CN109511353A - 元胡收获清洗一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种元胡收获清洗一体机包括：机架、挖掘铲、变速箱、滚筒筛、限深轮、滚子链、输送带、传动轴、循环水清洗系统、三点悬挂装置；三点悬挂装置固接于机架的前部上方，元胡收获清洗一体机通过三点悬挂装置与拖拉机配套使用，变速箱固接在机架前部上方，变速箱的一端与拖拉机连接，另一端设有动力输出轴，动力输出轴上设有传动齿轮，传动轴的两端固定于机架的轴承座上，传动轴前部设有传动齿轮Ⅱ，传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ通过滚子链连接，挖掘铲固接在机架前部下方，滚筒筛位于机架内部，挖掘铲后端与滚筒筛前端连接，限深轮固接在机架右侧后方，输送带固接于机架后部，滚筒筛后端与输送带的首端连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种茎块类中药材挖掘、清洗一体收获机，尤其适用于生长在粘性土壤中的茎块类中药材的收获。
背景技术
随着农业产业升级的快速推进，各地农民开始种植经济作物取代原有的粮食作物，尤其在土壤贫瘠、粮食产量低的西北地区，当地农民早在多年前就开始种植元胡。元胡为罂粟科紫堇属多年生草本植物，茎高10～20厘米，块茎球形，直径1.5-3cm，分布在地表5-20cm内，内部黄色，药用价值高。由于其收购价格高，在西北地区有较大的种植面积，但是元胡的收获并没有实现完全机械化，大部分地区依然以人力或蓄力为主。少部分地区，由于其土质为沙质土壤，土壤粘度低、含水率低、土质疏松，当地利用“链带式”收获机可以完成收获工作。但是在西北黏土种植带，其土壤粘度大、含水率高，目前的“链带式”元胡收获机械不能满足使用要求，主要存在以下几个问题：
(1)元胡收获完成后，含有大量块状粘性土壤
(2)元胡表面粘有大量土壤
由于上述问题的存在，使得当地农民收获元胡之后，要进行清洗等的后续工作，不仅增加了劳动强度，降低了劳动生产率，而且加大了元胡的损伤。为了提高农业生产的机械化率，加快经济作物种植规模化、规范化的进程，研究一种工作效率高、性能优异的收获机械具有重要意义。
发明内容
为解决上述粘性土壤中元胡的机械收获问题，本发明提出一种元胡收获清洗一体机，能够实现元胡与粘性土壤的有效分离，同时也能清洗元胡表面残留的粘性土壤，使得元胡的收获、清洗一次性完成，避免了对元胡的二次损伤，提高了劳动生产率，减低农民劳动强度。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
元胡收获清洗一体机包括：机架1、挖掘铲2、变速箱3、滚筒筛4、限深轮6、滚子链7、输送带9、传动轴14、循环水清洗系统5、三点悬挂装置39；
所述三点悬挂装置39固接于机架1的前部上方，元胡收获清洗一体机通过三点悬挂装置39与拖拉机配套使用，所述变速箱3固接在机架1前部上方，所述变速箱3的一端与拖拉机连接，另一端设有动力输出轴，动力输出轴上设有传动齿轮Ⅰ，传动轴14的两端固定于机架1的轴承座上，传动轴14前部设有传动齿轮Ⅱ，传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ通过滚子链7连接，所述挖掘铲2固接在机架1前部下方，所述滚筒筛4位于机架1内部，挖掘铲2后端与滚筒筛4前端连接，所述限深轮6固接在机架1右侧后方，输送带9固接于机架1后部，滚筒筛4后端与输送带9的首端连接；
所述循环水清洗系统5包括：振动清洗筛8、污泥槽10、高压喷水器12、水箱34和曲柄连杆机构；
