用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于農業(yè)機械【技術領域】的一種用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機。該收獲機包含車體，車體為整個機器的載體，其自身含行走系統(tǒng)及轉向系統(tǒng)，車體上設有用于撿拾并切碎生物質原料的原料回收機、用于將切碎的生物質原料進行粉碎的粉碎機、將粉碎的生物質原料進行壓縮成型的成型機、用于盛裝成型產品的成品料斗、用于提供動力的動力裝置及駕駛室，采用液壓系統(tǒng)傳動、控制，原料回收機、粉碎機、成型機、車體行走系統(tǒng)分別由各自的液壓馬達單獨帶動，各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)。該收獲機可邊自走邊對經晾曬的生物質原料進行收集、粉碎并壓制成型，從而解決了生物質固體燃料(飼料)生產過程中收、運、儲成本高問題。
【專利說明】用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于農業(yè)機械【技術領域】，特別涉及一種用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機。

【背景技術】
[0002]目前市場上生產生物質固體燃料或飼料的方法主要有:在固定場所用分體式設備生產(第一種方法)、用可移動生物質生產基站在原料產地生產(第二種方法)及用聯(lián)合收集成型一體機生產(第三種方法)等。其中第一種方法主要靠人工或單體設備對生物質原料(主要為農作物秸桿、林業(yè)廢棄物及草原牧草)進行收集、運輸、粉碎及致密成型。隨著社會發(fā)展，多數(shù)人已不愿干像回收秸桿這樣的臟活累活，雖然秸桿收購價格已經很高，但相對打工來說回收秸桿的收入?yún)s很低，以致人們對秸桿回收沒有積極性。人工收獲這種方式極大的限制了秸桿等生物質固體燃料回收利用的產業(yè)化發(fā)展。即使有人愿意回收秸桿或用單體設備撿拾壓塊，但堆積密度較低，造成運輸、儲存成本很高。第二種方法可大幅降低運輸、儲存成本，但收集成本依然較高。第三種方法能同時降低收、運、儲成本，但現(xiàn)有技術方案尚不成熟，機器結構較復雜，可調可控性能不強。有研究人員提出用相關設備跟隨谷物聯(lián)合收割機進行生物質固體燃料或飼料的生產，或取聯(lián)合收割機動力或隨其行走，但聯(lián)合收割機能否提供足夠動力、設備能否對原料的含水率相適應、原料烘干是否容易及相對多種聯(lián)合收割機能否發(fā)揮設備生產能力等問題都難以解決。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術中生物質原料收、運、儲成本高的問題，提供一種結構簡單、可調可控性能強的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機。
[0004]本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，包含車體，車體為整個機器的載體，其自身含行走系統(tǒng)及轉向系統(tǒng)，其特征在于:車體上設有用于撿拾并切碎生物質原料的原料回收機、用于將切碎的生物質原料進行粉碎的粉碎機、將粉碎的生物質原料進行壓縮成型的成型機、用于盛裝成型產品的成品料斗、用于提供動力的動力裝置及駕駛室，該收獲機集生物質固體燃料或飼料生產過程中的原料回收、粉碎、壓制成型于一體，可邊自走邊對經晾曬的生物質原料進行收集、粉碎并壓制成型，采用液壓系統(tǒng)傳動、控制，原料回收機、粉碎機、成型機、車體行走系統(tǒng)分別由各自的液壓馬達單獨帶動，各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)。
[0005]利用本發(fā)明提供的收獲機可將生物質原料壓制成高密度生物質固體燃料或飼料。從而解決了生物質固體燃料或飼料生產過程中收、運、儲成本高問題。
[0006]1、給出一種具體的結構
[0007]本發(fā)明提供的一種用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，該收獲機集生物質固體燃料或飼料生產過程中的原料回收、粉碎、壓制成型于一體，原料回收機活動連接到車體上，原料回收機通過與其連接的第一輸送管道(此管道可為軟管或部分為軟管)與旋風除塵裝置相連，旋風除塵裝置設置在粉碎機的上方，粉碎機通過與其連接的第二輸送管道與收集裝置相連，收集裝置可為旋風除塵裝置或布袋等，收集裝置安裝在成型機的上方，成品料斗、動力裝置、駕駛室、粉碎機及成型機直接固定連接在車體上。
[0008]2、液壓傳動
[0009]本發(fā)明的收獲機，采用液壓系統(tǒng)傳動、控制。
[0010]動力裝置由發(fā)動機帶動的液壓泵站構成，分別向收獲機的各需要動力的部件提供運動動力。所述需要動力的部件的運動由液壓閥進行控制。動力裝置包括發(fā)動機、液壓泵及輔助設備，輔助設備包括液壓油站、溢流閥等，經液壓系統(tǒng)總管向系統(tǒng)提供壓力穩(wěn)定的高壓油。液壓泵優(yōu)選采用恒壓變量液壓泵。
[0011]一種傳動方式如下:
[0012]原料回收機、粉碎機、成型機、車體行走系統(tǒng)的動力輸入端分別安裝所述液壓馬達，各液壓馬達由各自的調速閥控制轉速，由換向閥控制油液的通斷及流動方向。車體行走系統(tǒng)的液壓馬達為雙向馬達，以控制車體前進或倒退。車體行走系統(tǒng)的調速閥需并聯(lián)單向閥。
