CN107950168A - 一种马铃薯二级筛土收成车 - Google Patents
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Abstract
一种马铃薯二级筛土收成车，主要包括机架装置、除秧装置、挖掘装置、土薯抖动分离输送装置、螺旋滚筒分离筛选装置和收集装置，使其成为一个具有除秧、掘土、输送、分离、收集于一体的功能化收成车。该款收成车能够顺畅地完成杀秧、挖土、输送、筛土、集薯等一系列工作，大大地提高了马铃薯地收获效率。该收成车不仅解决了马铃薯的收获及去秧的问题，更能够将大部分的泥土分离至地面，极大地提高了土薯分离的效率，伤薯率低，筛土效果好，实用性强，结构较简单。
Description
技术领域
本发明涉及农用机械技术领域，具体来说，涉及一款与中小型四轮拖拉机配套使用的马铃薯二级筛土收成车。
背景技术
马铃薯是一种拥有很高营养价值和市场的粮食作物，无论是在国外还是国内都深受人们的喜爱，其营养价值高、产量丰富、便于长期存放、用途广泛等特点。
目前，马铃薯已经成为我国的五大主要粮食作物之一，它在我国的种植范围之广，目前正以每年增加十万公顷种植面积的速度遍布全国各地，但是我国在马铃薯的生产上仍然存在很多问题，比如农田管理水平差、机械化程度不高、生产技术水平低等
在国内普遍使用的马铃薯收成装置，结构都比较简单，功能也相对单一，普遍存在土薯分离效果不理想、伤薯率较高、工作效率低等问题。这一类的马铃薯收成装置普遍是只有挖掘和简单筛土的功能，一般只是简单的把马铃薯挖出来平铺到地面上马铃薯，靠机具挖出后马铃薯的捡拾工作又会浪费大量的劳动力。
因此，研究一种全自动化，且适合我国国情，结构紧凑，价格低廉，功能齐全的具有除秧、掘土、输送、分离、收集于一体的功能化收成车是时代发展的趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种全自动化具有除秧、掘土、输送、分离、收集于一体的功能化马铃薯收成车。本发明要解决的是现有马铃薯收成装置，结构都比较简单，功能也相对单一，土薯分离效果不理想、伤薯率较高、工作效率低等问题的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括机架装置1、挖掘装置2、除秧装置3、土薯抖动分离输送装置4、螺旋滚筒分离筛选装置5和收集装置6，所述挖掘装置2位于机架装置1的前部分；所述除秧装置3位于挖掘装置2的上方；所述土薯抖动分离输送装置4位于挖掘装置2后部，在机架装置1的中心位置；所述螺旋滚筒分离筛选装置5、收集装置6分别按顺序设计在收成车后部分，收集装置6通过“詹氏车钩”与基础机架部分1相连。
所述挖掘装置2包括挖掘铲21、铲柄22和铲后滤土栅条23；挖掘铲21通过两侧的铲柄22连接在机架装置1上，挖掘铲21后接铲后滤土栅条23，铲后滤土栅条23后接土薯抖动分离输送装置4，所述挖掘铲21倾斜向下低于水平面布置，倾斜度可调节。
所述的挖掘铲21包括铲根前端刃部，铲根后端铲体两部分，所述的铲根前端刃部下表面与水平面成20度角，铲根后端铲体下表面与水平面成25度角，总长度为400mm。
所述除秧装置3包括除秧甩刀31、甩刀轴32、除秧电机33、除秧皮带轮34、防护罩35和小型行走轮36；除秧装置位于挖掘装置2正上方，由独立的除秧电机33输出动力带动除秧皮带轮34，然后通过除秧皮带轮34将动力传递到甩刀轴32上，从而带动除秧甩刀31进行除秧作业，小型行走轮36支撑和驱动除秧装置3，高速转动的除秧甩刀31将秧蔓打断，然后它在高速旋转的过程中产生的负压，将打断的秧蔓吸入防护罩35内，被错开分布的甩刀多次搓擦、击打，最终将秧蔓粉碎，并被均匀的抛洒在地表上。