所述振动清洗筛8一端与输送带9的尾端连接，另一端以5°～15°倾斜放置于污泥槽10上，污泥槽10固接在机架1的左侧，所述传动轴14通过曲柄连杆机构与振动清洗筛8另一端连接，使得振动清洗筛8可以在污泥槽10上做直线运动，所述水箱34安装于机架1下方，所述高压喷水器12一端安装于水箱34顶部，另一端固接在污泥槽10上，所述水箱34内部安装有高压水泵，为高压喷水器12提供高压水，完成元胡的清洗。
在上述方案的基础上，所述挖掘铲2包括：挖掘铲主体、安装侧架23、筛孔24、安装主架25和侧导板26；挖掘铲主体两侧分别设有侧导板26，两侧导板26的后端分别设有一安装侧架23，挖掘铲主体后端底部设有安装主架25，挖掘铲主体表面设有筛孔24，所述挖掘铲2通过安装侧架23和安装主架25上的螺栓孔与机架1连接。
在上述方案的基础上，所述挖掘铲主体为下宽上窄的梯形，宽边60-80cm，窄边30-40cm，长60-80cm，高25-40cm，挖掘铲主体与水平面夹角为25-30°，所述筛孔24为长条状，长度为30-80cm，宽度为5-15mm，挖掘铲2最低面位于机架1下方5-20cm。
在上述方案的基础上，所述滚筒筛4包括：大齿圈17、若干筛杆27、螺旋导板28、齿圈座29、两个阶梯38、两个圆台40，所述滚筒筛4为圆柱形结构，两端设有圆台40，圆台40上设有阶梯38，两个圆台40之间均匀固接有若干根筛杆27，螺旋导板28的两端固接在两圆台40内表面上，齿圈座29与尾部圆台40一体，大齿圈17固接在齿圈座29上，滚筒筛4侧边安装有毛刷，在毛刷作用下，使得粘附在滚筒筛4上的泥土掉落。
在上述方案的基础上，所述滚筒筛4直径50-70cm，长2-2.5m，圆台40宽15-20cm，阶梯高5-10cm，螺旋导板29螺距为15-30cm，螺旋导板29径向高度15-20cm，筛杆27为10-15mm的圆柱杆，筛杆27之间留有间隙，形成宽10-15mm的滚筒筛孔。
在上述方案的基础上，所述机架1前端固接有3个定滑轮30，传动轴14前端固接有大滚轮31，滚筒筛4前端圆台40外径分别与机架1前端的三个定滑轮30和一个大滚轮31外径相切，机架1后端固接有2个定滑轮30，传动轴14的后端固接小齿轮16，输送带轴上固接有中齿轮18，小齿轮16、中齿轮18分别和大齿圈17啮合，滚筒筛4后端圆台40分别与机架1后端的两个定滑轮30外径相切，实现滚筒筛4径向定位。滚筒筛4上的阶梯38外表面分别与定滑轮30内表面接触，以实现滚筒筛4轴向定位。
在上述方案的基础上，定滑轮30直径5-10cm，宽度5cm，大滚轮31直径10-15cm，宽度5cm。
在上述方案的基础上，所述污泥槽10包括收集箱36、泥沙过滤板20、轨道21、污水池19、通水孔37、净水池22、卡槽35，所述污水池19与收集箱36之间设有固定隔板，所述污水池19与净水池22间有可拆卸的泥沙过滤板20，所述净水池22侧边开有通水孔37，所述通水孔37与水箱34通过管道相连，所述轨道21设置在污水池19两侧，卡槽35设置在轨道21上,所述振动清洗筛8表面开有条状清洗筛孔，侧边设有凸起条，振动清洗筛8的侧边凸起条置于卡槽35内，振动清洗筛8底面与轨道21上表面接触，在轨道21表面作往复直线运动。
在上述方案的基础上，所述曲柄连杆机构包括：曲柄轴33、两个轴承座、连杆32、锥齿轮Ⅰ15和锥齿轮Ⅱ41；锥齿轮Ⅰ15安装在传动轴14的后端，锥齿轮Ⅱ41安装在曲柄轴33的一端，锥齿轮Ⅰ15和锥齿轮Ⅱ41相互啮合；曲柄轴33通过两个轴承座固接在机架1上，曲柄轴33的另一端通过连杆32与振动清洗筛8连接，振动清洗筛8的振动通过曲柄连杆机构实现。
