CN109005902B - 一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，与现有技术相比解决了无法实现连续采收作业效果的缺陷。本发明包括锥形螺旋梳刷组件和枸杞收纳组件，枸杞收纳组件包括安装在组件支撑架上的裙边输送带和收集箱，组件支撑架上安装有两个支撑杆，锥形螺旋梳刷组件安装在两个支撑杆上，裙边输送带的收集端位于锥形螺旋梳刷组件的下方，裙边输送带的落料端位于收集箱的上方。本发明通过锥形螺旋梳刷组件的巧妙设计，提高了单次采净率，实现了枸杞采收设备的低损伤率、不间断连续梳刷采收。

Description

一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车

技术领域

本发明涉及枸杞采收设备技术领域，具体来说是一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车。

背景技术

现有技术中，针对于枸杞果实的采集装置分为三大类型，如振动机械采收、梳刷机械采摘和正负压气动式机械采摘。其中，振动机械采收多采用拍打式采收，对果实和植株都造成不同程度的损伤；正负压气动式机械采摘装置采用气动原理进行采收，其虽不会对果实和植株造成大程度损伤，但在实际应用中经常发生叶片堵塞气路的现象，导致采收作业临时中断，且气动装置自身重量大，增加了背负人的劳动强度，实用性差。并且振动机械采收和正负压气动采收在采收作业前，均需要对相关装置进行预操作，例如针对振动机械而言，需要先将枸杞植株给固定，再开启设备进行振动采收；采收完毕后，再将枸杞植株松开，移动并固定其他枸杞植株，继续进行振动采收。无法实现农机设备的连续性采收，采收效率极低。

梳刷式采收从理论上而言，无需枸杞植株的固定、解除的过程，通过高地隙式车体的承载，能够实现连续性采收。但是，传统的梳刷式采收在进行梳刷采收过程中，难以将植株上的果实顺利摘下，单轮采净率低，甚至需要进行多轮梳刷才能达到相应的采净率要求。多轮梳刷不仅造成了大量植株枝叶的脱落，更是导致承载设备的高地隙式车体需要多次往返作业才能达到一定的采净率，同样采收效率较低。

因此，如何提高梳刷式采收装置的梳刷采净率以实现连续采收作业效果已经成为急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中无法实现连续采收作业效果的缺陷，提供一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，包括高地隙式车体，高地隙式车体的底盘与地面的垂直距离高于枸杞植株的高度，底盘的底部安装有组件支撑架，

还包括锥形螺旋梳刷组件和枸杞收纳组件，枸杞收纳组件包括安装在组件支撑架上的裙边输送带和收集箱，组件支撑架上安装有两个支撑杆，锥形螺旋梳刷组件安装在两个支撑杆上，裙边输送带的收集端位于锥形螺旋梳刷组件的下方，裙边输送带的落料端位于收集箱的上方。

所述的锥形螺旋梳刷组件包括锥形旋转体和动力组件，锥形旋转体的顶部、底部分别安装在两个支撑杆的前端且锥形旋转体均与两个支撑杆构成转动配合，梳刷条螺旋缠绕安装在锥形旋转体上，基于锥形旋转体的底面至顶端方向梳刷条呈左旋缠绕状态，梳刷条上设有若干个梳刷齿；所述动力组件的输出端安装在锥形旋转体上，且在动力组件的作用下锥形旋转体呈基于底面至顶端视角的顺时针运动。

还包括鼓风口，鼓风口安装在组件支撑架上且位于收集箱的上方。

所述的组件支撑架上安装有柔性挡件，柔性挡件位于锥形旋转体的下方，柔性挡件整体向上倾斜且柔性挡件的低处与裙边输送带的入口处相接。

所述的动力组件包括安装在组件支撑架上部的动力源器件，链轮安装在组件支撑架的下部，链条A安装在动力源器件的输出轴与链轮上，支撑杆的后端安装有传动轴，链条B安装在链轮和传动轴上，链路传动组件安装在锥形旋转体的底部与传动轴之间。

