不对行棉秆收获机及其棉秆拔取收获台

摘要

一种不对行棉秆收获机及其棉秆拔取收获台，该收获机包括驾驶室、行走底盘、棉秆拔取收获台、切碎装置及集料装置，该驾驶室设置在该行走底盘上方前部，该切碎装置与该集料装置安装在该行走底盘上并设置于该驾驶室后方，该棉秆拔取收获台设置在该行走底盘前端并与该切碎装置连接，该切碎装置与该集料装置连接，该棉秆拔取收获台和该切碎装置分别与该行走底盘的动力结构连接，该收获台包括机架及安装在该机架上的棉秆拔取装置、棉秆输送装置及传动系统，该棉秆拔取装置及该棉秆输送装置分别与该传动系统连接，该棉秆拔取装置设置在该棉秆输送装置前端下方，该棉秆输送装置包括整理链板。本发明实现了棉秆的不对行拔取，收获适应性好，能耗低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种棉花收割装置，特别是一种不对行棉秆收获机及其棉秆拔取收获台。

背景技术

棉秆收获主要是拔秆收获，主要因为棉秆根茎较硬不易腐烂、不易粉碎，在土壤里留存很长时间，不利于后续整地作业和农作物生长，达不到“精耕细作”的农艺要求。我国棉花种植多采用铺膜增温保墒，全国各地气候、土壤、品种差异性较大，棉花的种植行距多种多样。因此，若能研究出不对行拔棉秆收获机，将大幅提高适收范围，充分利用我国南北纵深长的地理优势开展跨区作业，增加收获面积，增加机收收入。

国内应用较广的机型是水平齿盘式拔棉秆机，通过地轮驱动拔秆齿盘，旋转的拔秆齿盘与挡杆构成拔秆部件。棉秆进入拔秆部件后，在挡杆的作用下，被推挤到拔秆齿盘齿根部夹紧，依靠拖拉机的行走将棉秆拖出，由后侧的压辊将棉秆搂成堆，放于田间。该机型只能拔收2行，效率低。机器的拔净率受土壤坚实度和棉花的种植行距影响较大，板结地块拔净率较低、被拔秆齿盘切断的棉秆也较多，损失大；另外机器作业后需要二次进地进行捡拾作业，劳动强度大、综合成本高，难以满足我国棉秆综合利用的要求。

目前，棉秆拔取装置常见的有胶辊式拔取装置、立式齿盘拔取装置、夹持式拔取装置及刨辊式拔取装置，前三种拔取装置由于受结构限制均不能不对行拔取，收获适应性较差。第四种拔取装置即刨辊式拔取装置虽然实现了不对行拔取，但是该装置工作时需要入土10～20mm，对土壤的翻掘作用很大，能耗较高，土壤对刨刀磨损也比较大，磨损后的刨刀导致“漏拔”现象严重。例如专利号为“ZL200420008333.0”，名称为“棉秆收获打捆机”的中国实用新型专利，专利号为“ZL200420087046.3”，名称为“棉秆收获机的收取棉秆的机构”的中国实用新型专利，属于胶辊式结构，靠胶辊挤出棉秆，因此必须对行收获；申请号为“200810188680.9”，名称为“棉花拔杆机”的中国发明申请所公开的棉花拔杆机，结构复杂，易堵塞，拔叉伸缩工作的形式易导致工作不稳定，例如在拔叉伸缩过程中遇到田间石块、树根等撞弯等变形时该拔叉就无法继续伸缩。

近年来，国内外对棉秆拔收机的研究有了很大进展，但几乎所有的研究都是基于棉秆拔取方面的，对棉秆的收获方法基本上是“拔后扔、扔后捡”的分段收获模式，缺少联合作业方面的研究，在拔后棉秆的整理、拔后棉秆与泥土的分离等方面的研究目前尚属空白。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有输送整理和泥土分离作用、收获适应性好、拔净率高的不对行棉秆收获机及其棉秆拔取收获台。

