CN105027800A - 根茎类农作物收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种根茎类农作物收获机，包括机架、位于机架前端的铲刀和位于机架中后部的振动筛，在机架前端的两侧分别设置竖直的转动辊，转动辊与机架之间留有空隙，两个转动辊与动力轴连接；转动辊内设有至少一对环形子母密封件，位于轴承座和轴承座轴间的空隙内，子母密封件的外部与轴承座呈过盈配合，轴承座轴设置在子母密封件中心孔内；机架的后部下方设置后压垄辊，后压垄辊以铰接方式连接在机架上。本收获机适用于多种土壤类型，如沙土、沙壤土、中粘性土等；采用三轮振动系统，农作物与土的分离效果好，收获率高于99％，破损率低于1％；后压垄辊及收集挡板设计，减少农作物损伤，落地后农作物集中，易收获；不堵草，漏土快，使用寿命长。

Description

根茎类农作物收获机

技术领域

本发明属于农业机械设备技术领域，具体涉及一种根茎类农作物收获机。

背景技术

根茎类农作物包括土豆、地瓜、花生、大蒜、胡萝卜等等，占我国所有农作物的比例较大。特别是土豆，自2015年1月起，国家开始力推土豆主粮化战略，成为继稻米、小麦、玉米之后的第四大主粮作物，土豆种植面积将逐步扩大到1.5亿亩，预计到2020年，我国50％以上的马铃薯将作为主粮消费。传统农业主要靠人工挖掘来收获根茎类农作物，农民劳动强度大，收获效率低。近几年逐渐在大面积种植区推广收获机械，但这些收获机械大都存在以下问题：(1)土壤适应差，不同区域、天气状况及农作物种类不同导致土壤特性千差万别，而现有机械无法全部适应这些不同的土壤环境，导致某些情况下无法正常工作；(2)土壤和农作物的分离效果不佳；(3)收获率有限，破损率较高；(4)收获出的农作物易分散，为收集增加了难度。

发明内容

为解决上述问题，本发明设计了一种新型的根茎类农作物收割机，以解决现有收获机械土壤适应性差、农作物与土壤分离效果差、收获率低、破损率高及收获出的农作物分散的问题。

一种根茎类农作物收获机，包括机架、位于机架前端的铲刀和位于机架中后部的振动筛，在机架前端的两侧分别设置竖直的转动辊，转动辊与机架之间留有空隙，两个转动辊与动力轴连接，动力轴与电机连接；转动辊内设有至少一对环形子母密封件，位于轴承座和轴承座轴间的空隙内，子母密封件的外部与轴承座呈过盈配合，轴承座轴设置在子母密封件中心孔内；机架的后部下方设置后压垄辊，后压垄辊以铰接方式连接在机架上。

所述振动筛的环形传动链之间设置三辊振动装置。通过三辊振动装置的转动，实现振动筛的振动。现有技术中的振动装置均是两辊，振动幅度大，会对农作物造成振动损伤，而通过三辊振动装置，可以减小振动筛的振幅。

机架的前部上方设置电机，控制转动辊的旋转、振动筛的旋转和振动。

转动辊的传动机构设置如下：电机的输出轴通过链条与动力轴相连，动力轴带动转动辊进行转动。

振动筛的传动机构设置如下：电机的输出轴通过链条与振动筛的外传动轮相连，该外传动轮位于机架侧板的外侧，并通过传动轴与位于机架侧板内侧的内传动轮和转动轮相连，内传动轮位于侧板与转动轮之间，内传动轮与三辊振动装置相连。外传动轮一方面带动振动筛转动轮转动从而使振动筛转动，另一方面带动内传动轮转动从而带动三辊振动装置转动使振动筛振动。

所述外传动轮通过法兰固定于机架侧板上，机架侧板上设置有固定法兰的滑动槽结构，滑动槽结构包括传动轴位置调整槽和螺栓位置调整槽。外传动轮的传动轴穿过法兰的中心孔，并且能在中心孔内转动；同时传动轴穿过传动轴位置调整槽，且传动轴能够沿该槽前后滑动。法兰由穿过螺栓位置调整槽的螺栓固定在侧板上，且螺栓能够沿该槽前后滑动。由于收获机在使用一定时间后，环形传动链会松动，这时，通过放松螺栓，使传动轴沿传动轴位置调整槽调整至使环形传动链重新处于张紧状态的位置，传动轴带动法兰运动，调整至合适位置后，通过法兰的螺栓将法兰和传动轴的位置重新固定。