所述的除秧甩刀31采用L型甩刀，刀片密度取0.04片/mm，一共为36片，采用交错平衡排列的方式布置在甩刀轴32上。
所述土薯抖动分离输送装置4包括一级变速齿箱41、二级变速齿箱42、驱动电机43、驱动链44、运薯链条45、运薯杆条46、从动轮47、抖动轮48、驱动主轴49、支撑轴410和主动轮411；支撑轴410连接在机架装置1上对整个输送装置起着支撑定位的作用，驱动电机43驱动一级变速齿箱41运动，一级变速齿箱41一面输出传递动力和扭矩给二级变速齿箱42，通过二级变速将动力传递给旋滚筒分离筛选装置5的传动轴51，带动滚筒筛的旋转，在侧面一级变速齿箱41通过减速作用带动驱动链44传动至主动轮411逆时针转动，主动轮411旋转带动运薯链条45运转，运薯链条45的运动带动位于前下部的从动轮47旋转，从动轮47不提供动力，不输出功率和扭矩，只为整个抖动传输链提供支撑作用，抖动轮48位于主动轮411和从动轮47之间，随着运薯链条45的运转随之被带动运转，为整个装置提供抖动筛土的动力，运薯杆条46焊接在两条运薯链条45中组成链杆式升运器，主动轮411、驱动主轴49及链杆式升运器逆时针转动，带动土壤及马铃薯的混合物顺利向后运送，粗细的土壤混合物随着装置的抖动在向后运输中和马铃薯分离，顺着运薯杆条46的缝隙掉落至地面，其中运薯杆条46采用不规律性弯曲杆条。
所述的土薯抖动分离输送装置采用链杆式分离输送装置，两边采用双节距输送链，在每一节链子上面焊接一根杆条，使其组成一个升运链分离筛，抖动轮48为主动式椭圆形八齿抖动轮，其中主动轮411转速为127r/min，杆条直径为16mm，杆条间隙为34.8mm，输送链倾斜角度为20度角。
所述螺旋滚筒分离筛选装置5包括传动轴51、锥形筛架52、传动筋53和螺旋筛网条54；二级变速齿箱42推动传动轴51运动，传动轴51上焊接着传动筋53，同时把锥形筛架52支撑着，螺旋筛网条54以螺旋状、等距、均匀地缠绕在锥形框架52上，从而形成螺旋筛网，筛网内部筛条之间有等距离的滑槽，螺旋筛网与水平面成20度角倾斜布置。
所述收集装置6包括集薯滑槽61、集薯车62；集薯滑槽61出口位于集薯车62正上方，与筛网内部筛条之间的等距离滑槽连通，集薯车62利用两个行走轮对整个收集装置进行支撑与驱动，通过“詹氏车钩”与机架装置1相连为其提供前进动力。
所述车架装置1包括轴承座支撑板11、方型支架12、减速器底座13、牵引装置连接架14、除秧机牵引架15、两侧支撑板16和机架17；轴承座支撑板11位于土薯抖动分离输送装置4的上部，靠近螺旋滚筒分离筛选装置5，对连接传动轴51的轴承起支撑和定位的作用，方型支架12焊接于两侧支撑板16之上，减速器底座13、牵引装置连接架14、除秧机牵引架15依次布置在方型支架12上，除减速器底座13采用螺栓连接，其余均采用焊接的方式进行连接，机架17位于底部，所有的部件均安装于机架17之上，对整个机构起支撑的基础作用。
所述的牵引装置为中小型的四轮农用拖拉机。
本发明的有益效果是：该收成车具有除秧、掘土、输送、分离、收集于一体，能够顺畅地完成杀秧、挖土、输送、筛土、集薯等一系列工作，大大地提高了马铃薯地收获效率。该装置不仅极大地提高了土薯分离的效率，还在很大程度上降低了马铃薯的破损率。该收成车不仅解决了马铃薯的收获及去秧的问题，更能够将大部分的泥土分离至地面，伤薯率低，筛土效果好，实用性强，结构较简单。
附图说明
图1是本发明实施例的马铃薯二级筛土收成车的结构示意图。
图2是本发明实施例的马铃薯二级筛土收成车总成侧面的结构示意图。
