CN107241959A - 薯类收获机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种作业效果好的薯类收获机，其包括机体，机体上传动系统，机体的两侧设有地轮装置，机体的前端设有牵引装置、切土装置和挖掘装置，机体内设有土薯分离输送装置，土薯分离输送装置与传动系统输出端连接，机体前端还设有对行挖深调控装置，对行挖深调控装置包括对行装置和挖深调控装置。对行装置包括机械对行探测机构，机械对行探测机构包括探测安装座、传感器支座、对行传感器总成和传感器距离调整单元；挖深调控装置包括地面机械仿形机构，地面机械仿形机构包括两个支撑轮总成、两个高度调整单元、支撑轮距离调整单元和挖深传感器；对行装置和挖深调控装置可实时准确地控制挖掘机构的挖掘位置和挖掘深度。

Description

薯类收获机

技术领域

本发明属于农业机械设备技术领域，具体的说，涉及一种应用于薯类收获的薯类收获机。

背景技术

我国是薯类生产大国，种植面积及产量均居世界第一，马铃薯和甘薯是继玉米、小麦和水稻之后的世界第四大和第五大粮食作物，在保证国内粮食安全、能源安全和消除贫困中发挥重要作用。尽管我国薯类作物生产大国，但薯类机械化生产水平与发达国家相比，还落后很多，严重制约着全国薯类全程机械化生产技术的发展。因此，在加快转变粗放的生产方式、大力发展薯类生产机械化的趋势下，提高薯类机械化收获水平，对于减轻农民的劳动强度、增加农民收入及加快薯类产业化的发展，具有重要的意义。

目前，国内薯类收获机械以小型为主，动力要求不高，收获效率相对国外机械较低，功能单一，多以后输出的方式将薯类平铺于地面，也有少数侧输出或带有料箱的机型。结构均比较简单，价格相对便宜，但所采用的整体式挖掘铲造成机器在作业过程中阻力相对较大，对垄高、土质以及收获时间的适应性差，使用寿命短。多数机器不具备二次土薯分离装置，并且薯类作物输送效果欠佳，导致已经挖掘出的薯类作物土壤二次掩埋以及壅土现象的出现，明薯率相对较低。

同时，精准农业技术与智能化装备研究在国内还处于起步阶段。精准农业是一种将现代信息技术、生物技术、农业科学和农业工程装备全面结合的新型农业技术。推动信息化、液压电子控制技术在农业装备上的广泛应用是今后一段时间的重点。近几年来，在国外，高、新、尖技术不断应用到薯类机械设备上来，使其不断向智能化发展。

因此市场迫切需要研制出一种工作稳定可靠、明薯率高、损失率低、生产效率较高，同时作业效果好的宽幅薯类收获机械，同时提高薯类收获机械的智能化水平，把液压技术、传感器信号采集技术和微处理器控制技术等糅合到薯类收获作业实践中。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种薯类收获机，有效解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种薯类收获机, 包括机体，机体上设有与拖拉机输出动力连接的传动系统，机体的两侧设有地轮装置，机体的前端设有牵引装置、切土装置和挖掘装置，机体内设有一级土薯分离输送装置和二级土薯分离输送装置，一级土薯分离输送装置和二级土薯分离输送装置与传动系统输出端连接，机体前端还设有对行挖深调控装置，对行挖深调控装置包括对行装置和挖深调控装置，挖深调控装置包括地面机械仿形机构，地面机械仿形机构包括两个支撑轮总成、两个高度调整单元和支撑轮距离调整单元，支撑轮总成转动连接在支撑轴上，支撑轴轴端设有第一角位移传感器，且支撑轴连接高度调整单元一端，两个高度调整单元分别连接支撑轮距离调整单元两端。