在上述方案的基础上，所述振动清洗筛8长2-2.5m，宽0.8-1m，高30-50cm，振动清洗筛8的条状清洗筛孔长5-10cm，宽1-1.5cm，连杆32长度80-100cm，锥齿轮Ⅰ15和锥齿轮Ⅱ41的模数2.5，齿数15-20，曲柄偏心距5-10mm。
在上述方案的基础上，所述元胡收获清洗一体机长2.5-3m，宽2-2.5m，高1-1.2m，所述污泥槽10长2-2.5m，宽1-1.2m，高0.5-0.8m，收集箱36长0.6-0.8m，污水池19长1.4-2m，宽0.6-0.8m，净水池22宽0.2-0.4m，通水孔37为直径20-40mm圆孔，通水孔37距污泥槽10底面高度0.3-0.5m。
本发明的有益效果：
(1)本发明结构简单，动力消耗小，便于在农村小规模种植区使用。
(2)本发明可以实现元胡收获、清洗一次性完成，避免了二次处理对元胡表面造成损伤。
(3)通过高压水的冲刷，使得元胡表面的黏土脱落，减少元胡中混杂的团状粘土，减少了后期元胡筛选的劳动强度，提高了劳动生产率。
附图说明
本发明有如下附图：
图1本发明结构示意图Ⅰ
图2本发明挖掘铲正视图和侧视图
图3本发明滚筒筛正视图
图4本发明滚筒筛安装前视图
图5本发明滚筒筛安装后视图
图6本发明振动清洗筛结构俯视图
图7本发明振动清洗筛曲柄连杆机构运动简图
图8本发明循环水清洗系统斜视图
图9本发明污泥槽俯视图
图10本发明污泥槽侧视图
图11本发明结构示意图Ⅱ
附图标记
(1)机架、(2)挖掘铲、(3)变速箱、(4)滚筒筛、(5)循环水清洗系统、(6)限深轮、(7)滚子链、(8)振动清洗筛、(9)输送带、(10)污泥槽、(11)曲柄连杆、(12)高压喷水器、(13)水箱、(14)传动轴、(15)锥齿轮Ⅰ、(16)小齿轮、(17)大齿圈、(18)中齿轮、(19)污水池、(20)泥沙过滤板、(21)轨道、(22)净水池、(23)安装侧架、(24)筛孔、(25)安装主架、(26)侧导板、(27)筛杆、(28)螺旋导板、(29)齿圈座、(30)定滑轮、(31)大滚轮、(32)连杆、(33)曲柄轴、(34)水箱、(35)卡槽、(36)收集箱、(37)通水孔、(38)阶梯、(39)三点悬挂装置、(40)圆台、(41)锥齿轮Ⅱ
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1～图11所示，本发明所述的一种元胡收获清洗一体机通过三点悬挂装置39与拖拉机配套使用，通过变速箱3将拖拉机传动轴动力传至机器。
通过滚子链7将动力传至传动轴14，传动轴14固接在机架1上的轴承座上。小齿轮16与传动轴14连接，小齿轮16与大齿圈17啮合，大齿圈17固接在滚筒筛4上，当传动轴14转动时，滚筒筛4开始旋转。
开始工作时，机器在拖拉机带动下前进，同时元胡和土壤混合物沿挖掘铲2进入滚筒筛4，挖掘铲2表面具有条状孔洞，使得泥土可以掉落。滚筒筛4转动时，其内部螺旋导板28将元胡与土壤混合物向后推送，同时在滚筒筛孔的作用下，完成元胡与土壤的一级分离。滚筒筛4侧边安装有毛刷，在毛刷作用下，使得粘附在滚筒筛4上的泥土掉落。
完成一级筛选后，元胡被螺旋导板29推出滚筒筛5落入输送带9，输送带9与机架1固接。输送带9通过中齿轮18提供动力，中齿轮18与大齿圈17啮合，使得输送带9随滚筒筛4一起运动。元胡被输送带9输送至振动清洗筛8。
振动清洗筛8以5°-15°倾斜放置在污泥槽10的轨道21上，振动清洗筛8底面与轨道21顶面接触，形成低运动副。污泥槽10与机架1固接。振动清洗筛8通过曲柄连杆机构在污泥槽10的轨道21上做直线运动，锥齿轮Ⅰ15安装在传动轴14的后端，锥齿轮Ⅱ安装在曲柄轴33的一端，锥齿轮Ⅰ15和锥齿轮Ⅱ相互啮合；当传动轴14转动时，振动清洗筛8做直线运动，使得元胡可以在筛面上滚落。
