背景技术
我国大枣种植面积2200多万亩,其中西部新疆、甘肃、陕西、内蒙古西部种植面积约800万亩,这些大枣都采用落地捡拾农艺。目前主要以人工捡拾为主,费工、费时、劳动强度大,捡拾成本高。
专利号为201620212092 .4的国家实用新型专利公开了一种自动红枣捡拾机,很好的解决了以上问题,但是该装置为风机负压吸管式捡拾器配轮式动力行走底盘,有的无行走动力,靠人立力推进。
专利号为201510089385.8的国家发明专利公开了一种红枣捡拾机,该装置的行走机构为橡胶履带式行走底盘,很好的解决了以上问题,并且该红枣捡拾机利用刮板捡拾机实现红枣的捡拾,在遇坑洼的地面采用气旋原理将红枣旋起进行捡拾,大大提高了红枣的捡拾率;刮板边沿具有弹性,避免了红枣损伤;设置并条器有利于将红枣聚集成行,提高了捡拾效率;采用履带式行走底盘及液压传动,使整机稳定性能好,适合于在各种坡地及狭小园地使用。但是该装置的捡拾空间和捡拾角度固定,限制和制约了捡拾效率,虽然设置有并条器,并条器的宽度不能一味的增加,同时为了迎合并条器需提高吸力,提高吸力对装置的生产要求提高很多,成本提高很多。
专利号为201310054779.0的国家发明专利公开了一种垃圾捡拾机,该装置利用机械手可以灵活地调节垃圾抽吸管道的位置和角度,满足了在较低吸力的作用下,保证了较高的捡拾效果;但是该装置仅能实现左右和前后的调节,当行走用的窄小地轮下陷,特别是在沙漠和半沙漠土地上因不能行走而使机具使用范围受限制,而且由于枣类的结构特征与垃圾的结构存在较大的差异,该装置对于枣类的捡拾不能适用,漏检率和破皮率较高。
发明内容
为解决上述问题,克服现有技术的不足,本发明提供了一种能耗较低、漏检率和破皮率较低、适用于沙漠和半沙漠土地的自动化回转式挠性红枣捡拾机,能够有效的解决能耗较高、漏检率和破皮率较高、沙漠和半沙漠土地无法使用的问题。
本发明解决上述技术问题的具体技术方案为:所述的回转式挠性红枣捡拾机,包括履带行走底盘、动力系统、捡拾系统、风机系统、闭风器、清选器和果箱,所述履带行走底盘的前端设置捡拾系统,履带行走底盘的后端设置清选器和闭风器,履带行走底盘的中部两侧分别设置动力系统和风机系统,其特征在于所述捡拾系统包括吸管、支撑滚轮、可调拉杆、往复运动齿轮机构、回转立轴、支架和拉簧,所述支架的底部固定设置在履带行走底盘上,支架的顶部设置往复运动齿轮机构,所述往复运动齿轮机构包括主动齿轮和从动齿轮,所述主动齿轮包括扇形齿轮部和往复臂轴,扇形齿轮部的内侧通过焊接的方式与往复臂轴相连,所述扇形齿轮部的外侧与从动齿轮啮合相连,所述从动齿轮与回转立轴的一端固定相连,回转立轴的另一端与履带行走底盘通过转动连接的方式相连,所述回转立轴的外侧固定设置有两个平行设置的可调拉杆,可调拉杆与垂线成预设角度设置,所述可调拉杆的一端与回转立轴通过铰接的方式相连,可调拉杆的另一端与捡拾筒通过铰接的方式相连,所述捡拾筒的上端设置吸管,捡拾筒的下端设置有吸嘴口,所述吸嘴口设置成中空的圆台型结构,吸嘴口的一侧设置支撑滚轮,所述支撑滚轮的轴心设置有滚轴,滚轴的一端与吸嘴口固定相连,所述清选器和闭风器设置成一体式结构形式,闭风器的顶部设置清选器,闭风器的底部设置有珊条筛,清选器内设置分离圈,分离圈内设置叶轮,叶轮设置金属叶片,所述金属叶片内侧设置橡胶板,橡胶板的外边缘与分离圈的内壁相配合。
进一步地,所述的吸管的直径设置成150-250mm,所述吸嘴口的直径设置成180-350mm。
进一步地,所述的往复运动齿轮机构的摆角设置成60-150度。
进一步地,所述可调拉杆与回转立轴之间设置拉簧。
进一步地,所述扇形齿轮部的圆心角设置成80-100度。
进一步地,所述动力系统与往复臂轴相连,所述吸管与清选器相连,清选器与闭风器相连,闭风器分别与风机系统和果箱相连。
进一步地,所述支撑滚轮的高度设置成可调的结构形式,支撑滚轮的的后侧设置有收集挡板。
