专利名称：一种脱粒装置及具有该装置的联合收割机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种农业收获机械，特别是一种脱粒装置及具有该装置的联合收割 机。
背景技术：
水稻和小麦是我国的主要粮食作物，在粮食生产中占有举足轻重的地位。目前，小 麦的机械化收获达到82%以上，而水稻机械化收获仅为40%左右，机械化水平在三大粮食 生产中处于中下等。纵轴流式联合收割机自20世纪80年代在北美发展起来后，目前已在许多国家得 到应用。我国在本世纪初开展了这方面的研究，并开发成功了单纵轴流联合收割机，形成小
批量生产。目前国内水稻联合收割机大都采用横向布置的轴流滚筒脱粒分离装置，这种布 置方式结构紧凑，在喂入量较小时作业性能较好，但由于脱粒滚筒横向布置，受到整机宽 度的限制，脱粒滚筒不能太长，脱粒和分离能力也受到限制。因此，在喂入量稍大时夹带 损失会增大；对潮湿作物和一些难脱作物适应性较差；脱出分离物在清选筛上分布不均 勻，在喂入量较大时清选效果较差，收获速度稍快时还会出现跑粮现象，一般只适合喂入量 较小的中小型联合收割机。随着水稻、小麦等粮食作物的单产增高、粮食价格和劳动力价 格上涨，对联合收割机的动力、工作性能、作业效率、可靠性等要求也越来越高。专利号为 “ZL02255589. 7”，名称为“联合收割机的脱粒装置”的中国实用新型专利申请，公开了一种 在具有脱粒齿的滚筒上设置导料板并通过调节装置调节导料板的角度，来控制作物的轴向 运动速度，从而根据作物的不同及相同作物成熟度的不同，实现籽粒与秸秆的分离，但该装 置的导料板调节较复杂，难于精确控制作物的轴向运动速度，从而无法达到籽粒与秸秆的 完全分离；申请号为“200710185152. 3”，名称为“脱粒装置”的中国发明专利申请，公开了 一种联合收割机的脱粒装置，该装置改进了将向收割谷秆的根部侧流下的谷粒向脱粒滚筒 进行引导的引导板，具有较好的脱粒效果，但是该装置的纵向尺寸较大，结构校复杂，且对 潮湿难脱的作物及喂入量较大时的脱粒效果均不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适合喂入量大和潮湿难脱的作物的脱粒 装置，且整机长度较小，喂入均勻顺畅、结构简单。为了实现上述目的，本发明提供了一种联合收割机上的脱粒装置，包括机架及设 置在所述机架上的喂入机构、脱粒机构及导向机构，所述喂入机构与所述脱粒机构连接，所 述导向机构与所述脱粒机构相适配，其中，所述脱粒机构采用纵向双轴流脱粒方式，包括对 称设置的左、右两个滚筒体和与所述左、右滚筒体适配的凹板筛，所述左、右滚筒体水平放 置并沿所述联合收割机纵向布置。上述的脱粒装置，其中，所述滚筒体采用杆齿式滚筒结构，所述滚筒体包括幅盘和多排齿杆，所述齿杆上均勻排列多个杆齿，所述齿杆两端固定在所述幅盘上，所述左滚筒体 的齿杆与所述右滚筒体的齿杆交错布置。上述的脱粒装置，其中，所述左滚筒体与所述右滚筒体反向旋转。上述的脱粒装置，其中，所述凹板筛为栅格筛结构，所述栅格筛形成分别与所述 左、右滚筒体适配的两个独立的脱粒室，所述脱粒室前端设置有用于与所述喂入机构连接 的连接口，所述脱粒室后端设置有排草口。上述的脱粒装置，其中，所述喂入机构为左、右滚筒喂入头，所述左、右滚筒喂入头 与所述滚筒体连接，所述左、右滚筒喂入头包括圆锥头和多个叶片，所述叶片均勻安装在所 述圆锥头上，所述叶片的叶面与所述圆锥头的轴线具有一夹角。 上述的脱粒装置，其中，所述叶片的外缘为锯齿状。上述的脱粒装置，其中，所述喂入机构还包括凹板喂入部件，所述凹板喂入部件设 置在所述左、右滚筒喂入头的下方，所述凹板喂入部件包括凹板底板及设置在所述凹板底 板上的导向器。上述的脱粒装置，其中，所述导向器为中间锥形导向器，以分流所输送的物料，所 述中间锥形导向器包括左右对称的圆锥面切体，所述圆锥面切体包括一个大圆锥面切体和 一个小圆锥面切体，所述大圆锥面切体位于所述凹板底板的中间位置，所述小圆锥面切体 位于所述凹板底板的边缘，所述大圆锥面切体与所述小圆锥面切体平滑过渡连接，所述大 圆锥面切体和所述小圆锥面切体的半径均由前向后渐次减小。