一种交叉滚杠式玉米雄穗去除装置及方法

本发明属于玉米种植，特别是一种交叉滚杠式玉米雄穗去除装置及方法。

背景技术：

1、制种玉米是生产种子的玉米，在我国新疆和甘肃地区有大面积的种植。制种玉米种植采用1行玉米父本，6-8行玉米母本间隔种植。在玉米母本的雄穗还包裹在叶片中时及时去除，让玉米父本的雄穗生长散粉，给玉米母本的果穗授粉。

2、目前，机械去除母本雄穗主要是用高架底盘的自走机械跨越行驶在玉米行间，在高架底盘的自走机械上安装去雄装置，去雄装置包括盘刀切雄装置、对辊轮抽雄装置或柔性圆盘抽雄装置，用这些去雄装置将玉米雄穗去除。可以先用盘刀对玉米母本进行切顶，待长势弱的玉米母本生长到与已经切顶的玉米母本一样高时，用对辊轮抽雄装置或者柔性圆盘抽雄装置进行抽雄，也有一些地方采用先用盘刀切顶，然后人工抽雄的方法。也可以用对辊轮抽雄装置或者柔性圆盘抽雄装置直接进行抽拔雄穗作业。

3、盘刀切雄因为不能将玉米母本的雄穗完全切除，因为切顶量太大，会将叶片一起切除；对辊轮抽雄装置是用一对接触在一起的轮子，相对滚动，夹持住雄穗并拔出，该方法可以将雄穗整个去除，缺点是对辊轮在夹持雄穗的同时，会夹持住叶片，将雄穗和叶片一起拔除。柔性圆盘抽雄装置用一对前端张开，后端接触在一起的扁平圆盘，相对转动，雄穗从圆盘抽雄装置前端张开处进入到后端接触在一起的位置，圆盘夹持并拔取雄穗，该方法可以减少夹持玉米的片，但是易发生雄穗漏拔的现象，雄穗抽净率低。

4、对于制种玉米，不同品种的玉米母本，整株形状存在不同。一些玉米母本的叶片向四周发散生长，叶片展幅大，一些玉米母本的叶片向上生长，叶片展幅小。对于不同形状的玉米母本，抽雄时，对叶片的损伤也有很大的区别。

5、玉米雄穗的去除，不仅要保证抽净率，还要对玉米叶片的损伤小。现有的玉米雄穗去除装置，在保证抽净率的同时，很难兼顾对叶片的低损伤。

6、在实际的农业生产过程，由于机械去雄装置对叶片的损伤较大，目前很多制种玉米依然是以人工去雄为主，劳动量大，生产成本高。

技术实现思路

1、为进一步解决上述问题，本发明提供一种交叉滚杠式玉米雄穗去除装置，从玉米雄穗两侧绞拔玉米雄穗，可以根据玉米母本的形状，调整交叉滚杠的夹角，在保证抽净率的同时，减小对玉米叶片的夹取。

2、本发明的技术方案包括，一种交叉滚杠式玉米雄穗去除装置，如图2所示，包括滚杠绞抽机构1、滚杠交叉角度调整机构2、对行器3、四杆仿形机构4和抽雄固定板5。

3、如图2、6、7所示，所述的滚杠绞抽机构1包括左抽雄滚杠转动部件1-1和右抽雄滚杠转动部件1-2，左抽雄滚杠转动部件1-1包括抽雄滚杠1-1-1、抽雄摩擦垫1-1-2、左滚杠固定座1-1-3、抽雄驱动器1-1-4，抽雄滚杠1-1-1呈圆柱形凸台，抽雄摩擦垫1-1-2呈圆桶形，抽雄摩擦垫1-1-2套在抽雄滚杠1-1-1直径较大的圆柱体上，所述的左滚杠固定座1-1-3由钢板折弯呈凹字形，在左滚杠固定座1-1-3两端的端面上都设置有圆孔，在左滚杠固定座1-1-3的凹面的右侧设置有2个圆孔，抽雄驱动器1-1-4的转轴从左滚杠固定座1-1-3前端面的外侧穿过圆孔，用螺栓将抽雄驱动器1-1-4固定在左滚杠固定座1-1-3的前端面上，抽雄滚杠1-1-1上直径较小的圆柱体从外端穿过左滚杠固定座1-1-3后端面上的圆孔，并用轴承座将抽雄滚杠1-1-1固定在滚杠固定座1-1-3后端面上，抽雄驱动器1-1-4的转轴和抽雄滚杠1-1-1的端部用联轴器1-1-5固定连接在一起；

