本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械，尤其是涉及一種玉米碎芯裝置，主要適用于高、低含水率的玉米碎芯脫粒過(guò)程，為內(nèi)脫式玉米脫粒機(jī)中的關(guān)鍵部件。

技術(shù)背景

玉米是我國(guó)第一大糧食作物，也是飼料和工業(yè)的重要原料，主要種植在東北地區(qū)、黃淮海地區(qū)和西南丘陵地區(qū)。在玉米的生產(chǎn)過(guò)程中，收獲是勞動(dòng)量最大的環(huán)節(jié)，約占整個(gè)勞動(dòng)量的55%，人工收獲玉米效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力的不斷減少，人工收獲玉米的成本必將大幅提高。采用機(jī)械化收獲可以比人工收獲效率提高至30倍，并且減少損失3%-5%。發(fā)展玉米收獲機(jī)械化是提高玉米單產(chǎn)和生產(chǎn)率、節(jié)約生產(chǎn)成本和增加糧食主產(chǎn)區(qū)農(nóng)民收入的重要途徑，對(duì)于提高和穩(wěn)定我國(guó)糧食生產(chǎn)能力保障糧食安全、解放勞動(dòng)力有著重大的意義。

脫粒是玉米機(jī)械化收獲的關(guān)鍵步驟，主要起到使玉米籽粒和玉米芯脫離的作用。傳統(tǒng)玉米脫粒采用外脫粒方式，即在脫粒滾筒和篩板的揉搓、沖擊和碾壓等作用下，向玉米棒施加由外向內(nèi)的力使籽粒脫落，該脫粒方法法只適用于含水率較低的玉米。我國(guó)絕大部分地區(qū)的玉米在收獲時(shí)含水率在25%~35%甚至更高，此時(shí)芯部韌性高、籽粒之間間隙小，不能在收獲時(shí)直接使用該方式進(jìn)行籽粒直脫收獲，所以一般采用收獲玉米棒—晾曬—脫粒的模式，浪費(fèi)大量的人力物力，收獲效率低，同時(shí)如果干燥不及時(shí)產(chǎn)生的玉米霉變會(huì)造成巨大損失。因此，特別需要發(fā)明一種能夠針對(duì)我國(guó)高含水率玉米收獲時(shí)進(jìn)行籽粒直脫、損傷率低的玉米脫粒機(jī)械，而碎芯裝置是該機(jī)械的關(guān)鍵部件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決在玉米收獲時(shí)，含水率過(guò)高，芯部韌性高、籽粒之間間隙小，不能在收獲時(shí)直接使用傳統(tǒng)外脫的方式進(jìn)行籽粒直脫收獲，現(xiàn)行收獲玉米棒—晾曬—脫粒的分段收獲模式浪費(fèi)人力物力，收獲效率低，玉米霉變和脫粒損傷造成巨大損失的問(wèn)題，提供一種玉米碎芯裝置及玉米收獲裝置。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種玉米碎芯裝置，它包括碎芯機(jī)構(gòu)、彈性定位機(jī)構(gòu)、夾持輸送機(jī)構(gòu)、機(jī)架、入料斗和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；入料斗固定在機(jī)架內(nèi)部的上端，彈性定位機(jī)構(gòu)和夾持輸送機(jī)構(gòu)上下交錯(cuò)安裝在入料斗下端的機(jī)架內(nèi)部，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架外部。

所述碎芯機(jī)構(gòu)包括動(dòng)力輸出軸、碎芯鉆、傳動(dòng)箱架、動(dòng)力輸入軸和錐齒輪，傳動(dòng)箱架通過(guò)螺栓固定在機(jī)架下端的內(nèi)部，動(dòng)力輸出軸安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的對(duì)側(cè)的機(jī)架和傳動(dòng)箱架上，并通過(guò)錐齒輪與動(dòng)力輸入軸、碎芯鉆相互嚙合，動(dòng)力輸入軸通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同側(cè)的機(jī)架和傳動(dòng)箱架上，碎芯鉆中心為螺旋鉆頭，外圈為鋸齒形刀刃，刀刃高度低于螺旋鉆頭高度，安裝在傳動(dòng)箱架正中，動(dòng)力輸出軸的軸線與動(dòng)力輸入軸軸線重合、與碎芯鉆軸線垂直。

