CN107996117B - 冬种马铃薯振动挖掘收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冬种马铃薯振动挖掘收获机，包括机架和安装在机架上的变速箱、振动挖掘装置、二级输送装置、分离机构；变速箱为振动挖掘装置、二级输送装置、分离机构提供动力；振动挖掘装置包括挖掘作物的振动式的挖掘铲，二级输送装置包括输送并初步筛去泥沙的输送链筛，分离机构包括筛去泥沙的振动式流梳滑网，输送链筛的前端位于挖掘铲的后端，输送链筛的后端位于流梳滑网的前端上方。本发明结构简单、操作方便，多位置可调，振幅、挖掘深度、入土角度均可调，可根据实际情况达到最佳的挖掘效果，达到降低挖掘阻力、提高明薯率、降低伤薯率的效果，在马铃薯等块茎类收获中具有较广阔的市场，属于马铃薯等块茎类作物收获机械。

Description

冬种马铃薯振动挖掘收获机

技术领域

本发明涉及马铃薯等块茎类作物收获机械，具体是冬种马铃薯振动挖掘收获机。

背景技术

目前，我国南方冬种马铃薯收获领域，大部分农民为了减少伤薯率，主要还是人工收获，劳动强度大，收获时间长，人工成本高。市场上现有的小型马铃薯收获机，主要采用固定式机械收获，但收获时容易造成薯土粘连，现薯率低，人工挖薯困难；还有部分小型振动马铃薯收获机，采用固定的振幅和挖掘深度，对不同土壤情况下的挖掘均采用同样的挖掘方式，容易出现挖掘阻力大、易埇堵、伤薯率高等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种自动挖掘并实现薯土分离的冬种马铃薯振动挖掘收获机。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

冬种马铃薯振动挖掘收获机，包括机架和安装在机架上的变速箱、振动挖掘装置、二级输送装置、分离机构；变速箱为振动挖掘装置、二级输送装置、分离机构提供动力；振动挖掘装置包括挖掘作物的振动式的挖掘铲，二级输送装置包括输送并初步筛去泥沙的输送链筛，分离机构包括筛去泥沙的振动式的流梳滑网，输送链筛的前端位于挖掘铲的后端，输送链筛的后端位于流梳滑网的前端上方。

机架包括悬挂装置、横架、支撑架、挡板和地轮总成；支撑架为前宽后窄的钢架机构，配合设有安装孔的挡板形成二级输送装置的外围结构，支撑架的中部下方安装地轮总成，支撑架的前部焊接矩形的横架，横架前侧焊接与拖拉机相连的悬挂装置。

变速箱包括变速箱体、变速齿轮组、动力输入轴、动力输出轴和第一皮带轮；变速箱体安装在机架上，位于变速箱体内的变速齿轮组采用锥齿轮组实现换向变速传动；动力输入轴通过联轴器与拖拉机动力轴连接，动力输出轴与振动挖掘装置动力连接，提供振动动力；第一皮带轮安装在动力输出轴一侧的轴端，通过带传动为二级输送装置提供输送链筛的回转动力。

振动挖掘装置包括胀套凸轮机构、螺杆、转动轴承座、挖掘铲和调节连杆；胀套凸轮机构以左右对称方式安装在变速箱的动力输出轴的两端，螺杆上端可调连接胀套凸轮机构，下端可调连接转动轴承座；转动轴承座与挖掘铲的后端转动式连接，挖掘铲的前端与调节连杆的下端转动式连接，调节连杆的上端与机架固定连接。

胀套凸轮机构包括胀紧联结套、一级凸轮、二级凸轮、固定轴承、轴承基座和轴承压盖；胀紧联结套可调节张紧度地安装在变速箱的动力输出轴上，一级凸轮套在胀紧联结套外，二级凸轮套在一级凸轮外，固定轴承安装在二级凸轮上；轴承基座和轴承压盖为一对两端设置联结耳的组合安装件，套接安装在固定轴承上，轴承基座下端面设有带有内螺纹的凸台，与螺杆可调连接；通过胀紧联结套将一级凸轮和二级凸轮压紧。

一级凸轮和二级凸轮均为内中空圆偏心凸轮，均在径向最小的部位开有利于张紧作用的裂缝，均在端面均匀刻有圆度刻度；一级凸轮和二级凸轮的不同刻度对齐，形成不同的行程，对应不同的挖掘铲的后端的振幅。

