谷物收获机械的基本结构和工作过程

出处：按学科分类—农业科学 河南科学技术出版社《简明农机手册》第596页（6383字）

(一)小型割晒机基本结构和工作过程

割晒机是用于分段收获或分别收获工序的收割机具，主要完成对作物的收割，并以条状将作物放铺于地面，经晾晒后再用机械捡拾脱粒完成后期作业，也可将谷物运回场上完成脱粒清选工作。按其放铺形式不同又分为立式割台型和卧式割台型两大类。

图9－1所示为使用最为广泛的立式割台割晒机结构示意图，它主要由左右分禾器、扶禾星轮、切割器、输送带、压簧、辅助星轮、传动系统、悬挂升降机构及机架组成。可与小型手扶拖拉机或四轮拖拉机配套。其主要特点是割下谷物借助辅助星轮和上下输送带的作用以直立状送到机器的一侧或后方(后铺放型)。

图9－1 立式割台型割晒机结构示意图

1．右分禾器 2．压力弹簧 3．扶禾星轮 4．小扶禾器 5．输送带 6．辅助星轮

其工作过程如下：机器前进时，由收割台前面的分禾器和小扶禾器将谷物分开，扶禾星轮在下输送带拨齿带动下将谷物扶起并拨向收割台。谷物被切割器切割后，其茎秆由上、下输送带拨齿与扶禾星轮夹持向一侧输送，压簧则使谷物茎秆在输送过程中紧贴挡板，不致前倾，保持直立的输送状态。谷物可以在机器一侧与前进方向呈90°铺放。有些机型为使割下谷物不占用侧向地面，设有纵向输送带，可把谷物送到机器的后方铺放，应用于间作套种的田间。

图9－2为几种卧式割台割晒机结构及工作示意图，它主要由拨禾轮、切割器、输送装置、机架、传动机构和升降机构组成。其主要特点是割下谷物卧放于输送装置上被输送到机器的一侧，输送性能不受割幅限制，对谷物生长的疏密状况以及高度不同的适应性好，同时对地面起伏的适应性也较好。

图9－2 卧式割台型割晒机结构及工作示意图

a．单带式 b．双带式 c．三带式

1．拨禾轮 2．切割器 3．输送带 4．放铺窗

其工作过程是机器前进时先由拨禾轮将谷物引向切割器，由切割器割下后向后方卧倒，以根部向前状由输送带向一侧输送，按一定规律铺放在机器一侧。按其输送带形式又分为单带式、双带式和三带式。其铺放的形式可分为顺向交叉铺和与前进方向呈近90°条铺。

国外一些中小型收割机装有打捆机构，可以在收割的同时集堆打捆放于割后地面，便于运输。

(二)悬挂式联合收获机械基本结构及工作过程

悬挂式联合收获机械的主要特点是拖拉机与收获作业机组是分开的，工作时作业机组悬挂在拖拉机上，收割台位于拖拉机前方，脱粒部分位于拖拉机后方，两者用配置在拖拉机侧面的输送槽连接。因此，其造价较低，能有效地利用拖拉机的动力。收获作业机具的全部重量都由拖拉机承担的机型称全悬挂式，又称背负式联合收割机。为减少拖拉机承重一些机型在外侧增加一个行走支承轮，前后有两个铰接点与拖拉机连接，以保证作业时适应地形的变化，这类机型称半悬挂式，其整体性能好，与拖拉机连接方便。

图9－3是具有代表性的4L－2．5B型全悬挂式联合收获机结构示意图。该机可与上海－50型、铁牛－55型、铁牛－600型等中型拖拉机配套，其主要构造分为三大部分，即工作机构、悬挂机构和割台升降装置。

图9－3 4L－2．5B型全悬挂式联合收获机结构示意图

1．分禾器 2．拨禾轮 3．切割器 4．谷物螺旋推运器 5．前支架 6．输送槽 7．后支架 8．主传动轴 9．风扇 10．滚筒盖 11．滚筒 12．凹板 13．排草轮 14．谷粒推运器 15．筛子