[0013]車體轉向系統(tǒng)，可采用液壓傳動系統(tǒng)，整體式轉向器的液壓油由液壓系統(tǒng)總管提供，整體式轉向器與各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)。
[0014]本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機的發(fā)動機可采用程序控制系統(tǒng)(PLC控制系統(tǒng))對其轉速進行控制，例如控制在一個定值(如1200、1500、2000r/min)，當液壓泵負載變化時，發(fā)動機轉速能基本保持恒定。這樣就不需要駕駛員時時對發(fā)動機油門進行控制，而且可避免因發(fā)動機轉速過低導致系統(tǒng)油壓過低現(xiàn)象。
[0015]液壓系統(tǒng)總管的旁路連接有溢流閥，溢流閥出口連接至油箱。液壓泵采用恒壓變量液壓泵時，調定液壓泵的出口壓力為設定值，此數(shù)值即為系統(tǒng)油壓，令溢流閥溢流壓力稍高于系統(tǒng)油壓，這樣溢流閥主要起系統(tǒng)超壓保護作用，而不是穩(wěn)壓溢流作用。發(fā)動機、恒壓變量液壓泵、溢流閥的這種配合可為整個機器提供壓力穩(wěn)定的液壓動力，不隨載荷的波動而波動，由于沒有溢流，還節(jié)省能量消耗。
[0016]3、原料回收機連接結構
[0017]為了使得用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機在復雜地面作業(yè)時原料回收機始終能與地面接觸，以便于生物質原料的撿拾，本發(fā)明對于原料回收機與車體的連接方式給出了一種優(yōu)選方案:
[0018]原料回收機可設有地輪，以方便其對于生物質原料的回收。
[0019]原料回收機與車體的連接可采用平行四邊形連接機構。車體、原料回收機、兩根平行的連接臂構成平行四邊形結構，兩根平行的連接臂與車體和原料回收機均為活動連接，此平行四邊形結構為原料回收機前行提供動力，又讓原料回收機地輪保持與地面接觸，使原料回收機有靈活性。
[0020]為了解決用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機在不作業(yè)時原料回收機能提起的問題，在車體上設有吊桿，吊桿經提升油缸、及與提升油缸相連的提升鏈與原料回收機相連，通過提升油缸的提升，在整個裝置不作業(yè)時將原料回收機提起。這樣有利于機器在轉移作業(yè)地點時能高速行走。
[0021]提升油缸液壓傳動系統(tǒng)中，提升油缸的液壓油由液壓系統(tǒng)總管提供，提升油缸與各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)。
[0022]4、料斗形式
[0023]本發(fā)明為解決卸料不方便的問題，設計了一種料斗，使成品料斗能通過自身的液壓裝置進行卸料，設計的料斗的結構形式如下:料斗由斜底板、后擋板、前立板及兩側的側板組成，前立板、斜底板與側板間固定連接，后擋板固定連接在后擋板軸套上，后擋板軸套與擺動液壓缸相連，可直接連接，或在后擋板軸套和擺動液壓缸輸出軸上分別安裝齒輪，使擺動液壓缸轉動時能驅動后擋板軸套同時轉動，后擋板也就能繞支撐軸旋轉打開。
[0024]斜底板相對水平線有一傾角α，令α角大于成品料的安息角。這樣后擋板關閉時料斗能收集成品料，打開時成品料能全部滑落。
[0025]成品料斗擺動液壓缸液壓傳動系統(tǒng)中，成品料斗擺動液壓缸與各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)，其液壓油由液壓系統(tǒng)總管提供。
[0026]成品料斗擺動液壓缸、提升油缸、車體轉向系統(tǒng)的整體式轉向器處于并聯(lián)使用狀態(tài)，并與各液壓馬達并聯(lián)使用。成品料斗擺動液壓缸由成品料斗擺動液壓缸換向閥控制，提升油缸由提升油缸換向閥控制，車體轉向系統(tǒng)由駕駛室控制。
[0027]此料斗結構簡單，卸料方便，駕駛員可在駕駛室直接操作。但與矩形料斗相比，料斗容積小。
[0028]5、工作流程
[0029]原料回收機對地面上的農作物秸桿、林間落葉雜草或牧草等原料進行撿拾、切碎并拋送到旋風除塵裝置，旋風除塵裝置對切碎的原料進行收集并除塵，收集到的原料進入粉碎機進行粉碎，粉碎后的原料經收集裝置收集后進入成型機內，將粉碎的生物質原料壓縮成型，成型產品從成型機出料口溜到成品料斗內。經卸料，將成品料卸到某固定地點，待運輸車運走。
[0030]6、控制生物質原料含水率的方法
[0031]本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機可在農作物收割完畢，秸桿等原料經適當自然晾曬尤其是機械翻曬之后再進行收獲。以使原料含水率適于壓制成型。
[0032]對原料含水率的控制是生物質壓制成型過程中尤其是設計開發(fā)生產生物質固體燃料或飼料一體成型設備的重點也是難點。市場上的成型機如秸桿壓塊機或秸桿顆粒機對原料含水率的要求普遍較高，在10% -15%之間。但是如玉米秸桿,在摘穗收獲期秸桿含水率高達70% -80%?，F(xiàn)行技術一般是先回收再烘干，而烘干會消耗掉相當可觀的能量。
[0033]適用于本發(fā)明提供的收獲機所用原料可以通過一種有效的、實用的降低生物質含水率的方法，就是自然晚曬尤其是人為機械翻曬。