为了实现上述目的，本发明提供了一种不对行棉秆拔取收获台，设置在棉秆收获机的前端，包括与所述棉秆收获机连接的机架及安装在所述机架上的棉秆拔取装置、棉秆输送装置及传动系统，所述传动系统与所述棉秆收获机的动力机构连接，所述棉秆拔取装置及所述棉秆输送装置分别与所述传动系统连接，所述棉秆拔取装置设置在所述棉秆输送装置前端下方，其中，所述棉秆输送装置包括整理链板，用于将拔起的棉秆整理成冠向前根向后状态并向后输送，同时将所述棉秆拔取装置掘起的泥土和拔起棉秆夹带的泥土与棉秆分离。

上述的不对行棉秆拔取收获台，其中，所述整理链板包括驱动辊、从动辊、输送链条及板条，所述板条顺序布置在所述输送链条上，相邻所述板条之间形成凹槽，所述输送链条环绕绷紧在所述驱动辊及所述从动辊上，所述驱动辊及所述从动辊的轴线均水平设置。

上述的不对行棉秆拔取收获台，其中，所述棉秆输送装置还包括横向输送机构，所述横向输送机构设置在所述整理链板上方，用于将所述整理链板上的棉秆由两侧向中间收拢。

上述的不对行棉秆拔取收获台，其中，所述横向输送机构为左右对称布置的八字形挡板，所述挡板由前向后逐渐向内倾斜设置。

上述的不对行棉秆拔取收获台，其中，所述横向输送机构包括左右对称布置的两组主动输送辊、从动输送辊及侧向输送链条，每组所述主动输送辊与所述从动输送辊的轴线的连线由前向后逐渐向内倾斜，所述主动输送辊及所述从动输送辊的轴线垂直设置。

上述的不对行棉秆拔取收获台，其中，所述棉秆拔取装置包括拔茎辊轴、齿刀座板和拔茎齿刀，所述拔茎辊轴与所述传动系统连接，所述齿刀座板连接在所述拔茎辊轴上，所述齿刀座板包括连接端与工作端，所述拔茎齿刀沿所述拔茎辊轴的轴线方向设置并安装在所述工作端。

上述的不对行棉秆拔取装置，其中，所述齿刀座板为三个，所述三个齿刀座板顺序围合成三棱柱形管轴。

上述的不对行棉秆拔取装置，其中，所述拔茎齿刀包括拔茎齿刀体和刀齿，所述刀齿位于所述拔茎齿刀体的前端，所述刀齿与所述拔茎齿刀体连接或所述刀齿与所述拔茎齿刀体为一体结构，所述刀齿为V形锯齿结构。

上述的不对行棉秆拔取装置，其中，所述拔茎齿刀上还设置有小刀片，所述小刀片的刃口为直刃或锯齿状结构，所述小刀片设置在所述刀齿的一侧或对称设置在所述刀齿的两侧。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种不对行棉秆收获机，包括驾驶室、行走底盘、棉秆拔取收获台、输送槽、切碎装置及集料装置，所述驾驶室设置在所述行走底盘上方前部，所述切碎装置与所述集料装置安装在所述行走底盘上并设置于所述驾驶室后方，所述棉秆拔取收获台设置在所述输送槽前端并通过所述输送槽与所述切碎装置连接，所述切碎装置与所述集料装置连接，所述棉秆拔取收获台和所述切碎装置分别与所述行走底盘的动力机构连接，其中，所述棉秆拔取收获台为上述的棉秆拔取收获台。

本发明的技术效果在于：

1、实现了棉秆的不对行拔取，收获适应性好，能耗低；

2、收获台结构简单，工作可靠，齿辊式拔辊对土壤的翻掘作用小，并且具有揭取、粉碎农膜的功能；

3、不分行棉秆拔取收获台具有输送整理和泥土分离作用，能挂接在自走式棉秆收获机主机上实现棉秆联合收获，一次完成拔取、整理、清理泥土、输送、切碎、抛送和集料等作业，具有较好的适收性，也可以挂接在拖拉机或其它行走车辆上，实现棉秆联合收获，一次完成拔取、整理、清理泥土、放铺或堆放等作业。

