一种谷类作物输送处理系统

技术领域

本发明涉及农用机械设备领域，具体为一种适用于联合收割机的谷类作物输送处理系统。

背景技术

谷物联合收割机简称联合收割机，该设备能够一次性完成谷类作物的收割、脱粒、分离茎杆、清除杂余物等工序，从田间直接获取谷粒的收获机械。在联合收割机没出现以前，脱粒机和机械收割机这些器械，大大提高了19世纪时的农业生产率，实现了用比以前更少的人力去收割更多的谷物。而19世纪后期的联合收割机这一项发明，更是进一步提升了收割工作效率。联合收割机将收割机与脱粒机结合在同一设备中，使农民能以简单的操作完成收割和脱粒，从而节省了人力物力，大大减轻了农民的负担。

目前，按作物进入和处理方式即喂入方式的区别分类可将联合收割机分为全喂入式和半喂入式两种类型。全喂入联合收割机是指一种将割台切割下来的谷物全部运输进入滚筒脱粒的联合收割机。在我国北方平原地形收割麦类作物的联合收割机大多采用这种喂入方式。例如授权号为CN203840767U的中国实用新型专利文件中公开的一种全喂入联合收割机，包括收割机底盘，在收割机底盘上沿底盘前进方向从前往后依次设有切割喂入装置和脱粒分离装置；收割机底盘包括从上至下顺序固定的操纵底座、底盘上支架、底盘下支架和行走轮；底盘上支架包括平行于设备前进方向前后设置的动力系统支撑框架和加工储存设备支撑框架，加工储存设备支撑框架包括平行于履带方向前后顺序设置的脱粒滚筒固定座和配重块安装座，配重块安装座设置在远离动力系统支撑框架一端的尾部支撑杆上；脱粒分离装置包括前脱粒滚筒、前凹板筛、后脱粒滚筒、后凹板筛和中间过渡板，后脱粒滚筒设置于前脱粒滚筒旋转方向的下游，前凹板筛设置于前脱粒滚筒的下方，后凹板筛设置于后脱粒滚筒的下方，中间过渡板包括相互连接的上抛板和下滑板，上抛板的悬空端与前凹板筛连接，下滑板的悬空端与后凹板筛连接，并且上抛板与下滑板之间的夹角为120~150°；通过设置弯折一定角度的中间过渡板，有效解决物料在中间堆积堵塞的问题，使脱粒过程中效率高、损失低。其缺点加工完成的谷粒含杂率及破损率高，油耗相对较高；将秸秆揉碎，使秸秆的用途大大减少，一般只能用于还田；对水稻脱粒后的品质较差。稻桩需留地约20公分，不利于翻田后再次耕种。

半喂入联合收割机是指割台切割下来的作物仅穗头部进入脱粒滚筒脱粒的联合收割机。这种机型保持了茎秆的完整性，减少了脱粒、清选的功率消耗。目前南方水稻产区多使用这种喂入方式的联合收割机。如公开号CN110881306A中国发明专利文件中公开的一种一种半喂入式联合收割机，包含有行走底盘和收割脱粒系统；行走底盘上在前侧位置转动安装有动力传动轴，动力传动轴沿行走底盘宽度方向延伸，动力传动轴与行走底盘的动力系统传动连接，且两者的传动路径上串接有离合器；收割脱粒系统转动安装在动力传动轴上，行走底盘上配置有升降驱动机构，收割脱粒系统可在升降驱动机构的带动下绕动力传动轴摆动而进行升降动作；动力传动轴上装配有用于向收割脱粒系统传递动力的传动轮。由于半喂入式收割机的技术含量高使得其价格偏高；同时由于其结构复杂，一旦出现故障，维修过程繁琐并费用昂贵。由于国内熟练机手数量不足，南方区域的稻谷含水量高，收割时易发生脱落，所以在工作时需进行较为准确的对行，否则将会导致作物的损失率较大。