图3是本发明实施例的马铃薯二级筛土收成车总成俯视图的结构示意图。
图4是本发明实施例的马铃薯二级筛土收成车总成正面的结构示意图。
图5是本发明实施例的马铃薯二级筛土收成车土署抖动输送装置的结构示意图。
图6是本发明实施例的马铃薯二级筛土收成车除秧装置的结构示意图。
图中：1-机架装置，11-轴承座支撑板，12-方形支架，13-减速器底座，14-牵引装置连接架，15-除秧机牵引架，16-两侧支撑板，17-机架， 2-挖掘装置，21-挖掘铲，22--铲柄，23-铲后滤土栅条，3-除秧装置，31-除秧甩刀，32-甩刀轴，33-除秧电机，34-除秧皮带轮，35-防护罩，36小型行走轮，4-土薯抖动分离输送装置，41-一级变速齿箱，42-二级变速齿箱，43-驱动电机，44-驱动链，45-运薯链条，46-运薯杆条，47-从动轮，48-抖动轮，49-驱动主轴，410-支撑轴，411-主动轮，5-螺旋滚筒分离筛选装置，51-传动轴，52-锥形筛架，53-传动筋，54-螺旋筛网条，6-收集装置，61-集薯滑槽，62-集薯车。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1，本发明它包括车架装置1、挖掘装置2、除秧装置3、土薯抖动分离输送装置4、螺旋滚筒分离筛选装置5和收集装置6；所述挖掘装置2位于机架装置1的前部分；所述除秧装置3位于挖掘装置2的上方；所述土薯抖动分离输送装置4位于挖掘装置2后部，在机架装置1的中心位置；所述螺旋滚筒分离筛选装置5、收集装置6分别按顺序设计在收成车后部分，收集装置6通过“詹氏车钩”与机架装置1相连。参阅图1至图6。
实施例2，所述车架装置1包括轴承座支撑板11、方型支架12、减速器底座13、牵引装置连接架14、除秧机牵引架15、两侧支撑板16和机架17；轴承座支撑板11位于土薯抖动分离输送装置4的上部，靠近螺旋滚筒分离筛选装置5，对连接传动轴51的轴承起支撑和定位的作用，方型支架12焊接于两侧支撑板16之上，减速器底座13、牵引装置连接架14、除秧机牵引架15依次布置在方型支架12上，除减速器底座13采用螺栓连接，其余均采用焊接的方式进行连接，机架17位于底部，所有的部件均安装于机架17之上，对整个机构起支撑的基础作用。所述车架装置1对整个收成车本身而言，是一个极为重要的部分，就有点类似于人类的骨架与人的身体之间的关系，它是连接机器中各个部件的桥梁，是支撑整个机器的重要部件。参阅图1至图6，其余同实施例1。
实施例3，所述挖掘装置2位于基础机架部分1的前部分，所述挖掘装置2包括挖掘铲21、铲柄22、铲后滤土栅条23；挖掘铲21通过两侧的铲柄22连接在机架装置1上，挖掘铲21后接铲后滤土栅条23，铲后滤土栅条23后接土薯抖动分离输送装置4，所述挖掘铲21倾斜向下低于水平面布置，倾斜度可调节。用于将马铃薯薯块及秧苗从土地中铲出；挖掘铲低于水平面，铲头在收成车前进的同时将马铃薯铲出，挖掘装置是由挖掘铲16的倾斜角度调节挖掘的挖掘深度，铲柄22将机架和挖掘铲21相连，将马铃薯铲出后经过除秧装置的除秧工作后被带入后部的铲后滤土栅条23，随后被推入土薯抖动分离输送装置。挖掘装置2后部创新性的设计了铲后滤土栅条23，能有效的解决铲出的土大量堆积在挖掘铲21后部的问题，减少进入土薯抖动分离输送装置4的土量，增强筛土的效果，减轻机器的负担。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
实施例4，所述的挖掘铲21包括铲根前端刃部，铲根后端铲体两部分，所述的铲根前端刃部下表面与水平面成20度角，铲根后端铲体下表面与水平面成25度角，总长度为400mm。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