4、所述的右抽雄滚杠转动部件1-2与左抽雄滚杠转动部件1-1呈对称结构，即右抽雄滚杠转动部件1-2上的右滚杠固定座1-2-1与左滚杠固定座1-1-3呈对称结构；

5、所述的抽雄摩擦垫1-1-2由橡胶材料制成，在抽雄摩擦垫1-1-2的表面设置有凸点或者斜纹面，这样做的目的是为了增大摩擦力，利于将玉米雄穗绞拔出来；

6、如图8所示，所述的滚杠交叉角度调整机构2由交叉角度调整伸缩油缸2-1、交叉角度调整杆2-2和交叉角度调整连杆2-3组成；交叉角度调整杆2-2呈折线形，在交叉角度调整杆2-2的两端和中间位置设置有圆孔；交叉角度调整连杆2-3呈直线形，两端设置有圆孔；2个尺寸相同的交叉角度调整杆2-2一端的圆孔分别与交叉角度调整伸缩油缸2-1缸体两侧的圆孔用销轴进行铰接，交叉角度调整杆2-2的折线形成的角朝外；2个尺寸相同的交叉角度调整连杆2-3一端的圆孔与交叉角度调整伸缩油缸2-1伸缩轴端部铰接，2个交叉角度调整连杆2-3另一端的圆孔分别与2个交叉角度调整杆2-2中间位置的圆孔铰接；

7、如图9、10所示，所述的对行器3包括导杆3-1、定位杆3-2、定位板3-3和转动套管3-4，导杆3-1可以分为固定杆3-1-1、导杆一3-1-2、导杆二3-1-3、导杆三3-1-4、导杆四3-1-5、导杆五3-1-6和导杆六3-1-7，固定杆3-1-1、导杆一3-1-2和导杆二3-1-3在同一个平面内，导杆一3-1-2和导杆二3-1-3在固定杆3-1-1的两侧对称的呈八字形，导杆三3-1-4、导杆四3-1-5、导杆五3-1-6和导杆六3-1-7在同一个平面内，导杆三3-1-4和导杆四3-1-5构成的折线与导杆五3-1-6和导杆六3-1-7构成的折线呈对称结构，导杆三3-1-4和导杆四3-1-5与导杆五3-1-6和导杆六3-1-7折弯形成的折弯角呈钝角，导杆三3-1-4和导杆四3-1-5与导杆五3-1-6和导杆六3-1-7折弯形成的折弯角开口方向都向外，固定杆3-1-1、导杆一3-1-2和导杆二3-1-3组成的平面与导杆三3-1-4、导杆四3-1-5、导杆五3-1-6和导杆六3-1-7组成的平面之间的夹角呈锐角，在导杆一3-1-2和导杆二3-1-3上固定有定位杆3-2，2个定位杆3-2与固定杆3-1-1平行，2个定位杆3-2相互对齐，在定位杆3-2的端部固定有定位板3-3，定位板3-3上设置有圆孔；在固定杆3-1-1上套着转动套管3-4；

8、如图4所示，所述的四杆仿形机构4包括仿形杆一4-1、仿形杆二4-2、仿形杆三4-3、仿形杆四4-4和升降油缸4-5，仿形杆一4-1与仿形杆二4-2相互平行，仿形杆一4-1与仿形杆二4-2之间用仿形杆三4-3和仿形杆四4-4铰接，仿形杆三4-3和仿形杆四4-4长度相等，仿形杆三4-3和仿形杆四4-4相互平行，在仿形杆一4-1与仿形杆三4-3之间用连接有升降油缸4-5；

