一种茎叶类蔬菜整株收获机的制作方法 专利技术说明

农业,林业,园林,畜牧业,肥料饲料的机械,工具制造及其应用技术1.本发明涉及蔬菜收获设备领域，具体为一种茎叶类蔬菜整株收获机。背景技术：2.连根采收类叶菜，如菠菜、小白菜、香菜等，与鸡毛菜、空心菜等叶菜采收方式不同，需入土1cm~2cm切断主根，保证鲜食叶菜的整株完整收获。其中菠菜因适应性广、生长期短、速生快收的特点，在叶菜周年供应中具有重要地位，全国普遍种植，也是我省叶菜主要栽培作物。现有的蔬菜联合收获机多为土上切割，留茬高度 1cm 以上，导致菠菜叶柄散落、商品性差、亩均产量低，不被农户接受；分段收获机能实现将整株菠菜从土里翻出来，但需要人工捡拾、去土， 实际作业表明菠菜清洁度低，分拣不及时易造成腐烂、变质，品质下降。技术实现要素：3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种茎叶类蔬菜整株收获机，该收获机能够将蔬菜的根切断，实现整株收获；并且设有柔性捡拾装置，不需要人工捡拾，提高收获效率；同时输送部设置为至少两级输送，并且后一级输送装置将蔬菜由低处提升至高处再落入储料仓或其它运输设备，能够更好的将菜与土分离。4.本发明采用的技术方案是：一种茎叶类蔬菜整株收获机，包括可行走车体、升降机构以及安装于升降机构上的限位机构、拨禾机构、掘取机构和两级输送机构，所述的掘取机构包括刀架，所述刀架用于安装刀具，所述刀架的中部设有轴；刀具，所述刀具安装于刀架底部，能够进行高度调节，用于对蔬菜根进行切割；牵拉机构，所述牵拉机构控制刀架以轴为支点带动刀具前后摆动，实现对蔬菜根茎的掘取。5.进一步的，所述的牵拉机构包括第三马达单元、驱动轴、牵拉臂和偏心轮；驱动轴转动安装于升降机构上，所述驱动轴由第三马达单元驱动，驱动轴的两端分别安装有偏心轮，牵拉臂的一端与所述刀架顶部铰接，另一端设有卡瓦，卡瓦与偏心轮配合安装。当第三马达单元运行，带动驱动轴转动时，偏心轮同时转动，进而推动牵拉臂循环往复运动，使掘取机构进行掘取作业。6.所述的刀架为一个长方形框架结构，所述刀架通过轴与升降机构连接，所述刀架能够相对于轴转动，所述的刀具与刀架活动安装，能够调节其在刀架上的高度，进而调节掘取深度，所述的掘取深度控制在1~2厘米。7.所述掘取机构的刀具的摆动频率不小于拨禾机构转动一圈所用时间的1/6。8.所述掘取机构的刀具位于拨禾机构的工作范围内。9.进一步的，所述的升降机构包括支撑臂和升降液压缸，所述支撑臂的一端与可行走车体的车架转动连接，并由安装于车架上的升降液压缸进行升降控制。10.进一步的，所述的限位机构包括限位轮、扶禾器和能够进行高度调度的支腿，所述限位轮的中心安装有连接轴，通过连接轴和支腿连接，所述连接轴处安装扶禾器。11.进一步的，所述的拨禾机构包括第二马达单元和拨辊，所述的第二马达单元减速传动拨辊。12.所述的拨辊包括若干个拨齿、支撑杆和转轴，所述的拨齿沿拨辊的中心线周向均布，拨齿的两端分别通过支撑杆与所述转轴连接，相邻两拨齿之间留有间隙，形成若干个具有一定夹角的空间，方便将蔬菜捡拾起来。拨齿由方管和安装于方管外缘的柔性拨板组成，所述的柔性拨板更容易将茎叶蔬菜捡拾起来，且不损伤叶片，方管的设置增加了其强度。13.所述拨辊的长度方向安装有若干个圆环形辅助支撑件，用于进一步支撑拨齿，增加其强度。14.进一步的，所述的两级输送机构包括前输送体和后输送体，所述前输送体和后输送体均设置有柔性输送带；所述的前输送体的前端位于掘取机构的后方，前输送体的后端设置于后输送体的前上方，前输送体与升降机构的支撑臂连接，能够对其进行高度调节；后输送体的前端与升降机构的支撑臂连接，后端抬升至可行走车体的顶部，与可行走车体的车架铰接，能够对其进行倾斜角度的调节；前输送体运行方向的前端位于拨禾机构的工作范围内。15.所述的后输送体在工作状态下与水平面的夹角为65~85度，最好为70度，在不影响输送效果的同时，减小设备运行方向上的长度，提高操纵灵活度，以适应较小的地块的收割需求。16.