一种用于秧果兼收型花生联合收获机的摘果装置的制作方法

本实用新型涉及花生摘果设备技术领域，具体涉及一种用于秧果兼收型花生联合收获机的摘果装置。

背景技术：

花生作为一种重要的油料作物和经济作物，在我国具有广泛的种植面积，目前种植面积已经超过500万公顷，居世界第二，总产量居世界第一。而花生的收获方式仍然以人工收获为主，不但劳动强度大，而且工作效率低，费工费时，生产成本高，大大制约了花生的生产。目前我国进入老龄化阶段，农村劳动力紧缺明显，花生收获机械化需求尤其是对全程收获机械化的需求尤为迫切。近几年，不少有识之士及农机企业，做了大量的技术创新，先后出现了固定式花生摘果机、牵引式花生收获机、自走式分段捡拾收获机和花生联合收获机等众多机型。收获技术的进步，为花生大面积种植提供了条件，但，因机械性能的制约，收获机械推广速度较慢。

就收获技术而言，自走式分段收获机和花生联合收获机技术较为先进，自动化水平较高。

自走式分段收获机，是将花生挖起铺放晾晒至半干或七八分干，然后由花生收获机进行捡拾全喂入，一般采用蓖梳式摘果原理，收获效率较高，可收获15亩/小时，但，花生落果率较高，损失较大，同时，秧蔓不能作为青饲料收获，造成青饲料流失。

花生联合收获机，有全喂入式和半喂入式两种结构形式。全喂入式收获是将花生全棵喂入摘果装置进行摘果作业，由于秧蔓包裹荚果，使之不能充分暴露，而影响摘净率，同时，因为秧蔓在摘果装置内占据了大量空间，影响了整机的作业效率，而且容易堵塞产生故障停车。

半喂入式收获则是将花生首先挖掘出土，然后秧蔓通过夹持装置吊挂，再与对辊刮剥式摘果机构配合，完成摘果作业。半喂入式联合收获机实现了对湿鲜花生的摘果收获，摘湿果的质量好，破碎率低，消耗的动力小，摘果后的花生蔓整齐，便于储存及综合利用，但，生产效率较低，可收获3亩/小时，而且也存在摘净率较低的问题。

综合分析，花生联合收获机生产率、破碎率、摘净率主要取决于摘果装置的结构及运行参数，一般而言，运行参数越大生产率越高，但摘净率越低、破碎率越高。如何解决生产率与摘净率、破碎率的矛盾，成为提高花生联合收获机性能的关键。所以，研究摘果装置的结构及运行参数就成为研究花生高效、联合收获的重点。

就花生摘果技术而言，主要有以下几种结构形式：直钉齿辊筒切流式，弯钉齿辊筒切流式，弯钉齿锥形辊筒轴流式，弯钉齿圆柱辊筒轴流式，叶片交叉设置半喂入式。切流式是指物料沿辊筒圆周移动，切线方向出秧，轴流式是指物料沿辊筒轴向移动，一端出秧。刮剥式则是利用相向旋转的叶片辊叶片对花生荚果产生冲击刮剥作用，将花生剥落。

现有摘果装置主要结构类型：

1.直(弯)钉齿辊筒切流式摘果辊基本结构组成：法兰盘固装于主轴上，形成骨架结构，外包薄铁板,形成密封辊体，薄铁板表面按一定规律焊接直(弯)钉齿，一旦，遇到堵塞可导致钉齿弯曲，而且往往出现因焊接不牢而产生掉齿现象，这种结构主要用于花生干蔓摘果作业，摘完后茎蔓被打碎，不适用于目前和今后花生湿摘果的要求。

2.弯钉齿辊筒轴流式摘果装置，即适用于花生干摘果也适用于花生湿摘果，其结构是两端法兰之间连接的螺旋弯曲的钢管或钢板上焊接弯钉齿，总体结构呈锥形或圆柱形。工作过程中，花生秧蔓被旋转辊筒上的钉齿钩取后，随辊筒作圆周运动，花生及秧蔓受轴向力、径向力(离心力)和切向力共同作用，既作圆周运动，又做轴向运动，合成为圆锥形螺旋运动。径向力(离心力)的作用使花生被抛甩在凹板筛上的网格或篦梳间隙里，借助拽拉作用完成摘果作业。

