CN108271496B - 大黄挖收机及其挖收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农机技术领域，尤其为大黄挖收机及其挖收方法，大黄挖收机，包括机架、茎秆切割机构、拨茎机构、第一收集箱、双杆液压驱动、挖切总成、运输机构、第二收集箱以及水箱，所述茎秆切割机构、拨茎机构安装在机架的前部，所述第一收集箱、双杆液压驱动以及水箱安装在机架的中部，在茎秆提升机构与第一收集箱之间设置有用于大黄茎秆传输的输送带Ⅰ，所述双杆液压驱动包括一油泵和与油泵输出连接的双油缸，每个油缸上均设置有油缸推杆，其中处于机架前部的油缸推杆连接到挖切总成，在第二收集箱包括外箱和位于外箱内的清洗箱。本发明实现了大黄的机械化采收，提高采收效率，且机械结构合理、精简，便于制造，控制操作灵活方便。

Description

大黄挖收机及其挖收方法

技术领域

本发明涉及农机技术领域，具体为大黄挖收机及其挖收方法。

背景技术

大黄是多种蓼科大黄属的多年生植物的合称，也是中药材的名称。在中国地区的文献里，“大黄”指的往往是马蹄大黄。大黄于秋末茎叶枯萎或次春发芽前采挖。除去细根，刮去外皮，切瓣或段，绳穿成串干燥或直接干燥·中药大黄具有攻积滞、清湿热、泻火、凉血、祛瘀、解毒等功效。大黄种植一般为种子繁殖后再移栽，一般按行距70～120厘米，株距60～100厘米开穴，穴深30厘米左右，成熟后其茎秆在0.5～2米，茎秆直径2～5cm，叶片直径30～70厘米，根多为圆形或腰鼓形，长约6～17厘米，直径约3～10厘米。

由于大黄亩移栽种植密度小、成熟后茎叶(根)相距较远、植株体型较大，所以现有技术均采用人工将整株连根一同刨挖，然后根茎分离，再进一步对根去土以及去土后的清洗、晾晒工作。于此，由于在挖收的同时不能进行去土、清洗，需要后续工序继续对根部进行清洁加工，挖收效率较低，既增大了劳作量、种植户的投入成本，又延长了采收周期。

发明内容

本发明的目的在于提供大黄挖收机及其挖收方法，以解决上述背景技术中提出的问题。所述大黄挖收机及其挖收方法实现了大黄的机械化采收，使采收效率的极大地提高，降低了采收者的劳动成本，且适用于各类大黄种植地形，适合大范围推广，同时本发明采收机机械结构合理、精简，容易生产、制造，体积轻便小巧，安装、控制操作灵活方便。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

大黄挖收机，包括机架、茎秆切割机构、拨茎机构、第一收集箱、双杆液压驱动、挖切总成、运输机构、第二收集箱以及水箱，所述茎秆切割机构、拨茎机构安装在机架的前部，且拨茎机构位于茎秆切割机构斜上方，所述第一收集箱、双杆液压驱动以及水箱安装在机架的中部，在茎秆提升机构与第一收集箱之间设置有用于大黄茎秆传输的输送带Ⅰ，所述双杆液压驱动包括一油泵和与油泵输出连接的双油缸，每个油缸上均设置有油缸推杆，其中处于机架前部的油缸推杆连接到挖切总成，该挖切总成包括置物板、与置物板一体式的中承板、拨土盘以及电机Ⅰ，所述置物板通过支架连接到处于机架前部的油缸推杆，且置物板的周向销接有数组液压缸，所述中承板的周向销轴有数组机械臂，并且机械臂的外侧与液压缸连接，所述电机Ⅰ安装在置物板上，且电机Ⅰ的转轴穿过置物板、中承板后通过活节连接拨土盘周向上的盲孔内，所述拨土盘的中心开设有用于大黄根通过的缺口，所述拨土盘位于机械臂的正下方，二者为滑动接触，所述机械臂的底部销接有切割刀，该切割刀与拨土盘的表面滑动接触，所述运输机构倾斜贯穿安装在机架尾部的输送缺口内，靠近地面的一端处转动安装有板，该板安装在另一油缸推杆上，所述第二收集箱设置在机架的尾部，且位于运输机构另一端的正下方，第二收集箱包括外箱和位于外箱内的清洗箱，清洗箱与外箱活动连接，驱动构件的输入端连接到外部动力驱动上，其输出端连接至油泵，所述外部动力驱动连接并驱动液压缸，所述外部动力驱动连接至位于机架上带蓄电池的发电机，所述蓄电池连接至电机Ⅰ，所述水箱安装有水管，所述水箱的底部所处离地高度不低于清洗机构入口处的离地高度，且水箱内设置有潜水泵，该潜水泵出水口连接水管，该水管的出水口位于清洗机构入口处。