上述薯类收获机优选方案,挖掘装置包括铲齿架和一个以上挖掘铲齿，铲齿架两端均转动连接与机体连接的固定轴，每个挖掘铲齿上通过铰链轴连接一个以上分石栅。

上述薯类收获机优选方案,其还包括挖掘控制机构,挖掘控制机构其执行元件为液压缸，液压缸一端连接在机体上，另一端与连接臂连接，连接臂另一端转动连接在固定轴上。

上述薯类收获机优选方案,地面机械仿形机构经车架安装座总成与机体连接，车架安装座总成包括纵向连接座、竖直连接座和仿形轮调整单元，仿形轮调整单元包括调整座、回位弹簧和摆动臂，调整座上设有限位孔，且调整座上经传感器座固定挖深角位移传感器，回位弹簧一端设置在调整座上，另一端连接摆动臂一端，摆动臂另一端穿过限位孔与竖直连接座连接，竖直连接座固定在支撑轮距离调整单元上，纵向连接座一端连接车体，纵向连接座另一端连接调整座。

上述薯类收获机优选方案,对行装置包括机械对行探测机构，机械对行探测机构包括探测安装座、传感器支座、对行传感器总成和传感器距离调整单元，，探测安装座经机体连接组件与机体连接，传感器支座与探测安装座连接，对行传感器总成分布传感器距离调整单元两端，传感器距离调整单元与传感器支座连接，对行传感器总成包括第一传感器总成及第二传感器总成， 其均包括传感器连接架、角位移传感器以及触杆机构，角位移传感器以及触杆机构均设置在传感器连接架上，触杆机构包括传感器触杆和弧形探测板，弧形探测板与传感器触杆可拆卸连接。

上述薯类收获机优选方案,传动系统包括依次设置的前传动轴总成、传动轴连接座、后传动轴总成和变速箱总成，前传动轴总成与拖拉机输出动力连接，变速箱总成与土薯分离输送装置连接，后传动轴总成与变速箱总成之间安装有单向超越离合器。

上述薯类收获机优选方案,薯类收获机还包括压草轮装置，压草轮装置包括两个压草轮总成，压草轮总成包括压草轮、压草轮安装架、拉簧和压草轮支架，压草轮安装架通过U形螺栓安装在机体上，压草轮支架一端与压草轮连接，另一端连接拉簧一端，拉簧另一端与压草轮安装架连接。

上述薯类收获机优选方案,切土装置包括三个切土盘总成，切土盘总成包括切土盘，切土盘连接有拐臂和减震弹簧，拐臂另一端经切土盘安装组件固定在机体上，减震弹簧另一端经切土盘安装组件连接减震弹簧。

上述薯类收获机优选方案,一级土薯分离输送装置和二级土薯分离输送装置都配备有涨紧机构，一级土薯分离输送装置前导向轮上安装有刮泥板装置，二级土薯分离输送装置安装有三角抖动轮装置。

本发明的优点在于：

采用分石栅结构解决掘起物料防堵设计，解决壅土堵塞和杂草缠绕问题，提高工作效率；采用二次土薯分离装置，进一步提高土薯分离效果；采用自动对行装置，实时准确带动牵引机构的左右移动，使挖掘位置始终对准垄的中间位置；采用自动挖深调控装置，实现地面高低状况自动仿形，保证快速准确地调整挖掘作业的深度，有效地实现收获机挖掘深度的精确控制。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为薯类收获机结构示意图；

图2为薯类收获机主视图；

图3为薯类收获机俯视图；

图4为切土装置结构示意图；

图5为挖掘机构及挖深调控装置结构示意图；

图6为挖掘机构及挖深调控装置右视示意图；

图7为压草轮装置结构示意图；

图8为土薯分离输送装置结构示意图；

图9为自动对行装置结构示意图；

其中，1. 机体，2. 切土装置，3. 挖掘装置，4. 压草轮装置，5. 土薯分离输送装置，6.传动系统，7. 对行挖深调控装置，8.对行装置，9. 挖深调控装置，10. 牵引装置，11. 地轮装置，12. 挖深角位移传感器，13. 左切土盘总成，14. 中切土盘总成，15. 右切土盘总成，16.减震器弹簧，17. 地面机械仿形机构，18. 铲齿架，19. 挖掘控制机构，20.固定轴，21.挖掘铲齿，22. 分石栅，23. 左压草轮总成，24. 右压草轮总成，25. 压草轮支架，26. 压草轮，27.侧板I，28.侧板II，29. 一级土薯分离输送装置，30. 二级土薯分离输送装置，31.涨紧机构I，32. 涨紧机构II，33. 前导向轮，34. 刮泥板装置，35. 三角抖动轮装置，36.驱动轮I，37. 驱动轮II，38. 前传动轴总成，39. 传动轴连接座，40. 后传动轴总成，41.变速箱总成，42. 单向超越离合器，43. 传感器连接架，44. 牵引控制机构，45. 铰链轴，46. 切土盘，47. 刮土板，48. U形螺栓，49. 拉簧，50.上横梁，51.前横梁， 52.切土盘安装组件，53.拐臂，54.探测安装座，55.传感器支座，56.传感器距离调整单元，57.对行角位移传感器，58.传感器触杆，59.弧形探测板，60.形连接板，61. 第二螺栓，62. 第一螺栓，63.纵向连接座，64. 回位弹簧，65. 竖直连接座，67. 调整座，68.摆动臂，69.压草轮支架，101. 牵引座，102. 前牵引架，103. 下悬挂轴，171. 高度调整单元，172. 支撑轮距离调整单元，173. 支撑轮总成 。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