9、如图11、12所示，所述的抽雄固定板5呈对称梯形，在对称梯形的两侧斜边上设置有圆弧形缺角，在抽雄固定板5的下部设置有2个对称的定位圆孔5-1，以及2个以定位圆孔5-1为转动中心的圆弧形槽5-2；在抽雄固定板5的上表面对称线上固定有倾斜调位油缸铰接座5-3和u形铰接座5-4，倾斜调位油缸铰接座5-3位于抽雄固定板5的上部，u形铰接座5-4位于抽雄固定板5的下部；在抽雄固定板5的下表面上固定有2个呈圆弧形的对行器调位板5-5，在对行器调位板5-5上设置有多个直径相同的圆孔，2个对行器调位板5-5都垂直于抽雄固定板5，2个对行器调位板5-5和抽雄固定板5的交线与抽雄固定板5的对称线相互平行，2个对行器调位板5-5以抽雄固定板5的对称线为中心线对称固定；

10、如图2、3所示，四杆仿形机构4上的仿形杆二4-2下端与抽雄固定板5上的u形铰接座5-4之间铰接，仿形杆二4-2的上端与抽雄固定板5上的倾斜调位油缸铰接座5-3之间用倾斜调位油缸6连接；

11、如图2、3、5所示，左抽雄滚杠转动部件1-1上的左滚杠固定座1-1-3凹面右下方上的圆孔与抽雄固定板5左下侧的定位圆孔5-1用左延长固定杆7连接，左滚杠固定座1-1-3位于抽雄固定板5的上方，左调位杆8的一端固定在左滚杠固定座1-1-3凹面右上方上的圆孔中，左调位杆8的另一端穿过抽雄固定板5上左侧的圆弧形槽5-2并用螺母紧固，左抽雄滚杠转动部件1-1上的抽雄滚杠1-1-1的回转中心线与抽雄固定板5平行；

12、如图2、3、5所示，右抽雄滚杠转动部件1-2上的右滚杠固定座1-2-1凹面左下方上的圆孔与抽雄固定板5右下侧的定位圆孔5-1用右延长固定杆9连接，右滚杠固定座1-2-1位于抽雄固定板5的上方，右调位杆10的一端固定在右滚杠固定座1-2-1左上方上的圆孔中，右调位杆10的另一端穿过抽雄固定板5上右侧的圆弧形槽5-2并用螺母紧固，右抽雄滚杠转动部件1-2上的抽雄滚杠1-1-1的回转中心线与抽雄固定板5平行；

13、左抽雄滚杠转动部件1-1上的抽雄滚杠1-1-1在右抽雄滚杠转动部件1-2上的抽雄滚杠1-1-1的上方，左抽雄滚杠转动部件1-1上的抽雄滚杠1-1-1与右抽雄滚杠转动部件1-2上的抽雄滚杠1-1-1交叉布置，左抽雄滚杠转动部件1-1上的抽雄摩擦垫1-1-2与右抽雄滚杠转动部件1-2上的抽雄摩擦垫1-1-2相互接触，存在接触压力；

14、滚杠交叉角度调整机构2上的交叉角度调整伸缩油缸2-1固定在抽雄固定板5的下表面上，交叉角度调整伸缩油缸2-1位于抽雄固定板5的对称线上，滚杠交叉角度调整机构2上的2个交叉角度调整杆2-2端部的圆孔分别与左调位杆11的端部连接和右调位杆12的端部连接，左调位杆11的另一端固定在左滚杠固定座1-1-3的凹面上，右调位杆12的另一端固定在右滚杠固定座1-2-1的凹面上，使左抽雄滚杠转动部件1-1和右抽雄滚杠转动部件1-2在抽雄固定板5上表面上的投影以抽雄固定板5的对称线为中心线对称分布；

15、所述的左抽雄滚杠转动部件1-1上的抽雄滚杠1-1-1与右抽雄滚杠转动部件1-2上的抽雄滚杠1-1-1之间的交叉角度为20°-60°；

16、如图2所示，对行器3上的转动套管3-4固定在抽雄固定板5的下表面的对称线位置，转动套管3-4位于对行器调位板5-5的圆弧形与抽雄固定板5之间，转动套管3-4垂直于对行器调位板5-5，螺栓穿过对行器调位板5-5上的圆孔与对行器3上的定位板3-3连接。

