CN106717549A - 一种交错梳排式荔枝采收车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种交错梳排式荔枝采收车，包括车架、振动采摘机构、曲柄双摇杆机构、动力源、收集机构、举升机构和操纵控制器；所述曲柄双摇杆机构固定安装在振动采摘机构的基座下方，收集机构和举升机构固定安装在车架上，振动采摘机构和曲柄双摇杆机构配合连接，曲柄双摇杆机构和液压马达配合连接，液压马达通过输油管与液压工作站及动力源连接。本发明结构简单、操作简便，不需要定位即可实现采摘果实，工作时只需将机具靠近有果实的区域即可完成作业，振动采摘机构作业角度可以根据果树轮廓的形状进行调节，收集网的撑开程度也可以根据振动采摘机构的倾斜程度进行匹配调节，适用范围广，作业灵活，冠形适应性强，采摘效率高，果实接收率高。

Description

一种交错梳排式荔枝采收车
技术领域
本发明涉及水果采收机械领域，特别涉及一种交错梳排式荔枝采收车。
背景技术
荔枝是我国特色的亚热带水果，主要分布在广东、广西、福建、海南等省区，其种植面积和总产量均居世界第一。近年来，我国在荔枝主产区积极推行无公害、标准化荔枝生产技术，提高了国产荔枝的市场竞争力，增大了出口量。目前，荔枝采收还是采用人工作业的方式，劳动强度大，并且农民进城务工进一步造成了劳动力紧张，荔枝采收机械化程度已经成为制约荔枝产业发展的一个重要因素。为减轻采收劳动强度、降低荔枝生产成本、提高采摘效率，应加大力度发展荔枝采收机械化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种结构简单、操作简便、劳动强度小、采收效率高、水果品种适用范围广的交错梳排式荔枝采收车。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种交错梳排式荔枝采收车，包括车架49、振动采摘机构、曲柄双摇杆机构、动力源48、收集机构、举升机构和操纵控制器38；所述曲柄双摇杆机构固定安装在振动采摘机构的基座4下方，收集机构和举升机构固定安装在车架49上，振动采摘机构和曲柄双摇杆机构配合连接，曲柄双摇杆机构和液压马达18配合连接，液压马达18通过输油管42与液压工作站47及动力源48连接。
所述振动采摘机构包括柔性梳棒组1、左轴2、右轴3、基座4、轴承5、轴承座6；左轴2和右轴3上分别安装有一根以上的柔性梳棒组1，左轴2和右轴3均竖直放置在基座4的轴承座6上，左轴2和右轴3的转动角度范围为-45°～45°，左轴2和右轴3的下端均穿过轴承5分别与曲柄双摇杆机构的摇杆一10、摇杆二11通过销钉锁紧连接。
柔性梳棒组1采用人工合成纤维材料，直径为5～40mm，长度为100～300mm，长度、大小可变，与左轴2、右轴3通过螺纹嵌入式配合连接；柔性梳棒组1可以根据实际生产需要改变梳棒直径、长度以及梳棒之间的间距。
左轴2、右轴3采用铝合金或碳钎维材料，其高度均为200mm～1000mm，直径均为20mm～50mm，其上均匀镗有螺纹通孔，用于安装柔性梳棒组1；螺纹通孔均匀排列，同一轴上相邻螺纹通孔的中心距为25～75mm，不同轴上相邻螺纹通孔的中心距为12.5～37.5mm。
所述曲柄双摇杆机构，包括Z形曲柄7、连杆一8、连杆二9、摇杆一10、摇杆二11、锁紧螺栓12、端盖13、轴承5、螺钉14、连杆销轴16、轴套17；轴承5套在轴承座6上，轴承座6固定在U型固定座15上；Z形曲柄7的一端与液压马达18的输出轴19相连接，Z形曲柄7的另一端与轴承5、连杆一8的一端、连杆二9的一端形成复合铰链连接；连杆一8的另一端、轴套17以及摇杆一10的一端都套合在连杆销轴16上形成铰链连接；连杆销轴16的下端形成凸边，上端有螺孔，通过螺钉14把端盖13锁紧在连杆销轴16的上端；摇杆一10的另一端与左轴2通过销钉锁紧连接；连杆二9的另一端、轴套17以及摇杆二11的一端都套合在连杆销轴16上形成铰链连接，连杆二9的两端均安装有轴承5；摇杆二11的另一端与右轴3通过销钉锁紧连接。
