基于履带式动力底盘的宽幅可折叠油菜割晒机

1.本发明涉及农业机械领域，具体涉及一种基于履带式动力底盘的宽幅可折叠油菜割晒机。


背景技术：

2.油菜是我国重要的油料作物之一，种植面积最大，分布范围最广。近年来，受农村劳动力转移和进口油料冲击的影响，油菜种植成本不断增加，种植效益也在不断下降，油菜产业的发展也面临着很大的压力。油菜的传统生产方式还是依赖于人工，但是生产成本较高、效率较低、劳动强度大、效益低下，打击了众多农户的油菜生产积极性。现阶段我国油菜机械化水平还比较低，能够投入到实际生产的机具较少，限制了油菜的生产效率，油菜机械化生产迫在眉睫。
3.油菜的机械化收获方式主要有联合收获和分段收获两种，其中，分段收获是指充分利用油菜的后熟特性，在油菜角果大部分呈现黄绿至淡黄色时，将油菜割倒并放于茬上晾晒几天，待其完全成熟然后再进行捡拾、脱粒的一种作业方式。这种收获方式具有适收期长、籽粒饱满、含有率高、品质优良、损失率低等优势，尤其对于分枝多、品种不同、成熟度不一致的油菜具有很强的适应性，适合长江中下游地区稻油轮作、水田旱作耕作模式。
4.随着人们对油菜籽粒品质的关注和收获损失的重视，分段收获的优势逐渐凸显，也越来越受到人们的青睐。割晒作业是分段收获的首要环节，其作业质量直接影响了后续的捡拾脱粒。现阶段油菜割晒机主要分为两大类，一类是配套高地隙轮式拖拉机或者履带式联合收获底盘的中间铺放式割晒机。申请号为201210559271.1的专利公布了一种适用于油菜收获的割晒机，作业幅宽为1.85米，采用输送带与立辊相结合的输送方式，割台挂接在轮式拖拉机前方，割倒的油菜在横向输送装置的作用下向中间输送，铺放在中间通道上，整机采用前悬挂式装配，存在轮式拖拉机转弯半径大、前轮载荷重容易陷地、机具通过性不足等问题。申请号为201910716749.5的专利公布了一种履带自走背负式油菜割晒机，整机采用液压传动，作业幅宽为2米，铺放形式为中间条铺，配套高地隙履带式底盘作为动力，提高了底盘的田间通过性，同时配合左右两个倾斜布置的输送装置，缩短了油菜的输送距离，改善了输送时堵塞与缠绕等情况，但是得配套专用底盘，通用性不好、生产成本较高。
5.另一类是割台挂接在小型拖拉机或履带底盘上的侧边铺放式割晒机。申请号为201310551815.4的专利公布了一种手扶式油菜割晒机，割台安装在手扶拖拉机前方，采用中间分禾与导向铺放装置，在前进速度和油菜茎杆的惯性作用下，油菜顺势铺放在机具两侧。整机结构简单、装卸方便，适合丘陵地区小田块作业，但是需要人手扶机器前进，劳动强度较大，而且没有拨禾轮的引导扶持。申请号为201410517596.2的专利公布了一种小型履带式油菜割晒机，配套小型履带式动力底盘，通过升降调节装置改变割台的高度，进而控制留茬高度。申请号为201911104258.5的专利公布了一种小型手扶式单侧油菜割晒机，割台与履带底盘之间通过高度调节机构连接，割倒的油菜在横向输送链的作用下向一侧输送，然后再重力作用下顺势铺放在机器外侧。这一类侧铺割晒机虽然结构较为简单、安装方便，
但需要人工提前开道，且物料铺放输送链长，容易堵塞与缠绕，铺放质量难以保证。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于针对上述技术的不足，提供一种能够提高油菜收获效率、减小劳动强度、保证油菜铺放质量、方便道路运输、作业前无需人工开道、与保有量大的基于履带式动力底盘宽幅可折叠油菜割晒机。
7.为实现上述目的，本发明所设计的基于履带式动力底盘的宽幅可折叠油菜割晒机，包括履带式动力底盘、液压折叠装置、旋转液压缸、左割台单体及右割台单体；所述左割台单体和右割台单体对称铰接在液压折叠装置的两端；所述左割台单体和右割台单体结构相同均包括左输送装置和右输送装置，两个输送装置之间的空档区域形成排禾口，排禾口的纵向延长线对称布置在履带式动力底盘的两侧。
