苎麻联合收割的制造方法
【专利摘要】本发明苎麻联合收割机是由依次布置的拔麻装置、割麻机构、行走机构、横向运输装置、拨麻变向装置、分麻输送装置、双滚筒剥麻机构、切割装置、夹紧装置和成品集料箱组成，其中：拔麻装置、割麻机构、横向运输装置、拨麻变向装置固定在同一个支架上构成收割台，该收割台和行走机构联合一起完成收割作业；分麻输送装置单元、夹紧装置、切割装置固定于另一个支架上，和双滚筒剥麻机构、成品集料箱一起完成剥麻作业。本发明能实现苎麻茎秆切割、麻纤维与麻骨分离一次性作业，收获工效高、自动完成剥皮加工全部工序；麻纤维与麻皮和麻骨分离率达94%以上，有利于后续剥麻机械分离加工和高品质出麻率。
【专利说明】苎麻联合收割机
【技术领域】
[0001]本发明是一种苎麻收割和剥麻一体化设备。
【背景技术】
[0002]我国麻类的种植历史十分悠久，最早可追溯至远古尧舜时代。麻类是我国的特色作物，是仅次于粮、棉、油、菜的第五大作物群。麻类纤维是人类最早利用的纤维之一，也是出口创汇的重要产品。2007年麻类收获面积已达到194万公顷，麻类出口创汇突破20亿美元。苎麻起源于我国，其种植面积和产量均占世界的90%以上，是仅次于棉花的重要精纺纤维作物，在国际市场上具有极强竞争优势。麻类产业从业人员达5000万，工农业产值超过700亿元。我国苎麻常年种植面积10~20万hm2，主要集中在长江流域及其以南地区，发展苎麻生产已成为当地农业产业结构调整和出口创汇的重要内容,各地政府对此相当重视，具有广阔的市场空间。麻类资源已成为我国国民经济持续稳定发展的绿色资源。
[0003]苎麻要求适时收获。收获过早，纤维未充分发育，麻皮薄、产量低，并且纤维的物理机械性能差，导致机械收获出麻率低，纤维品质差。收获时机过迟，则纤维老化，纤维附着在麻杆上不容易分离，导致纤维强力下降、出麻率降低，影响苎麻的产量和经济收入。
[0004]苎麻一般年收3次，收剥作业占整个生产过程中用工量的3/5以上，手工收麻剥麻费工费时，劳动强度大，技术要求高，机械化收获设备是苎麻原料生产的关键环节，也是制约我国苎麻生产向规模化、产业化发展的重要因素之一。因此，要推动苎麻生产向高效发展，收获技术与收获 机械的研究与创新就显得尤为重要。全面提升我国麻类机械科技的原始创新、集成创新和引进创新能力，不断促进我国苎麻剥制加工机械化的发展。为了促进我国麻纺行业持续稳定地发展，提升苎麻种植机械化的技术装备水平和创新能力，以提高收剥工效，降低收获成本为目的，必须实现苎麻收剥的机械化操作。为此，要解决人工收获工效低、劳动强度大的问题，应尽快研制苎麻茎杆收割机，与大、中型苎麻剥麻机配套，或研制收割一剥麻联合机，形成收剥一体化加工技术。
[0005]在国外关于收割一剥麻一体的联合机很少有人去研制，在美国研制有Cary收割——剥麻联合机，但是由于成本太高和剥麻质量差问题而停止研究，在其他国家如法国，英国，日本都只是单一的研制剥麻或收割麻的机械；在国内还没有类似的研究。该全自动化苎麻联合收割机设备不仅可以将扶倒、切割、割铺、集堆一次完成，而且通过夹紧系统和双滚筒动力剥麻设备，能够将苎麻表皮彻底刮干净，分纤效果优良；确保原麻质量，提高出麻率；同时，加工简单、强度低、效率高、安全性高，可广泛用于苎麻、黄麻、汉麻等高杆植物的收割与剥制。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是:提供一种将扶倒、切割、输送、夹持，剥麻，集堆一次完成的苎麻联合收割机，该收割机通过其夹紧系统和双滚筒动力剥麻设备，能够将苎麻表皮彻底刮干净。