挖掘铲的前端设有多个沿着前后方向排列的调节孔位，调节连杆的下端转动式连接在不同的调节孔位上时，对应不同的挖掘铲的前端的振幅。

调节连杆包括上连杆和下连杆，上连杆的下端和下连杆的上端均设有多个上下排列的安装孔，当上连杆和下连杆通过不同的安装孔连接时，对应不同的调节连杆的长度，对应不同的挖掘深度和入土角度。

二级输送装置包括主动轮组件、从动轮组件和输送链筛；主动轮组件包括主动轮、主动轮轴和第二皮带轮，主动轮轴安装在机架上，主动轮和第二皮带轮均安装在主动轮轴上，变速箱通过带传动带动第二皮带轮转动，第二皮带轮带动主动轮轴和主动轮同步转动；从动轮组件包括从动轮和从动轮轴，从动轮轴安装在机架上，从动轮安装在从动轮轴上；从动轮和主动轮的前后位置相应；输送链筛包括两根链条和多根钢条，链条缠绕主动轮和从动轮，钢条沿着左右方向搭设在左右两根链条之间，钢条沿着链条均匀分布，随链条转动形成转动筛网。

分离机构包括曲柄连杆机构、摇摆座、摇摆长轴、第一摇摆连杆、第二摇摆连杆、流梳滑网；曲柄连杆机构的曲柄与二级输送装置的第二皮带轮动力连接，曲柄连杆机构的连杆与第一摇摆连杆的中部铰接；第一摇摆连杆的上端通过摇摆座与机架转动式连接，下端与摇摆长轴的前端转动式连接；第二摇摆连杆的上端通过摇摆座与机架转动式连接，下端与摇摆长轴的后端转动式连接；流梳滑网安装于左右两根摇摆长轴之间。

本发明的原理是：

通过悬挂装置与拖拉机三点悬挂架连接，由联轴器从拖拉机上引进动力，经过变速箱的动力输出轴为振动挖掘装置和二级输送装置提供动力，从而振动挖掘并抖动分离薯土。挖掘铲将从马铃薯发薯深度以下掘起土壤，利用振动原理将固结的土壤结构打破，实现薯土初步分离；然后经二级输送装置的浮动式输送链筛，使土壤破碎疏松，在输送过程中筛掉部分细土；处于疏松状态的土壤进入由曲柄摇杆机构抖动的流梳滑网，一定距离的间隔单元使土壤在行进过程中从裂缝漏到田垄上，成块的马铃薯沿流梳滑网表面顺势下滑，最后铺在翻松的土壤表面，利于捡拾。

对于较深发薯深度的马铃薯收获，可以通过调整调节连杆上下层接入长度，配合螺杆与转动轴承座和固定轴承底座的接入长度调整挖掘铲的入土深度，对于不同土壤情况的马铃薯挖掘，可以通过调节连杆在挖掘铲前端的孔位调整前端振幅，或者通过胀套凸轮机构调整一级凸轮和二级凸轮上不同的刻度对齐来调整后端振幅。挖掘深度、入土角度和挖掘铲前后端振幅的可调性使马铃薯振动挖掘过程可根据实际工况进行调整，收获过程更加柔性化、阻力更小、伤薯率更低。

总的说来，本发明具有如下优点：

1.结构简单，操作方便，提高马铃薯挖掘效率，不易损坏作物，挖掘后实现薯土分离。

2.多位置可调，振幅、挖掘深度、入土角度均可调，可根据实际情况达到最佳的挖掘效果，达到降低挖掘阻力、提高明薯率、降低伤薯率的效果，在马铃薯等块茎类收获中具有较广阔的市场。

3.动力由拖拉机接入，无需额外的电源装置，精简设备。

附图说明

图1是一种冬种马铃薯振动挖掘收获机的主视图。

图2是一种冬种马铃薯振动挖掘收获机的立体图。

图3是胀套凸轮机构的主视图。

图中，1机架、1-1悬挂装置、1-2横架、1-3支撑架、1-4挡板、1-5地轮总成、2变速箱、2-1变速箱体、2-2变速齿轮组、2-3动力输入轴、2-4动力输出轴、2-5第一皮带轮、3振动挖掘装置、3-1胀套凸轮机构、3-1-1胀紧联结套、3-1-2一级凸轮、3-1-3二级凸轮、3-1-4固定轴承、3-1-5轴承基座、3-1-6轴承压盖、3-2螺杆、3-3转动轴承座、3-4挖掘铲、3-5调节连杆、4二级输送装置、4-1主动轮组件、4-2从动轮组件、4-3第二皮带轮、4-4张紧轮、4-5输送链筛、5分离机构、5-1曲柄连杆机构、5-2摇摆座、5-3第一摇摆连杆、5-4第二摇摆连杆、5-5摇杆长轴、5-6流梳滑网。

