CN105409441A - 一种花椒收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气息式花椒收获机械，具体为一种花椒收获机。包括机体、设于机体前端的采摘头、及连于采摘头和机体之间的传输导管；能够方便的实现花椒的采摘、收集和清选，能够方便的得到花椒，减轻花椒采摘过程的工作量，进而提高，花椒的采摘效率。其采摘机构，结构简单，具有快速采摘的功能，有利于实现快速采摘，通过同轴的管状的动刀和定刀的相对转动，能够方便的采摘花椒，同时，在整个收获机内产生循环的气流，不仅有利于将采摘完的花椒吸入收获机内，还能够在利用采摘头排风的设计，将花椒叶等风阻大的杂质吹开，有利于精确采摘，并提高采摘的花椒的净含量，为后期的筛选提供方便，节约了后期筛选的人力物力。

Description

一种花椒收获机

技术领域

本发明涉及一种气息式花椒收获机械，具体为一种花椒收获机。

背景技术

花椒是一种广泛种植的经济农作物，由于其产量高，回收周期短，市场需求量大，且种植和管理模式粗放而被大量种植，深受广大农民朋友的青睐，是农民发家致富的好帮手。但花椒采摘的工作量大，单调，繁琐，采摘作业受时间限制大等限制，许多花椒在树上没来得及采摘就烂在树上，给农民朋友造成极大的损失。在花椒的叶表、枝条上都长有数量相当多的刺，由于专用工具不能及时地和花椒产业相互配套，所以在采摘时，花椒刺极易扎伤人的皮肤，长时间采摘花椒，手的灵活性亦会因受到影响而变得迟钝，严重的威胁到人的健康和花椒行业的发展。所以急需一台可以采摘花椒的机械给花椒产业注入新动力。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种花椒收获机，该机械不仅能采摘花椒，而且能快速有效地对采摘下来的鲜花椒进行清选和收集。实现高效率采摘，操作简便，工序简单，能大大的解决农村劳动力缺乏的问题，节约花椒生产上的成本花销，减轻农民在在限定时间内采摘花椒的顾虑，减少椒农肢体与花椒树直接接触被花椒刺折伤的危险。本发明的花椒收获机将提高椒农的收入，增加椒农的信心，能带动花椒产业的迅猛发展。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种花椒收获机，包括机体、设于机体前端的采摘头、及连于采摘头和机体之间的传输导管；

传输导管包括内导管、外导管；内导管同轴设置在外导管内；

机体包括收集室、电池室、鼓风室；所述收集室内设置有隔墙，隔墙将收集室分为上部连通的左腔室和右腔室，左腔室与内导管连通；电池室内装设有电池；电池与鼓风室内的鼓风电机相连，鼓风电机的转轴连接到抽风腔中，抽风腔的进风口与右腔室相连、出风口与外导管相连，在进风口处设置有空气滤清器；

采摘头包括管状的定刀和管状的动刀，动刀通过滚针轴承同轴设置在定刀内；动刀的刀座处固定有圆环形齿轮、刀锋处呈锯齿形，管状的动刀与内导管相连；排定刀与外导管相连并在其连接处设有排气孔，在定刀的刀座上设置有电机和传动齿轮，电机通过传动齿轮驱动圆环形齿轮，定刀的刀锋呈梳齿状；

更进一步，在右腔室内设置有过滤通风墙。

更进一步，在传动齿轮两侧设有用于减轻摩擦的石墨垫片。

根据权利要求1所述的花椒收获机，其特征在于：在机架上还设有推柄和轮子。

由于上述结构，能够方便的实现花椒的采摘、收集和清选，能够方便的得到花椒，减轻花椒采摘过程的工作量，进而提高，花椒的采摘效率。其采摘机构，结构简单，具有快速采摘的功能，有利于实现快速采摘，通过同轴的管状的动刀和定刀的相对转动，能够方便的采摘花椒，同时，在整个收获机内产生循环的气流，不仅有利于将采摘完的花椒吸入收获机内，还能够在利用采摘头排风的设计，将花椒叶等风阻大的杂质吹开，有利于精确采摘，并提高采摘的花椒的净含量，为后期的筛选提供方便，节约了后期筛选的人力物力。

