喂入機構4喂入到 輸送機構5,輸送機構5把甘蔗喂入到切稍機構1,斷尾后的甘蔗被送入剝葉機構6,在剝葉 機構的輸送下以一定的速度飛入到集蔗機構中,集蔗機構8可以把甘蔗傾倒在兩側,來完成 整個甘蔗的砍斷、斷尾、剝葉和收集的全部收獲工作。

如圖3所示,甘蔗聯合收割機的結構流程布局前部分是切稍機構1,它有切稍刀、傳動 機構、扶蔗尾導向桿,切稍機構1安裝在甘蔗收割機的機架上。

如圖4所示,是切稍機構,它包括切稍刀、傳動機構、扶蔗尾導向桿11、分流桿12、 后檔板15和升降機構,扶蔗尾導向桿11上安置有控制蔗尾流動的檔塊,扶蔗尾導向桿11 和分流桿12設在切稍機構的前端,扶蔗尾導向桿11、分流桿12和支座安裝在后擋板15上, 分流桿12位于切稍裝置中部,形成左右的對稱圓錐,扶蔗尾導向桿11上帶有退稍板13,切 稍刀11安裝在支座的刀盤14上,刀盤14安裝在傳動軸上,位于扶蔗尾導向桿11和分流桿 12之間夾角,在退稍板13的上方,傳動機構18通過鏈條或齒輪傳遞到刀盤14上,后擋板 15的后方連接一對平行的支撐桿16,支撐桿的另一端與提升連桿機構一起安裝在甘蔗收割 機的機架19上,可以平行升降。

如圖5所示,刀盤砍蔗裝置的動力裝置通過錐齒輪軸31帶動固定在刀軸33上的錐齒輪 32,套杯34和套筒垂直固定刀軸,加強筋35固定在刀軸上,其底部插入并緊固在聯接盤36 的插槽上,聯接盤36與刀盤37同軸并固定在刀盤上方,刀片38固定在刀盤的直徑線上。

如圖6所示,本發明的甘蔗聯合收割機的扶蔗器分為前端錐形螺旋段46及圓柱螺旋段 41,它們的外表面設有螺旋葉片49,前端錐形螺旋段46及圓柱螺旋段41內部安裝有傳動軸, 傳動軸兩頭有軸承座42和47、45,前端錐形螺旋段46及圓柱螺旋段41的連接處的軸端安 裝錐齒輪,軸承座42和47、45與支架44連接,傳動機構從液壓泵通過支架將動力傳遞到 支架44和軸承座42和47、45上,在錐齒輪43傳動部分有一個可以打開的護罩48。

如圖7所示,本發明的甘蔗聯合收割機的剝葉機構由螺旋輥51、安裝剝葉元件的契塊 55和剝葉元件構成,其中甘蔗剝葉輥為多頭螺旋結構,剝葉元件排布方式是非直線排布,剝 葉輥上的多頭螺旋條52與輥筒旋轉軸線成一個夾角,并具有相同的螺距;剝葉機構剝葉滾筒 51的外圓柱面上分布有多頭螺旋條52,與剝葉輥筒旋轉軸線成一個夾角,螺旋條52上鉆若 干個小孔54,剝葉元件用螺釘或鉚釘通過小孔固定在螺旋條52上,在每個孔的兩邊對稱布 置有定位和固定剝葉元件的定位塊55,上下剝葉滾筒之間的甘蔗通道呈波狀曲面。

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