技术效果：本发明将限位机构、拨禾机构、掘取机构和两级输送机构均安装于升降机构上，可以实现工作部的整体抬升和下落，满足其工作和非工作状态的行走需求；所述的限位机构、拨禾机构、掘取机构和两级输送机构安装灵活，其自身均可以单独进行高度或角度上的调节，具有良好的工作适应性；所述的掘取机构整体结构竖向设置，提高设备的紧凑性，采用前后往复的入土切割形式，为切断菜根增加动力的同时，能够有效控制入土深度，完成整株收获，并且一进一退的工作方式，减少带土量；所述的拨禾机构和两级输送机构，构成了柔性捡拾装置，使茎叶类蔬菜在收获的过程中减少损伤。两级输送机构，实现蔬菜输送过程中的转运过渡，缩小了后输送体的倾斜角度，节省了设备的空间。附图说明17.图1为茎叶类蔬菜整株收获机的整体结构示意图；图2为图1的左侧示意视图；图3为图1的右侧示意视图；图4为限位机构剖视示意图；图5拨禾机构示意图；图6掘取机构示意图；图7前输送体示意图；图8后输送体示意图。具体实施方式18.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。所述附图是示意性的，并且它们的尺寸和/或比例可能不符合实际，因为它们仅被设计为以教学方式描述本发明。另外，为了使下面阐述的描述更加清楚和简洁，可以省略某些已知的和公知的构造性细节。在所有附图中重复使用的附图标记标识相同或相似的部分。可以使用的任何术语，例如“上”、ꢀ“下”、“前”、“后”、“右”、“左”等及其变体，应根据图1中提供的指导进行解释。19.如图1~3所示，一种茎叶类蔬菜整株收获机，包括可行走车体1、升降机构2以及安装于升降机构2上的限位机构3、拨禾机构4、掘取机构5和两级输送机构6。20.如图~3所示，所述的可行走车体1包括车架11、行走机构12、驾驶室13、输送机构14和卸料平台15。21.如图所示，行走机构12为履带行走机构，驾驶室13设置在可行走车体1的前部，卸料平台15位于可行走车体1后部，它们均为现有技术，对其原理不再详细叙述。22.所述的输送机构14包括输送皮带14-1、第一马达单元14-2和安装架14-3，所述输送皮带14-1由两个平行的转辊支撑，两个转辊的两端分别由轴承与安装架14-3转动连接，安装架14-3固定连接于车架11上。其中一个转辊的一端安装有第一齿轮14-4，所述第一齿轮14-4与第一马达单元14-2的动力输出轴上的第二齿轮14-5通过第一链条14-6传动。23.如图1~3所示，升降机构2包括支撑臂21和升降液压缸22，支撑臂21的一端与可行走车体1的车架11通过第一连接件23转动连接，并由安装于车架11上的升降液压缸22进行升降控制。24.升降液压缸22的缸体与可行走车体的车架11通过第二连接件铰接24，伸缩杆与支撑臂21通过第三连接件25铰接。25.如图1~4所示，限位机构3包括限位轮31、扶禾器32和能够进行高度调度的支腿33，所述限位轮31的中心安装有连接轴31-1，通过连接轴31-1和支腿33连接，所述连接轴31-1处安装扶禾器32。26.限位机构3设置两个，对称安装于升降机构2的支撑臂21的最前端两侧。所述的支腿33包括多边形套筒33-1、限位台33-2、调节杆33-3和多边形伸缩杆33-4；所述多边形套筒33-1与支撑臂21连接固定；所述的限位台33-2设置于多边形套筒33-1的顶端，调节杆33-3为螺纹杆，其穿过限位台33-2位于多边形套筒33-1内，且顶端安装手柄33-5。所述的多边形伸缩杆33-4为空心杆体，与调节杆33-3螺纹连接，且外部与多边形套筒33-1滑动配合安装，当通过手柄33-5转动调节杆33-3时，多边形伸缩杆33-4受到多边形套筒33-1周向上的限制，沿调节杆33-3进行适应性的上下移动，达到调节限位轮31高度的目的。27.如图1~3和图5所示，拨禾机构4包括第二马达单元41和拨辊42，所述的第二马达单元41减速传动拨辊42。28.所述的拨辊42包括若干个拨齿42-1、支撑杆42-2、辅助支撑件42-3和转轴42-4，所述的拨齿42-1沿拨辊42的中心线周向均布，拨齿42-1的两端分别通过支撑杆42-2与所述转轴42-4连接，相邻两拨齿42-1之间留有间隙，形成若干个具有一定夹角的空间，方便将蔬菜捡拾起来。所述转轴42-4与所述升降机构2的支撑臂21转动连接。所述拨辊42的长度方向安装有若干个圆环形辅助支撑件42-3，用于进一步支撑拨齿42-1，增加其强度。29.