新型复脱滚筒在辣椒收获机上的应用

张俊三，阿里木·买买提吐尔逊，李谦绪，李远良，徐玉龙，高森德

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆乌鲁木齐 830026）

0 引言

目前，国内辣椒收获机在整机设计及采摘装置设计方面发展较快，但辣椒收获机采摘后椒秆上含有未脱尽辣椒果实，缺少对其进行二次采摘的复脱滚筒和清选分离技术，收获机清选装置使用效果不佳，从而导致初次采摘后的辣椒中混有大量的椒秆和椒叶等杂质，后期需要人工进行清选分离，重复采摘、费工费时、效率低、人工成本高，如不进行人工清选分离将导致辣椒在运输、储藏过程中发生霉变，严重影响辣椒的销售价格。新疆新研牧神科技有限公司研发人员经过多年的技术研究，研发了一种高效可行的新型复脱滚筒，对采摘后椒秆上遗留的未脱尽辣椒果实进行机内果枝分离，有效地对采摘的辣椒、椒秆和椒叶进行分离，降低了后期人工作业强度，节省了人工成本，降低了含杂率，收获收获效率高、效果好，具有广阔的应用前景。

1 结构及工作原理

1.1 结构

本新型复脱滚筒装置主要由复脱滚筒定齿装配、复脱滚筒凹板焊合、复脱滚筒横梁焊合、复脱滚筒右侧壁焊合、复脱滚筒装配（a）、复脱滚筒装配（b）、复脱滚筒装配（c）、复脱滚筒装配（d）、复脱滚筒左侧壁焊合和中间支撑梁等构成（图1）[1-2]。

图1 新型复脱滚筒装配示意

1.2 工作原理

本新型复脱滚筒装置安装于辣椒收获机机体内部（图2），位于上下机架之间和辣椒收获机机体的后部。工作时，辣椒收获机割台采摘滚筒上的弹齿将辣椒摘落，并抛送到割台左右两侧的输送带上，两侧输送带将物料输送到过桥内部的输送带上，输送带将物料抛送到下前清选辊装配上，长秸秆和未脱净的辣椒沿上前清选辊进入复脱滚筒装置，其余的物料从上清选辊之间的间隙掉落到下清选装配上；进入复脱滚筒装置的物料，在复脱滚筒（a）杆齿的作用下沿复脱滚筒凹板焊合的上表面进入复脱滚筒（a）和复脱滚筒（d）之间的重叠区域，复脱滚筒（d）的转速和线速度比复脱滚筒（a）的大，旋转方向和复脱滚筒（a）相反，利用两滚筒之间的速度差对长秸秆上残留的辣椒果实进行果枝分离，分离完成后物料再进入复脱滚筒（b）和复脱滚筒（d）之间的重叠区域，同时复脱滚筒（d）的转速大于复脱滚筒（b）和复脱滚筒（c），在滚筒间的重叠区域和速度差对辣椒秆上残留的辣椒果实进行三次分离，复脱滚筒（c）回带出来的辣椒秸秆在复脱滚筒盖板和复脱滚筒定齿的作用下实现梳刷，防止向前回带，采摘完成后物料通过复脱滚筒（d）和复脱滚筒（c）之间的间隙抛送到上后清选辊装配上，复脱后的辣椒、椒叶以及短椒秆通过上后清选辊之间的间隙掉落到圆筒升运器装配和下清选装配上，进入下清选装配上的物料在下清选辊的作用下将物料中的泥土及小的碎叶和杂质从下清选辊之间的间隙排到机体外，其余物料沿着下清选辊进入圆筒升运器中。下清选辊下方安装有清选风机，可将下清选辊输送出的物料按比重清选和分离，轻的小秸秆和辣椒叶被清选风机吹出机体外，干的辣椒通过圆筒升运器装配上的刮板输送到后升运器，再通过后升运器装配的橡胶刮板将物料输送到机体中部的粮仓，复脱后的长辣椒秸秆通过上后清选辊输送到后部集草箱里，长秸秆接满后自动卸料，将辣椒秸秆集中排放到田间，便于后期拉运和处理。

图2 新型复脱滚筒安装位置示意

本新型复脱滚筒装置能够对辣椒收获机采摘后椒秆上未脱净的辣椒果实进行多次分离，分离后的辣椒损伤率低，辣椒秸秆完整度好，可提升辣椒收获后的品质，降低后期人工作业强度，节省人工成本，降低含杂率，适用于不同地区、不同线椒和板椒品种的机械化采收。

2 主要技术特点

本新型复脱滚筒装置利用差速复脱原理实现对现有辣椒收获机采摘后椒秆上遗留的未脱尽辣椒果实的二次分离，其优点在于：

（1）新型复脱滚筒机构采用四个滚筒组合，利用两两滚筒之间的速度差实现差速柔性果枝分离，分离效率高，辣椒的损伤率低，分离后的辣椒秸秆完整度好，进入料仓的秸秆杂质少，便于后续晾晒；

（2）新型复脱滚筒机构采用上下空间排布，结构简单，排列紧凑，占用空间小，调速方便；

（3）新型复脱滚筒机构下部的脱粒凹板采用封闭式凹板，不易堵塞；

（4）新型复脱滚筒机构适用于所有辣椒及茎秆类作物的机械化收获，收获效率高，适应性好。

3 应用与试验

2021年8月，牧神4JZ-3600B自走式辣椒收获机安装本新型复脱滚筒，单台车辆平均累计收获166.67 hm2，作业幅宽3 600 mm，作业速度6～8 km/h，辣椒含水率45%～50%，辣椒破损率6%～7%，总损失率1%～2%，含杂率8%～10%，生产率为0.9 hm2/h，作业有效度98%。

图3 新型复脱滚筒装置实物

图4 试验现场照片

从试验效果来看，作业质量指标、辣椒破损率、总损失率、含杂率等主要性能指标均优于项目预期技术指标和国家标准，但因辣椒品种和干湿程度不同，复脱效果存在明显差别，后期还需优化改进。