CN106538133B - 具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，包括：机架，其包括彼此平行设置的两个侧边框，垂直设置于所述两个侧边框上端的上边框；松土机构，其包括与所述侧边框下端活动连接的铲柱，以及与所述铲柱连接的松土铲；夹持结构，其包括分别设置在两个侧边框上部、下部的上夹持装置以及下夹持装置；拔起结构，其包括驱动轴以及从动轴。采用本发明能够可靠地夹持木薯秆并将木薯块根向上拔起到预定的高度，可避免出现现有夹持链型式的木薯收获机存在的夹持力不足或过大的情况，并且在前一对夹持装置夹持木薯块根向上拔起的同时，后一对夹持装置向下运动做夹持拔起准备，极大地提高了收获效率。

Description

具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机

技术领域

本发明涉及农业收获机领域，尤其涉及一种具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机。

背景技术

目前，在现有的各种型式的木薯收获机中，适应性、木薯损失率、功率利用率等相对理想的是挖拔式木薯收获机，该型式的木薯收获机工作时，先将挖掘铲从块根下面切入，疏松木薯块根周围的土壤，紧接着用夹持拔起装置夹住木薯秆将块根从土壤中拔出并放置在机器后面的地面上完成木薯块根的收获。这种木薯收获机，其夹持装置，其主要是：一是夹持链型式的夹持装置，二是由液压缸推动的多夹持爪夹持装置。在上述两种夹持装置中，夹持链型式的夹持装置的夹持间隙或者夹持力是事先设定的，工作过程中不可调，对于自然生长条件下大小不一的木薯秆，工作时存在夹持力过大或者过小的缺陷，容易出现夹碎木薯秆或者无法夹持住木薯秆的情况，并由于夹持链的安装方式容易出现夹持链脱出链轮的情况；由液压缸推动的多夹持爪夹持装置通过控制液压缸的工作压力来控制木薯秆的夹持力，能可靠地夹持大小不一的木薯秆，但其收获作业过程是按先夹持后拔起进行的，属于非连续作业，拖拉机的牵引速度不能过快，否则存在漏收的情况。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，包括机架以及分别设置在机架内上部、下部的上夹持装置以及下夹持装置，

拔起结构，其包括一个穿过所述机架上端的驱动轴以及两个以悬臂方式布置在机架下端的从动轴，以及两个转动装置，每个所述转动装置包括分别套设在所述驱动轴、从动轴同侧一端的驱动链轮和从动链轮，以及分别套设在该驱动链轮和从动链轮外部的链条；其中，所述链条依次穿过并连接所述上夹持装置和所述下夹持装置，以带动所述上夹持装置以及下夹持装置的上下运动；

液压马达与所述驱动轴连接，驱动所述驱动轴转动。

优选的是，所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，所述机架包括：彼此平行设置的两个侧边框，垂直设置于所述两个侧边框上端的上边框，并且，每个所述侧边框下端均倾斜连接一斜边框，所述斜边框和与其对应的侧边框呈锐角设置，两个侧边框对应的斜边框相隔一定距离形成一导入木薯秆的开口，且相对设置；每个所述侧边框上沿其长度方向设有两条彼此平行且相隔一定距离的导轨；所述机架与拖拉机的悬挂架连接。

优选的是，所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，所述上夹持装置以及下夹持装置分别设置在两个侧边框上部、下部，所述上夹持装置，其包括可移动设置在两个侧边框相对应的两条导轨上且彼此相对设置的一对上非旋转油缸，以及分别设置在一对所述上非旋转油缸的活塞杆头部的一端的两个上夹持爪；所述下夹持装置，其包括可移动设置在两个侧边框相对应的两条导轨上且彼此相对设置的一对下非旋转油缸，以及分别设置在一对所述下非旋转油缸的活塞杆头部的一端的两个下夹持爪；两个上夹持爪或者下夹持爪之间均相隔一定距离形成一容纳木薯秆的开口。

优选的是，所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，还包括：

松土机构，其包括与所述侧边框下端活动连接的铲柱，以及与所述铲柱连接的松土铲。

优选的是，所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，还包括：

夹持开关，其设置在所述斜边框上；

上限位开关，其设置在其中一个所述侧边框上靠近所述上边框的一端；

下限位开关，其设置在其中一个所述侧边框上靠近所述斜边框的一端；

上压力开关以及下压力开关，其分别设置在其中一个上非旋转油缸、下非旋转油缸的无杆腔的入口管道上。

优选的是，所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，当木薯秆首次从两个斜边框之间的导入木薯秆的开口进入，挤压所述夹持开关使其闭合，夹持开关发送信号，控制所述下非旋转油缸内的活塞杆伸出，将木薯秆夹持住；