所述的支撑杆为圆柱形或楔形。

所述梳刷齿的材质为硅胶，所述的梳刷齿上涂有疏糖疏水材料。

所述的梳刷齿在梳刷条上呈等分布置，相邻梳刷齿之间的宽度小于采收物的宽度。

所述的柔性挡件为毛刷簇。

有益效果

本发明的一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，与现有技术相比通过锥形螺旋梳刷组件的巧妙设计，提高了单次采净率，实现了枸杞采收设备的低损伤率、不间断连续梳刷采收。

本发明通过锥形旋转体的设计，实现对植株不同区域处的果实采收；通过螺旋式梳刷条的设计，实现了果实低损伤采收和连续采摘；通过螺旋式梳刷条在锥形旋转体上逆时针设置与锥形旋转体的顺时针旋转的配合，使得果实在一个直线运动和旋转运动的配合下，能够方便地、高采净率的连续采收。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中锥形螺旋梳刷组件和枸杞收纳组件在组件支撑架上的安装结构示意图；

图3为本发明中枸杞收纳组件在组件支撑架上的安装立体结构示意图；

图4为图3的后视图；

图5为本发明中锥形螺旋梳刷组件的立体结构示意图；

图6为本发明中锥形螺旋梳刷组件的采收作业状态示意图；

图7为本发明的采收作业状态示意图；

其中，1-锥形螺旋梳刷组件、2-高地隙式车体、3-组件支撑架、4-枸杞收纳组件、5-鼓风口、6-柔性挡件、7-驾驶室、8-行走控制柜、9-发动机、10-传动轴、11-底盘、12-支撑杆、13-链条A、14-链条B、15-锥形旋转体、16-梳刷条、17-梳刷齿、18-动力源器件、19-链轮、41-裙边输送带、42-收集箱、43-液压油箱、44-采收控制柜、45-油料箱、46-鼓风系统、50-枸杞植株。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，本发明所述的一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，包括高地隙式车体2，高地隙式车体2为传统的隙式车体结构，高地隙式车体2的底盘11与地面的垂直距离高于枸杞植株50的高度，使得在进行枸杞采收时高地隙式车体2的轮胎避免碾压植株(枸杞植株50位于高地隙式车体1两侧的轮胎之间)，且底盘11能够横跨在枸杞植株50上，方便采收作业。按现有技术方案，可以在高地隙式车体1顶部安装驾驶室7、发动机9、液压油箱43、油料箱45、鼓风系统46、行走控制柜8和采收控制柜44等机械控制组件。同时，按现有技术方式，底盘11的底部安装有组件支撑架3，组件支撑架3用于安装锥形螺旋梳刷组件1和枸杞收纳组件4。组件支撑架3可以设计成2个“L”形的连接框架，两个“L”形用于安装锥形旋转体15，同时，在实际应用中，针对于大面积的枸杞植株群需要进行两侧同时进行采收时，可以在组件支撑架3上设计2个相对布置的锥形螺旋梳刷组件1和枸杞收纳组件4，此时，组件支撑架3可以为如图3和图4所示的框架结构。

如图2、图3和图4所示，枸杞收纳组件4包括安装在组件支撑架3上的裙边输送带41和收集箱42，组件支撑架3上安装有两个支撑杆12，锥形螺旋梳刷组件1安装在两个支撑杆12上。裙边输送带41的收集端位于锥形螺旋梳刷组件1的下方，裙边输送带41的落料端位于收集箱42的上方。裙边输送带41收集锥形螺旋梳刷组件1采收后的枸杞，并通过裙边输送带41送至收集箱42。

如图5所示，锥形螺旋梳刷组件1包括锥形旋转体15和动力组件，动力组件用于为锥形旋转体15提供旋转动力。锥形旋转体15的顶部、底部分别安装在两个支撑杆12的前端且锥形旋转体15均与两个支撑杆12构成转动配合，其转动配合方式可以采用现有技术中的多种方式，在锥形旋转体15的顶端、底部中心处均采用销轴安装在两个支撑杆12上，或锥形旋转体15的中心处设置中轴贯穿其顶端和底部中心点，对中轴利用轴承在两个支撑杆12进行安装，使得锥形旋转体15在两个支撑杆12上可以进行转动。

