CN108142106B - 荸荠采收装置及其采收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农机技术领域，尤其为荸荠采收装置及其采收方法，包括行走机具和机架，所述行走机具安装与其发动机连接的液压悬架系统，该液压悬架系统包括传动箱以及液压缸，所述传动箱的转轴Ⅰ传动连接有转轴Ⅱ，所述转轴Ⅰ传动连接安装在行走机具后的粉碎机构，在所述前仓的入口处设置有与其活动配合的铲板，在前仓内安装有推板震动机构，泥浆泵和高压气泵安装在机架上且均由所述发动机配置的发电机供电，水气混合清洗机构安装在运输仓内，泥浆泵的出水口连接有水管，在所述水管上安装有若干组喷头，所述高压气泵的出气口连接有输气管。本发明，五次清洗更干净，极大的减少了采收过程中的破损，提高了采收效率，降低了种植户的采收成本。

Description

荸荠采收装置及其采收方法

技术领域

本发明涉及农机技术领域，具体为荸荠采收装置及其采收方法。

背景技术

荸荠(学名：Heleocharisdulcis(Burm.f.)Trin.)，又名马蹄、水栗、乌芋、菩荠等，属单子叶莎草科，为多年生宿根性草本植物。荸荠皮色紫黑，肉质洁白，味甜多汁，清脆可口，既可做水果生吃，又可做蔬菜食用。球茎富淀粉，供生食、熟食或提取淀粉，味甘美；也供药用，开胃解毒，消宿食，健肠胃。因荸荠的球茎主要集中在9～25厘米的土层中，现有主要依靠人工采收，先扒掉上层8～9cm泥土，然后将下层土扒出，用手仔细捏出球茎，这种作业劳动强度大，工作环境恶劣，采收效率低，破损率占到总量的8～10％。而且极易将荸荠遗漏，造成经济损失。

申请号为CN201410067356.7的一种联合型荸荠采收机，它包括液压式履带底盘，该履带底盘上通过机架安装驾驶室、车厢、柴油机动力机构、挖掘输送装置、振动筛、泥浆泵清洗装置、转笼高压气泵风干装置及田地平整耙。该联合型荸荠采收机实现了荸荠采收机械化，可大大提高荸荠采收质量和采收工作效率。但是上述方案还存在以下问题：一、利用在机身前部设置的一排挖掘铲齿进行挖掘，由于挖掘铲齿下降到合适深度进行挖掘，在此过程中由于其被支撑杆固定，且在泥土中按照一个方向前进，所受到的阻力基本保持不变，所受到的阻力增大了采收机的负荷；二、当荸荠进入到转笼时：由进料口进入到栅栏形圆筒内，因为圆形转动底盘高速旋转，所以拨转板与圆形上盖间歇性配合的挤压力导致荸荠被击碎，造成损伤从而减产。

发明内容

本发明的目的在于提供荸荠采收装置及其采收方法，以解决上述背景技术中提出的问题。所述荸荠采收装置及其采收方法具有五次除泥使荸荠表面更为干净，且极大的减少了采收过程中的破损，提高了采收效率，降低了种植户的采收成本的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

荸荠采收装置，包括行走机具和机架，所述行走机具安装与其发动机连接的液压悬架系统，该液压悬架系统包括传动箱以及液压缸，所述发动机配置有发电机，所述传动箱的转轴Ⅰ传动连接有转轴Ⅱ，所述液压缸连接有提升器，该提升器的另一端与机架连接，所述转轴Ⅰ传动连接安装在行走机具后的粉碎机构，所述机架包括通过板隔成前仓、运输仓以及清洗收集仓，所述转轴Ⅱ的另一端贯穿前仓直至运输仓内，在所述前仓的入口处设置有与其活动配合的铲板，在前仓内安装有推板震动机构，该推板震动机构包括曲轴连杆、摆动连杆、连杆以及推杆，所述曲轴连杆的上部为两个杆轴Ⅰ，且两个杆轴Ⅰ转动安装在前仓内，其中的一个杆轴Ⅰ通过锥齿轮组传动连接于转轴Ⅱ，所述摆动连杆的上部为一个杆轴Ⅱ，所述曲轴连杆、摆动连杆的底部均呈“匚”型，所述连杆的两端对应转动连接在“匚”型上，处于摆动连杆上的“匚”型安装有推杆，该推杆的另一端穿过安装在前仓的内壁行程套筒后销接有推杆，所述推杆连接到铲板上，所述推杆上还通过支架安装有刮擦板，所述运输仓内设置有传送带，所述传送带的一端延伸至前仓内，且处在前仓内的转动辊传动连接于其中的一个杆轴Ⅰ，泥浆泵和高压气泵安装在机架上且均由所述发动机配置的发电机供电，水气混合清洗机构安装在运输仓内，该水气混合清洗机构的两端为开口设置，其入口处与传送带的另一端正下方之间设置有落土筛板Ⅰ，其出口处延伸至清洗收集仓内且正下方设置有落土筛板Ⅱ，所述水气混合清洗机构传动连接于转轴Ⅱ，在水气混合清洗机构内安装有水气混合装置，所述泥浆泵的进水口的管装配过滤器，泥浆泵的出水口连接有水管，在所述水管上安装有若干组喷头，所述高压气泵的出气口连接有输气管，所述喷头分别位于前仓内顶部以及传送带、落土筛板Ⅰ、水气混合清洗机构和落土筛板Ⅱ的正上方，所述输气管与其中一组的喷头联接后与水气混合装置连接。

