【2019年整理】谷物联合收获机

第一节 联合收获机的特点及分类

联合收获机是将收割机和脱粒机用中间输送装置连接成为一体的机构。它能在田间一次完成切割、脱粒、分离和清选等项作业，以直接获得清洁的谷粒，因而生产率很高。在国外许多工业发达的国家，其谷物收获都是用联合收获机完成的。在我国，尽管近年来收获机械发展很快，但由于经济、人口等诸多因素的影响，联合收获机拥有量还比较低。

一、联合收获机的特点

1．生产率很高 以我国成批生产的东风－5自走式谷物联合收获机为例，若配以运粮车，2－4人工作，一天可收获亩产400~600斤的小麦200多亩，相当于四五百个劳动力的手工作业量。而东风－120、E516、JD1075等机的生产率更高。

2．谷物损失小 一般联合收获机正常工作时的总损失，收小麦时小于2％，收水稻时小于3％。而分段收获因每项作业都有损失，故其损失相对高得多。

3．机械化程度高 因而大大减轻农民的劳动强度，改善劳动条件，并能做到大面积及时收获，为抢种下茬作物创造条件。

但是，联合收获机也存在一定的问题：

①机器构造复杂，价格昂贵，作业成本高。目前尚难以综合利用，每年使用时间很短，造成动力积压和保管难以完善等问题。近年来的跨区作业，大大提高了联合收获机的利用率，使这一矛盾得以缓解。

②联合收获机只有当谷物达到完熟期时，才能充分发挥其高效作用。而谷物的完熟期一般不到一周时间，而且我国不少地区收获时节正值雨季，这些地区单纯依靠联合收获机来收获要承担一些风险。

③从我国目前生产的联合收获机来看，尽管技术水平有了相当的提高，但产品质量上还存在较大问题。加之售后服务，零配件供应等方面也存在比较大的问题，从而使联合收获机的平均时间利用率不高。尤其是在小块地上分散使用，往往难以发挥其功效。

二、联合收获机的分类

目前世界各国生产的联合收获机型号很多，可以按动力供给的方式和按谷物喂入的方式不同来加以分类。

（一）按动力供给方式分类 1．牵引式 牵引式联合收获机的优点是造价较低，且拖拉机可以全年充分利用。但它工作时由拖拉机牵引，机组较长，机动性较差，不能自行开道。因此，其应用逐渐减少。目前，牵引式联合收获机已很少应用。

2．自走式 收割、脱谷、集粮、动力、行走等多功能为一体。具有结构紧凑，机动性好，收获时能自行开道和进行选择收割，生产率很高，因而得到广泛的推广普及。目前，世界自走式联合收获机发展很快，以约翰·迪尔公司为例，七八十年代的主打产品为1000系列联合收获机。到现在主打产品已发展到9000系列，其中的9510联合收获机功率为179KW，增加功率可达203KW，并开发了以收获水稻为主的9750－STS水稻联合收获机。但自走式联合收获机的造价高，动力和底盘不能全年利用。

3．悬挂式 将联合收割机悬挂在拖拉机上，割台位于拖拉机的前方，脱粒机位于拖拉机的后方，中间输送装置在一侧。它具有自走式的优点，且造价较低；但其总体配置受到拖拉机的，如驾驶员视野差，中间输送装置长，变速档位不能充分满足收获要求等，而且联合收获机是分部件悬挂在拖拉机上，装卸较费工，整体性较差。这种形式的联合收获机多为中小型，机动性相对较好，适于小地块作业，故有很大的应用市场，尤其在广大的南方地区。

4．通用底盘式 将联合收获机悬挂在通用底盘上，收获季节过后，拆下联合收获机再装上其它农具，可以充分发挥动力机和底盘的作用。这种形式虽然有一定优点，但由于各种农具要求不同，相互牵制较多，故而设计和拆装要求也比较多。

（二）按谷物喂入方式分类 1．全喂入式 谷物茎秆和穗头全部喂入脱粒装置进行脱粒。按谷物通过滚筒的方向不同，又可分为切流滚筒型和轴流滚筒型两种。联合收获机的传统型式是切流滚筒型，即谷物沿旋转滚筒的前部切线方向喂入，经几分之一秒时间脱粒后，沿滚筒后部切线方向排出。现在大部分联合收获机均采用这种型式。近年来，国内外轴流滚筒式联合收获机也有了较大的发展，即谷物从滚筒轴的一端喂入，沿滚筒的轴向作螺旋状运动，一边脱粒，一边分离。它通过滚筒的时间较长，最后从滚筒轴的另一端排出。这种型式可以省去联合收获机中庞大的逐稿器，缩小了联合收获机的体积并减轻机重，且对大豆、玉米、小麦、水稻等多种作物均有较好的适应性。此外，切、轴流结合型及多滚筒联合收获机在国内外也已成为产品。

2．半喂入式 用夹持输送装置夹住谷物茎秆，只将穗部喂入滚筒，并沿滚筒轴线方向运动进行脱粒。由于茎秆不进入脱粒器，因而简化了结构，降低了功率消耗，并保持了茎秆的完整性；但对进入脱粒装置前的茎秆整齐度要求较高。这种型式的联合收获机生产率较低，主要用于小型水稻联合收获机。但进入九十年代来，半喂入联合收获机发展很快，尤其是日本久保田等公司的半喂入联合收获机在收获水稻方面呈现出很大的优点，克服了速度慢、效率低、故障多的缺点，而且自动化程度有了很大的提高，近年来在我国南方地区已有了一定的市场。但它的价格比较高。

3．割前脱粒 是利用谷物在田间站立状态（未割），直接将谷粒从穗头或茎秆上摘脱下来，然后对摘脱下来的混合物（包括籽粒、茎叶、颖壳及部分穗头等）进行复脱、分离和清选，从而获得清洁的谷粒，脱掉谷粒后的茎秆仍直立于田间或割倒铺放在田间。割前脱粒具有半喂入的特点，但比它具有十分显著的优点，只是飞溅损失比较难控制。近年来国内外进行了大量的研究，已取得了突破性进展，目前已有部分产品，但仍需进一步完善。

除以上分类外，还可以按下列分类：

1．按作物名称分类，如小麦联合收获机、水稻联合收获机、玉米联合收获机等。 2．按谷物在机器中流动的方向和割台相对于脱粒机的位置分类，如T型、Г型、］型和直流型联合收获机等。

3．按生产功率大小分类，如大型（喂入量5kg/s以上）、中型（3－5kg/s）、小型（3kg/s以下）。

4．按行走部件分类，如轮式、半履带式和履带式。

世界各国的谷物联合收获机主要用于收获小麦和水稻。我国南方、日本及东南亚各国是世界水稻的集中产地，由于水稻田块较小，而且潮湿带水，针对这些特点设计的水稻联合收获机全是小型的，其行走装置有较好的防陷能力，脱粒装置要适应水稻脱粒的特点等。

我国北方和欧美种植小麦较多，地块较大，收获时地面条件较好，所以小麦联合收获机绝大多数是大中型的。由于欧洲和美洲的条件稍有差异，一般说，欧洲的地块较小，湿度较大，作物植株较高，单位面积的产量也较高，且易倒伏，因而欧洲和美洲生产的联合收获机在结构上稍有差别，国外常有欧洲型和美洲型联合收获机之称。

第二节 联合收获机的一般构造和工作过程

一、全喂入式小麦联合收获机

用于收获小麦为主的联合收获都是全喂入的，其总体结构差别不大，由割台、倾斜输送器、脱粒机、发动机、底盘、传动系统、液压系统、电器系统、驾驶室、粮箱和草箱等部分组成（图11－1）。其工作过程如下：

拨禾轮将作物拨向切割器。切割器将作物割下后，由拨禾轮拨倒在割台上。割台螺旋推运器将割下的作物推集到割台中部，并由螺旋推运器上的伸缩扒指将作物转向送入倾斜输送器，然后由倾斜输送器的输送链耙把作物喂入滚筒进行脱粒。脱粒后的大部分谷粒连同颖壳杂穗和碎稿经凹板的栅格筛孔落到阶状输送器上，而长茎秆和少量夹带的谷粒等被逐稿轮的叶片抛送到逐稿器上。在逐稿器的抖动抛送作用下使谷粒得以分离。谷粒和杂穗短茎稿经逐稿器键面孔落到键底，然后滑到阶状输送器上，连同从凹板落下的谷粒杂穗颖壳等一起，在向后抖动输送的过程中，谷粒与颖壳杂物逐渐分离，由于比重不同，谷粒处

图11-1 自走式联合收获机的工作过程 1.拨禾轮 2.切割器 3.割台螺旋推运器和伸缩扒指 4.输送链耙 5.倾斜输送器(过桥) 6.割台升降油缸 7.驱动轮 8.凹板 9.滚筒 10.逐稿轮 11.阶状输送器(抖动板) 12.风扇 13.谷粒螺旋和谷粒升运器 14.上筛 15.杂余螺旋和复脱器 16.下筛 17.逐稿器 18.转向轮 19.挡帘 20.卸粮管 21.发动机 22.发动机 于颖壳碎稿的下面。当经过阶状输送器尾部的筛条时，谷粒和颖壳等先从筛条缝中落下，

进入上筛，而短碎茎稿则被筛条托着，进一步被分离。由阶状输送器落到上筛和下筛的过程中，受到风扇的气流吹散作用，轻的颖壳和碎稿被吹出机外，干净的谷粒落入谷粒螺旋，并由谷粒升运器送入卸粮管（大型机器则进入粮箱）。未脱净的杂余、断穗通过下筛后部的筛孔落入杂余螺旋，并经复脱器二次脱粒后再抛送回到阶状输送器上再次清选（有些机器上没有复脱器，则由杂余升运器将杂余送回脱粒器二次脱粒），长茎稿则由逐稿器抛送到草箱（或直接抛撒在地面上）。当草箱内的茎稿集聚到一定重量后，草箱自动打开，茎稿即成堆放在地上。

与上述结构不同，图11－2所示的为全喂入轴流滚筒型联合收获机。其脱粒滚筒纵向配置，谷物由轴流滚筒的一端喂入随滚筒的旋转而作螺旋状推进运动，脱下的谷粒经凹板筛并由螺旋输送到清粮装置，茎杆则由滚筒的另一端排出，并由分撒器布在田间。这种型式的联合收获机上取消了庞大的分离装置——逐稿器，因而相应地减小了整机的尺寸。与传统型联合收获机相比较，轴流式有以下优点：

1．在不增加机器体积的情况下能较大幅度地增加生产率。根据原万国公司的资料统计，轴流式联合收获机的效率比同样尺寸的传统式联合收获机约高20％。

2．脱净率高。用轴流式脱粒装置脱小麦比传统型脱粒装置增加4－7%。

3．破碎率低。因此，轴流式联合收获机对收获大豆和种籽作物则更有意义。

图11-2 轴流滚筒式联合收获机 1.拨禾轮 2. 割台螺旋推运器 3. 输送链耙 4.轴流滚筒 5.凹板筛 6. 逐稿轮 7.分撒器 8.杂余螺旋 9.下筛 10.上筛 11.谷粒螺旋 12.风扇 13.输送螺旋 二、全喂入式稻麦联合收获机

为了提高联合收获机的利用率，在设计时就考虑到稻麦通用的问题。但是，水稻和小麦的收获要求不同，主要是脱粒特性上的差别。小麦粒比较坚硬，而包裹的颖壳较松，用揉搓和打击的方法容易脱出。稻粒的外壳包裹较紧，但外壳比较脆弱，容易破碎而成米粒，影响贮存；且籽粒通过小的穗轴与茎秆相连，其连接力较强，因此用梳刷和打击的方法脱粒为宜。故现在用于收获小麦的脱粒装置绝大多数采用纹杆滚筒，而用于收获水稻的脱粒

装置多采用弓齿滚筒或钉齿滚筒。其次，稻谷表面粗糙带茸毛、潮湿，经滚筒脱粒后混有许多稻草毛（细碎茎叶），其分离和清选要比小麦困难得多。此外，水稻田比麦田潮湿，行走装置要求的接地压力要小得多。

现有的稻麦联合收获机有三种情况： 1．装有纹杆滚筒的麦类联合收获机，改装后用于收获水稻。国内外生产的许多麦类联合收获机在出厂时就带有水稻收获部件，即钉齿滚筒和履带行走装置等。需要收获水稻时，将纹杆滚筒卸下，换上钉齿滚筒，并对各部件作适当调整即可。如果稻田太潮湿，可将驱动轮胎换用半履带或全履带装置。