8.进一步地，所述右割台单体还包括割台机架、铰接在割台机架前上横梁上的拨禾系统、一对焊接在割台机架前上横梁和后上横梁中间的内铰链、竖直安装在割台机架内侧前方桁架上的被动分禾器、安装在割台机架前方底部横梁且位于拨禾系统下方的横割刀及竖直安装在割台机架外侧前方桁架且位于横割刀前方的竖割刀，以及一对拨禾轮升降液压缸，左输送装置倾斜布置在右割台单体外侧且位于拨禾系统的下方，右输送装置倾斜布置在右割台单体内侧且位于拨禾系统的下方；一个拨禾轮升降液压缸的一端铰接在割台机架的底部内侧架上、另一端铰接在拨禾系统的内侧支架上，另一个拨禾轮升降液压缸的一端铰接在割台机架的底部外侧架上、另一端铰接在拨禾系统的外侧支架上；竖割刀与横割刀安装平面相互垂直，二者之间通过一套球副连接传动；被动分禾器与竖割刀平行布置在割台机架两侧且被动分禾器位于竖割刀的前方。
9.进一步地，所述液压折叠装置包括挂接机架、布置在挂接机架前方桁架上的一对导轨、布置在一对导轨两侧的滑块、安装在每个滑块上的割台挂接架、安装在每个割台挂接架上的外铰链及一对收缩液压缸，挂接机架通过挂接机架后部的转轴固定在履带式动力底盘上；右侧的割台挂接架上的一对外铰链与右割台单体的割台机架前上横梁和后上横梁中间的内铰链通过销钉连接；左侧的割台挂接架上的一对外铰链与左割台单体的割台机架前上横梁和后上横梁中间的内铰链通过销钉连接；右侧的旋转液压缸的一端外铰链与右割台单体的割台机架的内铰链通过销钉连接，旋转液压缸的另一端内铰链与右侧的割台挂接架上的外铰链通过销钉连接；左侧的旋转液压缸的一端外铰链与左割台单体的割台机架的内铰链通过销钉连接，旋转液压缸的另一端内铰链与左侧的割台挂接架上的外铰链通过销钉连接；位于上方的收缩液压缸的壳体固定在挂接机架上，收缩液压缸的伸缩杆与一侧的割台挂接架上；位于下方的收缩液压缸的壳体固定在挂接机架上，收缩液压缸的伸缩杆与另一侧的割台挂接架上。
10.进一步地，所述右割台单体的传动系统包括水平布置在割台机架右侧后下方桁架上的第一传动轴、水平安装在割台机架右侧后上方桁架上的第二传动轴、安装在割台机架后上方桁架上且位于第二传动轴左侧的第三传动轴、倾斜布置在割台机架右后方桁架的右换向器、倾斜布置在割台机架左后方桁架的左换向器、安装在割台机架后下方横梁上的液压马达、连接在液压马达与第一传动轴之间的第一联轴器、安装在第一传动轴右侧的第一链轮、安装在第二传动轴右侧的第二链轮、安装在第二传动轴右端且为第二链轮右侧的小
带轮、安装在拨禾系统支架右侧的过渡带轮、安装在拨禾轮右侧的大带轮、安装在第二传动轴左端的第三链轮、安装在右换向器左侧输入轴的第四链轮、连接在第二传动轴与第三传动轴之间的第二联轴器、安装在第三传动轴左端的第五链轮、安装在左换向器右侧输入轴的第六链轮，第一链轮与第二链轮之间通过链条传动，小带轮与过渡带轮之间通过皮带传动，过渡带轮与大带轮之间通过皮带传动，第三链轮与第四链轮之间通过链条传动，第五链轮与第六链轮之间通过链轮传动，右换向器与左换向器输出轴分别通过联轴器连接在左输送装置与右输送装置的主动轴上。
11.进一步地，所述右输送装置包括主动轴、一对侧板、防跑偏输送带、弹齿及从动轴；主动轴两端安装有带座轴承，从动轴两端安装有张紧轴承，张紧轴承用于调节防跑偏输送带的松紧，张紧轴承和带座轴承分别通过螺栓固定在两侧板的两侧；主动轴和从动轴上均沿轴向均匀套置有多个橡胶套筒，且主动轴上的橡胶套筒与从动轴上的橡胶套筒呈一一对应布置，橡胶套筒在径向方向通过螺栓与轴固定；防跑偏输送带包裹在橡胶套筒上；弹齿通过螺栓呈阵列排布在防跑偏输送带的外侧面上。
12.进一步地，所述弹齿包括底部安装座以及两个从底部安装座延伸出来的柔性齿条，柔性齿条与防跑偏输送带平面所形成的交为钝角，底部安装座上开有两个通孔，通过螺栓固定在防跑偏输送带上；每行弹齿位于相邻两个橡胶套筒之间的空隙位置处。
13.进一步地，所述左输送装置与右输送装置安装倾角均为30
°
～45
°
，且二者转动方向相反。
