CN102893755A - 一种便携式单人红花采收机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式单人红花采收机，包括用于将湿红花的花丝自花丝根部切割下来的切割采收机构，以及与所述切割采收机构配合连接、且用于利用负压输送并收集所得花丝的气力输送机构。本发明所述便携式单人红花采收机，可以克服现有技术中易对人体造成伤害、采收效果差和采收效率低等缺陷，以实现不会对人体造成伤害、采收效果好和采收效率高的优点。

Description

一种便携式单人红花采收机

技术领域

本发明涉及红花花丝采收设备技术领域，具体地，涉及一种便携式单人红花采收机。

背景技术

红花（Carthamus tinctorius），又称草红花，属双子叶植物纲、菊科。干燥的管状花，长约1.5厘米，橙红色，花管狭细，先端5裂，裂片狭线形，长5～7毫米，雄蕊5枚，花药黄色，联合成管，高出裂片之外，其中央有柱头露出。具特异香气，味微苦。以花片长、色鲜红、质柔软者为佳。原产埃及，在欧洲、美洲、澳大利亚和中国等许多地方都有栽培。有活血通经、祛淤止痛的作用。种子含油量高于大豆，其中亚油酸含量高达84%，有降血脂和血清胆固醇，防止动脉粥样硬化的作用，居食用油之冠。

红花种植密度大，植株高度参差不齐，花期时间不统一，一般一年分2-3次采收，且不能伤及果实，所以目前红花的采收主要是以人工徒手采收为主，并以采收湿花丝为主，干花丝为辅，又由于红花长有尖刺，手工劳作容易扎破手掌，并容易产生过敏反应，红花采收费时、费力、效率极低。目前，针对红花花丝收获机械化作业的相关研究，主要有以下两种方式：

第一种是以干燥的红花花丝为对象，利用负压风机的气吸吸力进行采收。例如：NIMBKAR农业研究所（印度）设计的蓄电池驱动负压风机的单人背负式采收器，以及人力推车上安装汽油发动机驱动负压风机供能的多人红花采收器；Siavash Azimi（伊朗）也设计了一种利用发动机带动负压风机的单人采收装置；新疆裕民县农机局推广站也研究出一种背负式的红花采收装置。由于红花干燥时花丝易与花萼等黏贴在一起，采收效果不理想且受采收原理影响效率较低。

另外一种是采用机械装置将花丝切割下来的机械式采收器，周瑛在专利（申请）号为“99253283.3”的专利（申请）中，提出了一种模拟人工抓取动作的机械式电动红花收花器。该收花器采用电池驱动皮带，皮带带动抓花扇及刀片将红花采收下来，并随着旋转进入输花管道，由于与机械磨损较多，红花花丝受损严重，质量将下降。截止目前，无论气吸式还是机械式均在试验阶段，均未见相关的装置推广使用记录或报道。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下缺陷：

⑴易对人体造成伤害：人工徒手采收时，以采收湿花丝为主、干花丝为辅，由于红花长有尖刺，手工劳作容易扎破手掌，并容易产生过敏反应；

⑵采收效果差：利用负压风机的气吸吸力进行采收时，红花干燥时花丝易与花萼等黏贴在一起，采收效果不理想；采用机械式采收器进行采收时，机械磨损较多，红花花丝受损严重，质量将下降； 

⑶采收效率低：人工徒手采收时，费时又费力，效率极低；利用负压风机的气吸吸力进行采收时，红花干燥时花丝易与花萼等黏贴在一起，采收效率低。 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种便携式单人红花采收机，以实现不会对人体造成伤害、采收效果好和采收效率高的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种便携式单人红花采收机，包括用于将湿红花的花丝自花丝根部切割下来的切割采收机构，以及与所述切割采收机构配合连接、且用于利用负压输送并收集所得花丝的气力输送机构。

进一步地，所述切割采收机构，包括与所述气力输送机构配合设置的割刀，以及与所述割刀配合安装、且用于为所述割刀提供动力的割刀动力组件。

进一步地，所述割刀动力组件，包括割刀动力源壳体，设置在所述割刀动力源壳体外壁上的割刀电源开关，以及依次配合设置在所述割刀动力源壳体内部的割刀电源、割刀电动马达和传动部件；