[0007]本发明提供的苎麻联合收割机，按照工艺流程是由依次布置的拔麻装置、割麻机构、行走机构、横向运输装置、拨麻变向装置、分麻输送装置、双滚筒剥麻机构、切割装置、夹紧装置和成品集料箱组成，其中:拔麻装置、割麻机构、横向运输装置、拨麻变向装置固定在同一个支架上构成收割台，该收割台和行走机构联合一起完成收割作业；分麻输送装置单元、夹紧装置、切割装置固定于另一个支架上，和双滚筒剥麻机构、成品集料箱一起完成剥麻作业。
[0008]所述的拔麻装置可以由支撑架支撑，包括导麻杆、分麻器、拨麻齿，其中:导麻杆倾斜放置，分麻器和拨麻齿水平放置。
[0009]所述的割麻机构可以包括传动轴、大小锥齿轮、曲柄连杆和割刀，其中:第一传动轴及第二传动轴分别通过轴承和轴承座固定在支撑架上，小锥齿轮和第二带轮安装在第一传动轴上，第三带轮安装在第二传动轴上，第五带轮位于第四带轮正上方且安装在同一轴上，第一带轮位于大锥齿轮正上方并安装在同一轴上，第一带轮与第五带轮通过第一皮带连接传动，第三带轮与第四带轮通过第二皮带连接传动，割刀通过曲柄连杆与第二传动轴连接。
[0010]所述的横向运输装置可以包括拨齿和啮合传动的小齿轮与大齿轮，其中:大齿轮与链轮安装在传动轴上，链轮间通过链条链接，拔齿安装在该链条上。
[0011]所述的拨麻变向装置可以包括挡板条及斜面、矩形钩麻槽、拨麻齿轮和挡麻导向板，其中:拔麻齿轮通过带轮安装在传动轴上，挡板条及斜面位于该传动轴左侧，该斜面与矩形钩麻槽板相连，挡麻导向板与支架相连。
[0012]所述的分麻输送装置可以包括大小锥齿、主从动轴、主从动轮、输送麻齿和同步齿形带，其中:主动轴及从动轴分别通过轴承和轴承座安装固定在支架上，主动轮及大锥齿轮安装在主动轴上，大锥齿轮与安装在传动轴上的小锥齿轮啮合传动，从动轮安装在从动轴上，主动轮与从动轮通过同步齿形带链接，输送麻齿安装在同步齿形带上。
[0013]所述的夹紧装置可以包括导麻楔形口、接麻弯弓斜面、锥形送麻滚、托麻平板、喂麻限位板、定位导板、可调节压缩弹簧、活动导板、链条限位凹形槽和传动轴，其中:与第十带轮相连的第六传动轴上装有带轮及链轮，链轮之间通过V字环形链条连接传动，链条限位凹形槽、定位导板、托麻平板、接麻弓形面及导麻锲形口安装在机架上，喂麻限位板位于托麻平板的上方，锥形送麻滚装在轴上，可调节压缩弹簧装在定位导板上，活动导板装在可调节压缩弹簧上。
[0014]所述的双滚筒剥麻机构可以包括上下滚筒打麻齿、齿轮和与机架相连的主从传动轴，其中:主传动轴位于从传动轴下方，两轴上分别安装下滚筒打麻齿、上滚筒打麻齿及齿轮和带轮，两轴上的齿轮啮合传动，两轴上的带轮通过皮带相连。
[0015]所述的切割装置可以包括割齿、箱体机架和传动轴，其中:传动轴与箱体机架相连，该传动轴装有带轮，割齿安装在与刀盘相连的刀架上。
[0016]本发明与现有技术相比具有以下的主要优点:
[0017]其一.能实现苎麻茎杆切割、麻纤维与麻骨分离一次性作业，收获工效高、自动完成剥皮加工全部工序。
[0018]其二.剥皮完成过程中，实现麻骨和麻叶的粉碎还田，既减少茎杆焚烧对环境的严重污染，又能增加农田有机质含量，有利改善土壤理化性状，保护生态的作用，有利于对苎麻生产的可持续发展。形成整个过程的自然循环生态化，有效降低了污染，并节约了成本。[0019]其三.麻纤维与麻皮和麻骨分离率达94%以上。有利于后续剥麻机械分离加工和高品质出麻率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的结构示意图。