14.进一步地，所述防跑偏输送带的内表面两端设有导向条，导向条卡在位于两端部的橡胶套筒侧壁上。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明宽幅可折叠油菜割晒机配套履带式动力底盘，作业速度快、效率高，田间通过性好，提高了联合动力底盘的利用率；通过液压折叠装置将动力底盘与割台连接在一起，折叠后的机具横向宽度减小了1.4m，便于转运，降低运输成本；双通道割台保证油菜铺放在履带外侧，割倒的油菜经过左右两个铺放辊输送至中间铺放通道，实现油菜首尾搭接、有序铺放、茬上晾晒的工艺，防止油菜晾晒时因田间积水导致变质。本发明有利于解决当前油菜割晒机效率低、铺放质量差、运输成本高等问题。
附图说明
16.图1为本发明型油菜割晒机整机结构示意图；
17.图2为图1正视方向结构示意图
18.图3为图1中割台单体折叠收缩后结构示意图；
19.图4为图1中割台单体结构示意图；
20.图5为图4中传动结构示意图；
21.图6为图1中液压折叠机构示意图；
22.图7为图1中横向输送装置结构示意图；
23.图8为图7中弹齿排布位置示意图。
24.其中：履带式动力底盘1、折叠挂接装置2(挂接机架21、转轴22、滑块23、割台挂接架24、外铰链25、收缩液压缸26、导轨27)、旋转液压缸3、左割台单体4、右割台单体5(拨禾系
统51、左输送装置52、割台机架53、内铰链54、右输送装置55、拨禾轮升降液压缸56、被动分禾器57、横割刀58、竖割刀59)、排禾口6、液压马达511、第一联轴器512、第一传动轴513、第一链轮514、第二链轮515、小带轮516、过渡带轮517、大带轮518、第二传动轴519、右换向器520、第四链轮521、第三链轮522、第二联轴器523、第三传动轴524、第五链轮525、左换向器526、第六链轮527、主动轴551、侧板552、张紧轴承553、防跑偏输送带554、弹齿555(底部安装座555a、柔性齿条555b)、从动轴556、橡胶套筒557、带座轴承558。
具体实施方式
25.下面结合图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，以便本领域技术人员理解。
26.如图1、2、3所示基于履带式动力底盘的宽幅可折叠油菜割晒机，包括履带式动力底盘1、液压折叠装置2、旋转液压缸3、左割台单体4及右割台单体5；履带式动力底盘1是整机的行走装置与割台的动力来源，液压折叠装置2是一个非对称式结构，布置于整机的右侧，左割台单体4和右割台单体5通过铰链对称铰接在液压折叠装置2的两端，且能够在旋转液压缸3的拉力作用下由水平状态变为竖直状态，然后在液压折叠装置2的作用下向中间收缩，实现整机幅宽的变化，从而保证折叠后的宽幅，便于道路运输。
27.结合图4所示，左割台单体4和右割台单体5结构相同均包括左输送装置52和右输送装置55，两个输送装置之间的空档区域形成排禾口6，排禾口6的纵向延长线对称布置在履带式动力底盘1的两侧，以保证油菜铺放在履带外侧而不会被碾压。
28.如图4所示，右割台单体5包括割台机架53、铰接在割台机架53前上横梁上的拨禾系统51、一对焊接在割台机架53前上横梁和后上横梁中间的内铰链54、倾斜布置在右割台单体5外侧(即左侧)且位于拨禾系统51下方的左输送装置52、倾斜布置在右割台单体5内侧(即右侧)且位于拨禾系统51下方的右输送装置55、竖直安装在割台机架53内侧前方桁架上的被动分禾器57、安装在割台机架53前方底部横梁且位于拨禾系统51下方的横割刀58及竖直安装在割台机架53外侧前方桁架且位于横割刀58前方的竖割刀59，以及一对拨禾轮升降液压缸56。一个拨禾轮升降液压缸56的一端铰接在割台机架53的底部内侧架上、另一端铰接在拨禾系统51的内侧支架上，同理，另一个拨禾轮升降液压缸56的一端铰接在割台机架53的底部外侧架上、另一端铰接在拨禾系统51的外侧支架上；竖割刀59与横割刀58安装平面相互垂直，二者之间通过一套球副连接传动；被动分禾器57与竖割刀58平行布置在割台机架53两侧且被动分禾器57位于竖割刀58的前方。
