沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室及调节方法
阅读说明：本技术 沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室及调节方法 (Threshing chamber capable of adjusting gap of concave plate in segmented mode along longitudinal axial flow direction and adjusting method ) 是由 尹彦鑫 孟志军 丛岳 李立伟 秦五昌 郭树霞 张光强 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及农业机械设备技术领域,提供了一种沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室及调节方法,该脱粒室包括本体框架,还包括入口侧凹板、出口侧凹板与调节机构；本体框架包括两个相互平行间隔设置的第一固定架与第二固定架,入口侧凹板及出口侧凹板沿纵轴流方向依次设置在本体框架的下方；入口侧凹板的一端与第一固定架铰接,出口侧凹板的一端与第一固定架铰接,在入口侧凹板的另一端与第二固定架之间以及在出口侧凹板的另一端与第二固定架之间均设置有调节机构,用于调节凹板间隙。本发明提供的脱粒室,可以根据茎秆和穗头的疏密程度分别调节各自的凹板间隙,也无需停机下车依靠人工手动操作,操作更方便,有利于提高收割机的工作效率。(The invention relates to the technical field of agricultural mechanical equipment, and provides a threshing chamber capable of adjusting the gap between concave plates in a segmented mode along the direction of longitudinal axial flow and an adjusting method, wherein the threshing chamber comprises a body frame, an inlet side concave plate, an outlet side concave plate and an adjusting mechanism; the body frame comprises a first fixing frame and a second fixing frame which are arranged in parallel at intervals, and the inlet side concave plate and the outlet side concave plate are sequentially arranged below the body frame along the longitudinal axial flow direction; one end of the inlet side concave plate is hinged with the first fixing frame, one end of the outlet side concave plate is hinged with the first fixing frame, and adjusting mechanisms are arranged between the other end of the inlet side concave plate and the second fixing frame and between the other end of the outlet side concave plate and the second fixing frame and used for adjusting the gap between the concave plates. The threshing chamber provided by the invention can respectively adjust the gap of the concave plates according to the density degree of the stalks and the spikes, does not need to be shut down and get off by manual operation, is more convenient to operate, and is beneficial to improving the working efficiency of the harvester.)
