專利名稱：玉米高粱一體化小型聯合收獲機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種農業高桿作物聯合收獲機械。
在目前的現有技術中，以臥輥式玉米摘穗剝皮機最具代表性，據88年出版的由中國農機化科研院編寫的《農業機械設計手冊》中介紹的臥輥式玉米摘穗剝皮機的工藝流程是分禾器從根部將禾桿引向帶有撥齒的喂入鏈，喂入鏈扶持莖桿且引入縱向傾斜配置的摘穗輥間隙中，相向旋轉的摘穗輥不斷將莖桿向下方拉送。由于果穗的直徑較大，通不過間隙而被摘落。摘落的果穗由摘輥上方滑向第一升運器中。果穗經升運器提升后滑落到剝皮裝置。被拉斷的莖桿由排莖輥排出機外。果穗經剝皮輥剝去苞葉，苞葉經苞葉螺旋輸送器推向一側排出機外。苞葉中夾雜的少量已脫落的籽粒經籽粒回收裝置落入第二升運器。已剝去苞葉的果穗沿剝輥滑入第二升運器，與回收籽粒一起被輸送到后方的拖車。這種收獲設備體型龐大笨重，結構復雜，其工作功率一般為60-90千瓦。這類高能耗、高投入且只能收獲單種高桿作物的大型設備只適用于在大面積地塊里集中作業，在小面積地塊里無法工作。而我國是以小面積耕種地塊為主的發展中農業大國，因為沒有低能耗、低造價、高效益的小型收獲機械可供使用，從而造成目前我國收獲高桿農作物的機械化程度很低，除一些大中型國營農場外，大多數小型農場和個體農戶都是靠人工收獲玉米和高粱這類高桿作物，工作效率很低，勞動程度很大。中國專利93212406提供的輕小型玉米收獲機和中國專利89217441提供的用于收獲高粱的谷物聯合收獲機也都只能收獲玉米高粱這兩種同期成熟、同期收獲的高桿作物中的一種，因而這兩種機械也存在著應用上的局限性。
本發明的目的是要提供一種即能收獲玉米又能收獲高粱的玉米高粱一體化小型聯合收獲機，它能適用于各種類型的農用拖拉機。
本發明的目的是這樣實現的機具為前置懸掛式，其傳動動力由傳動皮帶或萬向節從機車動力上獲得。該機具是利用玉米果穗和高粱果穗都比其下部的莖桿粗大且它們的徑圓又相近的特點，使被中圓盤鋸割斷的上段莖稈下部受到中圓盤鋸立軸上撥拉葉輪的向后的撥拉，從而使早先進入與中圓盤鋸為同一根立軸的上圓盤鋸前上方的果穗套圈內的莖桿受到一個向后向下的傾斜拉力。隨著莖桿的持續下降，莖桿上的果穗將被果穗套圈套住，果穗套圈即被拉動下降。當果穗套圈下降到它的極限最低位置處時，它將又受到一個水平向后轉動的作用力，它將隨這個作用力轉動到上圓盤鋸的上面，果穗的根部即被上圓盤鋸鋸斷。上圓盤鋸后側果穗套圈轉徑上的固定檔爪，將使繼續向后轉動的果穗套圈從水平狀態反轉為豎直狀態，果穗套圈內的果穗即被甩出并下落到橫向果穗輸送帶(或輸送鏈)上。橫向輸送帶將把果穗輸送到該機具一側向機車后延伸的縱向輸送帶(或輸送鏈)上，縱向輸送帶又將果穗輸入到機車的后掛果穗箱內。與中圓盤鋸同軸并處在其下面的下圓盤鋸將在中圓盤鋸鋸斷莖稈的中部之后，隨著機具的向前推行而將莖桿的根部鋸斷。后掛果穗箱與機車豎向鉸接，且只能上下活動，支承后掛果穗箱的為兩個立軸式活動腳輪。