為了保證碎心鉆不會(huì)使玉米芯部外圈籽粒受損，所述碎芯鉆的鋸齒形刀刃直徑為18-24mm。

進(jìn)一步的，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架上，由齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由四個(gè)齒輪構(gòu)成，上部齒輪分別與一級(jí)夾持輸送輥的兩彈性輥相連，下部齒輪分別與在二級(jí)夾持輸送輥的兩彈性輥相連，鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一級(jí)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和二級(jí)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一級(jí)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括小鏈輪外部鏈條和外部大鏈輪，二級(jí)鏈動(dòng)機(jī)構(gòu)包括下大鏈輪、上大鏈輪和內(nèi)部鏈條。

進(jìn)一步的，所述機(jī)架為正六邊形。

進(jìn)一步的，所述入料斗為底面和頂面都為正六邊形的錐形結(jié)構(gòu)，下部?jī)蓪?duì)邊的距離為80-120mm。

進(jìn)一步的，所述彈性定位機(jī)構(gòu)和夾持輸送機(jī)構(gòu)交錯(cuò)安裝在所述機(jī)架的中部、所述碎芯機(jī)構(gòu)的上部。

一種采用所述玉米碎芯裝置的玉米收獲裝置，包括玉米脫粒機(jī)和玉米收獲機(jī)等。

本發(fā)明帶來(lái)的有益效果是：解決收獲時(shí)不能進(jìn)行籽粒直脫收獲的難題，同時(shí)減少傳統(tǒng)收獲玉米棒、晾曬再脫粒的模式對(duì)大量人力物力的浪費(fèi)，提高收獲效率，減少因傳統(tǒng)模式收獲玉米霉變和脫粒損傷造成巨大損失。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明玉米碎芯裝置的軸測(cè)示意圖；

圖2是本發(fā)明玉米碎芯裝置的俯視圖；

圖3是本發(fā)明玉米碎芯裝置的側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明彈性定位機(jī)構(gòu)的裝配圖；

圖5是本發(fā)明碎芯機(jī)構(gòu)的軸側(cè)示意圖；

圖6是本發(fā)明彈性定位機(jī)構(gòu)的安裝距離示意圖；

圖7是本發(fā)明碎芯鉆尺寸要求示意圖；

圖8是本發(fā)明夾持輸送輥安裝距離示意圖；

圖9是本發(fā)明夾入料斗底面尺寸示意圖；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例中一種玉米碎芯機(jī)的裝配示意圖；