[0021]图2是图1中拔麻装置单元意图。
[0022]图3是图1中割麻机构单元意图。
[0023]图4是图1中横向运输单元意图。
[0024]图5是图1中拨麻变向装置单元意图。
[0025]图6是图1中分麻输送单元意图。
[0026]图7是图1中加紧单元意图。
[0027]图8是图1中双滚筒剥麻单元意图。
[0028]图9是图1中切割单元意图。
[0029]图中:1.拨麻装置；2.第一支撑架；3.割麻机构；4.行走机构；5.横向输送装置；
6.拨麻变向装置；7.分麻输送装置；8.麻杆夹紧输送工作台；9.双滚筒剥皮机构；10.切割装置；11.集麻器；12.导麻杆；13.分麻器；14.拨麻齿；15.第二支撑架；16.支架；17.第一带轮；18.大锥齿；19.小锥齿；20.第一传动轴；21.第二带轮；22.第一皮带；23.第三带轮；24.第二传动轴；25.曲柄连杆；26.割刀；27.第二皮带；28.第四带轮；29.第五带轮；30.链条；31.拨齿；32.链轮；33.第三传动轴；34.小齿轮；35大齿轮；36.挡板条及斜面；37.矩形钩麻槽；38.第六带轮；39.拨麻齿轮；40.挡麻导向板；41.第四传动轴；42.第六带轮；43.第五传动轴；44.大锥齿；45.小锥齿；46.主动轴；47.主动轮；48.输送麻齿；49.同步齿形带；50.从动轮；51.从动轴；52.导麻楔形口 ；53.接麻弯弓斜面；54.第七带轮；55.锥形送麻滚；56.托麻平板；57.喂麻限位板；58.定位导板；59.可调节压缩弹簧；60.活动导板；61.第八带轮；62.第九带轮；63.链条限位凹形槽；64.V字环形链条；65.第十带轮；66.第六传动轴；67.链轮；68.第十一带轮；69.皮带；70.第十二带轮；71.下滚筒打麻齿；72.上滚筒打麻齿；73.主传动轴；74.从传动轴；75.第一齿轮；76第二齿轮；77.第十三带轮；78.第六传动轴；79.箱体机架；80.割齿。
【具体实施方式】
[0030]下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。
[0031]本发明是收割剥麻集于一体的设备，其结构如图1所示:包括按照工艺流程依次布置的拔麻装置1、割麻机构3、行走机构4、横向运输装置5、拨麻变向装置6、分麻输送装置
7、双滚筒剥麻机构9、切割装置10、夹紧单元和成品集料箱单元。其特征在于:拔麻装置单元、割麻机构单元、横向运输单元、拨麻变向装置单元固定在支架上构成收割台，收割台和行走机构联合一起完成收割作业；分麻输送单元、加紧单元、切割单元固定于支架上，和双滚筒剥麻单元、成品集料箱单元完成剥麻的作业。
[0032]所述拔麻装置I的结构如图2所示，包括导麻杆12、分麻器13、拨麻齿14和支撑架15。拨麻装置通过分麻器13将麻分开，再由拨麻齿14传送到苎麻割台，其中:导麻杆12通过支撑架15与分麻器相连；导麻杆12、分麻器13和拨麻齿14都固定在支撑架15上，其中导麻杆12倾斜放置，分麻器13和拨麻齿14水平放置。