2．装有钉齿滚筒的麦类联合收获机用于收获水稻。该类型的收获机只要加以适当调整即可用于收获水稻。如国内生产的具有双滚筒脱粒装置的联合收获机，其第一滚筒是钉齿式，第二滚筒是纹杆式。收获小麦时以纹杆滚筒为主，把钉齿滚筒间隙放大，使其只起喂入和辅助脱粒作用；收水稻时，以钉齿滚筒为主，把纹杆滚筒间隙放大，使其只起辅助脱粒作用。

3．装有钉齿式轴流滚筒的全喂入联合收获机可以兼收小麦和水稻。它的工作过程与切轴型联合收获机稍有不同，图11－3所示全喂入稻麦联合收获机的工作过程。首先作物被拨禾轮拨向切割器进行切割，割下的作物被拨禾轮拨倒在割台上，割台螺旋将割下的作物向左侧推送到输送槽入口处，由伸缩扒指将它转向送入输送槽，再由槽内的输送链耙将它作较长距离的输送而喂入轴流滚筒的左端。然后作物沿滚筒外壳内面的导向板作轴向螺旋运动。在此过程中，作物受到滚筒钉齿的多次打击和梳刷作用而脱粒。脱下的谷粒在离心力和重力的作用下从凹板筛孔分离出来，并经筛子和风扇气流的作用，将轻杂物吹出机外，而干净的谷粒则落入谷粒螺旋。该螺旋把谷粒送到扬谷器，然后装入麻袋；长茎秆则沿滚筒轴向运动至右端，在离心力和排稿轮的作用下被抛出机外。

图11-3 全喂入稻麦联合收获机 1.拨禾轮 2.切割器 3.割台螺旋 4.操纵台 5.输送槽 6.拖拉机 7.卸粮口 8.风扇 9.滚筒 10.筛子 11.谷粒螺旋和扬谷器

三、半喂入式水稻联合收获机

半喂入联合收获机的特点是有较长的夹持输送链和夹持脱粒链。脱粒时，只将作物穗部送入滚筒，因而保持了茎秆的完整性。因为茎秆不进入滚筒，机器上的分离装置可大大简化或省去，耗用的功率也大为减少。采用的都是弓齿轴流式滚筒。为了保证脱净，夹持脱粒的茎秆层不能太厚，因而了它的生产率。而且故障发生率较高，价格也比较高。但该机型在收获水稻方面具有显著的优点。近年来随着水稻种植面积的不断扩大，半喂入式水稻联合收获机得到了很大的发展。尤其是日本在此方面已达到了很高的水平。

半喂入联合收获机主要由收割台、中间输送装置和脱粒机三部分组成。

卧式割台和立式割台（图11－4）在自走式半喂入联合收获机上均有采用；而悬挂式半喂入联合收割机则都采用卧式割台（图11－5）。

图11-4 半喂入自走式联合收割机(立式割台) 半喂入联合收获机的工作过程如下：作物被切割前受到扶禾、拨禾装置的作用，使作物的茎秆被扶持着切割。卧式割台采用偏心拨禾轮，拨板将作物拨向切割器切割，随后将已切割的作物拨到割台上，立式割台机型的扶禾器主要将倒伏的作物扶起，交给拨禾星轮或其它拨禾装置扶持着作物进行切割。然后，将已割在割台上的作物横向输送至一侧，由中间输送装置夹持输送至脱粒装置，穗部进入脱粒室脱粒，脱出物经过凹板分离和凹板下的清选装置进行清选（专脱水稻的机型亦有无清选装置），洁净的籽粒被输送至卸粮装置。脱粒后的茎秆被夹持链排出，成条或成推铺放在茬地上，也可用茎秆切碎装置直接还田。

四、割前脱粒联合收获机

割前脱粒是近年来才发展起来的新型收获工艺。由于它打破了传统的收获方式采用先脱粒后切割的收获工艺，因此，具有以下特点：

1．茎秆不通过摘脱滚筒，谷物不与茎秆相混，可省去传统联合收获机上体积庞大的分离机构，同时也减少了谷粒损失。尤其重要的是，它很好地解决了水稻“湿脱湿分”问题，对于水稻收获是十分理想的。

2．可获得完整的秸秆，作副业用。 3．能显著减少脱粒功率。

4．摘脱装置无凹板，收获潮湿作物一般不会发生堵塞。 5．脱出物含杂率低，可减轻清选负担。

图11-5 半喂入悬挂式联合收割机(卧式割台) 割前脱粒是对传统联合收获机的一次，代表了未来联合收获机研究和发展的一个重要方向。

（一）配摘脱台的联合收获机 英国亚尔索（Silsoe）工程研究所从1984年开始对割前脱粒进行研究，他们首先在室内进行了台架试验，于次年研制成功幅宽为3.6米，与联合收获配套使用的摘脱台。1986年从英国技术局得到了该技术的生产和销售许可。到1998年已经形成CX和RX两个系列的十几个型号的产品，最大摘脱幅宽已达8.4米。图11－6为配摘脱台的联合收获机。

试验表明，装摘脱台的联合收获机，除了果实满茎秆生长的作物外，可以收获麦类、水稻等十多种作物。与普通割台相比较，收获水稻时摘脱台损失较高，但仍在可接受的范围内。收小麦和水稻时生产率比普通割台分别提高40％－100％和40％－150％。摘脱台功率消耗随机器前进速度增大而增加：机器前进速度为4km/h，收获站秆小麦的

图11-6 配摘脱台的联合收获机 功耗为2.0－2.9KW/h；机器前进

速度为6km/h时，功耗为2.8－

2.9KW/h；收获水稻和倒伏作物时，功耗更高。而且，英国发明的摘脱台有两个大的缺点：

①摘脱损失率较高；②纵向尺寸过大难以在其后设置摘脱后禾秆切割搂集机构。

（二）气吸式割前脱粒联合收获机 国内对割前脱粒的研究起步较早，广东省在五、六十年代就开始水稻割前脱粒的研究，但没能很好地解决籽粒飞溅损失等问题。目前，从事该方面研究的单位很多：南京农机化研究所，华南农业大学，江苏理工大学，山东工程学院等单位都做了大量的研究工作，并生产了试验样机，个别单位生产了少量产品。

东北农业大学将亦元教授多年来致力于割前脱粒的研究工作，创造性地提出在割前脱粒中运用气流吸运的新方案，大幅度地降低了割前脱粒的收获损失，成功地将摘脱后的茎秆切割并搂成条铺，使摘脱、茎秆切割、放铺一次完成。下面以蒋教授发明的4ZTL－1800割前脱粒联合收获机为例进行介绍：

如图11－7所示，摘脱滚筒1上有8排三角形板齿，其前方的压禾器将禾秆压成前倾状态时板齿插入禾秆进行摘脱。含有谷粒、断穗等的脱出物依靠自身的惯性力和由离心风机40产生的吸气流吸走，进入横向逐步收缩的管道5，在拨指助推器7的作用下进入惯性分离箱18。拨指助推器由拨指8、滚筒9与外壳10组成，吸运管道的底板设置在与摘脱滚筒面相切的位置，在管道进口处在底板边缘上设有一排固定板齿4，它与滚筒上的板齿错开配置以挡住被滚筒气流回带的谷粒与断穗，并由气流吸走。下方尚有回收箱6回收漏网

图11-7 4ZTL-1800型割前摘脱稻(麦)联合收获机简图 1.摘脱滚筒 2.压禾器 3.三角形板齿 4.固定板齿 5.管道 6.回收箱 7.拨指助推器 8.拨指 9.滚筒 10.外壳 11.万向节 12.三角带轮 13.转臂 14.吊杆 15.补偿弹簧 16.立轴 17.曲拐轴 18.分离箱入口 19.带式输送器 20.排料叶轮 21.横流风机 22.凹板 23.复脱装置 24.水平推运器 25.滚珠轴承 26.圆筒 27.立式推运器 28.进风口 29.承粮盘 30.排粮叶片 31.三角带轮 32.旋转叶片 33.截顶圆锥面 34.圆筒有孔筛面 35.沉降室 36.气吸道 37.径向叶片 38.导管 39.管道 40.吸运风机 41.支柱 42.推杆 43.挡板 44.销轴 45.往复切割器 46.搂草杆 47.卸粮口 的回带谷粒。脱出物被气流带进惯性分离箱后，气流作180急拐，谷粒、断穗与断茎秆被

°甩入后部的排料叶轮20，由此排出惯性分离箱进入轴流滚筒复脱装置23。设在排料叶轮的前方是带式输送器19将物料向后输送。

进入轴流滚筒的物料中大量的谷粒立即被分离出凹板22，断穗被复脱，空断穗与断禾秆被轴向推出机外，脱出物在下降过程中受到由横流风机21产生的、由百叶窗进风口28进入的吸气流的作用将大量的颖壳、碎茎叶等轻杂物吸走经横流风机排出机外。谷粒、少量漏脱的断穗和短茎秆落入水平螺旋推运器24推运到设在机器前进方向左端的立式螺旋推运器27，其外围有圆筒26，此筒的下半段为无孔的，上半段34为有筛孔的。谷粒由离心力作用被筛出筛孔后进入由筛筒和在其外围设置的中间筒构成的环形沉降室35下落到与三角带轮31构成一体的旋转叶片32上，三角带轮由三个均布的固定的滚珠轴承25所支承，下落的物料被叶片向外甩出成一水平的薄层，谷粒撞击到套在中间筒外的外筒下端的

°

锥顶角为90的截顶圆锥面33上。谷粒反弹下落、轻杂物由外筒与中间筒之间构成的环形气吸道36中的上升气流吸走经管道39进入吸运风机40排出机外。

被吸气流吸净过的谷粒下落到承粮盘29内，被与三角带轮31制成一体的排粮叶片30排入卸粮口47进入粮袋。

未被筛出的少量的未脱净断穗、短茎秆和谷粒被螺旋推运器27推到顶部由两个径向叶片37刮进导管38（图上阴影为其横断面）穿透上述的环形沉降室35和环形吸气道36，进入与之紧贴的惯性分离箱，并入原脱出物流程进行再次复脱与清选。

贴地滑行的往复式切割器45，其护刃器梁的两端有销轴44，其上铰接着左右两个推杆42，其后端套在支柱41上。在行走装置台车架的纵梁上固定着左右两块向前伸的弧形挡板43，在内侧挡住切割器推杆的横向摆动和侧移。

处于切割器一端的曲拐轴17，由立轴16通过万向节11驱动刀杆，轴上固定着搂草杆46。曲拐轴的旋转方向系使处于履带正前方的已被切割器割过的禾秆根部向机器的搂集、而另一侧的履带前方亦有搂草杆及立轴（但并非曲拐轴），其上方也有万向节与三角带轮12，左右二轮交叉传动实现向搂草，与在切割器中段被切割又越过护刃器梁的禾秆汇合成条铺，从履带之间通过。

切割器由液压油缸驱动的转臂13通过吊杆14实现起落，由补偿弹簧15的张力减轻护刃器梁对地面的压力，使切割器能贴地仿形作业。

含有摘脱滚筒的脱粒台和压禾器2均由液压油缸控制升降。 （三）小型背负式谷物摘穗联合收获机

我国南方多家研究机构研制的割前脱粒联合收获机，除少数全履带自走机型外，多为小型悬挂式或背负式机型。同前面介绍的两种机型相比，具有结构简单，灵活性高的特点。但生产率比上述机型低，损失也比气吸式偏高，尚待进一步研究。

图11－8所示的小型背负式谷物摘脱联合收获机由摘脱台、输送槽、脱粒清选装置、前悬挂装置、后悬挂装置构成。摘脱台通过前悬挂装置6悬挂在拖拉机的正前方，它主要由摘脱滚筒2、输送螺旋5、前护罩1和挡板3等组成，摘穗滚筒和输送螺旋都水平横置（垂直前进方向），前护罩安装在摘穗滚筒的上方，其位置可以进行调节。输送槽9呈倾斜状态安装在拖拉机一侧，它主要由链条11和耙齿13组成。脱粒清选装置通过后悬挂装置10悬挂在拖拉机的后方，它主要由脱粒滚筒14、凹板15、风扇12等组成。

在收获时，摘穗滚筒2按顺时针转动摘取作物的穗部，摘下的脱出物中，大多数是穗头，其余是少量的茎叶，短茎秆和籽粒。脱出物在离心力的作用下，沿着前护罩所形成的曲面向后被抛送到后面的输送螺旋5，输送螺旋把所有的脱出物推送到摘脱台的一侧。倾