[0034]如玉米秸桿，在收割摘穗后會拋落到地面上，有的切碎后再拋落。此時可令秸桿在地里先自然晾曬一段時間，再用秸桿翻曬機對秸桿進行翻曬歸攏。機械翻曬相對自然晾曬能使秸桿里水份散失速度高很多，而大型翻曬機工作效率很高，可達50畝/小時。故機械翻曬既能有效降低原料含水率又不讓回收成本增加較多。
[0035]且對于生物質固體原料較稀疏的地方，先用秸桿翻曬機收集歸攏再用本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機進行收獲可提高本機器的作業(yè)效率。
[0036]對生物質固體原料自然晾曬尤其是機械翻曬，是使生產生物質固體燃料或飼料一體成型設備能實現(xiàn)且實用的一個重點技術方法。
[0037]成型機可使用“生物質就地及時壓縮成型技術”和“EcoTre System技術(ETS技術)”可降低本機器對原料含水率的要求(8% -35% )，更有利于對生物質固體原料的回收。
[0038]7、其他
[0039]發(fā)動機可選用液化天然氣發(fā)動機，以降低生產成本。其中液化天然氣氣瓶安裝在有利充液的位置，燃料用盡時可到加氣站或用LNG槽車方便地進行充液?？蓪馄吭O計為易拆裝式，燃料用盡時用有資質的專業(yè)人員拆下氣瓶，用專用車輛收集后再到加氣站充液，此時使用備用氣瓶生產。此種方法可在偏遠地區(qū)方便地使用液化天然氣燃料。
[0040]本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機的駕駛室為整臺機器的控制部件。其內設置PLC控制系統(tǒng)、各液壓控制閥、儀表顯示系統(tǒng)及轉向、燈光、制動、消防、空調等其他設施。PLC控制系統(tǒng)對發(fā)動機轉速進行控制同時對機器的各運行參數(shù)進行監(jiān)控，如壓力、溫度、轉速等。對各運行參數(shù)設置報警及停機數(shù)值，通過PLC控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控，保護各部件不至損壞。液壓控制閥包括換向閥及調速閥等，通過液壓管路分別與液壓系統(tǒng)總管和執(zhí)行元件(液壓馬達、液壓缸)相連，用以控制液壓馬達及液壓缸動作。儀表顯示系統(tǒng)對各參數(shù)實時數(shù)值進行顯示，以便駕駛員對收獲機進行操作。
[0041]本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機的原料回收機可采用黃貯回收機，粉碎機可采用秸桿粉碎機的主機，成型機可采用秸桿顆粒機的主機或秸桿壓塊機的主機。
[0042]可在粉碎機后、成型機上部或其他位置添加噴水加濕裝置，以調節(jié)水份含量，因秸桿原料可能經暴曬而導致水分過低。
[0043]因黃貯回收機及秸桿粉碎機生產能力普遍較大(如每小時6噸)，而秸桿壓塊機生產能力普遍較小(如每小時3噸)，為擴大本機器的生產能力,可將兩個以上的成型機并聯(lián)使用，做成大型生產設備(發(fā)動機及液壓泵均有大功率產品或兩個液壓泵并聯(lián)使用)。
[0044]本收獲機車體可采用輪式或采用履帶行走形式，履帶行走形式可減少機器在田間行走的阻力。
[0045]本發(fā)明的有益效果為:
[0046]1、本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機為集原料回收機、粉碎機、成型機于一體，可在農作物地里、林間或草原直接對生物質固體原料(主要為農作物秸桿、林間落葉雜草及草原牧草)進行收集并壓縮成型，不用人工收集原料，可全部機械化作業(yè)。解決生物質固體燃料(飼料)生產中的收、運、儲成本高的問題。
[0047]2、本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機為全液壓系統(tǒng)，原料回收機、粉碎機、成型機、車體行走系統(tǒng)由各自的液壓馬達單獨帶動。
[0048]因不同生物質原料粉碎壓制工藝都有差異，甚至同一種原料含水率不同粉碎壓制工藝也不盡相同。在收獲過程中可通過調節(jié)馬達各自的調速閥開度隨時改變原料回收機、粉碎機、成型機和車體行走的轉速，觀察實際生產效果并做好記錄，經過對比總結可得到產量與能耗比的最佳數(shù)據(jù)。
[0049]尤其車體行走動力與原料回收機、粉碎機、成型機動力相互獨立，使得通過控制車體行走速度來控制產量時，原料回收機、粉碎機、成型機的工作參數(shù)不受影響。
[0050]因液壓系統(tǒng)通過液壓管路來連接，無需減速變速機構，配置靈活，簡化了設備結構。
[0051]液壓泵及液壓馬達工作效率均在80%以上，能量傳動效率高，有利于節(jié)省生產成本。
[0052]低速大扭矩液壓馬達具有轉速低扭矩高的特點，可實現(xiàn)與工作機的直連，不需要減速裝置，使傳動結構大為簡化。
[0053]另外液壓系統(tǒng)自身有保護功能，不至于像電動機那樣出現(xiàn)悶機易燒毀的現(xiàn)象。
[0054]采用恒壓變量液壓泵時可減少高壓油的溢流，減少能量消耗。
[0055]同功率下，液壓馬達重量只是電動機的1/6，故采用液壓系統(tǒng)可較大減輕設備總重量。使機器在田間行走能耗低。
[0056]以上這些優(yōu)點是非液壓系統(tǒng)傳動不易做到的。液壓系統(tǒng)的應用是本發(fā)明的重點技術之一，使得生產生物質固體燃料或飼料的一體成型設備更可行，操作性更強，更實用。
