CN103875346B - 一种半夏收获机及收获方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种半夏收获机及收获方法。该半夏收获机包括机架、动力装置、传动装置、输送装置、筛选装置、集料箱、挖掘铲和旋耕耙轴，半夏依次通过挖掘铲、输送装置和筛选装置，实现了半夏的三重筛选，采用两个变速器，分别实现旋耕耙轴和搅拌轴转速的改变，传动装置为链传动，旋耕耙轴、输送装置和搅拌轴的运转动力都来自同一个动力源，免除了多个动力源带来的不便。本发明结构紧凑、简单，便于移动，半夏的收获效率和精度高。

Description

一种半夏收获机及收获方法

技术领域

本发明属于收获机的技术领域，尤其涉及一种半夏收获机及收获方法。

背景技术

半夏作为一种经济性药用植物，由于其繁殖力强和耐贫瘠，人工种植半夏有良好的经济效益和广阔的市场前景，日益受到人们的关注，逐步形成了规模化产业，如山西运城地区，半夏种植面积逐年扩大，成为当地重要的经济作物和出口创汇产品。目前国内外的半夏收获机大都借鉴相似机来设计，相似机主要包括马铃薯、花生、大蒜、甜菜等作物收获机，但此类机都不适合半夏收获的要求，一方面，挖掘深度较大，而且采用对行收获，与半夏的种植密度不相适应；另一方面，分离机构适应的块茎尺寸较大，不适合半夏块茎的分离，因此，需要针对半夏的种植和作物特性设计专用的半夏收获机。

但目前存在的半夏收获机体积过大、收获精度较低、耗能较大、收货时间过长，收货过程中旋耕耙轴转速不能改变，在筛选过程中因茎叶、沙土过多时堵住筛选孔，从而导致机器工作效率极低而基本丧失工作能力，耗能大，收获效率不高，因此研制节能高效的半夏收获机迫在眉睫。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足而提供一种半夏收获机及收获方法，机构尺寸小，筛分装置的分离效率高，半夏收获效果好，又能实现动力源的减少而降低能耗。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种半夏收获机，包括机架、动力装置、传动装置、输送装置、筛分装置、集料箱、挖掘铲和旋耕耙轴，动力装置为拖拉机的输出轴，输出轴一端通过轴承固定于机架上，其特征在于，所述传动装置包括安装在输出轴上的第一链轮，第一链轮与安装在第一机架支撑轴上的第二链轮通过链条连接，第三链轮安装于机架第一支撑轴上与第二链轮相邻设置，第一机架支撑轴两端分别安装有第一变速器和第二变速器，第四链轮安装在第一变速器的输出轴上，第五链轮安装在第二变速器的输出轴上，两个变速器的输出轴均通过轴承固定在机架上；

第五链轮与安装于旋耕耙轴上的第七链轮通过链条连接，旋耕耙轴两端通过轴承固定于机架上，旋耕耙轴外圆周上均布旋耕耙齿，旋耕耙轴两端还连接有挖掘铲；第三链轮与安装于第二机架支撑轴上的第六链轮通过链条连接，第二机架支撑轴上还安装有第八链轮，第二机架支撑轴两端通过轴承固定于机架上；第八链轮与安装于第一齿轮轴上的第九链轮通过链条连接，第一齿轮轴两端通过轴承固定于机架上；第四链轮与第十链轮之间通过链条连接，第十链轮安装于蜗杆一端，蜗杆一端通过轴承固定于机架上；

所述输送装置包括分别安装于第一齿轮轴和第二齿轮轴上的齿轮及与齿轮啮合的输送链条，第二齿轮轴两端通过轴承固定于机架上；所述筛分装置包括固定于机架上的接收器、输送管和搅拌轴，输送管与接收器底部相连，搅拌轴安装于接收器内部，搅拌轴下端安装有涡轮，涡轮与所述蜗杆相啮合。