更进一步，其收获系统包括：控制单元，包括控制器；

采摘单元，包括采摘头，采摘头包括管径为15-18cm的管状的动刀和管径为20-22cm管状的定刀，动刀通过滚针轴承同轴设置在定刀内；动刀的刀座处固定有圆环形齿轮、刀锋处呈锯齿形，其相邻锯齿的间距为3-3.5cm；，管状的动刀与内导管相连；定刀与外导管连通并在其连接处设有排气孔，在定刀的刀座上设置有电机和传动齿轮，电机通过传动齿轮驱动圆环形齿轮，定刀的刀锋呈梳齿状，其梳齿的间距为5-6cm；在传动齿轮两侧设有用于减轻摩擦的石墨垫片；

收集单元，包括收集室，收集室内竖向设置有相错排列的隔板，并在收集室内形成迂回型通道；在收集室的底部设有振动筛，振动筛上设置有振动电机；在迂回型通道的末端设置有过滤通风墙，该过滤通风墙呈网状，其网孔的孔径为3-5mm；过滤通风墙上设置有振动器；

通风单元，包括抽风腔和传输导管，抽风腔内设置有抽风风扇，抽风风扇连接有鼓风电机；传输导管包括管径为16-19cm的内导管和管径为21-23cm的外导管，内导管同轴设置在外导管内；抽风腔的进风口与收集室相连、出风口与外导管相连，抽风腔的进风口处设置有空气滤清器，收集室的顶部与内导管相连；传输导管上连接采摘头，采摘头的定刀和动刀分别与传输导管的外导管和内导管相连；在鼓风电机的作用下，空气依次通过动刀、内导管、收集室、空气滤清器、抽风腔、外导管和定刀形成循环气流；

控制单元分别于通风单元、收集单元、采摘单元相连并用于控制个单元配合动作。

由于上述系统，各单元在控制单元的控制线精确配合，有利于收获机的收获作业，其采摘单元所使用的该种规格的管径为15-18cm定刀和20-22cm动刀，更适用于花椒的采摘，相较于其他规格的定刀和动刀的组合，其收获花椒的收获效率提高20%以上，同时其收获的花椒的净含量提高了16%左右；此外定刀梳齿的间距能够较好的固定花椒枝，其宽度恰好为靠近处的花椒枝的大小，能够有利于花椒枝的固定；传输导管略大于采摘头，是为了能够加大采摘头处的风压，能够具有更好吸入采摘后的花椒。在鼓风电机的作用下，空气依次通过动刀、内导管、收集室、空气滤清器、抽风腔、外导管和定刀形成循环气流；其欧勇不仅能够对采摘头进行冷却，还能够吹开采摘头处的枝叶，有利于为采摘头的采摘。

更进一步，其收获系统的控制方法：

（1）、控制单元启动收获机后，抽风电机带动抽风腔中的抽风风扇以300-400r/min的转速转动，抽风风扇抽取收集室内的空气，使收集室内的绝对气压为95-98kpa；

（2）、抽风风扇将空气经外导管从排气孔处以25-35m/s速度吹出，在对采摘头冷却的同时吹开花椒树的枝叶便于采摘；

（3）、花椒位于采摘头处时，定刀的梳齿形刀锋固定花椒枝，动刀在电机的作用下以50-60r/min的速度转动，动刀与定刀配合产生500-800N的剪切力，进而剪断花椒枝；

（4）、在收集室负压的作用下，花椒通过内导管以15-18m/s的速度从收集室顶部进入收集室内，花椒在其惯性和重力的作用下落到收集室的底部；

（5）、振动电机带动振动筛以频率20-30HZ、振幅2-3.5cm振动，使花椒叶、花椒和花椒枝分离，花椒叶在气流作用下越过隔板并被过滤通风墙拦截；过滤通风墙以频率10-15HZ、振幅3-4.5cm水平振动，以频率15-18HZ、振幅1-2cm竖向振动；

