一种蚕豆联合收割机的制作方法

本发明涉及联合收割机技术领域，具体来讲是一种蚕豆联合收割机。

背景技术：

蚕豆是青海省等西北地区的优质特色农产品之一，也是青海省重要的粮饲菜肥兼用作物，在粮食、饲草(料)、蔬菜和绿肥(固氮)等领域具有重要作用，青海省种植蚕豆历史久，分布广，在海拔1800-2900米的农业区均有种植。近几年,随着种植业内部结构的调整，蚕豆播种面积逐年扩大,分布趋向合理,产量逐年增长。青海省生产的蚕豆粒大籽饱，质佳皮亮，营养丰富，经济价值高。它既可作粮食、蔬菜,又是食品工业原料，也是优质饲料和重要绿肥，在外贸方面还是重要出口物资。因此，发展蚕豆生产具有重大意义。浙江等省种植而积较大，均属冬蚕豆；甘肃、青海、宁夏、西藏等省蚕豆种植而积亦不少，均属春蚕豆。青海省大通、湟中、湟源、互助等县种植面积占全省蚕豆总播种而积80％。此外，民和、乐都、共和、循化、贵德、海西等也有裁培。

青海省属于高原地貌，蚕豆种植田块主要以梯田、坡地和小田块为主，因蚕豆的生长特性目前无适用于蚕豆的生产机械，从种子加工、播种、管理至收获等各个生产环节均人工操作，机械化问题成为了蚕豆产业持续发展的瓶颈问题，导致长久以来，蚕豆在青海省现代农业体系中没有充分发挥出其应有的作用，由于机械化技术及机具匮乏，收割方式主要是手工收割，晾晒、脱粒、筛选、繁琐的收割过程导致种植效率低下且成本较高，蚕豆产业前景堪忧。

目前有部分科研机构及厂商在蚕豆收获机械方面投入研发，如农业农村部南京农业机械化研究所的一种食用豆联合收割机，其发明专利申请号202010018644.9，其切割机构、输送机构、搅龙护板以及提升机底板没有网孔，收割时不能过滤杂质和尘土，籽粒不能达到较低的含杂率；其第二提升机构的竖向导筒的出料口与顶盖连接指向脱粒腔内的筛筒，茎秆及籽粒混合物通过重力滑落在筛筒内二次清选，极易造成提升机堵塞；一部分厂商以稻麦收割机改装而成蚕豆收割机，技术没有实现根本突破，其故障率高、使用寿命、性能指标均不能满足蚕豆收割条件，特别是面对作物倒伏地块，根本无法进行收割，无法满足国复杂环境的收割需求及满足总损失率≤5％、含杂率≤3％、破碎率≤5％的行业标准。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种蚕豆联合收割机，解决了目前市场上蚕豆收割机依赖改装故障率高，不能适应多种作业环境，损失率、含杂率、破损率高等问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种蚕豆联合收割机，包括底盘机构，还包括割台机构、输送机构、脱粒清选机构、第一提升机构、粮箱和卸粮机构；割台机构设置在底盘机构的前端，用于割断并收集农作物；输送机构分别与割台机构和脱粒清选机构连接，用于将割台机构收集的农作物输送至脱粒清选机构；脱粒清选机构安装在底盘机构上，用于对农作物进行脱粒清选，得到籽粒；第一提升机构分别与脱粒清选机构和粮箱连接，用于将籽粒输送至粮仓；粮箱安装在底盘机构上，用于储存籽粒；卸粮机构与粮箱连接，用于将粮箱内的籽粒送出。

在上述技术方案的基础上，底盘机构为履带式结构。

在上述技术方案的基础上，割台机构包括割台本体和拨禾轮；割台本体内设置有输送螺旋；割台本体的前端设置有割刀；割台本体的左侧设置有副割刀，割台本体的右侧设置有分禾器；拨禾轮通过支撑臂设置在割台本体的前方。

