CN108419531A - 田间尾菜收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，公开了一种田间尾菜收获机，包括：底盘、收集装置、输送带、破碎机、螺旋压榨机、集料箱、集汁箱，其作业过程中，随着底盘前进，两组V型布置的搂菜轮将收获幅宽内的尾菜汇集于捡拾宽度内，弹齿式捡拾器连续转动将尾菜捡拾到收集台上的螺旋搅龙里，螺旋搅龙将尾菜进一步汇集到输送带上，输送带将尾菜输送至破碎机的进料口内，经破碎机破碎后的尾菜进入螺旋压榨机内压榨脱水，完成尾菜预定脱水率，脱水后的尾菜由压榨出料口被推出至集料箱暂存，菜汁进入集汁箱存储，实现尾菜连续收集、捡拾、破碎、压榨脱水及暂存的联合作业。应用于全国各地蔬菜种植基地的尾菜收获中，尾菜经压榨脱水后可作为饲料或肥料再利用。

Description

田间尾菜收获机

技术领域

本发明涉及一种田间尾菜收获机，属于农业机械技术领域。特别涉及一种田间尾菜连续收集、捡拾、破碎、压榨脱水联合作业收获设备。

背景技术

我国是世界上最大的蔬菜生产国和消费国，近年来，由于蔬菜产业经济效益的稳定增长,蔬菜种植规模不断扩大,产量大幅增长。同时，蔬菜在采收、加工、运输、售卖过程中遗弃的残叶、残帮,以及净菜加工处理时产生的叶、根、茎、果实和大量残次蔬菜的产生量也随之急剧增加，这类蔬菜被称为尾菜。我国每年产生约1亿吨的尾菜，蔬菜加工中产生的尾菜由厂家统一进行生物处理，利用率较高，但田间尾菜大都作为垃圾堆弃在地头、沟里，不仅导致资源利用率低，还浪费土地资源，污染空气，恶化地下水水质，也容易传播植物病害。因此，田间尾菜的合理处理对可持续发展和环境保护具有非常重要的意义。

目前田间尾菜的主要处理方法有：旋耕还田、集中掩埋或通过生物处理堆成有机肥。旋耕还田是最高效、经济、实用的田间尾菜处理方法，但是容易滋生细菌，使下茬作物染病，从农艺角度也不利于蔬菜连作；田间生物堆肥的方法效果良好，环境影响小，但周期长、且需要人工二次收集处理，绩效差导致推广困难；田间尾菜集中掩埋介于以上两种处理方法之间，在土地条件许可情况下具有一定应用。若以田间尾菜作为饲料或肥料可实现“以农养农”，影响尾菜作为饲料和肥料的关键是尾菜含水量过高，牛羊吃了会拉肚子,水分高发酵效果差。尾菜中以叶菜为代表，浪费率最高，回收最困难。针对尾菜快速离田、收集再利用，探索一种具备收集、捡拾、破碎、压榨脱水功能的高效率田间尾菜收获机将具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是要提供一种田间尾菜收获机，实现田间尾菜的连续收集、捡拾、破碎、压榨脱水及暂存联合作业，以便尾菜快速离田、作为饲料或肥料进一步再利用。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案如下：

田间尾菜收获机包括：底盘1、收集装置2、输送带3、破碎机4、螺旋压榨机5、集料箱6、集汁箱7，其中收集装置2、输送带3、破碎机4、螺旋压榨机5、集汁箱7、集料箱6从前往后顺序布置于底盘1的车身上，自走、轮式底盘1前端设置有收集装置2，收集装置2与底盘1的车身在其纵向铅垂面内C点转动联接、转动轴线CC，收集装置2的姿态由夹角g控制并锁定，输送带3一端接收来源于收集装置2的尾菜，另一端将尾菜输送到破碎机4的进料口内，破碎机4将尾菜进行破碎，破碎过程中一部分菜汁从尾菜中脱出，破碎成一定尺寸、形状的尾菜由出料口直接进入到螺旋压榨机5的喂料口，螺旋压榨机5将破碎后的尾菜进行压榨脱水，螺旋压榨机5纵向倾斜布置，脱水后的尾菜从螺旋压榨机5的出料口被推入底盘1后端的集料箱6暂存，榨出的菜汁由布置在螺旋压榨机5下方的集汁箱7收集。

