一种玉米摘穗装置的制作方法

本发明涉及一种玉米摘穗装置，属于农业机械领域。

背景技术：

玉米摘穗装置作为玉米收获机械的核心部分，其主要功能是实现玉米果穗与茎秆的分离；虽然市场现有产品均可以实现这一功能，但是大部分产品在摘穗过程中对于玉米果穗的啃伤，果穗含杂率等技术参数难以保证。

随着农业技术的不断发展，对玉米收获机械的工作性能也提出了越来越高的要求，不仅要求工作过程中对玉米果穗啃伤率低、果穗含杂率低、籽粒损失少而且还要求及其工作节能减少不必要的能量损耗。

同时随着人们生活方式的改变，人们对于玉米食用方式更加多样，鲜食玉米以其丰富营养以及独特风味受到越来越多的人喜爱，但是对于高含水率鲜食玉米的收获出现了问题，使用传统玉米收获机械对于高含水率玉米损伤严重，难以应用，因此高含水率鲜食玉米实现低损甚至无损机械化收获被提上了日程。

技术实现要素：

本发明设计开发了一种玉米摘穗装置，能够对玉米果穗进行反向弯曲拉伸，并在摘穗过程中增加了对果穗的晃动，进一步提高摘穗效率以及节省工作动力。

本发明提供的技术方案为：

一种玉米摘穗装置，包括：

两个拉茎辊，其设置在摘穗装置的上部，并且二者转动方向相反，所述两个拉茎辊的后部设置有能够相互啮合的齿轮；

第一传动机构，其设置在所述齿轮的后方，带动所述齿轮同步旋转；

两个摘穗辊，其设置在所述两个拉茎辊的下方，并且转动方向相同，所述两个摘穗辊的一端设置有第二传动机构，其通过链条机构与所述第一传动机构保持同步；

其中，所述两个摘穗辊为偏心辊，能够在转动过程中产生摆动冲击作用。

优选的是，并且外部均设置有螺距相同的、螺旋方向相反的螺旋结构。

优选的是，所述两个摘穗辊并排设置，并且外部均设置有螺距相同、螺旋方向也相同的螺旋结构。

优选的是，所述两个拉茎辊的螺旋结构的末端连接有强拉段。

优选的是，所述强拉段的后部设置有挡片，能够防止玉米等杂物进入到后方。

优选的是，所述两个摘穗辊包括：

导锥段，其设置在所述两个摘穗辊的一端，为锥形，能够导入玉米茎秆；

摘穗段，其一端与所述导锥段的一端连接，并且设置有螺旋结构；

后轴段，其一端与所述摘穗段的另一端连接，直径小于所述摘穗段；

其中，所述导锥段与所述后轴段轴线同心，所述导锥段与所述摘穗段轴线不同心，存在偏移距离。

优选的是，所述摘穗段的轴心垂线与所述后轴段的轴心垂线平行并且旋转角相同，保证了所述两个摘穗辊在转动时不发生干涉。

优选的是，所述两个摘穗辊的导锥段下方设置有割刀，能够将刚进入的玉米茎秆割断。

优选的是，所述两个拉茎辊之间设置有间隙，其小于玉米茎秆的直径。

优选的是，所述第一传动机构包括第一链轮和第二链轮，二者平行设置在其中一个拉茎辊的齿轮后方；所述第二传动机构包括第三链轮和第四链轮，二者分别设置在所述两个摘穗辊的一端；其中所述第一链轮通过第一链条与所述第三链轮连接，所述第二链轮通过所述第二链条与所述第四链轮连接。

本发明所述的有益效果：

1)本发明在对果穗进行反向弯曲拉伸摘穗的基础上增加了对果穗的摆动和冲击，提高了摘穗的成功率的同时进一步减少了需要的摘穗拉伸力，进而减少了玉米茎秆受力，因此降低了玉米茎秆为了获得足够拉茎力而受到的拉茎辊的挤压力，减少了对玉米茎秆的破坏，避免茎秆在摘穗过程中断裂造成摘穗失败以及果穗含杂率高；

