CN101473727B - 一种双重振动深根作物挖掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业机械，具体涉及一种双重振动深根作物挖掘机，适用于深根茎中药材，以及作物根茬的挖掘。该挖掘机由牵引机架、犁刀、犁刀振动架支点轴、挖掘铲驱动马达、犁刀振动架、犁刀驱动马达、犁刀偏心振动调节机构、机架、限深轮调节机构、挖掘铲偏心振动调节机构、限深轮、挖掘铲振动吊杆、挖掘铲、挖掘铲支臂、刀臂连接板、挖掘铲振动支点轴、犁刀振动偏心轴装配结构及挖掘铲振动偏心轴结构装配组成。本发明采用双重振动实现作物根茎与根茬的挖掘，工作时两驱动马达转动使挖掘铲和犁刀产生往复振动，两侧犁刀切开土壤，作物根茎或根茬在挖掘铲的挖掘下从底部逐渐沿铲体上升，挖掘铲上部是珊条状，使土壤漏下，根茎或根茬从土壤中挖出。
Description
技术领域
本发明属于农业机械领域，具体涉及一种双重振动深根作物挖掘机。
背景技术
深根中药材主要的根茎生长长度超过犁底层，收获时需要将犁底层下坚硬土层中的深根茎挖出。因此开发研制深根挖掘减阻部件将成为实现深根中药材收获技术的核心和关键。
国外从20世纪40年代开始，如美国、西德、日本、法国、意大利等发达国家已研制出多种根茎类作物收获机械。如已实现对长根作物(萝卜、甜菜等)和短根作物(马铃薯、花生、大蒜、洋葱等)的机械化收获。但没有进行根茎深度大于40cm的中草药作物收获。
国内，从20世纪60年代开始引进国外根茎挖掘机械，早期主要用于花生、薯类等短根茎作物收获。对于黄(红)芪、黄岑、甘草等深根类中药材，其收获主要是依靠人工挖掘。从90年代开始进行深根茎中药材挖掘机械的研究，先后开发出适用于根茎小于40cm的机型有：山西省长治市农机试验站研制的4SD-280型振动式根茎收获机，黑龙江省水利科学研究院研制的4WZ-140型，甘肃省渭源县引进的4WG-120型等；以及适用于根茎大于40cm的机型有：吉林省白城市农机研究院研制的4GKJ-11型根块茎收获机，甘肃省渭源县农机推广站研制的4YW-160型根茎类药材挖掘机等。
上述机器都采用单振动，进行深土挖掘时，需要克服的阻力过大，消耗的功率也较大。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种双重振动深根作物挖掘机，通过挖掘铲和犁刀的双重振动降低了挖掘的阻力，从而降低了功耗，提高了劳动生产率。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种双重振动深根作物挖掘机，包括牵引机架、犁刀、犁刀振动架支点轴、挖掘铲驱动马达、犁刀振动架、犁刀驱动马达、犁刀偏心振动调节机构、机架、限深轮调节机构、挖掘铲偏心振动调节机构、限深轮、挖掘铲振动吊杆、挖掘铲、挖掘铲支臂、刀臂连接板及挖掘铲振动支点轴，所述的犁刀位于机架的前部，犁刀的底部为用于切土的刀尖，犁刀驱动马达通过犁刀偏心振动调节机构与犁刀振动架的一端连接，犁刀振动架的另一端与犁刀的上部相连，犁刀振动架与犁刀振动架支点轴铰接，犁刀振动架支点轴安装在机架上，挖掘铲驱动马达通过挖掘铲偏心振动调节机构与挖掘铲振动吊杆的一端连接，挖掘铲振动吊杆的另一端与挖掘铲后部相连，挖掘铲支臂的上端安装在机架，挖掘铲支臂的下端通过挖掘铲振动支点轴与挖掘铲前部连接，限深轮通过限深轮调节机构与机架连接。