按上述方案，所述接收器上部为顶端开口的矩形箱体，矩形箱体下部与四面锥体上部焊接连接，四面锥体下部与圆柱筒体上部焊接连接。

按上述方案，所述输送管为折弯管，输送管上部斜管与下部斜管成45°～60°角设置，上部斜管下端与下部斜管上端通过竖直管相连；上部斜管上端面的中心位置开有圆孔与接收器的圆柱筒体下部焊接连接。

按上述方案，所述搅拌轴为圆柱体，安装于接收器的圆柱筒体内，搅拌轴的上端低于圆柱筒体的上平面，搅拌轴位于圆柱筒体内的部分从上到下依次设置十根搅拌杆，每两根搅拌杆位于同一个平面成180°角设置，空间中的十根搅拌杆，从上往下看每两根成36°角设置；搅拌轴下端穿过输送管道上部斜管，从上部斜管下端面伸出，所述涡轮安装于搅拌轴下端的伸出部分，搅拌轴的伸出端通过轴承固定于机架上。

按上述方案，所述挖掘铲由底板、两侧板和背板组成，挖掘铲向下倾斜设置，两侧板与所述旋耕机耙轴固定连接，底板位于旋耕机耙齿下方，底板上开有数个通孔，背板向后倾斜设置。

按上述方案，所述输送链条的每节链板均开有通孔与所述齿轮轮齿相啮合，每节链板上端面并设置有一个挡板。

按上述方案，所述输送管的上部斜管和下部斜管的底端面均开有数个分离孔。

按上述方案，所述机架底端与地面平行的两侧对称安装有车轮。

一种半夏收获机的收获方法，其特征在于：在拖拉机头的带动下，机架上安装的车轮向前运转，采用拖拉机的输出轴为动力源，第一链轮通过链条带动第二链轮旋转，第二链轮带动第一机架支撑轴旋转，进而带动第三链轮旋转，第三链轮通过链条带动第六链轮旋转，第六链轮带动第二机架支撑轴旋转，进而带动第八链轮旋转，第八链轮通过链条带动第九链轮旋转，第九链轮带动第一齿轮轴旋转，第一齿轮轴通过相啮合的输送链条带动第二齿轮旋转，进而带动第二齿轮轴旋转，第四链轮通过链条带动第十链轮旋转，进而带动蜗杆旋转，与蜗杆相啮合的蜗轮带动搅拌轴旋转，第一变速器和第二变速器分别带动第四链轮及第五链轮旋转，第五链轮通过链条带动第七链轮旋转，第七链轮带动旋耕耙轴旋转，旋耕耙齿将土壤打散，挖掘铲进行铲土作业，混有沙土、茎叶的半夏在挖掘铲上堆积，并通过底板上开设的通孔对半夏进行初步筛选，当半夏堆积到超过背板高度时掉落在输送链条上，输送过程中，通过输送链条上设置的方形通孔对半夏进行再一次的筛选，筛选后的半夏掉入半夏接收器，由搅拌轴的不断旋转将混有沙土、茎叶的半夏进一步分离，分离出来的半夏经过运输管后，打散的沙土、茎叶通过运输管上部斜管和下部斜管的下端面的分离孔自行分离出来，完成第三次的筛选，筛选完毕的半夏集中储存于集料箱中。

本发明的有益效果是：1、易维护，取消了现有半夏收获机的复杂传动系统，取而代之只需要一个动力源，经过简单的链传动机构即可实现整个设备的运转。整机传动系统设计更加简单，便于维护；2、可调速，机架支撑轴上安装的两个变速器，可根据土壤性质的不同，分别实现旋耕耙轴和搅拌轴转速的改变，使沙土、茎叶能和半夏更好的分离，加快了收获进程，提高了收获效益，避免了不必要的动力输出，节约了能源；3、高效提纯。输送装置上端面凹槽的初步分离，搅拌轴的旋转以及运输通道下端面两层分离孔的进一步分离，该新型节能半夏收获机采用三层筛选分离装置，将沙土和茎叶有效的分离，大幅度提高了半夏的收获精度；4、结构紧凑。取消了结构复杂的筛选装置，使得收获机整体尺寸大大缩减，结构更为紧凑。体积的减少从而降低了能耗，实现节能的目标。