具体实施方式

下面来对本发明做进一步详细的说明。

一种冬种马铃薯振动挖掘收获机，包括机架1、变速箱2、振动挖掘装置3、二级输送装置4和分离机构5，如图1所示。

变速箱2、振动挖掘装置3、二级输送装置4和分离机构5均安装在机架1上，变速箱2与振动挖掘装置3、二级输送装置4均动力连接，分离机构5与二级输送装置4配合连接。

下面将对各组成部分进行详细的说明。

(1)机架

机架1包括悬挂装置1-1、横架1-2、支撑架1-3、挡板1-4和地轮总成1-5。支撑架1-3为前宽后窄的钢架机构，并采用交叉加强钢架焊接在支撑架1-3上方，起到加强加固作用；支撑架1-3内侧配合安装设有安装孔的挡板1-4形成二级输送装置4的外围结构，其中部下方安装地轮总成1-5。地轮优先采用带花纹的行走地轮。支撑架1-3前部焊接连接矩形横架1-2，横架1-2中间设有安装底板，用于安装变速箱2；横架1-2前侧焊接与拖拉机相连的三点悬挂装置。三点悬挂装置采用四棱边的方式焊接在横架1-2和支撑架1-3两侧，上端用销轴固定，方便挂接。

(2)变速箱

变速箱2包括变速箱体2-1、变速齿轮组2-2、动力输入轴2-3、动力输出轴2-4和第一皮带轮2-5。变速箱体2-1安装在横架1-2的底板上。变速齿轮组2-2采用锥齿轮组实现换向变速传动；动力输入轴2-3，通过万向联轴器与拖拉机动力轴相连，引进动力；动力输出轴2-4两端通过轴承座安装在支撑架1-3上，其中部动力连接变速箱2，其两边近轴端处安装振动挖掘装置3的胀套凸轮机构，在其左侧轴端安装第一皮带轮2-5，用于与二级输送装置4主动轮上的第二皮带轮动力连接；动力输出轴2-4为振动挖掘装置3提供振动动力，由第一皮带轮2-5通过皮带传动为二级输送装置4提供输送链筛的回转动力。

(3)振动挖掘装置

振动挖掘装置3包括胀套凸轮机构3-1、螺杆3-2、转动轴承座3-3、挖掘铲3-4和调节连杆3-5。胀套凸轮机构3-1以对称方式安装在动力输出轴2-4两端，可通过一级凸轮和二级凸轮形成不同的挖掘铲3-4后端振幅。螺杆3-2为一根两端设有螺纹的圆杆，一端可调连接胀套凸轮机构3-1，一端可调连接转动轴承座3-3。转动轴承座3-3为一个水滴状连接件，上端为开有螺纹的凸台，通过连接折弯板和销轴活动连接挖掘铲3-4后端，通过螺母配合连接螺杆3-2，可调节接入长度，配合调节连杆3-5的接入长度调整挖掘铲3-4入土深度和入土角度。挖掘铲3-4前端设计多个调节孔位，调节连杆3-5由上连杆和下连杆可调连接起来，上连杆安装在横架1-2上，下连杆螺栓连接挖掘铲3-4的调节孔位，不同的孔位，可产生不同的挖掘铲3-4前端振幅；挖掘铲3-4可更换安装。