本發明由于采用了中圓盤鋸割斷莖桿的中部(或中上部)，并用其立軸上的撥拉葉輪做莖桿的向后拉抻件和用與中圓盤鋸同軸的上圓盤鋸割斷果穗根部的工作方式，使該機具的結構十分簡捷緊湊。徑圓相近的玉米果穗和高粱果穗都能被果穗套圈套住，因而該機具即能收獲玉米又能收獲高粱，從而使該機具的整機利用率提高，使用范圍擴大。又由于玉米果穗的根部被鋸斷時，果穗苞葉即可自行散落。所以，該機具中的上圓盤鋸集中了其它玉米收獲機械中摘穗輥和剝皮輥的功能，因而它的能耗低、造價低。本發明為前置懸掛式，它的運輸作業都很方便，能適用于各種農用拖拉機。它的后掛果穗箱裝有兩個立軸式活動腳輪，并且與機車后部是豎向鉸接，因而它在小面積地塊里工作時，調頭轉彎都很方便。
本發明的具體結構由以下附圖及實施例給出。


圖1為本發明所述裝置的俯視結構簡圖。
圖2為該機具的左視結構簡圖。
圖3為該機具的主要工作部件上圓盤鋸及其附屬機構的構形圖。
圖4為該機具的正視結構簡圖(立軸部份)圖中所示1.固定后托架 2.起落臂拉桿 3.帶輪 4.主動橫軸 5.從動齒輪 6.主動齒輪 7.槽輪 8.離合撥桿 9.鍵軸 10.從動橫軸 11.主動帶輪 12.(縱向輸送帶)方棱軸 13.從動帶輪 14.上圓盤鋸 15.下圓盤鋸 16.摩擦轉盤 17.果穗套圈 18.莖桿導引架 19.上橫梁 20.(套圈)擋爪 21.橫向輸送帶 22.輸送帶網架 23.主橫梁 24.棘輪支架 25.搖臂 26.棘爪桿 27.方軸帶輪 28.莖桿立式固定阻攔板 29.撥拉葉輪 30.主動帶輪 31.主動齒輪 32.摩擦片 33.(套圈)架桿 34.扭轉軸管 35.架桿下凸把 36.架桿轉軸 37.套圈反轉把 38.套圈軸管 39.角形擋塊 40.支桿 41.扭轉軸桿 42.架桿下凸圓柱把43.扭轉軸 44.主動帶輪 45.帶輪 46.立軸 47.從動齒輪 48.主動錐齒輪 49.從動錐齒輪 50.主動錐齒輪 51.從動錐齒輪 52.段式鋸齒盤 53.下橫梁 54.弧彎形固定滑片 55.調節螺栓 56.棘爪擺臂 57.絲杠 58.矩齒棘輪 59.角勾板 60.條板 61.下盤鋸 62.軸桿下面結合附圖詳細說明依據本發明提出的具體裝置的細節及工作情況。
該機具的固定后托架1用槽鋼與拖拉機的前保險杠固聯，它的下端與機具的后部鉸接。后托架1兩邊的兩根拉桿2與機具的后架梁鉸接，其鉸軸處在后托架鉸軸的上面。兩根拉桿2從機車底部穿過，通過兩個牽拉直角轉臂與機車后部的兩個起落臂鉸接。機具的后托架1的兩邊各有一個與機具豎向固接的角勾板59，與兩個角勾板59組成移動副的兩個立式條板60的下端固接在后托架1的兩個搖臂25上，兩個搖臂25共同支托著棘輪支架24。立式絲杠57貫穿棘輪支架24頂端的平托板，平托板平托著與絲杠57組成螺旋副的矩齒棘輪58。有楔形爪頭的棘爪桿26裝置在棘爪擺臂56上，它的中間部位裝有壓簧，它可被提拉旋轉180°。該機具的主橫梁23與上橫梁19之間有個橫向果穗輸送帶21，輸送帶21的兩邊是兩個向上開敞的輸送帶網架22。