一种收割机的二层割刀装置的制作方法

本实用新型涉及一种收割机的二层割刀装置，属于农业机械技术领域。

背景技术：

农作物秸秆是一种宝贵的生物资源。事实证明，秸秆全量还田不仅可以改善土壤物理性状，提升土壤肥力，还可以降低因秸秆焚烧带来的环境污染，保护生态环境，对农业可持续发展具有极其重要的意义。

目前秸秆还田主要采用两种方式，一是在收割后采用秸秆粉碎机进行粉碎还田，二是采用收割机割台降到最低收割方式实现秸秆全量还田。采用第一种方式时，由于需要增加一遍秸秆粉碎作业程序，成本增加；采用第二种方式时，由于农作物秸秆全部喂入到收割机中，脱粒分离时秸秆量较大，增加了收割机工作负荷，收割损失及破碎较大，作业效率降低。

为满足秸秆全量还田的需求，收割机加装二层割刀成为了一种趋势。目前市场上中、小型联合收割机加装的比较多，但结构相对简单，使用过程中容易冲撞田埂，故障率相对较高。二层割刀的主要技术难点在于割刀的高度调节。

目前高度调节主要分为两种：第一种链条或丝杆调节的固定式调节，需要停车调节，且不方便，工作过程中如遇到较高障碍物无法调节割刀高度进行避让，造成冲撞，损坏结构。第二种为液压调节，这种调节方法解决了第一种调节方式的不足，但由于增加一套液压系统，收割过程中增加了驾驶员操作难度。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，提供一种随着地势变化自动调整二层割刀高度的装置。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：一种收割机的二层割刀装置，包括摆环箱、传动轴和设置于摆环箱上的二层割刀，所述摆环箱和传动轴均位于收割机的机架上，且传动轴位于摆环箱上方，传动轴和摆环箱上均设有一皮带轮，传动轴与摆环箱之间通过皮带传动连接，还包括地轮和悬挂臂，所述摆环箱和二层割刀均固定在悬挂臂下端，地轮转动连接在悬挂臂下端且位于二层割刀的两侧，悬挂臂上端铰接在机架上。

对上述技术方案的进一步设计为：所述传动轴的轴线与悬挂臂铰接点位于同一直线上。

该装置还包括动力输入轴和链轮，所述动力输入轴位于机架上，所述链轮设置于动力输出轴和传动轴上。

所述悬挂臂前方设有限位杆，所述限位杆固定在机架上。

所述机架前部设有割台割刀和拨禾轮。

所述地轮为宽幅橡胶轮胎。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型的装置在二层割刀两侧安装有地轮，可保障对农作物收割留茬高度一致，还能防止二层割刀撞到田埂，避免损坏，降低故障率。

2、本实用新型中二层割刀和地轮均设置于悬挂臂上，悬挂臂铰接在机架上，在作业过程中当遇到田埂时，二层割刀和地轮将以悬挂臂上铰接点为中心悬挂臂长度为半径向后作圆周运动，避免割刀撞到田埂；当收割倒伏田块时，需降低割台高度，在割台下降过程中，地轮受到向后的推力，割刀向后运动，避免二层割刀随割台下降从而导致的损坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为未采用二层割刀收割留茬高度图。

图3为采用本实用新型二层割刀装置收割留茬高度图。

上述附图中：

1、地轮，2、摆环箱，3、第一皮带轮，4、悬挂臂，5、动力输入轴，6、第一链轮，7、限位杆，8、第二链轮，9、传动轴，10、第二皮带轮，11、二层割刀，12、拨禾轮，13、割台割刀，14机架。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例

本实施例的收割机的二层割刀装置，其结构如图1所示，在收割机的机架14前部设有拨禾轮12和割台割刀13，上部设有传动轴9，下部设有二层割刀11，传动轴9由第二链轮8、中间轴、和第二皮带轮10组成，二层割刀11的高度低于割台割刀13，二层割刀11设置于摆环箱2上，摆环箱2外侧设有第一皮带轮3、第一、第二皮带轮通过皮带传动连接，机架14上还设有动力输入轴5，动力输入轴5上设有第一链轮6，第一、第二链轮通过链条传动连接。则本实施例的动力传递路线为动力输入轴5通过链传动传给传动轴9，传动轴9通过皮带传动传给摆环箱2，摆环箱2通过来回摆动带动二层割刀11进行收割。