优选的，所述运输机构包括透明罩、输送带Ⅱ、拍土辊以及减速盘，其中所述输送带Ⅱ设置在透明罩内，拍土辊位于透明罩内的输送带Ⅱ端面上方，所述减速盘与拍土辊连接，所述拍土辊包括大辊筒以及与其贴近转动的小辊筒，所述减速盘包括大齿轮和与其啮合的小齿轮，所述大辊筒与大齿轮连接，小辊筒与小齿轮连接，相邻之间拍土辊的大齿轮与小齿轮传动连接，所述大齿轮与小齿轮的速比为3∶1～5∶1。

优选的，所述第二收集箱还包括与蓄电池连接的电机Ⅲ、防堵匚板，该电机Ⅲ转轴连接清洗箱，电机Ⅲ安装在机架的牵引架上，所述清洗箱上部开口，且箱壁上开设有通孔，在清洗箱的内壁设置有凸起，所述防堵匚板通过轴套套设在电机Ⅲ转轴上，且防堵匚板的两个板壁贴近清洗箱的外壁，所述外箱、清洗箱底部均设置有底盖，所述减速盘的大齿轮传动连接于电机Ⅲ转轴。

优选的，所述茎秆切割机构包括梳理板和圆盘刀，该梳理板上开设有数组梳理槽，所述圆盘刀安装在梳理板靠近梳理槽处，且圆盘刀的刀刃伸入到梳理槽内。

优选的，所述拨茎机构包括数组横杆和电机Ⅱ，其中所述横杆构成滚筒并通过支架安装在机架的前部，在横杆上铰接有“匚”型拔具，所述电机Ⅱ连接到蓄电池，且其转轴分别传动连接圆盘刀、滚筒以及输送带Ⅰ。

优选的，所述机械臂的数量为三组，其相邻之间夹角为一百二十度，缺口的直径为20～40cm。

优选的，所述大辊筒周向开设有盲孔Ⅰ，在盲孔Ⅰ内设置有缓冲弹簧以及底部弹性连接缓冲弹簧的刮刷棒，当缓冲弹簧完全压缩时刮刷软棒完全处于盲孔Ⅰ内。

优选的，所述机架上安装有连接到外部动力驱动上的牵引架以及行走轮，所述拨土盘、切割刀以及板采用不锈钢或者铝合金，所述外箱、清洗箱采用PVC或者橡胶制成。

大黄挖收机进行挖收的挖收方法，包括以下步骤：

步骤1)确定大黄位置：沿大黄种植垄方向在大黄根部铺设标记线段或者在大黄根部套设环状物，采挖方向为种植垄一端向另一端；

步骤2)启动设备挖收：启动外部动力驱动、电机Ⅱ、双杆液压驱动以及电机Ⅰ，外部动力驱动使机架行走，电机Ⅱ驱动圆盘刀切断大黄茎秆，并通过滚筒的“匚”型拔具提拔、拨向输送带Ⅰ，输送带Ⅰ将大黄茎秆送到第一收集箱内；机架继续行走，挖切总成到达标记线段或者环状物处时，双杆液压驱动使拨土盘下降，同时电机Ⅰ驱动拨土盘旋转对大黄根掘土，达到预设下降高度，液压缸驱动机械臂通过切割刀切断大黄根，板将切割的大黄根送入到运输机构，再送到第二收集箱内；

步骤3)大黄根清洗：当第二收集箱内收集一定量大黄根时，开启的电机Ⅲ带动清洗箱旋转，除去大黄根表皮的泥土，暂停电机Ⅲ，打开外箱的底盖使土落下，关闭外箱的底盖启动电机Ⅲ继续工作，同时开启潜水泵抽水到清洗箱，达到预设清洗时间关闭电机Ⅲ、打开底盖，即可得到干净的大黄根，然后设备复位进行下一周期采摘、挖收。