上橫梁19和下橫梁53共同支承著四根與四行禾桿相對應的且又同向轉動的立軸46，每根立軸46的上端都有個上圓盤鋸14，每個上圓盤鋸14又各有一套與之配合的果穗套圈(簡稱套圈)17間歇即時轉動機構。每個立軸46的下端又各有一個中圓盤鋸15，每個中圓盤鋸15又各擁有一套與之配合的莖桿下拉機構。中圓盤鋸15的下面有一個半徑比它小3-5cm的下盤鋸61，下盤鋸61的軸桿62的上端與立軸46的下端軸向固聯。軸桿62有兩個長度范圍一個是與玉米果穗的高度相配合的25-45cm，一個是與高粱果穗的高度相配合的120-150cm。
套圈17間歇即時轉動機構包括一個摩擦轉盤(簡稱轉盤)16、一個套圈17和一個受壓扭轉裝置。上圓盤鋸14與處在其下面的主動帶輪44靠一個軸向活套在立軸46上的軸管56固聯在一起。軸管56上有個定位螺栓，可使軸管56定位在立軸46的某一個高度位置。經皮帶傳動使處在上圓盤鋸14一側的轉盤16獲得動力。轉盤16中心的架桿轉軸36的上端與架桿33的內端豎向鉸聯，其下端與活動橫梁59組成即時旋轉副，橫梁59的兩端與兩根支撐桿60可組成垂直向移動副。與架桿33固聯并處在其下面的摩擦片32與轉盤16的摩擦外緣相對應。架桿33的中間部位有個下凸圓柱把42，與下凸圓柱把42相對應的是處在其下面的受壓扭轉裝置的角形擋塊39。角形擋塊39的抬升坡面上有個橫式開口凹槽，靜態時，下凸圓柱把42停留在角形擋塊39上的凹槽內，摩擦片32也懸浮在轉盤16摩擦外緣的上面。受壓扭轉裝置還包括一個其上端與角形擋塊39固接的扭轉軸桿41、一個與扭轉軸桿41的下端固接的扭轉軸43和一個活套在扭轉軸43上的固定扭轉軸管34。扭轉軸43和扭轉軸管34之間有個與扭轉柚43配合的起回復扭轉作用的扭轉壓簧。扭轉軸管34的側面上，有個與扭轉壓桿41配合的向下彎斜的活動孔。扭轉軸管34的支架桿都固定在上橫梁19上。水平裝置在架桿33外端套圈17為兩半塊漏斗式圈片的組合體，它的前進口處有兩個共扼進口的并使進口為常閉狀態的扭轉弧彎棍。兩個扭轉弧彎棍的轉動軸上各裝置一個扭簧，它們將使莖桿有進無出。套圈17的兩塊漏斗式圈片的后端分別與套圈軸管38固接和水平向鉸聯。裝置在兩塊圈片后部的調節螺栓55可調節套圈17口徑的大小。套圈軸管38活套在架桿33的外端，它下面外側(或內側)有個與之固接的套圈反轉把37，它的內側(或外側)有個與架桿下凸把35相配合的半環形活動孔。架桿下凸把35通過對套圈軸管38的活動孔兩端的阻擋而使套圈17有水平和豎直兩個極限位置。套圈的大小與玉米和高粱果穗的徑圓相配合并能將它們從下面套住，它的后圈邊的鉛垂線在中圓盤鋸15上的垂點距前鋸齒邊2-4cm。每個上圓盤鋸14的后面都有一個與套圈反轉把37相配合的凸露于上圓盤鋸14上面的擋爪20。擋爪20處在套圈反轉把37的最低旋轉平面內，它的下端固定在上橫粱19上。
