CN105075487B - 大葱收获机 - Google Patents

Abstract

大葱收获机，包括旋切式挖掘圆盘，其上设置有旋切输土部件；还包括挖掘铲，挖掘铲位于旋切式挖掘圆盘的后方；旋切输土部件为镰刀型，挖掘铲后方的机架上设置有扭转输送装置。本发明通过旋切式挖掘圆盘和摆动式挖掘铲实现分层挖掘。工作中，旋切式挖掘圆盘起到切土挖掘、侧向输送土壤的作用，旋切输土部件将圆盘两侧的土向两侧旋切，使土不包覆在大葱两侧；挖掘铲成入土角度可调，可根据土壤特性调节入土角度，适用于各种特性的土壤；挖掘铲高度可调，可根据大葱种植深度调整挖掘铲高度；挖掘铲可横向摆动，挖掘铲上的拨叉横向拨土，进一步输土。扭转输送装置将收获的大葱由竖直状态扭转呈水平状态，有序收集。

Description

大葱收获机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，涉及一种农作物挖掘收获装置，具体的说，涉及一种大葱收获机。

背景技术

大葱是我国重要的经济作物，以其独特的优势在许多地方广为种植。传统的人工收获方式耗时大、效率低，已经不适合大葱的大面积种植趋势。现有的大葱收获机主要用于大葱的简单挖掘收获，可提高大葱的收获效率，起到及时收获、节约劳动力及降低劳动强度的作用，但是还不能适应多种种植模式、大葱品种及收获尺寸，实现高性能的多功能作业。

虽然现有的机械收获方式在一定程度上提高了效率，但是机械本身存在一些不足。现在的大部分收获机的挖掘铲都位于大葱根部下方或者一侧，由牵引装置带动前进，部分挖掘铲在前进的同时进行抖动。这种方式能够将大葱刨出，但这些挖掘铲在不同的土壤条件下的灵活性不够，仅用于较浅的（20cm以内）大葱收获，挖掘阻力较大，不能实现种植较深的大葱挖掘。再加上由于大葱的生长情况不同，起垄及种植深度不同，固定的挖掘铲入土角度极易损伤大葱根茎部，降低收获效率、增加能耗。

大葱的夹送主要采用皮带输送，通过皮带的垂直夹持输送，以减少大葱的破损。现有机械的夹持装置大多是高度固定的，且实现大葱的垂直输送，在夹持输送过程中夹持装置过高会损伤葱叶，影响大葱的质量，同时，夹持过高容易导致大葱挖掘和输送过程中的晃动，且夹持不及时，发生大葱被推倒或者碾压的现象。夹持装置过低会影响大葱夹持输送的平稳性，且夹持葱白易发生葱白的损伤，影响收获工作进程、增大大葱的收获破损率。

申请号为201310569747.4的专利公开了一种大葱自动收获机，该机器包括拖拉机、分禾器、夹持输送机构、挖掘铲、往复拍土机构、输送器和收集箱。工作中，拖拉机牵引机架前进，分禾器将收获行倾斜或者倒伏扶直，两行交叉的分开，夹持输送机构夹持大葱的同时，挖掘铲同步将土壤中大葱铲除，往复拍土机构通过往复运动拍打将粘附在大葱根部上的土块振落，大葱在夹持输送机构上隧动，到达夹持输送机构末端，大葱落入导向板，输送器进入收集箱。该装置所采用的挖掘铲的入土角度是不可调节的，不具备挖掘铲入土角度可调节的功能。挖掘铲固定在机架上，不具有抖动功能，即挖掘铲仅具有挖掘功能不具有去土功能。夹持输送机构在机架上高度位置可调节，可根据不同大葱品种调节夹持输送机构的高度，但夹持输送机构不具有扭转输送功能，大葱从挖掘出至输送至导向板的过程中一直保持直立的状态。大葱到达输送机构的末端后，逐渐倾斜落在导向板上,随后落入收集箱。收集装置包括位于输送机构后端的导向板和收集箱，结构复杂；大葱在落入导向板和由导向板落入收集箱的过程中，都可能会发生扭转，造成收集的大葱杂乱无章。