技术领域
本发明涉及农业机械设备技术领域，特别是涉及一种沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室及调节方法。
背景技术
脱粒凹板间隙是联合收割机脱粒系统的一个重要参数，直接影响到收割机夹带损失和破碎率，同时也会影响到收割机后续作业环节。一般情况下，联合收割机在出厂前厂家都会根据其设计参数进行标定，由厂家测试出较为合适的作业参数供用户参考。而且由于联合收割机面临的作业环境复杂多变，小麦、水稻等作物属性参数也随着品种、种植环境、成熟度等发生变化，厂家提供的参数无法满足不同地域用户的使用。因此，在实际操作联合收割机时，有经验的驾驶员往往会根据实际作物品种、长势、天气等情况对收割机脱粒凹板间隙进行手动调整，以降低收获损失，避免发生堵塞等故障。
但是，由于现有技术中的脱粒凹板沿纵轴流的方向为一个整体，在调节一侧凹板间隙时，也会改变另一侧凹板的间隙，而且需要停机下车，依靠驾驶员手动调整凹板间隙，操作不便，浪费时间，降低了工作效率。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室及调节方法，以解决现有技术中的脱粒室无法分段调节凹板间隙，且需要停机下车，依靠驾驶员手动调整凹板间隙的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室，包括本体框架，还包括入口侧凹板、出口侧凹板与调节机构；本体框架包括两个相互平行间隔设置的第一固定架与第二固定架，入口侧凹板及出口侧凹板沿纵轴流方向依次设置在本体框架的下方；入口侧凹板的一端与第一固定架铰接，出口侧凹板的一端与第一固定架铰接，在入口侧凹板的另一端与第二固定架之间以及在出口侧凹板的另一端与第二固定架之间均设置有调节机构，用于调节凹板间隙。
其中，调节机构包括转轴、连杆组件以及驱动元件；驱动元件的底座固定安装在第二固定架上；转轴水平设置，转轴的一端与驱动元件的输出轴相连，另一端与第二固定架可转动连接；连杆组件的顶部可滑动的套设在转轴上，在第二固定架与入口侧凹板之间的连杆组件的底部与入口侧凹板相连，在第二固定架与出口侧凹板之间的连杆组件的底部与出口侧凹板相连。
其中，第二固定架为一矩形框体，矩形框体的内部平行间隔设置四个固定板，每个固定板均竖直设置，位于入口侧凹板的上方的两个固定板为一组，位于出口侧凹板的上方的另外两个固定板为一组；转轴位于同组的两个固定板之间，驱动元件的底座安装在同组内其中一个固定板上，转轴远离驱动元件的一端与同组内另一个固定板可转动连接。
其中，连杆组件包括第一滑臂、第二滑臂以及底板；第一滑臂、第二滑臂以及底板连接呈U型结构，第一滑臂的顶部以及第二滑臂的顶部均可滑动的套设在转轴上；第一滑臂的底部与底板的一端铰接，第二滑臂的底部与底板的另一端铰接；位于入口侧凹板的上方的底板的底部与入口侧凹板相连，位于出口侧凹板的上方的底板的底部与出口侧凹板相连。
其中，第一滑臂包括第一套筒与第一斜杆，第一斜杆的顶部与第一套筒的外侧壁铰接，第一斜杆的底部与底板的一端铰接，第一套筒的内侧壁开设正向螺纹；第二滑臂包括第二套筒与第二斜杆，第二斜杆的顶部与第二套筒的外侧壁铰接，第二斜杆的底部与底板的另一端铰接，第二套筒的内侧壁开设反向螺纹；转轴靠近驱动元件的半段的外侧壁开设正向螺纹，转轴远离驱动元件的半段的外侧壁开设反向螺纹，第一套筒套设于转轴开设有正向螺纹的半段，第二套筒套设于转轴开设有反向螺纹的半段。
其中，该沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室还包括与驱动元件电连接的力传感器；位于入口侧凹板的上方的力传感器的一端与底板的底部相连，另一端与入口侧凹板相连；位于出口侧凹板的上方的力传感器的一端与底板的底部相连，另一端与出口侧凹板相连。
其中，力传感器的数目有两个；其中一个力传感器靠近底板的一端设置，另一个力传感器靠近底板的另一端设置，两个力传感器关于底板的中心线对称设置。
