一种脱粒直径可调的脱粒滚筒及联合收割机的制作方法

本发明涉及联合收割机上的谷物脱粒分离装置技术领域，具体的讲是脱粒直径可调的脱粒滚筒。

背景技术

脱粒滚筒是联合收获机械的重要部件，工作过程中与凹板筛配合，起到将籽粒与茎杆分离的作用。其中脱粒滚筒的脱粒元件线速度、脱粒间隙对谷物脱粒质量影响较大，在实际收获过程中，由于不同品种、不同含水率、同一地区不同成熟度的谷物，其籽粒与粒柄的连接力均不相同，因此脱粒滚筒的单一脱粒元件线速度、脱粒间隙产生的脱粒效果是不理想的，而改变滚筒的脱粒直径可有效的同时改变脱粒元件线速度和脱粒间隙；现有的改变脱粒滚筒直径的方式为在支撑幅盘及脱粒齿杆连接座上制作不同位置的螺纹孔，通过螺栓调节脱粒齿杆连接座与支撑幅盘的相对位置来调节脱粒滚筒直径，如盛永和发明的脱粒滚筒(cn201310018906.1)在支撑幅盘及脱粒齿杆下方的连接块设有调节孔，两者通过螺栓螺母拧死，当需要调节脱粒滚筒直径时，需拧松螺栓螺母并抽出螺栓，移动连接块在支撑幅盘上的位置来调节脱离滚筒直径，此种方法需要调节每根脱粒齿杆下方的连接块，且一个脱粒齿杆下方的几个连接块需要同时调节固定，操作复杂、耗时费力。

技术实现要素：

为解决现有联合收获机脱粒滚筒直径调节繁琐困难，在收获不同地域、品种谷物时，脱粒间隙、脱粒元件线速度单一，不能满足各谷物的最佳收获条件，导致联合收获机脱粒功能适应性差、作业性能不稳定等问题，提供可方便、快捷的无级调节脱粒滚筒直径的脱粒滚筒，使联合收获机在收获不同品种谷物时可根据实际情况调节脱粒直径，提高其收获适应性、作业稳定性，并挺高谷物的脱粒质量，减少谷物的总损失率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种脱粒直径可调的脱粒滚筒，其特征在于，包括脱粒滚筒、直径调节装置、传动装置、自锁装置，

所述脱粒滚筒包括滚筒轴，沿喂入方向由前至后依次装在滚筒轴上的喂入轮、前支撑幅盘、后支撑幅盘，安装在前支撑幅盘、后支撑幅盘上的脱粒齿杆；

所述直径调节装置包括等速螺线盘、卡爪连杆，两个所述等速螺线盘装在滚筒轴上，分别位于前支撑幅盘、后支撑幅盘内侧，能够随前支撑幅盘、后支撑幅盘一起旋转；所述等速螺线盘的盘面上设有平面螺纹，数个所述卡爪连杆的一端均设有螺纹、且与等速螺线盘的平面螺纹啮合，另一端与脱粒齿杆连接；

所述传动装置主要包括装于后支撑幅盘的内外两侧的第一行星齿轮组、第二行星齿轮组，装于前支撑幅盘内侧的齿轮，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组的太阳轮及齿轮均装在滚筒轴上，且第一行星齿轮组的太阳轮、齿轮均与等速螺线盘通过花键套连接，第一行星齿轮组的太阳轮与齿轮之间通过连接套筒连接，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组的行星轮通过贯穿后支撑幅盘的连接轴连接；

所述自锁装置包括能够随滚筒轴一同旋转的棘轮机构、棘轮解锁装置以及调节盘，棘轮解锁装置能够拨开棘爪，所述棘轮机构的棘轮、调节盘均通过平键套与第二行星齿轮组的太阳轮连接。

所述花键套、连接套筒、平键套均与滚筒轴同心并套在滚筒轴上。

进一步地，所述棘轮机构包括棘轮、棘爪、自锁弹簧，所述棘轮安装在后支撑幅盘的外侧，棘爪设置在棘轮两侧，棘爪与棘轮相互啮合，自锁弹簧一端固定、另一端与棘爪连接；

所述棘轮解锁装置包括调节杆、自锁盘，所述自锁盘位于调节盘外侧、并通过螺栓与滚筒轴固定，所述调节盘上设有径向的直线槽口，自锁盘上设有弧形槽口，所述直线槽口与弧形槽口具有重叠点，所述调节杆位于直线槽口与弧形槽口的重叠点处、并贯穿调节盘和自锁盘，调节杆一端与棘爪接触，当自锁盘旋转时，直线槽口与弧形槽口能够共同驱动调节杆拨开棘爪。