在上述技术方案的基础上，割台本体的底部设置有若干第一安装孔，第一安装孔处设置有第一网孔式安装板；割台本体的后侧设置有与输送机构相适配的输送口。

在上述技术方案的基础上，输送机构包括输送器本体和设置在输送器本体内的传送链；输送器本体的底部设置有第二安装孔和第三安装孔，第二安装孔处设置有第二网孔式安装板；第三安装孔处设置有第三网孔式安装板。

在上述技术方案的基础上，脱粒清选机构包括脱粒腔，脱粒腔内自上而下依次设置有脱粒滚筒、凹板筛、大间距清选振动筛和清选风扇；凹板筛为与脱粒滚筒相适配的弧形格栅式结构，包括框架体，框架体内设置有若干纵向钢筋和若干横向加强板。

在上述技术方案的基础上，清选风扇包括风扇本体、主动轮和惰轮；主动轮设置在风扇右侧，用于传递风扇本体动力；惰轮设置在风扇左侧，用于减速并将动力传递至第一提升机构及大间距清选振动筛。

在上述技术方案的基础上，第一提升机构包括第一横向螺旋搅龙、第一传动链条装置和横向出粮搅龙；第一横向螺旋搅龙的底部设置有第五网孔式安装板，第一横向螺旋搅龙叶片外侧有pom材料包裹；第一传动链条装置的下端与第一横向螺旋搅龙连接，且第一传动链条的底部设置有第四网孔式安装板，第一传动链条装置的上端设置有主动皮带轮，所述横向出粮搅龙通过从动皮带轮及传动皮带与主动皮带轮连接，且传动皮带设置有张紧轮；第一传动链条装置上设置有若干第一料斗，第一料斗采用pom材料注塑成型。

在上述技术方案的基础上，粮箱后侧设置有连接架，卸粮机构通过转动轴及转动座与连接架连接；卸粮机构包括第二横向螺旋搅龙、第二传动链条装置和卸粮口；第二横向螺旋搅龙叶片外侧有pom材料包裹；第二传动链条装置的下端与第二横向螺旋搅龙连接，且第二传动链条装置的底部设置有第四网孔式安装板，第二传动链条装置的上端与卸粮口铰接，且卸粮口与第二传动链条装置之间设置有液压缸；第二传动链条装置上设置有若干第二料斗，第二料斗采用pom材料注塑成型。

在上述技术方案的基础上，还包括第二提升机构，用于将大间距清选振动筛部分残留杂质及籽粒输送至脱粒滚筒再次脱粒清选；所述第二提升机构包括第三横向螺旋搅龙、第三传动链条装置和出料通道，所述第三横向螺旋搅龙的底部设置有第五网孔式安装板，所述第三横向螺旋搅龙叶片外侧有pom材料包裹；所述第三传动链条装置的下端与第三横向螺旋搅龙连接，且第三传动链条装置的底部设置有第四网孔式安装板，所述第三传动链条装置的上端与出料通道连接；所述螺旋搅龙排出装置可将蚕豆及茎秆混合物排向脱粒滚筒进行再次清选；所述第二传动链条装置上设置有若干v型刮板；所述v型刮板采用pom材料注塑成型，包括相连的竖直板和水平板，所述竖直板背面通过连接件与第三传动链条装置连接，竖直板的边沿处设置有第一翻边；所述水平板的边沿处设置有第二翻边，且水平板的底部设置有加强筋。

本发明的有益效果在于：

履带式收割机底盘满足收割机能够适应多种作业环境的需求，其网孔式割台、网孔式输送器底板；网孔式搅龙底部安装板，网孔式第一提升机底板，网孔式第二提升机底板，网孔式第三提升机底板，过滤了蚕豆收割过程中产生的大量杂质及泥土，格栅式凹板筛；让蚕豆在脱粒过程中能够快速分离豆荚与豆粒，避免脱粒过程中产生破损，大间距清选振动筛；使清选后的豆粒能快速掉落，豆杆及豆荚快速输送至脱粒出口，大螺距螺旋搅龙；斗式提升机输送籽粒，保障豆粒在输送过程中不被挤压破损，第一提升机构顶端的横向出粮搅龙，用于将第一提升装置内的籽粒输送至粮仓，满足总损失率≤5％，含杂率≤3％的要求，破碎率≤5％的行业标准。