工作机构包括割台、输送槽、脱谷机。割台位于收割机的前方，用以收割谷物，并将割下谷物集中起来，送至输送槽入口处。割台主要由分禾器、拨禾轮、往复式切割器和割台搅龙等组成。输送槽是悬挂式全喂入联合收割机的输送机构，其作用是将割台割下谷物输送到脱粒机。输送槽的位置在主机侧面割台与脱粒机之间。输送槽按拖拉机的前进方向可分为左侧输送槽和右侧输送槽。输送槽包括槽体，主、被动轮，输送带，耙齿等。脱粒机装在拖拉机后部，完成谷物的脱粒、分离、清选、装袋或装箱等作业。它包括凹板，脱粒滚筒、风扇、振动筛、卸粮搅龙、接粮台等部件。

悬挂机构包括前悬挂架、后悬挂架等。前悬挂架置于拖拉机前方，用于连接割台。后悬挂架固定在拖拉机后方，用于连接脱粒机。

割台升降装置包括主机液压升降臂、连接钢丝绳、滚轮等。割台升降装置借助拖拉机液压升降系统的左右提升臂，用钢丝绳连接在提升臂和割台上，用于割台的升降。

悬挂式联合收割机的工作过程如下：收割机与拖拉机连接后进入田间作业时，先由分禾器将作物分为割区和未割区。拨禾轮将待割作物引向切割器，割刀将作物茎秆切断，割下作物在自重和拨禾轮作用下倒向割台，由割台搅龙送至割台一侧输送槽入口处，在搅龙伸缩扒指和输送带耙齿配合作用下，作物由割台经输送槽送至脱粒机进行脱粒、分离和清选。进入脱粒机的作物在脱粒滚筒的钉齿和滚筒盖导板的配合作用下，作圆周运动和直线移动，从滚筒一端移向另一端。作物在移动过程中，受到滚筒钉齿的屡次打击、梳刷和在凹板筛上反复揉搓而脱粒。谷物和颖壳等杂物在离心力和自重的作用下，通过凹板筛栅格孔落下，经振动筛在风扇气流的作用下，籽粒穿过筛孔进入出粒搅龙，并由搅龙送到出粮口。颖壳等杂物在经凹板筛栅格孔落至出谷搅龙的过程中，被风从排杂口吹出机外，而滚筒内脱粒后的茎秆移至滚筒另一端，在离心力和排草轮的作用下抛出机外。这样，就完成了收割、输送、脱粒、分离、清选和集粮等联合作业的全过程。

(三)自走联合收割机基本结构和工作过程

自走式联合收获机械的主要特点是自带动力和行走系统，收割台配置在机器的正前方，其设计紧凑、操作方便、机动灵活、对地块适应性强，是深受用户欢迎、近几年发展较快的收获机械。自走式联合收割机按其脱粒部件的结构形式可分为切流式滚筒型和轴流式滚筒型。

图9－4是国产JL－1065型联合收割机结构示意图，它的基本结构在国产收获机械中具有代表性。因此，下面主要介绍该自走式联合收割机的结构组成及工作过程。

图9－4 JL－1065型联合收割机结构示意图

1．拨禾轮 2．倾斜输送器 3．滚筒 4．粮箱 5．横向逐稿轮 6．键式逐稿器 7．滑板 8．筛子 9．杂余螺旋推运器 10．谷粒螺旋推运器 11．抖动板 12．风扇 13．谷物螺旋推运器 14．切割器

该机主要由收割台、脱粒装置、清选装置、粮箱、发动机、底盘、驾驶台、液压系统和电气系统等组成。

收割台位于收割机的正前方，与脱粒部分呈非对称T形配置，用于切割和输送割下作物。

脱粒部分包括脱粒、清选、复脱和籽粒输送等装置，完成对作物的脱粒、分离和清选，最后将干净的籽粒送到粮箱，将茎秆呈条状铺放于地面，将颖壳吹散到已割地。当需要将茎秆还田时，可在机尾安装茎秆抛撒器，将切碎的茎秆均匀地抛在田间。