二层割刀11两侧设有地轮1，二层割刀11、地轮1和摆环箱2均位于悬挂臂4上，摆环箱2和二层割刀11均固定在悬挂臂4下端，地轮1转动连接在悬挂臂4下端，两侧地轮之间形成圆柱形区域，二层割刀11位于该区域内部，悬挂臂4的上端铰接在机架14上，这样可使二层割刀11悬挂在机架14上，并可沿悬挂臂的铰接点做圆周运动，随着地形的变化，二层割刀可在地轮1和悬挂臂4的作用下根据地势的变化实时自动仿形、调整高度，且与地面的高度始终由地轮1决定，保持不变。由于二层割刀11与机架14的连接结构，决定了整个动力传动部件处于一个运动状态，所以本实施例中悬挂臂4的铰接点与传动轴9的轴线位于同一直线上，这样可使二层割刀11向后运动时传动轴9和摆环箱2之间的皮带轮中心距保持不变，实现了动力的稳定传递。

本实施例在悬挂臂4前方设有限位杆7，限位杆7固定在机架14上，可防止悬挂臂向机架前部的割台一侧摆动，造成二层割刀11与割台的碰撞。

为验证上述实施例装置的使用效果，进行如下三组试验。

试验一

选取两台同机型大型联合收割机，一台为安装二层割刀，一台安装上述实施例的二层割刀装置，采用本实施例装置的收割机中地轮1采用半径为20cm的宽幅橡胶轮胎，悬挂臂的长度为110cm， 两台机具采用的行走速度均为3km/h，具体实验数据条件如表1所示。

表1

两台收割机作业后的留茬高度如图2和图3所示，图2所示为未采用二层割刀装置的收割机，留茬高度为51cm；图3所示为采用上述实施例二层割刀装置的收割机，留茬高度为22cm。

试验二

选取试验一中采用二层割刀装置的收割机作业中的2个行程，对机具作业后留茬进行测量，在行程1和行程2左、中、右三处各取10个断面进行测量留茬高度，记录数据如表2。经计算得：行程1留茬高度平均值为23.07cm，行程2留茬高度平均值为22.83cm；行程1留茬高度标准差为2.87cm，行程2留茬高度差为2.03cm；行程1留茬高度稳定性为87.55%，行程2留茬高度稳定性为91.11%。

表2

试验三

本试验选取同机型大型联合收割机两台，一台采用现有技术中的二层割刀装置，一台采用上述实施例的二层割刀装置。试验作物千粒重为26g，秸秆高度为100cm，以亩产为600kg计算，收割机滚筒转速为800r/min，收割留茬高度要求控制在25cm以下。

试验计算损失率和破碎率，损失率试验方法：采用20cm*20cm的方框沿收割机行驶方向的垂直方向进行分段测量，分别在收割机抛幅内随机取3点和收割机抛幅外割幅内随机取2点，取5点平均值。破碎率试验方法：从收割机粮仓中随机抽取，破损数除以总数等于破碎率。表3为产量与损失籽粒数关系表。

表3

本实验结合损失率和破碎率的要求，选取几组收割速度进行对比分析：改进后的收割机各项性能指标均优于未改进的收割机，平均损失率降0.01%-0.62%，平均破碎率降0.01%-0.22%。抛幅内随机取3点分别编号为1、2、3；抛幅外割幅内随机取2点分别编号为4、5。试验结果如表4和表5所示，表4为采用现有技术中的二层割刀装置收割机的测量数据，表4为采用上述实施例二层割刀装置收割机的测量数据。

表4

表5

由上述试验可证明，基于地轮仿形的收割机二层割刀装置能实现收割留茬一致，平均留茬高度小于25cm，高度稳定性约为89%，满足秸秆全量还田的要求。

采用地轮仿形可避免二层割刀装置撞到田埂或其他障碍物，降低了作业故障率。

大型联合收割机采用二层割刀装置有效减少收割机喂入量，减轻脱粒分离负荷，减少油耗，增加效率，提升收割机作业质量，降低农业生产成本。

本实用新型的技术方案不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本实用新型要求保护的范围内。