参考图1至图3， 一种薯类收获机,包括机体1，机体1上设有与拖拉机输出动力连接的传动系统6，机体1的两侧设有地轮装置11，机体的前端设有牵引装置10、切土装置2和挖掘装置3，机体1内设有土薯分离输送装置5，土薯分离输送装置5包括一级土薯分离输送装置29和二级土薯分离输送装置37，一级土薯分离输送装置29和二级土薯分离输送装置37位于挖掘装置3后部，且与传动系统6输出端连接，机体1前端还设有对行挖深调控装置7，对行挖深调控装置7包括对行装置8和挖深调控装置9。

机体1整体为框架式，包括侧板I27、侧板II28、前横梁51和上横梁50，用于安装薯类收获机的其他装置。

牵引装置10包括牵引座101和牵引控制机构44，牵引座101一端连接在前横梁51上，另一端铰接连接前牵引架102后端，前牵引架102前端经下悬挂轴103与拖拉机三点悬挂机构的下悬挂点连接，由拖拉机提供牵引动力。牵引控制机构44用于使牵引座101左右移动，且牵引控制机构两端分别连接牵引座101和前横梁51。

参考图4，切土装置2安装在前横梁51上，位置可根据垄距大小进行调整，包括左切土盘总成13、中切土盘总成14和右切土盘总成15，左切土盘总成13、中切土盘总成14和右切土盘总成15均包括切土盘46，切土盘46连接有拐臂53和减震弹簧16，拐臂53另一端经切土盘安装组件52固定在机体1上，减震弹簧16另一端经切土盘安装组件52固定在机体1上，切土盘安装组件52整体呈矩形框架结构，包括L形板、与L形板竖直部分连接的竖直螺栓和与L形板水平部分连接的水平螺栓。切土装置2为浮动式结构，工作时遇到石块等坚硬的障碍物时，可通过减震器弹簧16自身的压缩使切土盘46顺利的通过，弥补了固定式切土盘不能自动调节切土深度的不足，降低机械故障率，起到过载保护的作用。切土盘46上安装有刮土板47，以便及时去掉作业过程中切土盘46上粘着的土壤，保持切土盘46的切土性能。

参考图5，挖掘装置3包括铲齿架18和一个以上挖掘铲齿21，铲齿架18两端均转动连接与机体1连接的固定轴20，每个挖掘铲齿21上通过铰链轴45连接一个以上分石栅22。采用此结构，挖掘装置3可绕固定轴20旋转以调节挖掘深度和入土角度，分石栅22可绕铰链轴45转动，在下侧遇到较大土石块将要壅堵时，分石栅22通过铰链联接向上转动，分石栅22与第一土薯分离输送装置29之间的空隙相应增大，因此，一定大小的土石块就能顺利的通过挖掘机构与第一土薯分离输送装置29之间的空隙，因而降低了机组的故障率，解决了土石块在挖掘机构与第一土薯分离输送装置29交界位置拥堵的问题。

