4LZ—4.0D型雙滾筒聯合收割機脫粒清選部件的研究

青月光等

摘要：為解決高產水稻脫粒中脫凈率、破損率和清潔度間的矛盾，設計4LZ-4.0D型雙滾筒聯合收割機。介紹機脫粒清選部件的結構特點及設計性能指標，前滾筒采用脫粒間隙可調的切流滾筒，后滾筒采用橫向軸流脫粒分離滾筒，改進后的振動篩結構，可兼收多種谷物，實現廣譜收獲。

關鍵詞：雙滾筒；聯合收割機；脫粒間隙；活動凹板；振動篩

中圖分類號：S225.4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）01-0025-03

我國是水稻種植大國，隨著超級稻的大面積推廣及水稻單產的迅速提高，對聯合收獲機的作業性能提出了更高要求。脫粒清選部件是聯合收割機中的核心部件，是確保聯合收割機工作質量的重要部件之一。谷物脫粒的難易程度相差懸殊，若采用一個滾筒一次脫凈的方法，無法與谷物的脫粒特性相適應，存在脫凈與破碎之間的矛盾。為解決這一矛盾，浙江省柳林農業機械有限公司設計研究了切橫流雙滾筒聯合收割機。

1 脫粒清選部件作業流程

工作時，從輸送裝置輸送過來的谷物進入前切流滾筒，在凹板的阻滯作用、釘齒的正面沖擊及釘齒頂部與凹板弧面的搓擦作用下，谷物層中飽滿易脫的谷粒被脫粒下來，落在振動篩前部的階梯抖動板上，剩余未脫凈谷物輸送到后軸流滾筒進行脫粒。在作圓周與軸向移動的同時，脫下的谷粒從固定凹板篩分離出來，莖稈由排出口排出，完成脫粒與分離過程；落在振動篩面上的谷雜混合物，在風扇和振動篩的聯合作用下對谷粒進行清選；清選后的大部分谷粒進入籽粒推運攪龍并送入糧箱；另一小部分谷?；旌衔镞M入雜余攪龍末端的復脫機構。復脫機構解決難脫作物的再次脫粒問題，達到提高谷粒清潔度、減少損失的目的。復脫后的雜余由雜余升運攪龍送回振動篩進行二次清選。雜碎莖葉被風扇氣流吹出機外，莖稈被凹板篩阻隔，在脫粒滾筒和滾筒蓋導向板的配合作用下送到機架右側，由排草口拋出機體，完成谷物脫粒分離過程。

2 脫粒清選部件結構設計

2.1 脫粒裝置

脫粒清選部件結構如圖1所示。

前滾筒為切流滾筒，凹板采用柵格式活動凹板，二者形成切流滾筒脫粒裝置，脫粒間隙可調，將飽滿易脫粒的谷粒脫下；后滾筒采用橫向軸流滾筒，與柵格式固定凹板形成軸流滾筒脫粒分離裝置，使稻稈上剩余、未脫凈的稻谷脫下。該裝置有效解決了水稻難脫品種的脫凈率和破碎率之間的矛盾，提高了收割機對不同水稻品種和不同種類作物的適應性，實現了廣譜收獲（大豆、小麥和油菜等多種作物）。

作物脫粒過程中，先通過個切流滾筒和可調間隙的凹板篩分離，又通過橫向軸流滾筒與固定凹板篩分離，增加了分離的作用、時間和面積，有效降低了排草口脫出物的夾帶損失。

2.2 振動篩

采用可快速裝卸型振動篩，其結構簡圖如圖2所示。在振動篩主篩面的抖動板上，增加帶有72°，102°，30°傾斜角的導向齒條1，使谷物均勻分布在魚鱗篩面上，避免谷物堆積；高低錯落有序的抖動齒條2，增加裹帶籽粒短碎秸稈的抖松能力，改善分離性能。在兩者的綜合作用下，秸稈與籽粒得到較好的分離。主篩面采用可調式魚鱗篩片，通過調整篩片的開合角度提高振動篩的清選處理能力。