申请号为201420033776.9的专利公开了一种悬挂式大葱收获机，该机器由悬挂架、主机架、打捆平台、集葱箱、行走轮、液压控制系统、输送夹持机架、挖掘机构、输送夹持装置和振动去土装置组成。作业时，前方成垄的大葱由收获机的挖掘机构挖出，由输送夹持装置向上夹持并输送，行走过程中由振动去土装置去掉其根部土粒，后被运至打捆平台。该装置所采用的挖掘铲和夹持输送装置均是固定不可调节的，夹持输送装置采用传统的左右夹持输送带的方式，不能调节挖掘角度及挖掘深度，也不能改变大葱的收集角度。

如果可以调节挖掘铲的入土角度，将能够使收获装置的适应性提高；采用分层级组合挖掘，可降低挖掘难度，有助于提高大葱挖掘的深度范围及工作适应性。同时，如果夹持输送装置的夹持间距、夹持高度可以调节，夹持输送装置将可适用于不同粗细、不同高度的大葱，将提高收获装置的适应性，降低大葱的破损率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘去土效果好，挖掘角度可调，适用于各种种植深度的大葱挖掘，并可将出土大葱规则排放的大葱收获机。

本发明的技术方案是：大葱收获机，包括机架，机架前端两侧对称安装有旋切式挖掘圆盘，旋切式挖掘圆盘后方的机架上设置有挖掘铲，机架后端安装有行走轮，挖掘铲位于旋切式挖掘圆盘的后方，工作中，旋切式挖掘圆盘和挖掘铲均具有挖掘作用。旋切式挖掘圆盘盘面安装有圆盘轴，圆盘轴上装有圆盘伞齿轮，旋切式挖掘圆盘通过轴杆与机架前方的旋切式挖掘圆盘传动轴相连，轴杆的两端均为轴端伞齿轮，旋切式挖掘圆盘传动轴上有传动伞齿轮，轴端伞齿轮分别与圆盘伞齿轮、传动伞齿轮啮合；工作中，通过伞齿轮传动，带动旋切式挖掘圆盘转动。沿圆盘的凹面，设置有至少一个旋切输土部件，旋切输土部件为镰刀型，包括一个弧形的切土边，由切土边斜向上延伸出一弧形、内凹的切土面，切土边和切土面均朝向旋切式挖掘圆盘的入土方向； 旋切输土部件使旋切式挖掘圆盘兼具挖掘作用的同时，将挖掘土壤向双侧旋切，输土。

挖掘铲的铲柄与连杆I相连，连杆I与连杆II相连，连杆II通过转轴与凸轮机构相连；连杆II上部具有一横向延伸杆，延伸杆上具有一空心球座，转轴的一端为球形，深入空心球座内，与空心球座间隙配合，球铰接；转轴的另一端与凸轮的偏心杆相连；凸轮位于旋切式挖掘圆盘传动轴的末端，即挖掘铲的动力源与旋切式挖掘圆盘的动力源相同；工作时，挖掘铲和旋切式挖掘圆盘共同作用，完成挖掘、输土工作；这种结构使挖掘铲在挖掘的同时可左右振动，增强挖掘铲的入土性，以适用各种土壤环境。

机架上还安装有扭转输送装置，包括靠近挖掘铲、位于挖掘铲正后方、横向排列的两竖直转轴，和位于机架后方，竖向排列的两水平转轴；位于左侧的竖直转轴和位于上方的水平转轴之间套装有输送带A，位于右侧的竖直转轴和位于下方的水平转轴之间套装有输送带B；输送带A和输送带B形成一扭转输送带结构。大葱挖掘出土后，是竖直方向，首先经两个竖直转轴的传送带夹持，由于扭转输送带的传递，使大葱在向后传递的过程中，从竖直状态变为水平状态，使收获后大葱规则排列，便于后续捆扎。

优选的是：旋切输土部件有三个，沿圆盘凹面均布。

优选的是：旋切输土部件切土边的端点A与旋切式挖掘圆盘的边缘相接，使旋切输土部件从接触土面开始就执行向下挖土和输土的工作，切土边的端点B位于旋切式挖掘圆盘的盘面上，沿端点B处向上延伸出一三角形端面，三角形端面的一条边位于旋切式挖掘圆盘的盘面上；切土面的边界包括切土边、三角形端面的边和切土边的端点A与三角形的顶部端点的连线所形成的边。