优选的，对步骤3)中清洗后的大黄根进行冷风干，直到其内水分活度Aw值为0.4～0.6。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的各部件安装在机架上，由拖拉机等牵引机械提供动力行走，使用方便，而且大黄的茎秆先经过茎秆切割机构切割、拨茎机构拔出拨向输送带Ⅰ，实现茎秆、根部的分离式收集，避免了茎秆的浪费，为之后的根部收集提供了便利，挖切总成上的拨土盘对大黄根部周围生长泥土进行完全挖松、扒开的同时，再通过切割刀将露出泥土的根部切除，在避免拨土盘的刀刃对大黄根组织的损伤、破坏的同时即做到大黄根部清土同时又切割，提高了挖收效率，被切割的根部再经过板送入到运输机构，在运输过程同时，拍土辊的大辊筒、小辊筒存在转速差将大黄根表面组织裹有泥土被拨下来，使之得到一次清洁，然后被送入到第二收集箱，通过电机Ⅲ与清洗箱以及水箱配合工作，对大黄根部进行二次水洗，使根部表皮周围泥土被完全清洗，使其更加清洁。

本发明实现了茎秆、根部分离收集，降低了根部采收的工作量，而且集切茎、收根以及根部再次水洗工作于一体的装置，实现了大黄的机械化采收，茎秆、根部同时收集，而且极大缩短了采收周期，使采收效率的极大地提高，降低了采收者的劳动成本，且适用于各类大黄种植地形，适合大范围推广，同时本发明采收机机械结构合理、精简，容易生产、制造，体积轻便小巧，安装、控制操作灵活方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明部分部件的俯视示意图；

图3为本发明挖切总成示意图；

图4为本发明图3部分部件的俯视示意图；

图5为本发明运输机构以及运输方向示意图；

图6为本发明图5部分部件的俯视示意图；

图7为本发明减速盘示意图；

图8为本发明清洗箱一种立式图。

图中：1机架、1a牵引架、1b驱动构件、1c行走轮、1d输送缺口、2茎秆切割机构、2a梳理板、2a-1梳理槽、2b圆盘刀、3拨茎机构、3a横杆、3a-1“匚”型拔具、3b电机Ⅱ、4输送带Ⅰ、5第一收集箱、6双杆液压驱动、7挖切总成、7a置物板、7a-1液压缸、7b中承板、7b-1机械臂、7c拨土盘、7c-1缺口、7c-2盲孔、7d电机Ⅰ、7e切割刀、8板、9运输机构、9a透明罩、9a-1、9a-2、9b输送带Ⅱ、9c拍土辊、9c-1大辊筒、9c-2小辊筒、9c-3盲孔Ⅰ、9c-4缓冲弹簧、9c-5刮刷棒、9d减速盘、9d-1大齿轮、9d-2小齿轮、10第二收集箱、10a外箱、10b清洗箱、10b-1凸起、10b-2底盖、10c电机Ⅲ、10d防堵匚板、11水箱、11a水管。

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”、“前/中/尾部”、“斜上方”、“正下方”、“周向”、“中心”、“底部”、“内”、“一/另一端”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：