4、整理链板将拔起的棉秆整理成冠向前根向后的状态向后输送，横向整理系统将棉秆由两侧向中间聚拢，强制喂入到输送装置。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明的不对行棉秆收获机结构示意图；

图2为本发明的棉秆拔取收获台结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为本发明的整理链板局部结构示意图；

图5为本发明一实施例的棉秆拔取装置结构示意图；

图6为本发明又一实施例的棉秆拔取装置结构示意图；

图7为图6的A-A剖视图；

图8为本发明一实施例的拔茎齿刀结构示意图；

图9为本发明的拔茎齿刀工作原理示意图。

其中，附图标记

10棉秆

20驾驶室

30行走底盘

301动力机构

40切碎装置

50集料装置

60棉秆拔取收获台

70泥土

80输送槽

801喂入链耙

1机架

2传动系统

21轴承

3棉秆拔取装置

31拔茎辊轴

32法兰盘

33齿刀座板

331连接端

332工作端

333翼板

334管轴

335螺栓

34拔茎齿刀

341小刀片

342拔茎齿刀体

343铆钉

344连接孔

345刃口

346刀齿

β相位角

δ齿形角

L刀齿的齿间距

a、b、c工作段

4棉秆输送装置

41整理链板

411驱动辊

412从动辊

413输送链条

414板条

415凹槽

42横向输送机构

421主动输送辊

422从动输送辊

423侧向输送链条

5托辊

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1，图1为本发明的不对行棉秆收获机结构示意图。本发明的不对行棉秆收获机，包括驾驶室20、行走底盘30、棉秆拔取收获台60、输送槽80、切碎装置40及集料装置50，所述驾驶室20设置在所述行走底盘30上方前部，所述切碎装置40与所述集料装置50安装在所述行走底盘30上并设置于所述驾驶室20后方，所述棉秆拔取收获台60设置在所述输送槽80前端并通过输送槽80与所述切碎装置40连接，所述切碎装置40与所述集料装置50连接，所述棉秆拔取收获台60和所述切碎装置40与所述行走底盘30的动力机构301连接，其中，动力机构301通过液压泵传动液压马达，最终驱动棉秆拔取装置3，同时，动力机构301驱动切碎装置40，切碎装置40传动输送槽80最终驱动棉秆输送装置4。因该不对行棉秆收获机的其他部分结构和功能均为较成熟的现有技术，在此不作赘述，下面仅对棉秆拔取收获台60予以详细说明。

参见图2及图3，图2为本发明的棉秆拔取收获台结构示意图，图3为图2的俯视图。本发明的棉秆拔取收获台60，设置在棉秆收获机的前端，包括与所述棉秆收获机连接的机架1及安装在所述机架1上的棉秆拔取装置3、棉秆输送装置4及传动系统2，所述传动系统2与行走底盘30的动力机构301连接，所述棉秆拔取装置3及所述棉秆输送装置4分别与所述传动系统2连接，所述棉秆拔取装置3设置在所述棉秆输送装置4前端下方，所述棉秆输送装置4包括整理链板41，所述整理链板41用于将拔起的棉秆10整理成冠向前根向后状态并向后输送，同时将所述棉秆拔取装置3掘起的泥土70和拔起棉秆10夹带的泥土70与棉秆10分离。

整理链板41是输送棉秆和清理泥土的关键部件。所述整理链板41包括驱动辊411、从动辊412、输送链条413及板条414，所述板条414顺序布置在所述输送链条413上，相邻所述板条414之间形成凹槽415，所述输送链条413环绕绷紧在所述驱动辊411及所述从动辊412上，所述驱动辊411及所述从动辊412的轴线均水平设置。本实施例中，优选该板条414为L形结构(参见图4)，相邻L形结构的板条414之间形成的凹槽415为开口矩形沟槽。