优选的，所述水气混合清洗机构包括两端开口的筒体和底座，其中所述底座的两端安装有滚动轴承，所述滚动轴承转动套设在筒体上，所述筒体的中部套设有飞轮，该飞轮传动连接于转轴Ⅱ，所述水气混合装置包括位于筒体内的管体，在该管体周向上有一体成型的螺旋叶片。

优选的，所述粉碎机构包括粉碎辊和外罩，所述粉碎辊安装在外罩内，且一端通过锥齿轮组传动连接于转轴Ⅰ，位于外罩的左右两侧安装有行走轮，位于外罩的前侧安装有刮板Ⅰ，位于外罩的后侧安装有刮板Ⅱ。

优选的，所述筒体表面开设有第一通孔，所述管体的一端与输气管与其中一组的喷头联接后连通，其另一端封闭，在管体的表面开设有喷射小孔。

优选的，所述外罩上预留有高度调节孔，所述刮板Ⅰ、刮板Ⅱ通过销与高度调节孔配合安装在外罩上，所述刮板Ⅰ的底部安装有耙子。

优选的，所述筒体内设置有若干相互间隔片区的刮刷软凸起，且筒体内开设有与螺旋叶片外缘配合的凹槽。

优选的，所述机架的左右两侧和底部的表面均开设有第二通孔，所述过滤器置于田内的水中或者置于机架带的备用水箱内。

优选的，所述机架下端安装有轮子，所述传送带上设置有防滑凸起。

荸荠采收装置的采收方法，包括以下步骤：

步骤1)：在荸荠收获的季节，保持荸荠田内的种植垄上部无水浸泡，垄与垄之间墒内的水平均深在25～40cm；

步骤2)：测量待收获的种植垄的行宽，记为x，以及铲板的板宽，记为y，根据行宽与板宽的倍数关系确定在种植垄上定距桩的数量，记为n，则满足以下关系：n₂，其中n₁中x＞y，x为y整数倍；n₂中x≥y，x为y的无限小数倍，k_max为y的预设的最大倍数值；n₃中x＜y；

步骤3)：打开行走机具使荸荠采收装置工作，调整铲板的一边与定距桩齐平，行走机具能够沿着种植垄长度方向行走，调整铲板入地深度在9～25cm，通过粉碎机构将种植垄上部荸荠是茎叶、石砾清除，然后由铲板将裹有泥土的荸荠球茎铲到前仓初步去泥，然后经传送带送到运输仓内的水气混合清洗机构内完全清洗，最后排到清洗收集仓内存放；

步骤4)：将清洗收集仓内的荸荠球茎取出，直至表面水珠晒干装包即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了荸荠采收的机械化，使荸荠采收工作的效率大大提高；利用粉碎机构的两个刮板的有针对性有效的进行石砾、荸荠秸秆及杂草的分开打扫、清除，避免大量杂物进入到前仓、水气混合清洗机构内，提高了杂质的清扫效果，推板震动机构为使铲板产生一定的振动频率，使铲板的入土阻力大大减小，更容易进行挖掘工作，利用高压气泵为泥浆泵的喷涂进行喷射增压，使得荸荠清洗更为干净，而且高压气泵的高气流防止筒体的第一通孔被堵塞，以免影响清洗，同时能使荸荠球茎相互分开，五次除泥使荸荠表面更为干净，且极大的减少了采收过程中的破损，提高了采收效率，降低了种植户的采收成本。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明推板震动机构示意图；

