一种种子玉米剥皮机的制作方法

1.本实用新型属于玉米剥皮技术领域，尤其涉及一种种子玉米剥皮机，可以根据不同性状玉米果穗的剥皮工况调节剥皮倾角、剥皮辊转速及摆杆幅度等运行参数。


背景技术：

2.玉米收获中，非常重要的一个环节就是剥除玉米果穗的苞叶。手动剥皮劳动强度大、工作效率低，且遇到阴雨天气，若未将苞叶及时剥掉，还会影响玉米籽粒质量，因此玉米剥皮机的研究设计对于提升玉米收获机械化程度具有重要意义。现有剥皮机构的设计大多针对大田玉米，而制种玉米与大田玉米存在性状差异，现有剥皮机无法满足种子玉米破损和落粒率(2％左右)的高要求。
3.玉米剥皮机一般由机架、进料口、传动装置、剥皮辊、压送装置、出料口等部分组成，如申请号为201220648658.x公布的《一种玉米剥皮机及其压送器》，其设计了一种用于沿剥皮辊组的剥皮辊轴向并列间隔布置的轮轴以及沿该轮轴轴向间隔布置的叶轮及配套的剥皮机构，叶轮的叶片为沿轮轴周向均布的指状叶片，其压送玉米保证玉米果穗与剥皮辊的紧密接触，实现玉米高效剥皮。再如申请号为 201921775301.6公布了《一种高效的玉米收获机剥皮机构》，包括压送器和剥皮器两部分，压送器采用大直径星轮和小直径星轮的组合形式，星轮轴上的大小星轮组合的最大外轮廓呈与剥皮辊相吻合的波形布置，使压送器与剥皮器之间供果穗通过的间隙趋于一致，使玉米果穗在各个位置受力均匀，翻滚自然，剥皮效果提升，且杂余在星轮的强压作用下，随果穗皮一起排下，减少进入果穗箱的杂余。
4.但上述的剥皮机构不能进行运行参数的调节，只适用于固定模式的玉米剥皮作业，无法及时调整剥皮的过程；而且都采用了压送器进行果穗的压送，在剥皮过程中使得玉米果穗与剥皮辊间的正压力过大，容易造成玉米表面籽粒的啃伤，无法满足制种玉米剥皮的需要。此外，带有压送器的剥皮机构的传动装置较为复杂，不易维修。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种针对于制种玉米的种子玉米剥皮机，通过设置摆杆来保持玉米果穗在剥皮过程中的姿态，有效地降低了在剥皮过程中玉米籽粒表面的损伤率，且该剥皮机可以调节剥皮倾角、剥皮辊转速及摆杆幅度，以适用于不同性状玉米果穗的剥皮工况。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
7.一种种子玉米剥皮机，包括底座1、倾角调节架2、剥皮机构安装架3、剥皮机构4、摆杆机构安装架5和摆杆机构6。
8.所述倾角调节架2包括一对前立柱201和一对后立柱202，以及固接在两个前立柱201之间的前横梁203、固接在两个后立柱202之间的后横梁204、固接在前立柱201与后立柱202之间的纵梁205和两个液压缸206；所述两个液压缸206分别设置在两个前立柱201中，液压缸 206的底端通过液压缸座207固接在底座1上；所述液压缸206通过固接在底座1上的液
压泵210供油驱动；两个后立柱202的底端各设有一可转动的滑轮208，所述滑轮208能够在固接在底座1上的纵向滑轨 209上滑动。
9.所述剥皮机构安装架3包括左侧板301、右侧板302、前横板303 和后横板304。
10.所述左侧板301和右侧板302的前端分别固接在一前立柱201的上部，左侧板301和右侧板302的后端分别固接在一后立柱202的上部；所述倾角调节架2的前立柱201的长度小于后立柱202的长度，使得左侧板301和右侧板302前低后高地倾斜布置；所述前横板303 和后横板304分别与左侧板301和右侧板302的前端和后端垂直固接。
11.所述剥皮机构4包括多个并列布置的剥皮单体41和剥皮电动机42，每个剥皮单体41包括传动齿轮箱403、四个相互平行的剥皮辊401和四对用于支撑所述剥皮辊401的剥皮辊支撑杆402。
12.每对剥皮辊支撑杆402的底端分别固接在前横板303或后横板304 上；各剥皮辊支撑杆402的顶端均固接一剥皮辊轴承座404；所述剥皮辊401的两端的辊轴分别通过轴承安装在剥皮辊轴承座404上。
13.各剥皮单体41中的四个剥皮辊401中，中间的两个剥皮辊401水平高度高于两侧的两个剥皮辊401的水平高度；一个位于低位的剥皮辊401与一个与其相邻的位于高位的剥皮辊401构成一剥皮单元。
14.各剥皮辊401的后端的辊轴上均固接有一剥皮传动齿轮405，且相邻的剥皮传动齿轮405相互啮合；各剥皮单体41的传动齿轮箱403固接在后横板304上，各传动齿轮箱403的传动轴通过辊轴联轴器406 与剥皮单体41中的一个剥皮辊401的辊轴连接，使得每个剥皮单元中的两个剥皮辊401相向转动，将剥掉的苞叶向下输送。
15.所述剥皮电动机42固接在倾角调节架2的后横梁204上，剥皮电动机42的动力输出轴将动力传递至各剥皮单体41的传动齿轮箱403。