[0033]所述割麻机构3的结构如图3所示，包括支架16、第一带轮17、大锥齿18、小锥齿19、第一传动轴20、第二带轮21、第一皮带22、第三带轮23、第二传动轴24、曲柄连杆25、割刀26、第二皮带27、第四带轮28、第五带轮29，其中:第一传动轴20及第二传动轴24分别通过轴承和轴承座固定在支撑架16上，第二带轮21和小锥齿轮19安装在第一传动轴20上，第三带轮13安装在第二传动轴24上，第五带轮29位于第四带轮28正上方，且安装在同一轴上，第一带轮17位于大锥齿轮18正上方，并安装在同一轴上，第一带轮17与第五带轮29通过第一皮带连接传动，第三带轮23与第四带轮28通过第二皮带27连接传动，割刀26通过曲柄连杆25与第二传动轴24连接。
[0034]所述割麻机构3的工作过程是:原动力通过传动装置输送到第二带轮21，第二带轮21带动第一传动轴20 —起旋转，同时小锥齿19带动大锥齿18转动，大锥齿18带动第一带轮17，最终通过第五带轮29、第四带轮28、第三带轮23传递给第二传动轴24，然后由第二传动轴24带动曲柄连杆25的偏心连接，使在机架水平滑槽限位作用下的割刀26来回往复运动，实现切割。
[0035]所述横向运输装置5的结构如图4所示，包括支架16、链条30、拨齿31、链轮32、第三传动轴33、小齿轮34和大齿轮35，其中:第三传动轴33通过轴承和轴承座安装在支架16上，大齿轮35与链轮32安装在第三传动轴33上，链轮间通过链条30链接，拔齿31安装在链条30上，小齿轮34与 大齿轮啮合传动。
[0036]所述横向运输装置5的工作过程是:切割断的苎麻茎杆依靠在上下拨齿31上，小齿轮34带动大齿轮35和传动轴33，由传动轴33带动链轮32，再由链轮32带动拨齿31将苎麻茎杆输送到侧向拨麻变向装置。
[0037]所述拨麻变向装置6的结构如图5所示，包括挡板条及斜面36、矩形钩麻槽37、第六带轮38、拨麻齿轮39、挡麻导向板40和第四传动轴41，其中:第四传动轴41通过轴承和轴承座安装在机架上，拔麻齿轮39及第六带轮38安装在第四传动轴上，挡板条及斜面36位于第四传动轴左侧，矩形钩麻槽板37与斜面相连。该拨麻变向装置的工作过程是:由横向输送装置输送来的麻杆，在挡板条及斜面36的作用下，逐渐脱离横向输送的拨齿31，并借助变向拨麻齿轮39的旋转运动,终止水平运动增加由前向后的运动倒伏趋势,在挡板条及斜面36的作用下，沿斜面倒伏至斜面最底端，呈水平状态，等待分麻输送齿的输送，完成苎麻的变向、放倒作业。
[0038]所述分麻输送装置7的结构如图6所示，包括第六带轮42、第五传动轴43、大锥齿44、小锥齿45、主动轴46、主动轮47、输送麻齿48、同步齿形带49、从动轮50、从动轴51，其中:第五传动轴43、主动轴46及从动轴51分别通过轴承和轴承座安装固定，主动轮47及大锥齿轮44安装在主动轴上，从动轮50安装在从动轴51上，主动轮47与从动轮50间通过同步齿形带49链接，输送麻齿48安装在同步齿形带49上，第六带轮42及小锥齿轮45安装在第五传动轴上，小锥齿轮与大锥齿轮间啮合传动。该分麻输送装置的工作过程是:原动力通过第六带轮42、第五传动轴43、大锥齿44、小锥齿45传递给主动轴46和主动轮47，输送麻齿48固定在同步齿形带49上，在主动轮47的旋转作用下，带动输送麻齿48由下至上连续运动，通过挡板条及斜面36末端水平位置的矩形钩麻槽37，无间断连续性的提升麻杆，完成抓取、输送和释放作业。
[0039]所述夹紧装置的结构如图7所示，包括导麻楔形口 52、接麻弯弓斜面53、第七带轮54、锥形送麻滚55、托麻平板56、喂麻限位板57、定位导板58、可调节压缩弹簧59、活动导板60、第八带轮61、第九带轮62、链条限位凹形槽63、V字环形链条64、第十带轮65、第六传动轴66和链轮67，其中:定位导板58、可调节压缩弹簧59和活动导板60链接在一起，第六传动轴66通过轴承和轴承座安装在机架上，第十带轮65及链轮67安装在第六传动轴上，链轮之间通过V字环形链条连64接传动，链条限位凹形槽63、定位导板58、托麻平板56、接麻弓形面53及导麻锲形口 52安装在机架上，第七带轮62与第八带轮61安装在空间相互正交的两根轴上，喂麻限位板57位于托麻平板的上方。