图11-8 4LZS-1.5型小型背负式谷物摘穗联合收获机结构简图 1.前护罩 2.摘穗滚筒 3.挡板 4.传动系统 5.输送螺旋 6.前悬挂装置 7.拖拉机 8.升降系统 9.输送槽 10.后悬挂装置 11.链条 12.风扇 13.耙齿 14.脱粒滚筒 15.凹板 16.卸粮螺旋 17.卸粮口 18.卸粮平台 斜的输送槽9将其升运到脱粒滚筒14，脱粒滚筒对其进行脱粒和分离。脱粒分离后的谷粒连同部分颖壳和碎小茎秆穿过凹板落下。在下落过程中风扇12将颖壳和碎小茎秆吹出机体外，干净的谷粒落入卸粮螺旋16，由卸粮螺旋将其推运到卸粮口17装入麻袋，而长茎秆则被排出机外，整个收获过程完毕。

第三节 联合收获机的割台

收割台的功用是切割作物，并将作物运向脱粒装置。它由拨禾轮、切割器、分禾器和输送器等组成。

收割台通过铰接轴与脱粒部分连接，驾驶员可以在座位上通过液压系统调节割台的升降。

近代的联合收割机由于配有不同用途和不同割幅的收割台，要求能拆装简便、迅速，所以割台上都备有快速挂接装置。

全喂入联合收割机的收割台根据其输送装置的不同可分为平台式（帆布带式）割台，螺旋推运器式割台等。平台式能整齐均匀输送作物，对作物高矮的适应性较好。但帆布带价格较贵，受潮后易变形，使用中需经常调整，输送辊轴易缠草，使用完毕后需拆下来保管。螺旋推运器式结构紧凑，使用可靠、耐用，其缺点是输送性能不如平台式，但是在全喂入联合收割机上，并不要求对作物茎秆整齐输送，因此应用十分广泛。

收割台的类型根据收割作物的对象，可分为麦类割台、玉米割台、水稻割台等；根据对地形的适应性可分为刚性割台、挠性割台等。

一、谷物割台

（一）割台螺旋推运器

割台螺旋推运器由螺旋和伸缩扒指两部分组成（图11－9）。螺旋将割下的谷物推向伸

缩扒指，扒指将谷物流转过90纵向送入倾斜输送器，由输送链耙将谷物喂入滚筒。

0

图11-9 割台螺旋推运器 1.主动链轮 2.左调节杆 3.螺旋筒 4.螺旋叶片 5.附加叶片 6.伸缩扒指 7.检视盖 8.右调节杆 9.扒指调节手柄 割台螺旋的主要参数有内径、外径、螺距和转速等。内径的大小应使其周长略大于割下谷物茎秆长度，以免被茎秆缠绕。在大型宽割台上还要考虑螺旋的刚度，现有机器上多采用直径300mm。螺旋叶片的高度不宜过小，应该能够容纳割下的谷物，通常情况下采用的叶片高度为100mm。因而螺旋外径一般多为500mm。螺距的大小决定于螺旋叶片对作物的输送能力。利用螺旋来输送谷物，必须克服谷物对叶片的摩擦，才能使输送物前进。为此，螺旋推运器的螺距S值应为

S≤πdtgα 式中 d——螺旋内径

α——内径的螺旋升角

为了保证螺旋对谷物的输送和提高输送的均匀性，螺距值S一般都在600mm以下，多数联收机上取460mm。也可用经验公式S＝（0.8－1）D来决定，式中D为螺旋外径。

为了保证谷物的及时输送，需要一定的螺旋转速。由于谷物只是占有螺旋叶片空间的一小部分，因此只能按经验数据确定。一般在150－200转／分范围内，即可满足输送要求。对于大割幅和高生产率的机器，可选用较大的转速。表11－1列出几种联收机割台螺旋推运器的技术数据。

表11－1 割台螺旋推运器参数 机 型 东风ZKB－5 丰收－3.0 4LZ－2.5 4LQ-2.5 HQ-3 丰收－1 E－512（东德） JD－7700（美） MF－510（加拿大） JL1065／JL1075 内径（毫米） 300 300 300 300 300 300 300 408 330 300 外径（毫米） 500 500 500 500 500 495 500 610 550 500 螺距（毫米） 460 460 460 460 460 右380，左180 560 5 480 转速（转／分） 150 160 170 150，190 180 1 176 150，121 151 175－230

由于输送的谷物不是充满螺旋叶片空间，因此，从螺旋叶片到伸缩扒指的输送过程是非均匀连续的，而是一小批一小批地输送给伸缩扒指。如果伸缩扒指位于左右螺旋的中部，为了提高其喂入的均匀性，左旋叶片和右旋叶片与伸缩扒指相交接的两个端部，应相互错

0

开180。有的还装有附加叶片，延伸到伸缩扒指之中，也是为了改善割台螺旋推运器的喂入均匀性。

（二）伸缩扒指

伸缩扒指安装在螺旋筒内，由若干个扒指（一般为12－16个）并排铰接在一根固定的曲轴上（图11－10）。曲轴与固定轴固结在一起。曲轴中心01与螺旋筒中心O有一偏心距。扒指的外端穿过球铰连接于螺旋筒上。这样，当主动轮通过转轴使螺旋筒旋转时，它就带动扒指一起旋转。但由于两者不同心，扒指就相对于螺旋筒面作伸缩运动。由图10－10

0

可见，当螺旋筒上一点B1绕其中心0转动90到B2时，带动扒指绕曲柄中心O1转动，扒指向外伸出螺旋筒的长度增大。由B2转到B3和B4时，扒指的伸出长度减小。工作时，要求扒指转到前下方时，具有较大的伸出长度，以便向后扒送谷物。当扒指转到后

图11-10 伸缩扒指机构 方时，应缩回

1.主动轮 2.转轴 3.螺旋筒 4.球铰 5.扒指 6.螺旋筒内，以

曲轴 7.固定轴 8.调节手柄 免回草，造成

损失。

如果使曲

轴中心O1绕螺旋筒中心O相对转动一个角度，则可改变扒指最大伸出长度所在的位置，同时扒指外端与割台底板的间隙也随着改变。扒指外端与割台底板的间隙应保持在10毫米左右。当谷物喂入量加大而需将割台螺旋向上调节时，扒指外端与底板的间隙也随着增大，此时应转动曲轴的调节手柄，使扒指外端与割台底板的间隙仍保持在10毫米左右。在多数联收机的割台侧壁上装有调节手柄，用以改变曲轴中心O1的位置。但也有个别联收机（如美国的JD－7700）的伸缩扒指是不调节的。

伸缩扒指的长度L和偏心距e的确定方法是，当扒指转到后方或后上方时，应缩回到螺旋筒内，但为防止扒指端部磨损掉入筒内，扒指在螺旋筒外应留有10毫米余量。当扒指转到前方或前下方时，应从螺旋筒内伸出。为达到一定的抓取能力，扒指应伸出螺旋叶片外40－50毫米。

在图11－11中，D为螺旋外径，d为螺旋内径，即螺旋筒直径，L为扒指长度，e为偏心距。

则 L=d/2+e+10=D/2－e+(40—50) 所以 L=(D＋d)/4 ＋(25—30) e=(D－d)/4 ＋(15—20) 若 D＝500毫米，d＝300毫米 得 L＝225－230毫米，e＝65－70毫米 （三）割台各工作部件的相互配置 在割台上合理配置螺旋、割刀和拨禾轮的位置是十分重要的，尤其是螺旋相对于割刀的距离，对割台的工作性能影响较大。图11－12中l为螺旋中心到护刃器梁的距离，如果此值较大，比较适应于长茎秆作物收获。而收短茎秆作物时，作物就容易堆积在割刀与螺旋之间，待堆集到一定数量时，被螺旋叶片抓取，一拥而入，造成输送和螺旋的堵图11-11 扒指长度及偏心距 塞。反之，若此值较小，对短茎秆作物就比

较合适，而收获长茎秆作物时，就容易从割台下滑下去，造成丢穗损失。此外，此值也直接影响到拨禾轮和割刀的相互配置关系。因为拨禾轮是不能与螺旋叶片或扒指相碰的，当l值较小时，拨禾轮中心相对于割刀的前伸量n就比较大。此前伸量加大，对拨禾和铺放的性能都是不利的。为此，在合理配置螺旋、割刀和拨禾轮的相互位置时，既要选取一定大小的l值，而又不使前伸量n值太大，通常采取缩小拨禾轮直径的办法来减小前伸量。当然，拨禾轮直径偏小对拨禾和铺放的性能也不利的。因此，直径的减小也只能是适度的。

实践表明，东风－5联收机的l值为450毫米，此值较大，对于高株小麦比较合适。当小麦植株高度在800毫米以下时，割刀后面堆积的现象就比较明显，影响螺旋输送的均匀性。北京－2.5联收机的l值为400毫米，加拿大MF－510的l值为330－355毫米（螺旋前后可调25毫米），E－512的l值为352－380毫米。此

图11-12 割台各部件的相对位置 三机对于高度为700-900毫米的小麦

1.拨禾轮 2.后壁 3.挡草板 4.割台螺旋 5.死区 6.切的适应性较好，割下的谷物能得到比

割器 较均匀的输送，而收获高度500－600毫米的矮秆小麦时，割刀后面堆积现

象就明显，不能均匀输送，损失也随着增加。

谷物割台采用螺旋堆运器这种结构型式，在拨禾轮、割刀和螺旋三者之间形成的三角形“死区”是不可避免的。为了改善螺旋输送的均匀性和减少损失，针对过高和过矮作物的收获问题，国内外某些联收机上曾采取过如下一些措施（图11－13）

图11-13 克服\"死区\"采取的方法 1．在割刀后方安装锯齿形输送齿条（图11－13a），齿条随割刀一起运动，可将堆积在割刀后面的谷物推向伸缩扒指，齿条反向运动时，锯齿形斜面对谷物不起推送作用。丰收－2.0水稻联收机上采用这种方法。

2．将割刀后面的割台台面凸起（图11－13b），用此法来减小“死区”，防止谷物推积。西德克拉斯公司生产的各种联收机采用这种方法。

3．采用仿形拨禾器（图11－13c），在收割台架上安装滑道，使拨禾板相对于割台的运动轨迹呈肾形封闭曲线，拨禾板可与收割台面贴得很近而又不与螺旋相碰，消除了“死区”。苏联六十年代曾在CK－3联收机上采用过。

4．在割刀与螺旋之间安装小的胶布输送带（图11－13d）。这对各种长短的谷物都能适应，且适用于倒伏作物的收获，效果良好。美国JD－7700联收机水稻割台上采用。

5．将割刀（连同护刃器梁及割刀传动机构）做成前后可调的（图11－13e），这就可以改变割刀至螺旋的距离。这种方法在美国JD－7700联收机刚性割台上采用，护刃器梁至螺旋中心的距离可调为345毫米、446毫米和8毫米，即前后可调8英寸，以适应不同高度作物的收获。

此外，在相互配置上还有几个间隙是应予注意的（图11－12）螺旋叶片与割台底板之间隙δ1应为10－20毫米，此间隙可通过上下移动割台两侧壁上的调节螺栓进行调整。螺旋叶片与割台后壁的间隙δ2为20－30毫米，为了防止回草，一般在割台后壁上装有挡板，并使螺旋叶片与挡板的间隙保持在10毫米左右。拨禾轮压板与螺旋叶片的间隙δ3至少应有40－50毫米，以防压板与螺旋叶片或扒指相碰。

二、大豆割台

我国东北三省大豆种植面积较大，历年来许多国营农场主要使用联收机直接收获。据

有关资料表明，用联收机直接收获大豆的总损失率超过10％，而其中约80％的损失发生在割台。割台损失主要有炸荚、掉荚和掉枝、漏割。

炸荚：大豆在完熟期收获时，茎秆受到割刀和拨禾轮的碰撞、打击和振动，豆荚破裂，豆粒崩落，是割台损失中最多的一项。

掉荚和掉枝：收获时碰撞落地的豆荚，未能送至割台台面而落地的以及由拨禾轮拨板挑出去的茎秆等。

漏割：指割后仍留在割茬上的豆荚（马耳荚）和由于倒伏而漏割的豆荚等。

因此，收获大豆时要求切割器能低割，留茬高度一般不应超过5厘米。在整个割幅范围内，切割器要能很好地适应地形。切割器和拨禾轮对大豆植株的打击和振动要小，并且要顺利地将割下的植株送到割台台面上。由此可见，收获大豆的要求比收获稻麦的要求高得多，而简单地用稻麦联收机去收获大豆是不能满足要求的。必须采取一些有效措施。