所述的收集装置2包括：收集台21、搂菜轮22、捡拾器23、螺旋搅龙24，位于收集台21前部的各个搂菜轮22分别与收集台21转动联接，两组搂菜轮22沿收集台21呈V型对称布置，组内转向相同、组间转向相反，两组搂菜轮22连续转动将收获幅宽内的尾菜汇集于捡拾宽度内，位于收集台21中部的捡拾器23与收集台21在底盘纵向铅垂面内A点转动联接、转动轴线AA，捡拾器23为弹齿式捡拾器，位于收集台21后部的螺旋搅龙24与收集台21在底盘纵向铅垂面内B点转动联接、转动轴线BB，螺旋搅龙24的两段螺旋叶片旋向相反，汇集于捡拾宽度内的尾菜由捡拾器23捡拾、并被抛送至收集台21上的螺旋搅龙24内，螺旋搅龙24将尾菜进一步汇集推送到输送带3的输入端，收集装置2由收集台21与底盘1的车身转动联接，转动轴线CC。

所述的螺旋压榨机5包括：压榨机体51、压榨喂料口52、压榨螺旋53、阻力板54、压榨出料口55、压缩腔56、汁液分离腔57、滤网58，压榨机体51是由具有同一回转轴线的首段空心圆柱体、中段空心圆台体、末段缩径空心圆柱体构成的刚性体，压榨机体51首端上方沿径向设置有压榨喂料口52，末端为压榨出料口55，压榨机体51的首段空心圆柱体上按照预定的分离面积安装有滤网58，压榨螺旋53与压榨机体51同轴线转动联接，压榨出料口55处阻力板54与压榨机体51转动联接，压力F作用于阻力板54上，压榨机体51的首段圆柱体内腔为汁液分离腔57，压榨机体51的中段圆台体内腔为压缩腔56，螺旋压榨机5通过压榨机体51与底盘1的车身固连。

其中，所述的螺旋压榨机5工作过程中：由破碎机4破碎后的尾菜经压榨喂料口52进入到压榨机体51内进行压榨，压榨过程中压榨螺旋53在压榨机体51内转动对破碎后的尾菜进行压榨脱水，汁液分离腔57内的菜汁脱出、压缩腔56内的脱水后尾菜受到径向和轴向压缩后被进一步压实，压实后的尾菜从压榨出料口55排出；调整阻力板上压力F的大小可以改变脱水后尾菜的压实密度、同时亦影响脱水后尾菜的含水率。

上述的田间尾菜收获机作业过程中，随着底盘前进，两组V型布置的搂菜轮将收获幅宽内的尾菜汇集于捡拾宽度内，弹齿式捡拾器连续转动将尾菜捡拾到收集台上的螺旋搅龙里，螺旋搅龙将尾菜进一步汇集到输送带上，输送带将尾菜输送至破碎机的进料口内，经破碎机破碎后的尾菜进入螺旋压榨机内压榨脱水，完成尾菜预定脱水率，脱水后的尾菜由压榨出料口被推出至集料箱暂存，菜汁进入集汁箱存储，实现尾菜连续收集、捡拾、破碎、压榨脱水及暂存的联合作业。

上述的田间尾菜收获机中，调整阻力板上压力F的大小可以改变尾菜的脱水率，以适应不同种类尾菜的收获；通过浮动姿态角g实现V型收集台对地面仿形，以便提高田间尾菜收获机对地面的适应性；提升V型收集台后田间尾菜收获机由收获作业方式变为转场运输状态。

本发明的有益效果在于，所提出的一种田间尾菜收获机，实现田间尾菜的连续收集、捡拾、破碎、压榨脱水及暂存联合作业，以便尾菜快速离田、提高土地利用率，尾菜经破碎、脱水后便于运输、储存以及作为饲料或肥料进一步再利用。

附图说明

图1为田间尾菜收获机主视原理图；

图2为田间尾菜收获机俯视原理图；

图3为螺旋压榨机组成原理图；

图4为螺旋压榨机工作原理图；

图5为田间尾菜收获机转运状态主视原理图。

图中，1：底盘；2：收集装置；21：收集台；22：搂菜轮；23：捡拾器；24：螺旋搅龙；3：输送带；4：破碎机；5：螺旋压榨机；51：压榨机体；52：压榨喂料口；53：压榨螺旋；54：阻力板；55：压榨出料口；56：压缩腔；57：汁液分离腔；58：滤网；6：集料箱；7：集汁箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

