玉米剥皮机部件的改进

2014-12-01

顾智原1 马莉1 张林强1 雷雨春2 高海涛1
(1.洛阳中收机械装备有限公司,洛阳 471003;2.中国农业机械化科学研究院,北京 100083)
  摘 要:针对4行自走式玉米剥皮机的改进内容及使用时的调整要求,概述了玉米剥皮机中使用偏心清草装置、螺旋清草装置以及偏心清草和螺旋清草组合装置时的作业过程,指出调整使用时应注意的事项,以期为玉米果穗剥皮装置的研究与应用提供参考。
  关键词:偏心清草装置;螺旋清草装置;玉米剥皮机
  0 引言
  目前,国内厂家生产的自走式玉米收获机、剥皮不脱粒的联合收获机械剥皮机的剥皮作业多为利用一对相切、相对旋转的剥皮辊(包括铸铁辊、橡胶辊、钢管和焊接螺旋剥皮辊等),借助铁辊上的剥皮钉及两辊相互旋转产生的阻力,将玉米果穗的苞叶撕开,利用相互之间的挤压力将茎叶排出剥皮装置,果穗由铸铁辊上的螺旋和橡胶辊上胶圈组成的螺旋旋转时形成的推力输送出剥皮装置。
  因为2个剥皮辊均为圆形,相互旋转时空间基本不变,没有排草空间,排草效果差,大量秸秆、茎叶和苞叶到达剥皮辊末端时仍未被排出装置,容易堵塞在剥皮辊末端,不易清理,造成橡胶辊磨损,轴承烧结,Z终造成剥皮机损坏。
  对玉米剥皮机在工作过程中剥皮部件的研究分析及模拟试验,对其结构做了改动,试验发现剥皮效果明显提高,由原来的不足70%提高到95%以上,并已申请了实用新型专利。
  1 剥皮部件功能及结构
  玉米机剥皮部件主要功能是将升运器送来的果穗苞叶及断茎秆去除。如图1所示,剥皮部件由安装在机架上的剥叶辊轴组、压送器和传动机构组成。每组辊轴由铸铁辊和胶辊组成,其中有一辊轴固定在可摆动轴承座上。由螺纹杆和弹簧共同作用使摆动辊轴压向另一固定辊轴,果穗上苞叶的剥除主要由这样成组的辊轴完成,原理如图2所示。