黑龙江省有些农场试行大豆分段收获，即在大豆完全成熟之前就用割晒机割倒，经过晾晒后用联收机捡拾脱粒。试验表明，分段收获能减少损失。但掌握割晒时间十分重要，否则影响大豆品质。目前尚在试验，采用的单位不多。

目前，国内外用于大豆联合收获的装置有三种，一是在谷物联收机割台上换装大豆低割装置；二是采用挠性割台，可使大豆收获和谷物收获通用一个割台；三是专用于大豆收获的对行割台。

（一）大豆低割装置

大豆低割装置是谷物联收机收获大豆的附件。目前国内生产上使用的有两种：一种是整体固定式；另一种是分组仿形式。整体固定式是将原割台上的切割器拆下，将大豆低割装置整体地安装在护刃器上。东北许多国营农场自行改装的形式较多，图11－14所示的大豆低割装置，是在原护刃器梁上固定了几个伸向前下方的支座，定刀片用螺钉直接固定在支座上，其前部稍向上翘以减少拥土。在定刀片上安装动刀铆合和压刃板及过渡条。割刀传动是用一根支臂与原来的摆环摆臂相连，过渡条引导豆株到割台的过程中使泥土分离。这种低割装置安装在丰收－3.0联收机上。因不能横向仿形，使用效果不甚满意。图11－15为安装在GT－4.9B联收机上的低割装置，在原护刃器梁上固定了几个伸向前下方的支座，定刀片就固定在支座上。橡皮辊如图示方向旋转，把割下的豆株引导到割台上，并在交接的缝隙中分离泥土。由于割台铰接在脱粒机体的

图11-14 整体式大豆低割装置(配丰收-3.0联收机) 一侧，因而具有一定的横向

1.动刀铆合 2.支座 3.定刀片 4.定刀铆合 5.过渡条 6.压刃板 仿形作用，使用效果尚好，是目前使用最多的一种。图

11－16为安装在东风－5联收机上的分组仿形低割装置。它将切割器分为三组，每组收割两垄大豆，每组切割器均用四连杆机构（支架、上连杆、下连杆、连杆座）铰接在支架上。支架与原收割台的护刃器梁固结在一起。因此，每组切割器均可单独随地形起伏而上下仿形。在支架上有一凸起，当四连杆

图11-15 整体式大豆低割装置(配GT-4.9B联收机) 机构下降时，上连杆碰到

1. 收割台 2. 橡皮辊 3. 割刀 4. 定刀片 5. 支座 6. 护刃器梁 此凸起，用以限位。支架上还装有两个滚轮，支承

总刀杆运动。工作时总刀杆作往复运动，通过各组的动连杆和动连杆座，带动各组割刀作往复运动。这样既可将动力传递到各组割刀，而各组割刀又能随地形单独仿形。在四连杆机构的上方有护罩。割下的豆株由拨禾轮通过护罩拨到收割台上。这种低割装置的割茬较低，但结构较复杂，故障较多，目前应用较少。

图11-16 分组仿形式大豆低割装置(配东风-5型联合收获机) 1.定刀 2.动刀 3.刀杆 4.压刃板 5.连杆座 6.上连杆 7.护罩 8.护刃器梁 9.支架 10.总刀杆 11.下连杆 12.仿形托板 13.动连杆 14.动连杆座 15.分行杆 除了切割器部分改装外，拨禾轮的拨板上需加装帆布条以减轻对大豆植株的打击。滚筒的转速要调整到500－600转／分，以适应大豆脱粒的要求。由于低割装置贴地切割，致使刀片磨损严重，使用寿命较短。此外，若在潮湿地上作业时，部分湿泥土会带入割台，随着进入滚筒脱粒，粘于豆粒表面形成“花脸豆”，影响豆粒品质。

（二）挠性割台

为了减少大豆收获损失，国外一些联收机采用了挠性割台。图11－17为美国约翰迪尔

公司生产的一种挠性割台。其割幅宽为18英尺（86毫米）。在此割幅内，整体式切割器连同其护刃器梁靠其本身的挠性能形成较大的波形，以适应地形的变化。其上下最大波动范围在4英寸（101.6毫米）。

挠性割台的主要部件是过渡板和浮动四杆机构ABCD。过渡板用两层厚度为0.8毫米的弹簧钢板制成。它沿整个割台宽度悬臂地安装在螺旋和切割器的中间，依靠弹簧板的弹性密贴在护刃器梁的下面。当切割器连同护刃器梁（76×6弹簧扁钢）一起上下浮动时，弹簧过渡板与护刃器梁产生相对滑动。滑动量最大为10毫米。弹簧过渡板的形状为圆弧形。当护刃器梁压于其上时有一定的弹力，因而可以保证良好的密封性。挠性割台的下部沿宽度分布有六组使切割器浮动的四杆机构，其下面铰接着仿形滑板。仿形滑板的前端利用螺栓与护刃器梁连接，而护刃器梁又压在弹簧过渡板上。因此，当地形变化时，切割器可以沿地面纵向和横向仿形。四杆机构的前吊杆AB的上端点A处不是铰链，而是可以

图11-17 JD-7700型联收机挠性割台结构 沿固定梁架上的滑槽前后移1.切割器 2.护刃器梁 3.仿形滑板 4.弹簧过渡板 5.传感臂 动，且它也不是平行四杆机6.固定梁架 7.滑槽 8.割台螺旋 9.锁定螺栓 ABCD为浮动四构，因而仿形滑板上下浮动杆机构 时并不作平行运动。这样可使仿形滑板更好地适应地

形，以达到最大的接地承压面积。

仿形滑板的最大浮动范围为101.6毫米。为此，须在浮动机构上设有限位装置。下限位是在AB杆的后端焊有一延伸块M。当仿形滑板下降到一定位置时，延伸块顶在滑槽的上面，因而仿形滑板不能继续下降。此外，在仿形滑板的前端焊有一块挡铁K，同时在弹簧过渡板的前端也焊着一块挡片S。当切割器下降到一定程度时，挡铁K顶于S上，起到前端的下限位作用。当浮动四杆机构上升至极限位置时，CD杆顶在固定梁架上，仿形滑板即不能继续上升。通过这种机械式上下限位，使切割器的上下浮动控制在一定范围内。当用

挠性割台收获直立的谷物时，不需要割台仿形，可以利用螺栓将浮动四杆机构锁住。此时，挠性割台即变成刚性割台。由此可见，挠性割台是一种谷物和豆类通用的割台。它在收获大豆时，不受大豆行距的，因此它的适应性是很好的。但由于割刀的波状变形，使得动刀片和压刃器等的磨损增大。

（三）大豆专用割台

美国约翰迪尔公司生产一种大豆专用割台，一次可对行收获六行大豆，行距为712毫米。其工作过程如下（图11－18）。

图11-18 大豆专用割台工作过程 1. 分禾器 2.分禾板 3. 割台螺旋 4. 豆粒收集槽 5. 旋转刀 6. 波形夹持带 7. 仿形滑板 联收机在田间作业时，六组长分禾器同时伸入大豆行间，将倒伏低矮的大豆植株扶起，导向波形夹持带上。夹持带将大豆植株夹住，由下部的旋转刀切断，夹持带继续平稳地将割下的豆株输送到割台螺旋，再由螺旋和伸缩扒指输送到倾斜输送器，进入滚筒脱粒。

每组夹持器由两根橡胶的波形夹持带组成（图11－19）。波形夹持带用链板固定在链条上，由主动轴的下链轮带动旋转。波形夹持带的速度应与机器前进速度大致相同。当机器前进速度变化时，由驾驶员操纵无级变速器可随时调整夹持带的速度，使两者的速度互相适应。在主动轴的上部链轮上安装着割刀传动链，带动割刀轴转动。旋转刀安装在割刀轴的下端，由六把刀片组成（图11－20）。刀片材料为高碳钢，刃口须热处理。割刀轴的转速为202－331转／分。因此，割刀每分钟切割1212－1986次。定刀是单片固定式，也由高碳钢制成，磨损后可调头使用。动刀与定刀的外端间隙不大于0.5毫米。每组夹持器下面都安有滑板，其上装有平衡弹簧，可使整组夹持器上下仿形，其最大浮动范围为6英寸（152毫米）。

图11-19 大豆夹持切割装置 1.波形夹持带 2.主动轴 3.张紧轮 4.割刀轴 5.夹持带被动链轮 6.滑板 7.平衡弹簧 图11-20 大豆切割旋转刀 1.定刀 2.旋转刀 综上所述，大豆专用割台的特点是：一是对行仿形，分禾器伸到植株下部将其扶起，割刀可贴地切割，大大减少了漏割损失；二是旋转刀高速旋转，每分钟切割一、两千次，能适应高速作业，而且很少漏割，旋转部件基本上不产生振动；三是没有拨禾轮，由波形带夹持输送，这就减少了炸荚、掉荚和掉枝等损失；四是在波形夹持带下装有豆粒收集槽，可以收收集少量炸荚豆粒，并随豆株一起送入割台螺旋。据美国1974－1975年田间试验报告，采用收稻麦的刚性割台收获大豆的损失达10％以上，采用收稻麦的仿形割台附加气流吹送装置其损失为7.5％。采用挠性割台的损失为5.5％。采用大豆专用割台的损失为4％。专用割台是目前大豆收获装置中损失最少的一种，但是，它的行距是不可调的，必须与大豆播种机的行距一致，才能进行收获。工作时，对行收获是比较紧张的，而挠性割台却不受行距的。因此后者的通用性和操作方便性就优于专用对行割台。

三、水稻割台

同其它型式割台相比，水稻割台稍有不同，主要区别是拨禾轮和割台螺旋推运器，以满足收获水稻的特殊要求。

（一）拨禾轮 水稻割台的拨禾轮如图11－21所示。

水稻割台上的拨禾轮偏心调节机构为双边调节。图11－22所示拨禾轮偏心弹齿机构

图11-21 水稻拨禾轮 中，辐盘通过螺栓固定在管轴的接盘上，管轴两端连接轴，分别支承在拨禾轮升降支臂的轴承上。拨禾轮左侧偏心辐盘内孔固定在滚轮滑道环，偏心盘上的三个滚轮沿滑道滑动。两种辐盘的辐条分别与弹齿管轴和曲柄铰链。

图11-22 拨禾轮偏心弹齿机构 1.长弹齿装配 14.弹齿压板装配 15.弹齿轴 16.管轴 17、18.轴 19.辐盘 20.偏心辐盘 21.滚轮滑道 25.滚轮装配 26.辐条 （二）螺旋推运器

推运器叶片属于加固型，有双层叶片或厚钢板型，以满足输送水稻的要求（图11－23）。

图11-23 螺旋推运器简体 四、割台的升降和仿形装置 联合收获机作业时，要随时调节割茬高度，要经常进行运输状态和工作状态的相互转

换。所以，割台必须能很方便地升降。现代联合收获机都采用液压升降装置，操作灵敏省力，一般要求在3秒钟内完成提升或下降动作。为避免割台强制下降造成的损坏和适应地形的需要，割台升降油缸均采用单作用式油缸。因此，割台是靠自重将油液从油缸压回贮油箱而下降的。当油泵停止工作时，只要把分配阀的回油路接通，割台就能自动降落。这一点在使用安全上十分重要，需要将支撑支好，以免割台突然下降造成事故。国外有些联合收获机，在通向油缸的管道上安装单向阀，当油泵停止工作时，单向阀关闭，割台就能停留在原有位置上。

为了提高联合收获机的生产率，保证低割和便于操纵，现代联合收获机都采用仿形割台，即在割台下方安装仿形装置，使割台随地形起伏变化，以保持一定高度的割茬。目前，生产上使用的割台仿形装置有机械式、气液式和电液式三种。

（一）机械式仿形装置

机械式仿形装置就是在割台上安装平衡弹簧，将割台的大部分重量转移到机架上，使割台下面的滑板轻轻贴地，并利用弹簧的弹力，使割台适应地形起伏。

图11－24为联合收获机割台升降和仿形装置。割台的升降由油缸完成。在油缸的外面装有一个平衡弹簧，弹簧的一端顶在缸体的挡圈上，另一端顶在卡箍上。卡箍由螺栓固定在顶杆上。顶杆活套在柱塞里面。这样，割台的重量大部分通过平衡弹簧转移到脱粒机架上，使割台的接地压力只保持在300N左右，即用一手掀起分禾器能使割台上下浮动。在顶杆上有三个缺口，可以改变卡箍的固定位置，用它来调整割台接地压力的大小。这种仿形装置，结构简单，它只能使割台纵向仿形，不能横向仿形。工作时，割台可以贴地前进，也可以通过油缸将割台稍稍抬起，使之离地工作。当遇到障碍物或过沟埂时，平衡弹簧帮助割台抬起，起到上下浮动的作用。