[0040]该夹紧单元的工作过程是:导麻楔形口 52使麻杆有序的在上下弧线的纤维作用下滑至加紧装置夹紧口 ；接麻弯拱斜面53在麻杆惯性和自身重力的作用下，更为方便的脱离输送麻齿48 ;锥形输麻滚55减小其与平面的摩擦，有效完成苎麻进入剥皮打麻滚的前期运动要求；托麻平板56提供一个苎麻加工和托持平台；喂麻限位板57限制麻杆运动状态；定位导板58、可调节压缩弹簧59、活动导板60、链条64这些构件来完成麻杆夹紧并随链条相对移动字环形链条64解决夹紧麻杆进入和退出剥皮滚筒的功能。
[0041]所述双滚筒剥麻机构9的结构如图8所示，包括第十一带轮68、皮带69、第十二带轮70、下滚筒打麻齿71、上滚筒打麻齿72、主传动轴73、从传动轴74、齿轮75和齿轮76，其中:主传动轴73位于从传动轴74下方，它们分别通过轴承和轴承座安装固定在机架上，下滚筒打麻齿71、第十二带轮70及第二齿轮76安装在主传动轴73上，上滚筒打麻齿72及第一齿轮75安装在从传动轴74上，第二齿轮与第一齿轮间啮合传动，第十一带轮68与第十二带轮70间通过皮带69连接传动。该双滚筒剥麻机构的工作过程是:原动力通过第十一带轮68、皮带69、第十二带轮70、主传动轴73、从传动轴74、齿轮75和齿轮76带动打麻齿转动，再通过V字形环形链条 的顺进、反拉，然后在上滚筒打麻齿72和下滚筒打麻齿71的作用下剥除麻杆表面的青皮，打落麻杆中心部分的麻骨。
[0042]所述切割装置10的结构如图9所示，包括第十三带轮77、传动轴78、箱体机架79和割齿80，其中:第六传动轴78通过轴承及轴承座安装固定在箱体机架79上，第十三带轮77安装在第六传动轴78上，割齿80安装在刀架上。该切割装置的工作过程是:原动力通过带轮77经第六传动轴78，再经过割刀内部机构改变旋转方向和转速，使割齿80来回高速运动，切断麻杆。
[0043]结合附图简述本发明的整体工作过程:当行走机构前进时，拨麻装置的分麻器伸入麻杆中，通过旋转的拨麻齿将麻杆拨拢，同时扶麻装置将略有倒伏的麻扶正。随着机器的前进，麻杆被送入切割装置实现切割，然后由横向输送装置将切断的麻杆向左侧运送，然后借助拨麻变向装置单元完成苎麻的变向、放倒作业，在通过分麻输送单元完成抓取、输送和释放作业，将麻杆放到预定位置，在经过夹紧单元和双滚筒剥麻单元完成运送剥麻作业，最后由切割单兀和成品集料箱单兀完成切割和收集作业。
【权利要求】
1.苎麻联合收割机，其特征在于由依次布置的拔麻装置、割麻机构、行走机构、横向运输装置、拨麻变向装置、分麻输送装置、双滚筒剥麻机构、切割装置、夹紧装置和成品集料箱组成，其中:拔麻装置、割麻机构、横向运输装置、拨麻变向装置固定在同一个支架上构成收割台，该收割台和行走机构联合一起完成收割作业；分麻输送装置单元、夹紧装置、切割装置固定于另一个支架上，和双滚筒剥麻机构、成品集料箱一起完成剥麻作业。
2.如权利要求1所述的苎麻联合收割机，其特征在于所述的拔麻装置由支撑架支撑，包括导麻杆(12 )、分麻器(13)、拨麻齿(14 )，其中:导麻杆(12 )倾斜放置，分麻器(13 )和拨麻齿(14)水平放置。