圖中，碎芯機(jī)構(gòu)1、彈性定位機(jī)構(gòu)2、夾持輸送機(jī)構(gòu)3、機(jī)架4、入料斗5和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6、動(dòng)力輸出軸101、碎芯鉆102、傳動(dòng)箱架103、動(dòng)力輸入軸104、錐齒輪105、上彈性定位機(jī)構(gòu)21、下彈性定位機(jī)構(gòu)20，彈簧伸縮器a211、彈簧伸縮器b212、彈簧伸縮器c213、彈簧伸縮器f201、彈簧伸縮器e202、彈簧伸縮器d203、底座231、固定缸232、彈簧233、伸縮軸234和滾輪235、一級(jí)夾持輸送輥31、二級(jí)夾持輸送輥30、彈性輥a301、彈性輥b302、彈性輥c311、彈性輥d312、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)61、上部齒輪a601、上部齒輪b602、下部齒輪c603、下部齒輪d604、鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)61、小鏈輪616、外部鏈條615、外部大鏈輪、614，下大鏈輪613、下大鏈輪611、內(nèi)部鏈條612、喂入斗7、出料斗8。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1-9所示，一種玉米碎芯裝置，它包括碎芯機(jī)構(gòu)1、彈性定位機(jī)構(gòu)2、夾持輸送機(jī)構(gòu)3、機(jī)架4、入料斗5和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6；入料斗5固定在機(jī)架4內(nèi)部的上端，彈性定位機(jī)構(gòu)2和夾持輸送輥3上下交錯(cuò)安裝在入料斗5下端的機(jī)架4內(nèi)部，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6安裝在機(jī)架4外部。所述碎芯機(jī)構(gòu)1包括動(dòng)力輸出軸101、碎芯鉆102、傳動(dòng)箱架103、動(dòng)力輸入軸104和錐齒輪105；傳動(dòng)箱架103固定在機(jī)架4下端的內(nèi)部，動(dòng)力輸出軸101安裝在傳動(dòng)箱架103和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6的對(duì)側(cè)的機(jī)架4上，并通過(guò)錐齒輪105與動(dòng)力輸入軸104、碎芯鉆102相互嚙合，動(dòng)力輸入軸104安裝在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6同側(cè)的傳動(dòng)箱架103和機(jī)架4上。碎芯鉆102中心為螺旋鉆頭，外圈為鋸齒形刀刃，刀刃高度低于螺旋鉆頭高度，安裝在傳動(dòng)箱架103正中，動(dòng)力輸出軸101的軸線與動(dòng)力輸入軸104重合、與碎芯鉆102垂直，碎芯鉆102最大直徑a小于24mm，碎芯鉆102得到動(dòng)力輸入軸104的動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)，將上方裝置輸送過(guò)來(lái)的已經(jīng)定位的玉米棒芯部鉆碎，使玉米棒破碎成條狀和塊狀便于進(jìn)行后續(xù)的脫粒加工。

如圖1、圖4、圖6所示，所述彈性定位機(jī)構(gòu)2包括上彈性定位機(jī)構(gòu)21和下彈性定位機(jī)構(gòu)20，上彈性定位機(jī)構(gòu)21由彈簧伸縮器a211、彈簧伸縮器b212、彈簧伸縮器c213在同一平面上相錯(cuò)120°安裝組成，下彈性定位機(jī)構(gòu)20與上彈性定位機(jī)構(gòu)21在不同平面相錯(cuò)60°安裝，由在同一平面的彈簧伸縮器f201、彈簧伸縮器e202、彈簧伸縮器d203構(gòu)成，彈簧伸縮器211由底座231、固定缸232、彈簧233、伸縮軸234和滾輪235構(gòu)成，彈簧233安裝在固定缸232內(nèi)，另一端由底座231固定，伸縮軸234一端與彈簧233接觸，一端安裝滾輪235，上彈性定位機(jī)構(gòu)21的彈簧伸縮器211、212、213的彈簧233位于最大舒展?fàn)顟B(tài)時(shí)，三個(gè)滾輪235的三個(gè)端點(diǎn)圍成的圓的半徑r為30-40mm，下彈性定位機(jī)在上述相同狀態(tài)下半徑r為20-25mm，通過(guò)上下兩次三點(diǎn)定位將待加工的玉米棒軸線固定到預(yù)定位置，并且不損傷籽粒表面。

所述入料斗5為底面和頂面都為正六邊形的錐形結(jié)構(gòu)，下部?jī)蛇叺木嚯xc為80-120mm，將玉米棒引入夾持輸送裝置并初步定位。

所述夾持輸送機(jī)構(gòu)3由一級(jí)夾持輸送輥31和二級(jí)夾持輸送輥30構(gòu)成，通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在機(jī)架4上，一級(jí)夾持輸送輥31位于入料斗5下部、上彈性定位機(jī)構(gòu)21上部，由一對(duì)半徑漸變的彈性輥c311、彈性輥d312組成，兩輥半徑最小處表面曲線距離b為35-45mm，二級(jí)夾持輸送輥30與一級(jí)夾持輸送輥31結(jié)構(gòu)相同，位于上彈性定位機(jī)構(gòu)21和下彈性定位機(jī)構(gòu)20之間，彈性輥311、312對(duì)向轉(zhuǎn)動(dòng)，以使玉米棒被夾緊并持續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中初步定位。