29.如图5所示，右割台单体5的传动系统包括水平布置在割台机架53右侧后下方桁架上的第一传动轴513、水平安装在割台机架53右侧后上方桁架上的第二传动轴519、安装在割台机架53后上方桁架上且位于第二传动轴519左侧的第三传动轴524、倾斜布置在割台机架53右后方桁架(与小输送辊51安装平面平行且位于第一传动轴513上方、第二传动轴519下方)的右换向器520、倾斜布置在割台机架53左后方桁架(与大输送辊55安装平面平行且位于第三传动轴524下方)的左换向器526、安装在割台机架53后下方横梁上的液压马达511、连接在液压马达511与第一传动轴513之间的第一联轴器512、安装在第一传动轴513右侧的第一链轮514、安装在第二传动轴519右侧的第二链轮515、安装在第二传动轴519右端且为第二链轮515右侧的小带轮516、安装在拨禾系统51支架右侧的过渡带轮517、安装在拨
禾轮右侧的大带轮518、安装在第二传动轴519左端的第三链轮522、安装在右换向器520左侧输入轴的第四链轮521、连接在第二传动轴519与第三传动轴524之间的第二联轴器523、安装在第三传动轴524左端的第五链轮525、安装在左换向器526右侧输入轴的第六链轮527，第一链轮514与第二链轮515之间通过链条传动，小带轮516与过渡带轮517之间通过皮带传动，过渡带轮517与大带轮518之间通过皮带传动，第三链轮522与第四链轮521之间通过链条传动，第五链轮525与第六链轮527之间通过链轮传动，右换向器520与左换向器526输出轴分别通过联轴器连接在左输送装置52与右输送装置55的主动轴上。液压马达511是割台的动力输入，由履带式动力底盘1驱动，右换向器520和左换向器526对向安装、转向相反，与输送辊52和55安装平面平行。
30.左割台单体4与右割台单体5互为镜像布置，左割台单体4的被动分禾器57竖直安装在割台机架53内侧(即左侧)前方桁架上的，竖割刀59竖直安装在割台机架53外侧(即右侧)前方桁架上。其它结构相同不再赘述。
31.如图6所示，液压折叠装置2包括挂接机架21、布置在挂接机架21前方桁架上的一对导轨27、布置在一对导轨27两侧的滑块23、安装在每个滑块23上的割台挂接架24、安装在每个割台挂接架24上的外铰链25及一对收缩液压缸26，挂接机架21通过挂接机架21后部的转轴22固定在履带式动力底盘1上。右侧的割台挂接架24上的一对外铰链25与右割台单体5的割台机架53前上横梁和后上横梁中间的内铰链54通过销钉连接；同理，左侧的割台挂接架24上的一对外铰链25与左割台单体的割台机架前上横梁和后上横梁中间的内铰链通过销钉连接；同时，右侧的旋转液压缸3的一端外铰链与右割台单体5的割台机架53的内铰链54通过销钉连接，旋转液压缸3的另一端内铰链与右侧的割台挂接架24上的外铰链25通过销钉连接；同理，左侧的旋转液压缸3的一端外铰链与左割台单体的割台机架的内铰链通过销钉连接，旋转液压缸3的另一端内铰链与左侧的割台挂接架24上的外铰链25通过销钉连接。位于上方的收缩液压缸26的壳体固定在挂接机架21上，收缩液压缸26的伸缩杆与一侧的割台挂接架24上；同理，位于下方的收缩液压缸26的壳体固定在挂接机架21上，收缩液压缸26的伸缩杆与另一侧的割台挂接架24上；在两个收缩液压缸26作用下可以带动两个割台挂接架25对向收缩或反向伸出。
32.如图3所示，割台折叠时，左割台单体4与右割台单体5在旋转液压缸3的拉力作用下绕着液压折叠装置2上的铰接点旋转90
°
，割台单体由展开状态变为竖直状态，然后在液压折叠装置2上的一对收缩液压缸26的作用下向中间收缩，以保证机具横向宽度满足运输需求。割台展开时，工作过程相反，先由收缩液压缸26将左割台单体和右割台单体推至液压折叠装置的两端，然后随着旋转液压缸3的伸长，左割台单体和右割台单体由竖直位置旋转至水平位置，形成双通道割台。
