專利名稱：割前摘脫方法及稻麥摘脫臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種稻麥收獲方法，尤其是能進行割前摘脫作物穗部的收獲方法。本發明還涉及實現該割前摘脫方法的稻麥摘脫臺。
背景技術：
割前摘脫收獲技術作業效率高，功率消耗小，可完整地保留秸桿，一直是收割機行業的研究重點。比較成熟的有英國謝爾本公司生產的取代傳統割臺，掛結在聯合收割機上的摘脫臺。其采用三角形板齒輥筒對稻麥進行割前摘脫；脫出物由設在其后方的螺旋推運器經中央鏈耙送入脫粒裝置。缺點是低速作業時落粒損失大。國內方面有江蘇海馬機械廠、南京農機化所與一拖鎮江收割機廠、江蘇鋒陵集團、 廣東農機化所、石家莊天同農機廠都先后進行研制生產，技術上始終未有重大突破。東北農業大學與佳木斯聯合收割機廠共同研制的三角形板齒摘脫滾筒與氣流吸運脫出物相結合的摘脫臺，落粒損失較小，但是能耗高、噪聲高、適應性差。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種割前摘脫作物穗部的收獲方法，使稻麥聯合收割機作業效率高，功率消耗小，落粒損失小，適應性強。為此，本發明還提供了實現該收獲方法的、可掛結在聯合收割機上的稻麥摘脫臺。為解決上述問題，本發明割前摘脫方法的基本構思是參照廚師掂炒勺的動作，利用仿生學原理，使摘脫部件對作物進行類似于人手式的由下向上擼穗摘脫；然后摘脫部件突然改變運動方向，形成急回，將作物投擲式拋出；作物靠運動慣性向后方直線甩出，落進螺旋推運器。該方法摘脫干凈、省力、落粒損失小。本發明稻麥摘脫臺的基本構思是在機架上裝有摘脫輥筒與螺旋推運器，二者上面罩有蓋板，與后擋板及接谷板及傳動系統等組成稻麥摘脫臺。其中摘脫輥筒為開式輥筒， 由主軸兩端分別套裝齒輪回轉箱與側支承板以及安裝在二者之間鑲有三角形板齒的摘脫板構成。其核心部件回轉箱采用橢圓齒輪(或偏心漸開線齒輪)行星式傳動結構。箱體內裝有太陽輪、中間輪及行星輪，其中太陽輪固定安裝在輥筒主軸上，主軸固定在機架上。摘穗板一端與行星輪同軸固定安裝，另一端通過軸承裝在側支承板上。行星輪系以太陽輪為中心，成對布置，對稱安裝，以減小高速旋轉時因慣性力引起的振動。工作時，太陽輪為惰輪，固定不動；回轉箱(行星架)轉動，中間輪與太陽輪嚙合帶動行星輪轉動，行星輪繞太陽輪公轉且與中間輪嚙合自轉，由于橢圓齒輪(或偏心漸開線齒輪)的作用，嚙合瞬間的速比不斷變化，最終形成摘脫板不等速的運動。在摘脫輥前面大約四分之三圓周，摘脫板角速度變化不大，基本保持與作物相垂直的狀態，近似于人手式的由下而上對作物進行擼穗摘脫。轉過上頂點后，摘脫板的角速度突然變化，大約在四分之一圓周內變化到初始相位，形成急回與作物分離，將作物投擲式拋出。作物靠運動慣性向后方直線甩出，落進與摘脫輥筒轉向相反的螺旋推運器，經輸送機構送入脫粒裝置。通過與調整太陽輪(主軸)的初始相位，來改變摘脫板的作業角度，以增加稻麥摘脫臺對不同狀態作物的適應性。作為實現本發明稻麥摘脫臺基本構思的第一種技術方案，摘脫輥筒主軸的外面套有一個內徑稍大的套管，套管兩端分別連接在回轉箱與側支承板上。回轉箱回轉時，通過連接套管帶動側支承板一起轉動，驅動摘脫板進行摘穗作業。粒穗被摘脫板拋出后，在上蓋板、后擋板及接谷板的共同作用下，落進螺旋推運器，經輸送機構送入脫粒裝置。