（6）、空气流入到抽风腔的进风口处，空气滤清器干燥气流并吸附气流中颗粒度大于0.074mm的颗粒；空气滤清器过滤后的气流进入抽风腔。

由于上述方法，能够实现对花椒的快速采摘、清选、收集，能够实现花椒采摘过程中一体式工作，有利于减轻花椒采摘后的后续处理工作，能够有利于装置的高效采摘，其采摘头处25-35m/s的吹风速度，能够将枝叶吹开，而不会将花椒吹散，影响花椒的采集，多于或少于该吹风速度时，都有可能会影响其采摘的效率和质量；动刀的转动速度及与定刀配合产生的剪切力都适用于花椒的采摘，为最优的参数，对花椒采摘效率提高10%左右。振动筛的频率和振幅的设定能够有利于花椒、花椒和花椒枝的分离，使其分离的质量提高18%左右，有利于减轻后续处理的工作量。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本装置能够实现花椒的采摘、清选、收集一体化，有利于提高花椒采集的效率，快速有效地对采摘下来的鲜花椒进行清选和收集。

2、本装置结构简单，使用方便，椒农肢体与花椒树直接接触被花椒刺折伤的危险，能大大的解决农村劳动力缺乏的问题，节约花椒生产上的成本花销，减轻农民在在限定时间内采摘花椒的顾虑。

3、本装置的花椒收获机将提高椒农的收入，保证采摘质量。，增加椒农的信心，能带动花椒产业的迅猛发展。

附图说明

图1为本发明的花椒收获机整机结构示意图：

图2为本发明的花椒收获机的采摘头结构示意图：

图3为本发明的花椒收获机的动刀与齿轮连接结构示意图：

图4为本发明的花椒收获机的采摘头内部结构示意图：

图5为本发明的花椒收获机传输送导管结构示意图：

图6为本发明的花椒收获机的收集室结构示意图：

图7为本发明的花椒收获机的机架内部结构示意图。

图中标记：1-滚针轴承，2-顶尖，3-环形齿轮，4-传动齿轮，5-石墨垫片，6-电机，7-电机座，8-传输导管，9-采摘柄，10-螺钉，11-排气孔，12-动刀，13-定刀，14-内导管，15-外导管，16-推柄，17-鼓风室，18-固定导管，19-电池室，20-轮子，21-收集室，22-右腔室，23-左腔室，24-过滤通风墙，25-隔墙，26-鼓风电机，27-抽风风扇，28-空气滤清器，29-电池。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施例1：

如图1-7所示，本发明的一种花椒收获机，包括机体、设于机体前端的采摘头、及连于采摘头和机体之间的传输导管8；

传输导管8包括内导管14、外导管15；内导管14同轴设置在外导管15内；

机体包括收集室21、电池室19、鼓风室17；收集室21内设置有隔墙25，隔墙25将收集室21分为上部连通的左腔室23和右腔室22，左腔室23与内导管14连通；电池室19内装设有电池29；电池29与鼓风室17内的鼓风电机26相连，鼓风电机26的转轴连接到抽风腔中，抽风腔的进风口与右腔室22相连、出风口与外导管15相连，在进风口处设置有空气滤清器28；

采摘头包括管状的定刀13和管状的动刀12，动刀12通过滚针轴承1同轴设置在定刀13内；动刀12的刀座处固定有环形齿轮3、刀锋处呈锯齿形，管状的动刀12与内导管14相连；排定刀13与外导管15相连并在其连接处设有排气孔11，在定刀13的刀座上设置有电机6和传动齿轮4，电机6通过传动齿轮4驱动环形齿轮3，定刀13的刀锋呈梳齿状；

在右腔室22内设置有过滤通风墙24。

在传动齿轮4两侧设有用于减轻摩擦的石墨垫片5。

根据权利要求1的花椒收获机，其特征在于：在机架上还设有推柄16和轮子20。

由于上述结构，能够方便的实现花椒的采摘、收集和清选，能够方便的得到花椒，减轻花椒采摘过程的工作量，进而提高，花椒的采摘效率。其采摘机构，结构简单，具有快速采摘的功能，有利于实现快速采摘，通过同轴的管状的动刀12和定刀13的相对转动，能够方便的采摘花椒，同时，在整个收获机内产生循环的气流，不仅有利于将采摘完的花椒吸入收获机内，还能够在利用采摘头排风的设计，将花椒叶等风阻大的杂质吹开，有利于精确采摘，并提高采摘的花椒的净含量，为后期的筛选提供方便，节约了后期筛选的人力物力。