3.如权利要求1所述的苎麻联合收割机，其特征在于所述的割麻机构包括传动轴、大小锥齿轮、曲柄连杆(25)和割刀(26)，其中:第一传动轴及第二传动轴分别通过轴承和轴承座固定在支撑架上，小锥齿轮和第二带轮安装在第一传动轴上，第三带轮安装在第二传动轴上，第五带轮位于第四带轮正上方且安装在同一轴上，第一带轮位于大锥齿轮正上方并安装在同一轴上，第一带轮与第五带轮通过第一皮带连接传动，第三带轮与第四带轮通过第二皮带连接传动，割刀(26)通过曲柄连杆(25)与第二传动轴连接。
4.如权利要求 1所述的苎麻联合收割机，其特征在于所述的横向运输装置包括拨齿(31)和啮合传动的小齿轮(34)与大齿轮(35)，其中:大齿轮(35)与链轮安装在传动轴上，链轮间通过链条链接，拔齿(31)安装在该链条上。
5.如权利要求1所述的苎麻联合收割机，其特征在于所述的拨麻变向装置包括挡板条及斜面(36)、矩形钩麻槽(37)、拨麻齿轮(39)和挡麻导向板(40)，其中:拔麻齿轮(39)通过带轮安装在传动轴上，挡板条及斜面(36)位于该传动轴左侧，该斜面与矩形钩麻槽板(37)相连，挡麻导向板(40)与支架(16)相连。
6.如权利要求1所述的苎麻联合收割机，其特征在于所述的分麻输送装置包括大小锥齿、主从动轴、主从动轮、输送麻齿(48)和同步齿形带(49)，其中:主动轴(46)及从动轴(51)分别通过轴承和轴承座安装固定在支架(16)上，主动轮(47)及大锥齿轮(44)安装在主动轴(46 )上，大锥齿轮(44 )与安装在传动轴上的小锥齿轮(45 )啮合传动，从动轮(50 )安装在从动轴(51)上，主动轮(47)与从动轮(50)通过同步齿形带(49)链接，输送麻齿(48)安装在同步齿形带(49)上。
7.如权利要求1所述的苎麻联合收割机，其特征在于所述的夹紧装置包括导麻楔形口(52)、接麻弯弓斜面(53)、锥形送麻滚(55)、托麻平板(56)、喂麻限位板(57)、定位导板(58)、可调节压缩弹簧(59)、活动导板(60)、链条限位凹形槽(63)和传动轴，其中:与第十带轮(65)相连的第六传动轴上装有带轮及链轮，链轮之间通过V字环形链条(64)连接传动，链条限位凹形槽(63)、定位导板(58)、托麻平板(56)、接麻弓形面(53)及导麻锲形口(52 )安装在机架上，喂麻限位板(57 )位于托麻平板(56 )的上方，锥形送麻滚(55 )装在轴上，可调节压缩弹簧(59)装在定位导板(58)上，活动导板(60)装在可调节压缩弹簧(59)上。
8.如权利要求1所述的苎麻联合收割机，其特征在于所述的双滚筒剥麻机构包括上下滚筒打麻齿、齿轮和与机架相连的主从传动轴，其中:主传动轴位于从传动轴下方，两轴上分别安装下滚筒打麻齿、上滚筒打麻齿及齿轮和带轮，两轴上的齿轮啮合传动，两轴上的带轮通过皮带相连。
9.如权利要求1所述的苎麻联合收割机，其特征在于所述的切割装置包括割齿(80)、箱体机架(79)和传动轴，其中:传动轴与箱体机架(79)相连，该传动轴装有带轮，割齿(80)安装在与刀盘相连 的刀架上。
【文档编号】A01D41/02GK103597951SQ201310517788
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年10月28日 优先权日:2013年10月28日
【发明者】苏工兵, 曾庆福, 龙学军, 郭翔翔, 陈洪高, 陈海英, 潘飞, 王军, 崔永明, 蔡映杰, 张平, 李进, 张露, 晏科满 申请人:武汉纺织大学