目前还存在有将半喂入式收割机中具有良好扶禾效果及更低收割后稻桩高度的割台与全喂入式收割机中结构简单成本较低的脱粒系统相结合形成的复合式收割机。这种收割机同时具备了全喂入式和半喂入式收割机的优点，但此类复合式收割机仍然采用将作物的大段茎秆送入脱粒系统中，消耗了大量的功率对茎秆部进行破碎处理，造成了不必要的能源消耗浪费，不便于对作物茎秆的二次利用，也降低了收割机的脱粒效率。针对该问题，本发明提供了一种结构简单、成本较低并且能够对作物在脱粒前的输送过程中进行预处理以提高联合收割机脱粒效率的谷类作物输送处理系统。

发明内容

本发明提供了一种能够对谷类作物在输送过程中进行加工处理以提高谷物脱粒效率的谷类作物输送处理系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种谷类作物输送处理系统，该系统包含有用于对作物进行运输传递的输送链，在输送链上方设置有用于与所述输送链共同对作物起到固定夹持作用的压紧装置以及安装于输送链的侧方用于对作物茎秆处进行切割的刀片。

作为对本发明的优选，所述输送链为一种封闭的环形链条，输送链包含有若干连接杆以及对称铰接安装于所述连接杆两侧的连接片，所述连接片的上沿向上凸起形成用于直接对作物起到推送夹持作用的抵靠部。

作为对本发明的优选，所述连接片上的抵靠部呈三角凸齿形状，各个连接片互相铰接后在相邻连接片的抵靠部之间形成呈三角形用于收容作物并同时起到支承夹持作用的夹槽部。

作为对本发明的优选，所述压紧装置包含有一个沿输送链方向延伸的引导抵靠件，所述引导抵靠件还包含有向下延伸所形成的用于与输送链共同对作物起到夹持作用的抵接部。

作为对本发明的优选，所述压紧装置包含有固定安装于机架上的固定基部，所述引导抵靠件与固定基部互相分离并通过设置于两者之间沿相对于此处作物移动轨迹相垂直方向延伸的导向件进行连接使引导抵靠件能够沿导向件延伸方向进行往复移动；所述压紧装置中还包含有设置于固定基部与引导抵靠件之间的弹簧，所述弹簧的一端与所述固定基部相固定连接，另一端与压紧装置的引导抵靠件相固定连接。

作为对本发明的优选，所述固定基部与引导抵靠件之间沿输送链运动方向设置有多个导向件和弹簧。

作为对本发明的优选，所述抵接部的下沿靠进料一端形成有由端部向中部逐渐靠近输送链的导向斜面。

作为对本发明的优选，所述引导抵靠件靠刀片一侧向下弯折延伸形成位于输送链和刀片之间的防护结构。

作为对本发明的优选，所述刀片呈圆盘形并且绕相对于机架固定的中心进行旋转。

作为对本发明的优选，所述输送链的内侧与所述机架之间安装有张紧装置。

综上所述，本发明能够实现以下多项有益效果：

1. 所述谷类作物输送处理系统可以通过对现有的半喂入式收割机的输送夹持系统进行改装并增加安装切割刀片获得，其制造成本低、结构简单同时便于进行维护修复，其脱粒部分结构相较于半喂入式收割机更为简单，制造维护成本较低，具有良好的经济效益和广泛的实施基础。

2. 该谷类作物输送处理系统通过对初步收割的谷类作物茎秆部和穗头部进行分离处理，大大降低了初步脱粒加工产品中所混杂的破碎茎秆的含量，也简化了后续对谷物颗粒与杂质进行分离的操作工作。

3. 由于在输送过程中通过刀片对作物的穗头部和茎秆部进行二次切割分离处理，初次切断的作物茎秆部长度不会对脱粒过程造成影响，所以可以在从田地里对作物进行初次切割时设置更低的预设高度，使得收割完成后的留存在田地里的稻桩高度更低，降低后续翻地复耕工作的难度。

4. 在该谷类作物输送处理系统中输送链的上侧固定安装有压紧装置，通过压紧装置与输送链之间的互相挤压作用，将作物进行抵靠固定防止在切割过程中相对输送链发生移动或脱落。

5. 所述切割刀片呈圆盘型且其旋转中心靠近作物随输送链运动的轨迹，使得刀片与茎秆部接触切割时，作物的移动方向与切割受力方向近似垂直，降低由于刀片对茎秆部作用力使其产生的晃动，以获得更好的切断效果。

