一种青贮玉米收获铺平机构、收获机及方法

1.本发明涉及青贮玉米收获设备领域，尤其涉及一种青贮玉米收获铺平机构、收获机及方法。


背景技术：

2.目前，青贮收获机中青贮饲料通常为固定角度喷出，从而导致青贮饲料的堆积。由于没有铺平装置导致青贮机在搅碎完成后，经导流筒喷杨到料箱时会出现固定地点堆积。另外青贮玉米收获时，粉碎体湿度较大容易粘连形成块，不易进行后续深加工处理。
3.cn215223179u公开了一种自走式青贮饲料收获机，包括收获机车架，且收获机车架的顶部设置有位于操作台与料仓之间的抛料机构，抛料机构的出料端活动安装有导料斗，通过正反转电机带动导料斗往复摆动，改变青贮饲料的下落方向。cn214430222u公开了一种自走式青贮饲料收获机，车体顶部的中间设置有送料机构，推动杆通过连接架带动料仓盖左右移动，再通过调整电机带动丝杆转动，丝杆带动送料管在送料机构的顶部左右滑动，青贮饲料能够均匀落在料仓盖的顶部，进而青贮饲料通过进料口均匀进入到料斗中，避免青贮饲料在料仓中心堆积。
4.可见，现有技术中通常通过改变抛料角度或料仓盖动作避免饲料的堆积，然而玉米收获时，粉碎体湿度较大容易粘连形成块，上述方案仅能够在一定程度上避免堆积，但不能处理粘连块，不利于后续饲料的加工。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种青贮玉米收获铺平机构、收获机及方法，通过内、外嵌套轴的配合使筛杆形成复合搅拌轨迹运动过程，实现对青贮饲料的均匀铺平和填充；且能够疏松青贮饲料粘连和促进刮平，避免局部堆积和喷出等浪费的问题。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
7.第一方面，本发明的实施例提供了一种青贮玉米收获铺平机构，包括主轴，沿其轴向间隔套设多个内嵌套轴，各内嵌套轴设于外嵌套轴内；内嵌套轴周向开设多个螺旋线槽，外嵌套轴对应设有与螺旋线槽相适配的反螺旋线槽；筛杆依次穿过反螺旋线槽和螺旋线槽并与主轴相连，每个内嵌套轴周向连接多个长度不同的筛杆。
8.作为进一步的实现方式，所述外嵌套轴一端连接转向器，主轴另一端连接电机，以在转向器旋转时使筛杆沿轴向匀速运动。
9.作为进一步的实现方式，不同长度的筛杆沿内嵌套轴周向依次布置，形成多个档位。
10.作为进一步的实现方式，沿主轴轴向相邻的筛杆之间的间距不小于40cm。
11.作为进一步的实现方式，所述筛杆包括杆体，杆体远离主轴的一端连接多个导叶。
12.第二方面，本发明的实施例还提供了一种青贮玉米收获机，包括所述的铺平机构。
13.作为进一步的实现方式，还包括装卸车，所述铺平机构与装卸车滑动连接，所述装卸车安装有角度可调的喷扬导流筒。
14.作为进一步的实现方式，所述装卸车顶部设有沿长度方向延伸的导轨，铺平机构通过滑块与导轨连接，滑块连接驱动机构。
15.第三方面，本发明的实施例还提供了一种青贮玉米收获机的工作方法，青贮收获机开始工作时，喷扬导流筒喷口朝向正下方开始喷出饲料，饲料开始堆积；
16.在控制系统下驱动机构带动铺平机构沿装卸车长度方向往复运动，转向器在主轴做前后往复运动过程中由电机控制匀速自转，当外嵌套轴逆时针旋转时使筛杆沿轴线方向匀速运动，当电机反转时筛杆沿主轴方向回程运动，使筛杆形成类似复合搅拌轨迹运动的过程。
17.作为进一步的实现方式，当饲料高度达到设定高度时，通过电机实现换挡。
18.本发明的有益效果如下：
19.(1)本发明的主轴连接多个长度不等的筛杆，且筛杆通过内嵌套轴与外嵌套轴配合，内嵌套轴和外嵌套轴设有旋向相反的螺旋线槽，使外嵌套轴旋转时，筛杆能够沿轴向匀速运动，实现铺平动作。
20.(2)本发明的主轴连接电机，通过电机旋转实现筛杆的档位调整，适用于不同深度的饲料，提高装置的适用性。
21.(3)本发明铺平机构安装于装卸车，并能够沿车体移动，使筛杆配合铺平机构整体水平移动形成复合搅拌轨迹往复运动，筛杆的摆动动作对堆积体进行铺平，通过内嵌套轴与外嵌套轴的配合运动对粘连块进行交替变向破碎，促使青贮粮疏松剥离更有利助于刮平，以达到最优铺平效果提高装载效率。