优选的是：所述的扭转输送装置为可调式柔性扭转输送装置，安装有调节机构，包括调节杆，调节杆包括两个主调节杆和两个副调节杆，竖直转轴通过其两端的调节杆连接件分别与主调节杆和副调节杆相连；调节杆连接件包括位于竖直转轴两端的轴套和连接杆，沿轴套侧壁具有一开口，并向轴套内延伸出一空心部，开口的口径小于空心部的宽度；连接杆具有一杆头部，位于轴套的空心部内，连接杆穿出轴套的开口，杆头部和轴套开口之间的杆上套装有复位弹簧；连接杆伸出开口外的末端与调节杆的一端轴接；轴套的空心部、杆头部、复位弹簧组成自适应调整结构，可实现输送间距的自适应调整，适应不同直径的大葱夹持与输送；调节杆的另一端与机架铰接；每个主调节杆的杆径上均具有一段滑动轨道，每个主调节杆均连接一调节支杆，调节支杆的一端与机架铰接，另一端为滑动轴，插接在滑动轨道内，滑动轴可在滑动轨道内滑动，调节好位置后通过螺母将滑动轴的位置固定。通过调节机构可自动调整两条输送带之间的间距，也可调整输送带的高度，适应不同粗细、不同高度大葱的收获需求。

更进一步的，还包括导向板，位于挖掘铲的后方，扭转输送装置的下方；导向板为倾斜结构，其与输送带B之间的间距逐渐减小，可辅助大葱的输送，避免大葱的扭转、滑落、过程中顺序杂乱。

优选的是：挖掘铲的铲柄与连杆 轴接，并通过固定装置固定，挖掘铲可绕轴转动。

优选的是：连杆与连杆螺旋连接，连杆上延伸出一螺旋柄，螺旋柄上有一螺旋孔，螺旋孔具有内螺纹，连杆具有外螺纹，连杆插入螺旋柄的螺孔内，二者螺旋配合。连杆可沿螺旋柄旋转，上下调节挖掘铲的位置。

优选的是：挖掘铲的铲柄靠近挖掘铲的侧边或与挖掘铲的侧边齐平。连杆为竖直杆，沿连杆的侧壁排布有多个拨叉，拨叉为横向，杆状，朝向挖掘铲的前方，即挖掘的方向。在挖掘铲左右振动的过程中，拨叉左右拨土，起到去土作用，由于挖掘铲的铲柄靠近其侧边，不破坏挖掘出的大葱。

本发明的有益效果是：

（1）设计了分层挖掘部件，摆动式挖掘铲和旋切式挖掘圆盘配合工作，一次完成切土、松土、碎土和输土作业。工作中，旋切式挖掘圆盘起到切土挖掘、侧向输送土壤的作用，首先去除大葱根系两侧的土壤，旋切式挖掘圆盘盘面上的设计了旋切输土部件 ，圆盘切土过程中，旋切输土部件将圆盘两侧的土向两侧旋切，使土不包覆在大葱两侧，为下一步挖掘铲的挖掘排除障碍。挖掘铲设计成入土角度可调，可根据土壤特性调节入土角度，适用于各种特性的土壤；挖掘铲高度可调，可根据大葱种植深度调整挖掘铲高度。工作时，挖掘铲可横向摆动，挖掘铲上的拨叉横向拨土，进一步输土。

（2）设计了可调式柔性扭转输送装置，大葱出土时，被竖向挖出，传递到收获区时变为横向规则排放。由于不同品种的大葱成长特性存在差异，葱白高度会存在较大的差异，而扭转输送装置最初需夹持葱白与葱青的结合位置，才可保证平稳输送，因此扭转输送装置还配有调节机构，可根据大葱的特性调整扭转输送装置的两条输送带间距和输送带的高低位置。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为旋切式挖掘圆盘结构示意图。

图3为旋切输土部件 结构示意图。

图4为旋切式挖掘圆盘结构示意图。

图5为挖掘铲结构示意图。

图6调节机构结构示意图。

图7为旋转输送机构结构示意图。

图8为调节机构剖视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，大葱收获机，包括机架1，机架1前端对称安装有双侧旋切式挖掘圆盘2，旋切式挖掘圆盘2的后方设置有挖掘铲3，机架1后端安装有行走轮4。机架上还安装有扭转输送装置5。