图3为本发明粉碎机构示意图；

图4为本发明刮板Ⅰ示意图；

图5为本发明刮板Ⅱ示意图；

图6为本发明铲板与机架配合俯视示意图；

图7为本发明铲板与机架配合立式图(机架顶部板未示出)；

图8为本发明水气混合清洗机构示意图。

图中：1行走机具、1a转轴Ⅰ、1a-1转轴Ⅱ、1b提升器、1c粉碎机构、1c-1粉碎辊、1c-2外罩、1d刮板Ⅰ、1d-1耙子、1e刮板Ⅱ、1f轮子、2机架、2a前仓、2b运输仓、2b-1落土筛板Ⅰ、2c清洗收集仓、2c-1落土筛板Ⅱ、2d第二通孔、3铲板、4推板震动机构、4a曲轴连杆、4a-1“匚”型、4b摆动连杆、4c曲柄、4d推杆、4e行程套筒、4f推杆、4f-1支架、4f-2刮擦板、5泥浆泵、5a水管、5b喷头、6高压气泵、6a输气管、7传送带、8水气混合清洗机构、8a筒体、8a-1第一通孔、8a-2刮刷软凸起、8b底座、8b-1滚动轴承、8c飞轮、8d管体、8d-1螺旋叶片、8d-2喷射小孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“入/出口处”、“正上/下方”、“一/另一端”、“上/下部”、“上/下/底部”、“周向”、“内”、“左/右侧”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设置”、“套设”、“开设”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1～8，本发明提供技术方案：

荸荠采收装置，包括行走机具1和机架2，为方便叙述图1中A向为前，也是前进方向，相反的方向为后，所述行走机具1采用拖拉机，为了更好地适应劳作水田，具体为好运来NY-552轻型履带式水田拖拉机，所述机架2由4块440c不锈钢组成，其中，所述机架2的左右两侧和底部的表面均开设有第二通孔2d，顶部根据实际情况确定是否开设第二通孔2d，当然机架2由3块440c不锈钢为左右、底板和一个木质板或透明PVC板作为顶板组成，第二通孔2d的作用为落土、泥水以及减轻整个机架2的重量，第二通孔2d直径小于荸荠球茎直径，第二通孔2d形状不局限于圆孔，也可为规则孔，如正方形、长方形、三角形、菱形，不规则图形等等只要保证不落荸荠球茎即可，所述行走机具1安装与其发动机连接的液压悬架系统，该液压悬架系统包括传动箱以及液压缸，所述发动机配置有发电机，所述传动箱的转轴Ⅰ1a传动连接有转轴Ⅱ1a-1，转轴Ⅰ1a与转轴Ⅱ1a-1通过联轴器连接，避免其安装与力传动的困难，所述液压缸连接有提升器1b，该提升器1b的另一端与机架2连接，具体为机架2上安装耳板，耳板上预留调节孔，提升器1b的另一端与调节孔销接，当拖拉机运转时其发动机的输出转轮以链条或皮带的方式驱动液压悬架系统的传动箱和液压缸(配有液压马达)，使传动箱的动力以轴的转动方式驱动，即驱动转轴Ⅰ1a，同时通过液压缸(配有液压马达)驱动提升器1b，调节孔方便提升器1b销接在机架2不同高度的位置，按实际工作所需，当安装到合适位置即可实现提升器1b的活塞杆上升与下降，达到对铲板3的升降控制，由此来控制铲板3的入土深度，9～25cm，便于调节，实现对荸荠球茎的挖掘。