上述的脱粒装置，其中，所述导向机构包括与所述左、右滚筒体适配的左、右滚筒 盖及分别设置在所述左、右滚筒盖上的多条螺旋导向板，所述螺旋导向板内径与所述凹板 筛相同。为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种联合收割机，包括底盘及设置在 所述底盘上的操纵驾驶台、行走驱动机构、收割台、过桥、脱粒装置及清选装置，所述收割台 设置在所述底盘前端，所述脱粒装置位于所述底盘上方，所述过桥连接所述收割台及所述 脱粒装置，所述清选装置位于所述脱粒装置下方，所述脱粒装置包括机架及设置在所述机 架上的喂入机构、脱粒机构及导向机构，所述喂入机构与所述脱粒机构连接，所述导向机构 与所述脱粒机构相适配，其中，所述脱粒机构采用纵向双轴流脱粒方式，包括对称设置的 左、右两个滚筒体和与所述左、右滚筒体适配的凹板筛，所述左、右滚筒体水平放置并沿所 述联合收割机纵向布置。本发明的技术效果在于1、采用双滚筒脱粒，提高喂入能力、脱粒能力和分离能力，可在提高喂入量的同时 减少堵塞。2、采用锯齿板式滚筒喂入头，可在滚筒喂入头部和滚筒前端脱出较多谷粒，减小 滚筒中后部的脱粒压力，且结构简单、制造方便、工艺性好、成本低。3、采用杆齿式脱粒滚筒体，适用于水稻、小麦、大豆、油菜等多种作物的脱粒，适应 性强，且结构简单、制造方便、工艺性好、成本低。4、滚筒前端配置刀片，可切短秸秆，防止物料打结。5、凹板喂入段采用锥形导向器，可有效分离喂入物料，提高喂入脱粒的顺畅性，减 少堵塞。
6、滚筒盖采用由中间向两边开合的左右对称的两个滚筒盖，便于进行装配和维修。
(下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图l本发明的联合收割机结构示意 图2本发明的脱粒装置结构框 图3本发明一实施例的脱粒装置立体结构示意 图4本发明一实施例的脱粒装置结构示意 图5图4的左视 图6本发明一实施例的滚筒体结构示意 图7图6的左视 图8本发明一实施例的杆齿结构示意 图9本发明一实施例的凹板筛结构示意 图lo本发明一实施例的右滚筒喂入头结构示意 图11本发明一实施例的右滚筒体与右滚筒喂入头整体结构示意 图12本发明一实施例的凹板喂入部件结构示意 图13本发明一实施例的左滚筒盖结构示意 图14图13的A向视 图15本发明一实施例的滚筒盖工作状态示意图。
其中，附图标记
1 脱粒装置1222 导向器
1] 机架1223圆锥面切体
12 喂入机构1224 小圆锥面切体
120 右滚筒喂入头13 脱粒机构
121 左滚筒喂入头 35131 左滚筒体
121 1 圆锥斗<1310 左脱粒室
12111 键槽1311 滚筒轴
12112轮穀1312键
1212 n十片132 右滚筒体
1213 叶!‘401320右脱粒室
1214 锯齿133 ，]板筛
122 ]板喂入部件1331 连接口
1221 ]板底板1332 排草口
1333 ]板架142 右滚筒盖
1334 筛条143 螺旋导向板
1335 钢丝[5144 加强条
134 鬲盘145盖板
135 L杆146连接端
136杆齿1361弯折段1362平直段 20137弓齿138刀片14 导向机构141左滚筒盖
147扣合端
2底盘 3操纵驾驶台 4行走驱动机构 5收割台
6过桥 7清选装置