  2 4行自走式玉米机剥皮机清草系统的改进
  2.1剥皮机中使用偏心清草装置
  如图3所示,剥皮机偏心清草装置主要包括铸铁辊、橡胶圈、胶辊轴、清草刀和偏心清草辊。橡胶圈安装在胶辊轴上,偏心清草辊安装在胶辊轴末端处,将组装好的胶辊与铸铁辊交替安装于摆动轴承座与固定轴承座上,Z后将清草刀依次安装于固定轴承座、胶辊与铸铁辊圆弧面上方。玉米剥皮机作业时,玉米果穗进入剥皮机后,胶辊轴与铸铁辊相对旋转,挤压、输送和揉搓玉米果穗,剥开果穗苞叶,剥掉后并排出剥皮装置;到达剥皮机末端的残留秸秆、茎叶和苞叶因受到清草刀刀刃的阻力而被扯断,在偏心清草辊和铸铁辊的作用下,不断挤压和释放,Z终排出剥皮机装置。
  2.1.1偏心清草辊
  剥皮机偏心清草装置中需提供一种由球铁制成的偏心结构的铁辊型零件,在满足正常的玉米剥皮需要之后,使残留在剥皮机末端的秸秆、茎叶和苞叶不断受到挤压和释放,并利用末端的开槽再次对其进行强制拉茎,便于残留物排出剥皮机的零部件,即偏心清草辊。
  2.1.2清草刀
  清草刀是由钢板制成的截面类似W型,带尖角和圆弧的零件,清草刀尖角和其两侧的两圆弧可切断剥皮机末端的秸秆、茎叶和苞叶,压在剥皮辊上的两圆弧可防止秸秆、茎叶和苞叶进入剥皮辊之间,从而避免堵塞剥皮机,防止剥皮机的损坏。
  2.2剥皮机中使用螺旋清草与偏心清草组合装置
  如图4所示,剥皮机螺旋清草装置主要包括橡胶圈、偏心清草辊、清草刀、螺旋清草辊和胶辊轴。橡胶圈安装在胶辊轴a上,螺旋清草辊安装在胶辊轴b末端处形成螺旋辊;偏心清草辊安装在胶辊轴b末端处形成偏心胶辊,将组装好的螺旋胶辊与偏心胶辊交替安装于摆动轴承座与固定轴承座上,Z后将清草刀依次安装于固定轴承座、螺旋胶辊与偏心胶辊圆弧面上方。玉米剥皮机作业时,玉米果穗进入剥皮机后,胶辊轴a相对旋转,挤压、输送、揉搓玉米果穗,剥开果穗苞叶,剥掉后排出剥皮装置;清草刀刀刃对到达剥皮机末端的残留秸秆、茎叶和苞叶,产生阻力,将其扯断,在螺旋清草辊b和偏心清草辊的作用下,残留物不断受到挤压和释放,Z终排出剥皮机装置。
  2.3螺旋清草辊
  剥皮机螺旋清草装置中末端安装一段由球铁制成的表面呈螺旋状的铁辊型零件,即螺旋清草辊。螺旋采用正反向设计,前段输送,末端反推。在满足正常的玉米剥皮需要之后,正向输送果穗;反向小距离推送夹在剥皮辊末端的秸秆、茎叶和苞叶,挤送至偏心段将其排出,并利用螺旋辊末端的全周开槽挤断残余的秸秆、茎叶和苞叶,将残留物排出剥皮机。
  2.4剥皮机使用调整
  完成以上改进后,为了使剥皮部件能正常工作,并达到Z理想的剥皮效果,剥皮机的调整也是相当重要的一项工作。要保证每一个辊轴及固定辊轴与摆动辊轴相互压紧,但也不宜过紧,过紧则胶辊磨损加快,过松则使剥叶质量下降。主、被动辊轴压紧量调整是通过调整弹簧的压缩量实现的,正常情况下将弹簧压缩8~16mm即能满足要求。新胶辊初期有磨损,弹簧压缩量应小一些,约10mm,使用一段时间后弹簧压缩量应大一些,约14mm。摆动轴承座张紧弹簧压紧后高度为148~153mm,用于调整弹簧的2个M16螺母紧固力矩为189~252N•m。
  主、被动辊张紧度每工作120h就需调整,如张紧度调整合适,剥叶质量仍不理想,应检查胶辊是否已磨损严重,如磨损严重则需更换。
  剥皮机第2排压送轮与低剥皮辊的间隙调为27~32mm,第4排压送轮与低剥皮辊的间隙调为22~27mm。作业时应根据果穗直径进行调整,使压送器刮板接触又不过度挤压果穗,保证果穗通过顺畅,剥皮干净。
  清草刀与剥皮辊末端外圆间隙应≤2mm,不得干涉。清草刀刀尖不能翘起,否则会损伤果穗。新改进的摆动轴承座及固定轴承座,带有黄油杯,方便保养,每2个班次应加注优质润滑脂,如3号二硫化钼锂基润滑脂(Q/SYRH2096-2008)。
  3 结束语
  新改进的玉米机剥皮部件经田间试验,证实剥皮机末端剥皮率较改进之前有了显著提高,解决了剥皮机末端的缠草、卡棒和轴承温升过快等问题,同时避免了由于末端缠草难以清理造成用户夹手等安全事故,降低剥皮机末端的子粒损失。该项成果已于2010年投入批量生产,取得了良好的市场效益。

来源:《农业工程》2012年4期