梳刷条16螺旋缠绕安装在锥形旋转体15上，安装方式可以使用传统的粘接、螺钉固定等，梳刷条16上设有若干个梳刷齿17。梳刷条16上的梳刷齿17利用锥形旋转体15的锥形设计，使得其可以在不调整位置的前提下，针对于植株不同位置(深度)的果实均可以进行采收覆盖。

以锥形旋转体15的底面至顶端方向为基准，梳刷条16在锥形旋转体15上的螺旋缠绕安装状态为左旋，即逆时针；而在动力组件的作用下锥形旋转体15呈基于底面至顶端视角的顺时针运动，如图5所示，在此通过梳刷条16的逆时针设计、锥形旋转体15的顺时针旋转，形成两个不同方向的力，即一个直线方向、一个旋转方向，针对于果实而言，形成了一个夹持作用(旋转方向实现)、一个拽拉作用(直线方向实现)，从而将果实采收，并实现高采净率。

动力组件的输出端安装在锥形旋转体15上，且在动力组件的作用下锥形旋转体15呈基于底面至顶端视角的顺时针运动，以配合锥形旋转体15上的螺旋缠绕安装状态的左旋设计。

动力组件可以直接安装在组件支撑架3任何位置，采用小规格的电机即可。为了保证一定的动力要求，增加设备的可靠性，并减少在采收作业进枸杞植株50的损坏。在此，动力组件包括安装在组件支撑架3上部的动力源器件18，动力源器件18可以为电机。链轮19安装在组件支撑架3的下部，链条A13安装在动力源器件18的输出轴与链轮19上，动力源器件18(组件支撑架3上部)工作带动链轮19(组件支撑架3下部)转动。支撑杆12的后端安装有传动轴10，链条B14安装在链轮19和传动轴10上，链轮19(组件支撑架3上部)转动带动传动轴10(支撑杆12的后端)转动。链路传动组件安装在锥形旋转体15的底部与传动轴10之间，在锥形旋转体15的底部和传动轴10之间安装传统的链路传动组件，如链条、传送链路等，使得传动轴10可以带动锥形旋转体15的旋转。实际应用中，基于链轮19至动力源器件18角度，动力源器件18带动链轮19呈顺时针运动，则可以保证锥形旋转体15呈基于底面至顶端视角的顺时针运动；同理，也可以采用转向器等现有技术对动力源器件18进行调整，以保证锥形旋转体15呈基于底面至顶端视角的顺时针运动。

为了避免锥形旋转体15伸入植株中，支撑杆12对植株的损坏，可以将支撑杆12均设计为圆柱形或楔形，以减少支撑杆12对植株的影响。为了在采收时保护果实，可以将梳刷齿17的材质使用硅胶，同时还可以在梳刷齿17上涂有疏糖疏水材料，有利于减少果实流出液体的粘连，还可以保证在阴雨天工作。同时，可以将梳刷齿17在梳刷条16上设置呈等分布置，相邻梳刷齿17之间的宽度小于采收物的宽度，以利用相邻的梳刷齿17对采收物(果实)的夹持。

在进行梳刷采收过程中，难免会有植叶的脱落，为了防止脱落的植叶随同裙边输送带41落入收集箱42，可以将鼓风系统46的鼓风口5安装在组件支撑架3上且位于收集箱42的上方，对落入收集箱42的枸杞植叶利用高压风吹走。

如图2和图7所示，在进行梳刷采收过程中，裙边输送带41只能位于锥形旋转体15的斜下方(植株杆的限制)，无法位于最下方，这导致在梳刷采收时，部分枸杞落入靠近植株杆附近，无法落在裙边输送带41上。在此，为了解决这一问题，在组件支撑架3上安装了柔性挡件6，柔性挡件6位于锥形旋转体15的下方，其安装根据现有技术方式进行位置、方式的选择即可。柔性挡件6整体向上倾斜，且柔性挡件6的低处与裙边输送带41的入口处相接，以便于落在柔性挡件6上的枸杞可以顺着滑至裙边输送带41的入口处，从而送至收集箱42。柔性挡件6可以采用硅胶棒，优先使用毛刷簇，在不伤害枸杞植株根茎的同时，还可以有效防止枸杞掉落。