犁刀驱动马达通过犁刀偏心振动调节机构与犁刀振动架连接，犁刀偏心振动调节机构的下部与犁刀振动偏心轴装配安装在一起，挖掘铲驱动马达通过挖掘铲偏心振动调节机构与左右两个挖掘铲振动吊杆连接，挖掘铲偏心振动调节机构的下部与挖掘铲振动偏心轴装配安装在一起。
犁刀、犁刀振动架、犁刀振动架支点轴和挖掘铲支臂及刀臂连接板构成四杆机构，调节犁刀偏心振动调节机构能改变四杆机构的初始连接状态，从而调节犁刀的振动方向，通过改变犁刀驱动马达的转速能改变犁刀振动的频率，更换不同偏心距的偏心套，能改变犁刀的振幅。
节挖掘铲偏心振动调节机构能改变挖掘铲的入土角，通过改变挖掘铲驱动马达的转速能改变挖掘铲的振动频率，更换不同偏心距的偏心套能改变挖掘铲的振幅。
本发明实现了挖掘铲和犁刀同时振动，减少了挖掘阻力，其结构简单，适用于深根茎中药材，如黄芪、防风、甘草等，以及作物根茬，如玉米、高粱等的挖掘作业。
附图说明
图1本发明双重振动深根作物挖掘机的主视图；
图2本发明双重振动深根作物挖掘机的俯视图；
图3犁刀振动偏心轴装配结构或挖掘铲振动偏心轴装配结构的示意图；
图4a、4b刀臂连接板的结构示意图；
图5犁刀偏心振动调节机构或挖掘铲偏心振动调节机构的示意图；
图6a、6b偏心套的结构示意图；
图7a、7b挖掘铲的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述。
如图1及图2所示，一种双重振动深根作物挖掘机，包括牵引机架1、犁刀2、犁刀振动架支点轴3、挖掘铲驱动马达4、犁刀振动架5、犁刀驱动马达6、犁刀偏心振动调节机构7、机架8、限深轮调节机构9、挖掘铲偏心振动调节机构10、限深轮11、挖掘铲振动吊杆12、挖掘铲13、挖掘铲支臂14、刀臂连接板15及挖掘铲振动支点轴16，所述的犁刀2位于机架8的前部，犁刀2的底部为用于切土的刀尖，犁刀驱动马达6通过犁刀偏心振动调节机构7与犁刀振动架5的一端连接，犁刀振动架5的另一端与犁刀2的上部相连，犁刀振动架5与犁刀振动架支点轴3铰接，犁刀振动架支点轴3安装在机架8上，挖掘铲驱动马达4通过挖掘铲偏心振动调节机构10与挖掘铲振动吊杆12的一端连接，挖掘铲振动吊杆12的另一端与挖掘铲13后部相连，挖掘铲支臂14的上端安装在机架8，挖掘铲支臂14的下端通过挖掘铲振动支点轴16与挖掘铲13前部连接，限深轮11通过限深轮调节机构9与机架8连接。
上述犁刀驱动马达6驱动犁刀振动架5，带动犁刀2以犁刀振动架支点轴3为中心进行近似垂直方向上的振动。上述挖掘铲驱动马达4驱动挖掘铲振动吊杆12，带动挖掘铲13振动，使挖掘铲13的铲尖做近似垂直方向的上下振动。
犁刀2的数量为两个且分别位于机架8前部的两侧，挖掘铲支臂14的数量也为两个且分别位于挖掘铲13的两侧，两个挖掘铲支臂14的上部安装在机架8上，两挖掘铲支臂14的中部通过左右两侧的刀臂连接板15与犁刀2的中部相连。。
犁刀驱动马达6通过犁刀偏心振动调节机构7与犁刀振动架5连接，犁刀偏心振动调节机构7的下部与犁刀振动偏心轴装配17安装在一起，挖掘铲驱动马达4通过挖掘铲偏心振动调节机构10与左右两个挖掘铲振动吊杆12连接，挖掘铲偏心振动调节机构10的下部与挖掘铲振动偏心轴装配18安装在一起。