附图说明

图1为本发明一个实施例的半夏收获机的主视图。

图2为本发明一个实施例的半夏收获机的俯视图。

图3为本发明一个实施例的输送链条的结构示意图。

图4为本发明一个实施例的输送链条与齿轮啮合的结构示意图。

图5为本发明一个实施例的搅拌轴的主视图。

图6为本发明一个实施例的搅拌轴的附视图。

图7为本发明一个实施例的输送管的结构示意图。

其中：拖拉机变速箱1，输出轴2，第一链轮3，旋耕耙轴4，挖掘铲5，旋耕耙齿6，第二链轮7，链条8，第六链轮9，机架10，输送器11，圆柱筒体12，输送管13，蜗轮14，搅拌轴15，蜗杆16，第四链轮17，第一变速器18，第三链轮19，第一机架支撑轴20，第二变速器21，第五链轮22，第七链轮23，第八链轮24，第九链轮25，搅拌杆26，接收器27，第十链轮28，分离孔29，挡板30，第一齿轮31，输送链条32，方形通孔33，第二机架支撑轴34，第一齿轮轴35，第二齿轮轴36，车轮37，第二齿轮38。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

如图1、2所示，一种半夏收获机，包括固定在机架10上的拖拉机变速箱1的输出轴2、安装在输出轴上的第一链轮3、与第一链轮构成链条传动的第二链轮7，在第二链轮所在第一机架支撑轴20上有同步转动的第三链轮19，第三链轮与第六链轮9之间用链条8连接，第三链轮所在第一机架支撑轴两端分别装有第一变速器18、第二变速器21，第四链轮17安装在变速器一的输出轴上，第五链轮22安装在变速器二的输出轴上，并且两个输出轴均通过轴承固定在机架上，在第七链轮23所在的旋耕耙轴4外圆周上均布旋耕耙齿6，旋耕耙轴的轴线与第一机架支撑轴轴线的方向一致，旋耕耙轴两端通过轴承固定于机架上，旋耕耙轴两端还连接有挖掘铲5，挖掘铲由底板、两侧板和背板组成，挖掘铲向下倾斜设置，两侧板与旋耕机耙轴固定连接，底板位于旋耕机耙齿下方，底板上开有数个通孔，背板向后倾斜设置，输送器11安装在背板下方。第五链轮22和第七链轮23用链条连接，第六链轮所在的第二机架支撑轴34上固定有同步转动的第八链轮24，第八链轮24和第九链轮25之间构成链条传动，第二机架支撑轴两端通过轴承固定于机架上，第九链轮所在的第一齿轮轴35上安装有第一齿轮31，第二齿轮轴36上安装有第二齿轮38，两个齿轮之间设置与其相啮合的输送链条32，两个齿轮轴的两端分别通过轴承固定于机架上，输送链条的每节链板均开有方形通孔33与齿轮轮齿相啮合，每节链板上端面并设置有一个挡板30（见图3、4），在输送链条的末端为固定在机架上的接收器27，接收器上部为顶端开口的矩形箱体，矩形箱体下部与四面锥体上部焊接连接，四面锥体下部与圆柱筒体12上部焊接连接，安装于接收器的圆柱筒体内的为不断旋转的搅拌轴15，搅拌轴的上端不能超出圆柱筒体所在的上平面，搅拌轴下端穿过输送管13，输送管下部管口连接有集料箱，涡轮14安装于搅拌轴下端的伸出部分，搅拌轴的伸出端通过轴承固定于机架上。涡轮与蜗杆16相啮合，蜗杆两端通过轴承固定于机架上，第十链轮安装于蜗杆一端与第四链轮之间通过链条连接，机架底端与地面平行的两侧对称安装有车轮37。

搅拌轴上装有十根搅拌杆26，每两根搅拌杆在一个平面上且成180°，不同面的搅拌棒从上往下依次成36°（见图5、6），输送管13为折弯管，输送管上部斜管与下部斜管成45°～60°角设置，上部斜管下端与下部斜管上端通过竖直管相连，上部斜管上端面的中心位置开有圆孔与接收器的圆柱筒体下部焊接连接，搅拌轴下端穿过输送管道上部斜管，从上部斜管下端面伸出，输送管的上部斜管和下部斜管的底端面均开有数个分离孔29（见图7）。