图1所示的田间尾菜收获机主视原理图，田间尾菜收获机包括：底盘1、收集装置2、输送带3、破碎机4、螺旋压榨机5、集料箱6、集汁箱7，其中收集装置2、输送带3、破碎机4、螺旋压榨机5、集汁箱7、集料箱6从前往后顺序布置于底盘1的车身上，自走、轮式底盘1前端设置有收集装置2，收集装置2与底盘1的车身在其纵向铅垂面内C点转动联接、转动轴线CC(如图2所示)，收集装置2的姿态由夹角g控制并锁定，输送带3一端接收来源于收集装置2的尾菜，另一端将尾菜输送到破碎机4的进料口内，破碎机4将尾菜进行破碎，破碎过程中一部分菜汁从尾菜中脱出，破碎成一定尺寸、形状的尾菜由出料口直接进入到螺旋压榨机5的喂料口，螺旋压榨机5将破碎后的尾菜进行压榨脱水，螺旋压榨机5纵向倾斜布置，脱水后的尾菜从螺旋压榨机5的出料口被推入底盘1后端的集料箱6暂存，榨出的菜汁由布置在螺旋压榨机5下方的集汁箱7收集，收集装置2、输送带3、破碎机4、螺旋压榨机5的驱动力矩均来源于底盘1的发动机动力，输送带3选用大倾角波状挡边输送带，破碎机4选用小型蔬菜破碎机，可将尾菜破碎成边长不超过20mm的碎片。

图2所示的田间尾菜收获机俯视原理图，收集装置2包括：收集台21、搂菜轮22、捡拾器23、螺旋搅龙24，位于收集台21前部的各个搂菜轮22分别与收集台21转动联接，两组搂菜轮22沿收集台21呈V型对称布置，组内转向相同、组间转向相反，两组搂菜轮22连续转动将收获幅宽内的尾菜汇集于捡拾宽度内，位于收集台21中部的捡拾器23与收集台21在底盘纵向铅垂面内A点转动联接、转动轴线AA，捡拾器23为弹齿式捡拾器，位于收集台21后部的螺旋搅龙24与收集台21在底盘纵向铅垂面内B点转动联接、转动轴线BB，螺旋搅龙24的两段螺旋叶片旋向相反，汇集于捡拾宽度内的尾菜由捡拾器23捡拾、并被抛送至收集台21上的螺旋搅龙24内，螺旋搅龙24将尾菜进一步汇集推送到输送带3的输入端，收集装置2由收集台21与底盘1的车身转动联接，转动轴线CC，搂菜轮22的搂齿为柔性齿，可小范围内对地面仿行，捡拾器23为轮式收割机捡拾器、螺旋搅龙24的叶片为收割机用螺旋输送搅龙叶片。

对于图3所示的螺旋压榨机组成原理图，所述的螺旋压榨机5包括：压榨机体51、压榨喂料口52、压榨螺旋53、阻力板54、压榨出料口55、压缩腔56、汁液分离腔57、滤网58，压榨机体51是由具有同一回转轴线的首段空心圆柱体、中段空心圆台体、末段缩径空心圆柱体构成的刚性体，压榨机体51首端上方沿径向设置有压榨喂料口52，末端为压榨出料口55，压榨机体51的首段空心圆柱体上按照预定的分离面积安装有滤网58，压榨螺旋53与压榨机体51同轴线转动联接，压榨出料口55处阻力板54与压榨机体51转动联接，压力F作用于阻力板54上，压榨机体51的首段圆柱体内腔为汁液分离腔57，压榨机体51的中段圆台体内腔为压缩腔56，螺旋压榨机5通过压榨机体51与底盘1的车身固连；样机设计为螺旋压榨机5的压榨机体51的压榨出料口55直径为60mm，汁液分离腔57的直径为180mm，长度为1000mm，滤网孔径为0.5mm，压榨螺旋53的叶片设计成螺距逐渐减小的变螺距叶片可提高尾菜脱水率，其中最小螺距大于尾菜最大破碎料长20mm，螺旋压榨机亦可选用市面上现有的不锈钢果蔬螺旋压榨机替代。

对于图4所示螺旋压榨机工作原理图，螺旋压榨机5工作过程中：由破碎机4破碎后的尾菜经压榨喂料口52进入到压榨机体51内进行压榨，压榨过程中压榨螺旋53在压榨机体51内转动对破碎后的尾菜进行压榨脱水，汁液分离腔57内的菜汁脱出、压缩腔56内的脱水后尾菜受到径向和轴向压缩后被进一步压实，压实后的尾菜从压榨出料口55排出；调整压力F的大小可以改变脱水后尾菜的压实密度、同时亦影响脱水后尾菜的含水率。针对含水量为90％～95％的山东胶州大白菜尾菜，调节阻力板上压力F满足压榨过程的脱水率达到65％～70％。

