CN110100571B - 一种新型自动化甘蓝收获机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型自动化甘蓝收获机，属于农业机械技术领域。其包括行走支撑系统，动力装置，传动系统，挖掘切根装置，杆条式螺旋升运装置，水平式输送装置及收集打包装置，在行走支撑系统前方设置杆条式螺旋升运装置，所述装置由两组双螺旋杆及顶部压紧输送带构成，其前方连接的挖掘铲及螺旋杆上下部的双圆盘切割刀构成挖掘切根装置；动力装置和传动系统设置于行走支撑系统及水平式输送装置之间；在行走支撑系统一侧设置水平输送装置出料方向的收集打包装置，所述打包装置包括桶身，束紧封口机构及割刀。本发明设计的一种新型自动化甘蓝收获机，结构紧凑合理，集挖掘，切根输送，收集打包为一体，实现甘蓝收获的全程自动化，劳动强度小，可以保证高效、优质的甘蓝收获。

Description

一种新型自动化甘蓝收获机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种新型自动化甘蓝收获机。

背景技术

蔬菜产业是我国农业农村经济重要的支柱产业，对我国农村民生问题具有重要影响。虽然我国蔬菜的总产量已超过粮食，但对蔬菜收获机械研究起步较晚，发展缓慢，与粮食生产相比，蔬菜生产的机械化水平相对比较落后。长期以来，甘蓝的收获基本依靠人工作业，而随着农村劳动力大量涌入城市造成农村劳动力不足、劳动效率低、劳动强度大、作业质量差、生产成本高。

近年来创新出一些甘蓝收获装置，其中典型的如申请号201610572721.9的中国专利文献公开，该装置主要包括悬挂架，导向限深装置，切土防漏圆盘，挖掘铲，杆条式抖动升运装置，挖掘铲角度调节机构，支撑行走轮，机架，传动系统；然而该设计不仅只能单行收获，而且存在以下缺点：1.挖掘输送容易损伤甘蓝，而且压紧带难以保证甘蓝的运输效率；2.静态切根效果不理想，难以保证收获质量；3.收获过程难以实现全程自动化，收获效率较低。如申请号201811580112.3的中国文献公开，该机的底盘机架装有支撑平台式输送带的斜架，平台式输送带的后端装有收集箱，斜架的前段通过支座支撑割台，割台中部的割台机架顶部和底部分别装有前伸的引拨轮安装架和拔取机构，拔取机构后端安装双圆盘切根机构和位于双圆盘切根机构之上的夹带式输送机构；但是该机也存在容易损伤甘蓝且自动化程度较低等问题。

甘蓝是蔬菜种植的主要品种之一，其富含矿物质和维生素，营养成分丰富，对人体健康有重要作用。随着我国农业结构的调整，蔬菜的大规模种植，甘蓝的种植面积也在逐年大幅度增加。因此，研制符合我国国情的甘蓝收获机是十分必要的，这对降低生产成本、提高甘蓝收获效率，全面提升整个蔬菜产业的机械化水平都有着十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述不足，提供了一种集挖掘切根、升运输送、收集打包为一体的新型自动化甘蓝收获机，有效提高甘蓝收获效率，降低劳动强度及劳动成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现。

一种新型自动化甘蓝收获机，包括行走支撑系统，动力装置，传动系统，挖掘切根装置，杆条式螺旋升运装置，水平式输送装置及收集打包装置；所述行走支撑系统由支撑机身、履带式行走机构及悬挂架构成，所述杆条式螺旋升运装置及挖掘切根装置位于支撑机身前端且由悬挂架固定支撑，所述升运装置由两组双螺旋杆及顶部压紧输送带组成，其中螺旋杆与其周围固连于支撑机身上的条形支撑架相连，且条形支撑架前方固连的挖掘铲及上下部双圆盘切割刀构成挖掘切根装置；所述动力装置及由减速器、外部传动机构及内部齿轮传动箱组成的传动系统均固连于支撑机身及水平式输送装置之间；所述支撑系统一侧设置有水平式输送装置出料方向的收集打包装置；所述打包装置包括桶身，束紧封口机构及割刀。

进一步，所述动力由动力装置输出，经由减速器及外部传动机构传至内部齿轮传动箱及顶部压紧输送带，所述输送带两端支撑轴与悬挂架相连，而内部齿轮传动箱将动力分别传递至双螺旋杆及双圆盘切割刀，其中双圆盘切割刀与条形支撑架连接，实现其挖掘切根及螺旋升运的动力传递方案。