犁刀2、犁刀振动架5、犁刀振动架支点轴3和挖掘铲支臂14及刀臂连接板15构成四杆机构，调节犁刀偏心振动调节机构7能改变四杆机构的初始连接状态，从而调节犁刀2的振动方向，通过改变犁刀驱动马达6的转速能改变犁刀2振动的频率，更换不同偏心距的偏心套34，能改变犁刀2的振幅。
调节挖掘铲偏心振动调节机构10能改变挖掘铲13的入土角，通过改变挖掘铲驱动马达4的转速能改变挖掘铲的振动频率，更换不同偏心距的偏心套34能改变挖掘铲13的振幅。
如图2及图3所示，犁刀振动偏心轴装配结构17和/或挖掘铲振动偏心轴装配结构18包括依次相连的左UCP带座轴承30、UCT带座轴承33及右UCP带座轴承36，左UCP带座轴承30的外侧设有开槽锥端紧定螺钉29，UCT带座轴承33外套设有偏心轴35，偏心轴35外设有将偏心轴35固定于UCT带座轴承33上的第一连接键32，外侧套设有偏心套34，偏心轴35，右UCP带座轴承36的末端通过连接键37及联轴器38，联轴器38分别与犁刀驱动马达6或挖掘铲驱动马达4连接。
如图4a及4b所示，刀臂连接板15由圆柱销19、紧定螺钉20、连接板夹板21和连接板侧板22组成，刀臂连接板15的前部通过圆柱销19和紧定螺钉20与犁刀2相连，刀臂连接板15的后部通过圆柱销19和紧定螺钉20与挖掘铲支臂14连接。
如图5及图6a、6b所示，犁刀偏心振动调节机构7和/或挖掘铲偏心振动调节机构10包括调节螺杆23、及依次套设于调节螺杆23上的调节螺母24、上垫板25、吊架横梁26、下垫板27及弹簧垫圈28。
如图7a及7b所示，所述挖掘铲13包括用于挖掘根茎或根茬的铲刀39及珊条板40。
本发明的工作过程如下：工作时机车牵引挖掘机前进，犁刀驱动马达6起动，驱动犁刀振动架5带动犁刀2以犁刀振动架支点轴3为中心进行近似垂直方向上的振动；与此同时挖掘铲驱动马达4起动，驱动底铲振动吊杆12带动底铲13振动，使铲尖做近似垂直方向的上下振动。这样，两侧的犁刀振动切土，作物根茎或根茬在挖掘铲的挖掘下从底部逐渐沿挖掘铲上升，当土壤升至上部珊条板时，多数碎土漏下，根茎或根茬继续上升，直至从土壤中挖出。
Claims (9)
1.一种双重振动深根作物挖掘机，包括牵引机架(1)、挖掘铲驱动马达(4)、犁刀振动架(5)、犁刀驱动马达(6)、机架(8)、限深轮调节机构(9)、挖掘铲偏心振动调节机构(10)、限深轮(11)、挖掘铲振动吊杆(12)、挖掘铲(13)、挖掘铲支臂(14)、刀臂连接板(15)及挖掘铲振动支点轴(16)；
挖掘铲驱动马达(4)通过挖掘铲偏心振动调节机构(10)与挖掘铲振动吊杆(12)的一端连接，挖掘铲振动吊杆(12)的另一端与挖掘铲(13)后部相连，挖掘铲支臂(14)的上端安装在机架(8)上，挖掘铲支臂(14)的下端通过挖掘铲振动支点轴(16)与挖掘铲(13)前部连接，限深轮(11)通过限深轮调节机构(9)与机架(8)连接；
其特征在于，还包括犁刀(2)、犁刀振动架支点轴(3)及犁刀偏心振动调节机构(7)；
所述的犁刀(2)位于机架(8)的前部，犁刀(2)的底部为用于切土的刀尖，犁刀驱动马达(6)通过犁刀偏心振动调节机构(7)与犁刀振动架(5)的一端连接，犁刀振动架(5)的另一端与犁刀(2)的上部相连，犁刀振动架(5)与犁刀振动架支点轴(3)铰接，犁刀振动架支点轴(3)安装在机架(8)上。