具体实施例2：

根据具体实施例1花椒收获机，其收获系统包括：

控制单元，包括控制器；

采摘单元，包括采摘头，采摘头包括管径为15-18cm的管状的动刀12和管径为20-22cm管状的定刀13，动刀12通过滚针轴承1同轴设置在定刀13内；动刀12的刀座处固定有环形齿轮3、刀锋处呈锯齿形，其相邻锯齿的间距为3-3.5cm；，管状的动刀12与内导管14相连；定刀13与外导管15连通并在其连接处设有排气孔11，在定刀13的刀座上设置有电机6和传动齿轮4，电机6通过传动齿轮4驱动环形齿轮3，定刀13的刀锋呈梳齿状，其梳齿的间距为5-6cm；在传动齿轮4两侧设有用于减轻摩擦的石墨垫片5；

收集单元，包括收集室21，收集室21内竖向设置有相错排列的隔板，并在收集室21内形成迂回型通道；在收集室21的底部设有振动筛，振动筛上设置有振动电机6；在迂回型通道的末端设置有过滤通风墙24，该过滤通风墙24呈网状，其网孔的孔径为3-5mm；过滤通风墙24上设置有振动器；

通风单元，包括抽风腔和传输导管8，抽风腔内设置有抽风风扇27，抽风风扇27连接有鼓风电机26；传输导管8包括管径为16-19cm的内导管14和管径为21-23cm的外导管15，内导管14同轴设置在外导管15内；抽风腔的进风口与收集室21相连、出风口与外导管15相连，抽风腔的进风口处设置有空气滤清器28，收集室21的顶部与内导管14相连；传输导管8上连接采摘头，采摘头的定刀13和动刀12分别与传输导管8的外导管15和内导管14相连；在鼓风电机26的作用下，空气依次通过动刀12、内导管14、收集室21、空气滤清器28、抽风腔、外导管15和定刀13形成循环气流；

控制单元分别于通风单元、收集单元、采摘单元相连并用于控制个单元配合动作。

由于上述系统，各单元在控制单元的控制线精确配合，有利于收获机的收获作业，其采摘单元所使用的该种规格的管径为15-18cm定刀13和20-22cm动刀12，更适用于花椒的采摘，相较于其他规格的定刀13和动刀12的组合，其收获花椒的收获效率提高20%以上，同时其收获的花椒的净含量提高了16%左右；此外定刀13梳齿的间距能够较好的固定花椒枝，其宽度恰好为靠近处的花椒枝的大小，能够有利于花椒枝的固定；传输导管8略大于采摘头，是为了能够加大采摘头处的风压，能够具有更好吸入采摘后的花椒。在鼓风电机26的作用下，空气依次通过动刀12、内导管14、收集室21、空气滤清器28、抽风腔、外导管15和定刀13形成循环气流；其欧勇不仅能够对采摘头进行冷却，还能够吹开采摘头处的枝叶，有利于为采摘头的采摘。

具体实施例3：

根据具体实施例2花椒收获机的收获系统的控制方法：

（1）、控制单元启动收获机后，抽风电机6带动抽风腔中的抽风风扇27以300-400r/min的转速转动，抽风风扇27抽取收集室21内的空气，使收集室21内的绝对气压为95-98kpa；

（2）、抽风风扇27将空气经外导管15从排气孔11处以25-35m/s速度吹出，在对采摘头冷却的同时吹开花椒树的枝叶便于采摘；

（3）、花椒位于采摘头处时，定刀13的梳齿形刀锋固定花椒枝，动刀12在电机6的作用下以50-60r/min的速度转动，动刀12与定刀13配合产生500-800N的剪切力，进而剪断花椒枝；