與每個中圓盤鋸15相配合的莖桿下拉機構包括一個懸架于中圓盤鋸15上的莖桿立式固定阻攔板28、一個有3-4個斜立式葉片的撥拉葉輪29、一個段式鋸齒盤52、一個處在撥拉葉輪29和段式鋸齒盤52之間的弧彎形固定滑片54。莖桿阻攔板28與下橫梁53固聯并在中圓盤鋸15的順向一側縱向傾斜。弧彎形固定滑片54與阻攔板28固接。撥拉葉輪29處在段式鋸齒盤52的下面，它們都裝置在立軸46上。段式鋸齒盤52的周邊上有2-4段相間均勻、凸出于盤邊外的鋸齒，每段鋸齒都呈上下和前后傾斜狀并與被它切割下走的莖桿相配合。機具的前部為四個與四行禾桿相對應的前敞后縮形的與上橫梁19固接的莖桿導引架18，每個導引架18的后開口都與一個套圈17的前開口相對應并處在它的下面。機具的主橫梁23上有個與機車的動力帶輪用皮帶傳動相聯的帶輪3。主動橫軸4是帶輪3的傳動軸，它的外側有個嵌齒式離合裝置，該裝置的內偏角齒爪與徑向活套在主動橫軸4上的主動齒輪6固聯，外偏角齒爪與槽輪7固聯，槽輪7軸向活套在主動橫軸4外側的鍵軸9上，手動離合撥桿8的撥頭嵌在槽輪7的凹槽內。從動橫軸10上的從動齒輪5與主動齒輪6嚙合。從動橫軸10外端的主動帶輪11與帶輪13用皮帶傳動。帶輪13內側與之同軸的主動齒輪31與從動齒輪47嚙合。帶輪13傳動軸內端的主動錐齒輪48與立軸46上的從動錐齒輪49嚙合。與從動齒輪47同軸并處有其外側的主動帶輪30與從動帶輪27之間用皮帶傳動。從動帶輪27的外側是與之同軸的方棱軸12，方棱軸12上可裝置向機車后輸送果穗的縱向輸送帶。從動齒輪47傳動軸內端的主動錐齒輪50與橫向輸送帶21傳動軸上的從動錐齒輪51嚙合。為使機具在潮濕的環境下也能正常工作，帶輪和傳動皮帶都裝有防護蓋(圖中沒有畫出)。
當拖拉機攜帶著該機具進地工作時，如果將收獲的是玉米，那么，機具就需調節到與玉米果穗的高度相對應的低位工作高度，如果將收獲的是高粱，那么機具就調整到與高粱果穗相對應的高位工作高度。同時，機車后面的起落臂將被放下，機具則由后仰懸掛狀態變成水平懸掛狀態。用手扳動離合撥桿8使機具的傳動機構進入工作狀態。之后即可將機具前部的莖桿導引架18對準將收獲的玉米莖桿或高粱莖桿開動機車前行。當莖桿在導引架18的導引下由其后開口進入到套圈17內時，套圈17前開口處的兩個扭轉弧彎棍將有一次被莖桿擠壓向套圈17內側兩邊扭轉和靠其扭簧(或彈性鋼片)自動回復到使套圈17的前開口封閉的兩個活動過程。隨著機具的繼續前行，莖桿的中部(或中上部)將與中圓盤鋸15的鋸齒邊接觸上并被其快速地鋸斷。莖桿的上斷面將靠莖桿的自重而與中圓盤鋸15的上面接觸，并隨之向后順時(或逆時)轉動。處在中圓盤鋸15順向一側的莖桿阻攔板28將使向后轉動的上段莖桿的下部逐漸向中圓盤鋸15的軸心接近。撥拉葉輪29將把進入其轉徑內的莖桿向后撥打、抻拉中圓盤鋸15后面。當上段莖桿被撥拉向后移動時，它的中下部將與段式鋸齒盤52的盤邊接觸上并被盤邊上的段齒割斷一部份徑面，這樣莖桿的堅硬度就大為降低，在弧彎形固定滑片54的滑面上向下滑行的莖桿就很容易被向后彎折，撥拉葉輪29撥打抻拉莖桿時就更為順利。由于段式鋸齒盤52的每一段鋸齒都有與下走莖桿配合的傾斜角度，所以，間斷鋸割莖桿的段式鋸齒盤52不會對撥拉葉輪29抻拉莖桿產生負作用。