[0057]3、本發(fā)明提供的利用自然晾曬尤其是人為機械翻曬降低生物質原料含水率的方法，實用而且有效。使生產生物質固體燃料或飼料一體成型設備不必再設置原料烘干設備，簡化了設備結構，節(jié)省了烘干能耗。
[0058]雖然此方法受天氣影響較嚴重，但可以像聯(lián)合收割機搶農時收糧食一樣，通過加大收獲機生產能力，多機器同時作業(yè)等方法對生物質原料進行收獲。
[0059]對生物質原料自然晾曬尤其是機械翻曬來降低含水率的方法，是使生產生物質固體燃料或飼料一體成型設備能實現(xiàn)且實用的又一重點技術方法。
[0060]4、本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機結構簡單明了，各主要部件可直接采用目前市場上的成熟產品，或需對動力輸入及連接、固定方式經過簡單改造。模塊化配置，設計研發(fā)成本低，易于了解掌握，方便維修等。
[0061]5、本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機為獨立的生物質固體燃料(飼料)成型設備，不必與谷物聯(lián)合收割機配套(亦可配套使用)。
[0062]6、以黃貯回收機實際使用經驗來看，本裝置對直立的玉米秸桿等原料也能適應。
[0063]7、本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機較佳使用于單一農作物平地或緩坡地，面積較大，生物質原料水分相近的地域。以減少試驗調整次數(shù)，發(fā)揮產能。
[0064]8、本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機較佳使用于樹木較整齊排列的較平整的林地，以便本裝置進入林地收集落葉及雜草。此時可將駕駛室改為控制臺，人隨設備行走并進行控制。
[0065]9、本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機較佳使用于草原，對牧草進行收集壓縮，當做飼料使用。
[0066]10、本發(fā)明提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機生產成本低，工作效率高，尤其實用性高，可大面積推廣使用。成品壓塊堆密度與煤相近，適于遠距離運輸，對生物質固體原料資源豐富且沒有建設生物質發(fā)電廠的地方尤其適用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0067]圖1是用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機整體示意圖；
[0068]圖2是用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機液壓系統(tǒng)圖；
[0069]圖3是用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機的原料回收機與車體連接示意圖；
[0070]圖4是用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機在不平坦地面行駛時，原料回收機狀態(tài)圖；
[0071]圖5是用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機在松軟地面行駛時，原料回收機狀態(tài)圖；
[0072]圖6是用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機料斗結構形式示意圖。
[0073]圖中標號:1、原料回收機；2、第一輸送管道；3、旋風除塵裝置；4、粉碎機；5、第二輸送管道；6、收集裝置；7、成型機；8、成品料斗；9、動力裝置；10、駕駛室；11、車體；12、連接臂；13、吊桿；14、提升油缸；15、提升鏈；1.1原料回收機的地輪；
[0074]21、壓力表；22、蓄能器；23、單向閥一 ；24、油過濾器；25、發(fā)動機；26、油箱；27、液壓泵；28、溢流閥；29、液壓系統(tǒng)總管；30、成型機換向閥；31、粉碎機換向閥；32、原料回收機換向閥；33、成型機調速閥；34、粉碎機調速閥；35、原料回收機調速閥；36、原料回收機液壓馬達；37、粉碎機液壓馬達；38、成型機液壓馬達；39、單向閥二 ；40、車體行走系統(tǒng)調速閥一 ；41、車體行走液壓馬達；42、車體行走系統(tǒng)調速閥二 ；43、單向閥三；44、成品料斗擺動液壓缸；45、車體轉向系統(tǒng)；46、提升油缸換向閥；47、成品料斗擺動液壓缸換向閥；48、車體行走系統(tǒng)換向閥；
[0075]61、斜底板；62、后擋板；63、后擋板軸套；64、支撐軸；65、側板；66前立板。

【具體實施方式】
[0076]下面的實施例可以使本專業(yè)技術人員更全面的理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
[0077]實施例1 一種用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機