6. 位于压紧装置下部的引导抵靠件与上部的固定基部互相分离且两者之间安装有弹簧，形成一种弹性伸缩结构，保证在输送链与压紧装置之间能够随作物进入量的变化发生一定程度的相对移动，不会发生卡死或脱落的情况；同时能够使两部分对作物的夹持力始维持在一定范围内，使刀片收到的外部作用力较为稳定，也能够获得更好的切割效果。

7. 压紧装置抵接部靠刀片一侧向下弯折延伸形成形成位于输送链和刀片之间的防护结构，能够将输送链和刀片进行分隔，防止输送链在晃动时与刀片发生接触使刀片和输送链损坏甚至对周围人员造成伤害的情况发生。

8. 用于对输送链上的作物起到固定作用的压紧装置分为固定基部和引导抵靠件且两者之间安装有弹簧，所述引导抵靠件能够根据输送链上作物的运送量改变与输送链之间的间距，防止出现卡死情况的同时保证夹持力始终处于较为稳定的范围内，避免所夹持的作物晃动或是与输送链发生脱离。

附图说明

图1为谷类作物输送处理系统侧向主要部件间结构关系示意图；

图2为压紧装置斜向结构示意图；

图3为压紧装置侧向结构示意图；

图4为压紧装置正向结构示意图；

图5为输送链局部放大结构示意图；

图6为输送链上局部连接关系放大示意图。

图中：

1——机架；

2——输送链，2a——连接片，2aa——连接孔，2ab——抵靠部，2ac——夹槽部，2b——连接杆；

3——压紧装置；

4——刀片；

5——引导抵靠件，5a——抵接部，5aa——导向斜面；

6——固定基部；

7——导向件；

8——弹簧；

9——防护结构；

10——张紧装置。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本方案是通过以下技术手段实现的：

实施例：一种用于联合收割机的谷类作物输送处理系统，包含有用于承载安装其它部件的机架1，具体的，所述机架1中包含有若干个大致沿水平方向布置的固定支承架并通过螺栓紧固结构与收割机的侧面部相固定连接。在所述机架1的上沿固定安装有主体沿水平方向延伸并用于承载运送作物的输送链2的导轨。所述输送链2包含有若干由连接片2a和连接杆2b互相连接形成的输送链单元；具体的，所述连接片2a的主体呈一种矩形块状金属片，连接片2a的上沿向上凸起形成三角形的凸齿作为抵靠部2ab，在连接片2a的两端部开设有用于将相邻的连接片2a、连接杆2b进行连接固定的连接孔2aa；所述连接杆2b为一种中空的金属杆件；通过将连接杆2b的一端依次分别穿过两块连接片2a位于不同侧边的连接孔2aa并在端部通过固定安装螺母的方式形成铰接结构，使两侧的连接片2a均能够独立绕连接杆2b的中心轴线进行转动，同时在该连接杆2b的另一端通过同样的方式与另外两块连接片2a相铰接，形成一个由一根连接杆2b的两端两两对称铰接安装连接片2a的输送链单元。此时两个相邻连接片2a的抵靠部2ab之间形成同样呈三角形状用于收容存放作物的夹槽部2ac。所述输送链2由若干个相邻的输送链单元互相连结形成一种封闭的环形链状结构且环绕设置于导轨上。在所述导轨的端部位置固定安装有由电机驱动绕固定中心进行旋转的驱动链轮，所述驱动链轮沿圆周方向设置有多个用于与输送链2上的连接杆2b相配合的链齿和嵌槽。所述输送链2环绕包围于链轮的外侧，当链轮进行转动时，其一侧的链齿依次进入输送链2上相邻连接杆2b之间的间隙，相对一侧的链齿又依次与连接杆2b相脱离，如此持续运转，实现输送链2的持续回转同时输送链2上侧沿导轨方向向后端移动。