进一步地，所述等速螺线盘直径为150～160mm，所述等速螺线盘的盘面上设有平面螺纹为阿基米德螺线。

进一步地，所述直径调节装置还包括限位盘，两个所述限位盘装在滚筒轴上、且分别位于前支撑幅盘和后支撑幅盘的内侧。

进一步地，所述限位盘上均匀设有多个工型槽口，所述卡爪连杆贯穿所述工型槽口，且卡爪连杆两侧为工型导轨结构。

进一步地，所述连接轴与限位盘和/或后支撑幅盘之间设有轴承。

进一步地，所述脱粒滚筒还包括安装在脱粒齿杆下方的脱粒齿杆加强栅，所述脱粒齿杆加强栅与两侧卡爪连杆、脱粒齿杆之间均通过焊接固定。

进一步地，还包括防尘板，所述防尘板固定在后支撑幅盘后方，所述防尘板两侧以及防尘板与调节盘之间均设有保护罩。

进一步地，所述棘轮机构包括内棘轮、棘爪，所述内棘轮安装在后支撑幅盘的外侧，棘爪设置在内棘轮内侧，棘爪与内棘轮相互啮合；所述内棘轮外侧安装调节扶手；所述棘轮解锁装置包括自锁轮、锁死螺栓，所述自锁轮位于内棘轮外侧，套在滚筒轴上并通过锁死螺栓与滚筒轴固定，棘爪固定在所述自锁轮端面上。

一种联合收割机，装有所述脱粒直径可调的脱粒滚筒。

本发明所述的脱粒直径可调的滚筒，在脱粒过程中直径调节装置、传动装置、自锁装置均在滚筒轴的带动下随脱粒滚筒一起旋转，当需要调整脱粒滚筒的直径时，停机后首先调节自锁盘使调节杆弹开棘爪，之后通过调节盘扶手转动调节盘，调节盘通过平键套带动棘轮和后支撑幅盘外侧的太阳轮及行星轮组转动，后支撑幅盘外侧的行星轮通过连接轴带动与后支撑幅盘内侧的行星轮转动，此行星轮带动后支撑幅盘内侧的太阳轮转动，此太阳轮通过花键套及连接套筒分别带动位于后支撑幅盘内侧的等速螺线盘和前支撑幅盘内侧的太阳轮转动，一对太阳轮通过花键套分别带动一对等速螺线盘转动，等速螺线盘转动即可带动卡爪连杆沿限位盘槽口，即脱粒滚筒径向，往复移动，从而实现脱粒滚筒直径的调节。同时通过自锁装置内的二级自锁机构保证脱粒滚筒的作业稳定性。

本发明的有益效果是：

本发明中，调节滚筒脱粒直径的调节方式方便快捷，停机后只需转动调节盘上的调节扶手，即可实现滚筒脱粒直径的调节，不需要对每根脱粒齿杆进行拆卸，比传统的滚筒脱粒直径有级调节方式更加灵活，当联合收获机在田间作业时可根据谷物实际情况提前对脱粒滚筒直径进行无级调节，使脱粒元件线速度与脱粒间隙达到合适值，极大提高联合收获机的适应性和收获效率。

自锁装置中的棘轮与棘爪形成一级单方向自锁，即在脱粒滚筒转动过程中转速越快，锁死越有效，同时调节盘、调节杆与自锁盘相互配合形成二级自锁，即脱粒滚筒停止转动后，调节自锁盘使调节杆弹开棘爪，然后通过调节盘调节脱粒直径，自锁装置采用二级自锁方式，可有效保证脱粒滚筒直径调节后的自锁性能，从而保证脱粒滚筒的作业稳定性。

通过有效控制滚筒的脱粒直径，提高了物料的输送通过能力，避免了物料的堵塞；同时将传动装置与直径调节装置以滚筒轴为轴心安装固定，将自锁装置安装在脱粒滚筒尾部，有效保证了脱粒滚筒的动平衡稳定性，不会发生因增加调节设备而引起的滚筒动平衡不稳定等问题。

本发明中，将脱粒滚筒各部分进行模块化分割，各部件之间的连接关系均可通过可拆卸式连接，如直径调节装置、传动装置、自锁装置和脱粒滚筒之间的连接均可为可拆卸式连接；且直径调节装置、传动装置、自锁装置和各自的零部件还可以为可拆卸式连接；使得本产品的各部件可相互独立设计、生产、运输、维修和更换，其组装、拆卸方式简单、且易操作，且组装和拆卸的时间均较少，大大节约了各部件的生产成本和使用成本。