元胡在振动清洗筛8向下滚落的过程中，高压水喷水器12同时以垂直筛面的速度方向喷水，以清洗元胡表面、冲刷团状土壤。高压水喷水器12由水箱13中的污水泵提供水源。清洗过程中，污水沿振动清洗筛8的筛孔流入污泥槽10，污水池19与净水池22之间安装有泥沙过滤板20，净水池22内不含大颗粒泥沙，当净水池22水位到达一定高度后，通过侧壁上的通水孔37流入水箱13，实现水的循环利用。
元胡清洗完成后，沿振动清洗筛筛面8滚落至收集箱36，完成收获清洗过程。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.元胡收获清洗一体机，其特征在于，包括：机架(1)、挖掘铲(2)、变速箱(3)、滚筒筛(4)、限深轮(6)、滚子链(7)、输送带(9)、传动轴(14)、循环水清洗系统(5)、三点悬挂装置(39)；
所述三点悬挂装置(39)固接于机架(1)的前部上方，元胡收获清洗一体机通过三点悬挂装置(39)与拖拉机配套使用，所述变速箱(3)固接在机架(1)前部上方，所述变速箱(3)的一端与拖拉机连接，另一端设有动力输出轴，动力输出轴上设有传动齿轮Ⅰ，传动轴(14)的两端固定于机架(1)的轴承座上，传动轴(14)前部设有传动齿轮Ⅱ，传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ通过滚子链(7)连接，所述挖掘铲(2)固接在机架(1)前部下方，所述滚筒筛(4)位于机架(1)内部，挖掘铲(2)后端与滚筒筛(4)前端连接，所述限深轮(6)固接在机架(1)右侧后方，输送带(9)固接于机架(1)后部，滚筒筛(4)后端与输送带(9)的首端连接；
所述循环水清洗系统(5)包括：振动清洗筛(8)、污泥槽(10)、高压喷水器(12)、水箱(34)和曲柄连杆机构；
所述振动清洗筛(8)一端与输送带(9)的尾端连接，另一端以5°～15°倾斜放置于污泥槽(10)上，污泥槽(10)固接在机架(1)的左侧，所述传动轴(14)通过曲柄连杆机构与振动清洗筛(8)另一端连接，使得振动清洗筛(8)可以在污泥槽(10)上做直线运动，所述水箱(34)安装于机架(1)下方，所述高压喷水器(12)一端安装于水箱(34)顶部，另一端固接在污泥槽(10)上，所述水箱(34)内部安装有高压水泵，为高压喷水器(12)提供高压水，完成元胡的清洗。
2.如权利要求1所述的元胡收获清洗一体机，其特征在于，所述挖掘铲(2)包括：挖掘铲主体、安装侧架(23)、筛孔(24)、安装主架(25)和侧导板(26)；挖掘铲主体两侧分别设有侧导板(26)，两侧导板(26)的后端分别设有一安装侧架(23)，挖掘铲主体后端底部设有安装主架(25)，挖掘铲主体表面设有筛孔(24)，所述挖掘铲(2)通过安装侧架(23)和安装主架(25)上的螺栓孔与机架(1)连接。
3.如权利要求2所述的元胡收获清洗一体机，其特征在于，所述挖掘铲主体为下宽上窄的梯形，宽边60-80cm，窄边30-40cm，长60-80cm，高25-40cm，挖掘铲主体与水平面夹角为25-30°，所述筛孔(24)为长条状，长度为30-80cm，宽度为5-15mm，挖掘铲(2)最低面位于机架(1)下方5-20cm。
4.如权利要求1所述的元胡收获清洗一体机，其特征在于，所述滚筒筛(4)包括：大齿圈(17)、若干筛杆(27)、螺旋导板(28)、齿圈座(29)、两个阶梯(38)、两个圆台(40)，所述滚筒筛(4)为圆柱形结构，两端设有圆台(40)，圆台(40)上设有阶梯(38)，两个圆台(40)之间均匀固接有若干根筛杆(27)，螺旋导板(28)的两端固接在两圆台(40)内表面上，齿圈座(29)与尾部圆台(40)一体，大齿圈(17)固接在齿圈座(29)上，滚筒筛(4)侧边安装有毛刷，在毛刷作用下，使得粘附在滚筒筛(4)上的泥土掉落。