摇杆一10和摇杆二11的中心距为40～100mm，连杆一8、连杆二9的厚度为10mm，连杆销轴16和端盖13用于防止连杆一8和摇杆一10、连杆二9和摇杆二11上下滑动。
曲柄双摇杆机构的外面采用U型固定座15作为保护罩，防止枝条进入曲柄双摇杆机构造成卡枝，U型固定座15的上端通过螺栓螺母固定安装在基座4上，U型固定座15的下端底部开设有一个与液压马达18的输出轴19外径配合的轴套，轴套长度65mm，半径可作微调，与液压马达18相互配合连接，通过螺栓12紧固锁紧。
基座4的两端镗有对称分布的轴承孔，两孔之间中心距为280mm，孔径为350mm；轴承5和轴承座6通过螺栓螺母固定安装在基座4上。
所述的动力源48包括汽油机46和液压工作站47，汽油机46带动液压工作站47的液压泵工作，再通过液压马达18驱动振动采摘机构工作。
所述的收集机构由收集网20，液压推杆一21、液压推杆二25、液压推杆三28、液压推杆四31、液压推杆五34、液压推杆六36、水平撑杆一23、水平撑杆二27、水平撑杆三30、水平撑杆四33、斜撑杆一22、斜撑杆二26、斜撑杆三29、斜撑杆四32、斜撑杆五35、斜撑杆六37构成。收集网20可以采用纱网、布或者其他纤维材料制成，带有缓冲减震功能，收集网20上设有一个长条形拉链24，用于回收采摘下来的荔枝，通过拉链24控制网孔的开启与闭合，拉开拉链24将网孔打开，荔枝果实掉入网孔，完成收集。其中，水平撑杆一23、水平撑杆二27、水平撑杆三30、水平撑杆四33水平安装在车架49上，液压推杆的两端分别安装在水平撑杆和斜撑杆上，斜推杆的一端与水平撑杆的一端通过铰链相连接，且可绕水平撑杆的一端做旋转运动，其运动轨迹为120度扇形平面。
为了节省空间以及使采收车行走、作业更加灵活，收集网20通过采收车手把上面的操纵控制器38控制撑开与闭合，撑开程度可以通过操纵控制器38上的旋钮调节。在开始采收作业时，顺时针转动操纵控制器38上的旋钮开关使收集网20开始撑开，操纵控制器38通过控制液压工作站47来控制供油量以改变液压推杆的行程，从而改变收集装置的撑开程度。采收车停止工作时，逆时针转动操纵控制器38上的旋钮开关，闭合收集网20。
所述的举升机构通过螺栓安装在车架49上，由底座39、阀门40、顶体41和输油管42组成，用于改变振动采摘机构的水平倾斜角度，使得振动采摘机构与荔枝树的冠形轮廓尽可能保持平行，提高采收效率；工作时，动力源48提供动力给液压工作站47的液压泵后，再供油经过输油管42和阀门40，将液压油输入到顶体41中的油缸中，产生向上的动力，将上部平板45向上抬升，使振动采摘机构向前倾斜，当振动采摘机构与荔枝树的冠形轮廓大致平行时，此时上部平板45已经被抬升到了所需要的高度。同时，为了防止错位以及运动过度，在上部平板45镗有销孔44，销43可以在销孔内活动，所述的销43与顶体41通过活动铰链联接。所述举升机构的最大举升角度为0～30度，举升同步性好，自锁保护简单易行，具有结构简单，体积小，重量轻，工作效率高的特点。
实际操作时，通过液压马达18传递扭矩给Z形曲柄7，从而驱动摇杆一10、摇杆二11做往复式摆动，带动套于基座4上的振动采摘机构做往复运动，左轴2和右轴3相对于固定基座4产生来回往复式弧线运动。
本发明交错梳排式荔枝采收车的梳棒拍打方式有两种，一种是同步式振动拍打，一种是非同步式振动拍打，拍打方式可以通过调节摇杆一10、摇杆二11的初始位置得到改变，当摇杆一10、摇杆二11的初始安装位置在不同侧时，柔性梳棒组1对荔枝果实的振动拍打方式为同步式拍打，且摆动频率相同，幅度相同；当摇杆一10、摇杆二11的初始安装位置在相同侧时，柔性梳棒组1对荔枝果实的振动拍打方式为非同步式拍打，也称交错式拍打，但摆动频率相同，幅度相同。
本发明与现有技术相比具有如下优点和效果：
(1)本发明结构简单、操作简便，不需要定位即可实现采摘果实，工作时只需将机具靠近有果实的区域即可完成作业，适用范围广，作业灵活，采摘效率高。
(2)本发明的振动采摘机构的作业角度可以根据果树轮廓的形状进行调节，收集网的撑开程度也可以根据振动采摘机构的倾斜程度进行匹配调节，具有冠形适应性强，果实接收率高的特点。
(3)本发明的采收车比人工采收的工作效率明显提高。
附图说明