[0078]一種用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，包含車體11，車體11為整個機器的載體，其自身含行走系統(tǒng)及轉向系統(tǒng)，車體11上設有用于撿拾并切碎生物質原料的原料回收機1、用于將切碎的生物質原料進行粉碎的粉碎機4、將粉碎的生物質原料進行壓縮成型的成型機7、用于盛裝成型產品的成品料斗8、用于提供動力的動力裝置9及駕駛室10，該收獲機集生物質固體燃料或飼料生產過程中的原料回收、粉碎、壓制成型于一體，可邊自走邊對經晾曬的生物質原料進行收集、粉碎并壓制成型，采用液壓系統(tǒng)傳動、控制，原料回收機1、粉碎機4、成型機7、車體行走系統(tǒng)分別由各自的液壓馬達36、37、38、41單獨帶動，各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)。
[0079]1、給出一種具體的結構，如圖1所示:
[0080]用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，該收獲機集生物質固體燃料或飼料生產過程中的原料回收、粉碎、壓制成型于一體，原料回收機I活動連接到車體11上，原料回收機I通過與其連接的第一輸送管道2 (此管道可為軟管或部分為軟管)與旋風除塵裝置3相連，旋風除塵裝置3設置在粉碎機4的上方，粉碎機4通過與其連接的第二輸送管道5與收集裝置6相連，收集裝置6可為旋風除塵裝置或布袋等，收集裝置6安裝在成型機7的上方，成品料斗8、動力裝置9、駕駛室10、粉碎機4及成型機7直接固定連接在車體11上。
[0081]用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機的原料回收機I可采用黃貯回收機，粉碎機4可采用秸桿粉碎機的主機，成型機7可采用秸桿顆粒機的主機或秸桿壓塊機的主機。
[0082]本收獲機車體可采用輪式或采用履帶行走形式，履帶行走形式可減少機器在田間行走的阻力。
[0083]可在粉碎機后、成型機上部或其他位置添加噴水加濕裝置，以調節(jié)水份含量，因秸桿原料可能經暴曬而導致水分過低。
[0084]2、液壓傳動
[0085]本實施例的收獲機，采用液壓系統(tǒng)傳動、控制。
[0086]由發(fā)動機帶動的液壓泵站構成動力裝置9，分別向收獲機的各需要動力的部件提供運動動力。所述需要動力的部件的運動由液壓閥進行控制。
[0087]給出一種具體的傳動方式如圖2所示。
[0088]動力裝置9由發(fā)動機帶動的液壓泵站構成，包括發(fā)動機25、液壓泵27及輔助設備，輔助設備包括液壓油站、溢流閥28等，經液壓系統(tǒng)總管29向系統(tǒng)提供壓力穩(wěn)定的高壓油。液壓泵27優(yōu)選采用恒壓變量液壓泵。原料回收機、粉碎機、成型機、車體行走系統(tǒng)的動力輸入端分別安裝所述液壓馬達36、37、38、41，各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)，各液壓馬達由各自的調速閥35、34、33、40、42控制轉速，由換向閥32、31、30、48控制油液的通斷及流動方向。車體行走系統(tǒng)的液壓馬達41為雙向馬達，以控制車體前進或倒退。車體行走系統(tǒng)的調速閥需并聯(lián)單向閥39、43。
[0089]具體連接可如下:
[0090]液壓泵27的動力輸入端連接發(fā)動機25，液壓泵27的進油口連接液壓油站的油箱26，其出口連接油過濾器24，油過濾器24出口連接單向閥，單向閥出口連接至液壓系統(tǒng)總管29 ；
[0091]液壓系統(tǒng)總管的旁路連接有溢流閥28，溢流閥28出口連接至油箱；
[0092]液壓系統(tǒng)總管的旁路還連接有蓄能器22和壓力表21 ；
[0093]三個換向閥(可選用二位手動換向閥)32、31、30進油口分別連接至液壓系統(tǒng)總管29，出口分別與各自的調速閥35、34、33相連。三個調速閥35、34、33出口分別與各自的液壓馬達36、37、38相連。液壓馬達36、37、38出口接至油箱。
[0094]車體行走液壓傳動系統(tǒng)的換向閥48的進油口接至液壓系統(tǒng)總管29，回油口接至油箱26，另外兩個動力油輸出口分別連接至液壓馬達41進油側和回油側的調速閥40、42。兩個調速閥40、42的出口分別接至車體行走系統(tǒng)液壓馬達41的進、回油口。此車體行走液壓傳動系統(tǒng)中的調速閥40、42分別并聯(lián)一個單向閥39、43。(此系統(tǒng)中液壓馬達進、回油口功能可相互轉換，當液壓馬達反轉時，進油口變成出回油口，回油口變成進油口。)
[0095]車體轉向系統(tǒng)，可采用液壓傳動系統(tǒng)，車體轉向液壓傳動系統(tǒng)中，整體式轉向器的液壓油由液壓系統(tǒng)總管提供，整體式轉向器與各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)；連接方式可如下:將車體轉向系統(tǒng)中的整體式轉向器的進油口接至液壓系統(tǒng)總管，回油口接至油箱。若液壓系統(tǒng)總管壓力與整體式轉向器所需油壓不符，可在整體式轉向器進油管路設置增壓減壓裝置。
[0096]本實施例提供的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機的發(fā)動機25可采用程序控制系統(tǒng)(PLC控制系統(tǒng))對其轉速進行控制，例如控制在一個定值(如1200、1500、2000r/min)，當液壓泵負載變化時，發(fā)動機轉速能基本保持恒定。這樣就不需要駕駛員時時對發(fā)動機油門進行控制，而且可避免因發(fā)動機轉速過低導致系統(tǒng)油壓過低現(xiàn)象。