所述割刀电源，分别通过导线与割刀电源开关和割刀电动马达连接；所述割刀电动马达，还通过导线与割刀电源开关连接；所述割刀轴向设置在所述割刀动力源壳体靠近所述传动部件的一端、且穿过割刀动力源壳体与传动部分配合连接。

进一步地，所述割刀电源，包括第一蓄电池；在所述割刀动力源壳体靠近第一蓄电池的一端，设有通过导线与所述第一蓄电池连接、且用作充电接口的割刀电源接口；和/或，所述传动部分，包括传动齿轮，所述传动齿轮与割刀电动马达的输出轴齿轮啮合式连接。

进一步地，所述气力输送机构，包括与所述切割采收机构中的割刀相匹配、且罩在所述割刀背部的负压风罩，与所述负压风罩的输出口连通、且用于利用负压输送所得花丝的负压管道，以及与所述负压管道连通、且用于收纳所得花丝并为负压管道提供负压动力的收集箱；

所述收集箱，包括收集箱壳体，设在所述收集箱壳体内部的红花收集滤袋和负压动力组件；所述负压管道穿过收集箱壳体与红花收集滤袋的输入口固定连接。

进一步地，所述负压动力组件，包括依次配合设置在所述收集箱壳体内部的负压风机电源、负压风机马达和负压风机，以及设置在所述收集箱壳体外壁上的负压风机电源开关；

所述负压风机电源，分别通过导线与负压风机马达和负压风机电源开关连接；所述负压风机马达，还通过导线与负压风机电源开关连接；所述负压风机马达的输出轴与负压风机的控制端配合连接；

在所述收集箱壳体上气压风机的下方，开设有排气口；所述负压风机的气流输入口面向所述负压管道设置，负压风机的气流输出口通过所述排气口将吸入的气体排出。

进一步地，所述负压风机电源，包括第二蓄电池；在所述收集箱壳体靠近第二蓄电池的一端，设有通过导线与所述第二蓄电池连接、且用于通过持续电源线向第一蓄电池充电的持续电源输出口。

进一步地，所述收集箱，还包括开设在所述收集箱壳体的顶壁、且用于取出所述红花收集滤袋的滤袋取出口，以及与所述滤袋取出口匹配的顶盖；和/或，

所述收集箱，还包括对称地设在所述收集箱壳体上、且用于栓系便携肩带或便携腰带的一对栓系孔，以及栓系在所述一对栓系孔上、且用于单人携带的便携式肩带或便携式腰带。

进一步地，所述割刀，包括左右往复式割刀；与所述左右往复式割刀相匹配，所述负压风罩未完全罩住左右往复式割刀，负压风罩的横截面为竖直设置的第一扇形结构，所述第一扇形结构的扇形边位于相应传动齿轮的上侧；

和/或，

所述割刀，包括前后往复式割刀；与所述前后往复式割刀相匹配，所述负压风罩完全罩住前后往复式割刀，负压风罩的横截面为水平设置的第二扇形结构，所述第二扇形结构的扇形边位于相应传动齿轮的左侧；

和/或，

所述割刀，包括旋转式割刀；与所述旋转式割刀相匹配，所述负压风罩未完全罩住旋转式割刀，负压风罩的横截面为竖直设置的第三扇形结构，所述第三扇形结构的扇形边位于相应传动齿轮的上侧，且所述第三扇形结构的弧长大于第一扇形结构的弧长。

进一步地，所述左右往复式割刀，包括配合设置的定刀座和T字形动刀座，竖直设置在所述T字形动刀座水平臂上的动刀片，以及竖直设置在所述定刀座上、且分布于所述动刀片两侧的一对定刀片；所述T字形动刀座的竖直臂，转动式安装在所述传动齿轮竖直直径的上端；所述T字形动刀座随传动齿轮转动时，动刀片能够左右往复运动靠近一对定刀片中的一个定刀片，实现切割；