实施例5，所述除秧装置3位于挖掘装置2的上方，包括除秧甩刀31、甩刀轴32、除秧电机33、除秧皮带轮34、防护罩35和小型行走轮36；用于将铲出地面的马铃薯薯块及秧苗进行除秧切割处理，实现马铃薯薯块及秧苗的分离；由独立的除秧电机33输出动力带动除秧皮带轮34，然后通过除秧皮带轮34将动力传递到甩刀轴32上，从而带动除秧甩刀31进行除秧作业。马铃薯铲出后被带入后部的铲后滤土栅条23的过程中，小型行走轮36支撑和驱动除秧装置，高速转动的除秧甩刀31将秧蔓打断，然后它在高速旋转的过程中产生的负压，将打断的秧蔓吸入防护罩35内，被错开分布的甩刀多次搓擦、击打，最终将秧蔓粉碎，并被均匀的抛洒在地表上。其中甩刀放弃使用常见的廉价的直甩刀，采用双L型甩刀结构，L型甩刀因其下半部分是倾斜的，所以在切割秧蔓时是斜切的，这样在切割过程中极大的减少了切割阻力，从而在很大程度上降低了功耗。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
实施例6，所述的除秧甩刀31采用L型甩刀，刀片密度取0.04片/mm，一共为36片，采用交错平衡排列的方式布置在甩刀轴32上。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
实施例7，所述土薯抖动分离输送装置4包括一级变速齿箱41、二级变速齿箱42、驱动电机43、驱动链44、运薯链条45、运薯杆条46、从动轮47、抖动轮48、驱动主轴49、支撑轴410和主动轮411；所述土薯抖动分离输送装置4位于挖掘装置2后部，在基础机架部分1的中心位置，运薯杆条中马铃薯薯块通过一级抖动传输，实现了初步的土薯筛选分离，；马铃薯在收获机行进间被推入土薯抖动分离输送装置，支撑轴410对整个输送装置起着支撑定位的作用，驱动电机43驱动一级变速齿箱41运动，一级变速齿箱41一面输出传递动力和扭矩给二级变速齿箱42，通过二级变速将动力传递给旋滚筒分离筛选装置5的传动轴51，带动滚筒筛的旋转，在侧面一级变速齿箱41通过减速作用带动驱动链44传动至主动轮411逆时针转动，主动轮411旋转带动运薯链条45运转，运薯链条45的运动带动位于前下部的从动轮47旋转，从动轮47不提供动力，不输出功率和扭矩，只为整个抖动传输链提供支撑作用，抖动轮48位于主动轮411和从动轮47之间，随着运薯链条45的运转随之被带动运转，为整个装置提供抖动筛土的动力，运薯杆条46焊接在两条运薯链条45中组成链杆式升运器，主动轮411、驱动主轴49及链杆式升运器逆时针转动，带动土壤及马铃薯的混合物顺利向后运送，粗细的土壤混合物随着装置的抖动在向后运输中和马铃薯分离，顺着运薯杆条46的缝隙掉落至地面，其中运薯杆条46采用不规律性弯曲杆条，在向后传输过程中增加马铃薯的抖动筛土效果，增大马铃薯抖动过程中与杆条及薯块之间的摩擦，提升筛土效率且不需多余能源消耗。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
实施例8，所述的土薯抖动分离输送装置采用链杆式分离输送装置，两边采用双节距输送链，在每一节链子上面焊接一根杆条，使其组成一个升运链分离筛，抖动轮48为主动式椭圆形八齿抖动轮，其中主动轮411转速为127r/min，杆条直径为16mm，杆条间隙为34.8mm，输送链倾斜角度为20度角。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
