CN108639683A - 一种可升降的双轨采茶运输机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可升降的双轨采茶运输机，包括双轨架，货架，牵引机构，升降机构，切割机构，鼓风机构，收纳袋；牵引机构牵引货架从双轨架的低处向高处运动，使用升降机构调整切割机构的高度，随着货架沿着双轨架运行，切割机构切割茶叶，然后鼓风机构将切割掉的茶叶吹向收纳袋，从而可以切割茶叶并将切割掉的茶叶收集起来。由于茶园茶垄之间存在一定距离，可利用这部分空间铺设本运输机。由于刀具横跨在茶树冠层顶部，为提高采茶机运行时的稳定性，需要在茶树两旁架设轨道。本发明具有茶叶切割和运输的功能，属于茶园机械化作业的技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及茶园机械化作业的技术领域，尤其涉及一种可升降的双轨采茶运输机。
背景技术
中国是茶叶的故乡，作为中国人的日常习惯，饮茶可增强体质，预防疾病，提高人们的生活质量。然而，随着城市化进程的加快，大批农村劳动力转移到城市，导致了农村劳动力下降，农业生产成本增高，尤其是茶叶种植行业。随着人们生活水平的提高，高品质的茶叶日益受到人们的欢迎。由于茶叶成熟程度的差异，一般情况下，茶树的新梢最昂贵，如单芽、一芽一叶和一芽两叶等嫩叶。由于人工采茶效率低、成本高，茶叶生产机械化已成为解决茶园用工难问题的重要手段。
目前茶园采茶机主要类型有单人背负式和双人抬式，该类型的采茶机以内燃机为动力源，比较笨重且污染较大。
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：提供一种可升降的双轨采茶运输机，具有茶叶切割和运输的功能。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种可升降的双轨采茶运输机，包括倾斜设置的双轨架，滑动式安装在双轨架上的货架，用于牵引货架的牵引机构，位于在货架下方的升降机构，位于货架下方的切割机构，位于货架下方的鼓风机构，位于货架下方的收纳袋；牵引机构安装在双轨架的端部，牵引机构的输出端连接在货架上，用于改变切割机构高度的升降机构安装在货架的下端，切割机构安装在升降机构的输出端上，鼓风机构安装在货架的下端，鼓风机构的出风口朝向收纳袋的开口。
进一步的是：牵引机构包括安装在双轨架端部的承载架，牵引电机，带传动机构，减速器，绕有钢丝绳的第一卷筒，第二卷筒；牵引电机、带传动机构、减速器、第一卷筒均安装在承载架上，带传动机构的主动轮安装在牵引电机的输出端上，带传动机构的被动轮安装在减速器的输入端上，减速器的输出端连接在第一卷筒上，第一卷筒位于双轨架的一端，第二卷筒位于双轨架的另一端，钢丝绳的一端卷绕在第一卷筒上，钢丝绳的另一端绕过第二卷筒连接在货架上。
进一步的是：升降机构包括对称设置的两组升降组件；升降组件包括安装在货架下端的第一电机，换向器，安装在货架上的支架，竖直放置的丝杠，套装在丝杠上的螺母；第一电机通过换向器与丝杠连接，丝杠转动式安装在支架上，切割机构安装在螺母上。
进一步的是：切割机构包括对称设置的两组驱动组件、第二电机、均呈条状锯齿形的第一刀具和第二刀具；驱动组件包括横向支板、安装在横向支板上的多个支座、转动式安装的转轴、直线往复输出器；横向支板的端部固定在螺母上，转轴依次穿过多个支座，直线往复输出器的一端连接在转轴上，直线往复输出器的另一端连接在第二刀具上；第一刀具和第二刀具上下分布，第一刀具的一端固定在一块横向支板上，第一刀具的另一端固定在另一块横向支板上，第二刀具的一端固定在一个直线往复输出器上，第二刀具的另一端固定在另一个直线往复输出器上，第二电机通过软轴连接在其中一根转轴上。
进一步的是：直线往复输出器包括固定在转轴上的U型块，连接片；连接片的一端铰接在U型块上，连接片的另一端铰接在第二刀具上。
进一步的是：鼓风机构包括安装在货架上的鼓风机、鼓风管、多根分风管；鼓风管连接在鼓风机上，分风管与鼓风管相通，多根分风管沿着第二刀具的长度方向依次分布，分风管的出风口朝向第二刀具且朝向收纳袋的开口。
进一步的是：收纳袋开口的两端分别连接在两块横向支板上。
进一步的是：货架下端的四周设有滚轮，滚轮设有弧形凹面，货架通过滚轮的弧形凹面在双轨架上滑动。
进一步的是：双轨架包括平行设置的第一轨道和第二轨道，机架；第一轨道和第二轨道分别安装在机架的两侧，第一轨道和第二轨道均包括多根依次相接的圆形导轨。