其中，该沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室还包括与驱动元件电连接的拉绳传感器；位于入口侧凹板的上方的拉绳传感器的外壳固定在第二固定架的底部边框上，拉绳传感器的拉绳与入口侧凹板相连；位于出口侧凹板的上方的拉绳传感器的外壳固定在第二固定架的底部边框上，拉绳传感器的拉绳与出口侧凹板相连。
一种基于上述沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室的调节方法，包括：沿纵轴流方向在本体框架的下方设置相互独立的入口侧凹板与出口侧凹板；分别在入口侧凹板与第二固定架之间以及出口侧凹板与第二固定架之间安装调节机构；调节机构根据沿纵轴流方向的茎秆和穗头的疏密程度调节凹板间隙。
其中，驱动元件根据力传感器采集到的载荷信息以及拉绳传感器采集到的位移信息调节凹板间隙。
(三)有益效果
本发明提供的沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室，沿纵轴流方向设置了相互独立的入口侧凹板与出口侧凹板，并在设置两套独立的调节机构，使得该脱粒室可以根据茎秆和穗头的疏密程度分别调节各自的凹板间隙，而且也无需停机下车，依靠人工手动操作调节凹板间隙，操作更方便，还可以节约时间，有利于提高收割机的工作效率。
附图说明
图1为本发明提供的沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室的一个实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室的一个实施例的后视图；
图3为本发明提供的沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室的一个实施例的右视图；
图4为本发明提供的沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室的一个实施例的局部结构示意图；
图中，1-入口侧凹板；2-出口侧凹板；3-第二固定架；4-转轴；5-固定板；6-第一套筒；7-第一斜杆；8-第二套筒；9-第二斜杆；10-底板；11-力传感器；12-拉绳传感器；13-第一固定架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1与图3所示，本发明实施例提供了一种沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室，包括本体框架，还包括入口侧凹板1、出口侧凹板2与调节机构；本体框架包括两个相互平行间隔设置的第一固定架13与第二固定架3，入口侧凹板1及出口侧凹板2沿纵轴流方向依次设置在本体框架的下方；入口侧凹板1的一端与第一固定架13铰接，出口侧凹板2的一端与第一固定架13铰接，在入口侧凹板1的另一端与第二固定架3之间以及在出口侧凹板2的另一端与第二固定架3之间均设置有调节机构，用于调节凹板间隙。
具体地，例如，入口侧凹板1与出口侧凹板2均呈半圆柱形结构；例如，入口侧凹板1的一端可以通过两个铰支座可转动的安装在第一固定架13上，另一端通过调节机构与第二固定架3相连，出口侧凹板2的一端也可以通过两个铰支座可转动的安装在第一固定架13上，另一端通过调节机构与第二固定架3相连；例如，半圆柱形结构的端面为具有一定宽度的平板，第一固定架13的底框也为一个具有一定宽度的平板，在两个平板之间安装铰支座实现入口侧凹板1或出口侧凹板2可转动连接在第一固定架13上；例如，位于入口侧凹板1与第二固定架3之间的调节机构的顶部与第二固定架3相连，底部可以与入口侧凹板1的顶部端面相连，当调节机构向上或向下运动时，可以带动入口侧凹板1整体相对于第一固定架13向上或向下转动，从而调节入口侧凹板1整体与脱粒室滚筒之间的间隙大小；出口侧凹板2与入口侧凹板1的设置方式相同，在此不再赘述；两套调节机构彼此相互独立，互不干扰，使得该脱粒室可以根据茎秆与穗头的疏密程度，有针对性的调节入口侧凹板1与脱粒室滚筒之间的间隙或出口侧凹板2与脱粒室滚筒之间的间隙。
本发明提供的沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室，沿纵轴流方向设置了相互独立的入口侧凹板1与出口侧凹板2，并在设置两套独立的调节机构，使得该脱粒室可以根据茎秆和穗头的疏密程度分别调节各自的凹板间隙，而且也无需停机下车，依靠人工手动操作调节凹板间隙，操作更方便，还可以节约时间，有利于提高收割机的工作效率。