16.所述摆杆机构安装架5包括一对左摆杆安装杆501、一对右摆杆安装杆502和一对中间摆杆安装横梁503；两个左摆杆安装杆501的底端分别固接在左侧板301的前端和后端；两个右摆杆安装杆502的底端分别固接在右侧板302的前端和后端；所述中间摆杆安装横梁503的两端通过一连接杆504与左摆杆安装杆501和右摆杆安装杆502固接。
17.所述摆杆机构6包括左摆杆601、右摆杆603、中间摆杆602、摆杆电动机604、摆杆连接板605、连杆606和摆杆轴承座607。
18.所述左摆杆601、右摆杆603和中间摆杆602具有相同结构，均包括摆杆轴608和固接在摆杆轴608上的摆动板609。
19.所述左摆杆601的摆杆轴608的两端通过轴承安装在与左摆杆安装杆501的顶端固接的摆杆轴承座607上；所述右摆杆603的摆杆轴 608的两端通过轴承安装在与右摆杆安装杆502的顶端固接的摆杆轴承座607上；相邻的两个剥皮单体41之间设置一中间摆杆602，所述中间摆杆602的两端通过轴承安装在与中间摆杆安装横梁503固接的摆杆轴承座607上。
20.所述左摆杆601、右摆杆603和中间摆杆602的后端的摆杆轴608 均固接一摆杆连接板605，相邻的摆杆连接板605之间通过连杆606相互铰接。
21.所述摆杆电动机604固接在左摆杆安装杆501或右摆杆安装杆502 上，摆杆电动机604的动力输出轴固接一偏心轮610，所述偏心轮610 与偏心轮轴承611连接，所述偏心轮轴承611通过连杆606与左摆杆 601或右摆杆603的摆杆连接板605铰接。
22.所述底座1通过地脚螺栓与地表固接。
23.通过液压缸206调节前立柱201的长度，进而调节剥皮机构安装架3的倾斜角度，倾斜角度调节范围为2
°
～10
°
。
24.各剥皮单体41中的四个剥皮辊401中，中间的两个剥皮辊401与两侧的两个剥皮辊401的水平高度差为30
±
3mm。
25.相邻的两个剥皮辊401的辊体表面之间的间隙为2～3mm。
26.所述剥皮电动机42的动力输出轴上设有扭矩传感器43，用于实时监测剥皮电动机42的扭矩，进而获取其转速。
27.所述剥皮电动机42为三相异步电动机。
28.剥皮电动机42的动力输出轴通过皮带传动结构将动力传递至各剥皮单体41的传动齿轮箱403。
29.所述两个左摆杆安装杆501之间，以及两个右摆杆安装杆502之间均固接一档杆505。
30.通过改变偏心轮610的偏心距改变各摆杆的摆幅。
31.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
32.1、采用了摆杆替代压送器，并利用主框架的倾斜让玉米果穗在剥皮过程中沿剥皮辊自由下落，减少了在剥皮过程玉米籽粒与剥皮辊间发生啃伤的现象；
33.2、可实现剥皮倾角调整、剥皮辊转速调整及摆杆幅度的调整，可同时应用于传统大田玉米及制种玉米剥皮的玉米果穗剥皮作业中；
34.3、相较于市面上已存在的玉米剥皮机，具有通用性强、损失小等优势，各个调整机构可根据玉米剥皮中的实际情况进行参数的改变，可满足玉米剥皮作业，尤其是制种玉米剥皮作业的需要，提高玉米剥净率，降低剥皮过程的破损率。
附图说明
35.图1为本实用新型的种子玉米剥皮机的结构示意图；
36.图2为本实用新型的种子玉米剥皮机的侧视图；
37.图3为倾角调节架2的结构示意图；
38.图4为倾角调节架2的后立柱202的结构示意图；
39.图5为剥皮机构4和摆杆机构6的前视结构示意图；
40.图6为本实用新型的种子玉米剥皮机的俯视图；
41.图7为剥皮机构4和摆杆机构6的后视结构示意图；
42.图8为摆杆电动机604、偏心轮610和偏心轮轴承611的结构示意图；
43.图9为摆杆轴608和摆动板609的结构示意图。
44.其中的附图标记为：
45.1底座
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2倾角调节架
46.201前立柱
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202后立柱
47.203前横梁
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204后横梁
48.205纵梁
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206液压缸
49.207液压缸座
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208滑轮
50.209纵向滑轨
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210液压泵
51.3剥皮机构安装架
52.301左侧板
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302右侧板
53.303前横板