大黄挖收机，包括机架1、茎秆切割机构2、拨茎机构3、第一收集箱5、双杆液压驱动6、挖切总成7、运输机构9、第二收集箱10以及水箱11，为方便叙述图1中A向为前部，相反的方向为尾部，下述的外部动力驱动采用拖拉机，当然，也可采用四驱车或其他形式的车辆，例如履带车等，所述茎秆切割机构2、拨茎机构3安装在机架1的前部，且拨茎机构3位于茎秆切割机构2斜上方，这样当大黄茎秆被切断时，在机架1前进的作用下容易倒向输送带Ⅰ4，再被拨茎机构3拨向输送带Ⅰ4，所述茎秆切割机构2包括梳理板2a和圆盘刀2b，该梳理板2a上开设有数组梳理槽2a-1，所述圆盘刀2b安装在梳理板2a靠近梳理槽2a-1处，且圆盘刀2b的刀刃伸入到梳理槽2a-1内，当机架1前进，大黄茎秆伸入到梳理槽2a-1内时，由于打开电机Ⅱ3b(图2中虚线示出)带动圆盘刀2b旋转，对大黄茎秆进行切割，这样使大黄茎秆的下部被切断、打断，其中，电机Ⅱ3b连接锥齿轮组，锥齿轮组改变力输出方向后再驱动圆盘刀2b转动切割，所述梳理槽2a-1的槽宽为大黄茎秆直径2～3倍，如6～9cm，便于收纳2～3根茎秆，梳理槽2a-1的数量与圆盘刀2b相同，根据实际情况设定，本实施例为4～8组，且梳理板2a离地间距为5cm，所述拨茎机构3包括数组横杆3a和电机Ⅱ3b，其中所述横杆3a构成滚筒并通过支架安装在机架1的前部，在横杆3a上铰接有“匚”型拔具3a-1，所述电机Ⅱ3b连接到蓄电池，蓄电池为电机Ⅱ3b提供电能，且其转轴分别传动连接圆盘刀2b、滚筒以及输送带Ⅰ4，电机Ⅱ3b通过锥齿轮组改变力输出方向驱动横杆3a构成滚筒旋转，旋转方向见图1，这样在圆盘刀2b将大黄茎秆割断后随着机架1的前进，然后被“匚”型拔具3a-1夹住，施加一个斜向上即向输送带Ⅰ4方向的提拔力，而且横杆3a与大黄茎秆基本都是垂直的，所以横杆3a也给大黄茎秆一个斜向上的即向输送带Ⅰ4方向的推力，由于“匚”型拔具3a-1可绕着横杆3a灵活转动，所以当横杆3a过了从离地最低点到达与输送带Ⅰ4水平相同的高度时，大黄茎秆受力相比原先变大从而可以落在输送带Ⅰ4上，被输送带Ⅰ4运送走直到第一收集箱5内，为了得到更好的提拔效果本实施例横杆3a设置数量3～6组，“匚”型拔具3a-1数量均匀分布在横杆3a上，为4～8组，所述滚筒离地间距为茎秆高度的如以大黄茎秆为100cm计算，即离地间距为50～67cm，所述第一收集箱5、双杆液压驱动6以及水箱11安装在机架1的中部，在茎秆提升机构3与第一收集箱5之间设置有用于大黄茎秆传输的输送带Ⅰ4，滚筒通过啮合的齿轮组改变力输出方向连接输送带4使输送带4运行，所述双杆液压驱动6包括一油泵和与油泵输出连接的双油缸，每个油缸上均设置有油缸推杆，构成双作用液压缸，并通过外接换向阀或电磁阀控制两个油缸的开合，使其独立工作，其中处于机架1前部的油缸推杆连接到挖切总成7，拖拉机的发动机为油泵供压使油泵驱动油缸的其中一个油缸推杆伸缩，这样可以将挖切总成7下推使其到预设深度以及挖切总成7的归位，该挖切总成7包括置物板7a、与置物板7a一体式的中承板7b、拨土盘7c以及电机Ⅰ7d，所述置物板7a通过支架连接到处于机架1前部的油缸推杆，处于机架1前部的油缸推杆驱动挖切总成7的升降，且置物板7a的周向销接有数组液压缸7a-1，所述中承板7b的周向销轴有数组机械臂7b-1，并且机械臂7b-1的外侧与液压缸7a-1连接，拖拉机的发动油路液压系统路驱动液压缸7a-1推杆伸缩来控制机械臂7b-1动作，所述电机Ⅰ7d安装在置物板7a上，且电机Ⅰ7d的转轴穿过置物板7a、中承板7b后通过活节连接拨土盘7c周向上的盲孔7c-2内，所述拨土盘7c的中心开设有用于大黄根通过的缺口7c-1，当拨土盘7c下降并旋转，大黄根从缺口7c-1穿过，拨土盘7c将大黄根泥土掘出、清除，所述拨土盘7c位于机械臂7b-1的正下方，二者为滑动接触，所述机械臂7b-1的底部销接有切割刀7e，该切割刀7e与拨土盘7c的表面滑动接触，大黄根周围泥土被清除后，机械臂7b-1动作推动其底部的切割刀7e向缺口7c-1轴心运动，达到预设点(切割刀7e之间相互靠近处)，将大黄根切断，然后液压缸7a-1驱动机械臂7b-1复位，本实施例机所述机械臂7b-1的数量为三组，其相邻之间夹角为一百二十度，缺口7c-1的直径为20～40cm，缺口7c-1的尺寸大于大黄根直径，使大黄根很好从缺口7c-1处穿出，而且拨土盘7c可以将大黄根以及连同根部的带的泥土挖成直径约为20～40cm的球团状，使根部周围的泥土完全挖松、扒开，同时避免拨土盘7c的刀刃对大黄根组织的损伤、破坏，拨土盘7c到中承板7b最近距离为大黄根直径与种植穴深度之和的1.5～2倍，如40cm，这样可以使拨土盘7c完全将马蹄大黄根挖出，满足设定挖掘深度，整个挖切总成7的设定的初始状态如图3所示，机械臂7b-1从图3中位置带动切割刀7e向缺口7c-1运动以及返回，所述运输机构9倾斜贯穿安装在机架1尾部的输送缺口1d内，靠近地面的一端处转动安装有板8，该板8安装在另一油缸推杆上，随着机架1运动被切断的大黄根由板8拾起，板8与运输机构9转动连接，并由另一油缸推杆驱动调节角度，是为了适应大黄根部处地姿态，使大黄根可以很好的进入到运输机构9，