进一步，所述挖掘切根装置中所包含的两组挖掘铲整体呈流线型分别对称分布于两条形支撑架前端，所述条形支撑架前端留有让甘蓝通过的缝隙，而工作时每组挖掘铲没入泥土中置于甘蓝根茎两侧，可实现甘蓝收获时的准确定位。

进一步，所述压紧输送带材料为弹性橡胶，其表面均匀分隔有防滑梗；所述双圆盘切刀分别置于双螺旋杆后上部及前下部；所述螺旋杆与顶部压紧输送带平行倾斜放置且螺旋杆速度设定为120r/min~300r/min；经挖掘拔取后的甘蓝球体由双圆盘切割刀初步切根后，其剩余根部同外包叶随螺旋升运装置输送，在顶部压紧输送带及双螺旋杆反向旋转摩擦及碰撞的作用下，对甘蓝产生一个剥叶的作用，松散的外包叶初步被剥落。

进一步，所述水平式输送装置，包括水平输送带、挡板及撞击辊，所述输送装置整体固连于支撑机身上，其中两水平输送带在出料方向安装呈一高一低阶梯状且出料路径呈“L”型，且输送带动力由动力装置经由外部传动机构提供；所述撞击辊截面呈齿形且由弹性橡胶材料构成，在撞击辊的摩擦碰撞作用下使甘蓝剩余外包叶进一步剥落。

进一步，所述收集打包装置所含的上下束紧封口机构及割刀固连于桶身上部，所述割刀置于上下束紧封口机构之间，所述桶身下部设有活动开口机构。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下优点。

（1）本发明的挖掘切根装置与杆条式螺旋升运装置合理配合，作业时，甘蓝根茎被喂入泥土中的挖掘铲托起并在顶部压紧输送带及双螺旋杆的共同作用下沿螺旋杆有序上升，经螺旋杆前下部的双圆盘切割刀除去一部分根茎后，剩余根茎恰好嵌入双螺旋杆中间的缝隙中，继续有序沿螺旋杆上升；且压紧输送带材料为弹性橡胶，其表面均匀分隔有防滑梗，有效提高了甘蓝挖掘升运的质量及效率。

（2）本发明的自动化甘蓝收获机包含两次剥叶过程，保证剥叶效果。

（3）本发明的自动化甘蓝收获机包含两组挖掘切根和螺旋升运装置，可实现甘蓝的单行或两行收获。

（4）本发明的水平式输送装置，整体输送路径成“L”型，使整体结构紧凑；且两水平输送带沿出料方向设置为一高一低的阶梯状；撞击辊横截面呈齿形且由弹性材料构成，保证甘蓝的高效优质输送。

（5）本发明的动力装置及传动系统位于输送装置及机身之间，使设计合理紧凑；由动力装置经传动系统分别控制机械的挖掘切根、螺旋升运及水平输送，实现了资源的高效利用，节省了作业成本。