所述转动辊上设置至少一条竖直的凸棱，转动辊在工作时起到将农作物的秧及杂草卷走的作用，而凸棱可增加缠绕力度，提高秧及杂草的卷走率。

所述子母密封件由环形的子件和环形的母件组合而成，子件的环形内侧设有凸缘，母件的环形外侧设有凸缘，子件和母件配合时两凸缘的方向相向，组合起来形成一个环形的盒状。子母密封件的设置可提高转动辊的密封性，防止外部的尘土进入转动辊的轴承内，在一定的范围内，子母密封件的数量越多密封效果越好。

所述子母密封件为不锈钢材质，相比于常用的橡胶材质，更适合应用在本发明的收获机中，可延长收获机的使用寿命。

所述后压垄辊相对于地面的位置通过连接机架与后压垄辊的铰接件进行调节。在收割根茎类农作物时，如土豆、地瓜、花生、大蒜、胡萝卜，收获机的前端将农作物收获至机器上，并且通过振动筛将农作物筛至收获机的后方。由于各块地之间都有垄，垄的两侧设有垄沟，垄沟呈向下凹陷状，因此收获的农作物会滚至垄沟内，而收获机的轮子恰好沿着垄沟前后运动，因此收获机的轮子会压到垄沟内的农作物，导致压坏部分农作物。通过设置该后压垄辊，将从振动筛上落下的农作物压平，放置其滚至垄沟中。后压垄辊的前后高低位置可调，因此可以根据实际收获的农作物种类及数量进行调节。

所述铲刀形状为梯形，刀刃和刀背是梯形的两个底边，刀背长于刀刃。相对于现有技术中长方形铲刀的设计，该梯形铲刀一方面可减小前进阻力，另一方面农作物秧及杂草可顺铲刀的斜边滑向收获机两侧，配合转动辊使用，可带秧收获，防止秧及杂草缠绕到收获机上影响使用，因此在杂草较多的地方也可放心使用。

所述机架后部的两个侧板上各固定一块收集挡板，收集挡板位于振动筛的后部，且高度高于振动筛的高度，两块收集挡板的后部形成向收获机内侧收拢的趋势。收集挡板可以对从振动筛上输送过来的农作物进行收拢，使其落地时集中成一排，避免向两侧滚落。

所述收集挡板的下方还设置固定于收集挡板上的一排梳齿，两排梳齿之间的距离小于两收集挡板之间的距离。梳齿对农作物起到进一步的收拢作用，且降低了农作物的自由下落高度，减小农作物损伤。

所述收集挡板与其所在的侧板之间的距离通过收集挡板调节器进行调节，以便根据需要调整所需的收拢程度。

相对于现有技术，本发明的根茎类农作物收获机具有以下优点：(1)适用于多种土壤类型，如沙土、沙壤土、中粘性土等；(2)采用三辊振动系统，农作物与土的分离效果好，收获率高于99％，破损率低于1％；(3)后压垄辊及收集挡板设计，减少农作物损伤，落地后农作物集中，易收获；(4)效率高，不堵草，漏土快，使用寿命长。

附图说明

图1本发明根茎类农作物收获机立体图；

图2本发明根茎类农作物收获机后视图；

图3图2的A-A面剖视图；

图4后压垄辊放大图；

图5转动辊剖视图；

图6图5的A部放大图；

图7子母密封件分解图；

图8机架示意图；

图9滑动槽组件工作状态示意图。

图中，1-转动辊；2-连接板；3-铲刀；4-凸棱；5-动力轴；6-牵引架；7-电机；8-输出轴；9-三辊振动装置；10-振动筛；11-转动轮；12-收集挡板；13-梳齿；14-收集挡板调节器；15-外传动轮；16-后压垄辊；17-传动轴；18-铰接件；21-轴承座；22-轴承座轴；23-子母密封件；24-母件；25-子件；26-螺栓位置调整槽；27-传动轴位置调整槽；28-法兰；29-螺栓；30-链条；31-侧板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1-2所示的根茎类农作物收获机，包括机架(图8所示)、位于机架前端的铲刀3和位于机架中后部的振动筛10，在机架前端的两侧分别设置竖直的转动辊1，转动辊1与机架之间留有空隙，空隙可允许农作物秧及杂草穿过，两个转动辊1与动力轴5连接，动力轴5与电机7连接；转动辊1内设有三对环形子母密封件23(图5-7)，位于轴承座21和轴承座轴22间的空隙内，子母密封件23的外部与轴承座21呈过盈配合，轴承座轴22设置在子母密封件23中心孔内；机架的后部下方设置后压垄辊16，后压垄辊16以铰接方式连接在机架上。