然后活塞杆持续伸出，直至下压力开关感应压力上升至预设值，下压力开关发送信号，控制液压马达带动所述驱动轴转动，使得所述下夹持装置向上运动，上夹持装置向下运动，与此同时，夹持开关脱离挤压，并在自身弹簧恢复力的作用下返回初始状态；

当所述下夹持装置向上运动至上限位开关所在的位置时，挤压所述上限位开关，上限位开关发送信号，控制所述下非旋转油缸内的活塞杆同时收回，将木薯块根放至拖拉机的后面。

优选的是，所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，在所述上限位开关发送信号控制所述下非旋转油缸内的活塞杆收回的同时，也发送信号控制液压马达停止驱动所述驱动轴转动，此时，所述下夹持装置位于侧边框靠近上边框一端，所述上夹持装置位于靠近斜边框一端。

优选的是，所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，当木薯秆再次从两个斜边框之间的导入木薯秆的开口进入，挤压所述夹持开关闭合使其闭合，夹持开关发送信号，控制所述上非旋转油缸内的活塞杆伸出，将木薯秆夹持住；

然后活塞杆持续伸出，直至上压力开关感应上升至压力达到预设值，上压力开关发送信号，控制液压马达带动所述驱动轴转动，使得所述上夹持装置向上运动，下夹持装置向下运动，与此同时，夹持开关脱离挤压，并在自身弹簧恢复力的作用返回初始状态；

当所述下夹持装置向下运动至下限位开关所在的位置时，挤压所述下限位开关，下限位开关发送信号，控制所述上非旋转油缸内的活塞杆分别收回，将木薯块根放至拖拉机的后面。

优选的是，所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，所述机架通过三点悬挂装置与拖拉机的悬挂架连接；其中，

所述三点悬挂装置包括：

第一悬挂杆，其一端固定于所述上边框，并朝下设置；

两个第二悬挂杆，其分别位于所述第一悬挂杆两侧，每个所述第二悬挂杆一端固定于所述第一悬挂杆远离所述上边框的一端，另一端固定于所述侧边框上。

本发明至少包括以下有益效果：

1、采用夹持开关的信号控制夹持装置的夹持动作，能够在木薯秆进入夹持装置的夹持爪时执行夹持动作，实现精准夹持木薯秆。

2、采用压力开关控制拔起机构拔起动作，可确保在夹紧木薯秆后才执行拔起动作，避免拔起过程中出现中途脱出夹持的情况。

3、采用减压阀控制进入非旋转油缸的油液压力，可以使夹持装置按预定的相同夹持力夹持大小不一的木薯秆，实现不同大小木薯秆的可靠夹持。

4、在下夹持装置夹持木薯块根向上拔起的同时，上夹持装置向下运动做夹持拔起准备，可极大地提高了收获效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的拔起结构的结构示意图；

图3为第一实施方式的液压系统原理图；

图4为第一实施方式的液压系统的电气系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

图1～4所示，一种具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，包括：

所述机架包括：彼此平行设置的两个侧边框110，垂直设置于所述两个侧边框110上端的上边框120，并且，每个所述侧边框110下端均倾斜连接一斜边框130，所述斜边框130和与其对应的侧边框110呈锐角设置，两个侧边框110对应的斜边框130相隔一定距离形成一导入木薯秆的开口，且相对设置；每个所述侧边框110上沿其长度方向设有两条彼此平行且相隔一定距离的导轨；所述机架通过三点悬挂装置与拖拉机的悬挂架连接。所述三点悬挂装置包括：第一悬挂杆210，其一端固定于所述上边框120，并朝下设置；两个第二悬挂杆220，其分别位于所述第一悬挂杆210两侧，每个所述第二悬挂杆220一端固定于所述第一悬挂杆210远离所述上边框120的一端，另一端固定于所述侧边框110上。

所述上夹持装置11以及下夹持装置52分别设置在两个侧边框110上部、下部，所述上夹持装置，其包括可移动设置在两个侧边框110相对应的两条导轨18上且彼此相对设置的一对上非旋转油缸111，以及分别设置在一对所述上非旋转油缸的活塞杆头部的一端的两个上夹持爪112；所述下夹持装置52，其包括可移动设置在两个侧边框相对应的两条导轨上且彼此相对设置的一对下非旋转油缸521，以及分别设置在一对所述下非旋转油缸的活塞杆头部的一端的两个下夹持爪522；两个上夹持爪或者下夹持爪之间均相隔一定距离形成一容纳木薯秆的开口。

