油菜割晒机用分禾装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种油菜割晒机用分禾装置，解决了现有分禾装置存在的在果荚掉落，损失大，分禾速度慢，易拉扯内部已切割的油菜茎秆，降低铺放质量的问题。技术方案包括安装在机架上的横割刀组件，所述横割刀组件两侧的机架上分别装有第一竖割刀组件和第二竖割刀组件。本发明结构简单小巧、传动效果好、油菜茎秆分离快，整体装置集成度高，可有效减少割晒机转弯半径，提高割晒机工作效率。
【专利说明】油菜割晒机用分禾装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油菜割晒机，具体的说是一种油菜割晒机用分禾装置。
【背景技术】
[0002]由于各地区种植的油菜品种、种植方式多样，油菜植株特性差异性大,油菜成熟度不一致和油菜收获农机和农艺技术不适应等原因，我国油菜收获机械化水平非常低下，严重制约油菜产业发展。传统的人工收获油菜劳动强度大，生产成本高，效率极低。目前，油菜的机械收获方式主要分为联合收获和分段收获。油菜成熟度不一致而导致联合收获损失率大、收获期长的问题等造成的总体收获成本较高等问题，对大面积推广联合收获技术形成制约。
[0003]分段收获是在谷物蜡熟期利用割晒机将谷物割倒，放成连续的条铺，通风晾晒，然后捡拾脱粒。分段收获对油菜的成熟度及其一致性不敏感，适应性强、适收期长，有利于提高单机收获作业量、增加作业收入。
[0004]目前应用于油菜分段收获的割晒机普遍采用单侧竖割刀主动分禾和分禾器被动分禾相结合的方式，即动刀和定刀相配合的形式。由于油菜上层分支相互交叉缠绕，被动分禾强制分开存在果荚掉落，损失大，分禾速度慢，易拉扯内部已切割的油菜茎杆，降低铺放质量的问题。采用单侧主动分禾割台需采用环绕型行走路线。当收割完毕后，割晒机割晒机位于田块中部，必须碾压油菜才走出田块，导致铺放质量差，功率大，工作效率低的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单小巧、传动效果好、油菜茎杆分离快，整体装置集成度高，可有效减少割晒机转弯半径，提高割晒机工作效率的油菜割晒机用分禾装置。
[0006]技术方案包括安装在机架上的横割刀组件，所述横割刀组件两侧的机架上分别装有第一竖割刀组件和第二竖割刀组件。
[0007]所述横割刀组件包括横割刀定刀和横割刀动刀，所述竖割刀组件包括竖割刀定刀和竖割刀动刀，动力装置经第一驱动组件分别与第一竖割刀组件的竖割刀动刀和横割刀组件的横割刀动刀的一端连接，所述横割刀动刀的另一端经第二驱动组件与第二竖割刀组件的竖割刀动刀连接。
[0008]所述第一驱动组件包括曲柄长连杆、关节轴承、竖割刀摆杆、横割刀摆杆和驱动滑块，所述曲柄长连杆一端与动力装置连接，另一端分别与关节轴承和横割刀摆杆的一端活动连接，所述横割刀摆杆的另一端与驱动滑块活动连接，所述驱动滑块与横割刀动刀的一端连接；所述关节轴承的另一端与竖割刀摆杆的一端连接，所述竖割刀摆杆的另一端与第一竖割刀组件的竖割刀动刀连接；所述竖割刀摆杆经轴承安装在机架上，使竖割刀摆杆可以所述轴承为中心垂直摆动；所述横割刀摆杆经轴承安装机架上，使横割刀摆杆以所述轴承为中心水平摆动。
[0009]所述第二驱动组件包括驱动刀头、上关节轴承、套筒、下关节轴承和摆杆，所述下关节轴承的一端与横割刀动刀的另一端连接，另一端与位于套筒内的摆杆的一端活动连接，所述摆杆的的另一端与上关节轴承的一端连接，上关节轴承的另一端经驱动刀头与第二竖割刀组件的竖割刀动刀连接。
[0010]所述动力装置包括安装在机架上的液压马达，所述液压马达的输出轴经曲柄机构与所述第一驱动组件连接。