如图2和图4所示，旋切式挖掘圆盘2盘面上安装有圆盘轴201，圆盘轴201上装有圆盘伞齿轮202，旋切式挖掘圆盘2通过轴杆203与机架1前方的旋切式挖掘圆盘传动轴204相连，轴杆203的两端均为轴端伞齿轮205，旋切式挖掘圆盘传动轴204上有传动伞齿轮206，轴端伞齿轮205分别与圆盘伞齿轮202、传动伞齿轮206啮合；工作中，通过各个伞齿轮传动，带动旋切式挖掘圆盘2转动。

沿旋切式挖掘圆盘2外壁，设置有三个旋切输土部件 207，沿圆盘的凹面均布。如图3所示旋切输土部件 207为镰刀型，包括一个弧形的切土边2071，由切土边斜向上延伸出一弧形、下凹的切土面2072，切土边2071和切土面2072均朝向旋切式挖掘圆盘的入土方向；旋切输土部件 207使旋切式挖掘圆盘2兼具挖掘作用的同时，将挖掘土壤向双侧旋切，排土，使挖掘出的土壤不会过多堆积在大葱的葱白和根系部位，为下一步挖掘铲3的挖掘提供便利。

旋切输土部件207切土边的端点A2073与旋切式挖掘圆盘的边缘相接，使旋切输土部件 207从接触土面开始就执行向下挖土和排土的工作，切土边端点B2074位于旋切式挖掘圆盘2的盘面上，沿切土边端点B2074处向上延伸出一三角形端面2075，三角形端面2075的一条边位于旋切式挖掘圆盘的盘面上；切土面的边界包括切土边2071、三角形端面的边2076和切土边端点A2073与三角形的顶部端点C2077的连线所形成的边。旋切输土部件 207与旋切式挖掘圆盘2的入土处为点接触，即切土边的端点A2073，与边接触相比，点接触入土阻力更小，更有利于切土；而弧形的下凹型切土面2072，相对于同等长宽的平面而言，与土壤的接触面积更大，切土、排土效果更好。

旋切式挖掘圆盘2进行初步挖土及排土后，挖掘铲3将大葱挖掘出。如图5所示，挖掘铲3的铲柄301与连杆I302相连，连杆I302与连杆II303相连，连杆II303通过转轴304与凸轮机构相连；连杆II303上部具有一横向延伸杆，延伸杆上具有一空心球座305，转轴304的一端为球形，深入空心球座305内，与空心球座305间隙配合，球铰接；转轴304的另一端与凸轮306的偏心杆相连；凸轮306位于圆盘传动轴204的末端，即挖掘铲3的动力源与旋切式挖掘圆盘2的动力源相同，保证二者同步工作。这种结构使挖掘铲3在挖掘的同时可左右摆动，增强挖掘铲的入土性，以适用各种土壤环境。

挖掘铲3的铲柄301与连杆302轴接，并通过固定装置固定，挖掘铲3可绕轴转动，从而实现入土角度可调。连杆302与连杆303螺旋连接，连杆303上延伸出一螺旋柄308，螺旋柄308上具有螺孔，螺孔具有内螺纹，连杆302具有外螺纹，连杆302插入螺旋柄308的螺孔内，实现螺旋配合。连杆302可沿螺旋柄旋转，调整连杆302的上下位置，从而上下调节挖掘铲3的位置。由于不同品种的大葱葱白高度不同，入土深度也不同，可根据大葱品种调整挖掘铲3的高度，避免挖掘过深浪费挖掘力，影响挖掘效果；或挖掘过浅，损坏葱白。

挖掘铲3的铲柄301靠近挖掘铲3的侧边或与挖掘铲3的侧边齐平。连杆303为竖直杆，沿连杆303的侧壁排布有多个拨叉307，拨叉307为横向，杆状，朝向挖掘铲3的前方，及挖掘铲3的挖掘方向。在挖掘铲3左右振动的过程中，拨叉307左右拨土，去除大葱葱白周围的土壤，起到去土作用。工作中，大葱是被挖掘铲3挖掘出的，若铲柄301靠近挖掘铲3横向边的中部，拨叉307将会破坏掉挖出的大葱。因此使铲柄301靠近挖掘铲3的侧边，仅拨去葱白周围的土壤，不破坏挖掘出的大葱。