为了更好地实现输送及喂入效果，所述棉秆输送装置4还包括横向输送机构42，所述横向输送机构42设置在所述整理链板41上方，用于将所述整理链板41上的棉秆由两侧向中间收拢。所述横向输送机构42可为左右对称布置的八字形挡板(图未示)，所述挡板由前向后逐渐向内倾斜设置。或者，所述横向输送机构42包括左右对称布置的两组主动输送辊421、从动输送辊422及侧向输送链条423，每组所述主动输送辊421与所述从动输送辊422的轴线的连线由前向后逐渐向内倾斜，所述主动输送辊421及所述从动输送辊422的轴线垂直设置。

由于整理链板41的线速度大于拔茎齿刀34的线速度，拔秆时收获机又向前前进，棉秆由棉秆拔取装置3向整理链板41“跳跃”时，形成“根向前冠向后”的状态落到整理链板41上。在横向输送机构42的“八”字形侧向输送链条423及主动输送辊421、从动输送辊422的强制作用下棉秆由整理链板41两侧向中间收拢。在整理链板41、托辊5和喂入链耙801的共同作用下棉秆被强制喂入到输送槽80，进而输送给切碎装置40。为防止作物层在临近输送槽80喂入口处过度堆积、加厚而造成堵塞现象，同时又保证棉秆在切段时能够“直切”，输送槽80的宽度优选为500mm。棉秆拔取过程中产生的大量泥土被抛甩到整理链板41上，同时棉秆根部也会夹带部分泥土随棉秆抛甩到整理链板41上，这部分泥土在输送整理过程中将被分离出去。

参见图5、图6及图7，图5为本发明一实施例的棉秆拔取装置结构示意图，图6为本发明又一实施例的棉秆拔取装置结构示意图，图7为图6的A-A剖视图。本发明的不对行棉秆拔取装置，随收获机前进前推棉秆，使棉秆嵌夹在拔茎齿刀内，靠齿刀与棉秆之间的摩擦力克服棉秆与土壤间的连结力拔取棉秆。本发明的不对行棉秆拔取装置，设置在棉秆收获机的前端，所述棉秆拔取装置3与所述传动系统2连接，棉秆拔取装置3采用卧辊形式，所述棉秆拔取装置3包括拔茎辊轴31、齿刀座板33和拔茎齿刀34，所述齿刀座板33连接在所述拔茎辊轴31上，所述齿刀座板33包括连接端331与工作端332，所述拔茎齿刀34沿所述拔茎辊轴31的轴线方向设置并安装在所述工作端332。本实施例中，拔茎辊轴31上有多组拔茎齿刀34沿轴向布置，拔茎齿刀34通过螺栓335固定在齿刀座板33上。拔茎辊轴31由两端的轴承21支撑，轴承21通过螺栓固定在收获机的机架1上，由传动系统2带动旋转。

参见图5，所述棉秆拔取装置3包括多个三棱柱形管轴334，所述三棱柱形管轴334之间由法兰盘32分隔，本实施例中，法兰盘32将拔茎辊轴31均分成3个工作段a、b、c，所述棉秆拔取装置3包括多个齿刀座板33，一般为2～5个，所述多个齿刀座板33的连接端331顺序围合成棱柱形管轴334，所述多个齿刀座板33的工作端332分别形成多个翼板333，所述拔茎辊轴31穿接在所述棱柱形管轴334中。本实施例中的每个工作段a、b、c由三片齿刀座板33顺序围合成三棱柱形管轴334，三组拔茎齿刀34分别安装在管轴334外侧的翼板333上。这种结构整体稳定性好，刚性大，焊后变形较小，有利于保证棉秆拔取装置3拔秆工作时的平衡性。三段管轴334两两之间均设置有相位角β，本实施例中，优选该相位角β为40°，管轴334间的相位差主要是减少同一时刻拔取棉秆的株数，减轻拔秆工作形成的交变载荷对棉秆拔取装置3的冲击，增强棉秆拔取装置3工作的整体稳定性。