图1为本发明一种交错梳排式荔枝采收车的整体结构示意图。
图2为本发明交错梳排式荔枝采收车的举升阶段结构示意图。
图3为本发明交错梳排式荔枝采收车的振动采摘机构的结构示意图。
图4为本发明交错梳排式荔枝采收车的振动采摘机构的局部结构示意图。
图5为本发明交错梳排式荔枝采收车的曲柄双摇杆机构的结构示意图。
图6为本发明交错梳排式荔枝采收车的固定座的结构示意图。
图7为本发明交错梳排式荔枝采收车的车架的结构示意图。
图8为本发明交错梳排式荔枝采收车的举升机构的结构示意图。
其中，1、柔性梳棒组；2、左轴；3、右轴；4、基座；5、轴承；6、轴承座；7、曲柄；8、连杆一；9、连杆二；10、摇杆一；11、摇杆二；12、锁紧螺栓；13、端盖；14、螺钉；15、固定座；16、连杆销轴；17、轴套；18、液压马达；19、输出轴；20、收集网；21、液压推杆一；22、斜撑杆一；23、水平撑杆一；24、拉链；25、液压推杆二；26、斜撑杆二；27、水平撑杆二；28、液压推杆三；29、斜撑杆三；30、水平撑杆三；31、液压推杆四；32、斜撑杆四；33、水平撑杆四；34、液压推杆五；35、斜撑杆五；36、液压推杆六；37、斜撑杆六；38、操纵控制器；39、底座；40、阀门；41、顶体；42、输油管；43、销；44、销孔；45、上部平板；46、汽油机；47、液压工作站；48、动力源；49、车架。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种交错梳排式荔枝采收车，包括车架49、振动采摘机构、曲柄双摇杆机构、动力源48、收集机构、举升机构和操纵控制器38；所述曲柄双摇杆机构固定安装在振动采摘机构的基座4下方，收集机构和举升机构固定安装在车架49上，振动采摘机构和曲柄双摇杆机构配合连接，曲柄双摇杆机构和液压马达18配合连接，液压马达18通过输油管42与液压工作站47及动力源48连接。所述振动采摘机构包括柔性梳棒组1、左轴2、右轴3、基座4、轴承5、轴承座6；左轴2和右轴3上分别安装有一根以上的柔性梳棒组1，左轴2和右轴3均竖直放置在基座4的轴承座6上，左轴2和右轴3的转动角度范围为-45°～45°，左轴2和右轴3的下端均穿过轴承5分别与曲柄双摇杆机构的摇杆一10、摇杆二11通过销钉锁紧连接。柔性梳棒组1采用人工合成纤维材料，长度、大小可变，与左轴2、右轴3通过螺纹嵌入式配合连接；柔性梳棒组1可以根据实际生产需要改变梳棒直径、长度以及梳棒之间的间距。左轴2、右轴3采用铝合金或碳钎维材料，其上均匀镗有螺纹通孔，用于安装柔性梳棒组1，螺纹通孔均匀排列。所述曲柄双摇杆机构，包括Z形曲柄7、连杆一8、连杆二9、摇杆一10、摇杆二11、锁紧螺栓12、端盖13、轴承5、螺钉14、连杆销轴16、轴套17；轴承5套在轴承座6上，轴承座6固定在U型固定座15上；Z形曲柄7的一端与液压马达18的输出轴19相连接，Z形曲柄7的另一端与轴承5、连杆一8的一端、连杆二9的一端形成复合铰链连接；连杆一8的另一端、轴套17以及摇杆一10的一端都套合在连杆销轴16上形成铰链连接；连杆销轴16的下端形成凸边，上端有螺孔，通过螺钉14把端盖13锁紧在连杆销轴16的上端；摇杆一10的另一端与左轴2通过销钉锁紧连接；连杆二9的另一端、轴套17以及摇杆二11的一端都套合在连杆销轴16上形成铰链连接，连杆二9的两端均安装有轴承5；摇杆二11的另一端与右轴3通过销钉锁紧连接。曲柄双摇杆机构的外面采用U型固定座15作为保护罩，防止枝条进入曲柄双摇杆机构造成卡枝，U型固定座15的上端通过螺栓螺母固定安装在基座4上，U型固定座15的下端底部开设有一个与液压马达18的输出轴19外径配合的轴套，轴套长度65mm，半径可作微调，与液压马达18相互配合连接，通过螺栓12紧固锁紧。基座4的两端镗有对称分布的轴承孔，两孔之间中心距为280mm，孔径为350mm；轴承5和轴承座6通过螺栓螺母固定安装在基座4上。所述的动力源48包括汽油机46和液压工作站47，汽油机46带动液压工作站47的液压泵工作，再通过液压马达18驱动振动采摘机构工作。