挖出的大葱经扭转输送装置5运输到机架1后方的收集处。扭转输送装置5包括靠近挖掘铲3、位于挖掘铲3正后方、横向排列的两竖直转轴501，和位于机架1后方，竖向排列的两水平转轴502；位于左侧的竖直转轴501和位于上方的水平转轴502之间套装有输送带A503，位于右侧的竖直转轴和位于下方的水平转轴之间套装有输送带B504；由于传送带的两端由竖直变为水平形成一扭转输送带结构。为了保证大葱平稳的输送，在扭转输送装置5的下方设置导向板6，起支撑作用。导向板6位于挖掘铲3后方，其与两个竖直转轴501之间的间距较大，与两个水平转轴502之间贴合，即其与竖直转轴501和水平转轴502之间的间距逐渐进校。大葱挖掘出土后，是竖直方向，传入两个竖直转动轴501的缝隙之间，由两个传送带A503和B504夹持向后输送，此时，大葱的根部位于导向板6上，由导向板6支撑着向后传送。由于扭转输送带的传递，使大葱在向后传递的过程中，逐渐从竖直状态变为水平状态，为使其传递过程中始终获得导向板6的支撑作用，导向板6与输送带之间的间距逐渐减小，到大葱最终变为水平状态后，导向板6与输送带贴合，水平支撑大葱。收获后大葱规则排列，便于后续捆扎。

工作时，行走轮4带动收获机运动。使待挖掘的大葱位于双侧的旋切式挖掘圆盘2之间的空隙中，位于前方的旋切式挖掘圆盘2首先与土接触，转动过程中，均匀排布在旋切式挖掘圆盘2上的旋切输土部件207依次入土，旋切输土部件207切土边的端点A2073为其入土点，将大葱两侧的土壤切开并向大葱两侧排送。随后拨叉307将大葱一侧松动的土壤向侧面拨动，同时松动待挖掘的土壤，挖掘铲3对大葱进行挖掘。

工作中，可根据挖掘效果调整挖掘铲3的高度，调整的原则为不损坏葱白，且保证挖掘深度。

实施例2

本实施例提出了一种具有调节机构的扭转输送装置5结构。

如图6-图8所示，由于大葱品种的不同，大葱的粗细、葱白的长度差异较大。若输送带A503和输送带B504之间的间距及高度固定，有可能导致较粗的大葱不能插入两条输送带之间，或较细的大葱从输送带之间脱落，还可能会造成输送带夹持位置为葱叶所在的位置，造成夹持不紧。

扭转输送装置5安装的调节机构用于调整两条输送带之间的间距及高度。

调节机构包括调节杆，调节杆包括两个主调节杆505和两个副调节杆506，竖直转轴通过其两端的调节杆连接件分别与主调节杆505和副调节杆506相连。

调节杆连接件包括位于竖直转轴501两端的轴套507和连接杆508，沿轴套侧壁具有一开口，并向轴套内延伸出一空心部，开口的口径小于空心部509的宽度；连接杆具有一杆头部，位于轴套的空心部509内，连接杆508穿出轴套的开口，杆头部和轴套开口之间的杆上套装有复位弹簧510；连接杆伸出开口外的末端与调节杆的一端轴接；调节杆的另一端与机架轴接；且每个调节杆的杆径上均具有一段滑动轨道511，每个调节杆均连接一调节支杆512，调节支杆512的一端与机架轴接，另一端为滑动轴，插接在滑动轨道511内，滑动轴的一端可在滑动轨道511内滑动。

工作中，当大葱直径差异不大的情况，由轴套的空心部509、杆头部、复位弹簧510组成自适应调整结构，可实现输送间距的自适应调整，适应不同直径的大葱夹持与输送。

当需要调整两个传送带之间的间距较大时，沿滑动轨道511调节滑动轴，调节好后，通过螺栓固定滑动轴的位置。调节杆和和调节支杆512均绕其与机架1的连接轴处转动，即调节杆和调节支杆512相对其与机架的连接处具有一个角度调整，从而使两个竖直转轴501之间的间距增加或减小，同时使其位置降低或升高。