所述金属叶片个数设置成4个或6个或8个或10个。
本发明的有益效果是:所述的可调拉杆与支撑滚轮的配合,实现了设备根据地面的高度实时的调节吸嘴口的高度,保证了吸嘴口与地面保持稳定的高度差,可调拉杆与回转立轴之间设置拉簧保证高度差稳定性的同时,实现了高度差的可调并间接的提高了捡拾效率,保持了稳定的吸力,降低了红枣的破损率;所述往复运动齿轮机构与吸嘴口配合,实现了在较小吸力的作用下,完成大面积的捡拾,所述金属叶片内侧设置橡胶板,提高了密封效果提高了较强吸力,所述清选器和闭风器设置成一体式结构形式,提高了工作效率,大大降低了红枣的破损率。
具体实施方式:
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,现在将参考附图1-4更全面地描述。在对本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“后”、“左下”、“右上”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明的具体实施方式:所述的回转式挠性红枣捡拾机,包括履带行走底盘1、动力系统2、捡拾系统3、风机系统4、闭风器6、清选器5和果箱7,所述履带行走底盘1的前端设置捡拾系统3,履带行走底盘1的后端设置清选器5和闭风器6,履带行走底盘1的中部两侧分别设置动力系统2和风机系统4,其特征在于所述捡拾系统3包括捡拾筒19、吸管13、支撑滚轮18、可调拉杆12、往复运动齿轮机构14、回转立轴16、支架17和拉簧15,所述支架17的底部固定设置在履带行走底盘1上,支架17的顶部设置往复运动齿轮机构14,所述往复运动齿轮机构14包括主动齿轮和从动齿轮143,所述主动齿轮包括扇形齿轮部141和往复臂轴142,扇形齿轮部141的内侧通过焊接的方式与往复臂轴142相连,所述扇形齿轮部141的外侧与从动齿轮143啮合相连,所述从动齿轮143与回转立轴16的一端固定相连,回转立轴16的另一端与履带行走底盘1通过转动连接的方式相连,所述回转立轴16的外侧设置有两个平行设置的可调拉杆12,可调拉杆12与垂线成预设角度设置,所述可调拉杆12的一端与回转立轴16通过铰接的方式相连,可调拉杆12的另一端与捡拾筒19通过铰接的方式相连,所述捡拾筒19的上端设置吸管13,捡拾筒19的下端设置有吸嘴口11,所述吸嘴口11设置成中空的圆台型结构,吸嘴口11的一侧设置支撑滚轮18,所述支撑滚轮18的轴心设置有滚轴,滚轴的一端与吸嘴口11固定相连,所述清选器5和闭风器6设置成一体式结构形式,闭风器6的顶部设置清选器5,闭风器6的底部设置有珊条筛23,清选器5内设置分离圈21,分离圈21内设置叶轮,叶轮设置金属叶片,所述金属叶片内侧设置橡胶板,橡胶板的外边缘与分离圈21的内壁相配合。
进一步地,所述的吸管13的直径设置成150-250mm,所述吸嘴口11的直径设置成180-350mm。
进一步地,所述的往复运动齿轮机构14的摆角设置成60-150度。
进一步地,所述可调拉杆12与回转立轴16之间设置拉簧15。
进一步地,所述扇形齿轮部141的圆心角设置成80-100度。
进一步地,所述动力系统2与往复臂轴142相连,所述吸管13与清选器5相连,清选器5与闭风器6相连,闭风器6分别与风机系统4和果箱7相连。
进一步地,所述支撑滚轮18的高度设置成可调的结构形式,支撑滚轮18的后侧设置有收集挡板。
进一步地,所述金属叶片个数设置成4个或6个或8个或10个。
使用时,具体操作如下:
当在平底上运行时:
1. 所述往复臂轴142通过常规的往复齿轮条带动,进而带动扇形齿轮部141的转动,所述扇形齿轮部141的外侧与从动齿轮143啮合相连,从动齿轮143与回转立轴16的一端固定相连,进而带动回转立轴16的转动;