所述转轴Ⅰ1a传动连接安装在行走机具1后的粉碎机构1c，所述粉碎机构1c包括粉碎辊1c-1和外罩1c-2，所述粉碎辊1c-1安装在外罩1c-2内，且一端通过锥齿轮组传动连接于转轴Ⅰ1a，锥齿轮组用于改变转轴Ⅰ1a力的传输方向，即通过转轴Ⅰ1a的旋转从而实现对粉碎辊1c-1的旋转，这样通过其的飞转对种植垄上的荸荠茎叶、杂草进行切断、粉碎，位于外罩1c-2的左右两侧安装有行走轮，粉碎辊1c-1直径略小于行走轮直径，这样保证粉碎辊1c-1没有直接接地，这样设置的好处一方面为避免嵌田地表面的石砾对粉碎辊1c-1刀刃的损坏，另一方面是由于没有与地面接触，所以避免了不必要的阻力，没有额外增加发动机负荷，本实施例中粉碎辊1c-1离地间距为5～8cm，而且粉碎辊1c-1的刀刃采用AUS-8或440c不锈钢制成，质轻耐磨防腐蚀，位于外罩1c-2的前侧安装有刮板Ⅰ1d，外罩1c-2罩在粉碎辊1c-1上，防止泥浆泥水甩出飞溅，位于外罩1c-2的后侧安装有刮板Ⅱ1e，所述外罩1c-2上预留有高度调节孔，所述刮板Ⅰ1d、刮板Ⅱ1e通过销与高度调节孔配合安装在外罩1c-2上，所述刮板Ⅰ1d的底部安装有耙子1d-1，刮板Ⅰ1d底部的耙子1d-1作用是首先对田地中的石块、石砾、树皮等硬质且体积较大的杂物进行刮起再送到粉碎辊1c-1即前仓2a的入口处的两边，同时由于耙子1d-1之间有空隙，所以当刮板Ⅰ1d、板Ⅱ1e可以同时直接放置在地下(或有3～5cm的离地间距)，这样刮板Ⅰ1d能够除去体积较大的杂物，如石块、石砾、树皮等，而荸荠茎叶、杂草经过粉碎辊1c-1粉碎后，成为体积较小的粉末状后再经过刮板Ⅱ1e刮送到前仓2a的入口处的两侧，能够较好的进行除草操作，两个刮板的设置能有针对性有效的进行石砾、荸荠秸秆及杂草的分开打扫、清除，提高了杂质的清扫效果，经过这样清扫后进入到前仓2a的泥土以及覆盖在其内的荸荠球茎所含的杂质较少，高度调节孔的作用是用于调节刮板Ⅰ1d、刮板Ⅱ1e离地间距，这样更好匹配不同地形的茎叶、石砾刮扫，如图4、5所示刮板Ⅰ1d、刮板Ⅱ1e的刮面呈中间厚两边逐渐变薄的箭头状，这样当前行时杂物可以很好的由中间向两边刮去。