所述的收集机构由收集网20，液压推杆一21、液压推杆二25、液压推杆三28、液压推杆四31、液压推杆五34、液压推杆六36、水平撑杆一23、水平撑杆二27、水平撑杆三30、水平撑杆四33、斜撑杆一22、斜撑杆二26、斜撑杆三29、斜撑杆四32、斜撑杆五35、斜撑杆六37构成。收集网20可以采用纱网、布或者其他纤维材料制成，带有缓冲减震功能，收集网20上设有一个长条形拉链24，用于回收采摘下来的荔枝，通过拉链24控制网孔的开启与闭合，拉开拉链24将网孔打开，荔枝果实掉入网孔，完成收集。其中，水平撑杆一23、水平撑杆二27、水平撑杆三30、水平撑杆四33水平安装在车架49上，液压推杆的两端分别安装在水平撑杆和斜撑杆上，斜推杆的一端与水平撑杆的一端通过铰链相连接，且可绕水平撑杆的一端做旋转运动，其运动轨迹为120度扇形平面。
为了节省空间以及使采收车行走、作业更加灵活，收集网20通过采收车手把上面的操纵控制器38控制撑开与闭合，撑开程度可以通过操纵控制器38上的旋钮调节，采收车停止工作时，收集网20处于闭合状态，在开始采收作业时，可以通过采收车手把上的操纵控制器38控制收集网20，即按下操纵控制器38上的“开关”按钮，操纵控制器38通过控制液压工作站47来控制供油量以改变液压推杆的行程，从而改变收集装置的撑开程度。
所述的举升机构通过螺栓安装在车架49上，由底座39、阀门40、顶体41和输油管42组成，用于改变振动采摘机构的水平倾斜角度，使得振动采摘机构与荔枝树的冠形轮廓尽可能保持平行，提高采收效率；工作时，动力源48提供动力给液压工作站47的液压泵后，再供油经过输油管42和阀门40，将液压油输入到顶体41中的油缸中，产生向上的动力，将上部平板45向上抬升，使振动采摘机构向前倾斜，当振动采摘机构与荔枝树的冠形轮廓大致平行时，此时上部平板45已经被抬升到了所需要的高度。同时，为了防止错位以及运动过度，在上部平板45镗有销孔44，销43可以在销孔内活动，所述的销43与顶体41通过活动铰链联接。所述举升机构的最大举升角度为0～30度，举升同步性好，自锁保护简单易行，具有结构简单，体积小，重量轻，工作效率高的特点。
当振动采摘机构靠近一簇荔枝果实时，圆柱形柔性梳棒组1首先与枝条上的果实相接触，将枝条分开打散；随着左轴2和右轴3的来回往复式摆动，无果枝条由于质量较小，容易被柔性梳棒组1弹开，与柔性梳棒组1的接触时间相对较短，吸收的能量相对较少，有果枝条由于整体重量比无果枝条重，与柔性梳棒组1的接触时间会比较长，枝条吸收柔性疏棒组1传递的机械能后摆动并与柔性梳棒组1多次碰撞接触，当荔枝果实离心力大于果梗分离力时，即实现振动落果。
根据实际需要，交错梳排式荔枝采收车工作使用时，操作人员在进行荔枝果实采摘作业前，可以根据目标果实的高度与果实量，先手动推车使采收车与目标果实保持合适的距离，再对振动采摘机构的作业角度以及收集网撑开程度进行液控调节。其中，频率调节的具体工作流程为：操作人员判断目标果实数量，若果实数量多应该提高输入功率，通过动力源48上的功率输出控制调节，当动力源48上的功率输出变大，Z形曲柄7的转速增加，Z形曲柄7通过连杆一8、连杆二9带动摇杆一10、摇杆二11摆动的频率加大，进而实现左轴2和右轴3的摆动频率加快，实现落果作业。落下来的荔枝果实将通过收集装置收集起来，起到减震缓冲的作用，避免荔枝果实采后与地面发生硬碰撞，减少碰撞损伤。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：包括车架、振动采摘机构、曲柄双摇杆机构、动力源、收集机构、举升机构和操纵控制器；所述曲柄双摇杆机构固定安装在振动采摘机构的基座下方，收集机构和举升机构固定安装在车架上，振动采摘机构和曲柄双摇杆机构配合连接，曲柄双摇杆机构和液压马达配合连接，液压马达通过输油管与液压工作站及动力源连接。
2.根据权利要求1所述的交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：所述振动采摘机构包括柔性梳棒组、左轴、右轴、基座、轴承、轴承座；左轴和右轴上分别安装有一根以上的柔性梳棒组，左轴和右轴均竖直放置在基座的轴承座上，左轴和右轴的转动角度范围为-45°～45°，左轴和右轴的下端均穿过轴承分别与曲柄双摇杆机构的摇杆一、摇杆二通过销钉锁紧连接。