（6）本发明采用履带式行进机构，可适用于各种复杂地形，使甘蓝收获机具有良好的适用性，可更好提高其普及率。

（7）本发明的自动化甘蓝收获机，结构紧凑，设计合理，可实现甘蓝收获作业的全程自动化，具有收获效率高、收获损伤小等优点，有效降低劳动成本及强度。

附图说明

图1为本发明甘蓝收获机的示意图。

图2为本发明甘蓝收获机的俯视图。

图3为本发明甘蓝收获机的立体结构示意图。

图中，1、挖掘切根装置，1-1、挖掘铲，1-2、1-3、双圆盘切割刀，1-4、条形支撑架，2、杆条式螺旋升运装置，2-1、双螺旋杆，2-2、顶部压紧输送带，2-3、支撑轴，3、水平式输送装置，3-1、3-2、水平输送带，3-3、3-4、撞击辊，3-5、挡板，4、传动系统，4-1、减速器，4-2、外部传动机构，4-3、内部齿轮传动箱，5、动力装置，6、收集打包装置，6-1、6-2、束紧封口机构，6-3、割刀，6-4、桶身，6-5、活动开口机构，7、行走支撑系统，7-1、支撑机身，7-2、履带式行走机构，7-3、悬挂架。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1~3，本发明提供一种新型自动化甘蓝收获机，它包括行走支撑系统7，动力装置5，传动系统4，挖掘切根装置1，杆条式螺旋升运装置2，水平式输送装置3及收集包装置6；所述行走支撑系统7由支撑机身7-1、履带式行走机构7-2及悬挂架7-3构成；所述杆条式螺旋升运装置2及挖掘切根装置1位于支撑机身7-1前端且由悬挂架7-3固定支撑；所述升运装置2由两组双螺旋杆2-1及顶部压紧输送带2-2组成，其中螺旋杆2-1与其周围固连于支撑机身7-1上的条形支撑架1-4相连，且条形支撑架1-4前方固连的挖掘铲1-1及上下部双圆盘切割刀1-2、1-3构成挖掘切根装置1；所述动力装置5及由减速器4-1、外部传动机构4-2及内部齿轮传动箱4-3组成的传动系统4均固连于支撑机身7-1及水平式输送装置3之间；动力由动力装置5输出，经由减速器4-1及外部传动机构4-2传至内部齿轮传动箱4-3及顶部压紧输送带2-2，顶部压紧输送带2-2两端支撑轴2-3与悬挂架7-3相连，其材料为弹性橡胶且表面均匀分隔有防滑梗，内部齿轮传动箱4-3将动力分别传递给双螺旋杆2-1及双圆盘切割刀1-2、1-3，所述圆盘切割刀1-2、1-3与条形支撑架1-4连接，且位于双螺旋杆2-1后上部及前下部，所述螺旋杆2-1与顶部压紧输送带2-2平行倾斜放置，且双螺旋杆2-1反向旋转；所述水平式输送装置3，包括水平输送带3-1、3-2、挡板3-5及撞击辊3-3、3-4，且输送装置3整体固连于支撑机身7-1上，两水平输送带3-1、3-2在出料方向安装呈一高一低阶梯状且出料路径呈“L”型，且输送带3-1、3-2动力由动力装置5经由外部传动机构4-2提供；所述撞击辊3-3、3-4截面呈齿形且由弹性橡胶材料构成且速度设定为200~300r/min；行走支撑系统7一侧设置有水平式输送装置3出料方向的收集打包装置6；所述打包装置6包括桶身6-4，束紧封口机构6-1、6-2及割刀6-3，且上下束紧封口机构6-1、6-2及割刀6-3固连于桶身6-4上部，所述割刀6-3置于上下束紧封口机构6-1、6-2之间，桶身6-4下部设有活动开口机构6-5。

工作时，双螺旋杆2-1，顶部压紧输送带2-2，双圆盘切割刀1-2、1-3及水平输送带3-1、3-2分别由动力装置5经传动系统4带动，行走作业时，位于机械前方的两组挖掘铲1-1分别以一定角度喂入甘蓝根部两侧，甘蓝被挖掘铲1-1托起且在顶部压紧输送带2-2与双螺旋杆2-1的共同作用下沿螺旋杆2-1中间缝隙而上升，途经螺旋杆2-1前下部分的双圆盘切割刀1-2时，切割刀1-2将螺旋杆2-1下部的甘蓝根茎切除，其剩余根部同外包叶随螺旋升运装置2输送，在顶部压紧输送带2-2及双螺旋杆2-1反向旋转摩擦及碰撞的作用下，对甘蓝产生一个剥叶的作用，松散的外包叶初步被剥落，当输送至螺旋杆2-1后上端时，位于此处的双圆盘切割刀1-3进一步将甘蓝剩余根茎切除后随之送入水平输送带3-1，在撞击辊3-3摩擦碰撞作用下进一步剥叶后继续送往下一级输送带3-2，随后进入收集打包装置6中，随之束紧封口机构6-1、6-2与割刀6-3分别将相应包装袋进行封口及分割，实现甘蓝的高效打包集装。