拨齿42-1由方管42-11和安装于方管外缘的柔性拨板42-12组成，所述的柔性拨板42-12，由橡胶材料制作而成，其厚度较薄且具有一定的弹性，更容易将茎叶蔬菜捡拾起来，且不损伤叶片，方管的设置增加了其强度。30.拨禾机构4的两侧设置有两个对称的板状连接件43，所述板状连接件43与升降机构的支撑臂21连接固定，所述拨辊42的转轴42-4通过轴承与板状连接件43转动连接，所述第二马达单元41固定安装于板状连接件43上，所述的第二马达单元41的动力输出轴上安装有第三齿轮44，拨辊42的转轴42-4上安装有第四齿轮45，两个齿轮之间通过第二链条46传动。31.如图1~3和图6所示，掘取机构5包括刀架51、刀具52和牵拉机构53。32.刀架51用于安装刀具52，所述刀架的中部设有轴51-1；刀具52安装于刀架51底部，用于对蔬菜根进行切割；牵拉机构53控制刀架51以轴51-1为支点带动刀具52前后摆动，实现对蔬菜根茎的掘取。33.具体的，牵拉机构53包括第三马达单元53-1、驱动轴53-2、牵拉臂53-3和偏心轮53-4；驱动轴53-2由轴承座54支承于升降机构上，驱动轴53-2上安装有第五齿轮53-5，第五齿轮53-5由安装于第三马达单元53-1的动力输出轴上的第六齿轮53-6通过第三链条53-7传动，驱动轴53-2的两端分别安装有偏心轮53-4，牵拉臂53-3一端与所述刀架51顶部铰接，另一端设有卡瓦53-31，卡瓦53-31与偏心轮53-4配合安装。当第三马达单元53-1运行，带动驱动轴53-2转动时，偏心轮53-4同时转动，进而推动牵拉臂53-3循环往复运动，使掘取机构进行掘取作业。34.刀架51为一个长方形框架结构，包括两个侧边51-1和一个顶边51-2，所述的两个侧边的中部对称开设有孔，该孔中安装有一轴51-3，轴51-3的两端通过第四连接件55与所述的升降机构进行连接，刀架51能够相对于该轴51-3转动。两个侧边51-1的底部沿其长度对称设有若干个第一安装孔51-4，用于安装刀具52。顶边51-2对称安装有两个第五连接件56，用于连接牵拉臂53-3。35.刀具52的两端设有刀柄52-1，所述刀柄52-1上设有与刀架51上的第一安装孔51-4适配的第二安装孔52-2，通过刀具52与刀架51的配合安装实现刀具52的高度调节，进而调节掘取深度。本实施例中，掘取深度控制在1~2厘米。36.所述掘取机构5的刀具52的摆动频率不小于拨禾机构4转动一圈所用时间的1/4~1/6。37.所述掘取机构5的刀具位于拨禾机构4的工作范围内。38.如图1~3和图7~8所示，两级输送机构6包括前输送体61和后输送体62，所述前输送体61和后输送体62均设置有柔性输送带。39.前输送体61的前端位于掘取机构的后方，前输送体的后端设置于后输送体62的前上方，前输送体61与升降机构的支撑臂连接，能够对其进行高度调节。后输送体62的前端与升降机构的支撑臂连接，后端抬升至可行走车体1的顶部，与可行走车体1的车架11铰接，能够对其进行倾斜角度的调节。前输送体61运行方向的前端位于拨禾机构4的工作范围内。40.前输送体61用于承接拨禾机构4输送过来的蔬菜，并传送至后输送体62上，再由后输送体62提升至可行走车体1的输送机构14，其柔性输送带的设置可以有效减轻对蔬菜的损伤。41.如图所示，所述的前输送体61包括第四马达单元61-1和第一柔性输送带61-2。42.所述的第一柔性输送带61-2包括第一支撑架61-201的两侧对称安装有两组齿轮，即第七齿轮61-202、第八齿轮61-203、第九齿轮61-204和第十齿轮61-205，其中第七齿轮61-202和第八齿轮61-203安装于第一长轴61-206的两端，第九齿轮61-204和第十齿轮61-205安装于第二长轴61-207的两端，第七齿轮61-202和第九齿轮61-204由第四链条61-211传动，第八齿轮61-203和第十齿轮61-205由第五链条61-212传动，所述的第一长轴61-206和第二长轴61-207分别由轴承转动安装于第一支撑架61-201上，第一长轴61-206的端部还安装有第十一齿轮61-208，所述的第一支撑架61-201上安装有第四马达单元61-210，第四马达单元61-210的动力输出轴上安装有第十二齿轮61-209，所述的第十二齿轮61-209和第十一齿轮61-208由第六链条61-213传动连接。