玉米聯合收獲機縱軸流脫粒分離裝置的設計

林君堂　常建國　劉興博　葉彤

摘要：闡述玉米聯合收獲機縱軸流脫粒分離裝置的結構設計和工作原理，詳細介紹滾筒、凹板、脫粒間隙調節機構的設計思路。田間測試表結果表明，在滾筒工作長度2 100 mm、傾角12 °、脫粒間隙40 mm、滾筒轉速300 r/min的條件下，該脫粒裝置的性能優越。

關鍵詞：脫粒分離裝置；玉米；設計；聯合收獲機；縱軸流

中圖分類號：S226.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）05-0039-02

隨著種植業結構的調整，我國的玉米種植面積不斷增加，導致玉米收獲機械數量增大，種類增多。近年來，我國的玉米收獲機產業有了較大發展，尤其是摘穗型收獲機的發展非常迅速。玉米籽粒收獲可以減少損失、降低成本、提高效率、節約勞力和場地資源。隨著裝備技術的進步、種子的改良、農藝的改變，市場剛性需求逐年增加，玉米籽粒收獲迎來發展熱潮。縱軸流脫粒分離裝置是玉米籽粒收獲機的關鍵部件，具有結構簡單、性能優越、可靠性高等優點。

1 縱軸流脫粒分離裝置的總體結構

設計的脫粒分離裝置主要用于東北地區尤其是黑龍江省的玉米籽粒收獲，喂入量為6～8 kg/s。裝置整體縱軸線與水平方向成12 °，喂入端低，秸稈排出口端高，總體結構如圖1所示。滾筒在凹板內偏心布置，轉動過程中完成對物料的壓縮、蓬松、再壓縮循環過程，能有效脫粒并減少籽粒破碎。物料通過割臺拾取，過橋輸送，到達錐形桶喂入端，由3個葉片和錐形桶內螺旋導線配合強制輸送進脫粒室，即前端的滾筒和凹板之間。物料開始螺旋前進，經過脫粒分離等過程，籽粒被脫下并從凹板底部進入清選輸送部件，和雜余、苞葉等分離后輸送至糧倉。秸稈和玉米芯從后部排出進入秸稈粉碎裝置，粉碎撒布還田。

2 縱軸流脫粒分離裝置的設計

2.1 滾筒

滾筒采用短紋桿板齒組合式封閉滾筒（見圖2），轉速約為300 r/min，回轉直徑660 mm，線速度約為10 m/s。前擋板促進物料軸向移動；3個葉片呈錐形螺旋布置，強制物料左螺旋運動；導錐起固定葉片且引入物料的作用；排草板確保到達尾部的秸稈順利排出；驅動鏈輪通過雙排鏈條與變速箱上的鏈輪連接，實現動力傳遞；滾筒體為該裝置的整體骨架支撐。脫粒元件在滾筒上的排布見圖3，其設有6頭螺旋線，導程為2.4 m，每頭分布10個脫粒元件，共60個脫粒元件。

2.2 凹板

凹板的結構見圖4。活動舌板與輸送物料過來的過橋彈性配合，防止物料漏出。錐形桶與滾筒葉片相互作用，強制輸送物料進入脫粒室。前端凹板采用柵欄式焊接結構，有效降低籽粒破碎率。后部凹板采用梳齒式模塊組裝結構。脫粒室的橫截面形狀為槽形，滾筒與其偏心配置，結合上蓋的螺旋排草線，對物料進行脫粒與輸送。凹板包角為240°，凹板上蓋的螺旋排草線采用660 mm導程，4頭螺旋線。

2.3 脫粒間隙調節機構

脫粒間隙調節機構采用鉸接吊桿式調節（見圖5），通過操控手柄經拉桿傳遞。轉動調節桿，帶動關節軸承，拉動旋轉橫軸，橫軸帶動吊桿上下運動，實現可調凹板繞軸轉動，改變脫粒間隙。中位脫粒間隙為35 mm，調節范圍為30～50 mm。

3 結論

在籽粒含水率22%～28%的條件下進行田間測試，滾筒工作長度2 100 mm，傾角12°，在脫粒間隙為40 mm、滾筒轉速300 r/min的條件下，該脫粒裝置脫玉米的性能優越，總損失率低（2%），破碎率也低（1%）。該裝置滾筒調速為階梯式，對不同作物條件的適應性稍差，若改進設計為液壓無級變速，則可適應大多數的玉米脫粒情況。

參考文獻

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