3.根据权利要求1所述的交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：柔性梳棒组采用人工合成纤维材料，直径为5～40mm，长度为100～300mm，与左轴、右轴通过螺纹嵌入式配合连接；左轴、右轴采用铝合金或碳钎维材料，其高度均为200mm～1000mm，直径均为20mm～50mm，其上均匀镗有螺纹通孔，同一轴上相邻螺纹通孔的中心距为25～75mm，不同轴上相邻螺纹通孔的中心距为12.5～37.5mm。
4.根据权利要求1所述的交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：所述曲柄双摇杆机构，包括Z形曲柄、连杆一、连杆二、摇杆一、摇杆二、锁紧螺栓、端盖、轴承、螺钉、连杆销轴、轴套；轴承套在轴承座上，轴承座固定在U型固定座上；Z形曲柄的一端与液压马达的输出轴相连接，Z形曲柄的另一端与轴承、连杆一的一端、连杆二的一端形成复合铰链连接；连杆一的另一端、轴套以及摇杆一的一端都套合在连杆销轴上形成铰链连接；连杆销轴的下端形成凸边，上端有螺孔，通过螺钉把端盖锁紧在连杆销轴的上端；摇杆一的另一端与左轴通过销钉锁紧连接；连杆二的另一端、轴套以及摇杆二的一端都套合在连杆销轴上形成铰链连接，连杆二的两端均安装有轴承；摇杆二的另一端与右轴通过销钉锁紧连接。
5.根据权利要求4所述的交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：摇杆一和摇杆二的中心距为40～100mm，连杆一、连杆二的厚度为10mm。
6.根据权利要求1所述的交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：曲柄双摇杆机构的外面采用U型固定座作为保护罩，U型固定座的上端通过螺栓螺母固定安装在基座上，U型固定座的下端底部开设有一个与液压马达的输出轴外径配合的轴套，轴套与液压马达相互配合连接，通过螺栓紧固锁紧。
7.根据权利要求1所述的交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：基座的两端镗有对称分布的轴承孔，两孔之间中心距为280mm，孔径为350mm；轴承和轴承座通过螺栓螺母固定安装在基座上。
8.根据权利要求1所述的交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：所述的动力源包括汽油机和液压工作站，汽油机带动液压工作站的液压泵工作，再通过液压马达驱动振动采摘机构工作。
9.根据权利要求1所述的交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：所述的收集机构由收集网，液压推杆一、液压推杆二、液压推杆三、液压推杆四、液压推杆五、液压推杆六、水平撑杆一、水平撑杆二、水平撑杆三、水平撑杆四、斜撑杆一、斜撑杆二、斜撑杆三、斜撑杆四、斜撑杆五、斜撑杆六构成；收集网上设有一个长条形拉链，用于回收采摘下来的荔枝，通过拉链控制网孔的开启与闭合；水平撑杆一、水平撑杆二、水平撑杆三、水平撑杆四水平安装在车架上；液压推杆的两端分别安装在水平撑杆和斜撑杆上，斜推杆的一端与水平撑杆的一端通过铰链相连接，且可绕水平撑杆的一端做旋转运动，其运动轨迹为120度扇形平面。
10.根据权利要求1所述的交错梳排式荔枝采收车，其特征在于：所述的举升机构通过螺栓安装在车架上，由底座、阀门、顶体和输油管组成；工作时，动力源提供动力给液压工作站的液压泵后，再供油经过输油管和阀门，将液压油输入到顶体中的油缸中，产生向上的动力，将上部平板向上抬升，使振动采摘机构向前倾斜，当振动采摘机构与荔枝树的冠形轮廓大致平行时，此时上部平板已经被抬升到了所需要的高度，同时，为了防止错位以及运动过度，在上部平板镗有销孔，销可以在销孔内活动，所述的销与顶体通过活动铰链联接。
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