图11-24 北京-2.5联合收获机割台升降和仿形装置 1.割台 2.顶杆 3.卡箍 4.平衡弹簧 5.缸体 6. 7.柱塞 图11－25a为东风－5联合收获机割台升降和仿形装置。割台的升降靠油缸来完成。割台的仿形靠割台（即框架）围绕固定在倾斜输送器支架上的铰链的转动来完成。由于铰链是球铰，所以割台能够纵向仿形，也能横向仿形。为了割台在水平面内的转动，在倾斜输送器支架上装有滚轮，顶在割台管梁的挡板上，因而保证了割台的正确前进方向。左右两组平衡弹簧的上端固定在倾斜输送器壳体上。其下端通过拉杆与割台铰接在一起。这样，割台的大部分重量就转移到壳体上，以减小滑板对地面的压力。

图11－25b是东风－5联合收获机割台升降和仿形机构简图，油缸不是直接顶在割台上，而是顶在倾斜输送器的支架上，并且在输送器壳体上铰链摇杆和固定支板。摇杆的上

图11-25 东风-5联合收获机割台升降和仿形装置 1.左平衡弹簧 2.油缸 3.滚轮 4.弹簧下支架 5.挡板 6.摇杆 7.拉杆 8.球铰 9.割台框架 10.右平衡弹簧 11.弹簧支轴 12.倾斜输送器壳体 13.倾斜输送器挂结轴 14.弹簧上支架 15.弹簧调节螺栓 16.支板 端与平衡弹簧的下端铰接在一起。这样，当割台在工作位置时，油缸和倾斜输送器的壳体是固定不动的。收割台的重量主要由球铰和平衡弹簧来支承，而且在摇杆和固定支板之间保持一定的间隙，以满足割台仿形的需要。当收割台围绕球铰作纵向仿形时，平衡弹簧随之伸长或缩短，摇杆也绕其后端作上下浮动。当收割台围绕球铰作横向仿形时，一边平衡弹簧伸长，另一边平衡弹簧缩短，割台上的挡板沿壳体上的滚轮上下滑动。需要升起割台时，使高压油进入油缸中，油缸的柱塞将倾斜输送器的壳体绕挂结轴向上顶起，固定在其上面的支板和球铰也随之升起；收割台在本身重量作用下，开始围绕球铰向下转动，平衡弹簧伸长，摇杆的上端也向下转动；当摇杆转至和支板相碰时，割台和倾斜输送器壳体就变成一体，一起向上升起达到运输位置为止。如不需要仿形时，可在支板上固定一个垫块，消除支板与摇杆之间的间隙，并使割台略向上升起，使仿形滑板离开地面。在长距离运输时，为避免割台跳动，可用螺栓把摇杆固定在支板上，使之成为一个整体。

（二）气液式仿形装置

近年来，国外已有较多的联合收获机采用气液仿形装置来代替弹簧仿形装置。气液仿形装置（图11－26）就是在割台油缸的处并联蓄能器，蓄能器内充以气体，利用气体的可压缩性使割台起到缓冲和仿形作用。割台上常用的蓄能器是气囊式（图11－27），它将气体贮存在耐油的薄胶囊内，油液则在囊外，两者完全隔开。为了减轻蓄能器内胶皮的氧化，多用干氮气来充填。由于胶囊惯性小，吸收振动的效果很好，而且有结构紧凑、使用方便等优点，所以获得广泛的应用。但蓄能器会使割台的提升滞后，这是因为液压油进入提升油缸之前进入了蓄能器，特别是割台降落在地面上时，蓄能器内的油液全部排空，因此提升的时间滞后要更长一些。

为使蓄能器具有适当的功能，其气体的预装压力必须小于液压提升压力的正常值，一般为其70％左右。预装压力是指蓄能器内油液全部排空时干氮气的压力，一般先由工厂充

填好。在工作过程中，蓄能器内的气体受压后，其压力与液压提升系统的压力是相互平衡

2

的。一般蓄能器的最大压力可以达到2000N／cm。在使用或贮存时勿使其温度超过149℃。这种仿形装置工作平衡可靠，但胶囊和壳体的制造较困难，造价较贵。

图11-26 气液式仿形装置 1.割台 2.蓄能器 3.液压系统其他部分 4.手动分配阀 5.泵 6.油箱 7.油缸 （三）电液式自动仿形装置

最近国外生产的联合收获机，一部分已经采用电液式割台高度自动仿形装置，如美国的JD－7700联合收获机和加拿大的MF－760联合收获机等。其工作原理是在割台下面安装传感器，通过连杆将信号传递到电器开关，进而控制电磁阀，使液压油进入油缸或回油，完成割台的自动升降。

图11－28为JD－7700联合收获机挠性割台的自动仿形装置。传感轴为通轴，位于割台下方，其长度略大于割台宽度，该轴铰接在割台底架上。传感轴上焊有六个传感臂，分别压在浮动四杆机构的前吊杆AB上（图11－17中的5和四杆机构ABCD）。在传感轴的左端有一短臂，通过拉簧使传感臂始终压在前吊杆AB上。当仿形滑板升降时，浮动四杆机构的前吊杆AB带动传感臂上下摆动，因而传感轴也就随着扭转。在传感轴的右端焊有一支板，支板通过一个球铰与拉杆相连，拉杆中间有一个调节螺套。转动螺套可使拉杆伸长或缩短。拉杆的上端与摇杆相连，摇杆的另一端固定着控制凸轮。凸轮的上方为上升开关，下方为下降开关。当传感臂和传感轴转动一定角度时，通过拉杆、摇杆和控制凸轮可以分别接通上升开关或下降开关。

图11-27 气液式蓄能器 1.护罩 2.气觜 3.螺母 4.壳体 5.胶囊 6.油液 7.阀 8.螺母 9.接头 图11-28 电液式割台自动仿形装置 1.传感轴 2.传感臂 3.短臂 4.拉簧 5.电线 6.上升开关 7.控制凸轮 8.摇杆 9.下降开关(可调) 10.杆 11.支杆 12.指示球 13.翼形螺母 14.调节螺套 15.拉杆 16.调节螺钉 17.螺母 18.支板 19.扭簧 20.挡片 为了使驾驶员能够直接观察到割台的浮动范围，在割台的右侧壁上安装一个指示球。在传感轴的右端空套着一支杆。支杆上端与指示球相连。支杆下端焊一螺母。调节螺钉依靠扭簧的扭力作用始终顶在支板的挡片上。当支板摆动时，支杆也就随着前后摆动。指示球就前后移动指示出割台的浮动范围。通过调节螺钉可以调节指示球的初始位置。

挠性割台工作时，由于地形起伏变化，仿形滑板也就随之升降。当仿形滑板上升时，通过浮动四杆机构的前吊杆AB使传感臂上升，传感轴也随之转动。支板推动拉杆向上，控制凸轮逆时针方向转动，此时接通上升开关，使电磁阀发生动作，液压油就进入割台油缸，使割台升起。割台升起少许的过程，仿开滑板和浮动四杆机构下降，传感臂受拉簧的作用而向下摆动。此时拉杆拉动控制凸轮顺时针转动而切断电路，割台不再上升。

割台过高或割台前方遇到凹陷地形时，六组仿形滑板均下降，传感臂受拉簧的作用略向下摆动，因而拉动拉杆向下，使控制凸轮顺时针转动，此时接通下降开关，使电磁阀发生动作，割台下降。

五、割台的调整和使用

收割台上的主要工作部件的结构及工作原理在前面的章节中已作了详细介绍。但是，正确地使用各工作部件，使它们能够谐调统一地工作，并根据作业中的实际情况对它们进行相应的调整，使其能够高效率、低损失地进行工作是十分重要的。

（一）收割台的安装及拆卸 1．收割台的安装

（1）将收割台拖车放在平地上，放下支承轮，插上安全销，转动曲柄使顺梁与地面平行，放松收割台与拖车的联接。

（2）主机开向收割台，使倾斜输送器的前上端对准收割台中心，将倾斜输送器上端固定轴置于固定板之间，这时操纵液压分配器手柄升起倾斜输送器，使固定轴进入导向板销孔内挂钩的终点处。

（3）操纵液压分配器手柄，慢慢升起倾斜输送器，使倾斜输送器的下部销孔与收割台的销孔对准，插上销子并锁定。然后将收割台升到最高位置。向后倒车，收割台即脱离了拖车。

（4）将收割台传动链装在链轮上，调好并带上安全护罩，然后把调整拨禾轮转速的钢索固定在支架上并调紧。

（5）将液压接到快速接头上，再把其它相关的连接处接合，即完成了割台的安装。 2．收割台的拆卸

收割台拆卸装到拖车上时，与连接时的顺序相反，但还要注意以下几点： （1）拨禾轮应调至一定高度并锁定。 （2）收割台往拖车上放时，应使收割台升到最高位置，同时要使推运器中间那根拨秆对准拖车上的指示器，再慢慢降落收割台，使拖车上的止板必须和拖车上的顶板相接触，最后固定好收割台。

（3）当收割台固定到拖车上时，在倒车之前，必须降下倾斜输送器，使倾斜输送器固定轴脱离收割台挂钩后再倒车。待固定轴安全脱离挂钩后，升起倾斜输送器，防止它与拖车轮子相撞。

（二）切割器的调整及使用

由于不同机型的割刀驱动机构也不相同，而切割器的调整及使用与其驱动机构的调整关系密切，下面选择几种有代表性的机型进行介绍。

1．东风ZKB－5和4LZ－5型刚性割台切割器的调整和使用。

（1）割刀行程处于左右极限位置时，动刀片与定刀片中心线应重合，其偏差不大于3mm。调整的方法是：用手转动传动部分，使割刀行程处于极限位置。松开木连杆前端的螺栓，改变木连杆与调节齿板的相对长度，使动刀片和定刀片中心线重合后，再将螺栓紧固。

（2）所有定刀片的工作面应处于同一平面内，所有护刃器尖端应等距，且在同一直线上，其偏差不大于3mm。如不符合要求时，可加减垫片来调整，或校正护刃器的形状。

（3）动刀片与定刀片前端应贴合，后端间隙不大于1.5mm。如个别刀片前端未贴合时，其最大间隙也不得超过0.5mm。动刀片与压刃器之间，应保持0.5mm的间隙，可用增减垫片或校正压刃器形状来达到。

（4）球头摇臂的中心位置，影响刀杆在刀槽中前后两侧间隙，若间隙不一致，将会造成刀杆导向槽一侧的过度磨损。调整时，取下螺母上的开口销，松开螺母，移开球头摇臂轴在支架斜向长孔的位置，使割刀在运动时，刀杆在导向槽中的两侧间隙相同，以减少刀头导向槽的磨损。

（5）球头连接夹板的紧度应适宜。太松，球头在工作中会产生敲击声；太紧，会加速接触球头的磨损。调整的办法是用螺母将弹簧压紧，再将螺母退回1/3圈左右。

2．JL1065和JL1075切割器的调整和使用

与前面介绍的东风型基本相同。只是该类型的割刀由曲柄连杆和三角摆臂驱动，故该类型在切割器使用中除要满足上述要求外，还应注意三角摆臂的使用及维护。

在修理该部分时，要注意三角摆臂不得有过度磨损痕迹。连杆端和刀头球铰必须紧固，不得有损坏。传动轴上的球轴承、曲柄连杆的球轴承、三角摆臂上的锥型滚子轴承不得有过度磨损，必要时更换。

3．E512和E514切割器的调整和使用

与东风型对切割器的要求基本相同。但由于该型的切割器由摆环机构驱动，故应注意刀杆球头和球头夹板在安装和使用的特定要求。

切割器的割刀行程为86.2－90.2mm，即割刀越过护刃器中心线两侧5－7mm，以减少刀片根部的负荷，摇臂上的球型连接销有三道凹口，用来调整割刀的行程。

刀杆头部导向板与导向夹板之间的间隙最大为1mm，用增减垫片的方法调节间隙。刀杆球头和球头夹板的紧度应调整适当。

（二）螺旋推运器的调整及使用

1．螺旋叶片与割台底板之间的间隙一般10－20mm，作业时可根据作物的疏密程度作相应地调整。可通过上下移动割台两侧壁上的调节螺栓来调整间隙，但必须注意调整时要保持推运器两端间隙一致。

2．收割台推运器拨秆与收割台底面的间隙，用收割台右侧壁外面的拨杆调节手柄来调整。拨杆与收割台底面之间隙一般为10－15mm，最小不能小于6mm。当收获作物密度大或进行拾禾作业时，间隙应增大。