在实际使用时，如图7所示，当进行采收作业时，动力源器件18工作，通过链轮19、传动链条21带动传动轴10转动，传动轴10通过链路传动组件带动锥形旋转体15旋转。如图6所示，锥形旋转体15上的梳刷条16、梳刷齿17以一定速度、深入枸杞植株50，使得梳刷齿17与枸杞植株50充分接触，不同锥形截面上的梳刷齿17接触的枸杞植株50果实的区域不同，以满足植株各位置区域的采收范围。然后在梳刷条16的逆时针设计、锥形旋转体15的顺时针旋转，形成两个不同方向的力(一个直线方向、一个旋转方向)，形成针对果实的夹持和拽拉作用，将果实采收并实现单次高采净率。采收下来的枸杞果实落在裙边输送带41上或通过柔性挡件6滑至裙边输送带41上，随之被传送至收集箱42中。高地隙式车体2在整体采收过程中无需停止，以一定速度行进，即可完成一排枸杞植株50的连续采收，大大提升了采收效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，包括高地隙式车体（2），高地隙式车体（2）的底盘（11）与地面的垂直距离高于枸杞植株（50）的高度，底盘（11）的底部安装有组件支撑架（3），其特征在于：

还包括锥形螺旋梳刷组件（1）和枸杞收纳组件（4），枸杞收纳组件（4）包括安装在组件支撑架（3）上的裙边输送带（41）和收集箱（42），组件支撑架（3）上安装有两个支撑杆（12），锥形螺旋梳刷组件（1）安装在两个支撑杆（12）上，裙边输送带（41）的收集端位于锥形螺旋梳刷组件（1）的下方，裙边输送带（41）的落料端位于收集箱（42）的上方；

所述的锥形螺旋梳刷组件（1）包括锥形旋转体（15）和动力组件，锥形旋转体（15）的顶部、底部分别安装在两个支撑杆（12）的前端且锥形旋转体（15）均与两个支撑杆（12）构成转动配合，梳刷条（16）螺旋缠绕安装在锥形旋转体（15）上，基于锥形旋转体（15）的底面至顶端方向梳刷条（16）呈左旋缠绕状态，梳刷条（16）上设有若干个梳刷齿（17）；所述动力组件的输出端安装在锥形旋转体（15）上，且在动力组件的作用下锥形旋转体（15）呈基于底面至顶端视角的顺时针运动。

2.根据权利要求1所述的一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，其特征在于：还包括鼓风口（5），鼓风口（5）安装在组件支撑架（3）上且位于收集箱（42）的上方。

3.根据权利要求1所述的一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，其特征在于：所述的组件支撑架（3）上安装有柔性挡件（6），柔性挡件（6）位于锥形旋转体（15）的下方，柔性挡件（6）整体向上倾斜且柔性挡件（6）的低处与裙边输送带（41）的入口处相接。

4.根据权利要求1所述的一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，其特征在于：所述的动力组件包括安装在组件支撑架（3）上部的动力源器件（18），链轮（19）安装在组件支撑架（3）的下部，链条A（13）安装在动力源器件（18）的输出轴与链轮（19）上，支撑杆（12）的后端安装有传动轴（10），链条B（14）安装在链轮（19）和传动轴（10）上，链路传动组件安装在锥形旋转体（15）的底部与传动轴（10）之间。

5.根据权利要求1所述的一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，其特征在于：所述的支撑杆（12）为圆柱形或楔形。

6.根据权利要求1所述的一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，其特征在于：所述梳刷齿（17）的材质为硅胶，所述的梳刷齿（17）上涂有疏糖疏水材料。

7.根据权利要求1所述的一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，其特征在于：所述的梳刷齿（17）在梳刷条（16）上呈等分布置，相邻梳刷齿（17）之间的宽度小于采收物的宽度。

8.根据权利要求3所述的一种具有连续采收功能的锥形螺旋梳刷式枸杞采收车，其特征在于：所述的柔性挡件（6）为毛刷簇。

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