33.如图7所示，右输送装置55包括主动轴551、一对侧板552、防跑偏输送带554、弹齿555及从动轴556。主动轴551两端安装有带座轴承558，从动轴556两端安装有张紧轴承553，张紧轴承553用于调节防跑偏输送带554的松紧，张紧轴承553和带座轴承554分别通过螺栓固定在两侧板552的两侧。主动轴551和从动轴556上均沿轴向均匀套置有多个橡胶套筒557，且主动轴551上的橡胶套筒与从动轴556上的橡胶套筒557呈一一对应布置，橡胶套筒557在径向方向通过螺栓与轴固定固定；防跑偏输送带554包裹在橡胶套筒557上，防跑偏输送带554的内表面两端设有导向条，导向条卡在位于两端部的橡胶套筒侧壁防止皮带偏移；
用橡胶套筒来代替输送带与主动轴、从动轴直接传动，不仅提高了输送能力，还可以减小输送辊的重量。弹齿555通过螺栓呈阵列排布在防跑偏输送带554的外侧面上，可以随着防跑偏输送带一起运动，不断地拨动着倒在输送装置上的油菜，提高了输送效率。
34.如图8所示，弹齿555由尼龙制成，包括底部安装座555a以及两个从底部安装座555a延伸出来的柔性齿条555b，柔性齿条555b与防跑偏输送带554平面所形成的交为钝角，底部安装座555a上开有两个通孔，通过螺栓固定在防跑偏输送带554上。每行弹齿555位于相邻两个橡胶套筒557之间的空隙位置处，可以避免防跑偏输送带运动时弹齿555上的螺栓与橡胶套筒557产生干涉。油菜一般种植行距为300mm，弹齿长度为130mm，为提高弹齿能力又不造成弹齿过密最终确定相邻两弹齿之间横向安装距离为200mm，纵向安装距离为185mm，横向安装6个，纵向安装5个，呈矩阵分布，一共30个。对于左输送装置52，弹齿布置方式相同，但由于防跑偏输送带有效宽度减小，在横向方向只安装4个弹齿，纵向安装仍为5个弹齿，一共20个。
35.本实施例中，左割台单体4与右割台单体5的宽度均为2m，二者之间的安装距离为100mm，以防折叠时出现干涉。右割台单体5的右输送装置55宽度的为700mm，左输送装置52宽度为400mm，以保证油菜铺放在履带式动力底盘1的两侧而不会被碾压。左输送装置52与右输送装置55安装倾角均为为30
°
～45
°
，二者转动方向相反，确保油菜向中间排禾口运移，排禾口宽度为700mm，排禾口纵向高度为650mm。
36.工作原理：在使用此发明进行油菜割晒作业时，整机处于展开状态，形成双通道割台。由发动机带动双联柱塞泵运转进而驱动传递至左割台单体4与右割台单体5的液压马达，然后再经传动部件逐级分配至横割刀58、竖割刀59、拨禾轮51、左输送装置52以及右输送装置55，带动各工作部件运转。随着机组的前进，割台内侧的被动分禾器57先将油菜分行，割台外侧的油菜在竖割刀19的作用下将缠绕在一起的枝条剪短，然后在拨禾轮51的引导、扶持下，油菜茎秆逐渐被切断，中间的油菜之间倒在排禾口6内，两边的油菜顺势倒在左输送装置52与右输送装置55的输送带上，弹齿47不断将输送带上的油菜拨向排禾口6，从而实现油菜首尾搭接、双侧条铺、茬上晾晒的工序。机具运输时，左割台单体4与右割台单体5在旋转液压缸3的拉力作用下，向内翻转90
°
完成对折，然后再一对收缩液压缸26的拉力作用下，向内滑动700mm以满足折叠宽度要求，进而实现宽幅作业、窄幅运输的功能。
37.本发明基于履带式动力底盘的宽幅可折叠油菜割晒机，采用宽幅割台与履带式动力底盘结合的方式，田间通过性好、马力足，提高了履带式底盘的利用率；通过液压折叠装置完成了左右割台与动力底盘的连接，在液压缸与导轨的作用下实现了割台的折叠收缩，减小了整机的幅宽与占地空间，又方便道路运输、降低运移成本；设计的双通道割台增加了作业幅宽，提高收获效率的同时又能保证中间铺放的质量，避免人工开道的麻烦；割台动力输入采用液压驱动，其他机械传动，传动比稳定、结构可靠。
38.以上实施例仅用说明本发明的技术方案而非限制，不脱离本发明技术方案的精神和范围而对本发明的技术方案进行修改或者同等替换，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。