拔起结构，其包括一个穿过所述机架上端的驱动轴410以及两个以悬臂方式布置在机架下端的从动轴，以及两个转动装置，每个所述转动装置包括分别套设在所述驱动轴410、从动轴同侧一端的驱动链轮430和从动链轮，以及分别套设在该驱动链轮430和从动链轮外部的链条440；其中，所述链条440依次穿过并连接所述上夹持装置11和所述下夹持装置52，以带动所述上夹持装置11以及下夹持装置52的上下运动；其中，拔起结构，其包括一个穿过所述机架上端的驱动轴以及两个以悬臂方式布置在机架下端的从动轴，具体为：拔起结构，其包括一个穿过两个所述侧边框110上端的驱动轴以及两个以悬臂方式布置在两个所述侧边框110下端的从动轴。液压马达6与所述驱动轴410连接，驱动所述驱动轴410转动。所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，还包括：

松土机构，其包括与所述侧边框下端活动连接的铲柱510，以及与所述铲柱510连接的松土铲520。

所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，还包括：

夹持开关3，其设置在所述斜边框上；

上限位开关7，其设置在其中一个所述侧边框110上靠近所述上边框120的一端；

下限位开关12，其设置在其中一个所述侧边框110上靠近所述斜边框130的一端；

上压力开关以及下压力开关，其分别设置在其中一个上非旋转油缸111、下非旋转油缸521的无杆腔的入口管道上。

第一实施方式

当木薯秆首次从两个斜边框130之间的导入木薯秆的开口进入，挤压所述夹持开关3使其闭合，夹持开关发送信号，控制所述下非旋转油缸521内的活塞杆伸出，将木薯秆夹持住；

然后活塞杆持续伸出，直至下压力开关感应压力上升至预设值，下压力开关发送信号，控制液压马达6带动所述驱动轴410转动，使得所述下夹持装置52向上运动，上夹持装置11向下运动，与此同时，夹持开关3脱离挤压，并在自身弹簧恢复力的作用下返回初始状态；

当所述下夹持装置52向上运动至上限位开关7所在的位置时，挤压所述上限位开关7，上限位开关7发送信号，控制所述下非旋转油缸521内的活塞杆同时收回，将木薯块根放至拖拉机的后面。

在所述上限位开关7发送信号控制所述下非旋转油缸521内的活塞杆收回的同时，也发送信号控制液压马达停止驱动所述驱动轴410转动，此时，所述下夹持装置52位于侧边框110靠近上边框120一端，所述上夹持装置11位于侧边框110靠近斜边框130一端。

当木薯秆再次从两个斜边框130之间的导入木薯秆的开口进入，挤压所述夹持开关3闭合使其闭合，夹持开关3发送信号，控制所述上非旋转油缸111内的活塞杆伸出，将木薯秆夹持住；

然后活塞杆持续伸出，直至上压力开关感应上升至压力达到预设值，上压力开关发送信号，控制液压马达带动所述驱动轴410转动，使得所述上夹持装置11向上运动，下夹持装置52向下运动，与此同时，夹持开关3脱离挤压，并在自身弹簧恢复力的作用返回初始状态；

当所述下夹持装置52向下运动至下限位开关12所在的位置时，挤压所述下限位开关12，下限位开关12发送信号，控制所述上非旋转油缸111内的活塞杆同时收回，将木薯块根放至拖拉机的后面。

当再有木薯秆从两个斜边框之间的导入木薯秆的开口进入时，所述具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机按上述收获作业周期继续完成木薯块根的收获。