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述参见图1及图2，图1为本发明的联合收割机结构示意图，图2为本发明的脱粒装 置结构框图。本发明的联合收割机，包括底盘2及设置在所述底盘2上的操纵驾驶台3、行 走驱动机构4、收割台5、过桥6、脱粒装置1及清选装置7，所述收割台5设置在所述底盘2 前端，所述脱粒装置1位于所述底盘2上方，所述过桥6连接所述收割台6及所述脱粒装置 1，所述清选装置7位于所述脱粒装置1下方，所述脱粒装置1包括机架11及设置在所述机 架11上的喂入机构12、脱粒机构13及导向机构14，所述喂入机构12与所述脱粒机构13 连接，所述导向机构14与所述脱粒机构13相适配，其中，所述脱粒机构13采用纵向双轴流 脱粒方式，包括对称设置的左滚筒体131、右滚筒体132和与所述左、右滚筒体131、132适 配的凹板筛133，所述左、右滚筒体131、132水平放置并沿所述联合收割机纵向布置。所述 喂入机构12可以是夹持喂入机构、链喂入机构等，所述左、右滚筒喂入头120、121可以是螺 旋叶片式、螺旋搅龙式或本发明所述的锯齿板叶片式等，只要可将作物输送至所述脱粒机 构13即可，对此没有特别的限定；所述导向机构14可以为与所述脱粒机构13适配的引导 板、引导条等，用于实现随着所述左、右滚筒体131、132的旋转将作物向滚筒后方进行引导 的作用。因联合收割机其他部分均为较成熟的现有技术，在此不作赘述，下面仅对本发明的 脱粒装置1进行详细说明。参见图3、图4及图5，图3为本发明一实施例的脱粒装置立体结构示意图，图4为 本发明一实施例的脱粒装置机构示意图，图5为图4的左视图。本发明的脱粒装置1采用下 喂入方式，喂入口位于左、右滚筒体131、132的前端中间部位的下部，本实施例中所述左、 右滚筒体131、132采用杆齿式滚筒结构，参见图6、图7及图8，图6为本发明一实施例的滚 筒体结构示意图，图7为图6的左视图，图8为本发明一实施例的杆齿结构示意图，如图所 示，所述杆齿式滚筒结构包括幅盘134和多排齿杆135，所述齿杆135上均勻排列多个杆齿 136，所述杆齿136均由弯折段1361和平直段1362组成，所述齿杆135两端固定在所述幅 盘134上，所述左滚筒体131的齿杆135与所述右滚筒体132的齿杆135交错布置，所述左 滚筒体131与所述右滚筒体132反向旋转。除了脱粒滚筒交错布置外，整个脱粒装置1基 本左右对称，且整个脱粒装置1水平放置。本实施例中每个滚筒都采用6排杆齿136，固定 在齿杆135上，齿杆135再用螺栓固定在幅盘134上。为了更好地实现脱粒效果，本实施例 的脱粒滚筒体上除了有杆齿136之外，还规则排列着弓齿137和/或刀片138。参见图9，图9为本发明一实施例的凹板筛结构示意图。所述凹板筛133为对称的 栅格筛结构，所述栅格筛形成分别与所述左、右滚筒体131、132适配的两个独立的左、右脱粒室1310、1320，所述左、右脱粒室1310、1320的前端设置有用于与所述喂入机构12连接的 连接口 1331，所述左、右脱粒室1310、1320后端设置有排草口 1332。由碳素钢丝1335、筛条 1334和凹板架1333焊接而成。参见图10及图11，图10为本发明一实施例的右滚筒喂入头结构示意图，图11为 本发明一实施例的右滚筒体与右滚筒喂入头整体结构示意图。本实施例中，所述喂入机构 12为左、右滚筒喂入头121、120，所述左、右滚筒喂入头121、120分别与所述左、右滚筒体 131、132连接，所述的左、右滚筒体131、132分别由螺栓和所述左、右滚筒喂入头121、120上 的焊接螺母(或采用其他连接方式)将滚筒喂入头与滚筒体连接而成。所述左、右滚筒喂 入头121、120均包括圆锥头1211和多个叶片1212，所述叶片1212均勻安装在所述圆锥头 1211上，所述叶片1212的叶面1213与所述圆锥头1211的轴线具有一夹角。所述叶面1213 可为平面或弧面。较佳的，所述的左滚筒喂入头121和右滚筒喂入头120为对称结构。左、 右滚筒喂入头121和120的叶片1212均采用锯齿板结构，即所述叶片1212的外缘为锯齿 状，有一排锯齿1214均布在圆锥头1211上，叶片1212的叶面1213与圆锥头1211的轴线 成一定角度。圆锥头1211的轮毂12112上开有键槽12111，与滚筒轴1311连接。