参见图5～7，所述运输机构9包括透明罩9a、输送带Ⅱ9b、拍土辊9c以及减速盘9d，其中所述输送带Ⅱ9b设置在透明罩9a内，拍土辊9c位于透明罩9a内的输送带Ⅱ9b端面上方，当输送带Ⅱ9b按照图5中方向运输大黄根时，透明罩9a将输送带Ⅱ9b和大黄根一起罩住，所述减速盘9d与拍土辊9c连接，所述减速盘9d的大齿轮9d-1传动连接于电机Ⅲ10c转轴(之间通过锥齿轮组连接)，为了使安装方便简洁，减速盘9d处在离电机Ⅲ10c最近的运输机构9上，如图5所示拍土辊9c位于输送带Ⅱ9b上的透明罩9a内，且不随着输送带Ⅱ9b传输方向运动，所述拍土辊9c包括大辊筒9c-1以及与其贴近转动的小辊筒9c-2，所述减速盘9d包括大齿轮9d-1和与其啮合的小齿轮9d-2，所述大辊筒9c-1与大齿轮9d-1连接，小辊筒9c-2与小齿轮9d-2连接，相邻之间拍土辊9c的大齿轮9d-1与小齿轮9d-2传动连接，所以当电机Ⅲ10c转轴带动大齿轮9d-1转动时，小齿轮9d-2带动小辊筒9c-2转动，这样大辊筒9c-1即与小辊筒9c-2相互对旋，对旋方向见图5，由于相邻之间拍土辊9c的大齿轮9d-1与小齿轮9d-2传动连接，所以所有拍土辊9c均会以低于电机Ⅲ10c速度转动，避免了大黄根拍土被破坏，所述大齿轮9d-1与小齿轮9d-2的速比为3∶1～5∶1，所述大辊筒9c-1周向开设有盲孔Ⅰ9c-3，在盲孔Ⅰ9c-3内设置有缓冲弹簧9c-4以及底部弹性连接缓冲弹簧9c-4的刮刷棒9c-5，当缓冲弹簧9c-4完全压缩时刮刷棒9c-5完全处于盲孔Ⅰ9c-3内，所述刮刷棒9c-5完全伸出距离透明罩9a距离d与拨土盘7c到中承板7b最近距离匹配，由于大辊筒9c-1、小辊筒9c-2之间存在转速差，而且大辊筒9c-1直径大于小辊筒9c-2直径，比为1.3∶1，所以大黄根在输送的过程中在输送带Ⅱ9b表面上起伏，在转速差的作用下大黄根周围的泥土被摩擦拨下，(表面组织裹有的泥土)而且刮刷棒9c-5一方面更好的起到拍土效果，另一方面是与透明罩9a配合作用抵住大黄根，防止下落，拍土辊9c的数量根据实挖收际情况设定，这样大黄根由板8直到运到第二收集箱10内这段时间内，其周围的泥土被最大化清除，其中盲孔Ⅰ9c-3、缓冲弹簧9c-4配合为刮刷棒9c-5抵住不同直径的马蹄大黄根提供尺寸变化的裕量，为了使拍落袋输送带Ⅱ9b上的泥土落下，在所述输送带Ⅱ9b上开设有裸土小孔，所述第二收集箱10设置在机架1的尾部，且位于运输机构9另一端的正下方，第二收集箱10包括外箱10a和位于外箱10a内的清洗箱10b，清洗箱10b与外箱10a活动连接，所述第二收集箱10还包括与蓄电池连接的电机Ⅲ10c、防堵匚板10d，该电机Ⅲ10c转轴连接清洗箱10b，电机Ⅲ10c安装在机架1的牵引架1a上，所述清洗箱10b上部开口，且箱壁上开设有通孔10b-3，在清洗箱10b的内壁设置有凸起10b-1，所述防堵匚板10d通过轴套套设在电机Ⅲ10c转轴上，且防堵匚板10d的两个板壁贴近清洗箱10b的外壁，所述外箱10a、清洗箱10b底部均设置有底盖10b-2，所述减速盘9d的大齿轮9d-1传动连接于电机Ⅲ10c转轴，驱动构件1b的输入端连接到外部动力驱动上，其输出端连接至油泵，所述外部动力驱动连接并驱动液压缸7a-1，所述外部动力驱动连接至位于机架1上带蓄电池的发电机，所述蓄电池连接至电机Ⅰ7d，当拖拉机运动时其发动机带动发电机发电然后为蓄电池充电，为电机Ⅰ～Ⅲ提供电能，拖拉机连接并驱动液压缸7a-1工作，另一方面拖拉机驱动机架1行走，所述水箱11安装有水管11a，所述水箱11的底部所处离地高度不低于清洗机构10b入口处的离地高度，且水箱11内设置有潜水泵，方便清水泵抽水，所述潜水泵自带锂电池，该锂电池外接220V市电充满后工作，也可接入到蓄电池上充电，该潜水泵出水口连接水管11a，该水管11a的出水口位于清洗机构10b入口处，当由输送带Ⅱ9b落到清洗箱10b内的大黄根到达一定量时，停止机架1行走，先不通水去土，由于清洗箱10b转动离心力作用，大黄根表面泥土由通孔10b-3被甩出，防堵匚板10d不随清洗箱10b转动，只贴进再清洗箱10b外壁进行刮刷，防止堵住通孔10b-3，运行设定时间，打开外箱10a的底盖10b-2落土，落土完毕关闭，然后打开潜水泵通过水管11a从水箱11向清洗箱10b内抽水，继续清洗箱10b内的旋转并在清洗箱10b的内壁的凸起10b-1作用下彻底将大黄根表面清洗干净，清洗预设时间完毕，暂停电机Ⅲ10c，依次打开外箱10a、清洗箱10b底盖10b-2，得到干净的大黄根，再冷风干，然后各部件复位，水箱11需要补水时加水，所述机架1上安装有连接到外部动力驱动上的牵引架1a以及行走轮1c，所述拨土盘7c、切割刀7e以及板8采用不锈钢或者铝合金，所述外箱10a、清洗箱10b(凸起10b-1、底盖10b-2)采用PVC或者橡胶制成，为了避免在切割、运输清土以及收集过程中铁器制品如切割刀7e、运输机构9与马蹄大黄根反应生成有害物质故采用不锈钢或者铝合金，所述电机Ⅰ7d、电机Ⅱ3b、电机Ⅲ10c以及潜水泵通过连接分别串联其的控制开关由操作者控制其的打开、关闭，当然也可通过控制器，如录入控制程序的西门子S7-300控制器制成的操作面板，由操作者控制它们工作，所述电机Ⅰ7d、电机Ⅱ3b、电机Ⅲ10c均采用86HS120D步进电机，潜水泵采用BQ2403型，其体积小、动力大、控制精度高。

