玉米联合收获机纵轴流脱粒分离装置的设计

林君堂　常建国　刘兴博　叶彤

摘要：阐述玉米联合收获机纵轴流脱粒分离装置的结构设计和工作原理，详细介绍滚筒、凹板、脱粒间隙调节机构的设计思路。田间测试表结果表明，在滚筒工作长度2 100 mm、倾角12 °、脱粒间隙40 mm、滚筒转速300 r/min的条件下，该脱粒装置的性能优越。

关键词：脱粒分离装置；玉米；设计；联合收获机；纵轴流

中图分类号：S226.1 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）05-0039-02

随着种植业结构的调整，我国的玉米种植面积不断增加，导致玉米收获机械数量增大，种类增多。近年来，我国的玉米收获机产业有了较大发展，尤其是摘穗型收获机的发展非常迅速。玉米籽粒收获可以减少损失、降低成本、提高效率、节约劳力和场地资源。随着装备技术的进步、种子的改良、农艺的改变，市场刚性需求逐年增加，玉米籽粒收获迎来发展热潮。纵轴流脱粒分离装置是玉米籽粒收获机的关键部件，具有结构简单、性能优越、可靠性高等优点。

1 纵轴流脱粒分离装置的总体结构

设计的脱粒分离装置主要用于东北地区尤其是黑龙江省的玉米籽粒收获，喂入量为6～8 kg/s。装置整体纵轴线与水平方向成12 °，喂入端低，秸秆排出口端高，总体结构如图1所示。滚筒在凹板内偏心布置，转动过程中完成对物料的压缩、蓬松、再压缩循环过程，能有效脱粒并减少籽粒破碎。物料通过割台拾取，过桥输送，到达锥形桶喂入端，由3个叶片和锥形桶内螺旋导线配合强制输送进脱粒室，即前端的滚筒和凹板之间。物料开始螺旋前进，经过脱粒分离等过程，籽粒被脱下并从凹板底部进入清选输送部件，和杂余、苞叶等分离后输送至粮仓。秸秆和玉米芯从后部排出进入秸秆粉碎装置，粉碎撒布还田。

2 纵轴流脱粒分离装置的设计

2.1 滚筒

滚筒采用短纹杆板齿组合式封闭滚筒（见图2），转速约为300 r/min，回转直径660 mm，线速度约为10 m/s。前挡板促进物料轴向移动；3个叶片呈锥形螺旋布置，强制物料左螺旋运动；导锥起固定叶片且引入物料的作用；排草板确保到达尾部的秸秆顺利排出；驱动链轮通过双排链条与变速箱上的链轮连接，实现动力传递；滚筒体为该装置的整体骨架支撑。脱粒元件在滚筒上的排布见图3，其设有6头螺旋线，导程为2.4 m，每头分布10个脱粒元件，共60个脱粒元件。

2.2 凹板

凹板的结构见图4。活动舌板与输送物料过来的过桥弹性配合，防止物料漏出。锥形桶与滚筒叶片相互作用，强制输送物料进入脱粒室。前端凹板采用栅栏式焊接结构，有效降低籽粒破碎率。后部凹板采用梳齿式模块组装结构。脱粒室的横截面形状为槽形，滚筒与其偏心配置，结合上盖的螺旋排草线，对物料进行脱粒与输送。凹板包角为240°，凹板上盖的螺旋排草线采用660 mm导程，4头螺旋线。

2.3 脱粒间隙调节机构

脱粒间隙调节机构采用铰接吊杆式调节（见图5），通过操控手柄经拉杆传递。转动调节杆，带动关节轴承，拉动旋转横轴，横轴带动吊杆上下运动，实现可调凹板绕轴转动，改变脱粒间隙。中位脱粒间隙为35 mm，调节范围为30～50 mm。

3 结论

在籽粒含水率22%～28%的条件下进行田间测试，滚筒工作长度2 100 mm，倾角12°，在脱粒间隙为40 mm、滚筒转速300 r/min的条件下，该脱粒装置脱玉米的性能优越，总损失率低（2%），破碎率也低（1%）。该装置滚筒调速为阶梯式，对不同作物条件的适应性稍差，若改进设计为液压无级变速，则可适应大多数的玉米脱粒情况。

参考文献

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