胀套凸轮机构3-1包括胀紧联结套3-1-1、一级凸轮3-1-2、二级凸轮3-1-3、固定轴承3-1-4、轴承基座3-1-5和轴承压盖3-1-6。胀紧联结套3-1-1是一个通过螺栓调节张紧度的无键连接件，安装在动力输出轴2-4上。一级凸轮3-1-2和二级凸轮3-1-3同为内中空圆偏心凸轮，在最细环处开有裂缝，利于张紧作用，在凸轮端面均刻有圆度刻度。一级凸轮3-1-2安装在胀紧联结套3-1-1上，二级凸轮3-1-3安装在一级凸轮3-1-2上，。固定轴承3-1-4安装在二级凸轮3-1-3上，。轴承基座3-1-5和轴承压盖3-1-6为一对两端设置联结耳的组合安装件，套接安装在固定轴承3-1-4上，轴承基座3-1-5下端面设计内有螺纹的凸台，与螺杆3-2可调连接。通过调节胀紧联结套3-1-1上的螺栓，可调节一级凸轮3-1-2和二级凸轮3-1-3的不同刻度对齐，可形成不同行程的组合凸轮，即产生不同的振幅。

振动挖掘装置3通过动力输出轴2-4带动胀套凸轮机构3-1产生往复运动，带动挖掘铲3-4振动挖掘；通过改变胀套的张紧度，调整第一凸轮和第二凸轮的刻度对齐，可以产生不同的后端振幅；调整调节连杆3-5在挖掘铲3-4的不同孔位，可以产生不同的前端振幅；通过调节螺母改变螺杆3-2的接入长度，配合调节连杆3-5的接入长度，可改变挖掘铲3-4的挖掘深度；使螺杆3-2的接入长度固定，调整调节连杆3-5的接入长度，可改变挖掘铲3-4的入土角度。

(4)二级输送装置

二级输送装置4包括主动轮组件4-1、从动轮组件4-2、第二皮带轮4-3、张紧轮4-4和输送链筛4-5。

主动轮组件4-1包括主动轮和主动轮轴，其中，主动轮轴的两端安装在二级输送装置4的中后位置的挡板1-4上，主动轮安装在主动轮轴两端，位于挡板1-4内侧，第二皮带轮4-3安装在主动轮轴左侧，与变速箱2上的第一皮带轮2-5动力连接，引进回转动力。第二皮带轮4-3上焊接摆杆轴，用于分离机构5的抖动传输。

从动轮组件4-2包括从动轮和从动轮轴，其中从动轮轴安装在二级输送装置4的前端位置的挡板1-4上，位于挖掘铲3-4后方，从动轮安装在从动轮轴两端，位于挡板1-4内侧，与主动轮位置相对。

输送链筛4-5是将钢条安装在链条上形成的转动筛网，通过主、从动链轮组件安装在挡板1-4之间形成浮动式链筛，并与挡板1-4保持一定的距离，通过第二皮带轮4-3引进动力，输送链筛4-5在主、从动链轮组件带动下做浮动式回转运动，将挖掘铲掘起的土壤往后输送的同时，进一步振碎土壤，使土壤疏松，链筛结构也将部分碎土直接筛落到地里，来不及分离的土壤和马铃薯沿着回转方向往后方的分离机构输送，再次分离。

(5)分离机构

分离机构5包括曲柄连杆机构5-1、摇摆座5-2、第一摇摆连杆5-3、第二摇摆连杆5-4、摇杆长轴5-5和流梳滑网5-6。曲柄连杆机构5-1与二级输送装置4的第二皮带轮4-3动力连接，引进动力，带动分离机构5规律抖动。流梳滑网5-6边上安装摇杆长轴5-5，摇摆座5-2安装在挡板1-4后端上方，通过第一摇摆连杆5-3和第二摇摆连杆5-4活动连接摇杆长轴5-5和摇摆座5-2，将分离机构5挂接在二级输送装置4的后方。第一摇摆连杆5-3与曲柄连杆机构5-1连接，驱动分离机构5做往复运动。流梳滑网5-6的单元板之间有一定空隙，方便在抖动中实现薯土分离。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.冬种马铃薯振动挖掘收获机，其特征在于：包括机架和安装在机架上的变速箱、振动挖掘装置、二级输送装置、分离机构；变速箱为振动挖掘装置、二级输送装置、分离机构提供动力；振动挖掘装置包括挖掘作物的振动式的挖掘铲，二级输送装置包括输送并初步筛去泥沙的输送链筛，分离机构包括筛去泥沙的振动式的流梳滑网，输送链筛的前端位于挖掘铲的后端，输送链筛的后端位于流梳滑网的前端上方；