22.(4)本发明安装有角度可调的喷扬导流筒，能够跟随青贮收获机自动复合搅拌轨迹调节角度，提高工作效率和质量。
附图说明
23.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
24.图1是本发明根据一个或多个实施方式的铺平机构结构示意图；
25.图2是本发明根据一个或多个实施方式的筛杆与内外嵌套轴配合示意图；
26.图3是本发明根据一个或多个实施方式的铺平机构与装卸车装配示意图；
27.图4是本发明根据一个或多个实施方式的铺平机构动作原理图。
28.其中，1、内嵌套轴，2、外嵌套轴，3、筛杆，31、杆体，32、导叶，4、主轴，5、第一电机，6、第二电机，7、转向器，8、喷扬导流筒，9、第三电机，10、装卸车，11、丝杠，12、第一导轨，13、第二导轨，14、滑块，15、铺平体，16、堆积体，17、粘连块。
具体实施方式
29.实施例一：
30.本实施例提供了一种青贮玉米收获铺平机构，如图1所示，包括主轴4、内嵌套轴1、外嵌套轴2、筛杆3等，沿主轴4轴向间隔套设多个内嵌套轴1，各内嵌套轴4设于同一外嵌套
轴2内。
31.本实施例的内嵌套轴1和外嵌套轴2均为套筒结构，且外嵌套轴2的长度远大于内嵌套轴1长度。如图2所示，内嵌套轴1周向开设多个螺旋线槽，螺旋线槽为贯穿内嵌套轴1的通槽，且呈螺旋状分布。外嵌套轴2对应于每个内嵌套轴1开设有反螺旋线槽，反螺旋线槽沿外嵌套轴2周向分布，且反螺旋线槽的旋向与螺旋线槽旋向相反。
32.筛杆3依次穿过反螺旋线槽、螺旋线槽并与主轴4连接，通过螺旋线槽和反螺旋线槽配合实现外嵌套轴2旋转，促使内嵌套轴1反转实现筛杆3沿轴向移动。
33.如图1所示，每个内嵌套轴1配置多个筛杆3，即为一组，外嵌套轴2轴向设置多组筛杆3，筛杆3个数与螺旋线槽以及外嵌套轴2对应反螺旋线槽个数相同，每组筛杆3的长度不同，且沿外嵌套轴2周向依次设置，使每组筛杆3形成多个档位。
34.相邻组筛杆3之间的间距不小于40cm，保证能够将饲料铺平。
35.主轴4通过内嵌套轴1套设于外嵌套轴2内，且主轴4、内嵌套轴1、外嵌套轴2同轴设置，主轴4一端伸入外嵌套轴2内，可以延伸至与外嵌套轴2一端平齐，也可以与该端部有一定距离；主轴4另一端连接第一电机5，通过第一电机5驱动主轴4带动筛杆3旋转，使不同长度的筛杆3对应于饲料，实现档位切换。
36.由于筛杆3与主轴4固定连接，为了实现筛杆3沿水平方向的移动，主轴4与第一电机5的连接端设置伸缩特性，例如：主轴4的该端内部形成空腔，空腔两侧对称设置导向孔，导向孔内设有导向件(例如导向柱、导向板等)，导向件固定于连接轴，连接轴与电机轴相连。
37.在本实施例中，筛杆3设置四个档位，即每组筛杆3设有四个，反螺旋线槽、螺旋线槽对应设置四个，四个筛杆3依次为120cm、80cm、50cm、20cm单位长度。
38.如图1所示，外嵌套轴2与第一电机5相对的一端通过转向器7连接第二电机6，第二电机6驱动外嵌套轴2旋转，由于反螺旋线槽和螺旋线槽的配合，使筛杆3沿轴向匀速运动。
39.如图2所示，筛杆3包括杆体31和导叶32，杆体31远离主轴4的一端连接多个导叶32，例如：导杆31安装两个导叶32。
40.在本实施例中，导叶32呈v型结构。
41.本实施例外嵌套轴2配套多组筛杆3，形成多节结构，实现对青贮饲料的均匀铺平和填充，筛杆3和主轴4通过内、外嵌套轴的配合，到整个过程的复合搅拌轨迹运动过程，以及解决疏松青贮饲料粘连和促进刮平减少局部堆积和喷出等浪费的问题。
42.实施例二：
43.本实施例提供了一种青贮玉米收获机，如图3所示，包括装卸车10和实施例一所述的铺平机构，铺平机构安装于装卸车10的车厢顶部并与车厢滑动连接，通过设置外嵌套轴2和内嵌套轴1以及铺平机构与车体的滑动连接，实现沿着主轴方向的匀速和整体沿车体方向的运动，复合后达到筛杆3扫平过程中复合搅拌轨迹波动的目的；促使青贮粮疏松剥离更有利助于刮平，以达到最优铺平效果，提高装载效率。