所述机架2包括通过板隔成前仓2a、运输仓2b以及清洗收集仓2c，所述转轴Ⅱ1a-1的另一端贯穿前仓2a直至运输仓2b内，在所述前仓2a的入口处设置有与其活动配合的铲板3，铲板3入土9～25cm后在，在行走机具1行走时可以将生长在泥土中的荸荠球茎一同挖掘到前仓2a内，前仓2a内安装有推板震动机构4，该推板震动机构4包括曲轴连杆4a、摆动连杆4b、连杆4c以及推杆4d，所述曲轴连杆4a的上部为两个杆轴Ⅰ，且两个杆轴Ⅰ转动安装在前仓2a内，其中的一个杆轴Ⅰ通过锥齿轮组传动连接于转轴Ⅱ1a-1，所述摆动连杆4b的上部为一个杆轴Ⅱ，所述曲轴连杆4a、摆动连杆4b的底部均呈“匚”型4a-1，所述连杆4c的两端对应转动连接在“匚”型4a-1上，处于摆动连杆4b上的“匚”型4a-1安装有推杆4d，该推杆4d的另一端穿过安装在前仓2a的内壁行程套筒4e后销接有推杆4f，所述推杆4f连接到铲板3上，所述推杆4f上还通过支架4f-1安装有刮擦板4f-2，曲柄4c、推杆4d、行程套筒4e可以安装在靠近前仓2a的左侧或右侧，避免对铲板3掘土进入到前仓2a内影响，当然也可以在其外侧设置罩壳，转轴Ⅱ1a-1转动通过锥齿轮组改变力的传动方向，将输出至曲轴连杆4a的上部一个杆轴Ⅰ上使之转动，曲轴连杆4a下部的“匚”型4a-1转动带动连杆4c推动摆动连杆4b的“匚”型4a-1摆动，从而使推杆4d往复运动，推杆4d带动推杆4f使铲板3在泥土中往复运动，这样使铲板3产生一定的振动频率，已经挖掘到的地方泥土可以很好的进入到前仓2a内，而对将要挖掘的泥土额外给的振动频率使铲板3的入土阻力大大减小，使铲土效果更好，由于摆动连杆4b摆动轨迹为弧形，其特运动的性决定了推杆4d在拉的过程中为一次性拉回，而推的过程中有两次快速的冲压过程产生振动、冲击的作用力，这样给了铲板3很好的振动使入土阻力减小，不额外增加拖拉机的负荷，支架4f-1随推杆4f运动就使刮擦板4f-2对进入到前仓2a的荸荠球茎进行初步粗略去土，刮擦板4f-2起到刮刷、间接翻转前仓2a的荸荠球茎作用，泥土由第二通孔2d落到田地内，所述连杆4c与“匚”型4a-1之间设有滚柱轴承，这样可以减小转动摩擦，使转动效果更好，如图2所示行程套筒4e上开设有缺口，以便推杆4d运动与其互不影响，在行程套筒4e内嵌装有绕其内壁转动的滚珠，当处于其的推杆4d可以很好的来回滑动，所述运输仓2b内设置有传送带7，所述传送带7的一端延伸至前仓2a内，且处在前仓2a内的转动辊传动连接于其中的一个杆轴Ⅰ，曲轴连杆4a使传送带7转动运送荸荠球茎，所述传送带7上设置有防滑凸起，防滑凸起可以增加传送带7运输量，泥浆泵5和高压气泵6安装在机架2上且均由所述发动机配置的发电机供电，所述泥浆泵5采用体积小动力强的HDD-320/250泥浆泵，所述高压气泵6采用DPS-80W微型高压气泵，且其与发电机通过漏电开关连接，水气混合清洗机构8安装在运输仓2b内，该水气混合清洗机构8的两端为开口设置，这样保证荸荠球茎由传送带7送入，经过清洗后落到清洗收集仓2c内，其入口处与传送带7的另一端正下方之间设置有落土筛板Ⅰ2b-1，因传送带7上的荸荠球茎还含有大量泥土，所以经过落土筛板Ⅰ2b-1时经过喷头5b冲洗再次去土，留住荸荠球茎，其出口处延伸至清洗收集仓2c内且正下方设置有落土筛板Ⅱ2c-1，是最后的冲洗，少了残留的泥土、茎叶杂草被冲掉，由落土筛板Ⅱ2c-1的筛孔落下，只留住干净的荸荠球茎，所述水气混合清洗机构8传动连接于转轴Ⅱ1a-1，在水气混合清洗机构8内安装有水气混合装置，所述泥浆泵5的进水口的管装配过滤器，所述过滤器置于田内的水中或者置于机架2带的备用水箱内，泥浆泵5的出水口连接有水管5a，在所述水管5a上安装有若干组喷头5b，所述高压气泵6的出气口连接有输气管6a，所述喷头5b分别位于前仓2a内顶部以及传送带7、落土筛板Ⅰ2b-1、水气混合清洗机构8和落土筛板Ⅱ2c-1的正上方，所述输气管6a与其中一组的喷头5b联接后与水气混合装置连接，泥浆泵5将田中的水抽取上来通过过滤器过滤后输送至水管5a上的喷头5b以及水气混合装置内，高压气泵6为喷头5b水的喷射进行增压，以便达到更好的清洗效果，喷头5b的数量由实际工作要求确定，本实施例采用5组，即前仓2a内顶部、传送带7、落土筛板Ⅰ2b-1、水气混合清洗机构8和落土筛板Ⅱ2c-1的正上方各一组。