3．螺旋推运器叶片与割台后壁下边的刮草板的间隙，一般为5－10mm。通过刮草板的长孔调节。

4．螺旋推运器与割台两侧壁的间隙应该一致，可通过推运器左端窗口内传动轴头的锁紧螺母进行调整。

5．注意各机型螺旋推运器安全离合器最大滑转扭矩的差异。 此外，拨禾轮的调整，可参阅第八章第四节的有关内容。

第四节 联合收获机的中间输送装置

联合收获机中连结割台和脱粒机的倾斜输送器，通常称为过桥或输送槽。它的作用是将割台上的谷物均匀连续地输送到脱粒机。全喂入式联合收获机上采用链耙式、带式和转轮式三种；半喂入式联合收获机上采用的是夹持输送链。

一、全喂入式联合收获机的倾斜输送器

全喂入式联合收获机的倾斜输送器，用于自走式、牵引式和半悬挂式联合收获机上的都是短的过桥，用于全悬挂式联合收获机上的是长的输送槽。

如图11－29所示，联合收获机的倾斜输送器。它由壳体和链耙两部分组成。链耙由固定在套筒滚子链上的许多耙杆组成。耙杆成L形，其工作边缘做成波状齿形，以增加抓取谷物的能力。两排耙杆相互交错排列。为使链条正常传动，在下部被动轴上装有自动张紧装置。支架是固定在壳体侧壁上的。弹簧通过螺母把输送器的被动轴自动张紧。调节螺母可改变弹簧的压紧情况，使链耙处于正常的张紧状态。为适应谷物层厚度的变化，避免堵塞，通过弹簧使输送器被动轴可以上下浮动。当谷物层变厚时，被动轴被谷物层顶起，压缩弹簧起自动调节作用。链耙的正常张紧度可在被动轴下方测量。耙杆与底板的间隙为15－20mm，此时链耙中间的耙杆与底板稍有接触。

图11-29 东风-5联合收获机的倾斜输送器 1.弹簧 2.螺母 3.弹簧 4.支架 5.螺母 6.张紧螺钉 7.角钢 为了简化结构，国内外有许多联合收获机的链耙输送器已不用弹簧自动张紧装置。图11－30联合收获机的链耙输送器。链耙由主动轴上的链轮带动，被动辊为一圆筒。为了使链条不致跑偏，在圆筒上焊有筒套来链条。被动辊可自由转动，工作时靠链条与圆筒表面的摩擦来带动圆筒转动。被动辊是浮动的，浮动杆可绕其上铰接点转动，由上、下限位板来限位，上下浮动范围约100mm。当喂入的谷物层增厚时，被动辊被顶起；当谷物层减薄时，被动辊靠自重下降。为使输送链耙保持适当紧度，在壳体的两侧壁上安有调节螺栓，可使被动辊前后调节20mm。输送链耙的紧度可用手从链耙中部提起检查，其高度以20－35mm为合适。若调至极限位置时，用手提起链条中部的高度超过40mm，则需去掉一个链节。

为了保证链耙的输送能力，必须合理配置其相互位置和选择运动参数。为使耙杆顺利地从割台抓起谷物，链耙下端与割台螺旋之间的距离t要适当缩小（图11－31和表11－2），

图11-30 北京-2.5联合收获机的倾斜输送器 1.主动轴 2.链轮 3.耙杆 4.被动辊 5.浮动杆 6.调节螺栓 7.下限位板 8.上限位板 以便及时抓取谷物，避免推积在螺旋后方，造成喂入不匀。为使谷物顺利喂入滚筒，倾斜输送器底板的延长线应位于滚筒中心之下。通常认为从滚筒中心到底板延长线的垂直距离

0

为滚筒直径的1/4为宜。为此，要适当选取h值和α角，一般α角不超过50。链耙的运动速度应与割台的输送速度相适应，一般应逐级递增，即链耙速度应大于伸缩扒指外端的最大线速度，扒指外端的线速度又应大于割台螺旋的横向输送速度。这样才可使谷层变薄，保证输送流畅。试验表明，适当提高链耙的速度（从3m/s增加到5－6m/s），可以减少脱粒功率的消耗，并能使脱粒损失下降和提高凹板的分离率。此外，有的联合收获机倾斜输送器传动上增设了反转减速器（如E－516），可使割台各工作部件逆向传动，驾驶员不离开座位即可迅速排除割台螺旋和输送链耙之间的堵塞。倾斜输送器壳体要有足够的刚度，以防扭曲变形。壳体本身及其相邻部件的交接处的密闭性要好，以防漏粮和尘土飞扬。

图11-31 倾斜输送器的配置

表11－2 倾斜输送器的参数 机型 东风－5 丰收－3.0 北京－2.5 E－512 MF－510 JD－7700 L（mm） 500 400 400 352－380 330－355 345,446.2,8.2 L（mm） 60-170 30 30-60 55-120 45-105 6-32 α（度） 51 48 44.5 42 37 34 H（mm） 108 110 108 80 196 117 链耙速度V（m/s） 3.2 3.34 2.6 4.86 2.9 2.12 实践表明，链耙输送器的工作可靠，输送能力较强，只要谷物被耙杆抓取，就能被强制输送。其缺点是喂入不很均匀，链耙重量大，造价较贵。

近来有少数联合收获机采用了转轮式输送器。它由一个或数个连续排列的转轮组成。图11－32a牵引式联合收获机的倾斜输送器。它由两个转轮组成。相邻转轮的最小间隙为15mm，转轮与底板的间隙为10－35mm。转轮有2－6个叶片或齿杆，轮径为300－500mm，其线速度为10－15m/s。上轮的线速度应略大于下轮的线速度。由于转轮的转速较高，转轮叶片对谷物的拨动每分钟达一、两千次之多，因而提高了喂入的均匀性，同时起到部分脱粒作用，可以提高凹板的分离率。若输送距离较短时，可采用一个转轮，使结构和传动简化。

图11-32 转轮式输送器 a.4LQ-2.5型联合收获机输送器 b.MF-760型联合收获机输送器 加拿大福格森公司的新产品MF－760是从MF－510联合收获机发展而来。它将链耙式输送器改为转轮式输送器，由五个转轮组成（图11－32b）。每个转轮都有两个或四个叶片，两个橡胶叶片和两个金属叶片互相垂直安装。试验证明，这种转轮式输送器重量轻、故障少、结构简单，也容易修理。在收获干的谷物时，只用两个橡胶叶片；收获潮湿作物时，增加到四个叶片。使用中，橡胶叶片会产生磨损，一般使用一年后更换叶片，特别是最前面的两个叶轮，磨损较厉害，但总的说来还是有利的。

全悬挂式联合收获机因受拖拉机的，割台配置在拖拉机的前方，而脱粒机配置在拖拉机的后方，所以其中间输送装置都很长，常称为输送槽（图11－33）。槽内装有链耙式或带式输送器。带式输送器采用特制的宽胶带，或用帆布带在其底部两边各镶上一普通平皮带，以增加帆布强度。带上每隔300－320mm装一高为40－50mm的角铁耙杆。为适应谷物层厚薄变化，下被动辊也是浮动的，由上、下限位板限位。为保证谷物易于进入耙杆工作区内，下限位板应确保耙杆进口处与槽底有15－20mm间隙，浮动臂一般为300－500mm；输送带的速度也应逐级递增，一般为2－3m/s；耙杆下端外缘与割台螺旋的间隙为60－70mm；其上端外缘与脱粒滚筒齿顶的间隙为10－30mm。输送带由张紧轮来张紧。

图11-33 输送槽位置的配置 1.滚筒 2.导板 3.凹板 4.滚筒齿迹圆 5.链耙或带耙 6.浮动臂 割台升降时，其回转中心与输送槽的回转中心是不同的。割台围绕前悬挂架上某支承点回转，而输送槽中绕其上主动轮中心回转。因此，输送槽的前端都搭接在割台出口的底板上。当割台升降时，输送槽前端与割台底板之间必然产生相对滑移，在配置时应注意使两者不能互相干涉或产生漏缝，以保证谷物的正常输送。

二、半喂入式联合收获机的夹持输送装置

半喂入式联合收获机只将谷穗喂入滚筒脱粒，它能保持茎秆的完整性。因此，对谷物输送装置的要求较高，不仅要保证夹持可靠、茎秆不乱，而且还要在输送过程中改变茎秆的方位和使穗部喂入滚筒的深度合适。现有的半喂入联合收获机上采用的夹持输送装置基本上能满足这些要求。

卧式割台联合收获机上的夹持输送装置由夹持链、压紧钢丝和导轨等组成（图11－34）。夹持链一般采用带齿的双排滚子链（图11－35），导轨槽为一弧形封闭导轨，夹持链在导轨槽内回转，因此，在导轨槽的两头安装链轮。为使导轨槽紧凑，工作行程和空行程的导轨应尽量靠近，并且每隔200mm焊有连接板使之构成整体。在导轨工作行程一侧有由数根吊环固定的夹紧钢丝固定架。压紧钢丝一端由螺钉安装在固定架上，另一端靠钢丝的弹力压在夹持输送链的链套上，压紧钢丝连续不断地分布在整个导轨上，以适宜的压力压紧。禾秆就在这些压紧钢丝支持下，由夹持输送链的链齿拨送。

立式割台的夹持输送装置一般为两段输送，也是采用双排齿的滚子链。但是由于不需要作弧形轨道输送，因此不需要导轨，只有带滚子的支架支承，夹持链两端也就用不着滚子。

图11-35 夹持链 图11-34 夹持输送装置 1.夹持链 2.钢丝固定架 3.压紧钢丝 4.导轨 5.吊环 6.连接板 半喂入联合收获机中间输送装置的输送速度应逐级递减，这与全喂入式是不同的，即脱粒夹持链的速度应等于或略小于输送夹持链的速度，输送夹持链的速度应小于割台输送链的速度。这样，在两输送链交接时能保持茎秆的整齐，否则将会扯乱茎秆，影响输送质量。据国内近年的试验认为，割台输送链的速度为1m/s左右，夹持输送链的速度为0.8－1m/s，脱粒夹持链的速度为0.8m/s左右为宜。

第五节 联合收获机的自动控制和监视装置

联合收获机发展中的一个重要问题，就是要不断地提高机器的生产率。提高生产率的途径除了不断改进工作部件的性能外，还有加大作业幅宽、加速前进速度和提高机器工作的可靠性等三个方面。目前世界上大型谷物联合收获机的喂入量已达到8－10kg/s，其割幅已超过7m。这样庞大的机型，因受到运输条件的，已经达到极限，因而侧重于加快机器前进速度和提高机器工作的可靠性。随着联合收获机速度的提高，驾驶员的劳动强度和精神负担也随之增加。由于田间条件的复杂而多变，要使联合收获机始终保持最理想的喂入量，以发挥机器的最大效能，单靠驾驶员的操作经验是达不到的。因此，必须采用自动控制和监视装置。

现代联合收获机都备有封闭的驾驶室和空调设备，因此驾驶员就完全和工作部件隔离了。为了人身安全，防止事故，联合收获机的各传动部件都设有安全护罩，大部分工作部件都是在封闭的壳体中工作，从外表是无法观察其工作状态的。为了及时掌握工作情况，也必须采用自动控制和监视装置。同时，由于科学技术的发展，近代技术已开始应用到农业机械上来。在联合收获机上装备自动控制和监视装置也就成为必然的发展趋势。近几年来，国外已有许多联合收获机安置了自动控制和监视装置。

一、联合收获机的自动控制装置

联合收获机的自动控制装置主要有喂入量自动控制装置、割台高低自动控制装置、脱

粒机自动调平装置和自动操向装置等。

（一）喂入量自动控制装置

收获季节的田间作物情况是经常变化的，甚至在同一天中的同一田块，作物生长的情况也不相同的。因此，联合收获机工作过程中，必然引起各工作部件负荷的变化。试验表明，当喂入量超过额定值后，谷粒损失急剧增加。由图11－36可知，损失增加最快的是逐稿器的分离损失，这就说明逐稿器是联合收获机生产率的主要工作部件。因此，应当取逐稿器上方茎稿层厚度作为喂入量自动调节的参数。

但是，这将使传感信号滞后4－5s，因而不能及时调节联合收获机的前进速度。从控制损失的角度来看，最理想的自动控制方式是根据联合收获机的损失来自动调节前进速度。但是这将使滞后时间更长，而且感受元件也比较复杂。由此可见，喂入量的控制应尽可能与割台的工作部件联系起来。目前应用比较广泛的方法是把自动控制系统与倾斜输送器链耙的浮动量联系起来。由试验得知，倾斜输送器链耙的浮动量和喂入量成正比，而且影响比较大。所以目前许多国家的联合收获机上，都用它作为自动调节喂入量的