和/或，

所述前后往复式割刀，包括配合设置的定刀座和倒T字形动刀座，水平设置在所述倒T字形动刀座水平臂上的动刀片，以及水平设置在所述定刀座上、且分布于所述动刀片两侧的一对定刀片；所述倒T字形动刀座的水平臂，转动式安装在所述传动齿轮水平直径的右端；所述倒T字形动刀座随传动齿轮转动时，动刀片能够上下往复运动靠近一对定刀片中的一个定刀片，实现切割；

和/或，

所述旋转式割刀，包括安装在所述传动齿轮轴端上的一组刀片，所述一组刀片随传动齿轮旋转式运动，实现切割。

本发明各实施例的便携式单人红花采收机，由于包括用于将湿红花的花丝自花丝根部切割下来的切割采收机构，以及与切割采收机构配合连接、且用于利用负压输送并收集所得花丝的气力输送机构；可以由单人使用，通过切割采收机构采收湿红花的花丝；从而可以克服现有技术中易对人体造成伤害、采收效果差和采收效率低的缺陷，以实现不会对人体造成伤害、采收效果好和采收效率高的优点。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1a为便携式单人红花采收机的结构示意图；

图1b为红花花丝切割部位示意图；

图1c为图1b中A部的局部放大示意图；

图1d为电源充电器的外部结构示意图；

图1e为电源线的外部结构示意图；

图2a和图2b为包含左右往复式割刀和相应负压风罩的切割采收机构的结构示意图； 

图2c和图2d为左右往复式割刀和传动齿轮的结构示意图；

图3a和图3b为包含前后往复式割刀和相应负压风罩的切割采收机构的结构示意图；

图3c和图3d为前后往复式割刀和传动齿轮的结构示意图；

图4a和图4b为包含旋转式割刀和相应负压风罩的切割采收机构的结构示意图； 

图4c和图4d为旋转式割刀和传动齿轮的结构示意图；

图5a和图5b为图2a-图2d、以及图3a-图3d中传动齿轮与电动马达的安装结构示意图。

结合附图1a-图1e，本发明实施例中附图标记如下：

1-割刀动力源壳体；2-割刀电源；3-割刀电动马达；4-传动部件；5-割刀；6-负压风罩；7-负压管道；8-割刀电源开关；9-割刀电源接口；10-收集箱壳体；11-负压风机；12-负压风机马达；13-负压风机电源开关；14-负压风机电源；15-持续电源输出口；16-便携肩带或便携式腰带；17-滤袋取出口；18-红花收集滤袋；19-持续电源线；20-电源充电器。

结合附图2a-图2d，本发明实施例中附图标记如下：

1-传动齿轮；2-定刀座（定刀座上设有2个定刀片）；3-动刀片。

结合附图3a-图3d，本发明实施例中附图标记如下：

1-传动齿轮；2-定刀片（2）；3-动刀片。

结合附图4a-图4d，本发明实施例中附图标记如下：

1-传动齿轮；2-刀片（1组）。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有红花花丝人工收获费时、费力、低效的现状以及现有研究的不足，根据本发明实施例，如图1a-图4d所示，提供了一种便携式单人红花采收机；该便携式单人红花采收机，主要是针对湿红花花丝进行采收，能够将花丝切割下并利用气吸吸力将红花收集起来。

参见图1a-图1e，本实施例的便携式单人红花采收机，包括用于将湿红花的花丝自花丝根部切割下来的切割采收机构，以及与切割采收机构配合连接、且用于利用负压输送并收集所得花丝的气力输送机构。

