智能化玉米小麦联合作业装置及方法与流程

本发明涉及农作物作业，具体涉及智能化玉米小麦联合作业装置及方法。

背景技术：

1、在不同的地域环境下的农作物种植模式有所不同，以玉米小麦的套种模式来说，是通过间行同时种植玉米和小麦，来提高土地的利用率且增加农作物产量，此处主要针对玉米小麦收获过程中所使用的联合作业机进行说明，玉米小麦联合作业机需要满足同时收割玉米、小麦的功能，其原理与传统的农作物联合收割作业机一致，对于玉米小麦套种的收割过程中，需要注意的问题如下两点：

2、1：在联合作业收割机中，机体中设置有对应玉米和小麦的脱粒装置，但是在收割过程中，玉米穗、小麦穗之间相互掺杂的问题无法避免，继而导致收获的玉米、小麦之间相互掺杂，对后续的玉米、小麦加工过程带来不便；

3、2：收割后留田的小麦根茬、玉米根茬随着翻土作业埋没在土壤中，慢慢腐烂还田，相对于质地较软的小麦根茬，玉米根茬随着水分的流失逐渐变硬，且腐烂速度较慢，特别是玉米秸秆切割后留下的切口较为锐利，农民在收割完成的田间进行后续工作时，极易被玉米根茬刺伤；

4、针对上述技术问题，本技术提出了一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供智能化玉米小麦联合作业装置及方法，用于解决当前玉米小麦联合收割作业时存在玉米、小麦之间相互掺和而影响到后续加工作业的问题，并且其中的玉米秸秆收割完成后，留下的根茬存在刺伤农民的安全隐患。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、智能化玉米小麦联合作业装置，包括收割结构，所述收割结构包括载体底座、切割头、输送结构和脱粒结构，所述输送结构包括一级输送仓和二级输送仓，所述脱粒结构包括小麦脱粒机和玉米脱粒机，所述一级输送仓、二级输送仓的出口端分别对应在玉米脱粒机、小麦脱粒机上，所述切割头包括安装机架、送料轧轮、切割锯片和耙禾器；

4、所述切割头设置在载体底座上，所述小麦脱粒机和玉米脱粒机安装在载体底座上，所述载体底座上安装有存料罐，所述存料罐位于小麦脱粒机和玉米脱粒机的中间位置，且存料罐中分别设置有小麦仓和玉米仓，所述小麦脱粒机、玉米脱粒机的排料端分别与小麦仓、玉米仓内部之间连通；

5、所述送料轧轮上设置有螺旋送料片，所述安装机架上安装有分隔插板，且安装机架上对应一级输送仓、二级输送仓入口端的位置上分别开设有一级进入口和二级进入口，所述分隔插板与送料轧轮的轴线方向呈垂直设置，且分隔插板位于靠近一级进入口的位置上；

6、所述安装机架下侧对应一级进入口的位置安装有安装块，所述安装块中设置有刨根结构，所述刨根结构包括第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆、第二传动杆上分别安装有斜向刀片、拨片；

7、所述存料罐中设置有换粒结构，所述换粒结构包括第一落料板、第二落料板、分料螺旋片和回料半管，所述载体底座对应存料罐的位置上安装有两个气泵。

8、进一步设置为：所述分隔插板的一端延伸至切割锯片的外部位置上，且分隔插板一端位置上设置有双向鼓包，所述双向鼓包俯视方向的横截面呈椭圆形。

9、进一步设置为：所述斜向刀片、拨片在第一传动杆、第二传动杆上呈线性等距设置，所述第一传动杆、第二传动杆贯穿安装块且与安装块之间为转动连接，且第一传动杆、第二传动杆位于安装块外侧位置上均安装有主动齿轮，所述安装块对应主动齿轮的外壁位置上转动安装有转向齿轮，所述转向齿轮与两个主动齿轮之间啮合，所述斜向刀片和拨片的设置位置位于切割锯片和送料轧轮的中间部分上；

10、所述第一传动杆末端位置上安装有辊轴盘，所述送料轧轮与安装机架之间为转动连接，且送料轧轮靠近安装块的外壁中心点位置上安装有皮带轴盘，所述安装机架对应皮带轴盘的位置上安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端与皮带轴盘中心点位置之间相连接，所述皮带轴盘与辊轴盘之间设置有皮带。

11、进一步设置为：所述第一落料板、第二落料板分别安装在小麦仓和玉米仓内部上端位置上，且第一落料板和第二落料板沿靠近气泵的方向呈向下倾斜状，所述第一落料板和第二落料板末端位置呈半圆形，且第一落料板、第二落料板末端位置分别与小麦仓、玉米仓内壁上端位置之间相连接；

12、所述分料螺旋片设置在对应第一落料板、第二落料板中呈半圆形的位置中，且分料螺旋片中心位置安装有传动轴，所传动轴一端与玉米仓侧壁之间转动连接，且传动轴另一端贯穿小麦仓侧壁且与小麦仓之间为转动连接，所述存料罐一侧位置安装有伺服电机，所述伺服电机输出端与传动轴之间相连接。

13、进一步设置为：所述分料螺旋片贯通小麦仓和玉米仓，所述回料半管安装在第二落料板的下侧位置，且回料半管一端贯通至小麦仓中，所述回料半管沿玉米仓到小麦仓的方向呈向下倾斜状。