17、一种利用上述交叉滚杠式玉米雄穗去除装置的玉米雄穗去除方法，包括如下：

18、s1、作业前将整个交叉滚杠式玉米雄穗去除装置安装在高架自走式驱动平台上，抽雄驱动器1-1-4、交叉角度调整伸缩油缸2-1、升降油缸4-5、倾斜调位油缸6与高架自走式驱动平台上的动力源连接；调整高架自走式驱动平台的轮距，使轮子行走在玉米行间的地面上；通过调整升降油缸4-5调整整个交叉滚杠式玉米雄穗去除装置在高架自走式驱动平台上的位置，使2个抽雄滚杠1-1-1形成的交叉角与玉米母本行对齐；调整对行器3的位置，使导杆3-1上的导杆三3-1-4、导杆四3-1-5、导杆五3-1-6和导杆六3-1-7位于抽雄滚杠1-1-1的下方，并使得交叉的2个抽雄滚杠1-1-1位于导杆末端开口的上方；在交叉滚杠式玉米雄穗去除装置的前方配置光传感雄穗高度识别装置，并将识别信号反馈给控制倾升降油缸4-5浮动的控制阀，以实时调整整个雄穗去除装置的高度；

19、s2、当玉米母本的叶片向上生长，叶片展幅小时，先拧松左调位杆8和右调位杆10位于圆弧形槽5-2端部的螺母，然后驱动交叉角度调整伸缩油缸2-1收缩，带动2个交叉角度调整杆2-2与左调位杆连接11和右调位杆连接12连接的一端向内收缩，这时左抽雄滚杠转动部件1-1和右抽雄滚杠转动部件1-2分别以左延长固定杆7和右延长固定杆9为转动轴转动，使左抽雄滚杠转动部件1-1和右抽雄滚杠转动部件1-2上的抽雄滚杠1-1-1形成的交叉夹角减小，最后拧紧左调位杆8和右调位杆10端部的螺母，将2个抽雄滚杠1-1-1调整后的交叉角固定住；

20、当玉米母本的叶片向两侧生长，叶片展幅大时，先拧松左调位杆8和右调位杆10位于圆弧形槽5-2端部的螺母，然后驱动交叉角度调整伸缩油缸2-1伸长，带动2个交叉角度调整杆2-2与左调位杆连接11和右调位杆连接12连接的一端张开，这时左抽雄滚杠转动部件1-1和右抽雄滚杠转动部件1-2分别以左延长固定杆7和右延长固定杆9为转动轴转动，使左抽雄滚杠转动部件1-1和右抽雄滚杠转动部件1-2上的抽雄滚杠1-1-1形成的交叉夹角增大，最后拧紧左调位杆8和右调位杆10端部的螺母，将2个抽雄滚杠1-1-1调整后的交叉角固定住；

21、启动抽雄驱动器1-1-4的开关，使2个抽雄滚杠1-1-1相对转动；

22、s3、启动高架自走式驱动平台行走，玉米母本在对行器3的导向作用下向滚杠绞抽机构1靠近，雄穗与2个抽雄滚杠1-1-1表面的抽雄摩擦垫1-1-2接触，2个抽雄摩擦垫1-1-2将雄穗从玉米茎叶中绞拔出来，完成抽雄作业。

23、进一步，在玉米母本株高均匀、叶片展开幅度大时，可以提高高架自走式驱动平台的行走速度，以及2个抽雄滚杠1-1-1的转动速度，控制倾斜调位油缸6，使倾斜调位油缸6收缩，带动2个交叉的抽雄滚杠1-1-1与垂直面之间的夹角减小，使得抽雄滚杠1-1-1的转速在水平方向的分速度和挂载交叉滚杠式玉米雄穗去除装置的高架自走式驱动平台行走的机械速度相互平衡，使抽雄滚杠1-1-1的抽雄分速度朝上。

24、本发明的有益效果：

25、1.本发明用交叉的滚杠绞拔雄穗，可以根据玉米的形状，调整滚杠的交叉角度，可以在保证抽净率的同时，减小叶片的损伤。

26、2.本发明可以根据挂载交叉滚杠式玉米雄穗去除装置的行走机械的行驶速度，调整滚杠的倾斜角度，使滚杠的抽雄速度分配达到最佳状态。