参见图8及图9，图8为本发明一实施例的拔茎齿刀结构示意图，图9为本发明的拔茎齿刀工作原理示意图。拔茎齿刀34是拔取棉秆的重要工作元件。所述拔茎齿刀34包括拔茎齿刀体342和多个刀齿346，所述刀齿346位于所述拔茎齿刀体342的前端，所述刀齿346与所述拔茎齿刀体342为一体结构或者所述刀齿346通过螺纹连接、铆接、焊接等形式与所述拔茎齿刀体342连接，所述刀齿346为V形锯齿结构。所述拔茎齿刀34上还设置有小刀片341，所述小刀片341的刃口345为直刃或锯齿状结构，本实施例优选采用刃口345设置锯齿状的小刀片341以增大拔茎齿刀34与棉秆10之间的摩擦力，增加拔茎齿刀34对棉秆10的抓取能力。所述小刀片341设置在所述刀齿346的V形锯齿结构的一侧。所述刀齿346的V形锯齿结构的另一侧也可对称设置有所述小刀片341。所述小刀片341优选设置在所述刀齿346的同一平面内。本实施例中的小刀片341通过铆钉343铆接到拔茎齿刀体342上，也可通过焊接、螺纹连接等其他方式连接，或者将小刀片341与所述刀齿346加工为一体结构。拔茎齿刀34的齿形角δ及齿间距L均是影响拔茎齿刀34对棉秆10的抓取能力的因素，本实施例中，所述刀齿346的齿形角δ为15°～180°本实施例δ优选为29.5°，所述刀齿346的齿间距L为2～50mm，本实施例L优选为22mm。提高拔茎齿刀34对棉秆10的抓取能力，也可以通过加大摩擦系数的方法来实现。本发明采用在拔茎齿刀34的一侧设置带有锯齿状刃口的小刀片341的方法。

棉秆拔取装置3采用卧辊形式，沿拔茎辊轴31的轴线方向安装拔茎齿刀34，棉秆拔取装置3由液压马达驱动并实现转速无级可调。棉花密植地区使用高转速，秸秆量小或密度低时使用低转速。工作时，棉秆拔取装置3在传动系统2的驱动下旋转，随棉秆收获机前进前推棉秆10，使棉秆10嵌入到拔茎齿刀34的刀齿346与小刀片341形成的齿槽内，产生的摩擦力克服棉秆10与土壤的连结力拔起棉秆10。由于拔茎齿刀34沿拔茎辊轴31的轴线方向均匀布置，拔茎齿刀34的尖部进行分禾，因此在棉秆拔取装置3收获幅宽内的棉秆10都能嵌入到拔茎齿刀34的刀齿346内，实现了不对行拔取棉秆。与拔茎刨刀相比，拔茎齿刀34有两个工作点，容易抓取棉秆，并能产生较大的拔取力。另一方面，拔茎齿刀34在入土拔秆时可以不入土，或仅刀齿346的前端深入地表，即使入土也较浅，降低了对土壤的翻搅，能耗降低，还能将地表下的农膜打碎或直接带出，有利于后续整地作业和后一茬作物生长。棉秆拔取装置3拔出棉秆10抛到整理链板41上，同时棉秆拔取装置3掘取的泥土70和棉秆10根部夹带的泥土70随棉秆10也被抛送到整理链板41上。由于棉秆10与泥土70的比重不同，棉秆10支在整理链板41的L形板条414上，泥土70落入L形板条414形成的凹槽415内。棉秆和泥土在整理链板41的带动下向切碎装置40运动，凹槽415内的泥土在板条414翻转时抛洒落到地面上。本发明除了应用于棉秆收获机外，还可应用于其它茎秆类作物的拔取作业。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。