大黄挖收机的收挖方法，包括以下步骤：

步骤1)确定大黄位置：沿大黄种植垄方向在大黄根部铺设标记线段或者在大黄根部套设环状物，标记线可采用带颜色醒目的绳子，如红/黑/绿尼龙绳，也可采用混有红/黑/绿颜色的泥土，亦可为农家锅底灰、农家肥，环状物可采用红/黑/绿尼龙绳环或者麦子、稻子秸秆编制成的环，采挖方向为种植垄一端向另一端；

步骤2)启动设备挖收：启动外部动力驱动、电机Ⅱ3b、双杆液压驱动6以及电机Ⅰ7d，外部动力驱动使机架1行走，电机Ⅱ3b驱动圆盘刀2b切断大黄茎秆，并通过滚筒的“匚”型拔具3a-1提拔、拨向输送带Ⅰ4，输送带Ⅰ4将大黄茎秆送到第一收集箱5内；机架继续行走，挖切总成7到达标记线段或者环状物处时，双杆液压驱动6使拨土盘7c下降，同时电机Ⅰ7d驱动拨土盘7c旋转对大黄根掘土，达到预设下降高度，液压缸7a-1驱动机械臂7b-1通过切割刀7e切断大黄根，板8将切割的大黄根送入到运输机构9，再送到第二收集箱10内；

步骤3)大黄根清洗：当第二收集箱10内收集一定量大黄根时，停止机架1行走，先不通水去土，开启的电机Ⅲ10c带动清洗箱10b旋转，除去大黄根表皮的泥土，暂停电机Ⅲ10c，打开外箱10a的底盖10b-2使土落下，关闭外箱10a的底盖10b-2启动电机Ⅲ10c继续工作，同时开启潜水泵抽水到清洗箱10b，达到预设清洗时间关闭电机Ⅲ10c、打开底盖10b-2(依次打开外箱10a、清洗箱10b底盖10b-2)，得到干净的大黄根即可得到干净的大黄根，然后设备复位进行下一周期采摘、挖收。