本发明与南京农业机械化研究所专利一种食用豆联合收割机(专利申请号202010018644.9)的主要改进点包括：

1、南机所专利的技术方案切割机构、输送机构、搅龙护板以及提升机底板没有网孔，收割时不能过滤杂质和尘土，籽粒不能达到较低的含杂率；本发明割台、输送槽下面均设置了漏灰孔，减少了碎土进入脱粒室，蚕豆干净，无土壤杂质入粮仓。

2、南机所专利的技术方案提升机构的竖向导筒的出料口与顶盖连接指向脱粒腔内的筛筒，茎秆及籽粒混合物通过自由落体式滑落在脱粒滚筒内二次清选，会发生堵塞。本发明增加了螺旋搅龙输送装置，将茎秆及籽粒混合物通过提升机顶部横向螺旋搅龙输送装置输送至脱粒滚筒内二次清选。

3、本发明第一提升机构采取的是pom材质的勺式，由于振动筛清选出来的的是全部干净的蚕豆，因此，可以采取勺式容器提升蚕豆粒。第二提升机构采取的是刮板式的。原因是第一提升机构主要输送的是蚕豆粒，勺式会更好。第二提升机构输送的是杂余(茎秆、碎草和蚕豆粒的混合物)，输送效果上，刮板会更好。

4、南机所专利采取的是自由落体式向粮仓方向输送粮食，容易发生堵塞。本发明增加了螺旋叶片输送装置，强制输送进入粮仓。

5、本南机所专利采取的是粮仓底部开孔，重力自然下接粮食，由于蚕豆堆积产生自然的积压及摩擦力，蚕豆无法顺畅的进行落籽，需要人工干预，搅动蚕豆，才能接袋。本发明从底部搅龙搅动籽粒，再通过粮仓籽粒提升装置提升籽粒，通过摆臂方管，输送籽粒，农民在出口处可以直接进行装袋。顺畅，且排粮效率高。

附图说明

图1为本发明实施例中蚕豆联合收割机的立体图；

图2为本发明实施例中蚕豆联合收割机另一视角的立体图；

图3为本发明实施例中割台机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中割台本体的结构示意图；

图5为本发明实施例中第一网孔式安装板的结构示意图；

图6为本发明实施例中输送机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中第二网孔式安装板的结构示意图；

图8为本发明实施例中第三网孔式安装板的结构示意图；

图9为本发明实施例中脱粒清选机构的结构示意图；

图10为本发明实施例中凹板筛的结构示意图；

图11为本发明实施例中脱粒清选机构的剖视图；

图12为本发明实施例中第一提升机构的结构示意图；

图13为本发明实施例中第一提升机构另一视角的结构示意图；

图14为本发明实施例中卸粮机构的正视图；

图15为本发明实施例中卸粮机构的立体图；

图16为本发明实施例中第二提升机构的结构示意图；

图17为本发明实施例中第二提升机构另一视角的结构示意图；

图18为本发明实施例中第三传动链条装置的结构示意图；

图19为本发明实施例中v型刮板的结构示意图；

图20为本发明实施例中第四网孔式安装板的结构示意图；

图21为本发明实施例中第五网孔式安装板的结构示意图。

附图标记：

1-底盘机构；

2-割台机构；21-割台本体；211-输送口；212-第一安装孔；213-第一网孔式安装板；22-输送螺旋；23-拨禾轮；24-支撑臂；25-割刀；26-分禾器；