为了更好地实现喂入输送的目的，所述喂入机构12还可包括凹板喂入部件122， 参见图12，图12为本发明一实施例的凹板喂入部件结构示意图，所述凹板喂入部件122设 置在所述左、右滚筒喂入头121、120的下方，所述的凹板喂入部件122为纵轴流脱粒装置 特有的部件，既是过桥6输送来的物料进入脱粒室的通道，又是双纵轴流物料分流的场所， 所述凹板喂入部件122包括凹板底板1221及设置在所述凹板底板1221上的导向器1222。 本实施例中导向器122和凹板底板1221焊接连接，也可以为螺纹连接或其他的连接方式。 所述导向器122为锥形导向器1222，以分流所输送的物料，所述锥形导向器1222为左右对 称的圆锥面切体，所述圆锥面切体包括一个大圆锥面切体1223和一个小圆锥面切体1224， 所述大圆锥面切体1223位于所述凹板底板1221的中间位置，所述小圆锥面切体12 位于 所述凹板底板1221的边缘，所述大圆锥面切体1223与所述小圆锥面切体12M平滑过渡连 接，所述大圆锥面切体1223和所述小圆锥面切体12M的半径均由前向后渐次减小。参见图13、图14及图15，图13为本发明一实施例的左滚筒盖结构示意图，图14为 图13的A向视图，图15为本发明一实施例的滚筒盖工作状态示意图。本实施例中的导向 机构优选导向板结构，且所述导向板设置在滚筒盖上，以节省空间并利于取得良好的导向 效果。所述导向机构14包括与所述左、右滚筒体131、132适配的左、右滚筒盖141、142及 分别设置在所述左、右滚筒盖141、142上的多条螺旋导向板143，所述螺旋导向板143内径 与所述凹板筛133相同。为了更好地发挥导向作用，所述螺旋导向板143与所述左、右滚筒盖141、142之间 还可设置加强条144。为了便于装配和维修，本实施例中，所述左、右滚筒盖141、142由中间向两边开 合，左右对称设置。所述左、右滚筒盖141、142上均焊有多条螺旋导向板143，本实施例中所 述多条螺旋导向板143优选为6条，并用多个加强条144加固于盖板145上，所述左、右滚 筒盖141、142分别与所述左、右滚筒体131、132配合，所述左、右滚筒盖141、142的内径与 凹板筛133相同。工作时，本发明的脱粒装置1由联合收割机的动力机通过中间传动机构，带动脱粒装置1后部的变速箱，变速箱将动力用齿轮传动和链条传动分别传递给左、右滚筒体 131、132，位于左、右滚筒体131、132前方的喂入机构12，左、右滚筒喂入头121、120各自 抓起作物，向后推送至各自分别对应的左、右脱粒室1310、1320，随着左、右滚筒体131、132 的旋转，在螺旋导向板143的作用下，作物沿着凹板喂入部件122进入左、右脱粒室1310、 1320，沿着凹板筛133与左、右滚筒盖141、142组成的圆筒内弧面作螺旋运动并同时向后移 动。作物通过凹板喂入部件122与左、右滚筒喂入头121、120的锯齿板叶片1212、左、右滚 筒体131、132上的杆齿136、弓齿137及刀片138及凹板筛133上的钢丝1335、筛条13；34的 疏刷和揉搓进行脱粒，谷粒、颖壳、碎秸、碎叶等脱出物在滚筒离心力的作用下通过凹板筛 133的钢丝1335与筛条1334形成的孔隙进入清选装置7，秸秆则从凹板筛133的末端排草 口 1332排出。大部分成熟、饱满的谷粒在滚筒体前半段脱下分离，一些生长不好和不太成 熟的谷粒到滚筒体后半段才被脱下，滚筒体后半段还把其余混在秸秆里的谷粒分离出来。综上所述，本发明具有如下特点1、采用双滚筒脱粒，即纵向双轴流脱粒，提高喂入能力、脱粒能力和分离能力，可 在提高喂入量的同时减少堵塞。2、采用锯齿板式滚筒喂入头，可在滚筒喂入头部和滚筒前端脱出较多谷粒，减小 滚筒中后部的脱粒压力，且结构简单、制造方便、工艺性好、成本低。3、采用杆齿式脱粒滚筒体，适用于水稻、小麦、大豆、油菜等多种作物的脱粒，适应 性强，且结构简单、制造方便、工艺性好、成本低。4、滚筒前端配置刀片，可切短秸秆，防止物料打结。5、凹板喂入段采用锥形导向器，可有效分离喂入物料，提高喂入脱粒的顺畅性，减 少堵塞。6、滚筒盖采用由中间向两边开合的左右对称的两个滚筒盖，便于进行装配和维 修。当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种联合收割机的脱粒装置，包括机架及设置在所述机架上的喂入机构、脱粒机构 及导向机构，所述喂入机构与所述脱粒机构连接，所述导向机构与所述脱粒机构相适配，其 特征在于，所述脱粒机构采用纵向双轴流脱粒方式，包括对称设置的左、右两个滚筒体和与 所述左、右滚筒体适配的凹板筛，所述左、右滚筒体水平放置并沿所述联合收割机纵向布置。