被鋸斷部份徑面的莖桿在弧彎形固定滑片54上向后彎折時，進入套圈17內的上部的莖桿將受到一個向前的反作用力，由于套圈17前進口處兩個扭轉弧彎棍在莖桿進入套圈17后就已使進口恢復了閉鎖狀態，所以，莖桿不會被這個反作用力推出套圈17；又因為支擋(套圈)架桿33的角形擋塊39的開口凹槽嵌住了架桿下凸圓柱把42，所以，(套圈)架桿33也不會發生位移。隨著上段莖桿的下部被連續地向后抻拉，莖桿上的果穗將逐漸接觸到套圈17并使之受到一個向下的作用力。架桿33即在這個力的作用下繞其內端的鉸軸轉動下降。同時架桿下凸圓柱把42即將支撐它的相互固接的角形擋塊39、扭轉軸桿41及扭轉軸43一起壓迫下降。由于扭轉軸管34上斜彎孔對扭轉軸桿41的扭轉作用，而使角形擋塊39、扭轉軸43及同時被壓縮的扭轉軸管34內的扭轉壓簧，在被壓下降或收縮時都將向外側扭轉。架桿下凸圓柱把42的圓柱形將有利于角形擋塊39用凹槽支持它的同時進行旋轉。當角形擋塊39，在下降到最低位置時，它的開口凹槽將由橫向轉為縱向，因而此時它對架桿下凸圓柱把42的阻擋作用將消失。與此同時，架桿33上的摩擦片32將與摩擦轉盤16的外緣摩擦面接觸上，轉盤16即通過摩擦片32使架桿33及套圈17隨之向后轉動。當套圈17向后轉動到上圓盤鋸14上面時，套圈17下面果穗的根部將上圓盤鋸14快速地鋸斷。失去拉力的套圈17及架桿33將靠果穗和自身的重力使摩擦片32與轉盤16保持著摩擦接觸，從而使它們仍隨轉盤16向后轉動。當托著果穗的套圈17經過上圓盤鋸14后面的擋爪20上面時，擋爪20將通過對套圈反轉把37的阻擋，而使套圈軸管38及套圈17繞架桿33外端的軸桿向后反轉，套圈17即由水平狀態反轉至豎直狀態，套圈17內的果穗即被甩出并落到橫向輸送帶21上。玉米果穗以上的莖桿將自行落到地面上。中圓盤鋸15以下的莖桿將隨著機具的向前推進而被下盤鋸61從底部割斷。落到橫向輸送帶21上的果穗將被橫向導出并下落到機具一側的縱向輸送帶上。縱向輸送帶將把果穗輸進機車的后掛果穗箱內。甩出果穗的套圈17將靠其到達豎直極限位置時所受到的反作用力和其自重而自動回復到它反轉前的水平位置。這時，越過擋爪20的套圈17和架桿33將在摩擦片32與轉盤16的摩擦力的作用下繼續隨轉盤16轉動，并逐漸轉到其靜態時的位置處。在此之前，在架桿下凸圓柱把42脫離角形擋塊39對它的支持作用后，角形擋塊39、扭轉軸桿41及扭轉軸43即已在扭轉軸管34內扭轉壓簧的作用下，向上扭轉回復到原來的位置。所以，當架桿33轉回到原來的位置處時，架桿下凸圓柱把42將靠架桿33運轉的慣性力沖上角形擋塊39的抬升坡面并落到角形擋塊39橫式的開口凹槽內，同時，摩擦片32將與轉盤16的摩擦面脫高開，套圈17及架桿33也就停止了轉動。這時，套圈17的前開口將又回到與其前部的莖桿導引架18的后開口相對應的位置。
權利要求