A.轴流式摘果装置锥形辊筒前后两端的线速度相差较大，如果要保证生产效率，大端线速度就较大，对花生果的损伤也较大，造成破碎率高，如果保证破碎率达标，则生产率就较低。

B.弯钉齿圆柱辊筒轴流式(蓖梳式)，此摘果装置特别适用于湿摘花生果，且摘果速度快，质量较好，使用寿命长。湿花生蔓通过辊筒时，由辊筒体上的动齿带动沿轴向前进，前进过程中，通过辊筒体上的动齿和凹板筛上的固定齿的作用，将花生茎蔓上的花生果梳摘下来，梳摘下来的花生果从凹板筛上的孔中落下。此辊筒具有结构合理、体积小、花生蔓进出速度快，破碎率低，使用寿命长等优点。但采用全喂入蓖梳式的摘果原理的花生摘果机，都存在摘果不净，分离不清，消耗的功率大，收获损失过高的缺点，不适合农村现在的生产形式。

C.弯钉齿圆柱辊筒轴流式摘果装置，除了与固定凹板筛结构配合完成摘果外，还可以与转动凹板筛结构配合，原作者称转动凹板筛筒为“滚筒”，该装置称为差动式摘果装置。其摘果部件通过传动装置使花生摘果滚筒与花生输送搅拢(摘果辊)反方向转动，花生果在这种运动中，垂到摘果滚筒的下面，通过固定的弹性摘果杆将花生摘下。

此种形式摘果原理与篦梳式类似，但，传动系统及机械结构更复杂，制作成本较高，市场上应用较少。

在相同规格和技术参数及生产条件的前提下，轴流式摘果装置的性能优于切流式摘果技术。

以上切流式和轴流式摘果技术，①其原理：摘果辊高速旋转对花生物料产生离心力作用，使得花生荚果落入网底间隙被摘下，即甩撸式原理。②花生物料运动的动力源：来自于钉齿对秧蔓的钩拉。③喂料方式：将花生荚果、秧、根等全棵喂入。因秧蔓喂入既占据了大量空间，也对花生荚果过度包裹，所以，易造成堵塞和摘不净，功耗大，生产率低，用于湿鲜花生摘果，这种现象更加严重。所以，全喂入式摘果原理不适用于全程一体化联合收获机。

D.半喂入式摘果装置，是湿鲜花生蔓由夹持装置夹持，通过相向旋转的对辊刮剥作用完成摘果作业，摘果装置基本结构组成：主轴上焊接径向分布的六叶片，对辊叶片交叉排列，相向旋转，旋转的同时对花生荚果产生冲击刮剥作用，将花生剥落。这种摘果装置消耗的动力小，摘果后的花生蔓整齐，便于储存及综合利用；摘湿果的质量好，破碎率低。其摘果效率及损失率与收获环节的秧蔓整齐度以及摘果机喂入环节的夹持状态关系密切。

这种摘果方式，工作效率比全喂入式花生摘果机要低(3亩/小时)。如果摘果棍转速高则摘果效率高，但花生破碎率高，生产率与摘净率破碎率的矛盾明显。目前，摘果效率、损失率不稳定，市场上单一功能的半喂入式花生摘果机应用极少，国内外一般在联合收获机上使用，但因生产率低，也不适于高效能的全程一体化花生联合收获机。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于秧果兼收型花生联合收获机的摘果装置，提高了摘净率，避免了堵塞，为花生全程一体化、规模化、安全收获提供了技术支持。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种用于秧果兼收型花生联合收获机的摘果装置，包括摘果辊、上罩板、旋转喂料机构及凹板筛，所述摘果辊包括主轴，所述主轴两端可转动的连接有第一法兰及第二法兰，所述第一法兰与第二法兰端面的非中心位置可拆卸的连接有多根均匀分布的拨果杆，所述拨果杆上均匀分布有多个折弯型或弧型的拨果齿爪，所述第一法兰与旋转喂料机构固定连接，所述摘果辊及旋转喂料机构位于上罩板及凹板筛之间的空腔中，凹板筛位于摘果辊的下方。