Claims (6)

1.大葱收获机，包括机架，机架前端两侧对称安装有旋切式挖掘圆盘，旋切式挖掘圆盘后方的机架上设置有挖掘铲，机架后端安装有行走轮，其特征在于：旋切式挖掘圆盘盘面安装有圆盘轴，圆盘轴上装有圆盘伞齿轮，所述旋切式挖掘圆盘通过轴杆与机架前方的旋切式挖掘圆盘传动轴相连，所述轴杆的两端均为轴端伞齿轮，所述旋切式挖掘圆盘传动轴上有传动伞齿轮，轴端伞齿轮分别与圆盘伞齿轮、传动伞齿轮啮合；沿圆盘凹面，设置有至少一个旋切输土部件，所述旋切输土部件为镰刀型，包括一个弧形的切土边，由切土边斜向上延伸出一弧形、内凹的切土面，切土边和切土面均朝向旋切式挖掘圆盘的入土方向；

所述挖掘铲的铲柄与连杆相连，连杆与连杆相连，连杆通过转轴与凸轮机构相连；所述连杆上部具有一横向延伸杆，延伸杆上具有一空心球座，所述转轴的一端为球形，深入空心球座内，与空心球座间隙配合，球铰接；转轴的另一端与凸轮的偏心杆相连；凸轮位于旋切式挖掘圆盘传动轴的末端；

所述连杆与连杆螺旋连接，连杆上延伸出一螺旋柄，螺旋柄上有一螺旋孔，螺旋孔具有内螺纹，连杆具有外螺纹，连杆插入螺旋柄的螺孔内，二者螺旋配合；

所述挖掘铲的铲柄靠近挖掘铲的侧边或与挖掘铲的侧边齐平；连杆为竖直杆，沿连杆的侧壁排布有多个拨叉，拨叉为横向，杆状，朝向挖掘铲的前方；

机架上还安装有扭转输送装置，包括靠近挖掘铲、位于挖掘铲正后方、横向并排排列的两竖直转轴，位于机架后方，竖向并排排列的两水平转轴；位于左侧的竖直转轴和位于上方的水平转轴之间套装有输送带A，位于右侧的竖直转轴和位于下方的水平转轴之间套装有输送带B；形成一扭转输送带结构。

2.如权利要求1所述的大葱收获机，其特征在于：所述旋切输土部件有三个，沿圆盘凹面均布。

3.如权利要求1或2所述的大葱收获机，其特征在于：所述切土边的端点A与旋切式挖掘圆盘的边缘相接，端点B位于旋切式挖掘圆盘的盘面上，沿端点B处向上延伸出一三角形端面，三角形端面的一条边位于旋切式挖掘圆盘的盘面上；所述切土面的边界包括切土边、三角形端面的边和切土边的端点A与三角形的顶部端点的连线所形成的边。

4.如权利要求1所述的大葱收获机，其特征在于：扭转输送装置安装有调节机构，包括调节杆，所述调节杆包括两个主调节杆和两个副调节杆，竖直转轴通过其两端的调节杆连接件分别与主调节杆和副调节杆相连；所述调节杆连接件包括位于竖直转轴两端的轴套和连接杆，沿轴套侧壁具有一开口，并向轴套内延伸出一空心部，所述开口的口径小于空心部的宽度；所述连接杆具有一杆头部，位于轴套的空心部内，连接杆穿出轴套的开口，杆头部和轴套开口之间的杆上套装有复位弹簧；连接杆伸出开口外的末端与调节杆的一端轴接；调节杆的另一端与机架轴接；且每个调节杆的杆径上均具有一段滑动轨道，每个主调节杆均连接一调节支杆，调节支杆的一端与机架轴接，另一端为滑动轴，插接在滑动轨道内。

5.如权利要求1或4所述的大葱收获机，其特征在于：还包括导向板，位于挖掘铲的后方，扭转输送装置的下方；导向板为倾斜结构，其与输送带B之间的间距逐渐减小。

6.如权利要求1所述的大葱收获机，其特征在于：所述挖掘铲的铲柄与连杆轴接，并通过固定装置固定，挖掘铲可绕轴转动。