机
械
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基
础
作
业
机电学院电气102
周迎接
20100344214
2011．11．28
联合收割机的工作原理及其在生产中的应用
一摘要：联合收割机在现今农业生产中扮演着越来越重要的角色，其大大提高了农业生产的效率，为实现现代化农业生产作出了突出贡献。
现如今，根据不同农作物的需要已经出现了多种收割机，如玉米收割机，大豆收割机等，其前景极为广阔。
二关键词：输送装置液压系统静压传动装置电气系统
三目录：
（一）收割机的基本情况介绍
（二）收割机的组成部分及其工作原理
（三）收割机的发展前景
四正文：
一基本介绍
收割机是一体化收割农作物的机械。
一次性完成收割、脱粒，并将谷粒集中到储藏仓，然后在通过传送带将粮食输送到运输车上。
也可用人工收割，将稻、麦等作物的禾秆铺放在田间，然后再用谷物收获机械进行捡拾脱粒。
收获稻、麦等谷类作物子粒和秸秆的作物收获机械。
包括收割机、割晒机、割捆机、谷物联合收割机和谷物脱粒机等。
谷物收获机械是在各种收割、脱粒工具的基础上发展起来的。
二收割机的构成部分及工作原理
联合收获机由收割台、输送装置、脱粒装置、分离装置、清选装置、粮箱、发动机、传动装置、行走装置、液压系统、电气系统、操纵装置、驾驶室等组成自走式联合收获机的结构
（一）输送装置：输送装置主要有螺旋式输送器，刮板式输送器和抛扬器三种。
（1）螺旋式输送器的工作原理：螺旋式输送器主要用来输送谷粒和杂余，其特点为结构简单，能够实现水平，倾斜和垂直方向上的输送，其应用比较广泛。
比如联合收割机中的粮食搅拌，杂余搅拌以及粮箱里的均布搅拌等均为水平推运搅拌，卸粮桶里的搅拌为倾斜方向上的搅拌。
（2）刮板式运输器的工作原理：可以输送谷粒和果穗。
它可以倾斜输送，也可以垂直输送，一般倾角不大于45度。
刮板式运输器由带双翼的套筒链子组成。
其上安装橡胶刮板，在输送壳体内运转。
（3）抛扬器工作原理：抛扬器又名扬谷器，是由叶轮，外壳和管道组成。
通常装在螺旋输送器出口端的轴上连为一体。
（二）静压传动装置：
图1是一种联合收割机用的典型HST传动示意图。
HST是泵、马达和阀的集成
体，发动机带动泵轴2，马达轴3驱动收割轴4，并通过中间轴5、6传递到刹车
轴7、离合器轴8和左车轴9、右车轴10，从而能进行车速调节、方向变化、收
割高度调整、收割轴升降、水平控制等操作。
收割轴4上的皮带轮拖动收割装置，
收割的谷物通过传送带送入脱粒装置中。
传送带的速度与收割机的行走速度保持一
定的比例。
图1HST传动示意图
1.H ST
2.泵轴
3.马达轴
4.收割轴5、6.中间轴
7.刹车轴8.离合器轴9.左车轴10.右车轴
图2是HST的结构示意图，一个壳体中平行布置着变量柱塞泵和定量马达的转动
组件，在高、低压油路上分别设有高、低压溢流阀，阀体中集成有两个单向阀和两
个中位阀。
由于泵、马达和阀集成于一体，因此重量较轻。
例如，功率为25 kW
的收割机用HST仅重21 kg。
根据不同工况，负载及谷物茎杆的粗细，多少和水
份含量等，HST中变量柱塞泵斜盘角度发生变化，流量随之变化，从而能够很方
便地实现无级变速和改变输出转矩。
图2 HST结构示意图
1.精密过滤器
2.齿轮泵
3.粗过滤器
4.油箱
5.液压溢流阀6、7.单向阀8.中位阀9.高压溢流阀
HST很容易实现机械的四轮驱动、动力输出和脉宽调制等操作，还可以增加
电子控制等多种装置，接收反馈信号，实现机、电、液一体化控制，进一步强化故
障诊断能力，提高收割机的效率和可靠性。
（三）收割机的电气系统：
1、电路图的组成。
电路图一般由电源电路或称充电电路，用电电路﹙起动电路、照明电路﹚，其他电路等组成。
(1）电源电路的设备。
主要包括蓄电池、调节器、发电机等组成。
它负责向用电设备供电。
(2)用电电路的设备。
主要包括起动电动机、照明灯、喇叭等。
(3)其他电路设备。
主要包括电源开关、起动开关、电流表、保险丝、灯开关、仪表、连接导线等。
(4)用导线把电源电路的设备、用电电路的设备和其他电路的设备按要求有规律的连接起来，就成为一个互相依赖，互相制约的整体电路图了。
2、电气线路的特点。
（1）工作电压。
目前采用12V或24V两种。
收割机的发动机为单缸的，一般采用12V，收割机的发动机两缸以上的发动机电压采用24V。
（2）单线制。
收割机的电气设备用一根导线连接电源，称为火线。
另一根由收割机机体来代替，称为搭铁线。
（3）负极搭铁。
同一台收割机的所有电气设备的搭铁极性是一致的，现在采用的都是负极搭铁。
（4）电源设备的蓄电池，发电机与用电设备之间采用并联连接。
（5）电流表、开关、保险丝与各用电设备之间采用串联连接，当关闭某开关或某处保险丝熔断时，该回路即断开。
（6）一个完整的电路由几条相对独立的分支电路组成。
主要包括电源电路、用电电路、其他电路组成。
（7）用蓄电池供电时，如用电设备所耗用电流在电流表量程内，则均通过电流表;如耗电电流大于电流表量程，则不经过电流表，而直接与蓄电池相连。
如起动电动机。
其部分重要电路图如图3，4所示
图3
图4
三收割机的发展前景
2009年以来，在百亿元农机补贴等利好政策的强力拉动下，我国农机市场需求迅猛增加，主要产品销售异常火爆，企业生产形势十分喜人，上半年2302家农机企业共实现工业总产值1128.388亿元、同比增长22.34%，实现工业销售产值1104.858亿元、同比增长23.69%，农机工业已成为我国机械制造行业发展的突出亮点之一。
特别是国内几大农机领军企业通过紧抓机遇，不断创新，搞好产品结构调整与优化升级，得到了快速发展，产品销售势头良好。
在国家一系列支农惠农政策的支持下，近年来我国农机工业持续快速发展对水稻联合收割机的需求已由江苏南部、浙江沿海一带向北挺进，现已过长江到达淮北、华北地区；玉米联合收获机的需求，正处于孕育期。
由于以上联合收割机市场的新变化，今后联合收割机发展将有以下动向：由于小麦联合收割机市场竞争加剧，促使各生产厂家纷纷在提高性能上下功夫，在各种机型上引进新的技术，以提高机具的性能，达到产品升级换代的目的。
小麦联合收割机市场正趋向饱和，各厂家纷纷转向当前市场需求仍有空间的水稻联合收割机、玉米联合收获机上。
小麦联合收割机市场呈现转移迹象：河南、河北、山东等地的需求市场已相对饱和；新的市场仍未启动，华北、甘肃、西南、西北等市场仍有很大的发展空间，但由于难以找到合适的机型等原因，还未能真正启动。
联合收割机市场竞争的结果，必然导致产品结构发生很大变化：“南征北战”是发展的总的趋势。
五参考文献
[1] 铃木贞绪，岸田博．联合收割机的液压与控制．油空压技术，1998(4)
[2] 重松文雄，和权满孝．插秧机的液压控制．油空压技术，1998(3)。