如图3所示，振动筛10的环形传动链之间设置三辊振动装置9。通过三辊振动装置9的转动，实现振动筛10的振动。现有技术中的振动装置均是两辊，振动幅度大，会对农作物造成振动损伤，而通过三辊振动装置9，可以减小振动筛10的振幅。

机架的前部上方设置电机7，控制转动辊1的旋转、振动筛10的旋转和振动。

转动辊1的传动机构设置如下：电机7的输出轴8通过链条与动力轴5相连，动力轴5带动转动辊1进行转动。

振动筛10的传动机构设置如下：电机7的输出轴8通过链条与振动筛10的外传动轮15相连，该外传动轮15位于机架侧板31的外侧，并通过传动轴17与位于机架侧板31内侧的内传动轮和转动轮11相连，内传动轮位于侧板31与转动轮11之间，内传动轮与三辊振动装置9相连。外传动轮15一方面带动振动筛10转动轮11转动从而使振动筛10转动，另一方面带动内传动轮转动从而带动三辊振动装置9转动使振动筛10振动。

如图8-9所示，外传动轮15通过法兰28固定于机架侧板31上，机架侧板31上设置有固定法兰28的滑动槽结构，滑动槽结构包括传动轴位置调整槽27和螺栓位置调整槽26。外传动轮15的传动轴17穿过法兰28的中心孔，并且能在中心孔内转动；同时传动轴17穿过传动轴位置调整槽27，且传动轴17能够沿该槽前后滑动。法兰28由穿过螺栓位置调整槽26的螺栓29固定在侧板31上，且螺栓29能够沿该槽前后滑动。由于收获机在使用一定时间后，环形传动链会松动，这时，通过放松螺栓29，使传动轴17沿传动轴位置调整槽27调整至使环形传动链重新处于张紧状态的位置，传动轴17带动法兰28运动，调整至合适位置后，通过法兰28的螺栓29将法兰28和传动轴17的位置重新固定。

转动辊1上设置至少一条竖直的凸棱4，转动辊1在工作时起到将农作物的秧及杂草卷走的作用，而凸棱4可增加缠绕力度，提高秧及杂草的卷走率。

如图5-7所示，子母密封件23由环形的子件25和环形的母件24组合而成，子件25的环形内侧设有凸缘，母件24的环形外侧设有凸缘，子件25和母件24配合时两凸缘的方向相向，组合起来形成一个环形的盒状。子母密封件23的设置可提高转动辊1的密封性，防止外部的尘土进入转动辊1的轴承内，在一定的范围内，子母密封件23的数量越多密封效果越好。

子母密封件23为不锈钢材质，相比于常用的橡胶材质，更适合应用在本发明的收获机中，可延长收获机的使用寿命。

如图3-4所示，后压垄辊16相对于地面的位置通过连接机架与后压垄辊16的铰接件18进行调节。在收割根茎类农作物时，如土豆、地瓜、花生、大蒜、胡萝卜，收获机的前端将农作物收获至机器上，并且通过振动筛10将农作物筛至收获机的后方。由于各块地之间都有垄，垄的两侧设有垄沟，垄沟呈向下凹陷状，因此收获的农作物会滚至垄沟内，而收获机的轮子恰好沿着垄沟前后运动，因此收获机的轮子会压到垄沟内的农作物，导致压坏部分农作物。通过设置该后压垄辊16，将从振动筛10上落下的农作物压平，防止其滚至垄沟中。后压垄辊16的前后高低位置可调，因此可以根据实际收获的农作物种类及数量进行调节。

铲刀3形状为梯形，刀刃和刀背是梯形的两个底边，刀背长于刀刃。相对于现有技术中长方形铲刀3的设计，该梯形铲刀3一方面可减小前进阻力，另一方面农作物秧及杂草可顺铲刀3的斜边滑向收获机两侧，配合转动辊1使用，可带秧收获，防止秧及杂草缠绕到收获机上影响使用，因此在杂草较多的地方也可放心使用。