对步骤3)中清洗后的大黄根进行冷风干，直到其内水分活度Aw值为0.4～0.6，水分含量最佳，便于长期保存。

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 (10)

1.大黄挖收机，包括机架(1)、茎秆切割机构(2)、拨茎机构(3)、第一收集箱(5)、双杆液压驱动(6)、挖切总成(7)、运输机构(9)、第二收集箱(10)以及水箱(11)，其特征在于：所述茎秆切割机构(2)、拨茎机构(3)安装在机架(1)的前部，且拨茎机构(3)位于茎秆切割机构(2)斜上方，所述第一收集箱(5)、双杆液压驱动(6)以及水箱(11)安装在机架(1)的中部，在茎秆提升机构(3)与第一收集箱(5)之间设置有用于大黄茎秆传输的输送带Ⅰ(4)，所述双杆液压驱动(6)包括一油泵和与油泵输出连接的双油缸，每个油缸上均设置有油缸推杆，其中处于机架(1)前部的油缸推杆连接到挖切总成(7)，该挖切总成(7)包括置物板(7a)、与置物板(7a)一体式的中承板(7b)、拨土盘(7c)以及电机Ⅰ(7d)，所述置物板(7a)通过支架连接到处于机架(1)前部的油缸推杆，且置物板(7a)的周向销接有数组液压缸(7a-1)，所述中承板(7b)的周向销轴有数组机械臂(7b-1)，并且机械臂(7b-1)的外侧与液压缸(7a-1)连接，所述电机Ⅰ(7d)安装在置物板(7a)上，且电机Ⅰ(7d)的转轴穿过置物板(7a)、中承板(7b)后通过活节连接拨土盘(7c)周向上的盲孔(7c-2)内，所述拨土盘(7c)的中心开设有用于大黄根通过的缺口(7c-1)，所述拨土盘(7c)位于机械臂(7b-1)的正下方，二者为滑动接触，所述机械臂(7b-1)的底部销接有切割刀(7e)，该切割刀(7e)与拨土盘(7c)的表面滑动接触，所述运输机构(9)倾斜贯穿安装在机架(1)尾部的输送缺口(1d)内，靠近地面的一端处转动安装有板(8)，该板(8)安装在另一油缸推杆上，所述第二收集箱(10)设置在机架(1)的尾部，且位于运输机构(9)另一端的正下方，第二收集箱(10)包括外箱(10a)和位于外箱(10a)内的清洗箱(10b)，清洗箱(10b)与外箱(10a)活动连接，驱动构件(1b)的输入端连接到外部动力驱动上，其输出端连接至油泵，所述外部动力驱动连接并驱动液压缸(7a-1)，所述外部动力驱动连接至位于机架(1)上带蓄电池的发电机，所述蓄电池连接至电机Ⅰ(7d)，所述水箱(11)安装有水管(11a)，所述水箱(11)的底部所处离地高度不低于清洗机构(10b)入口处的离地高度，且水箱(11)内设置有潜水泵，该潜水泵出水口连接水管(11a)，该水管(11a)的出水口位于清洗机构(10b)入口处。

2.根据权利要求1所述的大黄挖收机，其特征在于：所述运输机构(9)包括透明罩(9a)、输送带Ⅱ(9b)、拍土辊(9c)以及减速盘(9d)，其中所述输送带Ⅱ(9b)设置在透明罩(9a)内，拍土辊(9c)位于透明罩(9a)内的输送带Ⅱ(9b)端面上方，所述减速盘(9d)与拍土辊(9c)连接，所述拍土辊(9c)包括大辊筒(9c-1)以及与其贴近转动的小辊筒(9c-2)，所述减速盘(9d)包括大齿轮(9d-1)和与其啮合的小齿轮(9d-2)，所述大辊筒(9c-1)与大齿轮(9d-1)连接，小辊筒(9c-2)与小齿轮(9d-2)连接，相邻之间拍土辊(9c)的大齿轮(9d-1)与小齿轮(9d-2)传动连接，所述大齿轮(9d-1)与小齿轮(9d-2)的速比为3∶1～5∶1。