2)采用四辊结构实现玉米的反向弯曲拉伸摘穗方式较之前的实现结构拉茎更为可靠，且使用拉茎辊作为提升输送玉米茎秆的方式，对玉米茎秆作用力位置不断变化，避免始终作用一点造成茎秆断裂；传统结构拉茎结构与摘穗结构呈角度配置，实现两者同步运动的传动结构复杂，本发明四辊平行配置，降低了传动结构的复杂程度。

3)由于玉米茎秆的上细下粗结构，拉茎辊工作时，随着玉米茎秆在拉茎辊上方拉出，拉茎辊对玉米茎秆的挤压力增大，可以在玉米果穗未接触到摘穗辊时快速上拉茎秆，当果穗接触摘穗辊进行摘穗时可以使拉茎辊尽可能的夹持住玉米果穗上部茎秆上强度最大的位置，避免茎秆断裂造成摘穗失败；

4)摘穗成功后拉茎辊继续挤压向上拉伸玉米茎秆，因玉米茎秆直径不均匀分布，所以拉茎辊可以对茎秆穗下部分进行压碎丝化，便于后续的秸秆切碎还田或者压块处理；

5)本发明拉茎辊上的强拉段与拉茎辊可以分离，在强拉段磨损后便于更换；

附图说明

图1为本发明所述的玉米摘穗装置的结构示意图。

图2为本发明所述的拉茎辊110a的装配结构示意图。

图3为本发明所述的拉茎辊110b的装配结构示意图。

图4为本发明所述的摘穗辊510a的结构示意图

图5为本发明所述的摘穗辊的工作示意图示图。

图6为本发明所述的摘穗辊的安装位置示意图。

图7为本发明所述的玉米摘穗装置的工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-7所示，本发明提供一种玉米摘穗装置，包括拉茎辊110a、110b、摘穗辊510a、510b、第一链轮210、第二链轮220、第一链条310、第二链条320、第三链轮410、第四链轮420。

拉茎辊110a和110b并排设置在摘穗装置的上方，摘穗辊510a和510b并排设置在拉茎辊110a和110b的下方，在摘穗辊510a和510b的下方设置有割刀，位于摘穗辊摘穗辊510a和510b导锥段510a-1的正下方，与摘穗辊摘穗辊510a和510b在竖直方向上有一定的距离。

两个摘穗辊510a和510b设置在两个拉茎辊110a和110b的一侧，拉茎辊110a和110b的工作长度与摘穗辊510a和510b的工作长度相等；在拉茎辊110a和110b上均设置有螺旋结构，通过焊接将螺旋条焊在其上，拉茎辊110a和110b的螺距相同，但是螺旋方向相反，并且旋转方向也相反。

在拉茎辊110a和110b螺旋结构的末端连接强拉段130连接，强拉段130与拉茎辊110a和110b可分离，便于磨损后更换。在强拉段130的后方，设置有挡片140，挡片140的作用是防止玉米茎秆等杂物进入后方传动部分。

齿轮120a和120b设置在挡片后方的轴上，拉茎辊110a和110b通过齿轮120a和120b的配合传递动力以及保证同步。

在拉茎辊110a的齿轮120a后方设置有第一传动机构，能够带动齿轮120a和120b同步旋转，包括第一链轮210和第二链轮220；在两个摘穗辊510a和510b的一端设置有第二传动了机构，包括第三链轮410和第四链轮；其中，第一链轮210通过第一链条链条310与第三链轮410连接，第二链轮220通过第二链条320与第四链轮连接，两个拉茎辊110a和110b分别通过第一链条310和第二链条320与摘穗辊510a和510b之间传递动力以及保持同步；通过上述的传动结构可以保证拉茎辊110a和110b与摘穗辊510a和510b之间以一定传动比运转，进而保证了工作过程中进入其中的玉米植株在摘穗辊和拉茎辊上同步向后输送并进行摘穗。

摘穗辊510a和510b的下方设置有割刀，其作用是将刚刚进入摘穗的玉米茎秆切断，以实现玉米植株与根部分离，进而实现拉茎摘穗。拉茎辊110a和110b成对配置使用；拉茎辊110a和110b之间有间隙，间隙的大小小于玉米茎秆的直径；拉茎辊110a和110b工作时相背转动(如图6中箭头所示方向)。