振动挖掘装置包括胀套凸轮机构、螺杆、转动轴承座、挖掘铲和调节连杆；胀套凸轮机构以左右对称方式安装在变速箱的动力输出轴的两端，螺杆上端可调连接胀套凸轮机构，下端可调连接转动轴承座；转动轴承座与挖掘铲的后端转动式连接，挖掘铲的前端与调节连杆的下端转动式连接，调节连杆的上端与机架固定连接；

胀套凸轮机构包括胀紧联结套、一级凸轮、二级凸轮、固定轴承、轴承基座和轴承压盖；胀紧联结套可调节张紧度地安装在变速箱的动力输出轴上，一级凸轮套在胀紧联结套外，二级凸轮套在一级凸轮外，固定轴承安装在二级凸轮上；轴承基座和轴承压盖为一对两端设置联结耳的组合安装件，套接安装在固定轴承上，轴承基座下端面设有带有内螺纹的凸台，与螺杆可调连接；通过胀紧联结套将一级凸轮和二级凸轮压紧。

2.按照权利要求1所述的冬种马铃薯振动挖掘收获机，其特征在于：机架包括悬挂装置、横架、支撑架、挡板和地轮总成；支撑架为前宽后窄的钢架机构，配合设有安装孔的挡板形成二级输送装置的外围结构，支撑架的中部下方安装地轮总成，支撑架的前部焊接矩形的横架，横架前侧焊接与拖拉机相连的悬挂装置。

3.按照权利要求1所述的冬种马铃薯振动挖掘收获机，其特征在于：变速箱包括变速箱体、变速齿轮组、动力输入轴、动力输出轴和第一皮带轮；变速箱体安装在机架上，位于变速箱体内的变速齿轮组采用锥齿轮组实现换向变速传动；动力输入轴通过联轴器与拖拉机动力轴连接，动力输出轴与振动挖掘装置动力连接，提供振动动力；第一皮带轮安装在动力输出轴一侧的轴端，通过带传动为二级输送装置提供输送链筛的回转动力。

4.按照权利要求1所述的冬种马铃薯振动挖掘收获机，其特征在于：一级凸轮和二级凸轮均为内中空圆偏心凸轮，均在径向最小的部位开有利于张紧作用的裂缝，均在端面均匀刻有圆度刻度；一级凸轮和二级凸轮的不同刻度对齐，形成不同的行程，对应不同的挖掘铲的后端的振幅。

5.按照权利要求1所述的冬种马铃薯振动挖掘收获机，其特征在于：挖掘铲的前端设有多个沿着前后方向排列的调节孔位，调节连杆的下端转动式连接在不同的调节孔位上时，对应不同的挖掘铲的前端的振幅。

6.按照权利要求1所述的冬种马铃薯振动挖掘收获机，其特征在于：调节连杆包括上连杆和下连杆，上连杆的下端和下连杆的上端均设有多个上下排列的安装孔，当上连杆和下连杆通过不同的安装孔连接时，对应不同的调节连杆的长度，对应不同的挖掘深度和入土角度。

7.按照权利要求1所述的冬种马铃薯振动挖掘收获机，其特征在于：二级输送装置包括主动轮组件、从动轮组件和输送链筛；主动轮组件包括主动轮、主动轮轴和第二皮带轮，主动轮轴安装在机架上，主动轮和第二皮带轮均安装在主动轮轴上，变速箱通过带传动带动第二皮带轮转动，第二皮带轮带动主动轮轴和主动轮同步转动；从动轮组件包括从动轮和从动轮轴，从动轮轴安装在机架上，从动轮安装在从动轮轴上；从动轮和主动轮的前后位置相应；输送链筛包括两根链条和多根钢条，链条缠绕主动轮和从动轮，钢条沿着左右方向搭设在左右两根链条之间，钢条沿着链条均匀分布，随链条转动形成转动筛网。

8.按照权利要求7所述的冬种马铃薯振动挖掘收获机，其特征在于：分离机构包括曲柄连杆机构、摇摆座、摇摆长轴、第一摇摆连杆、第二摇摆连杆、流梳滑网；曲柄连杆机构的曲柄与二级输送装置的第二皮带轮动力连接，曲柄连杆机构的连杆与第一摇摆连杆的中部铰接；第一摇摆连杆的上端通过摇摆座与机架转动式连接，下端与摇摆长轴的前端转动式连接；第二摇摆连杆的上端通过摇摆座与机架转动式连接，下端与摇摆长轴的后端转动式连接；流梳滑网安装于左右两根摇摆长轴之间。