[0011]过去采用单侧竖割刀主要是考虑单侧竖割刀传动简单，而基于本领域技术人员的通常认识，不会采用双侧竖割刀，主要是因为由曲柄回转机构同时驱动两侧竖割刀的整体传动方案难以确定，和安装双侧割刀的油菜割晒机的行走路线难以更改，导致田间工作效率低和碾压油菜。而发明人对【背景技术】存在的问题进行了深入研究，克服了传统技术偏见，采用双侧竖割刀组件与横割刀组件配合的形式，具有以下优点:1)田间工作时，割晒机的行走路线由环绕型行走路线更改为往复折返式S型行走路线，行走时，可全程切割，而不会因为某一侧没有对油菜上层茎杆强制分割而导致割晒机堵塞，无法正常工作，效率高。2)采用双侧竖割刀主动分禾装置时，并不需要重新增加一套曲柄机构驱动第二竖割刀组件而是通过第二驱动组件将横割刀动刀的横向往复运动转换为第二竖割刀的纵向往复运动，减少再次增加一组曲柄机构的功率消耗。3)采用液压马达作为动力输出，其功率消耗可随着油菜种植密度和茎杆粗度的不同而自行调节，有效节约了能量消耗；液压马达不同于传统机械传动，其安装位置可自由选取，可有效避免割晒机传动部件干涉；当遇到砂石、铁片等无法切割的物件时，液压马达将自动溢流，停止割刀运转，有效保护割晒机，相比于传统机械传动具有自保护功能。所述竖割刀组件与横割刀组件均采用动刀和定刀的配合结构，这样，两侧的竖割刀组件和中间横割刀组件的动刀和定刀均能以相对运动的方式主动切割分禾，切割过程中相互配合对油菜茎杆形成一个三面包覆切割的效果，可有效切割油菜茎杆的上层分枝，油菜茎杆分离快，且无二次交叉缠绕现象。
[0012]进一步的，为了减少传动过程中的动力损耗，希望尽可能的将驱动组件做得更为简单、使传动路线短，效率更高。发明人为解决上述技术问题，对横割刀组件两侧的驱动组件进行改进，第一传动组件将动力装置首先同步传动给第一竖割刀组件和横割刀组件，利用竖割刀摆杆形成上下摆动的作用力传导给第一竖割刀组件的动刀使其上下动作，横割刀摆形形成左右横向向摆动的作用力传导给横割刀组件的动刀使其左右动作，采用上述结构的第一传动组件能够最有效的将动力传导给相应的第一竖割刀组件和横割刀组件。对于第二竖割刀组件的传动， 申请人:考虑利用横割刀组件的动刀的动力通过第二驱动组件传动给第二竖割刀组件，这样较由动力装置直接传动给第二竖割组件相比，传短路线大大缩短，结构可设计得更为简单可靠、在效减少动力损耗、提高使用寿命。由于横割刀组件的动力为左右水平摆动的力，采用位于套筒内的摆杆以及相应的关节轴承使力迅速有效的传导给第二竖割刀的动刀使其上下垂直摆动。两个驱动组件以最少的零件传驱最有效的动力，实现同步带动第一、第二竖横刀组件和横割刀组件的目的。
[0013]有益效果:
[0014]1、本发明的装置采用液压马达作为动力输入，液压动力组合可直接安装在机架上，传动路线短；实用性广，能提高传动效率和可靠性，可安装到不同的动力机上。
[0015]2、本发明装置两侧的竖割刀组件均采用定刀和动刀相对运动的方式主动切割分禾，可有效切割油菜茎杆的上层分枝，油菜茎杆分离快，且无二次交叉缠绕现象，配合横割刀组件有效提高铺放质量、减少果荚掉落问题的发生。
[0016]3、本发明装置三组割刀组件共用一个曲柄长连杆，采用不同形式的摆杆驱动动刀往复运动，集成度高，重量轻，传动线路短、动力损耗低、布局紧凑，可有效减少割晒机转弯半径，提高割晒机纯工作效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明立体结构示意图。
[0018]图2为第一驱动组件的第一状态图。
[0019]图3为第一驱动组件的第二状态图。
[0020]图4为第二驱动组件的第一状态图。
[0021]图5为第二驱动组件的第二状态图。
[0022]图6为双侧割刀所采用的往复折返式S型行走路线示意图。
[0023]图7为单侧割刀所采用的的环绕型行走路线示意图。
[0024]图8为双侧割刀以往复折返式S型行走路线的铺放效果图。
[0025]图9为单侧割刀以环绕型行走路线的铺放效果图