进一步的是：切割机构的切割路径与货架的运行方向一致，鼓风机构的鼓风方向与货架的运行方向相反。
总的说来，本发明具有如下优点：
本发明的刀具可根据茶垄的实际高度，通过升降机构调节刀具的高度以切割采收茶叶。本发明的电机可以采用直流无刷电机，省去发动机、离合器和油箱等部件，避免了有刷或无刷交流电机体质大、供电不便等缺点，使结构相对简单紧凑，实用易行。该运输机能切割茶园茶树不同高度处的茶叶，并利用风机将切割刀具处的茶叶吹入收纳袋内，具有茶叶切割和运输的功能。本发明的电机可通过远程控制箱和遥控装置，可实现自动化，根据茶园地形和茶垄高度实现采茶机构高度的调节。
本发明降低了人工采茶的劳动量，提高了茶园作业效率。采茶运输机的移动和切割刀具可实现往复运动，与单人背负式采茶机和双人抬式采茶机相比，作业过程中无需使用内燃机，不会对茶园造成污染，采用电机可有效降低发动机运转时带来的噪声和污染问题，有利于改善茶园生态环境。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是牵引机构的结构示意图。
图3是货架、升降机构、切割机构、鼓风机构的结构示意图。
图4是升降机构、切割机构、鼓风机构的结构示意图。
图5是货架、升降机构、切割机构的结构示意图。
图6是升降机构、切割机构的结构示意图。
图7是升降机构、切割机构、鼓风机构的部分部件的结构示意图。
图8是图6A处的放大图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。
为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：
1为双轨架，2为货架，3为牵引机构，4为升降机构，5为切割机构，6为鼓风机构，7为滚轮，8为滚轮的弧形凹面，1-1为第一轨道，1-2为第二轨道，1-3为机架，3-1为牵引电机，3-2为带传动机构的主动轮，3-3为带传动机构的被动轮，3-4为减速器，3-5为第一卷筒，3-6为第二卷筒，3-7为电控箱，4-1为第一电机，4-2为换向器，4-3为支架，4-4为丝杠，4-5为螺母，5-1为第二电机，5-2为软轴，5-3为第二刀具，5-4为横向支板，5-5为转轴，5-6为支座，5-7为U型块，5-8为连接片，6-1为鼓风机，6-2为鼓风管，6-3为分风管。
结合图1至图7所示，一种可升降的双轨采茶运输机，包括倾斜设置的双轨架，滑动式安装在双轨架上的货架，用于牵引货架的牵引机构，位于在货架下方的升降机构，位于货架下方的切割机构，位于货架下方的鼓风机构，位于货架下方的收纳袋。货架可以沿着双轨架滑动，牵引机构安装在双轨架的端部，牵引机构的输出端连接在货架上，用于改变切割机构高度的升降机构安装在货架的下端，切割机构安装在升降机构的输出端上，鼓风机构安装在货架的下端，鼓风机构的出风口朝向收纳袋的开口。将双轨架放置在某一排茶树上，茶树位于双轨架的下方的内部，且双轨架倾斜设置，双轨架一边高，一边低，牵引机构可以牵引着货架从低的一端运动到高的一端；在作业时，利用升降机构调整切割机构的高度，使得切割机构正好能切割茶叶，货架在双轨架上运动的过程中，切割机构切割茶叶，然后鼓风机构将切割掉的茶叶吹向收纳袋，从而可以切割茶叶并将切割掉的茶叶收集起来。
结合图1所示，双轨架包括平行设置的第一轨道和第二轨道，机架。第一轨道和第二轨道是平行轨道且分别安装在机架的两侧，第一轨道和第二轨道均包括多根依次相接的圆形导轨，即轨道是由多根导轨拼接在一起的，然后安装在机架上，每根导轨之间是可拆卸的，机架也是可拆卸式地安装在山路上的。
结合图1、图2所示，牵引机构包括固定安装在双轨架端部的承载架，牵引电机，带传动机构，减速器，绕有钢丝绳的第一卷筒，第二卷筒，电控箱。电控箱、牵引电机、带传动机构、减速器、第一卷筒均固定安装在承载架上且位于承载架的内部，承载架可以用来遮挡风雨。承载架位于双轨架较低处的一端，第二卷筒位于双轨架较高出的一端，在不牵引货架的时候，货架由于重力作用会滑向承载架。电控箱可以用来控制牵引电机。带传动机构的主动轮安装在牵引电机的输出端上，带传动机构的被动轮安装在减速器的输入端上，减速器的输出端连接在第一卷筒上，第一卷筒位于双轨架的一端，第二卷筒位于双轨架的另一端，钢丝绳的一端卷绕在第一卷筒上，钢丝绳的另一端绕过第二卷筒连接在货架上。当货架要驶离承载架时，即货架要远离牵引电机，向双轨架高处的一端滑动时，牵引电机通过带传动机构将动力传递给减速器，减速器减速后，减速器直接驱动第一卷筒转动，第一卷筒的转动将钢丝绳收缩起来，由于钢丝绳绕过第二卷筒并连接到货架上，因此收缩的钢丝绳牵引着货架驶离承载架。