2. 所述回转立轴16的外侧设置有两个平行设置的可调拉杆12,可调拉杆12的另一端与捡拾筒19通过铰接的方式相连,实现了捡拾筒19的左右摆动,实现了在较小吸力的作用下,完成大面积的捡拾;
当在坑洼地面或沙漠上运行时:
1. 所述往复臂轴142通过常规的往复齿轮条带动,进而带动扇形齿轮部141的转动,所述扇形齿轮部141的外侧与从动齿轮143啮合相连,从动齿轮143与回转立轴16的一端固定相连,进而带动回转立轴16的转动;
2. 所述回转立轴16的外侧设置有两个平行设置的可调拉杆12,可调拉杆12的另一端与捡拾筒19通过铰接的方式相连,实现了捡拾筒19的左右摆动,实现了在较小吸力的作用下,完成大面积的捡拾;捡拾筒19的下端设置有吸嘴口11,吸嘴口11的一侧设置支撑滚轮18,可调拉杆12与支撑滚轮18的配合,实现了设备根据地面的高度实时的调节吸嘴口11的高度,保证了吸嘴口11与地面保持稳定的高度差,可调拉杆12与回转立轴18之间设置拉簧15保证高度差稳定性的同时,实现了高度差的可调并间接的提高了捡拾效率,保持了稳定的吸力,降低了红枣的破损率。
为了更加直观的展现本发明的产品优势,特以:
方案一:以本发明回转式挠性红枣捡拾机;
方案二:以本发明回转式挠性红枣捡拾机不采用往复臂轴142,红枣捡拾机不能进行回转式运动;
方案三:以本发明回转式挠性红枣捡拾机不采用支撑滚轮18并将可调拉杆12与捡拾筒19通过焊接的方式固定相连;
方案四:以本发明回转式挠性红枣捡拾机不采用往复臂轴142,红枣捡拾机不能进行回转式运动、不采用支撑滚轮18并将可调拉杆12与捡拾筒19通过焊接的方式固定相连;
并以单位面积平铺红枣,在平地和坑凹地面坑凹占总面积不少于8%进行测试,测试捡拾时间和漏拾率漏拾量比总量的测试,试验结果如下:
表1:稀释效率和漏拾率的数据对比
样本 |
平地捡拾时间(min) |
平地漏拾率(%) |
坑凹捡拾时间(min) |
坑凹漏拾率(%) |
方案一 |
20 |
0.6 |
20 |
1.2 |
方案二 |
40 |
0.4 |
40 |
0.9 |
方案三 |
20 |
0.8 |
20 |
5.4 |
方案四 |
40 |
0.4 |
40 |
3.6 |
以上数据分析可知:
1方案一与方案二相比:方案一采用往复臂轴142,捡拾筒19能够左右摆动,提高了作用面积,捡拾时间为20min;而方案二未采用往复臂轴142,捡拾筒19不能左右摆动,为了完成相同的单位面积平铺红枣的捡拾,捡拾时间多了一倍;对于漏拾率来讲方案二作用时间更长,漏拾率较低,但是杂物较多,不易分离,分离器易堵塞;
2方案一与方案三相比:方案一采用支撑滚轮18并将可调拉杆12与捡拾筒19通过铰接的方式相连,实现了捡拾筒19的左右摆动,实现了在较小吸力的作用下,完成大面积的捡拾;而方案三不采用支撑滚轮18并将可调拉杆12与捡拾筒19通过焊接的方式固定相连;在平地上,两种方案差距不大,在坑凹地面,方案三的漏拾率达到了5.4%,且漏拾的红枣遭到了履带碾压,破损率极高;
3方案一与方案四相比:方案四作用时间延长,在平地上,两种方案漏拾率差距不大;在坑凹地面,方案四的漏拾率达到了3.6%,且漏拾的红枣遭到了履带碾压,破损率极高。
综上所述:可调拉杆12与支撑滚轮18的配合,实现了设备根据地面的高度实时的调节吸嘴口11的高度,保证了吸嘴口11与地面保持稳定的高度差,适用于平地、坑凹地面甚至沙漠环境;可调拉杆12与回转立轴16之间设置拉簧保证高度差稳定性的同时,实现了高度差的可调并间接的提高了捡拾效率,保持了稳定的吸力,降低了红枣的破损率;往复运动齿轮机构14与吸嘴口11配合,实现了在较小吸力的作用下,完成大面积的捡拾;金属叶片内侧设置橡胶板,提高了密封效果提高了较强吸力,清选器和闭风器设置成一体式结构形式,提高了工作效率,大大降低了红枣的破损率。