（4）、在收集室21负压的作用下，花椒通过内导管14以15-18m/s的速度从收集室21顶部进入收集室21内，花椒在其惯性和重力的作用下落到收集室21的底部；

（5）、振动电机6带动振动筛以频率20-30HZ、振幅2-3.5cm振动，使花椒叶、花椒和花椒枝分离，花椒叶在气流作用下越过隔板并被过滤通风墙24拦截；过滤通风墙24以频率10-15HZ、振幅3-4.5cm水平振动，以频率15-18HZ、振幅1-2cm竖向振动；

（6）、空气流入到抽风腔的进风口处，空气滤清器28干燥气流并吸附气流中颗粒度大于0.074mm的颗粒；空气滤清器28过滤后的气流进入抽风腔。

由于上述方法，能够实现对花椒的快速采摘、清选、收集，能够实现花椒采摘过程中一体式工作，有利于减轻花椒采摘后的后续处理工作，能够有利于装置的高效采摘，其采摘头处25-35m/s的吹风速度，能够将枝叶吹开，而不会将花椒吹散，影响花椒的采集，多于或少于该吹风速度时，都有可能会影响其采摘的效率和质量；动刀12的转动速度及与定刀13配合产生的剪切力都适用于花椒的采摘，为最优的参数，对花椒采摘效率提高10%左右。振动筛的频率和振幅的设定能够有利于花椒、花椒和花椒枝的分离，使其分离的质量提高18%左右，有利于减轻后续处理的工作量。

本发明的花椒收获机在使用时，花椒采摘头内的带锯齿形刀刃的动刀12用螺钉10与环形齿轮3相互连接成一体，在环形齿轮3外侧设有传动齿轮4，传动齿轮4通过电机座7上的电机6轴承1和电机6相连接，整个采摘头外设置有带梳齿形间隙的定刀13，定刀13上的梳齿形设计，可以起扶禾器的作用，将花椒枝固定在其中，且被摘下的花椒由于狭长的梳齿间隙不能往外掉落，再通过螺钉10与采摘柄9相互组合形成完整的采摘头，电机6转动，带动传动齿轮4的转动，传动齿轮4将带动环形齿轮3的转动，进一步带动动刀12的转动，在动刀12和定刀13之间产生一个相对转动，将进入定刀13梳齿状间隙的花椒采摘，且花椒落入采摘头内部，采摘柄9与传输导管8的内导管14相连接。

机体上设置有方便机具移动的轮子20推柄16，机体分为电池室19、鼓风室17和收集室21。在电池室19内设置有电池29，电池29通过导线连接到鼓风室17内设置的鼓风电机26，鼓风电机26带动涡轮式的抽风风扇27转动，从而引起负压，负压通过导管，与空气滤清器28相连接，进而负压与收集室21连通，传输导管8的内导管14另一端与收集箱的入口相连接，进一步将负压传到采摘头，从而负压可以将采摘下来的花椒经由内导管14导入机体。

在机体内设置有收集室21，收集室21内设置有一道隔墙25将收集室21分为左右腔室22，此处负压形成的风力由于隔墙25的作用，将成度改变风向，而花椒粒由于重量比杂质重，将落入隔墙25一侧，在收集室21的另一侧为过滤网通风墙，过滤通风墙24可以将大量的杂质过滤在收集室21的靠过滤通风墙24内侧，负压透过过滤通风墙24后，进入空气滤清器28，进行二次过滤，将更细小的杂质和水分等过滤掉，保证进入抽风风扇27的空气洁净，从而保护抽风风扇27叶片。负压形成的风力由固定导管18导出机体，进一步导出到导管的外导管15，从导管与采摘头连接处吹出，即可给采摘头降温，对采摘头进行保护，也可以将采摘头附近的树叶等杂质吹离采摘头，进一步提高采摘效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种花椒收获机，其特征在于：包括机体、设于机体前端的采摘头、及连于采摘头和机体之间的传输导管；

传输导管包括内导管、外导管；内导管同轴设置在外导管内；

机体包括收集室、电池室、鼓风室；所述收集室内设置有隔墙，隔墙将收集室分为上部连通的左腔室和右腔室，左腔室与内导管连通；电池室内装设有电池；电池与鼓风室内的鼓风电机相连，鼓风电机的转轴连接到抽风腔中，抽风腔的进风口与右腔室相连、出风口与外导管相连，在进风口处设置有空气滤清器；