3-输送机构；31-输送器本体；32-第二安装孔；33-第三安装孔；34-第二网孔式安装板；35-第三网孔式安装板；

4-脱粒清选机构；41-脱粒腔；42-凹板筛；421-框架体；422-横向加强板；423-纵向钢筋；43-清选风扇；431-主动轮；432-惰轮；44-大间距清选振动筛；45-脱粒滚筒；

5-第一提升机构；51-第一横向螺旋搅龙；52-第一传动链条装置；53-第一料斗；54-横向出粮搅龙；55-传动皮带；56-主动皮带轮；57-从动皮带轮；58-张紧轮；

6-粮箱；61-连接架；62-转动座；63-转动轴；

7-卸粮机构；71-第二横向螺旋搅龙；72-第二传动链条装置；73-第二料斗；74-卸粮口；75-液压缸；

8-第二提升机构；81-第三横向螺旋搅龙；82-第三传动链条装置；83-v型刮板；831-水平板；832-第二翻边；833-加强筋；834-竖直板；835-第一翻边；836-连接件；84-螺旋搅龙输送装置；841-动力皮带轮；842-第四横向螺旋搅龙；843-排料口；

9-第四网孔式安装板；91-第五网孔式安装板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述的实施例示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(x)”、“纵向(y)”、“竖向(z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面结合说明书的附图，通过对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参见图1和图2所示，本发明实施例提供了一种蚕豆联合收割机，包括底盘机构1，具体的，底盘机构1为履带式结构。

蚕豆联合收割机还包括割台机构2、输送机构3、脱粒清选机构4、第一提升机构5、粮箱6和卸粮机构7；

割台机构2设置在底盘机构1的前端，用于割断并收集农作物；

输送机构3分别与割台机构2和脱粒清选机构4连接，用于将割台机构2收集的农作物输送至脱粒清选机构4；

脱粒清选机构4安装在底盘机构1上，用于对农作物进行脱粒清选，得到籽粒；

第一提升机构5分别与脱粒清选机构4和粮箱6连接，用于将籽粒输送至粮仓；

粮箱6安装在底盘机构1上，用于储存籽粒；

卸粮机构7与粮箱6连接，用于将粮箱6内的籽粒送出。

参见图3所示，割台机构2包括割台本体21和拨禾轮23；割台本体21内设置有输送螺旋22；割台本体21的前端设置有割刀25；割台本体21的左侧设置有副割刀，割台本体21的右侧设置有分禾器26；拨禾轮23通过支撑臂24设置在割台本体21的前方。

参见图4和图5所示，割台本体21的底部设置有若干第一安装孔212，第一安装孔212处设置有第一网孔式安装板213；第一网孔式安装板213用于过滤割台部的杂质及尘土；割台本体21的后侧设置有与输送机构3相适配的输送口211。由于蚕豆类作物豆荚距地面高度不一，收割时会将泥土带入收割机内，网孔式割台安装板可将泥土等杂质进行清选，从入口处降低含杂率。同时本发明的割台安装板可根据蚕豆作物颗粒大小更换不同规格的网孔式割台安装板。

参见图6、图7和图8所示，输送机构3包括输送器本体31和设置在输送器本体31内的传送链；输送器本体31的底部设置有第二安装孔32和第三安装孔33，第二安装孔32处设置有第二网孔式安装板34；第三安装孔33处设置有第三网孔式安装板35。第二网孔式安装板34和第三网孔式安装板35用于过滤输送器提升而来的杂质及尘土。同样由于蚕豆类作物豆荚距地面高度不一，收割时会将泥土等杂质带入收割机内，通过割台网孔安装板进行了第一次清选，此处采用网孔式输送器安装板可将泥土等杂质再次清选，从而更好的降低含杂率。