结合图3、图4、图5、图6、图7所示，升降机构包括对称设置的两组升降组件，一组升降组件靠近第一轨道，另一组升降组件靠近第二轨道。两组升降组件的结构是一样的。升降组件包括安装在货架下端的第一电机，换向器，安装在货架上的支架，竖直放置的丝杠，套装在丝杠上的螺母。第一电机安装在货架的底部，支架竖直放置，第一电机通过换向器与丝杠连接，换向器的一端与第一电机连接，换向器的另一端与丝杠连接，丝杠转动式安装在支架上，切割机构安装在螺母上。第一电机通过换向器可以驱动丝杠旋转，丝杠旋转带动螺母上下移动，螺母上下移动从而调节切割机构的高度。第一电机输出的运动形式是水平轴线的旋转运动，而丝杠是竖直轴线的旋转运动，换向器可以将第一电机输出的运动形式由水平轴线的旋转运动变为竖直轴线的旋转运动，换向器是现有技术。升级机构也可以不设置换向器，直接让第一电机的输出端连接在丝杠上，但是此时第一电机应当竖直放置。
结合图3、图4、图5、图6、图7所示，切割机构包括对称设置的两组驱动组件、第二电机、均呈条状锯齿形的第一刀具和第二刀具。两组驱动组件的结构是一样的且对称设计。以其中一个驱动组件为例进行说明：驱动组件包括横向支板、安装在横向支板上的多个支座、转动式安装的转轴、直线往复输出器。横向支板的一个端部固定在螺母上，两块横向支板分布固定在两个螺母上，转轴依次穿过多个支座，多个支座沿着横向支板的长度方向固定安装，直线往复输出器的一端连接在转轴上，直线往复输出器的另一端连接在第二刀具上；直线往复输出器可以将转轴的旋转运动变为第二刀具的直线往复运动。第一刀具和第二刀具上下分布，从上往下看，第一刀具和第二刀具是重合的。第一刀具的一端固定在一块横向支板上，第一刀具的另一端固定在另一块横向支板上，即第一刀具是固定不动的。第二刀具的一端固定在一个直线往复输出器上，第二刀具的另一端固定在另一个直线往复输出器上，第二电机通过软轴连接在其中一根转轴上。第二电机通过软轴带动一根转轴旋转，转轴旋转带动与该转轴连接的直线往复输出器运动，该直线往复输出器带动第二刀具直线往复运动，且是沿着第二刀具的长度方向做直线往复运动的。即第二电机通过软轴带动一组驱动组件运动，该组驱动组件的直线往复输出器带动第二刀具的一端直线往复运动，而另外一组驱动组件的直线往复输出器跟随着运转，使得第二刀具做直线往复运动。一组驱动组件是主动动力，另一组驱动组件是被动动力。软轴是现有技术，具有一定柔韧性，能实现一定的弯曲，且能用来传递扭矩，由于第二电机的输出端与转轴可能并不在同一轴线上，而软轴可以将第二电机的输出端和转轴连接起来，并传递扭矩。设置了软轴，第二电机可以合理地安装在货架的相应空间上，若没有软轴，第二电机的输出端则必须与转轴对接好，这样第二电机在货架上的安装位置就会受到限制。
结合图6、图7、图8所示，直线往复输出器包括固定在转轴上的U型块，连接片；连接片的一端铰接在U型块上，连接片的另一端铰接在第二刀具上。转轴、U型块、连接片、第二刀具形成了曲柄滑块机构，能实现第二刀具的直线往复运动。上下互相重叠的两条锯齿刀具周期性地错位移动，实现快速高效进行采茶。直线往复输出器也可以采用其他现有的技术。
结合图3、图4、图7所示，鼓风机构包括安装在货架上的鼓风机、鼓风管、多根分风管。鼓风管连接在鼓风机上，分风管与鼓风管相通，多根分风管沿着第二刀具的长度方向依次分布，分风管的出风口朝向第二刀具且朝向收纳袋的开口。鼓风机吹风，进入鼓风管内，再从分风管的出风口吹出，并吹向收纳袋的开口，从而将切割掉的茶叶吹入收纳袋内。
收纳袋开口的两端分别连接在两块横向支板上。
结合图5所示，货架下端的四周设有滚轮，滚轮设有弧形凹面，货架通过滚轮的弧形凹面在双轨架上滑动。滚轮的弧形凹面可以贴紧着第一轨道和第二轨道，弧形凹面具有一定的防侧翻功能。滚轮中间凹陷，两端凸起的截面形状能在轨道上移动，保证运行过程中不会跑偏。防止在运行时因转弯或载重等工况下失衡而脱离轨道的危险情况发生。滚轮轮采用高强度，耐磨塑胶型材料，可提高运行的稳定性和使用寿命。
切割机构的切割路径与货架的运行方向一致，鼓风机构的鼓风方向与货架的运行方向相反，这种布置形式可以提高切割茶叶的效率和尽可能将切割掉的茶叶都吹向收纳袋内。第一刀具和第二刀具的长度方向与双轨架的宽度方向是一致的，即刀具的长度方向与轨道的延伸方向垂直。