结合图1、图2、图5所示的田间尾菜收获机，田间尾菜收获机作业过程中，随着底盘前进，两组V型布置的搂菜轮高速转动将收获幅宽内的尾菜汇集于捡拾宽度内，弹齿式捡拾器连续转动将尾菜捡拾到收集台上的螺旋搅龙里，螺旋搅龙将尾菜进一步汇集到输送带上，输送带将尾菜输送至破碎机的进料口内，经破碎机破碎后的尾菜进入螺旋压榨机内压榨脱水，完成尾菜预定脱水率65％～70％，脱水后的尾菜由压榨出料口被推出至集料箱暂存，菜汁进入集汁箱存储，实现尾菜连续收集、捡拾、破碎、压榨脱水及暂存的联合作业。田间尾菜收获机作业过程中，调整阻力板上压力F的大小可以改变尾菜的脱水率，以适应不同种类尾菜的收获，如娃娃菜尾菜、卷心菜尾菜、大白菜尾菜；通过浮动姿态角g实现V型收集台对地面仿形，以便提高田间尾菜收获机对地面的适应性；提升V型收集台后田间尾菜收获机由收获作业方式变为转场运输状态(如图5所示)，样机设计工作幅宽为4米，作业速度最高为8km/h，理论上每小时最多可收获45亩地的尾菜。

Claims (2)

1.田间尾菜收获机，其特征在于，包括：底盘、收集装置、输送带、破碎机、螺旋压榨机、集料箱、集汁箱，其中收集装置、输送带、破碎机、螺旋压榨机、集汁箱、集料箱从前往后顺序布置于底盘的车身上，自走、轮式底盘前端设置有收集装置，收集装置与底盘的车身在其纵向铅垂面内C点转动联接、转动轴线CC，收集装置的姿态由夹角g控制并锁定，输送带一端接收来源于收集装置的尾菜，另一端将尾菜输送到破碎机的进料口内，破碎机将尾菜进行破碎，破碎过程中一部分菜汁从尾菜中脱出，破碎成一定尺寸、形状的尾菜由出料口直接进入到螺旋压榨机的喂料口，螺旋压榨机将破碎后的尾菜进行压榨脱水，螺旋压榨机纵向倾斜布置，脱水后的尾菜从螺旋压榨机的出料口被推入底盘后端的集料箱暂存，榨出的菜汁由布置在螺旋压榨机下方的集汁箱收集；

所述的收集装置包括：收集台、搂菜轮、捡拾器、螺旋搅龙，位于收集台前部的各个搂菜轮分别与收集台转动联接，两组搂菜轮沿收集台呈V型对称布置，组内转向相同、组间转向相反，两组搂菜轮连续转动将收获幅宽内的尾菜汇集于捡拾宽度内，位于收集台中部的捡拾器与收集台在底盘纵向铅垂面内A点转动联接、转动轴线AA，捡拾器为弹齿式捡拾器，位于收集台后部的螺旋搅龙与收集台在底盘纵向铅垂面内B点转动联接、转动轴线BB，螺旋搅龙的两段螺旋叶片旋向相反，汇集于捡拾宽度内的尾菜由捡拾器捡拾、并被抛送至收集台上的螺旋搅龙内，螺旋搅龙将尾菜进一步汇集推送到输送带的输入端；

所述的螺旋压榨机包括：压榨机体、压榨喂料口、压榨螺旋、阻力板、压榨出料口、压缩腔、汁液分离腔、滤网，压榨机体是由具有同一回转轴线的首段空心圆柱体、中段空心圆台体、末段缩径空心圆柱体构成的刚性体，压榨机体首端上方沿径向设置有压榨喂料口，末端为压榨出料口，压榨机体的首段空心圆柱体上按照预定的分离面积安装有滤网，压榨螺旋与压榨机体同轴线转动联接，压榨出料口处阻力板与压榨机体转动联接，压力F作用于阻力板上，压榨机体的首段圆柱体内腔为汁液分离腔，压榨机体的中段圆台体内腔为压缩腔，螺旋压榨机通过压榨机体与底盘的车身固连。

2.根据权利要求1所述的田间尾菜收获机，其特征在于，调整阻力板上压力F的大小可以改变尾菜的脱水率，通过浮动姿态角g实现V型收集台对地面仿形，提升V型收集台后田间尾菜收获机由收获作业方式变为转场运输状态。