[0097]液壓泵采用恒壓變量液壓泵時，調定液壓泵的出口壓力為設定值，此數(shù)值即為系統(tǒng)油壓，令溢流閥28溢流壓力稍高于系統(tǒng)油壓，這樣溢流閥主要起系統(tǒng)超壓保護作用，而不是穩(wěn)壓溢流作用。發(fā)動機、恒壓變量液壓泵、溢流閥的這種配合可為整個機器提供壓力穩(wěn)定的液壓動力，不隨載荷的波動而波動，由于沒有溢流，還節(jié)省能量消耗。
[0098]3、原料回收機連接結構
[0099]為了使得用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機在復雜地面作業(yè)時原料回收機始終能與地面接觸，以便于生物質原料的撿拾，本實施例對于原料回收機與車體的連接方式給出了一種優(yōu)選方案:
[0100]原料回收機I可設有地輪1.1，以方便其對于生物質原料的回收。
[0101]原料回收機與車體的連接可采用平行四邊形連接機構，如圖3所示。車體11、原料回收機1、兩根平行的連接臂12構成平行四邊形結構，兩根平行的連接臂12與車體11和原料回收機I均為活動連接，此平行四邊形結構為原料回收機前行提供動力，又讓原料回收機地輪1.1保持與地面接觸，使原料回收機有靈活性。
[0102]為了解決用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機在不作業(yè)時原料回收機能提起的問題，在車體11上設有吊桿13，吊桿13經提升油缸14、及與提升油缸14相連的提升鏈15與原料回收機I相連，通過提升油缸14的提升，在整個裝置不作業(yè)時將原料回收機提起。這樣有利于機器在轉移作業(yè)地點時能高速行走。
[0103]提升油缸液壓傳動系統(tǒng)中，提升油缸14的液壓油由液壓系統(tǒng)總管提供，提升油缸14與各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)；連接方式可如下:提升油缸換向閥46的進油口接至液壓系統(tǒng)總管29，回油口接至油箱26，另外兩個動力油輸出口分別接至提升油缸14的進、回油口。
[0104]用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機中，原料回收機連接結構經改進后，當收獲機在不平坦地面行駛時，原料回收機狀態(tài)圖如圖4所示；在松軟地面行駛時，原料回收機狀態(tài)圖如圖5所示。
[0105]4、料斗形式
[0106]成品料斗8能通過自身的液壓裝置進行卸料，設計了一種收獲機的料斗，優(yōu)選采用如圖6所示的一種結構形式(圖6為料斗的剖視圖)。料斗由斜底板61、后擋板62、前立板66及兩側的側板65組成,前立板66、斜底板61與側板65間固定連接,后擋板62固定連接在后擋板軸套63上，后擋板軸套63與擺動液壓缸相連，可直接連接，或在后擋板軸套63和擺動液壓缸輸出軸上分別安裝齒輪，使擺動液壓缸轉動時能驅動后擋板軸套63同時轉動，后擋板62也就能繞支撐軸64旋轉打開。
[0107]斜底板61相對水平線有一傾角α，令α角大于成品料的安息角。這樣后擋板關閉時料斗能收集成品料，打開時成品料能全部滑落。
[0108]成品料斗擺動液壓缸液壓傳動系統(tǒng)中，成品料斗擺動液壓缸與各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)，其液壓油由液壓系統(tǒng)總管提供。
[0109]連接方式可如下:成品料斗擺動液壓缸換向閥47的進油口接至液壓系統(tǒng)總管29，回油口接至油箱26，另外兩個動力油輸出口分別接至成品料斗擺動液壓缸44的進、回油□。
[0110]此料斗結構簡單，卸料方便，駕駛員可在駕駛室直接操作。但與矩形料斗相比，料斗容積小。
[0111]5、工作流程
[0112]原料回收機I對地面上的農作物秸桿、林間落葉雜草或牧草等原料進行撿拾、切碎并拋送到旋風除塵裝置3，旋風除塵裝置3對切碎的原料進行收集并除塵，收集到的原料進入粉碎機4進行粉碎，粉碎后的原料經收集裝置6收集后進入成型機7內，將粉碎的生物質原料壓縮成型，成型產品從成型機7出料口溜到成品料斗8內。經卸料，將成品料卸到某固定地點，待運輸車運走。
[0113]實施例2
[0114]例舉一種制作用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機的方式
[0115]1、所需部件
[0116]從市場上選購黃貯收獲機作為原料回收機，選購秸桿粉碎機(不帶電機)作為粉碎機，選購秸桿壓塊機(主機、不帶電機及減速機構)作為成型機。分別選購液體天然氣發(fā)動機、恒壓變量柱塞泵、液壓馬達、液壓缸、液壓油站、車輛行駛系統(tǒng)總成(車輪、驅動橋、轉向橋及懸架等)、PLC模塊及本機器的其他配件。
[0117]2、制作收獲機
[0118]該收獲機整體示意圖如圖1所示,液壓系統(tǒng)圖如圖2所示。
[0119]先用鋼材及車輛行駛系統(tǒng)總成制作一車體，將液壓馬達安裝在驅動后橋的動力輸入端，將轉向系統(tǒng)的整體式轉向器通過液壓油管接至液壓系統(tǒng)總管。
[0120]對黃貯收獲機(可參考專利:201120267907.6)進行簡單改造，即去掉其上的液壓懸掛機構，在其輸入軸端安裝液壓馬達，利用圖3所示機構將黃貯收獲機活動連接到車體上，并將黃貯收獲機的導流筒用圓筒形軟管連接到旋風除塵器上。