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304后横板
54.4剥皮机构
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41剥皮单体
55.42剥皮电动机
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43扭矩传感器
56.401剥皮辊
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402剥皮辊支撑杆
57.403传动齿轮箱
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404剥皮辊轴承座
58.405剥皮传动齿轮
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406辊轴联轴器
59.5摆杆机构安装架
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501左摆杆安装杆
60.502右摆杆安装杆
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503中间摆杆安装横梁
61.504连接杆
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505档杆
62.6摆杆机构
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601左摆杆
63.602中间摆杆
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603右摆杆
64.604摆杆电动机
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605摆杆连接板
65.606连杆
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607摆杆轴承座
66.608摆杆轴
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609摆动板
67.610偏心轮
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611偏心轮轴承
具体实施方式
68.下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。
69.如图1至图2所示，本实用新型的种子玉米剥皮机包括底座1、倾角调节架2、剥皮机构安装架3、剥皮机构4、摆杆机构安装架5和摆杆机构6。
70.所述底座1通过地脚螺栓与地表固接，起到稳定支撑作用。
71.如图3所示，所述倾角调节架2包括一对前立柱201和一对后立柱202，以及固接在两个前立柱201之间的前横梁203、固接在两个后立柱202之间的后横梁204、固接在前立柱201与后立柱202之间的纵梁205和两个液压缸206。所述两个液压缸206分别设置在两个前立柱 201中，液压缸206的底端通过液压缸座207固接在底座1上。所述液压缸206通过固接在底座1上的液压泵210供油驱动。如图4所示，两个后立柱202的底端各设有一可转动的滑轮208，所述滑轮208能够在固接在底座1上的纵向滑轨209上滑动。
72.如图1、图2和图5所示，所述剥皮机构安装架3包括左侧板301、右侧板302、前横板303和后横板304。
73.所述左侧板301和右侧板302的前端分别固接在一前立柱201的上部，左侧板301和右侧板302的后端分别固接在一后立柱202的上部；所述倾角调节架2的前立柱201的长度小于后立柱202的长度，使得左侧板301和右侧板302前低后高地倾斜布置。所述前横板303 和后横板304分别与左侧板301和右侧板302的前端和后端垂直固接。
74.通过液压缸206调节前立柱201的长度，进而调节剥皮机构安装架3的倾斜角度，倾斜角度调节范围为2
°
～10
°
。
75.如图5、图6和图7所示，所述剥皮机构4包括多个并列布置的剥皮单体41(图6中虚
线框部分)和剥皮电动机42，每个剥皮单体41 包括传动齿轮箱403、四个相互平行的剥皮辊401和四对用于支撑所述剥皮辊401的剥皮辊支撑杆402。
76.每对剥皮辊支撑杆402的底端分别固接在前横板303或后横板304 上；各剥皮辊支撑杆402的顶端均固接一剥皮辊轴承座404；所述剥皮辊401的两端的辊轴分别通过轴承安装在剥皮辊轴承座404上。
77.各剥皮单体41中的四个剥皮辊401中，中间的两个剥皮辊401水平高度高于两侧的两个剥皮辊401的水平高度，高度差为30
±
3mm；相邻的两个剥皮辊401的辊体表面之间的间隙为2～3mm；一个位于低位的剥皮辊401与一个与其相邻的位于高位的剥皮辊401构成一剥皮单元。