在拉茎辊110a和110b上焊接有螺旋条，其中拉茎辊110a和110b螺旋螺距相同但是螺旋方向相反，拉茎辊110a和110b之间通过相互啮合的齿轮120a和120b传递动力，其中齿轮轮120a和120b的传动比为1，保证了两个拉茎辊的同步转动；上述配置方式保证了玉米茎秆进入拉茎辊110a和110b之间后，拉茎辊110a和110b同时通过螺旋结构向后输送茎秆，实现连续喂入并且避免堵塞。

强拉段130通过键连接安装在拉茎辊110a和110b上；在紧靠强拉130段后方安装有挡片140，挡片140的作用是防止玉米茎秆等杂物进入后方传动部分；齿轮120a和120b通过键连接在轴上，第一链轮210和第二链轮220通过键连接在拉茎辊110a的轴上；第一轴承150和第二轴承160呈一定距离安装，以产生支撑力矩用以平衡拉茎辊受力f时产生的力矩。

如图1和图4所示，摘穗辊510a和510b成对配置，摘穗辊510a和510b同方向转动，转动方向如图6中箭头所指，摘穗辊510a和510b同步转动；摘穗辊510a和510b为偏心辊子，以摘穗辊510a为例，包括：导锥段510a-1，摘穗段510a-2以及后轴段510a-3，导锥段510a-1设置在摘穗辊510a-1为锥形，能够导入玉米茎秆；摘穗段510a-2的一端与导锥段510a-1的一端连接，并且设置有螺旋结构；后轴段510a-3的一端与所述摘穗段510a-2的另一端连接，直径小于所述摘穗段；

其中导锥段510a-1和后轴段510a-3轴线同心，与摘穗段510a-2轴线不同心，偏移距离为δ，其中摘穗辊510a与摘穗辊510b的结构完全相同(包括螺旋旋向也相同)。

摘穗辊510a与摘穗辊510b同步转动，并且有初始安装位置，如图5所示，安装初始时保证安装角δ和δ’相等，如图5中所示的摘穗辊510a-2的轴心与510a-3的轴心的垂线和摘穗辊510b的摘穗段与后轴段的轴心垂线平行且旋转角相同(即δ＝δ’)，保证两个偏心辊在同步同方向转动中部发生干涉，上述安装与传动方式是为了保证摘穗辊510a和510b偏心的特殊结构在工作时，使得摘穗辊摘穗段的外表面上任何一点在绕导锥段轴线做圆周运动的同时，对处于两摘穗辊之间的玉米茎秆产生摆动作用。

这种工作方式的目的是使得摘穗辊510a与摘穗辊510b接触到进入其中玉米植株的果穗时对果穗有一个摆动并下拉冲击的同时，通过摘穗辊510a与摘穗辊510b上的螺旋结构向后输送茎秆和果穗，实现与拉茎辊110a和110b输送茎秆同步，提高摘穗成功率的同时进一步降低动力消耗，同时输送作用还能避免摘穗辊510a与摘穗辊510b堵塞。

结合图6说明本摘穗装置的工作过程；工作时，玉米茎秆由前方输送拨禾轮部分送入到两个拉茎辊和两个摘穗辊前方，然后由两个拉茎辊的导锥部分与两个摘穗辊的导锥部分将玉米茎秆送入拉茎辊110a、110b以及摘穗辊510a和510b中；与此同时，割刀将玉米植株切断实现茎秆与根部分离，然后拉茎辊110a和110b捕获到玉米茎秆将玉米茎秆上拉的同时向后输送，同时摘穗辊510a和510b也将玉米茎秆与拉茎辊110a和110b同步向后输送，因两个摘穗辊之间的间隙较大，玉米茎秆可以随拉茎辊拉茎上升，进而玉米果穗与摘穗辊之间的距离减小直至两者相接触，然后拉茎辊继续上拉茎秆，玉米果穗被两个摘穗辊阻挡，摘穗辊510a和510b在旋转过程中由于其偏心结构会使与其接触的玉米果穗不断左右摆动，并且向下冲击果穗辅助摘穗；同时还会向后输送茎秆和果穗，与拉茎辊保持同步，避免在堵塞，最终实现摘穗。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。