[0121]旋風除塵器安裝在秸桿粉碎機的上方對黃貯收獲機拋送的原料進行收集并除塵。
[0122]將秸桿粉碎機動力輸入端安裝液壓馬達，并固定在車體上。
[0123]秸桿粉碎機的出口通過管道連接到另一旋風除塵器，此旋風除塵器作為收集裝置并安裝在秸桿壓塊機的上方。
[0124]將秸桿壓塊機動力輸入端安裝液壓馬達，然后固定在車體上。
[0125]制作一料斗固定安裝在車體上，其底部為傾斜的板，后部為活門，活門靠擺動液壓缸打開或關閉，打開時料斗里的成品料能自動滑落到地面上，如圖6所示。即:料斗由斜底板61、后擋板62、前立板66及兩側的側板65組成,前立板66、斜底板61與側板65間固定連接，后擋板62固定連接在后擋板軸套63上，后擋板軸套63與擺動液壓缸相連，可直接連接，或在后擋板軸套63和擺動液壓缸輸出軸上分別安裝齒輪，使擺動液壓缸轉動時能驅動后擋板軸套63同時轉動，后擋板62也就能繞支撐軸64旋轉打開。斜底板61相對水平線有一傾角α，令α角大于成品料的安息角。這樣后擋板關閉時料斗能收集成品料，打開時成品料能全部滑落。成品料斗擺動液壓缸液壓傳動系統(tǒng)中，成品料斗擺動液壓缸與各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)，其液壓油由液壓系統(tǒng)總管提供。
[0126]動力裝置為發(fā)動機帶動的液壓泵站。包括發(fā)動機25、液壓泵27及輔助設備，輔助設備包括液壓油站、溢流閥28等，經液壓系統(tǒng)總管29向系統(tǒng)提供壓力穩(wěn)定的高壓油。液壓泵27采用恒壓變量柱塞泵。將液化天然氣發(fā)動機固定安裝在車體上，儲氣瓶安裝比較有利充液及更換的位置，并制作護欄等保護裝置以免儲氣瓶受到碰撞。
[0127]通過聯(lián)軸器將恒壓變量柱塞泵安裝在發(fā)動機動力輸出端，用管路連接至液壓站。
[0128]液壓站含油箱、液壓油過濾裝置、電加熱裝置、溫度計、液位計及閥門等。使液壓油箱油液出口同柱塞泵高度相近，以免柱塞泵吸油困難。
[0129]由柱塞泵提供的高壓油分別通向黃貯回收機、秸桿粉碎機、秸桿壓塊機和車體行走系統(tǒng)的液壓馬達、車體轉向系統(tǒng)的整體式轉向器、料斗擺動液壓缸及提升油缸。各液壓馬達、整體式轉向器、料斗擺動液壓缸及提升油缸處于并聯(lián)狀態(tài)，其中黃貯回收機、秸桿粉碎機、秸桿壓塊機、車體行走系統(tǒng)的液壓馬達分別由各自的調速閥控制。
[0130]駕駛室是整個機器的操作控制裝置。將各液壓馬達及液壓缸的控制閥均設置在駕駛室內，以便進行控制調節(jié)。通過儀表分別將發(fā)動機轉速、系統(tǒng)油壓、油溫、黃貯回收機主軸轉速、粉碎機主軸轉速、秸桿壓塊機主軸轉速、主軸軸承溫度及其他參數(shù)顯示在駕駛室內并同時將數(shù)據(jù)接入到PLC內。駕駛室還設置照明、制動、空調及消防等設備設施。
[0131]將PLC控制系統(tǒng)設置在駕駛室內，PLC控制系統(tǒng)能通過程序維持發(fā)動機轉速為某一給定值(如1500r/min)。PLC對各參數(shù)進行監(jiān)測并進行保護，如系統(tǒng)油溫高報警停機等。PLC還能處理駕駛員給的其他指令。
[0132]3、工作流程
[0133]原料切碎回收一旋風除塵收集一粉碎一旋風除塵收集一壓制成型一卸料
[0134]4、以收獲玉米秸桿固體燃料為例來說明收獲過程。
[0135]大農場一般用玉米聯(lián)合收割機進行玉米收獲，玉米秸桿拋落到地上(有的切碎后再拋出)。先令秸桿在地面上自然晾曬一段時間，再用秸桿翻曬機對其翻曬歸攏(機械翻曬效率要比自然晾曬高得多)。當秸桿含水率適宜時(10% -15% )就用本實施例的機器進行收獲。
[0136]先打開電源開關，啟動PLC及儀表系統(tǒng)。啟動發(fā)動機，令其在怠速狀態(tài)下預熱，柱塞泵跟隨發(fā)動機做低速轉動。預熱完畢后，令PLC將發(fā)動機轉速控制在1500r/min。此時柱塞泵將系統(tǒng)油壓提升到設定值之后，泵的斜盤傾角為零，處于中位。
[0137]逐漸開啟黃貯回收機、秸桿粉碎機、秸桿壓塊機控制回路的換向閥、調速閥，使其液壓馬達開始轉動，經觀察正常后使這三個設備轉速提升到設定值。
[0138]操作提升油缸，使黃貯回收機落下，地輪接觸地面。
[0139]開啟車體行走系統(tǒng)換向閥、調速閥，令機器向前行走。調整行走方向，在農場邊自走邊使黃貯回收機對歸攏的秸桿進行切碎回收。秸桿原料經切碎、粉碎、壓制成型后落到成品料斗內。
[0140]料斗裝滿后將機器開到地頭卸料，卸料時用擺動液壓缸打開料斗后擋板，令成品料自動滑落到地面，待用裝載機裝到運輸車里運走。