图11-36 联合收获机的谷粒损失和喂入量的关系 传感参数，其信号大约滞后0.4s。

图11－37为一种液压式喂入

量自动调节装置。它通过倾斜输送器链耙的浮动，自动控制行走无级变速器，改变机器行走速度，达到联系自动控制联合收获机喂入量的目的。谷物流厚度传感器是一个弯曲的滑板，压在倾斜输送器的下链条上。滑板上端通过钢丝与弹簧缓冲器相连。弹簧缓冲器与滑阀连接，液压油缸则与行走无级变速器的支臂铰接。当联合收获机的喂入量增大时，谷物层厚度

图11-37 液压式喂入量自动控制装置 加大，传感器滑板被顶起，

1.传感器滑板 2.钢丝 3.手杆 4.弹簧缓冲器 5.滑阀 6.拉动滑阀向右移动，打开通

行走无级变速器 7.油缸 向液压油缸下腔的油路，让高压推动柱塞，使无级变速

器支臂向上方摆动，以降低前进速度。反之，当传感器滑板下降低于正常位置时，在弹簧的作用下，分配器滑阀向相反方向移动，高压油进入上腔，无级变速器支臂向下摆动，以增加前进速度。利用手杆可以调节需要控制的喂入量大小，它能使传感器滑板处在一个正常位置。

（二）自动调平装置

联合收获机在丘陵或坡地上作业时，其工作质量不仅与喂入量的均匀性有关，而且还与脱粒机的倾斜程度有关。联合收获机横向倾斜时，沿滚筒长度方向的负荷不均匀，脱出物集中在逐稿器和筛子的一侧，结果使脱粒、分离和清选的质量下降，谷粒损失也增加。当联合收获机纵向倾斜时，各工作部件的倾角将产生变化，损失也将增加，但比横向倾斜度（％）要稍好一些。图11－38为联合收获机横向倾斜与谷粒损失率的关系，曲线表示坡度增大到一定程度时，谷粒损失迅速增加。试验还表明，用普

图11-38 联合收获机横向倾斜与谷粒损失率的通联合收获机在倾斜13%的坡地上工作

关系 时，生产率降低约一半。因此，目前专

门用于坡地的联合收获机都设有自动调

平机构，使脱粒机工作时始终保持水平状态。

图11-39 坡地联合收获机自动调平机构 1.左液缸 2.膜片 3.右液缸 4.膜片 5.上触点 6.下触点 7.蓄电池 8.限位杆 9.单向阀 10.调平油缸 11.分配器滑阀(三位四通阀) 12.手杆 13.铁芯 14.左线圈 15.右线圈 16.杠杆 17. 18. 19.油泵 20.油箱 图11－39为美国约翰迪尔公司的坡地联合收获机的电液式自动调平机构。其工作原理是利用两个互相连通的装有液体的容器，当机器向右倾斜时，容器内的液体推动右液缸内的膜片4使之上升，通过杠杆接通上触点。当机器向左倾斜时，液体流向左液缸，膜片4下降，下触点接通，上、下触点分别与电磁控制系统的左、右两个线圈相连。铁芯通过杠杆与分配器滑阀相连。分配器滑阀有三个位置。图中所示为机器向左倾斜时的位置，油泵将高压油经过18压入a腔，然后从出口b送至调平油缸的左侧。此时油缸相对于柱塞移动，脱粒机的左侧升起，使机器保持水平位置。

当自动控制系统出现故障时，可以利用手杆调节机器的水平。杆8为最大倾斜度限位杆，当机器达到最大倾斜度时，它可以使电路自动断开，机器不再继续调平。

坡地作业采用自动调平机构有许多优点，如减少谷粒损失、提高机器的效率、全部装满粮箱、以及驾驶员总是坐在水平的座位上，工作比较安全；还由于重心在机器中间，两个轮子的负荷比较均匀。

（三）自动操向装置

为了减轻驾驶员的劳动强度，有些联合收获机开始采用自动操向装置，如E－516联合收获机、日本的井关和久保田联合收获机等。工作时，驾驶员不必转动方向盘，联合收获机便可沿着作物边缘前进。在直接收获时，可以利用侧面未收割作作的边缘，作为预先给定的操向控制线；在分段收获时，可以利用禾铺作为操向的依据。

图11－40所示为E－516联合收获机的自动操向装置，在割台的左分禾器处安装一个悬臂。在悬臂上固定着操向用的传感器和传感器相连的触杆，触杆沿未割作物行移动。由于未割作物的茎秆只能承受较小的负荷，因此要在触杆受到很小的力时，便可以作用到传感器，起到操向作用。为此，一般都是把传感器信号放大以后才控制电磁阀，进而控制转向油缸自动操向。为了避免作物稀密对触杆产生影响引起误差，采用两个前后配置的触杆。

二、联合收获机的监视装置

现代大型联合收获机上都设有监视装置。发动机的监视仪表早已成为标准设备，但是联合收获机的工作质量监视和和工作部件监视还处在发展阶段。现介绍联合收获机上几项主要的监视装置。

（一）谷粒损失监视装置

联合收获机使用中的基本要求，是在保证谷粒损失低于允许范围的情况

图11-40 联合收获机自动操向装置 下，充分发挥机器的生产效率。但是，

1.割台 2.悬臂 3.传感器 4.触杆 5.未割作物侧边 6.反只凭驾驶员的经验估计机器的负荷和工

馈传感器 7.电磁阀 8.放大调节器 9.接头 10.悬臂作质量，这个要求是难以达到的。为了

升降调节器 11.手动操向和自动操向转换手杆 12.触杆和测定谷粒损失，需要花费很大的劳动量，

未割侧边距离的调节器 而且测定值是不连续的。因此，早在60

年代许多国家就开始研究联合收获机的谷粒损失监视装置。

谷粒损失监视装置由传感器和仪表两部分组成。传感器固定在逐稿器或筛子的出口处，仪表安置在驾驶员附近的适当位置，两者用导线连接起来。图11－41为压电式传感器的结构，传感器感受元件是塑料膜片，膜片安装在传感器体内的阻尼垫上，在膜片下方专门的圆形凹入部分粘贴着压电元件（压电晶体片）。当谷粒冲击膜片时，膜片就传播声波，声波对压电元件起作用，在压电元件的导线上就出现呈快速衰减振动的电压。这个电压信号通过导线传给仪表盒的输入端，压电元件给出的电压信号的幅度决定于谷粒对膜片的冲击力量。碎稿对膜片的

图11-41 谷粒损失监视装置的传感器 冲击所引起的信号比谷粒信号要弱

1.塑料膜片传感器 2.压电晶体片 3.阻尼垫 4.传感器体 5.得多，通过仪表可以滤掉碎茎稿的

导线 冲击信号。

仪表部分由滤波放大器、鉴别

器、调节器、频率－电压转换器和指示器组成，其工作原理可用方框图表示（图11－42）。

图11-42 谷粒损失监视仪表的工作原理 1.传感器 2.滤波放大器 3.鉴别器 4.调节器 5.频率-电压转换器 6.读数指示器 传感器输出的电压信号，首先由滤波放大器进行放大。松软的茎秆和颖壳撞击所产生的是低频小振幅信号，时间较长，而硬的谷粒撞击所产生的是高频大振幅信号，持续时间较短。谷粒撞击传感器后，产生40Hz左右的信号，而滤波放大器只对40Hz左右的信号起放大作用，又一次滤波并放大某规定振幅的电压信号，因此可以去掉杂物的信号而只保留谷粒的信号。由谷粒产生的信号进入调节器，经过整形变成一具有固定持续时间的方波信号，再经过频率－电压转换器，把不连续的方波信号变成连续的模拟电压，再通过指示仪表显示出读数。仪表上的输出电压，代表了单位时间内谷粒撞击传感器的平均频率，也就反映了单位时间内的谷粒损失。

0。

传感器在逐稿器和筛子后部的安装方法如图11－43，传感板安装倾角为45

上述谷粒损失监视装置只能记录单位时间的损失量。它受作物产量和机器前进速度等因素的影响，容易造成误差，需要经常标定。1972年原苏联设计试制了能够指示损失率的监视器，它采用四个传感器。两个装在逐稿器的后方；一个装在筛子后面；另一个则纵向安装在鱼鳞筛的下面，其长度等于筛子的长度。它可以反映单位时间内收获的总谷粒量。把谷粒损失传感器和总谷粒量传感器的测定值通过积分电路相除，即可得出损失百分数。

图11-43 传感器的安装部位 a.逐稿器传感器 b.清粮筛传感器 1.传感板 2.导谷槽 1974年美国和西德均研制了能够指示单位面积谷粒损失的监视器，把联合收获机的速度转换成电量输入到电路中，然后在用损失量除以机器速度，便可得到单位面积的损失量。

目前谷粒损失监视器的应用虽然还不够普遍，但是它是联合收获机发展的一个必然趋势。据一些国家统计，采用监视器后谷粒损失可以降低0.5％，效率可提高10％，因此每台联合收获机一年就可多收很多粮食。据原苏联统计，监视器的成本约两年的时间就可以收回。

（二）工作部件转速的监视装置

联合收获机工作部件的正确转速，是保证工作质量和效率的关键。某些部件的工作情况，通过转速的变化就可以了解。所以，现代联合收获机的关键部位（如逐稿器、滚筒、杂余螺旋和谷粒升运器等）的轴上都装有转速监视器。采用转速监视器后，可以防止部件堵塞和损坏，提高使用可靠性、工作质量和工作效率。目前采用的转速监视器多为电磁式。它可以在转速低于额定转速的10－30％时，发出声光信号，预报发生故障的部件。

转速监视装置由传感器和仪表两部分组成。传感器安装在所需监视的传动轴上，仪表安置在驾驶室内合适的位置，两者用导线连接起来。传感器由灵敏的干簧管和永久磁铁组成。永久磁铁利用卡箍固定在旋转轴上，随轴一起传动，干簧管则固定在靠近转轴的机架上（图11－44）。旋转轴每转一圈，永久磁铁就接近一次干簧管，两个簧片就接触一次，使输入电路短路一次，便产生一个脉冲。为了保护干簧管，通常将其密封在硬橡胶内。美国约翰迪尔公司所用的传感器就属于这一种（图11－45）。

仪表部分由输入电路、积分电路、电压比较器、电子开关、指示器和声响器组成，其工作原理可用方框图表示（图11－46）。

当轴的转速正常时，传感器将脉冲信号

图11-44 转速监视传感器简图 送到输入电路，经积分电路将不连续的方波

1.导线 2.干簧管 3.永久磁铁 4.旋转轴 信号改变为连续的模拟电压，然后送入电压

比较器。此时，输入的电压与电源电压相差

不大，经电压比较器输出电压不能使电子开关导通，因此，指示器和声响器不起作用。当被监视轴的转速下降20％时，输入的电压下降，经电压比较器输出的电压足以使电子开关导通，因此可使指示灯发亮，并使声响器发出声音。驾驶员就可以及时采取措施，使联合收获机保持正常工作。

（三）工作部件监视装置

联合收获机上某些工作部件如逐稿器、粮箱、杂余螺旋、谷粒升运器和复脱器等，其上都装有信号装置，用以防止堵塞，提高效率。

图11－47为逐稿器信号装置。它安装在脱粒机顶盖上。传感片受到绕在轴上的扭簧的作用，经常压在开关触点上，此时电路断开。当逐稿器上方茎稿增多时，传感片受到压缩而向上方倾斜，传感片的上端不再压缩开关触点，因而使电路接通，驾驶室内的逐稿器堵塞信号灯发亮，同时发出声响。

图11-46 转速监视仪表的工作原理 1.输入电路 2.积分电路 3.电压比较器 4.电子开关 5.指示器 6.声响器 图11－48为粮箱信号装置。一个塑料制的传感器固定于粮箱盖内。在塑料壳体内有可动触点、压缩弹簧、固定触点和调节螺钉，可动触点固定在传感片上，传感片铰接在轴上，一端露出塑料壳体之外。当粮箱快要充满时，谷粒由上向四周落下，对传感片有一个侧向

图11-47 逐稿器信号装置 1.传感片 2.扭簧 3.脱粒机顶盖 4.罩盖 5.开关触点 6.轴 图11-48 粮箱信号装置 1.调节螺钉 2.可动触点 3.塑料壳体 4.固定触电 5.弹簧 6.传感片 力，使它顺时针方向旋动，克服弹簧的压力，使可动触点与固定触点接触，此时电路闭合，驾驶室的信号灯发亮，同时发出声音报警。粮箱卸粮时，谷粒量减少，传感片的压力消失，弹簧使传感片恢复原位，与调节螺钉接触，此时电路断开，信号灯熄灭。