在拖拉机头的带动下，机架底端与地面平行的两侧设置的车轮也不断向前运转，采用拖拉机的输出轴为动力源，第一链轮通过链条带动第二链轮旋转，第二链轮带动第一机架支撑轴旋转，进而带动第三链轮旋转，第三链轮通过链条带动第六链轮旋转，第六链轮带动第二机架支撑轴旋转，进而带动第八链轮旋转，第八链轮通过链条带动第九链轮旋转，第九链轮带动第一齿轮轴旋转，第一齿轮轴通过相啮合的输送链条带动第二齿轮旋转，进而带动第二齿轮轴旋转，第四链轮通过链条带动第十链轮旋转，进而带动蜗杆旋转，与蜗杆相啮合的蜗轮带动搅拌轴旋转，第一变速器和第二变速器分别带动第四链轮及第五链轮旋转，第五链轮通过链条带动第七链轮旋转，第七链轮带动旋耕耙轴旋转，旋耕耙齿将土壤打散，挖掘铲进行铲土作业，混有沙土、茎叶的半夏在挖掘铲上堆积，并通过底板上开设的通孔对半夏进行初步筛选，当半夏堆积到超过背板高度时掉落在输送链条上，输送过程中，通过输送链条上设置的方形通孔对半夏进行再一次的筛选，筛选后的半夏掉入半夏接收器，由搅拌轴的不断旋转将混有沙土、茎叶的半夏进一步分离，分离出来的半夏经过运输管后，打散的沙土、茎叶通过运输管上部斜管和下部斜管的下端面的分离孔自行分离出来，完成第三次的筛选，筛选完毕的半夏集中储存于集料箱中。第一变速器和第二变速器分别实现旋耕耙轴和搅拌轴转速的改变，通过简单的机械操作，在操作室内便可人工实现，无需停止作业。

本发明不用滚筒筛、鼓式升运器等，采用轻小的半夏接收器，结构紧凑、简单，便于移动，实现了半夏的三重筛选，避免了因沙土、茎叶较多而堵住分离孔和收获不纯的现象；采用两个变速器，分别实现旋耕耙轴和搅拌轴转速的改变，适用于不同性质的土壤，避免了不必要的动力输出，节约了能源；旋耕耙轴、半夏输送器、搅拌轴都来自一个动力源，免除了多个动力源带来的各种不便，由拖拉机的持续作业，完成了半夏的不断收获，最后收获精度很高的半夏。

Claims (9)

1.一种半夏收获机，包括机架、动力装置、传动装置、输送装置、筛选装置、集料箱、挖掘铲和旋耕耙轴，动力装置为拖拉机的输出轴，输出轴一端通过轴承固定于机架上，其特征在于，所述传动装置包括安装在输出轴上的第一链轮，第一链轮与安装在第一机架支撑轴上的第二链轮通过链条连接，第三链轮安装于机架第一支撑轴上与第二链轮相邻设置，第一机架支撑轴两端分别安装有第一变速器和第二变速器，第四链轮安装在第一变速器的输出轴上，第五链轮安装在第二变速器的输出轴上，两个变速器的输出轴均通过轴承固定在机架上；

第五链轮与安装于旋耕耙轴上的第七链轮通过链条连接，旋耕耙轴两端通过轴承固定于机架上，旋耕耙轴外圆周上均布旋耕耙齿，旋耕耙轴两端还连接有挖掘铲；第三链轮与安装于第二机架支撑轴上的第六链轮通过链条连接，第二机架支撑轴上还安装有第八链轮，第二机架支撑轴两端通过轴承固定于机架上；第八链轮与安装于第一齿轮轴上的第九链轮通过链条连接，第一齿轮轴两端通过轴承固定于机架上；第四链轮与第十链轮之间通过链条连接，第十链轮安装于蜗杆一端，蜗杆一端通过轴承固定于机架上；