其中，上述切割采收机构，包括与气力输送机构配合设置的割刀（如割刀5），以及与割刀配合安装、且用于为割刀提供动力的割刀动力组件。该割刀动力组件，包括割刀动力源壳体1，设置在割刀动力源壳体1外壁上的割刀电源开关8，以及依次配合设置在割刀动力源壳体1内部的割刀电源2、割刀电动马达3和传动部件4；割刀电源2，分别通过导线与割刀电源开关8和割刀电动马达3连接；割刀电动马达3，还通过导线与割刀电源开关8连接；割刀轴向设置在割刀动力源壳体1靠近传动部件4的一端、且穿过割刀动力源壳体1与传动部分配合连接。该割刀电源2，包括第一蓄电池，与该蓄电池相配套，还设有电源充电器20和电源线19；在割刀动力源壳体1靠近第一蓄电池的一端，设有通过导线与第一蓄电池连接、且用作充电接口的割刀电源接口9；和/或，传动部分，包括传动齿轮，传动齿轮与割刀电动马达3的输出轴齿轮啮合式连接。

上述气力输送机构，包括与切割采收机构中的割刀相匹配、且罩在割刀背部的负压风罩6，与负压风罩6的输出口连通、且用于利用负压输送所得花丝的负压管道7，以及与负压管道7连通、且用于收纳所得花丝并为负压管道7提供负压动力的收集箱；收集箱，包括收集箱壳体10，设在收集箱壳体10内部的红花收集滤袋18和负压动力组件；负压管道7穿过收集箱壳体10与红花收集滤袋18的输入口固定连接。该负压动力组件，包括依次配合设置在收集箱壳体10内部的负压风机11电源、负压风机马达12和负压风机11，以及设置在收集箱壳体10外壁上的负压风机电源开关13；负压风机11电源，分别通过导线与负压风机马达12和负压风机电源开关13连接；负压风机马达12，还通过导线与负压风机电源开关13连接；负压风机马达12的输出轴与负压风机11的控制端配合连接；在收集箱壳体10上气压风机的下方，开设有排气口；负压风机11的气流输入口面向负压管道7设置，负压风机11的气流输出口通过排气口将吸入的气体排出。该负压风机11电源，包括第二蓄电池，第二蓄电池可以与第一蓄电池的电源线和电源充电器20匹配使用；在收集箱壳体10靠近第二蓄电池的一端，设有通过导线与第二蓄电池连接、且用于通过持续电源线19向第一蓄电池充电的持续电源输出口15。

具体实施时，该收集箱，还包括开设在收集箱壳体10的顶壁、且用于取出红花收集滤袋18的滤袋取出口17，以及与滤袋取出口17匹配的顶盖；和/或，该收集箱，还包括对称地设在收集箱壳体10上、且用于栓系便携肩带或便携腰带的一对栓系孔，以及栓系在一对栓系孔上、且用于单人携带的便携式肩带或便携式腰带16。

参见图2a-图2d，上述割刀，可以是左右往复式割刀；与左右往复式割刀相匹配，负压风罩6未完全罩住左右往复式割刀，负压风罩6的横截面为竖直设置的第一扇形结构，第一扇形结构的扇形边位于相应传动齿轮（如传动齿轮1）的上侧。该左右往复式割刀，包括配合设置的定刀座（如定刀座2）和T字形动刀座，竖直设置在T字形动刀座水平臂上的动刀片（如动刀片3），以及竖直设置在定刀座上、且分布于动刀片两侧的一对定刀片；T字形动刀座的竖直臂，转动式安装在传动齿轮竖直直径的上端；T字形动刀座随传动齿轮转动时，动刀片能够左右往复运动靠近一对定刀片中的一个定刀片，实现切割。

参见图3a-图3d，上述割刀，还可以是前后往复式割刀；与前后往复式割刀相匹配，负压风罩6完全罩住前后往复式割刀，负压风罩6的横截面为水平设置的第二扇形结构，第二扇形结构的扇形边位于相应传动齿轮（如传动齿轮1）的左侧。该前后往复式割刀，包括配合设置的定刀座和倒T字形动刀座，水平设置在倒T字形动刀座水平臂上的动刀片（如动刀片3），以及水平设置在定刀座上、且分布于动刀片两侧的一对定刀片（如一个定刀片2）；倒T字形动刀座的水平臂，转动式安装在传动齿轮水平直径的右端；倒T字形动刀座随传动齿轮转动时，动刀片能够上下往复运动靠近一对定刀片中的一个定刀片，实现切割。