所述水气混合清洗机构8包括两端开口的筒体8a和底座8b，其中所述底座8b的两端安装有滚动轴承8b-1，所述滚动轴承8b-1转动套设在筒体8a上，这样筒体8a绕着滚动轴承8b-1转动时的摩擦力大大降低，所述筒体8a的中部套设有飞轮8c，该飞轮8c传动连接于转轴Ⅱ1a-1，所述水气混合装置包括位于筒体8a内的管体8d，在该管体8d周向上有一体成型的螺旋叶片8d-1，为了降低装置重量，筒体8a、底座8b、滚动轴承8b-1、飞轮8c、该管体8d可采用6061铝合金，也可采用质更轻的6061镁铝合金，当转轴Ⅱ1a-1驱动飞轮8c使筒体8a旋转，将由落土筛板Ⅰ2b-1进入到筒体8a的荸荠球茎进行清洗，为了使荸荠球茎能够更好的落入到筒体8a内，落土筛板Ⅰ2b-1的端部延伸到筒体8a内，且并不与筒体8a内壁、管体8d以及螺旋叶片8d-1接触，所述筒体8a表面开设有第一通孔8a-1，所述管体8d的一端与输气管6a与其中一组的喷头5b联接后连通，其另一端封闭，在管体8d的表面开设有喷射小孔8d-2，所述筒体8a内设置有若干相互间隔片区的刮刷软凸起8a-2，且筒体8a内开设有与螺旋叶片8d-1外缘配合的凹槽，靠近落土筛板Ⅰ2b-1的管体8d端部通过支架安装在机架2的底板上，所以当筒体8a旋转，而管体8d不旋转，这样设置可以使进入到筒体8a的荸荠球茎在离心力作用下将表面包裹的泥土甩出，由于螺旋叶片8d-1不旋转，所以筒体8a旋转再与螺旋叶片8d-1相配合下将荸荠球茎由前向后运输，运输的同时荸荠球茎翻转滚动，喷头5b的水在输气管6a加压后喷射压力更大，水气混合后由喷射小孔8d-2喷出既达到清洗荸荠球茎的目的，又对筒体8a表面开的第一通孔8a-1进行冲洗，防止其被堵住，高压气泵6产生的大气流喷在筒体8a内可以使荸荠球茎之间相互分开，不至于过于密集、紧贴，刮刷软凸起8a-2在筒体8a内为区域间隔设置，这样设置的目的是保证荸荠球茎以较快的速度由前向后运动进行洗刷以及极大的避免过分洗刷破坏表皮，刮刷软凸起8a-2采用XDR橡胶制作而成，当然也可根据实际荸荠是否有破损的采收情况确定是否设置刮刷软凸起8a-2，筒体8a内开设的凹槽目的是与螺旋叶片8d-1的叶边旋转配合，二者尺寸相适配，这样可以使荸荠球茎被完全输送出去，也能避免螺旋叶片8d-1与筒体8a的内壁相对运动而破坏荸荠球茎，由筒体8a出来的荸荠球茎在落土筛板Ⅱ2c-1下落过程再由其上方的喷头5b完全冲洗，最后落入到清洗收集仓2c，转轴Ⅰ1a与粉碎机构1c、转轴Ⅱ1a-1与飞轮8c以及传送带7与曲轴连杆4a之间的传动方式可以为外加防护罩的链式或带式，液压悬架系统的操控通过设置在拖拉机驾驶处(室)液压控制系统实现，所述液压悬架系统也可采用半分置式液压悬挂系统，泥浆泵5和高压气泵6的控制通过安装在拖拉机驾驶处(室)的串接控制开关进行控制，所述机架2下端安装有轮子1f，轮子的数量由实际工作要求确定，本实施例为2组，位于机架2的中部。

荸荠采收装置的采收方法，包括以下步骤：

步骤1)：在荸荠收获的季节，在保证荸荠生长正常的条件下提前7～15天保持荸荠田内的种植垄上部无水浸泡，使种植垄上部的泥土晾晒干至泥土含水量在14％以下，垄与垄之间墒内的水平均深在25～40cm，墒内预留足量的水这样可以保证田中的水通过过滤器被泥浆泵5抽取，再经喷头5b喷出，实现对收获的荸荠球茎进行冲洗的目的；

步骤2)：测量待收获的种植垄的行宽，记为x，以及铲板3的板宽，记为y，根据行宽与板宽的倍数关系确定在种植垄上定距桩的数量，记为n，则满足以下关系：n₂，其中n₁中x＞y，x为y整数倍；n₂中x≥y，x为y的无限小数倍，k_max为y的预设的最大倍数值；n₃中x＜y，设置定距桩的目的是保证铲板3挖掘的宽度，以定距桩为标记，防止对荸荠漏挖，当种植垄宽度值具体不清为预估值时即种植垄的宽度是机架2的播幅是数倍关系(即是本实施例的种植垄垄宽与前仓2a的入口宽度的关系)，n₁情况以种植垄宽为60m、前仓2a的入口宽为1.5m为例，定距桩数量为39组，n₂情况种植垄宽为70m，前仓2a的入口宽为1.5m，极限趋于0，所以定距桩数量为46组，n₃情况的极限趋于1，以及种植垄宽为1m前仓2a的入口宽为1.5m为例，所以定距桩数量为1组，这样可以分块依次采收荸荠球茎，当种植垄宽度预估值较为准确时，可以完全采收，当有差距时，剩下的继续预估以上述方法再设定定距桩数量，直至完全采收，避免了荸荠漏挖情况；

步骤3)：打开行走机具1使荸荠采收装置工作，调整铲板3的一边与定距桩齐平，行走机具1能够沿着种植垄长度方向行走，调整铲板3入地深度在9～25cm，通过粉碎机构1c将种植垄上部荸荠是茎叶、石砾清除，然后由铲板3将裹有泥土的荸荠球茎铲到前仓2a初步去泥，通过刮擦板4f-2对前仓2a内的荸荠球茎进行初步去土，然后经传送带7送到运输仓2b内的水气混合清洗机构8内完全清洗，由筒体8a旋转与螺旋叶片8d-1相配合下将荸荠球茎由前向后运输，喷头5b清洗荸荠球茎，最后排到清洗收集仓2c内存放；