[0026]其中，1.机架；2.动力装置；3.第一竖割刀组件；3.1-竖割刀动刀；3.2_竖割刀定刀；4、第二竖割刀组件；4.1.竖割刀动刀；4.2.竖割刀定刀；5.横割刀组件；5.1横割刀动刀；5.2.横割刀定刀；6.第一驱动组件；7.曲柄长连杆；8.竖割刀摆杆；9.横割刀摆杆；10.关节轴承；11.驱动滑块；12.第二驱动组件；13.驱动刀头；14.上关节轴承；15.套筒；16.下关节轴承；17.摆杆；18_曲柄机构。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图对本发明作进一步解释说明:
[0028]参照图1，机架I为可拆或不可拆结构，机架I的前端面装有横割刀组件5，所述横割刀组件5两侧的机架I上分别装有第一竖割刀组件3和第二竖割刀组件4。所述第一竖割刀组件3包括有竖割刀动刀3.1和竖割刀定刀3.2，第二竖割刀组件4包括有竖割刀动刀
4.1和竖割刀定刀4.2，所述横割刀组件5包括有横割刀动刀5.1和横割刀定刀5。动力装置经第一驱动组件6分别与第一竖割刀组件3的竖割刀动刀3.1和横割刀组件5的横割刀动刀5.1的一端连接，所述横割刀动刀5.1的另一端经第二驱动组件12与第二竖割刀组件4的竖割刀动刀4.1连接。
[0029]所述第一驱动组件6包括曲柄长连杆7、关节轴承10、竖割刀摆杆8、横割刀摆杆9和驱动滑块，所述曲柄长连杆7 —端与动力装置2连接，另一端分别与关节轴承10和横割刀摆杆9的一端活动连接，所述横割刀摆杆9的另一端与驱动滑块11活动连接，所述驱动滑块11与横割刀动刀5.1的一端连接；所述关节轴承10的另一端与竖割刀摆杆9的一端连接，所述竖割刀摆杆8的另一端与第一竖割刀组件3的竖割刀动刀3.1连接；所述竖割刀摆杆8经轴承安装在机架I上，使竖割刀摆杆8可以所述轴承为中心垂直摆动；所述横割刀摆杆9经轴承安装机架I上，使横割刀摆杆9以所述轴承为中心水平摆动。
[0030]所述第二驱动组件12包括驱动刀头13、上关节轴承14、套筒15、下关节轴承16和摆杆17，所述下关节轴承16的一端与横割刀动刀5.1的另一端连接，另一端与位于套筒15内的摆杆17的一端活动连接，所述摆杆17的的另一端与上关节轴承16的一端连接，上关节轴承16的另一端经驱动刀头13与第二竖割刀组件4的竖割刀动刀4.1连接。
[0031]所述动力装置2包括安装在机架I上的液压马达，所述液压马达的输出轴经曲柄机构18与所述第一驱动组件6的曲柄长连杆7连接。
[0032]工作原理:
[0033]本发明用于收割油菜时，有效割幅可根据需要进行设置，本实施例中为1800mm，通过液压动力系统驱动安装在机架上的动力装置2的液压马达转动，为油菜割晒机的多个割刀组件提供动力。田间工作时，液压马达带动曲柄机构18转动,一方面通过曲柄长连杆7带动横割刀摆杆9以轴承为中心水平摆动，并使驱动滑块31水平方向左右摆动，从而带动横割刀组件5的横割刀动刀5.1相对于横定刀定刀5.2左右往复运动。另一方面，通过曲柄长连杆7还带动关节轴承10使竖割刀摆杆8以轴承为中心垂直上下摆去，从而带动第一竖割刀组件3的竖割刀动刀3.1相对于竖割刀定刀3.2上下往复运动；由于横割刀动刀5.2的运动，其另一端与下关节轴承16连接，带动位于套筒15内的摆杆17绕轴心摆动，并依次带动下关节轴承14及驱动刀头13，最终使第二竖割刀组件4中的竖割刀动刀4.1上下往复运动。通过两组驱动组件(第一驱动组件6和第二驱动组件12)，最终实现由一个动力装置同时带动三套割刀组件(第一竖割刀组件3、第二竖割刀组件4和横割刀组件5)同步上下或左右往复剪切运动，切割油菜上层分枝的同时两侧主动分禾。
[0034]本发明中，本领域技术人员可根据实际需要对组成割刀组件的动刀和定刀的具体结构进行合理设计，此为现有技术，不作详述。
[0035]比较实验:
[0036]将本发明装置与对比装置进行比较实验，对比装置采用单侧竖割刀组件配合横割刀组件的结构形式，动力源采用东方红-400H高地隙拖拉机的动力输出轴提供。
[0037]如图6所示，采用双侧竖割刀的割晒机采用往复折返式S型行走路线，当收割完毕后，割晒机可顺利走出田块，而且全程工作无碾压和重复切割现象；而如图7所示，采用单侧竖割刀的割晒机因为只能单侧主动分禾，采用环绕型行走路线，收割完毕后割晒机位于田块正中间，走出田块时碾压已经铺放好的油菜茎杆。
[0038]采用液压马达作为动力输出，其功率消耗可随油菜种植密度和茎杆粗度的不同而自行调节，且依然采用一套曲柄连杆机构同时驱动第一竖割刀和第二竖割刀。田间测试液压马达的功率为2.09kw，较传统机械传动所消耗的功率2.35kw少。
[0039]切割过程中，横割刀、第一竖割刀组件、第二竖割刀组件相互配合，对粗壮高大的油菜茎杆形成一个三面包覆主动切割的效果，可有效切割油菜茎杆的上层分枝，且无二次交叉缠绕现象，其总损失率从< 3%降低到< 1%，优于国家割晒机的行业标准JB/T7733-2007的要求。有效避免了单侧竖割刀被动分禾时，油菜上层分支互相牵扯，导致果荚掉落和堵塞现象。
[0040]双侧主动切割的田间铺放质量和单侧主动切割的铺放效果对比参见图8及图9。
[0041]从上图铺放效果明显可以看出，参见图9，安装单侧主动竖割刀采用环绕型行走路线时，割晒机在拐弯时易碾压油菜，导致油菜茎杆铺放混乱；且油菜上层分支交叉缠绕，被动分禾果荚掉落明显。参见图8，安装双侧侧主动竖割刀采用往复折返式行走路线时，基本没有果荚掉落损失；未切割区和已切割区分离明显，说明分禾效果好，油菜茎杆整齐顺向条铺，条铺方向一致，角度均匀，割茬高度一致，铺放质量高。
【权利要求】
1.一种油菜割晒机用分禾装置，包括安装在机架上的横割刀组件，其特征在于，所述横割刀组件两侧的机架上分别装有第一竖割刀组件和第二竖割刀组件。
2.如权利要求1所述的油菜割晒机用分禾装置，其特征在于，所述横割刀组件包括横割刀定刀和横割刀动刀，所述竖割刀组件包括竖割刀定刀和竖割刀动刀，动力装置经第一驱动组件分别与第一竖割刀组件的竖割刀动刀和横割刀组件的横割刀动刀的一端连接，所述横割刀动刀的另一端经第二驱动组件与第二竖割刀组件的竖割刀动刀连接。
3.如权利要求2所述的油菜割晒机用分禾装置，其特征在于，所述第一驱动组件包括曲柄长连杆、关节轴承、竖割刀摆杆、横割刀摆杆和驱动滑块，所述曲柄长连杆一端与动力装置连接，另一端分别与关节轴承和横割刀摆杆的一端活动连接，所述横割刀摆杆的另一端与驱动滑块活动连接，所述驱动滑块与横割刀动刀的一端连接；所述关节轴承的另一端与竖割刀摆杆的一端连接，所述竖割刀摆杆的另一端与第一竖割刀组件的竖割刀动刀连接；所述竖割刀摆杆经轴承安装在机架上，使竖割刀摆杆可以所述轴承为中心垂直摆动；所述横割刀摆杆经轴承安装机架上，使横割刀摆杆以所述轴承为中心水平摆动。
4.如权利要求2所述的油菜割晒机用分禾装置，其特征在于，所述第二驱动组件包括驱动刀头、上关节轴承、套筒、下关节轴承和摆杆，所述下关节轴承的一端与横割刀动刀的另一端连接，另一端与位于套筒内的摆杆的一端活动连接，所述摆杆的的另一端与上关节轴承的一端连接，上关节轴承的另一端经驱动刀头与第二竖割刀组件的竖割刀动刀连接。
5.如权利要求2-4任一项所述的油菜割晒机用分禾装置，其特征在于，所述动力装置包括安装在机架上的液压马达，所述液压马达的输出轴经曲柄机构与所述第一驱动组件连接。
【文档编号】A01D63/04GK104322212SQ201410552708
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】廖庆喜, 李磊, 蒋亚军, 王 华, 严磊, 舒彩霞, 丁幼春, 黄海东, 廖宜涛, 汲文峰, 田波平 申请人:华中农业大学