参见图4a-图4d，上述割刀，也可以是旋转式割刀；与旋转式割刀相匹配，负压风罩6未完全罩住旋转式割刀，负压风罩6的横截面为竖直设置的第三扇形结构，第三扇形结构的扇形边位于相应传动齿轮（如传动齿轮1）的上侧，且第三扇形结构的弧长大于第一扇形结构的弧长。该旋转式割刀，包括安装在传动齿轮轴端上的一组刀片（如一个刀片2），一组刀片随传动齿轮旋转式运动，实现切割。旋转式割刀与传动齿轮配合连接时，不需要有振幅，只要旋转就行。

上述实施例的便携式单人红花采收机，是以第一蓄电池和第二蓄电池作为驱动力。参见图1a-图1e，工作时，首先打开负压风机电源开关13，启动负压风机11，然后打开割刀电源开关8，启动割刀电动马达3，带动传动部件4，驱动割刀；然后手持该便携式单人红花采收机，将割刀对准采摘位置（如切割位置A）进行切割，切割后的花丝在负压风机11提供的负压吸力作用下，汇集在负压风罩6下，并沿着负压风道进入红花收集滤袋18；在收集一定量后，先关掉割刀电源开关8，再关闭负压风机电源开关13，打开滤袋取出口17，将红花收集滤袋18中的红花取出，完成采摘过程。如果在采摘过程中该便携式单人红花采收机的电源电压不足，可以通过持续电源线19，分别连接持续电源输出口15和割刀电源接口9，利用负压风机11电源给割刀电源2充电。使用完毕后，可以通过电源充电器20对两个电源（即割刀电源2和负压风机11电源）进行充电。

与现有技术相比，本发明上述各实施例的便携式单人红花采收机，通过切割采收机构对湿红花进行切割，免去了人工徒手采收时容易扎破手掌和/或产生过敏反应等痛苦；利用负压，通过气力输送机构输送并手机切割下来的湿花丝，免去了干花丝易与花萼等黏贴在一起、和/或机械磨损使干花丝受损等缺陷；采用第一蓄电池和第二蓄电池作为驱动力，在人为对相应控制开关的操控下，通过切割采收机构和气力输送机构的机械作业，不仅省时省力，免去了人工徒手采收的劳动量和对人体的损害；而且提高了红花采收效率和采收质量。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式单人红花采收机，其特征在于，包括用于将湿红花的花丝自花丝根部切割下来的切割采收机构，以及与所述切割采收机构配合连接、且用于利用负压输送并收集所得花丝的气力输送机构。

2.根据权利要求1所述的便携式单人红花采收机，其特征在于，所述切割采收机构，包括与所述气力输送机构配合设置的割刀，以及与所述割刀配合安装、且用于为所述割刀提供动力的割刀动力组件。

3.根据权利要求2所述的便携式单人红花采收机，其特征在于，所述割刀动力组件，包括割刀动力源壳体，设置在所述割刀动力源壳体外壁上的割刀电源开关，以及依次配合设置在所述割刀动力源壳体内部的割刀电源、割刀电动马达和传动部件；

所述割刀电源，分别通过导线与割刀电源开关和割刀电动马达连接；所述割刀电动马达，还通过导线与割刀电源开关连接；所述割刀轴向设置在所述割刀动力源壳体靠近所述传动部件的一端、且穿过割刀动力源壳体与传动部分配合连接。

4.根据权利要求3所述的便携式单人红花采收机，其特征在于，所述割刀电源，包括第一蓄电池；在所述割刀动力源壳体靠近第一蓄电池的一端，设有通过导线与所述第一蓄电池连接、且用作充电接口的割刀电源接口；和/或，所述传动部分，包括传动齿轮，所述传动齿轮与割刀电动马达的输出轴齿轮啮合式连接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的便携式单人红花采收机，其特征在于，所述气力输送机构，包括与所述切割采收机构中的割刀相匹配、且罩在所述割刀背部的负压风罩，与所述负压风罩的输出口连通、且用于利用负压输送所得花丝的负压管道，以及与所述负压管道连通、且用于收纳所得花丝并为负压管道提供负压动力的收集箱；