如图2所示，进一步地，调节机构包括转轴4、连杆组件以及驱动元件；驱动元件的底座固定安装在第二固定架3上；转轴4水平设置，转轴4的一端与驱动元件的输出轴相连，另一端与第二固定架3可转动连接；连杆组件的顶部可滑动的套设在转轴4上，在第二固定架3与入口侧凹板1之间的连杆组件的底部与入口侧凹板1相连，在第二固定架3与出口侧凹板2之间的连杆组件的底部与出口侧凹板2相连。
具体地，例如，驱动元件可以为电机，电机的底座可以通过螺栓固定在第二固定架3的固定板5上，且可以靠近固定板5的顶部安装，电机的输出轴水平设置，可以通过联轴器与转轴4的一端连接；例如，转轴4的另一端可转动的安装在同组的另一个固定板5上，例如，可以在该固定板5上开设通孔，借助轴承将该转轴4的另一端可转动的插置在该通孔内；通过电机驱动转轴4转动，可以使套设在其上的连杆组件的顶部可以沿着转轴4的轴向来回滑动，而连杆组件的底部可以沿着转轴4的径向上下移动，最终带动入口侧凹板1或出口侧凹板2运动，实现调节间隙的目的。
进一步地，第二固定架3为一矩形框体，矩形框体的内部平行间隔设置四个固定板5，每个固定板5均竖直设置，位于入口侧凹板1的上方的两个固定板5为一组，位于出口侧凹板2的上方的另外两个固定板5为一组；转轴4位于同组的两个固定板5之间，驱动元件的底座安装在同组内其中一个固定板5上，转轴4远离驱动元件的一端与同组内另一个固定板5可转动连接。
具体地，例如，第二固定架3可以为一矩形框体，该矩形框体的内部可以竖直焊接四块固定板5，各个固定板5的板面均与转轴4垂直设置，其中两个固定板5位于入口侧凹板1的上方，两者之间的间距可以根据转轴4的长度设计；同理，位于出口侧上方的两个固定板5之间的间距也可以根据转轴4的长度设计。
如图4所示，进一步地，连杆组件包括第一滑臂、第二滑臂以及底板10；第一滑臂、第二滑臂以及底板10连接呈U型结构，第一滑臂的顶部以及第二滑臂的顶部均可滑动的套设在转轴4上；第一滑臂的底部与底板10的一端铰接，第二滑臂的底部与底板10的另一端铰接；位于入口侧凹板1的上方的底板10的底部与入口侧凹板1相连，位于出口侧凹板2的上方的底板10的底部与出口侧凹板2相连。
具体地，例如，第一滑臂与第二滑臂均可以为L型结构，L型结构的水平段可以为不锈钢制成的第一套筒6，第一套筒6的内壁可以设置螺纹，L型结构的竖直段可以为不锈钢制成的第一斜杆7；例如，第一套筒6的侧壁可以焊接向外伸出的圆轴，第一斜杆7靠近顶端的杆体上开孔，开孔的直径大于圆轴的直径，借助轴承将该开孔套设在该圆轴上，其中，轴承的内圈与圆轴过盈配合，轴承的外圈与开孔过盈配合；例如，底板10与第一斜杆7的铰接方式可以与第一斜杆7与第一套筒6的铰接方式相同，第二滑臂的结构与第一滑臂的结构相同，在此不再赘述；需要说明的是，第二套筒8内的螺纹与第一套筒6内的螺纹旋向相反，转轴4上对应的开设两种不同旋向的螺纹，当转轴4转动时，第一套筒6与第二套筒8相互靠近或者相互远离，从而使底板10上升或者下降，最终带动入口侧凹板1或出口侧凹板2上移或下降，以调节间隙。其中，以底板10与入口侧凹板1的连接方式为例进行说明，底板10与入口侧凹板1可以通过金属杆连接，金属杆的一端焊接在底板10的底部，另一端与入口侧凹板1的顶部端面焊接，也可以直接使用力传感器11来连接底板10与入口侧凹板1，例如，力传感器11的顶端与底板10的底部焊接，力传感器11的底端可以与入口侧凹板1的顶部端面焊接连接；底板10与出口侧凹板2的连接方式与底板10与入口侧凹板1的连接方式相同，在此不再赘述。这样就可以测量出凹板在移动时受到的载荷大小，力传感器11可以将该信息发送给电机，电机根据载荷的大小决定正转或反转，从而调整间隙。
进一步地，第一滑臂包括第一套筒6与第一斜杆7，第一斜杆7的顶部与第一套筒6的外侧壁铰接，第一斜杆7的底部与底板10的一端铰接，第一套筒6的内侧壁开设正向螺纹；第二滑臂包括第二套筒8与第二斜杆9，第二斜杆9的顶部与第二套筒8的外侧壁铰接，第二斜杆9的底部与底板10的另一端铰接，第二套筒8的内侧壁开设反向螺纹；转轴4靠近驱动元件的半段的外侧壁开设正向螺纹，转轴4远离驱动元件的半段的外侧壁开设反向螺纹，第一套筒6套设于转轴4开设有正向螺纹的半段，第二套筒8套设于转轴4开设有反向螺纹的半段。