参见图9和图11所示，脱粒清选机构4包括脱粒腔41，脱粒腔41内自上而下依次设置有脱粒滚筒45、凹板筛42、大间距清选振动筛44和清选风扇43；参见图10所示，凹板筛42为与脱粒滚筒45相适配的弧形格栅式结构，包括框架体421，框架体421内设置有若干纵向钢筋423和若干横向加强板422。凹板筛是联合收割机中的一个重要组成部件，其主要作用是在物料脱粒过程中配合脱粒滚筒45将籽粒从作物上脱粒下来。由于蚕豆类作物颗粒大小不一，形状不规则。本发明凹板筛设计结构为纵向钢筋和横向加强板焊接组成的纵向网孔式凹板筛，让蚕豆在脱粒过程中能够快速分离豆荚与豆粒，并且让籽粒及茎秆快速掉落，避免在脱粒腔产生破损。

具体的，清选风扇43包括风扇本体、主动轮431和惰轮432；主动轮431设置在风扇右侧，用于传递风扇本体动力；惰轮432设置在风扇左侧，用于减速并将动力传递至第一提升机构5的搅龙及大间距清选振动筛44。风扇为收割机清选过程中最重要的部分之一，风量的大小直接影响脱粒中茎秆杂草的含量。本发明采用主动轮加惰轮方式传动，主动轮传递风扇动力，惰轮起到储能及保持系统的稳定作用。这样更能高效的将脱粒仓内茎秆等快速清选。从而更好的降低含杂率。

参见图12、图13、图20和图21所示，第一提升机构5包括第一横向螺旋搅龙51、第一传动链条装置52和横向出粮搅龙54；第一横向螺旋搅龙51的底部设置有第五网孔式安装板91，第五网孔式安装板91用于过滤第一横向螺旋搅龙内的杂质及尘土；第一横向螺旋搅龙51叶片外侧有pom材料包裹；第一传动链条装置52的下端与第一横向螺旋搅龙51连接，横向出粮搅龙设置在第一提升机构顶端，用于将第一提升装置内的籽粒输送至粮仓；第一传动链条52的底部设置有第四网孔式安装板9，第四网孔式安装板9用于过滤第一横向螺旋搅龙排出的杂质及尘土；第一传动链条装置52的上端设置有主动皮带轮56，所述横向出粮搅龙54通过从动皮带轮57及传动皮带55与主动皮带轮56连接，且传动皮带55设置有张紧轮58；第一传动链条装置52上设置有若干第一料斗53，第一料斗53采用pom材料注塑成型。斗式提升机主要是将脱粒仓内经过清选的蚕豆，通过横向搅龙输送至斗式提升机的底端，链条带动料斗往复运转向上输送籽粒，籽粒通过横向输出搅龙排入粮箱。本发明的重点是横向搅龙外侧有pom材料包裹，这样能降低蚕豆籽粒与螺旋之间碰撞产生的破损。料斗采用pom制成，这样降低籽粒与输送装置之间的碰撞，降低破损率。横向出粮口搅龙可快速的将蚕豆排入粮箱。

参见图14、图15、图20和图21所示，粮箱6后侧设置有连接架61，卸粮机构7通过转动轴63及转动座62与连接架61连接；粮箱可以绕转轴打开70°。卸粮机构7包括第二横向螺旋搅龙71、第二传动链条装置72和卸粮口74；第二横向螺旋搅龙71叶片外侧有pom材料包裹；第二传动链条装置72的下端与第二横向螺旋搅龙71连接，且第二传动链条装置72的底部设置有第四网孔式安装板9，第四网孔式安装板9用于过滤第二横向螺旋搅龙排出的杂质及尘土；第二传动链条装置72的上端与卸粮口74铰接，且卸粮口74与第二传动链条装置72之间设置有液压缸75；第二传动链条装置72上设置有若干第二料斗73，第二料斗73采用pom材料注塑成型。提升式卸粮装置主要工作原理为粮箱底部横向搅龙将粮箱内的蚕豆输送至提升机底部，链条带动料斗将蚕豆输送至卸粮口装包或运输。其中料斗采用pom制成，这样降低籽粒与输送装置之间的碰撞，降低破损率。卸粮口可通过液压缸控制卸粮口的位置及高度。粮箱转动固定架与转动轴可使粮箱与提升式卸粮装置一起转动，方便机器检修。本发明将螺旋搅龙材质更换为pom注塑件，采用pom材料最大限度的降低螺旋与蚕豆籽粒之间碰撞产生的破损。从根本上降低了破损率。