2.如权利要求1所述的脱粒装置，其特征在于，所述滚筒体采用杆齿式滚筒结构，所述 滚筒体包括幅盘和多排齿杆，所述齿杆上均勻排列多个杆齿，所述齿杆两端固定在所述幅 盘上，所述左滚筒体的齿杆与所述右滚筒体的齿杆交错布置。
3.如权利要求2所述的脱粒装置，其特征在于，所述左滚筒体与所述右滚筒体反向旋转。
4.如权利要求1、2或3所述的脱粒装置，其特征在于，所述凹板筛为栅格筛结构，所述 栅格筛形成分别与所述左、右滚筒体适配的两个独立的脱粒室，所述脱粒室前端设置有用 于与所述喂入机构连接的连接口，所述脱粒室后端设置有排草口。
5.如权利要求1、2或3所述的脱粒装置，其特征在于，所述喂入机构为左、右滚筒喂入 头，所述左、右滚筒喂入头与所述滚筒体连接，所述左、右滚筒喂入头包括圆锥头和多个叶 片，所述叶片均勻安装在所述圆锥头上，所述叶片的叶面与所述圆锥头的轴线具有一夹角。
6.如权利要求5所述的脱粒装置，其特征在于，所述叶片的外缘为锯齿状。
7.如权利要求5所述的脱粒装置，其特征在于，所述喂入机构还包括凹板喂入部件，所 述凹板喂入部件设置在所述左、右滚筒喂入头的下方，所述凹板喂入部件包括凹板底板及 设置在所述凹板底板上的导向器。
8.如权利要求7所述的脱粒装置，其特征在于，所述导向器为中间锥形导向器，以分流 所输送的物料，所述中间锥形导向器包括左右对称的圆锥面切体，所述圆锥面切体包括一 个大圆锥面切体和一个小圆锥面切体，所述大圆锥面切体位于所述凹板底板的中间位置， 所述小圆锥面切体位于所述凹板底板的边缘，所述大圆锥面切体与所述小圆锥面切体平滑 过渡连接，所述大圆锥面切体和所述小圆锥面切体的半径均由前向后渐次减小。
9.如权利要求1所述的脱粒装置，其特征在于，所述导向机构包括与所述左、右滚筒体 适配的左、右滚筒盖及分别设置在所述左、右滚筒盖上的多条螺旋导向板，所述螺旋导向板 内径与所述凹板筛相同。
10.一种联合收割机，包括底盘及设置在所述底盘上的操纵驾驶台、行走驱动机构、收 割台、过桥、脱粒装置及清选装置，所述收割台设置在所述底盘前端，所述脱粒装置位于所 述底盘上方，所述过桥连接所述收割台及所述脱粒装置，所述清选装置位于所述脱粒装置 下方，所述脱粒装置包括机架及设置在所述机架上的喂入机构、脱粒机构及导向机构，所述 喂入机构与所述脱粒机构连接，所述导向机构与所述脱粒机构相适配，其特征在于，所述脱 粒机构采用纵向双轴流脱粒方式，包括对称设置的左、右两个滚筒体和与所述左、右滚筒体 适配的凹板筛，所述左、右滚筒体水平放置并沿所述联合收割机纵向布置。
全文摘要
一种脱粒装置及具有该装置的联合收割机，该联合收割机包括底盘及设置在该底盘上的操纵驾驶台、行走驱动机构、收割台、过桥、脱粒装置及清选装置，该收割台设置在该底盘前端，该脱粒装置位于该底盘上方，该过桥连接该收割台及该脱粒装置，该清选装置位于该脱粒装置下方，该脱粒装置包括机架及设置在该机架上的喂入机构、脱粒机构及导向机构，该喂入机构与该脱粒机构连接，该导向机构与该脱粒机构相适配，其特征在于，该脱粒机构包括对称设置的左、右两个滚筒体和与该左、右滚筒体适配的凹板筛，该左、右滚筒体水平放置并沿该联合收割机纵向布置。本发明的脱粒装置适合喂入量大和潮湿难脱的作物，且整机长度较小，喂入均匀顺畅、结构简单。
文档编号A01D41/02GK102077744SQ20091024157
公开日2011年6月1日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者常贺章, 甘帮兴, 邵合勇, 郭健, 韩增德 申请人:中国农业机械化科学研究院, 现代农装科技股份有限公司