本发明的原理：将双轨架放置好，牵引机构牵引货架从双轨架的低处向高处运动，使用升降机构调整切割机构的高度，随着货架沿着双轨架运行，切割机构切割茶叶，然后鼓风机构将切割掉的茶叶吹向收纳袋，从而可以切割茶叶并将切割掉的茶叶收集起来。由于茶园茶垄之间存在一定距离，可利用这部分空间铺设本发明。由于刀具横跨在茶树冠层顶部，为提高采茶机运行时的稳定性，需要在茶树两旁架设轨道。
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 (10)
1.一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：包括倾斜设置的双轨架，滑动式安装在双轨架上的货架，用于牵引货架的牵引机构，位于在货架下方的升降机构，位于货架下方的切割机构，位于货架下方的鼓风机构，位于货架下方的收纳袋；牵引机构安装在双轨架的端部，牵引机构的输出端连接在货架上，用于改变切割机构高度的升降机构安装在货架的下端，切割机构安装在升降机构的输出端上，鼓风机构安装在货架的下端，鼓风机构的出风口朝向收纳袋的开口。
2.按照权利要求1所述的一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：牵引机构包括安装在双轨架端部的承载架，牵引电机，带传动机构，减速器，绕有钢丝绳的第一卷筒，第二卷筒；牵引电机、带传动机构、减速器、第一卷筒均安装在承载架上，带传动机构的主动轮安装在牵引电机的输出端上，带传动机构的被动轮安装在减速器的输入端上，减速器的输出端连接在第一卷筒上，第一卷筒位于双轨架的一端，第二卷筒位于双轨架的另一端，钢丝绳的一端卷绕在第一卷筒上，钢丝绳的另一端绕过第二卷筒连接在货架上。
3.按照权利要求1所述的一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：升降机构包括对称设置的两组升降组件；升降组件包括安装在货架下端的第一电机，换向器，安装在货架上的支架，竖直放置的丝杠，套装在丝杠上的螺母；第一电机通过换向器与丝杠连接，丝杠转动式安装在支架上，切割机构安装在螺母上。
4.按照权利要求3所述的一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：切割机构包括对称设置的两组驱动组件、第二电机、均呈条状锯齿形的第一刀具和第二刀具；驱动组件包括横向支板、安装在横向支板上的多个支座、转动式安装的转轴、直线往复输出器；横向支板的端部固定在螺母上，转轴依次穿过多个支座，直线往复输出器的一端连接在转轴上，直线往复输出器的另一端连接在第二刀具上；第一刀具和第二刀具上下分布，第一刀具的一端固定在一块横向支板上，第一刀具的另一端固定在另一块横向支板上，第二刀具的一端固定在一个直线往复输出器上，第二刀具的另一端固定在另一个直线往复输出器上，第二电机通过软轴连接在其中一根转轴上。
5.按照权利要求4所述的一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：直线往复输出器包括固定在转轴上的U型块，连接片；连接片的一端铰接在U型块上，连接片的另一端铰接在第二刀具上。
6.按照权利要求4所述的一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：鼓风机构包括安装在货架上的鼓风机、鼓风管、多根分风管；鼓风管连接在鼓风机上，分风管与鼓风管相通，多根分风管沿着第二刀具的长度方向依次分布，分风管的出风口朝向第二刀具且朝向收纳袋的开口。
7.按照权利要求4所述的一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：收纳袋开口的两端分别连接在两块横向支板上。
8.按照权利要求1所述的一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：货架下端的四周设有滚轮，滚轮设有弧形凹面，货架通过滚轮的弧形凹面在双轨架上滑动。
9.按照权利要求1所述的一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：双轨架包括平行设置的第一轨道和第二轨道，机架；第一轨道和第二轨道分别安装在机架的两侧，第一轨道和第二轨道均包括多根依次相接的圆形导轨。
10.按照权利要求4所述的一种可升降的双轨采茶运输机，其特征在于：切割机构的切割路径与货架的运行方向一致，鼓风机构的鼓风方向与货架的运行方向相反。
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