参见图16、图17、图18、图20和图21所示，蚕豆联合收割机还包括第二提升机构8，用于将大间距清选振动筛44部分残留杂质及籽粒输送至脱粒滚筒或大间距清选振动筛44再次脱粒清选；所述第二提升机构8包括第三横向螺旋搅龙81、第三传动链条装置82和螺旋搅龙输送装置84，所述第三横向螺旋搅龙81的底部设置有第五网孔式安装板91，所述第三横向螺旋搅龙81叶片外侧有pom材料包裹；所述第三传动链条装置82的下端与第三横向螺旋搅龙81连接，且第三传动链条装置82的底部设置有第四网孔式安装板9，所述第三传动链条装置82的上端与螺旋搅龙排出装置84连接；所述螺旋搅龙输送装置84可将蚕豆及茎秆混合物排向脱粒滚筒45进行再次清选。具体的，所述螺旋搅龙输送装置84包括第四横向螺旋搅龙842，第四横向螺旋搅龙842一端设置有动力皮带轮841，第四横向螺旋搅龙842的另一端设置有排料口843；该动力皮带轮841用于传递动力带动第四横向螺旋搅龙842旋转，将茎秆及籽粒混合物通过排料口843强制输送至脱粒滚筒45内二次清选，这样不仅输送效率高，而且排料通畅。

所述第二传动链条装置72上设置有若干v型刮板83；参见图19所示，所述v型刮板83采用pom材料注塑成型，包括相连的竖直板834和水平板831，所述竖直板834背面通过连接件836与第三传动链条装置82连接，竖直板834的边沿处设置有第一翻边835；所述水平板831的边沿处设置有第二翻边832，且水平板831的底部设置有加强筋833。v型刮板式提升机主要是将未清选干净的蚕豆与茎秆混杂物，通过横向搅龙输送至斗式提升机的底端，链条带动v型pom刮板往复运转向上输送籽粒，籽粒通过出粮口排入振动筛进行清选。本发明的重点是横向搅龙叶片外侧有pom材料包裹，能提高输送效率降低蚕豆籽粒与螺旋之间挤压产生的破损。pom刮板式提升机可以最大限度的降低籽粒与输送装置之间的碰撞，降低破损率。由于此提升机里面输送的是籽粒与茎秆的混合物，采用此结构可以更好的防止堵料现象。

本发明的工作原理为：

拨禾轮将蚕豆作物拨倒在左、右两侧分禾器内侧，被拨倒的作物被割刀切断，随即被拨禾轮推倒在割台底部，割台的输送螺旋将作物推向输送槽底部，由输送槽内部的传送链匀速向脱粒喂入口处输送，作物通过脱粒喂入口进入脱粒腔后，通过滚筒带动作物秸杆的旋转运动与滤网的冲击，达到茎秆与籽粒分离的效果，被分离的碎草通过凹板筛尾部排出脱粒室外，籽粒及杂质通过凹板筛的网孔掉落在清选筛上，风机将清选筛上掉落的杂质吹出脱粒室外，籽粒落入第一提升机构底部，第一提升机构的输送机构将籽粒输送进入粮仓，部分残留杂质及籽粒通过振动筛落入第二提升机构底部，经过第二提升机构输送至脱粒室再次脱粒清选，粮仓内部的籽粒通过卸粮机构输出至粮箱外。

在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“优选地”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点，包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中对于上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或者示例中以合适方式结合。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

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