采摘头包括管状的定刀和管状的动刀，动刀通过滚针轴承同轴设置在定刀内；动刀的刀座处固定有圆环形齿轮、刀锋处呈锯齿形，管状的动刀与内导管相连；排定刀与外导管相连并在其连接处设有排气孔，在定刀的刀座上设置有电机和传动齿轮，电机通过传动齿轮驱动圆环形齿轮，定刀的刀锋呈梳齿状。

2.根据权利要求1所述的花椒收获机，其特征在于：在右腔室内设置有过滤通风墙。

3.根据权利要求1所述的花椒收获机，其特征在于：在传动齿轮两侧设有用于减轻摩擦的石墨垫片。

4.根据权利要求1所述的花椒收获机，其特征在于：在机架上还设有推柄和轮子。

5.根据权利要求1-4任一项所述的花椒收获机，其特征在于：其收获系统包括：控制单元，包括控制器；

采摘单元，包括采摘头，采摘头包括管径为15-18cm的管状的动刀和管径为20-22cm管状的定刀，动刀通过滚针轴承同轴设置在定刀内；动刀的刀座处固定有圆环形齿轮、刀锋处呈锯齿形，其相邻锯齿的间距为3-3.5cm；，管状的动刀与内导管相连；定刀与外导管连通并在其连接处设有排气孔，在定刀的刀座上设置有电机和传动齿轮，电机通过传动齿轮驱动圆环形齿轮，定刀的刀锋呈梳齿状，其梳齿的间距为5-6cm；在传动齿轮两侧设有用于减轻摩擦的石墨垫片；

收集单元，包括收集室，收集室内竖向设置有相错排列的隔板，并在收集室内形成迂回型通道；在收集室的底部设有振动筛，振动筛上设置有振动电机；在迂回型通道的末端设置有过滤通风墙，该过滤通风墙呈网状，其网孔的孔径为3-5mm；过滤通风墙上设置有振动器；

通风单元，包括抽风腔和传输导管，抽风腔内设置有抽风风扇，抽风风扇连接有鼓风电机；传输导管包括管径为16-19cm的内导管和管径为21-23cm的外导管，内导管同轴设置在外导管内；抽风腔的进风口与收集室相连、出风口与外导管相连，抽风腔的进风口处设置有空气滤清器，收集室的顶部与内导管相连；传输导管上连接采摘头，采摘头的定刀和动刀分别与传输导管的外导管和内导管相连；在鼓风电机的作用下，空气依次通过动刀、内导管、收集室、空气滤清器、抽风腔、外导管和定刀形成循环气流；

控制单元分别于通风单元、收集单元、采摘单元相连并用于控制个单元配合动作。

6.根据权利要求5所述的花椒收获机，其特征在于：其收获系统的控制方法：

（1）、控制单元启动收获机后，抽风电机带动抽风腔中的抽风风扇以300-400r/min的转速转动，抽风风扇抽取收集室内的空气，使收集室内的绝对气压为95-98kpa；

（2）、抽风风扇将空气经外导管从排气孔处以25-35m/s速度吹出，在对采摘头冷却的同时吹开花椒树的枝叶便于采摘；

（3）、花椒位于采摘头处时，定刀的梳齿形刀锋固定花椒枝，动刀在电机的作用下以50-60r/min的速度转动，动刀与定刀配合产生500-800N的剪切力，进而剪断花椒枝；

（4）、在收集室负压的作用下，花椒通过内导管以15-18m/s的速度从收集室顶部进入收集室内，花椒在其惯性和重力的作用下落到收集室的底部；

（5）、振动电机带动振动筛以频率20-30HZ、振幅2-3.5cm振动，使花椒叶、花椒和花椒枝分离，花椒叶在气流作用下越过隔板并被过滤通风墙拦截；过滤通风墙以频率10-15HZ、振幅3-4.5cm水平振动，以频率15-18HZ、振幅1-2cm竖向振动；

（6）、空气流入到抽风腔的进风口处，空气滤清器干燥气流并吸附气流中颗粒度大于0.074mm的颗粒；空气滤清器过滤后的气流进入抽风腔。