进一步的，所述拨果杆包括条杆及第一端板，所述条杆两端固定于两个第一端板上，两个第一端板分别与第一法兰及第二法兰可拆卸连接，所述条杆上设有多个安装孔。

进一步的，所述拨果齿爪采用折弯型拨果齿爪，包括折弯型齿板，所述折弯型齿板包括一体式连接且相互呈一定锐角分布的第一平板及第二平板，所述第一平板与螺杆固定连接，所述螺杆穿过安装孔，并利用位于条杆两侧与螺杆连接的连接螺母进行固定和限位，第一平板所在平面与所述条杆的轴线倾斜呈一定锐角。

进一步的，所述拨果齿爪采用弧形拨果齿爪，包括一体式连接的第三平板和弧形板，所述第三平板与螺杆固定连接，所述螺杆穿过安装孔，并利用位于条杆两侧与螺杆连接的连接螺母进行固定和限位，第一平板所在平面与所述条杆的轴线倾斜呈一定锐角。

进一步的，所述连接螺母一侧的螺杆上设置备用螺母，防止条杆的振动引起连接螺母的松动。

进一步的，所述旋转喂料机构包括与第一法兰或第二法兰同轴的管状轴，所述管状轴一端与第一法兰固定连接，另一端连接驱动装置，所述管状轴的外圆周侧面上固定有螺旋叶片。

进一步的，所述凹板筛包括两个第二端板，所述第二端板之间均匀固定有多个格条，形成格条栅型凹板筛。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的摘果装置，拨果齿爪与条杆活动连接，可以调整角度、位置及伸出量，使摘果运动参数变位可调，实现了结构的柔性化设计，便于根据不同的情况实现最佳的摘果效果。

2.本实用新型的摘果装置，拨果齿爪可以对物料产生一定的沿条杆或主轴方向的推力，使物料做轴向运动，实现轴向出料，避免了堵塞，摘果效率大大提高，为花生全程一体化、规模化、安全收获提供了技术支持。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例1整体结构示意图；

图2为本实用新型折弯型拨果齿爪与条杆装配示意图；

图3为本实用新型图2中的A向示意图；

图4为使用传统直齿齿钉时花生果实在与主轴轴向垂直平面内受力示意图；

图5为本实用新型实施例1工作过程中花生果实在与主轴轴向垂直平面内受力示意图；

图6为本实用新型图5的受力分析示意图；

图7为本实用新型实施例1在花生果实与主轴轴线平行的平面内的受力示意图；

图8为本实用新型实施例2拨果齿爪结构示意图；

其中，1.主轴，2.第一法兰，3.第二法兰，4.条杆，5.第一端板，6.第一平板，7.第二平板，8.螺杆，9.连接螺母，10.管状轴，11.螺旋叶片，12.备用螺母，13.第二端板，14.格条，15.上罩板，16.第三平板，17.弧形板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的花生摘果装置生产率低，不适于高效能的全程一体化花生联合收获机，针对上述问题，本申请提出了一种用于秧果兼收型花生联合收获机的摘果装置。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-3所示，一种用于秧果兼收型花生联合收获机的摘果装置，包括摘果辊、上罩板15、旋转喂料机构及凹板筛，所述摘果辊包括主轴1，所述主轴两端通过轴承可转动的连接有第一法兰2及第二法兰3，所述第一法兰与第二法兰端面的非中心位置通过螺栓连接有六根均匀分布的拨果杆，所述拨果杆上均匀分布有多个折弯型拨果齿爪，所述第一法兰与旋转喂料机构固定连接，所述摘果辊及旋转喂料机构位于上罩板及凹板筛之间的空腔中，凹板筛位于摘果辊的下方。