14、进一步设置为：所述第一落料板和第二落料板均开设有筛孔，且第一落料板中的筛孔沿第一落料板的轮廓线衬管线性等距设置，所述第二落料板中的筛孔分布在对应回料半管的位置以及第二落料板中的半圆形区域上。

15、进一步设置为：所述第一落料板、第二落料板对应回料半管位置的筛孔直径为1.3～1.8mm，所述第二落料板对应半圆形区域的筛孔直径为2.6～3.2mm。

16、进一步设置为：两个所述气泵的排气端分别与小麦仓、玉米仓内部之间连通，所述小麦仓、玉米仓的上侧位置均安装有排废口。

17、该智能化玉米小麦联合作业装置的作业方法，分为收割化垄阶段和分粒阶段，在收割化垄阶段，包括如下过程：

18、过程一：在对玉米小麦进行收割过程中，整体收割结构在行进过程中，分隔插板对准在玉米和小麦种植区域的间隙处，以切割锯片割断玉米秸秆和小麦秸秆，并通过耙禾器将玉米秸秆和小麦秸秆送入到一级进入口和二级进入口中，玉米秸秆沿着一级输送仓进入到玉米脱粒机中完成玉米粒的脱粒动作，小麦秸秆沿着二级输送仓进入到小麦脱粒机中完成小麦的脱粒工作；

19、过程二：在驱动电机带动送料轧轮旋转的同时，通过皮带轴盘、转向齿轮和主动齿轮，带动第一传动杆、第二传动杆旋转，切割锯片完成对玉米秸秆的切割后，以第二传动杆带动拨片旋转，将切割后留下的玉米根茬从土中刨出，并在斜向刀片的作用下完成对玉米根茬的切碎工作，切碎后的玉米根茬留田；

20、在分粒阶段中，包括如下阶段：

21、阶段一：在过程一中，在玉米脱粒机、小麦脱粒机完成对玉米和小麦的脱粒后，玉米粒、小麦粒分别进入到玉米仓、小麦仓中，进入到小麦仓中的小麦粒沿着第一落料板上的筛孔落下，而混合在小麦粒中的玉米粒集中在第一落料板的半圆形区域中并无法落入到小麦仓中，进入到玉米仓中玉米粒集中在第二落料板的半圆形区域中，混合在玉米粒中的小麦粒流经到对应回料半管位置的筛孔时落入到回料半管中，并滑入到小麦仓中，玉米粒通过第二落料板对应半圆形区域的筛孔落入到玉米仓中，以此完成小麦、玉米的分粒动作；

22、阶段二：在阶段一中，间断启动伺服电机，伺服电机启动周期为30min/次，带动分料螺旋片旋转，将集中在第一落料板的半圆形区域中的玉米粒和小麦粒的混合谷物，挤入到第二落料板，进入到第二落料板中的混合谷物按照阶段一中的过程对混合谷物进行再次分粒处理；

23、阶段三：在阶段一和阶段二中，同步启动气泵，向小麦仓和玉米仓中输送强气流，将小麦粒和玉米粒中掺杂的秸秆、碎叶沿着排废口排出，气泵的启动方式与玉米脱粒机、小麦脱粒机相关，具体如下：

24、a：玉米脱粒机、小麦脱粒机中谷物的排出量较多时，提高对应小麦仓或玉米仓的气泵的输出功率，提高气泵输送的气流强度；

25、b：玉米脱粒机、小麦脱粒机中谷物的排出量较少或无排出量时，降低对应小麦仓或玉米仓的气泵的输出功率，或停止运行对应小麦仓或玉米仓的气泵。

26、本发明具备下述有益效果：

27、1、在对玉米小麦套种田进行联合作业收割时，对当前的收割机做出局部优化，此处体现在切割头中增设分隔插板，其目的是以分隔插板初步分开小麦与玉米，在完成对玉米和小麦的收割后，玉米秸秆和小麦秸秆分别沿着对应的输送仓进入到对应的脱粒装置中，完成对应的脱粒动作，并在切割秸秆后，利用同步送料轧轮旋转的拨片和斜向刀片，以拨片刨出土中的玉米根茬，并以斜向刀片对玉米根茬进行切碎处理，此目的是避免长期留置田中的玉米根茬在脱水硬化后，出现刺伤田间操作人员的问题，并且在之后的翻土作业后，加快切碎并埋入土中的玉米根茬的腐烂速度；

28、2、而在脱粒装置完成对应的脱粒工作后，玉米和小麦分别进入到对应的仓室中，如小麦仓和玉米仓中，首先利用小麦和玉米的常规直径，如小麦的直径大约为1.5mm，玉米的直径大约为3.0mm，通过直径的差异，来初步分离对应谷物中混合的其他谷物，如小麦谷物中掺和玉米谷物，从而限制小麦仓中的筛孔直径，保证小麦可以落入到小麦仓中，而玉米无法落入到小麦仓中；

29、3、在第二段中所描述的分粒方式的基础上，同步增设分料螺旋片和回料半管，其目的是将对应的谷物以挤入或滑入的方向再次进入到对应的小麦仓或玉米仓中，对混合谷物进行进一步分粒处理。