3.根据权利要求2所述的大黄挖收机，其特征在于：所述第二收集箱(10)还包括与蓄电池连接的电机Ⅲ(10c)、防堵匚板(10d)，该电机Ⅲ(10c)转轴连接清洗箱(10b)，电机Ⅲ(10c)安装在机架(1)的牵引架(1a)上，所述清洗箱(10b)上部开口，且箱壁上开设有通孔(10b-3)，在清洗箱(10b)的内壁设置有凸起(10b-1)，所述防堵匚板(10d)通过轴套套设在电机Ⅲ(10c)转轴上，且防堵匚板(10d)的两个板壁贴近清洗箱(10b)的外壁，所述外箱(10a)、清洗箱(10b)底部均设置有底盖(10b-2)，所述减速盘(9d)的大齿轮(9d-1)传动连接于电机Ⅲ(10c)转轴。

4.根据权利要求1所述的大黄挖收机，其特征在于：所述茎秆切割机构(2)包括梳理板(2a)和圆盘刀(2b)，该梳理板(2a)上开设有数组梳理槽(2a-1)，所述圆盘刀(2b)安装在梳理板(2a)靠近梳理槽(2a-1)处，且圆盘刀(2b)的刀刃伸入到梳理槽(2a-1)内。

5.根据权利要求4所述的大黄挖收机，其特征在于：所述拨茎机构(3)包括数组横杆(3a)和电机Ⅱ(3b)，其中所述横杆(3a)构成滚筒并通过支架安装在机架(1)的前部，在横杆(3a)上铰接有“匚”型拔具(3a-1)，所述电机Ⅱ(3b)连接到蓄电池，且其转轴分别传动连接圆盘刀(2b)、滚筒以及输送带Ⅰ(4)。

6.根据权利要求1所述的大黄挖收机，其特征在于：所述机械臂(7b-1)的数量为三组，其相邻之间夹角为一百二十度，缺口(7c-1)的直径为20～40cm。

7.根据权利要求2所述的大黄挖收机，其特征在于：所述大辊筒(9c-1)周向开设有盲孔Ⅰ(9c-3)，在盲孔Ⅰ(9c-3)内设置有缓冲弹簧(9c-4)以及底部弹性连接缓冲弹簧(9c-4)的刮刷棒(9c-5)，当缓冲弹簧(9c-4)完全压缩时刮刷棒(9c-5)完全处于盲孔Ⅰ(9c-3)内。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的大黄挖收机，其特征在于：所述机架(1)上安装有连接到外部动力驱动上的牵引架(1a)以及行走轮(1c)，所述拨土盘(7c)、切割刀(7e)以及板(8)采用不锈钢或者铝合金，所述外箱(10a)、清洗箱(10b)采用PVC或者橡胶制成。

9.一种利用如权利要求1-8任一项所述的大黄挖收机进行挖收的挖收方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)确定大黄位置：沿大黄种植垄方向在大黄根部铺设标记线段或者在大黄根部套设环状物，采挖方向为种植垄一端向另一端；

步骤2)启动设备挖收：启动外部动力驱动、电机Ⅱ(3b)、双杆液压驱动(6)以及电机Ⅰ(7d)，外部动力驱动使机架(1)行走，电机Ⅱ(3b)驱动圆盘刀(2b)切断大黄茎秆，并通过滚筒的“匚”型拔具(3a-1)提拔、拨向输送带Ⅰ(4)，输送带Ⅰ(4)将大黄茎秆送到第一收集箱(5)内；机架继续行走，挖切总成(7)到达标记线段或者环状物处时，双杆液压驱动(6)使拨土盘(7c)下降，同时电机Ⅰ(7d)驱动拨土盘(7c)旋转对大黄根掘土，达到预设下降高度，液压缸(7a-1)驱动机械臂(7b-1)通过切割刀(7e)切断大黄根，板(8)将切割的大黄根送入到运输机构(9)，再送到第二收集箱(10)内；

步骤3)大黄根清洗：当第二收集箱(10)内收集一定量大黄根时，开启的电机Ⅲ(10c)带动清洗箱(10b)旋转，除去大黄根表皮的泥土，暂停电机Ⅲ(10c)，打开外箱(10a)的底盖(10b-2)使土落下，关闭外箱(10a)的底盖(10b-2)启动电机Ⅲ(10c)继续工作，同时开启潜水泵抽水到清洗箱(10b)，达到预设清洗时间关闭电机Ⅲ(10c)、打开底盖(10b-2)，即可得到干净的大黄根，然后设备复位进行下一周期采摘、挖收。

10.根据权利要求9所述的大黄挖收机的收挖方法，其特征在于：对步骤3)中清洗后的大黄根进行冷风干，直到其内水分活度Aw值为0.4～0.6。