附图说明

图1是脱粒直径可调的脱粒滚筒结构示意图。

图2是脱粒直径可调的脱粒滚筒结构剖视图。

图3是直径调节装置与传动装置的主视图。

图4是后支撑幅盘两侧传动装置与直径调节装置装配关系剖视图。

图5是传动装置与自锁装置装配关系剖视图。

图6是传动装置、直径调节装置、自锁装置整体装配关系剖视图。

图7是自锁装置第一种实施方式的结构图。

图8是自锁装置第一种实施方式与行星轮组的装配图。

图9是脱粒齿杆与脱粒齿杆加强栅的装配图。

图10是自锁装置第二种实施方式的结构图。

图11是自锁装置第二种实施方式的剖面图。

图中，

101.喂入轮，102.前支撑幅盘，103.后支撑幅盘，104.脱粒齿杆，105.脱粒齿杆加强栅，106.滚筒轴，201.等速螺线盘，202.卡爪连杆，203.限位盘，204.防尘罩，301.太阳轮，302.行星轮，303.花键套，304.连接套筒，305平键套，306.连接轴，307-齿轮，401.防尘板，402.棘轮，403.棘爪，404.自锁弹簧，405.调节杆，406.调节盘，407.自锁盘，408.调节扶手，409.内棘轮，410.自锁轮，411.锁死螺栓。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1～2所示，本发明所述的脱粒直径可调的脱粒滚筒，包括脱粒滚筒、直径调节装置、传动装置、自锁装置，直径调节装置位于脱粒滚筒内部，分别安装在脱粒滚筒两端的支撑幅盘内侧且相互对称，自锁装置位于脱离滚筒尾部，安装在脱粒滚筒后支撑幅盘103外侧。

所述脱粒滚筒包括滚筒轴106，沿喂入方向由前至后依次装在滚筒轴106上的喂入轮101、前支撑幅盘102、后支撑幅盘103，安装在前支撑幅盘102、后支撑幅盘103上的脱粒齿杆104，脱粒齿杆104下方焊接脱粒齿杆加强栅105。

如图3、图4所示，所述直径调节装置包括等速螺线盘201、卡爪连杆202、限位盘203。两个所述限位盘203装在滚筒轴106上、且分别位于前支撑幅盘102和后支撑幅盘103的内侧。所述等速螺线盘201的盘面上设有平面螺纹，所述等速螺线盘201直径为150～160mm，所述等速螺线盘201的盘面上设有平面螺纹为阿基米德螺线。两个所述等速螺线盘201装在滚筒轴106上，分别位于前支撑幅盘102、后支撑幅盘103内侧，并位于限位盘203内侧，能够随前支撑幅盘102、后支撑幅盘103一起旋转。所述限位盘203上均匀设有多个工型槽口，所述卡爪连杆202贯穿所述工型槽口，且卡爪连杆202两侧为工型导轨结构，数个所述卡爪连杆202贯穿限位盘203，卡爪连杆202与限位盘203的工型槽口形成配合的导轨结构。数个所述卡爪连杆202一端均设有螺纹、且与等速螺线盘201的平面螺纹啮合，另一端与脱粒齿杆104连接。

直径调节装置的具体安装方式为：卡爪连杆202紧贴支撑幅盘，卡爪连杆202具有螺纹凹槽一侧面向脱粒滚筒内侧，等速螺线盘201通过螺纹凹槽与卡爪连杆202啮合；太阳轮301与等速螺线盘201同轴，两者之间通过花键套303连接，卡爪连杆202最外侧与脱粒齿杆104及脱粒齿杆加强栅405通过焊接固定。

所述传动装置主要包括装于后支撑幅盘103的内外两侧的第一行星齿轮组、第二行星齿轮组，装于前支撑幅盘102内侧的齿轮307，所述行星齿轮组中的太阳轮301均配有3个行星轮302，如图3所示。第一行星齿轮组、第二行星齿轮组的太阳轮301及齿轮307均装在滚筒轴106上，且第一行星齿轮组的太阳轮301、齿轮307均与等速螺线盘201通过花键套304连接，第一行星齿轮组的太阳轮301与齿轮307之间通过连接套筒304连接，第一行星齿轮组、第二行星齿轮组的行星轮302通过贯穿后支撑幅盘103的连接轴306连接，如图4所示，两组行星齿轮组中的行星轮302通过连接轴306连接传递转矩。所述连接轴306与限位盘203和/或后支撑幅盘103之间设有轴承。

所述自锁装置包括能够随滚筒轴一同旋转的棘轮机构、棘轮解锁装置以及调节盘406，棘轮解锁装置能够拨开棘爪403，所述棘轮机构的棘轮、调节盘406均通过平键套305与第二行星齿轮组的太阳轮301连接。