44.还包括控制系统，控制系统采用plc，本实施例以西门子系列plc-s7-200smart st20型号的plc为核心。
45.装卸车10的车厢沿其长度方向相对安装第一导轨12和第二导轨13，铺平机构的两端分别与第一导轨12、第二导轨13滑动连接。具体的，第一电机5、第二电机6分别通过滑块
14与第一导轨12、第二导轨13配合，或者，第一电机5、第二电机6直接与第一导轨12、第二导轨13滑动连接。
46.铺平机构的其中一端连接驱动机构，在本实施例中，驱动机构安装于第一导轨12一端，包括第三电机9和丝杠11，第三电机9通过丝杠11连接滑块14，以使铺平机构能够沿车厢长度方向往复运动(向前、向后交替运动)，实现铺平的效果。
47.装卸车10安装有角度可调的喷扬导流筒8，其角度调节方式可以通过电机驱动实现，也可以通过电机带动齿轮机构或其他机构实现。
48.本实施例的铺平机构构成车载结构，在驱动机构的作用下能够沿直线方向移动，通过控制第三电机9使筛杆3的前后往复运动和铺平机构沿导轨的水平运动实现类似复合搅拌轨迹运动的过程，从而实现深层堆积饲料的铺平。
49.本实施例铺平机构由电机通过plc控制实现前后复合搅拌轨迹往复运动，电机恒速带动丝杠11转动，同时实现装置的前后固定挡位的调节，能够控制驻停时间和行程轨迹；提高了工作效率且降低青贮饲料的浪费。且本实施例操作控制简单，结构稳定，占据空间小。
50.本实施例通过plc控制打角过程，保证青贮收获机自动复合搅拌轨迹跟随调节角度喷扬导流筒8稳定、灵活、低噪音、占空间小的特征。本实施例没有采用气动控制或者液压控制系统，选择以电动控制的形式来整体运行，与液压、气压相比，电动控制有着精度高、节省能源、节省空间、低噪音等优点，在其工作过程中，污染更小。
51.而且电动执行元件比液压与气压价格更低，对于后期更换或维修设备来说成本更低。与其他控制系统相比，plc控制系统对比继电器控制系统有以下优势：plc控制系统通过计算机编写好既定程序，通过通讯模块将程序下载到微处理器内，控制执行元件通过规定要求实现相应动作，plc控制系统更方便简洁；plc控制系统修改程序简单；plc控制系统的反应速度高；plc控制系统是通过内部继电器实现软触发，没有机械损耗，因此寿命长，可靠性高。
52.实施例三：
53.本实施例提供了一种青贮玉米收获机的工作方法，采用实施例二所述的收获机，包括：
54.当青贮收获机开始工作时喷扬导流筒8的喷口由朝向正下方开始喷出饲料，此时饲料开始堆积，在控制系统(例如plc)的控制下第三电机9开始运行，带动丝杠11转动实现铺平机构的前后运动，转向器7在铺平机构做前后往复运动的过程中，通过第二电机6在180
°
左右匀速旋转，当外嵌套轴2逆时针旋转时由于和内嵌套轴1以及筛杆3的配合关系使筛杆3沿轴线方向匀速运动。
55.当控制第二电机6反转时，筛杆3沿轴线方向回程运动，致使单角度固定水平方向上筛杆3的前后往复运动和铺平机构沿导轨的水平运动实现类似复合搅拌轨迹运动的过程。
56.筛杆3长度不一以实现深层堆积饲料的铺平工作过程，当饲料高度随时间推移而增高时，由第一电机5实现匀速90度对筛杆3的换挡过程，换到事宜挡位从而实现铺平机构对与适应高度的变化。
57.如图4所示，导叶32配合杆体31在随着主轴按照规定摆动角摆动过程中，杆体31沿
着内嵌套轴1与外嵌套轴2配合路径运动，产生轴移距离，两种运动复合成搅拌轨迹，搅动轨迹将堆积体16搅拌粉碎成铺平体15。
58.其中搅拌轨迹随着摆动速度、主轴转动速度、导轨移动速度变化设置，会产生搅拌轨迹的变化区域，即复合区域。整个铺平机构在导轨上往复移动时，杆体31、导叶32的摆动动作对堆积体16进行铺平。由于青贮玉米粉碎后具有一定湿度，极易出现粘连形成粘连块17，通过内嵌套轴1与外嵌套轴2的配合运动对粘连块17进行交替变向破碎。
59.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。