实施例9，所述螺旋滚筒分离筛选装置5位于土薯抖动分离输送装置4的后部和收集装置6前方，包括传动轴51、锥形筛架52、传动筋53和螺旋筛网条54；二级变速齿箱42推动传动轴51运动，传动轴51上焊接着传动筋53，同时把锥形筛架52支撑着，螺旋筛网条54以螺旋状、等距、均匀地缠绕在锥形框架上，从而形成螺旋筛网，筛网内部筛条之间有等距离的滑槽，当薯混合物进入到螺旋筛时，土壤随着螺旋筛的转动，从螺旋筛的间隙中被筛出去，马铃薯则有规律地排列在滑槽中，并在螺旋筛旋转的过程中沿着滑槽从集薯滑槽61的小口流出。本款机械还创新性地设计改进了螺旋滚筒分离筛选装置，在螺旋滚筒筛的基础上，让螺旋滚筒分离筛选装置的螺旋筛网与水平面成20度角，比较使用水平螺旋滚筒的收成车，在同样的土薯分离的效率下，可以降低大约螺旋滚筒分离筛选装置总长的1/2的收成车车身长度，符合车辆小型化的趋势，同时使整个筛土过程中增加马铃薯之间接触摩擦，提升筛土的净土率。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
实施例10，收集装置6分别按顺序设计在收成车后部分，包括集薯滑槽61、集薯车62；集薯滑槽61出口位于集薯车62正上方，与筛网内部筛条之间的等距离滑槽连通，集薯车62利用两个行走轮对整个收集装置进行支撑与驱动，通过“詹氏车钩”与基础机架部分1相连为其提供前进动力。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
实施例11，所述的牵引装置为中小型的四轮农用拖拉机。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
Claims (10)
1.一种马铃薯二级筛土收成车，其特征是：它包括机架装置（1）、挖掘装置（2）、除秧装置（3）、土薯抖动分离输送装置（4）、螺旋滚筒分离筛选装置（5）和收集装置（6），所述挖掘装置（2）位于机架装置（1）的前部分；所述除秧装置（3）位于挖掘装置（2）的上方；所述土薯抖动分离输送装置（4）位于挖掘装置（2）后部，在机架装置（1）的中心位置；所述螺旋滚筒分离筛选装置（5）、收集装置（6）分别按顺序设计在收成车后部分，收集装置（6）通过“詹氏车钩”与基础机架部分（1）相连。
2.根据权利要求1所述的马铃薯二级筛土收成车，其特征是：所述挖掘装置（2）包括挖掘铲（21）、铲柄（22）和铲后滤土栅条（23）；挖掘铲（21）通过两侧的铲柄（22）连接在机架装置（1）上，挖掘铲（21）后接铲后滤土栅条（23），铲后滤土栅条（23）后接土薯抖动分离输送装置（4），所述挖掘铲（21）倾斜向下低于水平面布置，倾斜度可调节。
3.根据权利要求2所述的马铃薯二级筛土收成车，其特征是：所述的挖掘铲（21）包括铲根前端刃部，铲根后端铲体两部分，所述的铲根前端刃部下表面与水平面成20度角，铲根后端铲体下表面与水平面成25度角，总长度为400mm。
4.根据权利要求1所述的马铃薯二级筛土收成车，其特征是：所述除秧装置（3）包括除秧甩刀（31）、甩刀轴（32）、除秧电机（33）、除秧皮带轮（34）、防护罩（35）和小型行走轮（36）；除秧装置位于挖掘装置（2）正上方，由独立的除秧电机（33）输出动力带动除秧皮带轮（34），然后通过除秧皮带轮（34）将动力传递到甩刀轴（32）上，从而带动除秧甩刀（31）进行除秧作业，小型行走轮（36）支撑和驱动除秧装置（3），高速转动的除秧甩刀（31）将秧蔓打断，然后它在高速旋转的过程中产生的负压，将打断的秧蔓吸入防护罩（35）内，被错开分布的甩刀多次搓擦、击打，最终将秧蔓粉碎，并被均匀的抛洒在地表上。