参考图9，对行装置包括机械对行探测机构，机械对行探测机构包括探测安装座54、传感器支座55、对行传感器总成和传感器距离调整单元，探测安装座54经机体连接组件与上横梁50连接，机体连接组件整体呈矩形框架结构，包括L形连接板60、与L形连接板竖直部分连接的第一螺栓62和与L形连接板水平部分连接的第二螺栓61，传感器支座55与探测安装座54连接，对行传感器总成分布传感器距离调整单元两端，传感器距离调整单元56与传感器支座55连接，对行传感器总成包括第一传感器总成及第二传感器总成，其均包括传感器连接架43、角位移传感器57以及触杆机构，角位移传感器57以及触杆机构均设置在传感器连接架43上，触杆机构包括传感器触杆58和弧形探测板59，弧形探测板59与传感器触杆58可拆卸连接。

参考图5及图6，挖深调控装置9包括地面机械仿形机构17和挖掘控制机构，地面机械仿形机构包括两个支撑轮总成173、两个高度调整单元171和支撑轮距离调整单元172，支撑轮总成转动连接在支撑轴上，支撑轴轴端设有挖深角位移传感器12，且支撑轴连接高度调整单元一端，两个高度调整单元分别连接支撑轮距离调整单元两端；挖掘控制机构19其执行元件为液压缸，液压缸一端连接在机体纵梁上，另一端与连接臂连接，连接臂另一端转动连接在固定轴20上。

地面机械仿形机构经机架安装座总成与前横梁51连接，机架安装座总成包括纵向连接座63、竖直连接座65和仿形轮调整单元，仿形轮调整单元包括调整座67、回位弹簧64和摆动臂68，调整座67上设有限位孔，且调整座67上经传感器座固定挖深角位移传感器12，回位弹簧64一端设置在调整座上，另一端连接摆动臂68一端，摆动臂68另一端穿过限位孔与竖直连接座65连接，竖直连接座65固定在支撑轮距离调整单元172上，纵向连接座63一端连接前横梁51，纵向连接座63 另一端连接调整座67。采用此结构回位弹簧64的预拉紧力保证支撑轮总成紧贴地面，摆动臂68在调整座67的限位孔内摆动，起到限位作用，使摆动臂68在一定范围内运动，保证支撑轮总成173根据地面高低状况的仿形要求。

参考图8，机体1上还设有一级土薯分离输送装置29和二级土薯分离输送装置30，一级土薯分离输送装置29和二级土薯分离输送装置30位于挖掘装置3后部，一级土薯分离输送装置29和二级土薯分离输送装置30分别通过驱动轮I36、驱动轮II37与传动系统输出端连接。一级土薯分离输送装置29和二级土薯分离输送装置30分别配备有涨紧机构I31及涨紧机构II32，一级土薯分离输送装置29的前导向轮33上安装有刮泥板装置34，二级土薯分离输送装置30安装有三角抖动轮装置35。

参考图2和图8，传动系统包括依次设置的前传动轴总成38、传动轴连接座39、后传动轴总成40、变速箱总成41，前传动轴总成38与拖拉机输出动力连接，变速箱总成41与土薯分离输送装置5连接，后传动轴总成40与变速箱总成41之间安装有单向超越离合器42，防止收获机反方向转动以保护整机。采用上述结构由拖拉机动力输出轴提供动力，动力经前传动轴总成38、传动轴连接座39、后传动轴总成40、变速箱总成41传递到土薯分离输送装置驱动轮I36、驱动轮II37和三角抖动轮35上。

参考图7，薯类收获机还包括压草轮装置4，压草轮装置4安装在上横梁50上，压草轮装置4包括两个压草轮总成即左压草轮总成23和右压草轮总成24，压草轮总成包括压草轮26、压草轮安装架25、拉簧49和压草轮支架69，压草轮安装架25通过U形螺栓48安装在机体1上，压草轮支架69一端与压草轮26连接，另一端连接拉簧49一端，拉簧49另一端与压草轮安装架25连接。工作时，压草轮26由摩擦力带动与一级土薯分离输送装置29的前导向轮33反向回转，可及时排除挖掘铲齿21的茎叶及杂草，起到防堵塞作用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种薯类收获机, 包括机体（1），机体（1）上设有与拖拉机输出动力连接的传动系统（6），机体（1）的两侧设有地轮装置（11），机体的前端设有牵引装置（10）、切土装置（2）和挖掘装置（3），机体（1）内设有一级土薯分离输送装置（29）和二级土薯分离输送装置（37），一级土薯分离输送装置（29）和二级土薯分离输送装置（37）与传动系统（6）输出端连接，其特征是：机体（1）前端还设有对行挖深调控装置（7），对行挖深调控装置（7）包括对行装置（8）和挖深调控装置（9），挖深调控装置（9）包括地面机械仿形机构（17），地面机械仿形机构包括两个支撑轮总成(173)、两个高度调整单元(171)和支撑轮距离调整单元(172)，支撑轮总成(173)转动连接在支撑轴上，支撑轴轴端设有第一角位移传感器，且支撑轴连接高度调整单元(171)一端，两个高度调整单元(171)分别连接支撑轮距离调整单元(172)两端。