以上所述仅为本发明的较佳实例，并不用于限制本发明，应当指出的是，凡是在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自动化甘蓝收获机，其特征在于：包括行走支撑系统(7)、动力装置(5)、传动系统(4)、挖掘切根装置(1)、杆条式螺旋升运装置(2)、水平式输送装置(3)及收集打包装置(6)；所述行走支撑系统(7)由支撑机身(7-1)、履带式行走机构(7-2)及悬挂架(7-3)构成，所述杆条式螺旋升运装置(2)及挖掘切根装置(1)位于支撑机身(7-1)前端且由悬挂架(7-3)固定支撑，所述杆条式螺旋升运装置(2)由两组双螺旋杆(2-1)及顶部压紧输送带(2-2)组成，所述双螺旋杆(2-1)与顶部压紧输送带(2-2)平行倾斜放置，所述压紧输送带(2-2)表面均匀分布有防滑梗，其中所述双螺旋杆(2-1)与其周围固连于支撑机身(7-1)上的条形支撑架(1-4)相连，条形支撑架(1-4)前方固连的挖掘铲(1-1)与双圆盘切割刀Ⅰ(1-2)、双圆盘切割刀Ⅱ(1-3)构成挖掘切根装置(1)；所述双圆盘切割刀Ⅰ(1-2)、双圆盘切割刀Ⅱ(1-3)分别置于所述双螺旋杆(2-1)的前下部和后上部；所述动力装置(5)及由减速器(4-1)、外部传动机构(4-2)及内部齿轮传动箱(4-3)组成的传动系统(4)均固连于支撑机身(7-1)及水平式输送装置(3)之间；所述行走支撑系统(7)一侧设置有位于水平式输送装置(3)出料方向末端的收集打包装置(6)；所述收集打包装置(6)包括桶身(6-4)，束紧封口机构(6-1、6-2)及割刀(6-3)；所述水平式输送装置(3)包括水平输送带Ⅰ(3-1)、水平输送带Ⅱ(3-2)、挡板(3-5)及撞击辊Ⅰ(3-3)、撞击辊Ⅱ(3-4)，所述水平式输送装置(3)整体固连于支撑机身(7-1)上，其中水平输送带Ⅰ(3-1)、水平输送带Ⅱ(3-2)在出料方向安装呈一高一低阶梯状且出料路径呈“L”型，且水平输送带Ⅰ(3-1)、水平输送带Ⅱ(3-2)的动力由动力装置(5)经由外部传动机构(4-2)提供；所述撞击辊Ⅰ(3-3)、撞击辊Ⅱ(3-4)截面呈齿形且由弹性橡胶材料构成；所述撞击辊Ⅰ(3-3)、撞击辊Ⅱ(3-4)分别安装在水平输送带Ⅰ(3-1)、水平输送带Ⅱ(3-2)的出料口位置上，所述撞击辊Ⅰ(3-3)与所述撞击辊Ⅱ(3-4)呈八字形分布，且八字形的开口朝向收获机的前端设置；所述挖掘切根装置(1)中所包含的两组挖掘铲(1-1)整体呈流线型，且分别对称分布于两条形支撑架(1-4)前端，所述条形支撑架(1-4)前端留有让甘蓝通过的缝隙；工作时每组挖掘铲(1-1)没入泥土中且置于甘蓝根茎两侧，甘蓝根茎被喂入泥土中的所述挖掘铲(1-1)托起，并在顶部压紧输送带(2-2)以及双螺旋杆(2-1)的共同作用下，沿双螺旋杆(2-1)有序上升，经挖掘拔取后的甘蓝球体由前下部的双圆盘切割刀Ⅰ(1-2)初步切根后，其剩余根部同外包叶随杆条式螺旋升运装置(2)输送，在顶部压紧输送带(2-2)及双螺旋杆(2-1)反向旋转摩擦及碰撞的作用下，对甘蓝产生一个剥叶的作用，松散的外包叶初步被剥落，当甘蓝被输送至双螺旋杆(2-1)后上部时，位于此处的双圆盘切割刀Ⅱ(1-3)将甘蓝剩余根茎切除后随之送入水平输送带Ⅰ(3-1)、水平输送带Ⅱ(3-2)，在撞击辊Ⅰ(3-3)、撞击辊Ⅱ(3-4)的摩擦碰撞作用下使甘蓝剩余外包叶剥落。

2.根据权利要求1所述的一种自动化甘蓝收获机，其特征在于：动力由动力装置(5)输出，经由减速器(4-1)及外部传动机构(4-2)传至内部齿轮传动箱(4-3)及顶部压紧输送带(2-2)，所述顶部压紧输送带(2-2)两端的支撑轴(2-3)与悬挂架(7-3)相连，而内部齿轮传动箱(4-3)将动力分别传递至双螺旋杆(2-1)及双圆盘切割刀Ⅰ(1-2)、双圆盘切割刀Ⅱ(1-3)，其中双圆盘切割刀Ⅰ(1-2)、双圆盘切割刀Ⅱ(1-3)与条形支撑架(1-4)连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动化甘蓝收获机，其特征在于：所述顶部压紧输送带(2-2)材料为弹性橡胶；所述双螺旋杆(2-1)的转速设定为120r/min～300r/min。

4.根据权利要求1所述的一种自动化甘蓝收获机，其特征在于：所述收集打包装置(6)所包含的上下两个束紧封口机构(6-1、6-2)及割刀(6-3)固连于桶身(6-4)上部，所述割刀(6-3)置于上下两个束紧封口机构(6-1、6-2)之间，所述桶身(6-4)下部设有活动开口机构(6-5)。

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