[0141]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，包含車體(11)，車體(11)為整個機器的載體，其自身含行走系統(tǒng)及轉向系統(tǒng)，其特征在于:車體(11)上設有用于撿拾并切碎生物質原料的原料回收機(I)、用于將切碎的生物質原料進行粉碎的粉碎機(4)、將粉碎的生物質原料進行壓縮成型的成型機(7)、用于盛裝成型產品的成品料斗(8)、用于提供動力的動力裝置(9)及駕駛室(10)，該收獲機集生物質固體燃料或飼料生產過程中的原料回收、粉碎、壓制成型于一體，可邊自走邊對經晾曬的生物質原料進行收集、粉碎并壓制成型，采用液壓系統(tǒng)傳動、控制，原料回收機(I)、粉碎機(4)、成型機(7)、車體行走系統(tǒng)分別由各自的液壓馬達(36、37、38、41)單獨帶動，各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，其特征在于:原料回收機(I)活動連接到車體(11)上，原料回收機(I)通過與其連接的第一輸送管道(2)與旋風除塵裝置(3)相連，旋風除塵裝置(3)設置在粉碎機(4)的上方，粉碎機(4)通過與其連接的第二輸送管道(5)與收集裝置(6)相連，收集裝置(6)安裝在成型機(7)的上方，成品料斗(8)、動力裝置(9)、駕駛室(10)、粉碎機(4)及成型機(7)直接固定連接在車體(11)上。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，其特征在于--動力裝置(9)由發(fā)動機帶動的液壓泵站構成，分別向收獲機的各需要動力的部件提供運動動力，所述需要動力的部件的運動由液壓閥進行控制，動力裝置(9)包括發(fā)動機(25)、液壓泵(27)及輔助設備，經液壓系統(tǒng)總管(29)向系統(tǒng)提供壓力穩(wěn)定的高壓油。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，其特征在于:原料回收機、粉碎機、成型機、車體行走系統(tǒng)的動力輸入端分別安裝所述液壓馬達(36、37、38、41)，各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)，各液壓馬達由各自的調速閥(35、34、33、40、42)控制轉速，由換向閥(32、31、30、48)控制油液的通斷及流動方向；車體行走系統(tǒng)的液壓馬達(41)為雙向馬達，以控制車體前進或倒退，車體行走系統(tǒng)的調速閥需并聯(lián)單向閥(39、43)。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，其特征在于:原料回收機(I)設有地輪(1.1)，以方便其對于生物質原料的回收，原料回收機與車體的連接采用平行四邊形連接機構，車體(11)、原料回收機(I)、兩根平行的連接臂(12)構成平行四邊形結構，兩根平行的連接臂(12)與車體(11)和原料回收機(I)均為活動連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，其特征在于:在車體(11)上設有吊桿(13)，吊桿(13)經提升油缸(14)、及與提升油缸(14)相連的提升鏈(15)與原料回收機(I)相連，通過提升油缸(14)的提升，在收獲機不作業(yè)時將原料回收機提起；提升油缸液壓傳動系統(tǒng)中，提升油缸(14)的液壓油由液壓系統(tǒng)總管提供，提升油缸(14)與各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，其特征在于:成品料斗⑶能通過自身的液壓裝置進行卸料，料斗由斜底板(61)、后擋板(62)、前立板(66)及兩側的側板(65)組成,前立板(66)、斜底板(61)與側板(65)間固定連接,后擋板(62)固定連接在后擋板軸套￠3)上，后擋板軸套￠3)與擺動液壓缸相連，使擺動液壓缸轉動時能驅動后擋板軸套￠3)同時轉動，使后擋板￠2)能繞支撐軸￠4)旋轉打開； 斜底板(61)相對水平線有一傾角α，令α角大于成品料的安息角；成品料斗擺動液壓缸液壓傳動系統(tǒng)中，成品料斗擺動液壓缸與各液壓馬達處于并聯(lián)狀態(tài)，其液壓油由液壓系統(tǒng)總管提供。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，其特征在于:液壓泵(27)采用恒壓變量液壓泵，發(fā)動機選用液化天然氣發(fā)動機，并采用PLC控制系統(tǒng)對其轉速進行控制在一定值，液壓系統(tǒng)總管的旁路連接有溢流閥(28)，調定液壓泵的出口壓力為設定值，此數(shù)值即為系統(tǒng)油壓，令溢流閥(28)溢流壓力稍高于系統(tǒng)油壓，使溢流閥主要起系統(tǒng)超壓保護作用。
9.根據(jù)權利要求1所述的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，其特征在于:駕駛室為整臺機器的控制部件，其內設置PLC控制系統(tǒng)、各液壓控制閥、儀表顯示系統(tǒng)及轉向、燈光、制動、消防、空調等其他設施，PLC控制系統(tǒng)對發(fā)動機轉速進行控制同時對機器的各運行參數(shù)進行監(jiān)控，對各運行參數(shù)設置報警及停機數(shù)值，通過PLC控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控，保護各部件不至損壞；液壓控制閥包括換向閥及調速閥，通過液壓管路分別與液壓系統(tǒng)總管和執(zhí)行元件相連，用以控制液壓馬達及液壓缸動作，儀表顯示系統(tǒng)對各參數(shù)實時數(shù)值進行顯示，以便駕駛員對收獲機進行操作。
10.根據(jù)權利要求1所述的用于生產生物質固體燃料或飼料的收獲機，其特征在于:在粉碎機后、成型機上部添加噴水加濕裝置。
【文檔編號】A01D43/10GK104126366SQ201410361538
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權日:2014年7月28日
【發(fā)明者】呂和永 申請人:呂和永