图5-图7所示为，所述自锁装置的第一种实施方式，所述棘轮机构包括棘轮402、棘爪403、自锁弹簧404，所述棘轮402安装在后支撑幅盘103的外侧，棘爪403设置在棘轮402两侧，棘爪403与棘轮402相互啮合，自锁弹簧404一端固定、另一端与棘爪403连接，自锁弹簧404将棘爪403拉紧。所述棘轮解锁装置包括调节杆405、自锁盘407，自锁盘407上安装有调节扶手408、所述自锁盘407位于调节盘406外侧、并通过螺栓与滚筒轴106固定，所述调节盘406上设有径向的直线槽口，自锁盘407上设有弧形槽口，所述直线槽口与弧形槽口具有重叠点，所述调节杆405位于直线槽口与弧形槽口的重叠点处、并贯穿调节盘406和自锁盘407。所述调节杆405为一对螺栓，两调节杆405一端可分别与两棘爪403接触，另一端在自锁盘407外侧通过螺母拧死。自锁盘407与调节盘406相互配合对调节杆405进行二级锁死。在滚筒单方向转动过程中，棘爪403对棘轮402进行一级锁死。当自锁盘407旋转时，直线槽口与弧形槽口能够共同驱动调节杆405，转动自锁盘407可使调节杆405沿调节盘406的直线槽口往复运动，移动调节杆405可拨开棘爪403，使棘爪403与棘轮402分开解除锁死模式。

调节盘406内侧设有保护罩，与防尘板401后方的保护罩相互配合保障里面棘轮402、棘爪403、调节杆405的正常工作，调节盘406外圈为调节扶手。

转动调节盘406即可带动棘轮402和太阳轮301同时转动；位于前支撑幅盘102内侧的齿轮307、第一行星齿轮组的太阳轮301之间通过连接套筒304传递转矩，调节盘406通过传动装置即可带动直径调节装置运转。

图6所示，所述防尘板401固定在后支撑幅盘103后方，与后支撑幅盘103通过螺栓连接。如图7～8所示，所述棘轮402安装在防尘板401后方，位于棘轮402和太阳轮301之间，防尘板401两侧设有保护罩。两个棘爪403位于防尘板401的保护罩内、相互对称。

如图9所示，脱粒齿杆加强栅105位于脱粒齿杆104下方，脱粒齿杆104与两侧卡爪连杆202之间通过焊接固定，脱粒齿杆加强栅105与两侧卡爪连杆202之间同样通过焊接固定，同时脱粒齿杆104与脱粒齿杆加强栅105之间通过焊接固定。

所述脱粒直径可调的脱粒滚筒具体工作过程为：当联合收获机收获过程中根据不同情况需要调整脱粒滚筒的直径时，首先调节自锁盘407使调节杆405弹开棘爪403，之后通过调节盘扶手转动调节盘406，调节盘406通过平键套305带动棘轮402和后支撑幅盘103外侧第二行星齿轮组的太阳轮301及行星轮302转动，第二行星齿轮组的行星轮302通过连接轴306带动与后支撑幅盘103内侧的第一行星齿轮组的行星轮302转动，此行星轮302带动第一行星齿轮组的太阳轮301转动，此第一行星齿轮组的太阳轮301通过花键套303及连接套筒306分别带动位于后支撑幅盘103内侧的等速螺线盘201和前支撑幅盘102内侧的齿轮307转动，齿轮307通过花键套303带动位于前支撑幅盘102处的等速螺线盘201转动，等速螺线盘201转动即可带动卡爪连杆202沿限位盘203的工型槽口，在脱粒滚筒径向往复移动，从而实现脱粒滚筒直径的调节。当脱粒直径调节后需要锁定滚筒脱粒直径时，自锁装置中的棘轮402与棘爪403可形成一级单方向自锁，即在脱粒滚筒转动过程中转速越快，锁死越有效。调节盘406、调节杆405与自锁盘407相互配合形成二级自锁，即当需要再次调节脱粒直径时，脱粒滚筒停止转动后，调节自锁盘407使调节杆405弹开棘爪403，然后通过调节盘406调节脱粒直径，自锁装置采用二级自锁方式，可有效保证脱粒滚筒直径调节后的自锁性能，从而保证脱粒滚筒的作业稳定性。

图10、图11所示为所述自锁装置的第二种实施方式，所述内棘轮409安装在后支撑幅盘103的外侧，内棘轮409中心设有键槽，并与平键套305连接，所述棘爪403位于内棘轮409内侧，安装在自锁轮410两侧，所述自锁轮410位于内棘轮409外侧，套在滚筒轴106上并通过锁死螺栓411与滚筒轴106固定，自锁轮410锁死后，自锁轮410上的棘爪403即可锁死内棘轮409，调节装置在滚筒单方向转动过程中即可有效锁死，当需要调节滚筒直径时，松开自锁螺栓411，内棘轮409和自锁轮410即可转动，以此调节滚筒直径。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。