步骤4)：将清洗收集仓2c内的荸荠球茎取出，直至表面水珠晒干装包即可。

荸荠采收装置及其采收方法的具体应用例：

情况①，以不限种植荸荠地亩数(万亩种植区)对成熟荸荠挖掘，周期为7天，以每天相同时间，最后计算挖掘总量：

表1

由表1，人工挖掘为有经验的种植户以及采收的青壮年劳动力，每天挖掘6小时，连续挖掘7天，人工与本实施例挖掘同时进行，同时停止，人工挖掘费用按照当地当前平均费用计算，每天150元计算，所以7天共5250元，破损率占采收总量的5.5％；本实施例的装置挖掘为，拖拉机7天共消耗249.4升柴油，以4.6元/升计算，7天共1122.3元，破损率占采收总量的5％，可以看出实施例挖掘较于人工挖掘效率更高，采收成本低。

情况②，以不限种植荸荠地亩数(万亩种植区)对成熟荸荠挖掘，周期为7天，以每天完成1亩挖掘时间，最后计算挖掘总量：

表2

由表2，采用本实施例的装置挖掘，以1亩完成耗时来计算，1台装置完成一亩平均耗时为1.42小时，5个劳动力人工挖掘1亩耗时为6小时，而且挖掘荸荠的重量基本相同，本实施例的装置挖掘破损率较低，可见实施例挖掘较于人工挖掘效率更高，采收成本低，为了保证两组挖掘方式荸荠量误差最小，以历年亩产较为平均的地种植的荸荠进行挖掘，以亩产选择1000kg的荸荠地进行挖掘，同时对挖掘完成的地进行漏挖进行科学统计，经统计两种方式的挖掘均达到了挖掘99.97％以上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.荸荠采收装置，包括行走机具(1)和机架(2)，其特征在于：所述行走机具(1)安装与其发动机连接的液压悬架系统，该液压悬架系统包括传动箱以及液压缸，所述发动机配置有发电机，所述传动箱的转轴Ⅰ(1a)传动连接有转轴Ⅱ(1a-1)，所述液压缸连接有提升器(1b)，该提升器(1b)的另一端与机架(2)连接，所述转轴Ⅰ(1a)传动连接安装在行走机具(1)后的粉碎机构(1c)，所述机架(2)包括通过板隔成前仓(2a)、运输仓(2b)以及清洗收集仓(2c)，所述转轴Ⅱ(1a-1)的另一端贯穿前仓(2a)直至运输仓(2b)内，在所述前仓(2a)的入口处设置有与其活动配合的铲板(3)，在前仓(2a)内安装有推板震动机构(4)，该推板震动机构(4)包括曲轴连杆(4a)、摆动连杆(4b)、连杆(4c)以及推杆(4d)，所述曲轴连杆(4a)的上部为两个杆轴Ⅰ，且两个杆轴Ⅰ转动安装在前仓(2a)内，其中的一个杆轴Ⅰ通过锥齿轮组传动连接于转轴Ⅱ(1a-1)，所述摆动连杆(4b)的上部为一个杆轴Ⅱ，所述曲轴连杆(4a)、摆动连杆(4b)的底部均呈“匚”型(4a-1)，所述连杆(4c)的两端对应转动连接在“匚”型(4a-1)上，处于摆动连杆(4b)上的“匚”型(4a-1)安装有推杆(4d)，该推杆(4d)的另一端穿过安装在前仓(2a)的内壁行程套筒(4e)后销接有推杆(4f)，所述推杆(4f)连接到铲板(3)上，所述推杆(4f)上还通过支架(4f-1)安装有刮擦板(4f-2)，所述运输仓(2b)内设置有传送带(7)，所述传送带(7)的一端延伸至前仓(2a)内，且处在前仓(2a)内的转动辊传动连接于其中的一个杆轴Ⅰ，泥浆泵(5)和高压气泵(6)安装在机架(2)上且均由所述发动机配置的发电机供电，水气混合清洗机构(8)安装在运输仓(2b)内，该水气混合清洗机构(8)的两端为开口设置，其入口处与传送带(7)的另一端正下方之间设置有落土筛板Ⅰ(2b-1)，其出口处延伸至清洗收集仓(2c)内且正下方设置有落土筛板Ⅱ(2c-1)，所述水气混合清洗机构(8)传动连接于转轴Ⅱ(1a-1)，在水气混合清洗机构(8)内安装有水气混合装置，所述泥浆泵(5)的进水口的管装配过滤器，泥浆泵(5)的出水口连接有水管(5a)，在所述水管(5a)上安装有若干组喷头(5b)，所述高压气泵(6)的出气口连接有输气管(6a)，所述喷头(5b)分别位于前仓(2a)内顶部以及传送带(7)、落土筛板Ⅰ(2b-1)、水气混合清洗机构(8)和落土筛板Ⅱ(2c-1)的正上方，所述输气管(6a)与其中一组的喷头(5b)联接后与水气混合装置连接。