进行收割处理时，谷类作物在靠近根部处经首次切断后呈细长条形，由运送结构移动至输送链2上侧的前端处并以与连接杆2b大致平行的方向进行铺设放置，此时呈细长杆状的作物前后两端分别落入位于连接杆2b两侧对称的夹槽部2ac内并与两侧斜面相抵靠，较为稳定地跟随输送链2进行移动。在输送链2的中段位置靠侧方设置有能够绕固定中心进行旋转的圆盘形刀片4，当作物随输送链2移动至刀片4处时，刀片4对作物穗头和茎秆之间位置进行切割，使作物的穗头部和茎秆部实现分离；此时穗头部向刀片4一侧掉落由收割机侧面的喂入口进入收割机内并进行进一步的脱粒处理工作，而茎秆部将会跟随输送链2继续向后移动直至与输送链2分离掉落。所述刀片4的旋转中心靠近作物随输送链2的运动轨迹线，使得圆盘形刀片4对作物接触位置刀片4外沿的切线速度方向与作物的运动方向接近垂直，此时刀片4对作物茎秆的切割作用力也将与作物的移动轨迹方向相垂直，有效降低了作物在输送链2上发生晃动的程度，提升了切割处理效率。该结构的谷类作物输送处理系统对作物的茎秆部与穗头部进行切割分离后，只有穗头部主体进入收割机内部以全喂入式收割机方式进行脱粒，解决了常规全喂入式收割机茎秆部进入收割机后与穗头部一同进行脱粒时，设备消耗大量功率用于对茎秆部进行处理降低脱粒效率同时导致茎秆部破碎并与谷物颗粒混合在一起，出现后续对谷物和杂质分离难度加大的问题。

由于刚进行收割的作物中含有大量水分，其茎秆部具有较强的韧性，仅通过放置于输送链2上进行切割时，极易发生由于圆盘形刀片4在与茎秆部接触瞬间两者之间的相对作用力较大使茎秆在未切断的情况下即发生移动倾斜或是与输送链2分离脱落。为解决该问题，在输送链2的前段固定安装有一个用于将作物在切割过程中牢固夹持于输送链2上的压紧装置3。所述压紧装置3的上部包含有与机架1或是收割机的侧部相通过螺栓进行固定连接的固定基部6，下部包含有沿输送链2运动方向延伸并直接用于对作物施加作用力的引导抵靠件5。所述引导抵靠件5与固定基部6之间安装有导向件7和弹簧8，具体的，所述导向件7为一种连杆组件，所述连杆组件包含有与固定基部6相连接的上连杆段以及与引导抵靠件5相连接的下连杆段，两部分连杆段其中之一为中空结构，互相插接形成能够进行伸缩的连杆组件。在所述导向件7的外侧套接有一个螺旋弹簧8，所述螺旋弹簧8的两端部分别与所述上连杆段和下连杆段相固定连接。所述引导抵靠件5的截面方向呈一种倒置的U字形；引导抵靠件5靠输送链2一侧向下弯折或是固定安装片状板件并交错设置于输送链2的两侧连接片2a之间的中部，形成直接与作物接触并与输送链2交错设置对作物起到挤压固定作用的抵接部5a，所述抵接部5a靠前段还设置有导向斜面5aa，该结构输送链2和抵接部5a之间的间隙空间由前端向后逐渐缩小，令作物在跟随输送链2移动进入空间中时被逐步夹紧固定，工作过程平顺流畅。所述引导抵靠件5的另一侧也向下弯折延伸，形成一种介于刀片4与输送链2之间起到阻挡隔离作用的防护结构9，避免了工作中输送链2晃动时与刀片4接触损坏甚至是对周围人员造成伤害的情况的发生。由于无法精准控制铺设于输送链2上作物的厚薄程度，短时间大量的作物进入输送链2和压紧装置3之间时会出现运转不顺畅甚至是卡死的情况。此时引导抵靠件5便会沿导向件7的方向向上移动，扩大输送链2和压紧装置3的间距以保证作物顺畅通过；当输送量变小时，引导抵靠件5又会在弹簧8的作用力下向下移动复位至原位置以保证夹持的稳定性。作为优选，在所述固定基部6和引导抵靠件5之间沿输送链2运动方向设置有多个导向件7和弹簧8，进一步减小引导抵靠件5的晃动，同时能够在其中一个导向件7或是弹簧8损坏失效的情况下保证继续维持工作。

进一步对该谷类作物输送处理系统进行优选，在输送链2的内侧安装有用于保证输送链2稳定运转张紧装置10，该张紧装置10能够降低输送链2上作物的晃动以提升刀片4切割工作的效率并且有效降低输送链2运转时发出的噪音。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。