机架后部的两个侧板31上各固定一块收集挡板12，收集挡板12位于振动筛10的后部，且高度高于振动筛10的高度，两块收集挡板12的后部形成向收获机内侧收拢的趋势。收集挡板12可以对从振动筛10上输送过来的农作物进行收拢，使其落地时集中成一排，避免向两侧滚落。

收集挡板12的下方还设置固定于收集挡板12上的一排梳齿13，两排梳齿13之间的距离小于两收集挡板12之间的距离。梳齿13对农作物起到进一步的收拢作用，且降低了农作物的自由下落高度，减小农作物损伤。

收集挡板12与其所在的侧板31之间的距离通过收集挡板调节器14进行调节，以便根据需要调整所需的收拢程度。

上述根茎类农作物收获机工作时，通过牵引架6将其固定于拖拉机上，靠拖拉机提供前进的动力。依靠电机7提供的动力，转动辊1和振动筛10进行转动和振动。在收获机前进过程中，地表的秧及杂草等被转动辊1带至收获机两侧；铲刀3进入地下部分挖掘农作物，挖掘上来的农作物混合着土经连接板2输送至振动筛10，在振动筛10的振动过程中，混合的土会被震碎而从振动筛10漏至下方，而农作物随着振动筛10的转动输送至收获机的后方，经收集挡板12和梳齿13的收拢减速作用后落向地面，后压垄辊16则将落下的农作物压平，防止其滚至垄沟中。最后集中收获垄上堆积的农作物。

Claims (10)

1.一种根茎类农作物收获机，包括机架、位于机架前端的铲刀(3)和位于机架中后部的振动筛(10)，其特征在于，在机架前端的两侧分别设置竖直的转动辊(1)，转动辊(1)与机架之间留有空隙；转动辊(1)内设有至少一对环形子母密封件(23)，位于轴承座(21)和轴承座轴(22)间的空隙内，子母密封件(23)的外部与轴承座(21)呈过盈配合，轴承座轴(22)设置在子母密封件(23)中心孔内；机架的后部下方设置后压垄辊(16)，后压垄辊(16)以铰接方式连接在机架上。

2.根据权利要求1所述的根茎类农作物收获机，其特征在于，所述振动筛(10)的环形传动链之间设置三辊振动装置(9)。

3.根据权利要求1或2所述的根茎类农作物收获机，其特征在于，振动筛(10)的传动机构设置如下：电机(7)的输出轴(8)通过链条与振动筛(10)的外传动轮(15)相连，该外传动轮(15)位于机架侧板(31)的外侧，并通过传动轴(17)与位于机架侧板(31)内侧的内传动轮和转动轮(11)相连，内传动轮位于侧板(31)与转动轮(11)之间，内传动轮与三辊振动装置(9)相连。

4.根据权利要求3所述的根茎类农作物收获机，其特征在于，所述外传动轮(15)通过法兰(28)固定于机架侧板(31)上，机架侧板(31)上设置有固定法兰(28)的滑动槽结构，滑动槽结构包括传动轴位置调整槽(27)和螺栓位置调整槽(26)。

5.根据权利要求1或2所述的根茎类农作物收获机，其特征在于，所述子母密封件(23)由环形的子件(25)和环形的母件(24)组合而成，子件(25)的环形内侧设有凸缘，母件(24)的环形外侧设有凸缘，子件(25)和母件(24)配合时两凸缘的方向相向，组合起来形成一个环形的盒状。

6.根据权利要求1或2所述的根茎类农作物收获机，其特征在于，所述子母密封件(23)为不锈钢材质。

7.根据权利要求1或2所述的根茎类农作物收获机，其特征在于，所述后压垄辊(16)相对于地面的位置通过连接机架与后压垄辊的铰接件(18)进行调节。

8.根据权利要求1或2所述的根茎类农作物收获机，其特征在于，所述铲刀(3)形状为梯形，刀刃和刀背是梯形的两个底边，刀背长于刀刃。

9.根据权利要求1或2所述的根茎类农作物收获机，其特征在于，所述机架后部的两个侧板(31)上各固定一块收集挡板(12)，收集挡板(12)位于振动筛(10)的后部，且高度高于振动筛(10)的高度，两块收集挡板(12)的后部形成向收获机内侧收拢的趋势。

10.根据权利要求9所述的根茎类农作物收获机，其特征在于，所述收集挡板(12)的下方还设置固定于收集挡板(12)上的一排梳齿(13)，两排梳齿(13)之间的距离小于两收集挡板(12)之间的距离。