所述拨果杆包括条杆4及第一端板5，所述条杆两端焊接固定于两个第一端板上，两个第一端板分别与第一法兰及第二法兰通过螺栓连接，所述条杆上设有多个安装孔。

所述折弯型拨果齿爪包括折弯型齿板，所述折弯型齿板包括一体式连接且相互呈一定锐角的第一平板6及第二平板7，所述第一平板与螺杆8一端焊接固定，所述螺杆的另一端穿过安装孔，并利用位于条杆两侧与螺杆连接的连接螺母9进行固定和限位，旋转连接螺母，使两个连接螺母夹紧条杆，实现螺杆在条杆上的固定，第一平板所在平面与所述条杆的轴线倾斜呈一定锐角。

所述连接螺母一侧的螺杆上设置备用螺母12，防止条杆的振动引起连接螺母的松动。

所述旋转喂料机构包括与第一法兰或第二法兰同轴的管状轴10，所述管状轴一端与第一法兰固定连接，另一端连接驱动装置，所述管状轴的外圆周侧面上固定有螺旋叶片11。

所述凹板筛包括两个第二端板13，所述第二端板之间均匀固定有多个格条14，形成格条栅型凹板筛。

本实用新型中的驱动装置、凹板筛、上罩板安装于位于花生联合收获机上的其他构件上，可根据实际情况进行固定，不影响其工作即可，在此不进行详细说明。

工作时，将湿鲜花生进行切秧处理，仅进行根果喂入，摘果过程中花生荚果充分暴露在外，提高了摘净率，减少了破碎，而且避免了畜牧饲料的流失，管状轴带动螺旋叶片进行转动，将物料推入摘果辊，拨果齿爪转动，在拨果齿爪的推拉作用下，结合凹板筛的摩擦阻尼作用，切断花生的果实与根部，切断后的花生通过凹板筛上格条的空隙落出，在拨果齿的作用下，物料的其他部分沿主轴的轴向运动，实现了轴向出料，不产生堵塞。

在与主轴轴向垂直的XOZ平面内，第一平板与第二平板夹角的投影角度为α，如果采用相同的动力，如图4所示，传统的齿钉式拨果爪在与花生接触瞬间圆周切线方向的作用力Fx等于F，使用本实用新型的摘果装置时，如图5-6所示，花生与拨果齿接触的瞬间在圆周的切线方向的作用力由Fx变为Fcosα，花生在圆周切线方向的力减小，不容易对果实产生破坏。

传统的拨果爪齿钉为直齿，物料的轴向移动动力来源于钉齿对秧蔓的钩拉力，如果将秧蔓切除，虽然根果与根果之间有一定的抱合力，钉齿对物料也产生钩拉作用，但该作用力较小，不能足以使花生做轴向移动，容易产生堵塞，如图7所示，由于第一平板所在平面与条杆轴线呈一定锐角β，可以对物料产生一个沿条杆轴向的分力Fy＝F1cosβ，实现物料沿条杆轴向的位移，实现轴向出料，不易产生堵塞。

松开连接螺栓，可以调整α、β的角度值，也可调整拨果辊的螺距，满足生产需要，通过调整螺杆伸出条杆的长度，可以使摘果辊实现变径，改变拨果齿爪与凹板筛的间隙大小，解决了物料量轴向逐渐减少的问题，保证摘果装置以良好的状态安全运转。在摘果辊直径和工作长度相同的情况下，因秧蔓切除，使有效储物体积增大，使摘果效率大大提高。

本申请的另一个实施方式实施例2中，如图8所示，所述拨果齿爪采用弧形拨果齿爪，包括一体式连接的第三平板16和弧形板17，所述第三平板与螺杆8固定连接，所述螺杆穿过安装孔，并利用位于条杆两侧与螺杆连接的连接螺母进行固定和限位，第一平板所在平面与所述条杆的轴线倾斜呈一定锐角，其他结构与实施例1相同。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。