所述的第四链条61-211和第五链条61-212上均匀设有安装孔，两链条之间间隔安装有第一横杆61-214，形成用于安装网格链传送带的骨架，并在骨架外部敷设网格链传送带（图中省略），实现蔬菜的柔性传输。所述第一支撑架61-201的两侧对称连接有两组吊杆，一组吊杆为方管61-301，另一组吊杆为第一螺纹杆61-302，所述的方管61-301和第一螺纹杆61-302分别通过第六连接件61-4和第七连接件61-5与升降机构的支撑臂连接，能够实现前输送体61上下位置的调节。43.如图所示，后输送体62的结构与前输送体62基本相同。后输送体62包括第五马达单元62-1和第一柔性输送带62-2。44.所述的第二柔性输送带62-2包括第二支撑架62-201的两侧对称安装有两组齿轮，即第十三齿轮62-202、第十四齿轮62-203、第十五齿轮62-204和第十六齿轮62-205，其中第十三齿轮62-202和第十四齿轮62-203安装于第三长轴62-206的两端，第十五齿轮62-204和第十六齿轮62-205安装于第四长轴62-207的两端，第十三齿轮62-202和第十五齿轮62-204由第七链条62-211传动，第十四齿轮62-203和第十六齿轮62-205由第八链条62-212传动，所述的第三长轴62-206和第四长轴62-207分别由轴承转动安装于第二支撑架62-201上，第三长轴62-206的端部还安装有第十七齿轮62-208，所述的第二支撑架62-201上安装有第五马达单元62-210，第五马达单元62-210的动力输出轴上安装有第十八齿轮62-209，所述的第十八齿轮62-209和第十七齿轮62-208由第九链条62-213传动连接。所述的第七链条62-211和第八链条62-212上均匀设有安装孔，两链条之间间隔安装有第二横杆62-214，形成用于安装网格链传送带的骨架，并在骨架外部敷设网格链传送带（图中省略），实现蔬菜的柔性传输。45.所述第二支撑架62-201的上部通过第八连接件62-4与车架11铰接，下部通过双向螺纹杆组件62-5与升降机构的支撑臂连接，即的第二支撑架62-201和支撑臂分别铰接有圆心相对的第二螺纹杆62-502，所述的第二螺纹杆62-502的螺纹反向设置，相对应的两个第二螺纹杆62-502螺纹杆外部连接有双向螺纹套管62-501，转动双向螺纹套管62-501，使第二螺纹杆62-502相向或反向移动，调节第二支撑架62-201与车架11之间的夹角，实现对后输送体62的倾斜角度的调节。所述的后输送体62在工作状态下与水平面的夹角为65~85度，最好为70度，在不影响输送效果的同时，减小设备运行方向上的长度，提高操纵灵活度，以适应较小的地块的收割需求。46.所述的后输送体62的网格链传送带的运行方向上，每间隔一定距离安装有挡片，防止蔬菜提升运输过程中掉落。47.以收获菠菜为例，茎叶类蔬菜整株收获机收获菠菜的方法为：启动升降液压缸22，将支撑臂放下，使限位机构3、拨禾机构4、掘取机构5和两级输送机构6贴近工作面；根据蔬菜生长状况以及工作面环境状况分别调节限位机构3、掘取机构5和前输送体61的高度，并调节后输送体62的倾斜角度，使限们机构着地，起到导向作用；调节掘取刀具的入土深度，使其在切断菜根的同时，不损伤茎叶，并且减少带土量；使前输送体61的高度能够有效承接拨禾机构4传送的蔬菜，并不影响其转动工作，同时能够将蔬菜顺利传输至后输送体62；使后输送体62能够接收到前输送体61传递的蔬菜，并使蔬菜有效落到输送机构14上；调节掘取机构5的运动频率和拨禾机构4的转动频率，使两者速度相适应，以使拨禾机构4能够将掘取机构5收割的蔬菜最大化的拾取，且保证最优的工作效率，避免拨禾机构4和掘取机构5工作频率不匹配，导致蔬菜拥塞或拨禾机构空转的情况发生，保证蔬菜品质的同时，提高工作效率。48.本说明书的目的仅是提出并限定根据本发明的用于茎叶类蔬菜的收割机的优选实施例的示例。因此，如本领域技术人员将能够理解的，在不背离所附权利要求所限定的保护范围的情况下，等效元件和细节的各种修改和组合是可能的。









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