此外，在谷粒螺旋和杂余螺旋轴端的安全离合器上，也有信号装置。当超负荷时，安全离合器打滑，安全离合器的活动齿盘连同皮带轮毂可沿轴向移动一小段距离，使电路接通，驾驶室信号灯发亮。

第六节 联合收获机的总体设计

联合收获机结构比较复杂，技术要求也较高，因此，在设计时应首先明确设计任务，调查研究机器使用地区的情况和要求。

（1）农业生产规模对生产率的要求。

（2）作物特性：品种、产量、谷草比、含水率、脱粒特性、高度和倒伏程度等。 （3）田面特点和地形条件：土壤特性、土壤承载能力、田块形状和大小以及道路情况等。

（4）扩大机器的综合利用：拖拉机的综合利用和对联合收获机一机多用的要求。 掌握上述原始资料后，进行对比分析，并参照国内外同类机型加以确定。

（1）机型为全喂入或半喂入，配用动力以及其配置形式——自走、牵引或悬挂等。 （2）作物在联合收获机中的工艺流程。 （3）主要工作部件的类型和主要参数。 （4）整机的基本参数。

一、联合收获机基本参数的确定

确定联合收获机各工作部件的基本依据有割幅、作业速度和生产率等参数，它们之间是相互影响、相互关联的。

1． 割幅

割幅B按下式决定：

B667qAvm(m)式中：q——设计喂入量（kg/s），根据生产需要，作物特性和机型及其大小而提出的，为给定值。

β——割下作物的谷草比（谷粒重／割下物总重） A——作物的平均产量（千克／亩）

Vm——联合收获机的平均作业速度（m/s） 小型联合收获机的割幅一般为1.9-2.5m，大中型为3.0-5.0m，有些大型联合收获机配有6－7m割台，目前，联合收获机正向宽幅、高效方向发展，割台幅宽不断增加，如英国生产的割前脱粒摘脱台幅宽已达8米。

2．作业速度

联合收获机的作业速度Vm是随谷草比、亩产量、田面大小和平整度以及潮湿程度而定。为了尽可能地减少割台的籽粒损失，减轻驾驶员的劳动强度，延长机器的使用寿命，作业速度不宜选择过高。全喂入自走式联合收获机的作业速度一般为4－8km/h；半喂入作业速度一般为1－3km/h；悬挂式和牵引式为3－6km/h。

3．生产率

根据已确定的割幅和作业速度，按下式计算联合收获机的生产率Q： Q＝5.4ηBVm（亩／小时）

式中：η——收获时间利用系数，麦田为0.7-0.8，稻田为0.4-0.8。

B——割幅（m）

Vm——机器前进速度（m/s） 二、联合收获机的总体配置

总体配置是用初步确定的工作部件的大小轮廓尺寸，进行机器水平和纵剖面的配置，探求它们之间最合理的相互位置和相关尺寸，并提相互之间的要求，以便为进一步的技术设计提供依据。

（一）总体配置的基本原则 1．确定作物切割和脱粒等工艺过程的连续和流畅。在配置工作部件的相互位置时，应保证前后作业工序的连续和流畅。为此，应参照同类型样机的有关数据，适当选取结构参数和运动参数，必要时得经过试验确定。

2．正确配置机器的重心。在配置各工作部件时，应考虑整机的重心位置，使轴的负荷分配合理，即驱动轮轴上应有足够的负荷（一般占80－85％），以便发挥驱动轮的附着力。操向轮上的负荷应加以，以便能灵活操向，机器的左右负荷应尽量平衡，而且重心的位置要尽可能放低，以保持机器的稳定性。

3．便于机器运行。机器的外型尺寸（包括长、宽、高和地隙）要适应田间作业和道路运输的要求。机器的行走装置或其它部分在工作中不应压倒未割作物。机器在工作过程中卸出的粮食也不应压倒未割作物或妨碍机器本身的连续作业。

4．便于操作、调整和维修，保证安全。为了便于操作使用，应妥善考虑各操纵部件的位置和操纵力的大小。各部件相互位置的安排应考虑到检查、调整和维修的方便性，并要确保人身和机器安全。

（二）自走式全喂入联合收获机总体配置的若干问题。 1．各工作部件的配置 （1）收割台配置在机器的正前方，尽可能对称于机器的中心线，使割台保持左右平衡，便于作物能均匀地喂入到脱粒机内，避免联合收获机转弯时行走轮辗至未割作物，同时割台应靠近驱动轮，以缩短机组长度，并提高割台的仿形效果。

（2）为了便于作物顺利均匀地喂入脱粒装置，在中间输送装置上，其链轮应尽量靠近滚筒。由链耙抛出来的作物方向线应通过滚筒中心线下方，并尽可能接近于作物喂入滚筒的方向。其下从动轮与割台螺旋推运器扒指之间的距离应接近100mm左右，并使两者与抛送作物的方向接近一致。以便于及时抓取作物并保证均匀地输送，而且使链耙与割台底板之间过渡处的倾斜度尽量小些。

（3）脱粒机是联合收获机上体积和重量较大的部分，对于机器重心的位置有较大的影响。所以，在配置时应尽可能地靠近驱动轮，使位置低一些，并力求左右平衡，以发挥驱动力矩和增加机器的稳定性。其脱粒装置配置在脱粒机前部，逐稿器位于逐稿轮后方，以便接受逐稿轮抛送过来的脱出物。为使谷粒混杂物靠重力直接下落到清选装置上，清选装置一般配置在下方，使谷粒迅速与秸秆分开，保证清选质量。逐稿器输送口到抖动板末端的落差不小于60mm，输送口与抖动板末端重合量不小于120mm。抖动板末端至清选筛的落差为150―200mm。在位置允许的情况下，风扇尽量向上布置，以提高离地间隙。

（4）粮箱有顶置式、背负式和侧置式三种配置方案。现在都采用顶置式，即将粮箱置于脱粒机顶盖上发动机的前部或后部。该方案结构简单，便于总体布置，对驱动轮的重量分配较均匀，缺点是机器的重心过高，稳定性较差；背负式的粮箱跨在脱粒装置的上部和左右两侧，机器的重心较低，稳定性较好，但结构复杂，不便于总体配置；侧置式粮箱放

在联合收获机的一侧，结构简单，便于布置，但对于行走轮重量分配不均匀。

（5）发动机应尽量置于灰尘少和空气流通的位置，以利于发动机的清洁和冷却，同时要保证联合收获机重心适应，一般置于脱粒机的上部。如发动机置于粮箱后边，为便于检修和保养，应留出大于300－400mm宽的保养区。

（6）驾驶台应位于视野开阔处，使驾驶员能清楚地看到作物和田间的情况，同时应尽可能观察到各传动轴的工作情况，一般布置在中间输送装置的正上方或左侧后上方。

联合收获机的操纵、调节手柄和监视仪表及各种信号装置应布置在驾驶员的身前和两侧，便于观察和操纵。

2．重心位置和地隙

联合收割机的重心位置应位于或接近于机器的纵向对称平面上，而且位置要低些，以保持机器的稳定性。同时应使重心略靠驱动轮桥的后方，使80－85％的重量均匀地分配在驱动轮上，以保证土壤对驱动轮有足够的附着力。

联合收获机至少应保持地隙300mm，以提高其通过性能。 3．满足卸粮和运输条件

为了便于运粮与通过，螺旋卸粮出口离地高度为3－3.5m，伸出联合收获机行走轮侧边约2.5－3m。

当割台的幅宽超过3m时，为了便于在道路上通行，在运输时割台应从整机上卸下，装下牵引拖车，由联合收割机牵引。为此，割台与中间输送装置的联接应配置快速联结装置。

三、联合收获机所需的功率及发动机选择 随着联合收获机不断向大型化发展，其所需功率也逐渐提高，目前，发动机功率230KW以上已不为鲜，据专家预测，到2010年联合收获机的发动机功率可高达340KW。

1．整机需用功率

联合收获机所需功率随田间土壤、地形、行走速度和作物情况而变化，以求得需功功率的最大值，作为联合收获机所需功率的依据。

联合收割机的切割装置、拨禾轮、脱粒装置、分离装置、清选和输送装置等工作部件所需用的功率可按有关章节分分别计算，或根据已有的试验数据来选择。

联合收获机的功率耗用于行走部件和工作部件两大部件.在一定的土壤和作物条件下，这两部分的功率耗用均与机器的前进速度成正比。联合收获机的行走功率为

NxfGvm102(kw)式中 G——整机重量（kg）

Vm——机器前进速度（m/s）

f——滚动阻力系数，主要决定于土壤情况，其值为0.085-0.17。 η——传动效率，一般为0.8-0.9

联合收获机的总功率可以用行走功率NX加工作部件耗用功率NG（包括脱粒、分离、清选、割台、油泵等所有工作部件所耗用功率之和）和功率储备△N来求得

即 N=Nx＋NG＋△N

式中 Nx——行走功率（KW）

NG——工作部件耗用功率（KW） △N——储备功率（KW）

也可以用下面经验公式估算发动机总功率N。 N＝1.33qN＇

式中 q——喂入量（kg/s） N＇——单位喂入量所需平均功率，自走式全喂入联合收获机为11－13KW·s/kg；半喂入水稻联合收获机为5－6KW·S／kg。

1.33——功率储备系数，用以克服瞬时超载。 2．发动机选择

在自走式联合收获机上一般都采用柴油发动机，选择时应考虑：

（1）具有足够的功率储备，以保证各种情况下能顺利工作，选择时不仅考虑平均值，而且还要考虑当负荷最高时所需功率的最大值，可用上述发动机功率估算经验公式作为选择发动机功率的依据。

（2）当负荷变化时，发动机转速变化不超过5－10％。 （3）发动机飞轮有足够的转动惯量，以克服短时间内的超负荷，保证发动机稳定工作。 （4）配有全制式调速器，以保证发动机工作可靠和节约油料。 （5）有良好的防水、防尘和冷却能力。 四、联合收获机的传动

联合收获机上各工作部件的传动轴大部分是平行配置，其传递功率和转速相差很大，轴距较远，使用要求也各不相同，因而传动装置也比较复杂。联合收获机的传动装置一般都配置在机器两侧，用胶带或链条组成小的回路传动。在设计传动装置时，必须满足传动轴所需的功率，转动方向，转速；传动的可靠性并便于维修、保养。设计时还应注意如下原则：

1．自走式联合收获机需设行走离合器和工作部件离合器。两者不得互相牵连影响，以便使机器在运输状态时不传动工作部件；在工作过程中联合收获机由于某种原因需立即停止前进时，不致影响工作部件继续运转，以防引起滚筒或其他部件堵塞。

对于悬挂式和牵引式联合收获机则要求拖拉机具有双作用离合器。

2．大中型联合收获机的动力一般由发动机传到一个中间轴，再分路传至各工作部件，以克服轴心距离过大或传动比过大而使传动回路不紧凑和效率低的缺点。

3．转速需要经常调节的部件如脱粒滚筒和拨禾轮等，与转速保持不变的工作部件如逐稿器和筛子等不要组合在同一传动回路中，以免因某个部件转速改变而影响其它工作部件正常工作。

4．在工作中易于产生堵塞的工作部件如谷物螺旋堆运器等不宜作为传动回路的主动轴，应位于回路的末端，以免因该部件的堵塞而造成整个传动回路的连续堵塞。

5．在传动顺序上，应由高转速到低转速，由大功率轴传到小功率轴，可使传动部件的尺寸缩小和提高传动效率。在悬挂式和牵引式联合收获机中，由于拖拉机动力输出轴转速很低，在向脱粒滚筒的传动系统中，采用齿轮箱和中间轴将转速逐渐提高。

6．在易产生故障的轴上（如割台螺旋输送器轴，中间输送装置的传动轴，籽粒、杂余输送器轴等）需设置安全离合器，以免因故障而造成部件损坏。

7．尽可能地采用三角胶带或六角胶带传动。因为它结构简单、重量轻，使用保养方便，工作可靠且传动效率高，适用于传动距离较远的要求，同时可将旋转方向不同的传动轴组织在一个传动回路中，从而简化了传动系统。只有在传动比要求严格和轴心距较小的情况下才采用链传动。

8．在转速经常调节的工作部件上，如脱粒滚筒和行走部分等，常采用三角胶带无级变速器，以适应这些工作部件的特定工作需要。