粮箱的作用是收集、贮存已清选干净的籽粒，当贮存的籽粒达到一定重量时，通过卸粮装置卸出。

发动机位于收割机中部，是驱动工作部件和行走部件的动力源。

底盘是支撑和带动收割机行走的装置，包括无级变速机构、行走离合器、变速箱、轮桥等。

驾驶台供驾驶员操纵收割机。包括转向器总成、离合器操纵杆、卸粮离合器操纵杆、行走离合器踏板、制动器踏板、拨禾轮升降手柄、无级变速油缸操纵手柄、油门踏板、变速杆、喇叭按钮、综合开关总成及各种仪表。

液压系统包括液压油泵、油缸、分配阀和油箱、滤清器和油管等，是实现收割机手对多种操作进行远程控制的系统。电气系统担负发动机的起动、照明及监测报警和自动控制工作。它包括蓄电池、发电机、起动机、各种开关、仪表、传感器、指示灯、照明灯、音响信号等部件。

该机的工作过程为：拨禾轮将待割作物引向切割器，切割器把作物切断后，由拨禾轮将其推送到推运器上，谷物螺旋推运器将作物集中到中部，再由其中部的伸缩拨指将作物拨送入倾斜输送器，然后由倾斜输送器的链耙把作物喂入脱粒滚筒进行脱粒。脱粒后的大部分谷粒连同颖壳和碎茎秆经凹板筛孔落到抖动板上。长茎秆和少量夹带的谷粒等被逐稿轮抛送到键式逐稿器上，在逐稿器的抖动抛送作用下，谷粒从茎秆中分离出来，被分离出来的谷粒、断穗和碎茎秆沿键底向前滑到抖动板上，与从凹板落下的谷粒混杂物汇集。抖动板上的谷粒混合物在向后抖动输送过程中，颖壳和碎茎秆在上层，谷粒沉在下面。当经过抖动板尾部的栅条时，谷粒和颖壳先从栅条中落下，碎茎秆中的谷物在栅条上被进一步分离后进入清选筛。在筛子抖动和风扇气流作用下，碎茎秆、颖壳等轻杂物被吹出机外，干净的谷粒经滑板落入谷粒螺旋推运器，并由谷粒升运器运到粮箱。未脱净的断穗、杂余经下筛尾部落到杂余滑板上，又经滑板送入杂余螺旋推运器，再由杂余升运器将其送入切流滚筒上方的杂余螺旋推运器，继而落入滚筒进行复脱。由逐稿器送出的长茎秆落入茎秆切碎器，茎秆被切碎后由抛撒器撒到田间。

图9－5是目前世界上较为流行和发展较快的纵轴流滚筒式联合收割机结构示意图，国内一些厂家也在研制当中，它的最大优点是谷物从滚筒的一端喂入，并沿纵轴流滚筒轴向作螺旋状运动，物料通过滚筒的时间长，脱下的籽粒可以被充分分离，因此可省去尺寸庞大的逐稿器，减小了机器的体积和重量，它对小麦、玉米、水稻、大豆等多种作物均能适用。

图9－5 纵轴流滚筒式联合收割机结构示意图

1．收割台 2．倾斜输送器 3．喂入螺旋叶片 4．滚筒 5．传动箱 6．排草轮 7．筛子 8．阶梯板 9．分离筛 10．风扇 11．凹板

(四)玉米收获机械的基本结构及工作过程

根据我国玉米种植形式和其生长特性，目前机械收获的手段主要是完成摘穗和剥皮工序。国产玉米收获机按其摘辊的形式分卧辊型和立辊型两大类，其中卧辊型又分纵卧辊和横卧辊两种，生产纵卧辊和立辊型的厂家较多，我们以此为例作以介绍。

图9－6是4YW－2型纵卧辊式玉米摘穗剥皮机结构示意图。它主要由导禾、摘穗、输送、剥皮、茎秆切碎、传动、机架起落和牵引等部分组成。可以一次收获两行，完成摘穗、剥苞叶、茎秆切碎还田和果穗装车等多项作业。