作為實現本發明稻麥摘脫臺基本構思的第二種技術方案，回轉箱與側支承板分別通過軸承安裝在摘脫輥筒主軸上，動力通過傳動系統分別從兩側同時驅動回轉箱與側支承板同步轉動，帶動摘脫板工作。主軸上還固定安裝有前擋板，前擋板上裝有封閉氣囊或者是毛刷，與摘脫板相配合，能減少摘穗時的落粒損失。摘脫輥筒后面安裝連有接谷板與后擋板的螺旋推運器。作物在上蓋板與前擋板形成的專用通道內被摘脫板將穗粒擼下，向后方拋出。穗粒在上蓋板，接谷板與后擋板的共同作用下，落進螺旋推運器，再經輸送機構送入脫粒裝置。作為上述第一、第二種技術方案的改進方案，橢圓齒輪(或偏心漸開線齒輪)行星輪系回轉箱內的行星輪系可由三個齒輪改成四個齒輪形式，即由一個太陽輪、一個行星齒輪及二個中間齒輪構成。二個中間齒輪同軸固定安裝，第一中間輪與太陽輪嚙合，第二中間輪帶動行星齒輪。行星輪系以太陽輪為中心成對布置，對稱安裝。另外，作為上述第一、第二種技術方案的另一種改進方案，回轉箱內的行星輪系可采用正齒偏心曲柄滑塊式行星輪系。行星輪系由一個太陽輪、一個行星輪、二個中間輪構成；四個齒輪都是正齒輪，回轉中心為節圓的圓心，第一中間齒輪與第二中間齒輪的旋轉軸線偏置；第二中間齒輪的端部有一滑塊，相對應的第一中間齒輪的端部設有滑槽。工作時， 滑塊在滑槽內滑動，滑塊與第一中間齒輪的距離發生變化，實現兩個中間齒輪的不等速傳遞，第二中間齒輪帶動行星齒輪不等速旋轉，驅動摘脫板工作。本發明割前摘脫方法及稻麥摘脫臺采用行星輪系回轉箱控制摘脫板進行類似于人手式擼穗與投擲式拋物。人手式擼穗摘脫省力，效率高，可適合稻麥的不同生長狀態；投擲式拋物分離徹底，落粒損失小。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。圖1是本發明稻麥摘脫臺第一種實施方式的主視圖。圖2是本發明稻麥摘脫臺第一種實施方式的剖視圖。圖3是本發明稻麥摘脫臺第二種實施方式的主視圖。圖4是本發明稻麥摘脫臺第二種實施方式的剖視圖。圖5是回轉箱第一種改進方式的主視圖。圖6是回轉箱第一種改進方式的剖視圖。圖7是回轉箱第二種改進方式的主視圖。圖8是回轉箱第二種改進方式的剖視圖。
具體實施方式
本發明割前摘脫方法是這樣實施的從圖1與圖3可以看出，通過橢圓齒輪(或偏心漸開線齒輪)行星輪系的作用，在摘脫輥筒2前面大約四分之三圓周內鑲有三角形板齒的摘脫板7角速度變化不大，基本上保持與作物相垂直的狀態、近似于人手式的、由下而上對作物進行擼穗摘脫；轉過運動的上頂點后，摘脫板7的角速度突然變化，大約在四分之一圓周內變化到初始相位，形成急回，與脫出物分離，將脫出物投擲式拋出。脫出物靠運動慣性向后方直線甩出，落進與摘脫輥筒2轉向相反的螺旋推運器3，然后經輸送機構送入脫粒裝置。圖1與圖2所示的稻麥摘脫臺，由機架1上安裝摘脫輥筒2、螺旋推運器3、傳動系統6、上蓋板4及后擋板16等部件構成。其中，摘脫輥筒2由回轉箱8、主軸9、連接套管17、 摘脫板7、側支承板10組成。回轉箱8中裝有一個太陽輪11和對稱分布、成對安裝的中間輪12與行星輪14，太陽輪11固定安裝在主軸9上。回轉箱8及側支承板10分別通過軸承安裝在主軸9的兩端。摘脫板7 —端與行星輪14同軸固定安裝，另一端通過軸承安裝在側支承板10上。連接套管17套在主軸9的外面，一端固定在回轉箱8上，另一端固定在側支承板10上。回轉箱8端面裝有傳動構件，主軸9兩端都固定在機架1上，摘脫輥筒2的后面是連有接谷板15與后擋板16的螺旋推運器3 ；其端部裝有傳動構件，螺旋推運器3通過軸承安裝在機架1上。