5.如权利要求4所述的元胡收获清洗一体机，其特征在于，所述滚筒筛(4)直径50-70cm，长2-2.5m，圆台(40)宽15-20cm，阶梯(38)高5-10cm，螺旋导板(29)螺距为15-30cm，螺旋导板(29)径向高度15-20cm，筛杆(27)为10-15mm的圆柱杆，筛杆(27)之间留有间隙，形成宽10-15mm的滚筒筛孔。
6.如权利要求4所述的元胡收获清洗一体机，其特征在于，所述机架(1)前端固接有3个定滑轮(30)，传动轴(14)前端固接有大滚轮(31)，滚筒筛(4)前端圆台(40)外径分别与机架(1)前端的三个定滑轮(30)和一个大滚轮(31)外径相切，机架(1)后端固接有2个定滑轮(30)，传动轴(14)的后端固接小齿轮(16)，输送带轴上固接有中齿轮(18)，小齿轮(16)、中齿轮(18)分别和大齿圈(17)啮合，滚筒筛(4)后端圆台(40)分别与机架(1)后端的两个定滑轮(30)外径相切，实现滚筒筛(4)径向定位，滚筒筛(4)上的阶梯(38)外表面分别与定滑轮(30)内表面接触，以实现滚筒筛(4)轴向定位；定滑轮(30)直径5-10cm，宽度5cm，大滚轮(31)直径10-15cm，宽度5cm。
7.如权利要求1所述的元胡收获清洗一体机，其特征在于，所述污泥槽(10)包括收集箱(36)、泥沙过滤板(20)、轨道(21)、污水池(19)、通水孔(37)、净水池(22)、卡槽(35)，所述污水池(19)与收集箱(36)之间设有固定隔板，所述污水池(19)与净水池(22)间有可拆卸的泥沙过滤板(20)，所述净水池(22)侧边开有通水孔(37)，所述通水孔(37)与水箱(34)通过管道相连，所述轨道(21)设置在污水池(19)两侧，卡槽(35)设置在轨道(21)上，所述振动清洗筛(8)表面开有条状清洗筛孔，侧边设有凸起条，振动清洗筛(8)的侧边凸起条置于卡槽(35)内，振动清洗筛(8)底面与轨道(21)上表面接触，在轨道(21)表面作往复直线运动。
8.如权利要求7所述的元胡收获清洗一体机，其特征在于，所述元胡收获清洗一体机长2.5-3m，宽2-2.5m，高1-1.2m，所述污泥槽(10)长2-2.5m，宽1-1.2m，高0.5-0.8m，收集箱(36)长0.6-0.8m，污水池(19)长1.4-2m，宽0.6-0.8m，净水池(22)宽0.2-0.4m，通水孔(37)为直径20-40mm圆孔，通水孔(37)距污泥槽(10)底面高度0.3-0.5m，所述振动清洗筛(8)长2-2.5m，宽0.8-1m，高30-50cm，振动清洗筛(8)的条状清洗筛孔长5-10cm，宽1-1.5cm。
9.如权利要求1所述的元胡收获清洗一体机，其特征在于，所述曲柄连杆机构包括：曲柄轴(33)、两个轴承座、连杆(32)、锥齿轮Ⅰ(15)和锥齿轮Ⅱ(41)；锥齿轮Ⅰ(15)安装在传动轴(14)的后端，锥齿轮Ⅱ(41)安装在曲柄轴(33)的一端，锥齿轮Ⅰ(15)和锥齿轮Ⅱ(41)相互啮合；曲柄轴(33)通过两个轴承座固接在机架(1)上，曲柄轴(33)的另一端通过连杆(32)与振动清洗筛(8)连接，振动清洗筛(8)的振动通过曲柄连杆机构实现。
10.如权利要求9所述的元胡收获清洗一体机，其特征在于，连杆(32)长度80-100cm，锥齿轮Ⅰ(15)和锥齿轮Ⅱ(41)的模数2.5，齿数15-20，曲柄偏心距5-10mm。
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