图9－6 4YW－2型纵卧辊式玉米摘穗剥皮机结构示意图

1．扶导器 2．喂入链 3．摘穗辊 4．第一升运器 5．排茎辊 6．剥皮装置 7．第二升运器 8．苞叶螺旋推运器 9．子粒回收螺旋 10．茎秆切碎器

导禾部分包括扶导器和喂入链，可以扶起倒伏植株和向摘辊引导茎秆的作用。两套摘穗机构对称配置，外侧为长辊，内侧为短辊。两套摘辊之间是单链滑板式第一升运器，其上部设有一对排茎辊，排茎辊下方是果穗均布挡板。果穗落入剥苞叶装置。剥苞叶部分装有4对两组槽形剥辊，辅以两排胶带叶轮式果穗压送器，为减小机组纵向尺寸，使结构紧凑，剥皮装置与机器前进方向垂直布置，剥皮装置的下边依次设有排出苞叶和回收落粒的螺旋搅龙和茎秆切碎装置，其后是向拖车输送果穗的第二升运器。经过摘穗器辊碾压后的茎秆，其上部大多数已被撕碎或折断，下部留有一半左右仍立在田间，被设置在机器下方的横卧式甩刀切碎，较均匀地撒落于田间。

工作时，拖拉机牵引摘剥机顺垄前进，行在垄间的扶导器将玉米植株扶正并导入喂入链，在喂入链的作用下，玉米植株被引进摘穗辊之间，玉米茎秆被相向旋转的摘穗辊抓取并快速地拉向摘辊的后下方，当茎秆上的果穗抵达摘辊，受到凸棱或摘钩的阻挡，穗柄被拉断。果穗倾落在第一升运器上，向剥皮装置刮送。进入剥皮装置的果穗在重力、剥皮辊抓取力和压送器的作用下，沿成对剥辊形成的凹槽下行，同时果穗上的苞叶被剥皮辊上的凸钉划破散开，由剥辊抓取并撕下。剥了皮的光穗滑落在第二升运器中，被送进随机拖挂的接穗车上。苞叶则被大搅龙排出机外。已被摘去果穗的玉米茎秆，由摘辊后边的茎秆切碎装置切碎。

图9－7所示为立辊式玉米摘穗剥皮机结构示意图。它主要由分禾器、拨禾轮、切割器、喂入链、摘穗装置、剥皮装置、果穗升运器、苞叶输送搅龙、子粒回收装置和茎秆铺放装置等组成。

图9－7 立辊式玉米摘穗剥皮机结构示意图

1．分禾器 2．拨禾链 3．切割器 4．夹持输送链 5．挡禾板 6．第一升运器 7．摘穗辊 8．剥皮装置 9．苞叶螺旋推运器 10．子粒回收螺旋 11．茎秆铺放装置 12．第二升运器 13．拖车

这种机型收获时采用立辊割秆后摘穗，并将茎秆铺放，也可换装茎秆切碎装置，将茎秆切碎还田。

收获时工作过程如下：机组顺行前进，分禾器将禾秆从根部扶持立直并引向拨禾链，在拨禾链的拉引和扶持下推送到圆盘切割器从根部切断，被割下的茎秆由夹持喂入链向后输送，再经挡禾板的阻挡从根部喂入立式摘穗辊，茎秆向后拉伸，果穗被摘下。摘穗辊斜立状态工作(倾斜角为20°～25°)。摘穗辊分单组辊和双组辊两种类型。

在适宜的收获条件下，立辊式摘剥机的工作性能指标与纵卧式摘剥机的指标基本相同。立辊式机型收获结穗部位低的玉米效果较好，与卧式机型相比，漏摘损失率较小。但立辊式机型适应性较差，要求玉米茎秆倒伏要少。在玉米成熟度较低，植株密度大，茎秆粗大，粗细不一致，杂草较多的情况下，故障较多，摘辊处易发生堵塞。