工作時，傳動系統6從一側傳遞動力，帶動摘脫輥筒2與螺旋推運器 3反向轉動。作物被摘脫輥筒2前面的摘脫板7擼穗摘脫，轉過上頂點后，摘脫板7將擼下的粒穗投擲式拋進螺旋推運器3，經中間輸送機構送入脫粒裝置。圖3與圖4所示為本發明稻麥摘脫臺的另一種實施方式。稻麥摘脫臺由機架1及安裝在其上的摘脫輥筒2、螺旋推運器3、傳動系統6、上蓋板4及后檔板16等部件構成。其中摘脫輥筒2由回轉箱8、主軸9、前擋板5、封閉氣囊或毛刷18、摘脫板7及側支承板10組成。回轉箱8內裝有一個太陽輪11和對稱分布成對安裝的中間輪12及行星輪14。太陽輪11固定安裝在主軸9上。回轉箱8及側支承板10分別通過軸承安裝在主軸9的兩端， 主軸9兩端固定在機架1上，其中間部分安裝有前擋板5，前擋板5上裝有封閉氣囊或毛刷 18。摘脫板7—端與行星輪14同軸固定安裝，另一端通過軸承安裝在側支承板10上。回轉箱8及側支承板10以及螺旋推運器3都裝有傳動構件，使動力從兩側同時驅動回轉箱8 與側支承板10同步旋轉，帶動摘脫板7不等速旋轉。螺旋推運器3通過軸承安裝在機架1 上，其上連有接谷板15與后檔板16。工作時，動力通過傳動系統6從左右兩側同步輸入，帶動摘脫輥筒2與螺旋推運器3反向旋轉。作物在上蓋板4與前擋板5形成的專用通道內被摘脫板7擼穗摘脫。轉過上頂點后，摘脫板7將擼下的脫出物拋進螺旋推運器3，再經中間輸送機構送入脫粒裝置。圖5與圖6所示為回轉箱8的第一種改進方式，非圓齒輪行星輪系由四個橢圓齒輪(或偏心開線齒輪)組成。即太陽輪11、第一中間輪12、第二中間輪13、行星輪14。第一中間輪12與第二中間輪13固定在一起且同軸，第一中間輪12與太陽輪11嚙合，第二中間輪13與行星輪14嚙合。太陽輪11為惰輪，回轉箱8旋轉時第一中間輪12繞太陽輪11 旋轉，帶動第二中間輪13轉動，進而帶動行星輪14不等速地轉動。圖7與圖8所示為回轉箱8的第二種改進方式，采用正齒偏心曲柄滑塊式行星輪系。行星輪系由太陽輪11、第一中間輪12、第二中間輪13、行星輪14構成。四個齒輪都是正齒輪，回轉中心為節圓的圓心；第一中間齒輪12與第二中間齒輪13的旋轉軸線偏置；第二中間齒輪13的端部有一滑塊，相對的第一中間齒輪12的端部設有滑槽。工作時，滑塊在滑槽內滑動，滑塊與第一中間齒輪軸的距離發生變化，實現兩個中間齒輪12、13的不等速傳遞。第二中間齒輪13帶動行星齒輪14不等速旋轉，驅動摘脫板7工作。
旋轉式回轉箱8的結構不局限于以上幾種形式，其他如橢圓齒輪差動輪式、旋轉偏心鏈輪式、正齒加非圓齒輪復合式等形式都能實現行星齒輪不等速旋轉來滿足摘脫板進行人手式擼穗摘脫與投擲式拋物要求，也屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種割前摘脫方法，采用在聯合收割機上直接掛接稻麥摘脫臺對作物進行割前摘脫收獲，其特征在于所述的稻麥摘脫臺是通過行星輪系回轉箱(8)來驅動鑲有三角形板齒的摘穗板(7)不等速運動，對稻麥進行擼穗摘脫；然后摘穗板(7)突然改變運動方向，形成急回，將粒穗投擲式拋進螺旋推運器(3)，再經中間輸送機構送入脫粒裝置。