3 脫粒清選部件的性能指標

脫粒清選部件設計指標見表1。

4 脫粒清選部件的安裝調整

部件需要進行相應的調整，以適應不同的作物品種、成熟度、脫粒難易程度及單產量。

4.1 脫粒裝置的調節

采用釘齒切流滾筒和橫向軸流滾筒，切流滾筒脫離粒置的脫粒間隙可調。脫粒裝置結構簡圖如圖3所示?；顒影及?由前后兩個凹板軸5、帶有軸套的螺桿4及上下兩個調整螺母8固定在機架橫梁上，通過調節調整螺母在螺桿上的位置，使凹板軸在升降導向板7內上下移動，從而調節凹板入口與出口間隙，實現脫粒間隙的調節。

用戶在使用過程中，可重新調整安裝前活動凹板出入口間隙和后脫粒滾筒上的6條齒桿。

收獲粳稻等難脫粒的作物品種時，前滾筒保持出廠時的6桿狀態，適當增加滾筒轉速并減小活動凹板的出口間隙。收獲秈稻和易脫作物時，采用如圖4中所示的3桿安裝齒桿；若脫不凈，適當減小切流滾筒活動凹板的出口間隙。

4.2 風扇的調節

風扇變徑帶輪結構如圖5所示。拆下螺栓5，可將變徑帶輪上的中盤2及外盤3卸下。增加或減少墊4的數量，可改變中盤兩側的帶輪安裝間隙，進而改變帶輪工作直徑。一般情況下，風扇轉速一定，出風量由風扇殼體兩側的進風調節板調節。實際作業時，應在盡量減小損失的前提下，根據籽粒清潔度要求調整進風量，必要時可直接調整帶輪直徑。

4.3 振動篩的調節

作業時應根據作物品種、成熟度、含水率及谷草比等，通過調節魚鱗篩片開度調節座上的定位螺栓在螺孔上的位置，改變上篩篩片傾角，確保篩面既不堵塞堆積也不跑糧。為減少跑糧損失，可調高篩尾擋板；但擋板也不易調得過底，避免增加清選損失。

為達到脫粒清選設計指標，要求發動機在額定轉速下運轉，以免影響脫粒清選裝置的正常工作。

5 4LZ-4.0D型雙滾筒聯合收割機田間試驗

2014年7月29日—8月5日，農業部對4LZ-4.0D全喂入水稻聯合收割機進行推廣鑒定檢測，測試地點為浙江省臺州市路橋區新橋鎮平橋村，作物品種為中早39號，完熟期，測區平均產量8209.2 kg/hm2，平均株高96.4 cm，草谷比1.5，籽粒含水率24%，莖稈含水率58%，作業速度3.56 km/h，喂入量4.2 kg/s。檢測結果見表2。

由表2可知：檢驗結果均符合國家標準及設計指標，產品合格；總損失率、破碎率及含雜率的檢驗結果遠小于合格指標，說明此種脫粒清選裝置收獲性能好、清選能力強、性能穩定可靠。對黑龍江、吉林、內蒙古等省15個用戶進行電話調查，考察面積、環境溫濕度、作業地域、作物種類、作物自然情況等不同條件下的機具適用性，調查結果均為優秀或良好。

6 結論

4LZ-4.0D型雙滾筒全喂入聯合收割機通過國家農業部農業機械推廣鑒定（鑒定報告編號：№B2014TJ43007），并獲得國家專利（ZL 2012 2 0658759.5），現已量產銷售。脫粒清選部件有效解決了高產、難脫水稻收割時脫凈率、破損率及清潔度難以兼顧的問題，可實現谷物廣譜收獲，且脫粒清選效果好，市場前景廣闊。

參考文獻

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Abstract： For solving the contradiction between threshing rate， broken rate and cleanness in high yield rice threshing， the design of type 4LZ-4.0D double drum of combine harvester is coming out. The article introduces the structure features and design performance index of threshing parts， front drum design is tangential flow with adjustable gap for threshing， back drum is separating drum of transverse axial flow threshing， the improved shaker structure is suitable for various grains.

Key words： double drum； combine harvester； threshing gap； adjustable concave； shaker