2.如权利要求1所述薯类收获机, 其特征是：挖掘装置（3）包括铲齿架（18）和一个以上挖掘铲齿（21），铲齿架（18）两端均转动连接与机体（1）连接的固定轴（20），每个挖掘铲齿（21）上通过铰链轴（45）连接一个以上分石栅（22）。

3.如权利要求2 所述薯类收获机, 其特征是：其还包括挖掘控制机构(19),挖掘控制机构(19)其执行元件为液压缸，液压缸一端连接在机体（1）上，另一端与连接臂连接，连接臂另一端转动连接在固定轴(20)上。

4.如权利要求1所述薯类收获机, 其特征是：地面机械仿形机构经车架安装座总成与机体（1）连接，车架安装座总成包括纵向连接座（63）、竖直连接座（65）和仿形轮调整单元，仿形轮调整单元包括调整座（67）、回位弹簧（64）和摆动臂（68），调整座（67）上设有限位孔，且调整座（67）上经传感器座固定挖深角位移传感器（12），回位弹簧（64）一端设置在调整座（67）上，另一端连接摆动臂（68）一端，摆动臂（68）另一端穿过限位孔与竖直连接座（65）连接，竖直连接座（65）固定在支撑轮距离调整单元（172）上，纵向连接座（63）一端连接车体，纵向连接座（41）另一端连接调整座（67）。

5.权利要求1所述薯类收获机, 其特征是：对行装置包括机械对行探测机构，机械对行探测机构包括探测安装座（54）、传感器支座（55）、对行传感器总成和传感器距离调整单元，探测安装座（54）经机体连接组件与机体连接，传感器支座（55）与探测安装座（54）连接，对行传感器总成分布在传感器距离调整单元两端，传感器距离调整单元（56）与传感器支座（55）连接，对行传感器总成包括第一传感器总成及第二传感器总成，其均包括传感器连接架（43）、角位移传感器（57）以及触杆机构，角位移传感器（57）以及触杆机构均设置在传感器连接架（43）上，触杆机构包括传感器触杆（58）和弧形探测板（59），弧形探测板（59）与传感器触杆（58）可拆卸连接。

6.如权利要求1所述薯类收获机, 其特征是：传动系统包括依次设置的前传动轴总成（38）、传动轴连接座（39）、后传动轴总成（40）和变速箱总成（41），前传动轴总成（38）与拖拉机输出动力连接，变速箱总成（41）与土薯分离输送装置连接，后传动轴总成（40）与变速箱总成（41）之间安装有单向超越离合器（42）。

7.如权利要求1所述薯类收获机, 其特征是：薯类收获机还包括压草轮装置（4），压草轮装置（4）包括两个压草轮总成，压草轮总成包括压草轮（26）、压草轮安装架（25）、拉簧（49）和压草轮支架（69），压草轮安装架（25）通过U形螺栓48安装在机体（1）上，压草轮支架（69）一端与压草轮（26）连接，另一端连接拉簧（49）一端，拉簧（49）另一端与压草轮安装架（25）连接。

8.如权利要求1所述薯类收获机, 其特征是：切土装置（2）包括三个切土盘总成，切土盘总成包括切土盘（46），切土盘（46）连接有拐臂（53）和减震弹簧（16），拐臂（53）另一端经切土盘安装组件（52）固定在机体（1）上，减震弹簧（16）另一端经切土盘安装组件52固定在机体1上。

9.权利要求1至8任一项所述薯类收获机, 其特征是：一级土薯分离输送装置和二级土薯分离输送装置都配备有涨紧机构，一级土薯分离输送装置前导向轮上安装有刮泥板装置，二级土薯分离输送装置安装有三角抖动轮装置。