具体地，例如，可以在转轴4上套设编码器，且该编码器与电机电连接，该编码器用于采集转轴4的转速与转动的圈数；例如，转轴4上的螺距为p，第一套筒6与第一斜杆7之间的夹角为α，同理，第二套筒8与第二斜杆9之间的夹角也为α，其中α的范围为0°-90°；第一斜杆7与第二斜杆9的延长线交于一点A，转轴4左端的B点位置向右运动，同时转轴4右端的C点位置向左运动。当转轴4转动一圈时，B、C两点的速度与A点的速度关系满足如下关系式：
式中:VB为B点的绝对速度，VC为C点的绝对速度，VA为A点升降的速度，n为转轴4的转速，p为螺距。
进一步地，该沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室还包括与驱动元件电连接的力传感器11；位于入口侧凹板1的上方的力传感器11的一端与底板10的底部相连，另一端与入口侧凹板1相连；位于出口侧凹板2的上方的力传感器11的一端与底板10的底部相连，另一端与出口侧凹板2相连。
进一步地，力传感器11的数目有两个；其中一个力传感器11靠近底板10的一端设置，另一个力传感器11靠近底板10的另一端设置，两个力传感器11关于底板10的中心线对称设置。
进一步地，该沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室还包括与驱动元件电连接的拉绳传感器12；位于入口侧凹板1的上方的拉绳传感器12的外壳固定在第二固定架3的底部边框上，拉绳传感器12的拉绳与入口侧凹板1相连；位于出口侧凹板2的上方的拉绳传感器12的外壳固定在第二固定架3的底部边框上，拉绳传感器12的拉绳与出口侧凹板2相连。
具体地，例如，为了检测在调节间隙的过程中凹板的升降值大小以及确定凹板的当前位置，可以设置拉绳传感器12，可以在第二固定架3的底部边框上开设通孔，该拉力传感器11穿过该通孔，再配合锁紧螺母将拉绳传感器12的外壳固定在第二固定架3上；该拉绳传感器12竖直设置，且拉绳的那一端朝下设置，以拉绳传感器12与入口侧凹板1的连接方式为例进行说明，可以将拉绳粘接在入口侧凹板1的顶部端面上；其中，该拉绳传感器12位于两个力传感器11之间，且与底板10的中心线重合设置。位于出口侧凹板2上方的拉绳传感器12与位于入口侧凹板1上方的拉绳传感器12的连接方式相同，在此不再赘述。当调节间隙时，随着凹板的升降拉绳传感器12可以测出凹板的位移，并将该位移信息反馈至电机，电机根据接收到的信息，来控制转动的方向与频率，使脱粒室凹板间隙能进行自适应分段调整，以达到平衡脱粒滚筒负荷，提高脱粒分离质量的目的。
一种基于上述沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室的调节方法，包括：沿纵轴流方向在本体框架的下方设置相互独立的入口侧凹板1与出口侧凹板2；分别在入口侧凹板1与第二固定架3之间以及出口侧凹板2与第二固定架3之间安装调节机构；调节机构根据沿纵轴流方向的茎秆和穗头的疏密程度调节凹板间隙。具体地，将原来的一体式脱粒室凹板分成两块相互独立的入口侧凹板1与出口侧凹板2，并设置各自的调节机构，调节机构可以根据脱粒室内沿纵轴流方向的茎秆及穗头的疏密程度来自行调节入口侧凹板1与脱粒室滚筒之间的间隙，或者调节出口侧凹板2与脱粒室滚筒之间的间隙，实现分段式调节，更加灵活。
进一步地，驱动元件根据力传感器11采集到的载荷信息以及拉绳传感器12采集到的位移信息调节凹板间隙。具体地，以入口侧凹板1为例，当力传感器11检测到的载荷较大时，电机可以控制入口侧凹板1下移，以增大入口侧凹板1与脱粒室滚筒之间的间隙；当力传感器11检测到的载荷较小时，电机可以控制入口侧凹板1上移，以减小入口侧凹板1与脱粒室滚筒之间的间隙；同理，当位移传感器检测到入口侧凹板1的位移较大时，电机可以控制入口侧凹板1上移，以减小入口侧凹板1与脱粒室滚筒之间的间隙；当位移传感器检测到入口侧凹板1的位移较小时，电机可以控制入口侧凹板1下移，以增大入口侧凹板1与脱粒室滚筒之间的间隙；出口侧凹板2与入口侧凹板1的反馈调节方式相同，在此不再赘述。
由以上实施例可以看出，本发明提供的沿纵轴流方向可分段调节凹板间隙的脱粒室，可以根据入口侧凹板及出口侧凹板的负荷、位移，进而调控电机，使脱粒室的入口侧凹板间隙和出口侧凹板间隙能根据负荷大小进行差异化、有规律的自适应调整，以达到平衡脱粒滚筒负荷，提高脱粒分离质量的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。