2.根据权利要求1所述的荸荠采收装置，其特征在于：所述水气混合清洗机构(8)包括两端开口的筒体(8a)和底座(8b)，其中所述底座(8b)的两端安装有滚动轴承(8b-1)，所述滚动轴承(8b-1)转动套设在筒体(8a)上，所述筒体(8a)的中部套设有飞轮(8c)，该飞轮(8c)传动连接于转轴Ⅱ(1a-1)，所述水气混合装置包括位于筒体(8a)内的管体(8d)，在该管体(8d)周向上有一体成型的螺旋叶片(8d-1)。

3.根据权利要求1所述的荸荠采收装置，其特征在于：所述粉碎机构(1c)包括粉碎辊(1c-1)和外罩(1c-2)，所述粉碎辊(1c-1)安装在外罩(1c-2)内，且一端通过锥齿轮组传动连接于转轴Ⅰ(1a)，位于外罩(1c-2)的左右两侧安装有行走轮，位于外罩(1c-2)的前侧安装有刮板Ⅰ(1d)，位于外罩(1c-2)的后侧安装有刮板Ⅱ(1e)。

4.根据权利要求2所述的荸荠采收装置，其特征在于：所述筒体(8a)表面开设有第一通孔(8a-1)，所述管体(8d)的一端与输气管(6a)与其中一组的喷头(5b)联接后连通，其另一端封闭，在管体(8d)的表面开设有喷射小孔(8d-2)。

5.根据权利要求3所述的荸荠采收装置，其特征在于：所述外罩(1c-2)上预留有高度调节孔，所述刮板Ⅰ(1d)、刮板Ⅱ(1e)通过销与高度调节孔配合安装在外罩(1c-2)上，所述刮板Ⅰ(1d)的底部安装有耙子(1d-1)。

6.根据权利要求2所述的荸荠采收装置，其特征在于：所述筒体(8a)内设置有若干相互间隔片区的刮刷软凸起(8a-2)，且筒体(8a)内开设有与螺旋叶片(8d-1)外缘配合的凹槽。

7.根据权利要求1所述的荸荠采收装置，其特征在于：所述机架(2)的左右两侧和底部的表面均开设有第二通孔(2d)，所述过滤器置于田内的水中或者置于机架(2)带的备用水箱内。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的荸荠采收装置，其特征在于：所述机架(2)下端安装有轮子(1f)，所述传送带(7)上设置有防滑凸起。

9.荸荠采收装置的采收方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：在荸荠收获的季节，保持荸荠田内的种植垄上部无水浸泡，垄与垄之间墒内的水平均深在25～40cm；

步骤2)：测量待收获的种植垄的行宽，记为x，以及铲板(3)的板宽，记为y，根据行宽与板宽的倍数关系确定在种植垄上定距桩的数量，记为n，则满足以下关系：n₂，其中n₁中x＞y，x为y整数倍；n₂中x≥y，x为y的无限小数倍，k_max为y的预设的最大倍数值；n₃中x＜y；

步骤3)：打开行走机具(1)使荸荠采收装置工作，调整铲板(3)的一边与定距桩齐平，行走机具(1)能够沿着种植垄长度方向行走，调整铲板(3)入地深度在9～25cm，通过粉碎机构(1c)将种植垄上部荸荠是茎叶、石砾清除，然后由铲板(3)将裹有泥土的荸荠球茎铲到前仓(2a)初步去泥，然后经传送带(7)送到运输仓(2b)内的水气混合清洗机构(8)内完全清洗，最后排到清洗收集仓(2c)内存放；

步骤4)：将清洗收集仓(2c)内的荸荠球茎取出，直至表面水珠晒干装包即可。