所述機(jī)架4為正六邊形，支撐其他部件并避免碎出物飛濺。

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6由齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60和鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)61構(gòu)成，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)60由四個(gè)齒輪構(gòu)成，上部齒輪a601、上部齒輪b602分別安裝在一級(jí)夾持輸送輥31上，下部齒輪c603、下部齒輪d604分別安裝在二級(jí)夾持輸送輥30上，鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)61包括一級(jí)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和二級(jí)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一級(jí)鏈傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括小鏈輪616外部鏈條615和外部大鏈輪614，二級(jí)鏈動(dòng)機(jī)構(gòu)包括下大鏈輪613、上大鏈輪611和內(nèi)部鏈條612，起到將動(dòng)力傳輸入本碎芯裝置中的作用，使碎芯鉆102高速轉(zhuǎn)動(dòng)以破碎玉米芯，使一級(jí)夾持輸送輥31和二級(jí)夾持輸送輥30的彈性輥各自對(duì)向轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明的另一目的是提供一種玉米收獲裝置，它通過(guò)上述玉米碎芯裝置相連而成；作為一個(gè)實(shí)施例，針對(duì)玉米籽粒直接收獲機(jī)械的需求，設(shè)計(jì)了一種玉米收獲裝置（玉米碎芯機(jī)），如圖10所示，該玉米收獲裝置包括4個(gè)串聯(lián)的玉米碎芯裝置、喂入斗7和出料斗8，相鄰的兩玉米碎芯裝置的彈性輥a301、彈性輥b302、彈性輥c311、彈性輥d312左右相連，碎芯機(jī)構(gòu)1的動(dòng)力輸出軸101與動(dòng)力輸入軸104相連，整機(jī)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6進(jìn)行傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)碎芯效率的提高，完成碎芯工序的條狀、塊狀玉米籽粒-芯部結(jié)合物由出料斗落入下方脫粒裝置中。

本發(fā)明的工作過(guò)程：安裝在玉米籽粒直接收獲機(jī)械上，工作時(shí)，拖拉機(jī)pto將動(dòng)力傳入動(dòng)力輸入軸104，動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6使一、二級(jí)夾持輸送輥31、30和碎芯鉆102轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)前端剝皮處理的玉米棒進(jìn)入入料斗5，在重力的作用下與一級(jí)夾持輸送輥31接觸并被夾持著向下輸送，在上彈性定位機(jī)構(gòu)21的三點(diǎn)定位下將玉米棒軸線進(jìn)行初步定位，接下來(lái)玉米由二級(jí)夾持輸送輥30夾持繼續(xù)向下輸送，在下彈性定位機(jī)構(gòu)20、二級(jí)夾持輸送輥30、上彈性定位機(jī)構(gòu)21的共同作用下完成對(duì)玉米棒軸線的最終定位，由從上到下逐漸縮小的通道尺寸和彈性定位機(jī)構(gòu)2使玉米棒定位完成后在二級(jí)夾持輸送輥30的輸送作用下強(qiáng)制喂入碎芯機(jī)構(gòu)1，由碎芯鉆102將玉米棒芯部鉆碎，使玉米棒破碎成條狀、塊狀的籽粒-芯部結(jié)合物，并且不傷害籽粒，最后失去籽粒間支撐和韌性芯部的玉米由出料口8進(jìn)入下方的脫粒機(jī)構(gòu)。本發(fā)明解決高含水率玉米籽粒間支撐和芯部韌性造成難以外脫籽粒直收的問(wèn)題，適用于高低含水率的玉米碎芯，提高玉米收獲效率。