所述输送装置包括分别安装于第一齿轮轴和第二齿轮轴上的齿轮及与齿轮啮合的输送链条，第二齿轮轴两端通过轴承固定于机架上；所述筛选装置包括固定于机架上的接收器、输送管和搅拌轴，输送管与接收器底部相连，搅拌轴安装于接收器内部，搅拌轴下端安装有涡轮，涡轮与所述蜗杆相啮合。

2.如权利要求1所述的半夏收获机，其特征在于，所述接收器上部为顶端开口的矩形箱体，矩形箱体下部与四面锥体上部焊接连接，四面锥体下部与圆柱筒体上部焊接连接。

3.如权利要求2所述的半夏收获机，其特征在于，所述输送管为折弯管，输送管上部斜管与下部斜管成45°～60°角设置，上部斜管下端与下部斜管上端通过竖直管相连；上部斜管上端面的中心位置开有圆孔与接收器的圆柱筒体下部焊接连接。

4.如权利要求3所述的半夏收获机，其特征在于，所述搅拌轴为圆柱体，安装于接收器的圆柱筒体内，搅拌轴的上端低于圆柱筒体的上平面，搅拌轴位于圆柱筒体内的部分从上到下依次设置十根搅拌杆，每两根搅拌杆位于同一个平面成180°角设置，空间中的十根搅拌杆，从上往下看每两根成36°角设置；搅拌轴下端穿过输送管道上部斜管，从上部斜管下端面伸出，所述涡轮安装于搅拌轴下端的伸出部分，搅拌轴的伸出端通过轴承固定于机架上。

5.根据上述权利要求1-4中任一项权利要求所述的半夏收获机，其特征在于，所述挖掘铲由底板、两侧板和背板组成，挖掘铲向下倾斜设置，两侧板与所述旋耕机耙轴固定连接，底板位于旋耕机耙齿下方，底板上开有数个通孔，背板向后倾斜设置。

6.如权利要求5所述的半夏收获机，其特征在于，所述输送链条的每节链板均开有通孔与所述齿轮轮齿相啮合，每节链板上端面并设置有一个挡板。

7.如权利要求6所述的半夏收获机，其特征在于，所述输送管的上部斜管和下部斜管的底端面均开有数个分离孔。

8.如权利要求6所述的半夏收获机，其特征在于，所述机架底端与地面平行的两侧对称安装有车轮。

9.采用上述权利要求之一所述半夏收获机的收获方法，其特征在于：在拖拉机头的带动下，机架上安装的车轮向前运转，采用拖拉机的输出轴为动力源，第一链轮通过链条带动第二链轮旋转，第二链轮带动第一机架支撑轴旋转，进而带动第三链轮旋转，第三链轮通过链条带动第六链轮旋转，第六链轮带动第二机架支撑轴旋转，进而带动第八链轮旋转，第八链轮通过链条带动第九链轮旋转，第九链轮带动第一齿轮轴旋转，第一齿轮轴通过相啮合的输送链条带动第二齿轮旋转，进而带动第二齿轮轴旋转，第四链轮通过链条带动第十链轮旋转，进而带动蜗杆旋转，与蜗杆相啮合的蜗轮带动搅拌轴旋转，第一变速器和第二变速器分别带动第四链轮及第五链轮旋转，第五链轮通过链条带动第七链轮旋转，第七链轮带动旋耕耙轴旋转，旋耕耙齿将土壤打散，挖掘铲进行铲土作业，混有沙土、茎叶的半夏在挖掘铲上堆积，并通过底板上开设的通孔对半夏进行初步筛选，当半夏堆积到超过背板高度时掉落在输送链条上，输送过程中，通过输送链条上设置的方形通孔对半夏进行再一次的筛选，筛选后的半夏掉入半夏接收器，由搅拌轴的不断旋转将混有沙土、茎叶的半夏进一步分离，分离出来的半夏经过运输管后，打散的沙土、茎叶通过运输管上部斜管和下部斜管的下端面的分离孔自行分离出来，完成第三次的筛选，筛选完毕的半夏集中储存于集料箱中。