1.一種即能收獲玉米又能收獲高粱的前置懸掛式玉米高粱一體化小型聯合收獲機，該機具包括前置懸掛機架、與機車動力相聯的傳動機構、果穗輸送機構和莖桿導引架，其特征在于a.裝置在立軸(46)下端的下圓盤鋸(15)和裝置在立軸(46)上端的上圓盤鋸(14)及與立軸(46)下端軸向固接的軸桿(62)，軸桿(62)下端裝有下圓盤鋸(61)；b.與下圓盤鋸(15)配合的莖桿下拉機構包括一個懸架于中圓盤鋸(15)之上的莖桿阻攔板(28)、一個有3-4個斜立式葉片的撥拉葉輪(29)、一個段式鋸齒盤(52)、一個處在撥拉葉輪(29)和段式鋸齒盤(52)之間的弧彎形固定滑片(54)，莖桿阻攔板(28)與下橫梁(53)固聯并在中圓盤鋸(15)的順向一側縱向傾斜，撥拉葉輪(29)處在段式鋸齒盤(52)的下面，它們都裝置在立軸(46)上，段式鋸齒盤(52)的圈邊上有相間均勻凸出于盤邊外的鋸齒，每段鋸齒都呈上下和前后傾斜狀并與被它切割下走的莖桿相配合；c.果穗套圈(17)間歇即時轉動機構包括一個摩擦轉盤(16)、一個果穗套圈(17)和一個受壓扭轉裝置，處在上圓盤鋸(14)下面的主動帶輪(44)經皮帶傳動使處在上圓盤鋸(14)一側的摩擦轉盤(16)獲得動力，摩擦轉盤(16)中心的架桿轉軸(36)的上端與架桿(33)的內端豎向鉸聯，固定在架桿(33)上的摩擦片(32)與摩擦轉盤(16)的摩擦外緣相對應，架桿(33)的中間部位有個下凸圓柱把(42)，與下凸圓柱把(42)相對應的是處在它下面的受壓扭轉裝置的角形擋塊(39)，角形擋塊39的抬升坡面上，有個橫式開口凹槽，受壓扭轉裝置還包括一個上端與角形擋塊(39)固接的扭轉軸桿(41)、一個與扭轉軸桿(41)的下端固接的扭轉軸(43)和一個活套在扭轉軸(43)上的扭轉軸管(34)，扭轉軸(43)和扭轉軸管(34)之間有個與扭轉壓簧，扭轉軸管(34)的側面上，有個與扭轉軸桿(41)配合的向下彎斜的活動孔，水平裝置在架桿(33)外端的果穗套圈(17)為兩半塊漏斗式圖片的組合體，套圈軸管(38)活套在架桿(33)的外端，它的下面一側有個下之固接的套圈反轉把(37)，另一側有個與架桿下凸把(35)相配合的半環形活動孔，上圓盤鋸(14)后面有一個與套圈反轉把(37)相配合的凸露于上圓盤鋸(14)上面的擋爪(20)，擋爪(20)處在套圈反轉把(37)的最低旋轉平面內，它的下端固定在上橫粱(19)上；d.與機車后部豎向鉸接的后掛果穗箱裝有兩個立軸式活動腳輪。
2.據權利要求1所述的收獲機，機具的后部裝有可調節機具整體工作部件升降的絲杠(57)。
3.據權利要求1所述的收獲機，下圓盤鋸(61)的半徑比中圓盤鋸(15)的半徑小3-5cm。
全文摘要
一種前置懸掛式玉米高粱一體化小型聯合收獲機。該機具的傳動機構用傳動皮帶或萬向節與機車動力相聯。機具的前部和后部分別是莖桿導引架和果穗輸送機構，中間為與收獲禾桿相對應的立軸46。立軸46的下端有個下圓盤鋸15及與下盤鋸15相配合的莖桿下拉機構。它的上端有個上圓盤鋸14及與上圓盤鋸14相配合的果穗套圈17間歇即時轉動機構。該機具整機結構緊湊、效率高、能耗低，可于各種農用拖拉機配套使用。
文檔編號A01D45/02GK1156534SQ9610268
公開日1997年8月13日 申請日期1996年2月10日 優先權日1996年2月10日
發明者張乾 申請人:張乾