为了使用本发明所述的一种具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机对木薯块根进行收获，需在拖拉机前部安装木薯秆砍切装置，将木薯秆在离地面30cm左右处砍断并将砍断部分放置拖拉机前进路线的一边(地块边沿的一边或已收获地的一边)，或者采用人工的方法将木薯秆在离地面30cm左右处砍断并将砍断部分移离收获地，留下大概30cm高的木薯秆。田间作业时，拖拉机牵引本发明所述的木薯块根收获机前进，松土机构先疏松拖拉机前进路线中木薯块根的周围的土壤，随着拖拉机的前进，木薯秆被斜边框130导向木薯块根收获机的中线位置进而挤压夹持开关3使其常开开关41闭合，此时下夹持装置52位于下限位位置，挤压下限位开关12使其常开开关42闭合，而上限位开关7的常闭开关44处于闭合状态，由图4可知，在上述开关状态下，继电器KI1线圈43与蓄电池构成闭合回路，继电器KI1线圈43得电，继电器KI1的第一常开开关38和第二常开开关45闭合，二位三通换向阀23的电磁线圈1YA 24得电，二位三通换向阀23变为右位，液压油进入下夹持装置52两个所述下夹持装置对应的下非旋转油缸521内的无杆腔使活塞杆伸出，下夹持装置52执行夹持动作将木薯秆夹持住，当夹持力达到设置后，下压力开关25闭合，继电器KI2线圈46得电，继电器KI2的常开开关37闭合，三位四通换向阀30的左位电磁线圈3YA 28得电，三位四通换向阀30变为左位，液压马达6带动驱动轴510顺时针转动(从收获机的右边观察)，通过导轨18、驱动链轮430、链条440组成的拔起机构将下夹持装置52夹持住的木薯秆向上拔起，与此同时，上夹持装置11向下运动做夹持拔起准备，在下夹持装置52夹持木薯秆向上拔起的过程中，夹持开关3与木薯秆脱离挤压，同时下夹持装置52也与下限位开关12脱离挤压，夹持开关3的常开开关41和下限位开关的常开开关42处于张开状态，为了避免此时的继电器KI1线圈43失电导致下夹持装置52无法夹持住木薯秆，采用继电器KI1的第二常开开关45进行自锁。当下夹持装置52夹持住木薯秆向上拔起到上限位位置时，下夹持装置52挤压上限位开关7使其常闭开关44张开，继电器KI1和KI2的电圈43和46失电，二位三通换向阀23的电磁线圈1YA24和三位四通换向阀30的左位电磁线圈3YA 28也随之失电而分别变为左位和中位，下非旋转油缸521的活塞杆在弹簧恢复力的作用下缩回使下夹持装置52执行张开动作将木薯块根放在收获机的后面，完成第一棵木薯块根的收获，液压马达6停止运转使下夹持装置52和上夹持装置11分别停止在上限位位置和下限位位置。随拖拉机牵引本发明所述的木薯块根收获机的继续前进，又有木薯秆被斜边框130导向木薯块根收获机的中线位置进而挤压木薯秆夹持开关3使其常开开关41闭合，因下夹持装置5252位于上限位位置，挤压上限位开关7使其常开开关47闭合，而下限位开关12的常闭开关44处于闭合状态，由图4可知，在上述开关状态下，继电器KI3线圈49与蓄电池构成闭合回路，继电器KI3线圈49得电，继电器KI3的第一常开开关36和第二常开开关48闭合，二位三通换向阀26的电磁线圈2YA 27得电，二位三通换向阀26变为右位，液压油进入上夹持装置11对应的上非旋转油缸111的无杆腔使活塞杆伸出，上夹持装置11执行夹持动作将木薯秆夹持住，当夹持力达到设置后，压力开关29闭合，继电器KI4线圈51得电，继电器KI4的常开开关35闭合，三位四通换向阀30的右位电磁线圈4YA 31得电，三位四通换向阀30变为右位，液压马达6带动驱动轴410逆时针转动(从收获机的右边观察)，通过导轨18、驱动链轮430、链条440组成的拔起机构将上夹持装置11夹持住的木薯秆向上拔起，与此同时，下夹持装置52向下运动返回初始位置做夹持拔起准备，在下夹持装置52下运动返回初始位置过程中，夹持开关3与木薯秆脱离挤压，同时下夹持装置52也与上限位开关脱离挤压，夹持开关3的常开开关41和上限位开关的常开开关47处于张开状态，为了避免此时的继电器KI3线圈49失电导致上夹持装置11无法夹持住木薯秆，采用继电器KI3的第二常开开关48进行自锁。当上夹持装置11夹持住木薯秆向上拔起到上限位位置时，下夹持装置52返回初始位置(即下限位位置)挤压下限位开关12使其常闭开关50张开，继电器KI3和KI4的电圈49和51失电，二位三通换向阀26的电磁线圈2YA 27和三位四通换向阀30的右位电磁线圈4YA 31也随之失电而分别变为左位和中位，上非旋转油缸111的活塞杆在弹簧恢复力的作用下缩回使上夹持装置11执行张开动作将木薯块根放在收获机的后面，完成第二棵木薯块根的收获，液压马达6停止运转使下夹持装置52和上夹持装置11分别停止在下限位位置和上限位位置，即返回初始位置。随拖拉机牵引本发明所述的木薯块根收获机的继续前进，每当有木薯秆进入夹持装置，木薯块根收获机重复按照上述步骤完成其他木薯块根的收获。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (5)

1.一种具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，包括机架以及分别设置在机架内上部、下部的上夹持装置以及下夹持装置，其特征在于，还包括：