5.根据权利要求4所述的马铃薯二级筛土收成车，其特征是：所述的除秧甩刀（31）采用L型甩刀，刀片密度取0.04片/mm，一共为36片，采用交错平衡排列的方式布置在甩刀轴（32）上。
6.根据权利要求1所述的马铃薯二级筛土收成车，其特征是：所述土薯抖动分离输送装置（4）包括一级变速齿箱（41）、二级变速齿箱（42）、驱动电机（43）、驱动链（44）、运薯链条（45）、运薯杆条（46）、从动轮（47）、抖动轮（48）、驱动主轴（49）、支撑轴（410）和主动轮（411）；支撑轴（410）连接在机架装置（1）上对整个输送装置起着支撑定位的作用，驱动电机（43）驱动一级变速齿箱（41）运动，一级变速齿箱（41）一面输出传递动力和扭矩给二级变速齿箱（42），通过二级变速将动力传递给旋滚筒分离筛选装置（5）的传动轴（51），带动滚筒筛的旋转，在侧面一级变速齿箱（41）通过减速作用带动驱动链（44）传动至主动轮（411）逆时针转动，主动轮（411）旋转带动运薯链条（45）运转，运薯链条（45）的运动带动位于前下部的从动轮（47）旋转，抖动轮（48）位于主动轮（411）和从动轮（47）之间，随着运薯链条（45）的运转随之被带动运转，为整个装置提供抖动筛土的动力，运薯杆条（46）焊接在两条运薯链条（45）中组成链杆式升运器，主动轮（411）、驱动主轴（49）及链杆式升运器逆时针转动，带动土壤及马铃薯的混合物顺利向后运送，粗细的土壤混合物随着装置的抖动在向后运输中和马铃薯分离，顺着运薯杆条（46）的缝隙掉落至地面，其中运薯杆条（46）采用不规律性弯曲杆条。
7.根据权利要求6所述的马铃薯二级筛土收成车，其特征是：所述的土薯抖动分离输送装置采用链杆式分离输送装置，两边采用双节距输送链，在每一节链子上面焊接一根杆条，使其组成一个升运链分离筛，抖动轮（48）为主动式椭圆形八齿抖动轮，其中主动轮（411）转速为127r/min，杆条直径为16mm，杆条间隙为34.8mm，输送链倾斜角度为20度角。
8.根据权利要求1所述的马铃薯二级筛土收成车，其特征是：所述螺旋滚筒分离筛选装置（5）包括传动轴（51）、锥形筛架（52）、传动筋（53）和螺旋筛网条（54）；二级变速齿箱（42）推动传动轴（51）运动，传动轴（51）上焊接着传动筋（53），同时把锥形筛架（52）支撑着，螺旋筛网条（54）以螺旋状、等距、均匀地缠绕在锥形框架（52）上，从而形成螺旋筛网，筛网内部筛条之间有等距离的滑槽，螺旋筛网与水平面成20度角倾斜布置。
9.根据权利要求1所述的马铃薯二级筛土收成车，其特征是：所述收集装置（6）包括集薯滑槽（61）、集薯车（62）；集薯滑槽（61）出口位于集薯车（62）正上方，与筛网内部筛条之间的等距离滑槽连通，集薯车（62）利用两个行走轮对整个收集装置进行支撑与驱动，通过“詹氏车钩”与机架装置（1）相连为其提供前进动力。
10.根据权利要求1所述的马铃薯二级筛土收成车，其特征是：所述车架装置（1）包括轴承座支撑板（11）、方型支架（12）、减速器底座（13）、牵引装置连接架（14）、除秧机牵引架（15）、两侧支撑板（16）和机架（17）；轴承座支撑板（11）位于土薯抖动分离输送装置（4）的上部，靠近螺旋滚筒分离筛选装置（5），对连接传动轴（51）的轴承起支撑和定位的作用，方型支架（12）焊接于两侧支撑板（16）之上，减速器底座（13）、牵引装置连接架（14）、除秧机牵引架（15）依次布置在方型支架（12）上，除减速器底座（13）采用螺栓连接，其余均采用焊接的方式进行连接，机架（17）位于底部，所有的部件均安装于机架（17）之上，对整个机构起支撑的基础作用。
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