2.根据权利要求1所述的双重振动深根作物挖掘机，其特征在于：犁刀(2)的数量为两个且分别位于机架(8)前部的两侧，挖掘铲支臂(14)的数量也为两个且分别位于挖掘铲(13)的两侧，两个挖掘铲支臂(14)的上部安装在机架(8)上，两挖掘铲支臂(14)的中部通过左右两侧的刀臂连接板(15)与犁刀(2)的中部相连。
3.根据权利要求1所述的双重振动深根作物挖掘机，其特征在于：犁刀驱动马达(6)通过犁刀偏心振动调节机构(7)与犁刀振动架(5)连接，犁刀偏心振动调节机构(7)的下部与犁刀振动偏心轴装配结构(17)安装在一起，挖掘铲驱动马达(4)通过挖掘铲偏心振动调节机构(10)与左右两个挖掘铲振动吊杆(12)连接，挖掘铲偏心振动调节机构(10)的下部与挖掘铲振动偏心轴装配结构(18)安装在一起。
4.根据权利要求2或3所述的双重振动深根作物挖掘机，其特征在于：犁刀振动偏心轴装配结构(17)和/或挖掘铲振动偏心轴装配结构(18)包括依次相连的左UCP带座轴承(30)、UCT带座轴承(33)及右UCP带座轴承(36)，左UCP带座轴承(30)的外侧设有开槽锥端紧定螺钉(29)，UCT带座轴承(33)外套设有偏心轴(35)，偏心轴(35)外设有将偏心轴(35)固定于UCT带座轴承(33)上的第一连接键(32)，外侧套设有偏心套(34)，偏心轴(35)，右UCP带座轴承(36)的末端通过第二连接键(37)及联轴器(38)，联轴器(38)分别与犁刀驱动马达(6)或挖掘铲驱动马达(4)连接。
5.根据权利要求3所述的双重振动深根作物挖掘机，其特征在于：犁刀偏心振动调节机构(7)和/或挖掘铲偏心振动调节机构(10)包括调节螺杆(23)、及依次套设于调节螺杆(23)上的调节螺母(24)、上垫板(25)、吊架横梁(26)、下垫板(27)及弹簧垫圈(28)。
6.根据权利要求2所述的双重振动深根作物挖掘机，其特征在于：刀臂连接板(15)由圆柱销(19)、紧定螺钉(20)、连接板夹板(21)和连接板侧板(22)组成，刀臂连接板(15)的前部通过圆柱销(19)和紧定螺钉(20)与犁刀(2)相连，刀臂连接板(15)的后部通过圆柱销(19)和紧定螺钉(20)与挖掘铲支臂(14)连接。
7.根据权利要求1所述的双重振动深根作物挖掘机，其特征在于：所述挖掘铲(13)包括用于挖掘根茎或根茬的铲刀(39)及栅条板(40)。
8.根据权利要求2或3所述的双重振动深根作物挖掘机，其特征在于：犁刀(2)、犁刀振动架(5)、犁刀振动架支点轴(3)和挖掘铲支臂(14)及刀臂连接板(15)构成四杆机构，调节犁刀偏心振动调节机构(7)能改变四杆机构的初始连接状态，从而调节犁刀(2)的振动方向，通过改变犁刀驱动马达(6)的转速能改变犁刀(2)振动的频率，更换不同偏心距的偏心套(34)，能改变犁刀(2)的振幅。
9.根据权利要求2或3所述的双重振动深根作物挖掘机，其特征在于：调节挖掘铲偏心振动调节机构(10)能改变挖掘铲(13)的入土角，通过改变挖掘铲驱动马达(4)的转速能改变挖掘铲的振动频率，更换不同偏心距的偏心套(34)能改变挖掘铲(13)的振幅。
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