拔起结构，其包括一个穿过所述机架上端的驱动轴以及两个以悬臂方式布置在机架下端的从动轴，以及两个转动装置，每个所述转动装置包括分别套设在所述驱动轴、从动轴同侧一端的驱动链轮和从动链轮，以及分别套设在该驱动链轮和从动链轮外部的链条；其中，所述链条依次穿过并连接所述上夹持装置和所述下夹持装置，以带动所述上夹持装置以及下夹持装置的上下运动；

液压马达与所述驱动轴连接，驱动所述驱动轴转动；

所述机架包括：彼此平行设置的两个侧边框，垂直设置于所述两个侧边框上端的上边框，并且，每个所述侧边框下端均倾斜连接一斜边框，所述斜边框和与其对应的侧边框呈锐角设置，两个侧边框对应的斜边框相隔一定距离形成一导入木薯秆的开口，且相对设置；每个所述侧边框上沿其长度方向设有两条彼此平行且相隔一定距离的导轨；所述机架与拖拉机的悬挂架连接；

所述上夹持装置以及下夹持装置分别设置在两个侧边框上部、下部，所述上夹持装置，其包括可移动设置在两个侧边框相对应的两条导轨上且彼此相对设置的一对上非旋转油缸，以及分别设置在一对所述上非旋转油缸的活塞杆头部的一端的两个上夹持爪；所述下夹持装置，其包括可移动设置在两个侧边框相对应的两条导轨上且彼此相对设置的一对下非旋转油缸，以及分别设置在一对所述下非旋转油缸的活塞杆头部的一端的两个下夹持爪；两个上夹持爪或者下夹持爪之间均相隔一定距离形成一容纳木薯秆的开口；

还包括：

夹持开关，其设置在所述斜边框上；

上限位开关，其设置在其中一个所述侧边框上靠近所述上边框的一端；

下限位开关，其设置在其中一个所述侧边框上靠近所述斜边框的一端；

上压力开关以及下压力开关，其分别设置在其中一个上非旋转油缸、下非旋转油缸的无杆腔的入口管道上；

当木薯秆首次从两个斜边框之间的导入木薯秆的开口进入，挤压所述夹持开关使其闭合，夹持开关发送信号，控制所述下非旋转油缸内的活塞杆伸出，将木薯秆夹持住；

然后活塞杆持续伸出，直至下压力开关感应压力上升至预设值，下压力开关发送信号，控制液压马达带动所述驱动轴转动，使得所述下夹持装置向上运动，上夹持装置向下运动，与此同时，夹持开关脱离挤压，并在自身弹簧恢复力的作用下返回初始状态；

当所述下夹持装置向上运动至上限位开关所在的位置时，挤压所述上限位开关，上限位开关发送信号，控制所述下非旋转油缸内的活塞杆同时收回，将木薯块根放至拖拉机的后面。

2.如权利要求1所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，其特征在于，还包括：

松土机构，其包括与所述侧边框下端活动连接的铲柱，以及与所述铲柱连接的松土铲。

3.如权利要求1所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，其特征在于，在所述上限位开关发送信号控制所述下非旋转油缸内的活塞杆收回的同时，也发送信号控制液压马达停止驱动所述驱动轴转动，此时，所述下夹持装置位于侧边框靠近上边框一端，所述上夹持装置位于侧边框靠近斜边框一端。

4.如权利要求1所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，其特征在于，

当木薯秆再次从两个斜边框之间的导入木薯秆的开口进入，挤压所述夹持开关闭合使其闭合，夹持开关发送信号，控制所述上非旋转油缸内的活塞杆伸出，将木薯秆夹持住；

然后活塞杆持续伸出，直至上压力开关感应上升至压力达到预设值，上压力开关发送信号，控制液压马达带动所述驱动轴转动，使得所述上夹持装置向上运动，下夹持装置向下运动，与此同时，夹持开关脱离挤压，并在自身弹簧恢复力的作用返回初始状态；

当所述下夹持装置向下运动至下限位开关所在的位置时，挤压所述下限位开关，下限位开关发送信号，控制所述上非旋转油缸内的活塞杆同时收回，将木薯块根放至拖拉机的后面。

5.如权利要求1所述的具有往复式双夹持装置的木薯块根收获机，其特征在于，所述机架通过三点悬挂装置与拖拉机的悬挂架连接；其中，

所述三点悬挂装置包括：

第一悬挂杆，其一端固定于所述上边框，并朝下设置；

两个第二悬挂杆，其分别位于所述第一悬挂杆两侧，每个所述第二悬挂杆一端固定于所述第一悬挂杆远离所述上边框的一端，另一端固定于所述侧边框上。

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