78.各剥皮辊401的后端的辊轴上均固接有一剥皮传动齿轮405，且相邻的剥皮传动齿轮405相互啮合。各剥皮单体41的传动齿轮箱403固接在后横板304上，各传动齿轮箱403的传动轴通过辊轴联轴器406 与剥皮单体41中的一个剥皮辊401的辊轴连接，使得每个剥皮单元中的两个剥皮辊401相向转动，将剥掉的苞叶向下输送。如图5中最左侧的位于低位的剥皮辊401顺时针转动，与其相邻的位于高位的剥皮辊401逆时针转动。
79.所述剥皮电动机42通过电动机固定板固接在倾角调节架2的后横梁204上，剥皮电动机42的动力输出轴通过皮带传动结构将动力传递至各剥皮单体41的传动齿轮箱403。
80.优选地，所述剥皮电动机42的动力输出轴上设有扭矩传感器43，用于实时监测剥皮电动机42的扭矩，进而获取其转速。
81.所述剥皮电动机42为三相异步电动机。
82.如图1、图5和图7所示，所述摆杆机构安装架5包括一对左摆杆安装杆501、一对右摆杆安装杆502和一对中间摆杆安装横梁503。两个左摆杆安装杆501的底端分别固接在左侧板301的前端和后端；两个右摆杆安装杆502的底端分别固接在右侧板302的前端和后端；所述中间摆杆安装横梁503的两端通过一连接杆504与左摆杆安装杆501 和右摆杆安装杆502固接。优选地，所述两个左摆杆安装杆501之间，以及两个右摆杆安装杆502之间均固接一档杆505。
83.如图1、图6至图9所示，所述摆杆机构6包括左摆杆601、右摆杆603、中间摆杆602、摆杆电动机604、摆杆连接板605、连杆606 和摆杆轴承座607。
84.所述左摆杆601、右摆杆603和中间摆杆602具有相同结构，均包括摆杆轴608和固接在摆杆轴608上的摆动板609。
85.所述左摆杆601的摆杆轴608的两端通过轴承安装在与左摆杆安装杆501的顶端固接的摆杆轴承座607上；所述右摆杆603的摆杆轴 608的两端通过轴承安装在与右摆杆安装杆502的顶端固接的摆杆轴承座607上；相邻的两个剥皮单体41之间设置一中间摆杆602，所述中间摆杆602的两端通过轴承安装在与中间摆杆安装横梁503固接的摆杆轴承座607上。
86.所述左摆杆601、右摆杆603和中间摆杆602的后端的摆杆轴608 均固接一摆杆连接板605，相邻的摆杆连接板605之间通过连杆606相互铰接。
87.所述摆杆电动机604固接在左摆杆安装杆501或右摆杆安装杆502 上，摆杆电动机604的动力输出轴固接一偏心轮610，所述偏心轮610 与偏心轮轴承611连接，所述偏心轮轴承611通过连杆606与左摆杆 601或右摆杆603的摆杆连接板605铰接。通过改变偏心轮610的偏心距改变各摆杆的摆幅。
88.本实用新型的工作过程如下：
89.对种子玉米进行剥皮作业时，将剥皮机电源接通，剥皮电动机42 工作并通过皮带传动结构及传动齿轮箱403将动力传递至各剥皮单体 41，各剥皮辊401转动；摆杆电动机604运行，偏心轮轴承611以偏心轮610轴心为中心进行周期性的摆动，摆杆连接板605将摆动传递到与其铰接的右摆杆603上，同理，连杆606将摆动传递给中间摆杆 602与左摆杆601。剥皮工作进行时，玉米果穗位于同一剥皮单体41 中位于高位的剥皮辊401与位于低位的剥皮辊401的间隙之内，玉米果穗在自身重力及剥皮辊401转动摩擦的相互作用下，沿剥皮辊下滑并自转，玉米果穗在剥皮作业中由于与剥皮辊间的相互作用会产生窜动现象，摆动板609的摆动可以减少玉米果穗的左右窜动，使玉米果穗稳定在剥皮辊401间的间隙内，果穗在旋转和滑行中不断受到剥皮辊401的抓取而被剥去苞叶。
90.在实际应用中，本剥皮机可以根据玉米果穗的实际尺寸以及剥皮效率的需要进行工作参数的调节，若玉米果穗实际尺寸较大，可适当减少摆杆机构6的摆动幅度，即减小搭载在剥皮机上的偏心轮610的偏心距，若果穗实际尺寸较小，则适当增大偏心轮610的偏心距。实际剥皮作业中，若玉米剥皮作业量较大，需减少剥皮时间，则可通过液压泵210使液压缸206回油，增加倾角调节架2的倾斜度，增快玉米果穗在剥皮辊401上的滑移速度，若要求玉米剥皮作业更加精细，则可通过液压泵210为液压缸206供油，减小倾角调节架2的倾斜度，减小果穗的滑移速度，延长玉米果穗剥皮时长。实际作业中，若剥皮效果较差，则可以通过调节剥皮电动机42上搭载的变频器，提高剥皮辊401的转速，若剥皮过程籽粒破损及落粒较为严重，则调节变频器以减小剥皮辊401的转速。
91.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，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实用新型中的具体含义。
92.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。