[發明專利]一種聯合收割機負剛度縱軸流脫粒滾筒

在審

• 申請號: 201710879463.3
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN107455096A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 唐忠;張浩天;余乾;李耀明;何俊增
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01F12/22
• 分類號: A01F12/22;A01F12/24;A01F12/44
• 代理公司: 暫無信息
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技術領域

本發明涉及聯合收割機技術領域，具體是聯合收割機負剛度縱軸流脫粒滾筒。

背景技術

聯合收割機脫粒滾筒采用縱向布置方式(即縱軸流滾筒)時，縱軸流滾筒的長度不受空間限制，極大的提高了脫粒分離功能和作業效率。但較長縱軸流滾筒在高速旋轉時存在徑向離心力和軸上不均衡阻力，縱軸流滾筒易產生彈性變形及碰摩現象，嚴重影響縱軸流滾筒的水稻脫粒性能和結構穩定性。在縱軸流滾筒水稻脫粒過程中，因其滾筒前端阻力大于尾端，沿縱軸流滾筒軸向存在水稻質量分布不均的特點，因此整個縱軸流滾筒沿軸向所受的離心力不相同。前端由于水稻質量大、密度高，當縱軸流滾筒旋轉時前端所受切向力大于后端；此外，由于在水稻脫粒過程中隨著籽粒沿軸向凹板篩的不斷分離，水稻脫粒過程實質是一個變質量過程，縱軸流滾筒在工作時兩端水稻莖稈特性差異較大。

基于縱軸流滾筒結構的發明主要有：專利CN200810124516.1發明了一種縱軸流脫粒分離裝置，將傳統縱軸流脫粒分離裝置中的切流脫粒裝置和輔助喂入裝置功能合二為一，可實現農作物的均勻及順暢喂入；專利CN201010156198.4發明了一種全喂入聯合收割機縱軸流脫粒裝置，通過調整安裝脫粒齒桿裝配數量并通過彈性聯軸器將排草板固定在滾筒軸后端，簡化了縱軸流滾筒結構；專利CN201520815028.0發明了一種聯合收割機縱軸流滾筒傳動連接裝置，通過在滾筒安裝座的一側連接聯合收割機的滾筒傳動箱，保證了輸出軸受力更合理；文獻《聯合收獲機脫粒滾筒有限元模態分析與試驗》(農機化研究，2016，38(8)：136-140)，采用ANSYS軟件Workbench模塊對聯合收獲機脫粒滾筒進行有限元模態分析，指出了脫粒過程中滾筒的固有振型與激振頻率將產生共振。可見水稻脫粒過程對滾筒結構的隨機激勵是引起滾筒振動的重要因素，通過對縱軸流滾筒工作結構的改進及優化設計是提高脫粒能力、減少滾筒脫粒過程中振動的重要手段。

發明內容

現有縱軸流滾筒還不能解決脫粒過程中的隨機動載激勵引起滾筒輻條受切向力而產生彎曲變形及引起振動的難題，本發明采用負剛度結構優化縱軸流滾筒脫粒過程中的動態形變量，設計的縱軸流負剛度滾筒，解決了縱軸流滾筒在脫粒過程中受籽粒不斷分離形成的變質量脫粒過程作用，對縱軸流滾筒輻條軸向產生不均勻變形及振動現象，以及縱軸流滾筒脫粒過程中輻條受水稻莖稈的纏繞約束，使得縱軸流滾筒受隨機動載激勵產生的徑向變形及與凹板篩的碰摩難題。不僅避免了脫粒過程中輻條的形變量及引起的振動，還提高了脫粒滾筒的脫粒和分離能力。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種聯合收割機負剛度縱軸流脫粒滾筒，其特征在于，包括縱軸流負剛度滾筒、滾筒頂蓋、脫粒機架和凹板篩，

所述縱軸流負剛度滾筒主要包括滾筒軸、喂入頭、尾端輻盤、中間輻盤、輻盤定位套、輻條A、輻條B、釘齒、尾端定位板和中間定位板，

滾筒軸的兩端分別通過軸承安裝在脫粒機架上的前橫梁和后橫梁上；喂入頭、尾端輻盤分別安裝在滾筒軸的兩端，數個中間輻盤裝在滾筒軸上、并位于喂入頭、尾端輻盤之間，輻條A和輻條B均固定在中間輻盤及尾端輻盤外圓周上，且輻條A和輻條B其軸向與滾筒軸不平行，且在中間輻盤及尾端輻盤外圓周構成的圓柱面上呈現弓形；釘齒均布安裝在輻條A和輻條B上；所述喂入頭圓周上安裝有螺旋葉片、前端安裝有喂入頭端蓋；滾筒頂蓋位于縱軸流負剛度滾筒上側、兩端與脫粒機架相連，凹板篩位于縱軸流負剛度滾筒下側、兩端與脫粒機架相連。

進一步地，中間輻盤和尾端輻盤外圓周上均開有用于安裝輻條A或輻條B的半圓凹槽，沿滾筒軸上5個中間定位板與尾端定位板的半圓凹槽沿滾筒軸軸心分別偏移-1.8～-1.5°、0°、1.8～2.0°、1.2～1.5°、0.5～0.8°、-1.0～-0.8°，輻條A和輻條B與中間定位板和尾端定位板的半圓凹槽焊接固定。

進一步地，沿滾筒軸料喂入端到排出端的方向，裝在滾筒軸上的中間輻盤和尾端定位板直徑依次增加，所述輻條A和輻條B在此方向上，距離滾筒軸的距離與中間輻盤和尾端定位板直徑變化相同。

進一步地，中間輻盤和尾端輻盤的直徑依次遞增量為5～8mm，喂入頭外徑比尾端定位板外徑小40～60mm。

進一步地，中間輻盤及尾端輻盤均通過輻盤定位套固定在滾筒軸上，所述輻盤定位套通過鍵連接固定在滾筒軸上，滾筒軸上用于固定輻盤定位套鍵槽沿滾筒軸軸心分別偏移-1.8～-1.5°、0°、1.8～2.0°、1.2～1.5°、0.5～0.8°、-1.0～-0.8°。