2.一種稻麥摘脫臺，由機架(1)上安裝摘脫輥筒O)、螺旋推運器(3)、傳動系統(6)、 上蓋板(4)及后擋板(16)構成，其特征在于所述傳動系統(6)由一側傳遞動力，帶動摘脫輥筒( 與螺旋推運器C3)相對反向旋轉；所述摘脫輥筒( 為開式輥筒，由主軸(9)及套裝在其上并且依次連接的回轉箱(8)、連接套管(17)、側支承板(10)、以及一端同回轉箱 (8)內的行星輪(14)同軸固定安裝另一端套裝在側支承板(10)上的鑲有三角形板齒的摘脫板(7)組成。
3.按照權利要求2所述的稻麥摘脫臺，其特征在于所述回轉箱(8)采用三個橢圓齒輪(或偏心漸開線齒輪)組成的行星式傳動結構，即由一個太陽輪(11)、中間輪(12)與行星輪(14)構成。
4.按照權利要求2所述的稻麥摘脫臺，其特征在于所述回轉箱(8)采用四個橢圓齒輪(或偏心漸開線齒輪)組成的行星式傳動結構，即由一個太陽輪(11)嚙合第一中間輪 (12)，第二中間輪(13)嚙合行星輪(14)，二個中間輪同軸固定在一起。
5.按照權利要求2所述的稻麥摘脫臺，其特征在于所述回轉箱(8)采用正齒偏心曲柄滑塊式行星輪系傳動結構，行星輪系由四個正齒輪組成，太陽輪(11)與第一中間齒輪 (12)嚙合，第二中間齒輪(13)嚙合行星輪(14)；第一中間齒輪(12)與第二中間齒輪(13) 的旋轉軸線偏置，第二中間齒輪(1 的端部有一滑塊，相對應的第一中間輪(1 的端部設有滑槽。
6.一種稻麥摘脫臺，由機架(1)上安裝摘脫輥筒O)、螺旋推運器(3)、傳動系統(6)、 上蓋板(4)及后擋板(16)構成，其特征在于所述傳動系統(6)由兩側同步傳遞動力，帶動摘脫輥筒(2)與螺旋推運器(3)相對反向旋轉；所述摘脫輥筒(2)為開式輥筒，由安裝有前擋板(5)的主軸(9)及套裝在其兩端的回轉箱(8)與側支承板(10)，以及一端同回轉箱 (8)內的行星輪(14)同軸固定安裝、另一端套裝在側支承板(10)上的摘脫板(7)組成。
7.按照權利要求6所述的稻麥摘脫臺，其特征在于所述的前擋板(5)上裝有封閉氣囊(或毛刷)(18)。
8.按照權利要求6所述的稻麥摘脫臺，其特征在于所述回轉箱(8)采用三個橢圓齒輪(或偏心漸開線齒輪)組成的行星式傳動結構，即由一個太陽輪(11)、中間輪(12)與行星輪(14)構成。
9.按照權利要求6所述的稻麥摘脫臺，其特征在于所述回轉箱(8)采用四個橢圓齒輪(或偏心漸開線齒輪)組成的行星式傳動結構，即由一個太陽輪(11)嚙合第一中間輪 (12)，第二中間輪(13)嚙合行星輪(14)，二個中間輪同軸固定在一起。
10.按照權利要求6所述的稻麥摘脫臺，其特征在于所述回轉箱(8)采用正齒偏心曲柄滑塊式行星輪系傳動結構，行星輪系由四個正齒輪組成，太陽輪(11)與第一中間齒輪 (12)嚙合，第二中間齒輪(13)嚙合行星輪(14)；第一中間齒輪(12)與第二中間齒輪(13)的旋轉軸線偏置，第二中間齒輪(1 的端部有一滑塊，相對應的第一中間輪(12) 的端部設有滑槽。
全文摘要
本發明涉及一種稻麥收獲領域的割前摘脫收獲方法及可直接掛結在聯合收割機上的稻麥摘脫臺。其原理是通過行星輪系回轉箱來驅動鑲有三角形板齒的摘穗板不等速運動，對作物進行人手式擼穗摘脫，然后將脫出物投擲式拋進螺旋推運器，再經中間輸送機構送入脫粒裝置。本發明的優點是摘脫稻麥干凈、省力、落粒損失小、適應性強。
文檔編號A01D41/06GK102246634SQ20101017500
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月18日 優先權日2010年5月18日
發明者劉杰, 孔令有 申請人:孔令有