所述收集箱，包括收集箱壳体，设在所述收集箱壳体内部的红花收集滤袋和负压动力组件；所述负压管道穿过收集箱壳体与红花收集滤袋的输入口固定连接。

6.根据权利要求5所述的便携式单人红花采收机，其特征在于，所述负压动力组件，包括依次配合设置在所述收集箱壳体内部的负压风机电源、负压风机马达和负压风机，以及设置在所述收集箱壳体外壁上的负压风机电源开关；

所述负压风机电源，分别通过导线与负压风机马达和负压风机电源开关连接；所述负压风机马达，还通过导线与负压风机电源开关连接；所述负压风机马达的输出轴与负压风机的控制端配合连接；

在所述收集箱壳体上气压风机的下方，开设有排气口；所述负压风机的气流输入口面向所述负压管道设置，负压风机的气流输出口通过所述排气口将吸入的气体排出。

7.根据权利要求6所述的便携式单人红花采收机，其特征在于，所述负压风机电源，包括第二蓄电池；在所述收集箱壳体靠近第二蓄电池的一端，设有通过导线与所述第二蓄电池连接、且用于通过持续电源线向第一蓄电池充电的持续电源输出口。

8.根据权利要求5所述的便携式单人红花采收机，其特征在于，所述收集箱，还包括开设在所述收集箱壳体的顶壁、且用于取出所述红花收集滤袋的滤袋取出口，以及与所述滤袋取出口匹配的顶盖；和/或，

所述收集箱，还包括对称地设在所述收集箱壳体上、且用于栓系便携肩带或便携腰带的一对栓系孔，以及栓系在所述一对栓系孔上、且用于单人携带的便携式肩带或便携式腰带。

9.根据权利要求5所述的便携式单人红花采收机，其特征在于，所述割刀，包括左右往复式割刀；与所述左右往复式割刀相匹配，所述负压风罩未完全罩住左右往复式割刀，负压风罩的横截面为竖直设置的第一扇形结构，所述第一扇形结构的扇形边位于相应传动齿轮的上侧；

和/或，

所述割刀，包括前后往复式割刀；与所述前后往复式割刀相匹配，所述负压风罩完全罩住前后往复式割刀，负压风罩的横截面为水平设置的第二扇形结构，所述第二扇形结构的扇形边位于相应传动齿轮的左侧；

和/或，

所述割刀，包括旋转式割刀；与所述旋转式割刀相匹配，所述负压风罩未完全罩住旋转式割刀，负压风罩的横截面为竖直设置的第三扇形结构，所述第三扇形结构的扇形边位于相应传动齿轮的上侧，且所述第三扇形结构的弧长大于第一扇形结构的弧长。

10.根据权利要求9所述的便携式单人红花采收机，其特征在于，所述左右往复式割刀，包括配合设置的定刀座和T字形动刀座，竖直设置在所述T字形动刀座水平臂上的动刀片，以及竖直设置在所述定刀座上、且分布于所述动刀片两侧的一对定刀片；所述T字形动刀座的竖直臂，转动式安装在所述传动齿轮竖直直径的上端；所述T字形动刀座随传动齿轮转动时，动刀片能够左右往复运动靠近一对定刀片中的一个定刀片，实现切割；

和/或，

所述前后往复式割刀，包括配合设置的定刀座和倒T字形动刀座，水平设置在所述倒T字形动刀座水平臂上的动刀片，以及水平设置在所述定刀座上、且分布于所述动刀片两侧的一对定刀片；所述倒T字形动刀座的水平臂，转动式安装在所述传动齿轮水平直径的右端；所述倒T字形动刀座随传动齿轮转动时，动刀片能够上下往复运动靠近一对定刀片中的一个定刀片，实现切割；

和/或，

所述旋转式割刀，包括安装在所述传动齿轮轴端上的一组刀片，所述一组刀片随传动齿轮旋转式运动，实现切割。

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