CN111226566B - 一种用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置 - Google Patents
一种用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提出一种用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，包括L型支架、指状拨杂轮、杂余导向装置、梳草板、输送装置和换向齿轮箱，L型支架两侧安装有挡板，指状拨杂轮安装在L型机架的竖杆内侧，杂余导向装置安装在指状拨杂轮的下方，梳草板安装在L型机架的竖杆顶部并与指状拨杂轮相接触，输送装置通过带立式座轴承固定安装在L型机架上，输送装置包括杆式输送带、从动链轮、两对椭圆形抖动轮和主动链轮。本发明通过采用椭圆形抖动轮与杆式输送带相结合的方式进行清选菊芋块茎，能够有效降低菊芋收获中的含杂率和人工成本。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，尤其是一种用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置。
背景技术
菊芋又称洋姜、鬼子姜，菊科向日葵属多年生草本植物。菊芋对环境的适应性强，可以耐严寒、盐碱等，而且其具有巨大的经济价值，所以在国内的种植范围广。菊芋地下部分包括纤维状根和块茎，根系发达，单株产量大。其中菊芋块茎形状变化多样，大小不一，有的呈梨状或不规则椭圆形状，有的还会在表面上形成多个凸起；其纤维状根相互交错连接成一团，所占体积较大并且有一定的弹性。
在国内菊芋机械化收获中，多采用马铃薯挖掘机或菊芋收获机收获，都没有针对菊芋特性的清选装置，仅能获得菊芋块茎和一些较大的纤维状根的混合物，含杂率太高。比如中国专利CN107980326A公开了一种菊芋收获机，但是没有相应的清选装置，仅能完成筛土和把块茎从根上脱离的工作，然后通过人工分选的方式将菊芋块茎从混合物中清选出来，这就提高了菊芋收获的人工成本。一些机械化程度高的块茎，比如像马铃薯，多是较规则的圆形或椭圆形，有较小的滚动摩擦系数，可以通过倾斜的输送带将两种物料分离开；而且其外形规整，也可以使用杆条式升运器，将马铃薯块茎筛选出来。因为菊芋块茎的形状特点区别于其他类别的块茎，现有的一些块茎清选装置从原理上可能就不适用于菊芋块茎清选。再有一些块茎清选设备，体积往往过于庞大，不适合在联合收获机上使用。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，通过椭圆形抖动轮振动使输送的纤维状根与菊芋块茎分层，再通过杂余导向板和指状拨杂轮完成分离，能够实现有效降低菊芋收获中的含杂率和人工成本。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，包括L型支架、指状拨杂轮、杂余导向装置、梳草板、输送装置和换向齿轮箱，L型支架两侧安装有挡板，指状拨杂轮安装在L型机架的竖杆内侧，杂余导向装置安装在指状拨杂轮的下方，梳草板安装在L型机架的竖杆顶部并与指状拨杂轮相接触，梳草板设有均匀分布的梳草齿，所述梳草齿用于将缠绕在指状拨杂轮上的纤维状根梳下来；输送装置通过带立式座轴承固定安装在L 型机架上，输送装置包括杆式输送带、从动链轮、两对椭圆形抖动轮和主动链轮，两个主动链轮分别安装在L型机架的两横杆首端，且位于输送装置的出料端，两个主动链轮之间贯穿连接有主动链轮轴，两个从动链轮分别安装在L型机架的两横杆末端，且位于输送装置的进料端，主动链轮与从动链轮外套有杆式输送带；椭圆形抖动轮分别铰接在机架上，机架通过螺纹连接固定在L型机架的横杆上，机架位于主动链轮与从动链轮之间，椭圆形抖动轮与杆式输送带的内表面相接触；指状拨杂轮与杆式输送带之间的距离随着喂入量进行变化；换向齿轮箱固定安装在L型机架上，其动力输入轴连接主动链轮轴，动力输出轴通过链传动与指状拨杂轮连接。
进一步的，本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，所述指状拨杂轮包括拨杂辊和拨杂指，拨杂指的一端固定在拨杂辊上，且拨杂指在拨杂辊的轴线方向和圆周方向均匀分布；拨杂辊(21)的两端分别于第一连杆和第二连杆铰接，且第一连杆和第二连杆分别通过弹簧与L型机架连接，第一连杆的另一端通过链轮连接换向齿轮箱动力输出轴的链轮，两个链轮外套有一链条，链条用于将换向齿轮箱的动力引入指状拨杂轮，第二连杆的另一端固定在L型机架上。
进一步的，本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，拨杂指包括第一段拨杂指和第二段拨杂指，第一段拨杂指与拨杂辊切面的法向线重合，第二段拨杂指与拨杂辊面的法向线之间的夹角为15°。
进一步的，本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，拨杂指由金属杆制成，且表层包裹有橡胶。
进一步的，本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，杂余导向装置包括杂余导向板、导向板支架和扭转弹簧，导向板支架的两端部分别焊接在L型支架的两竖杆底端，若干个扭转弹簧与杂余导向板一起铰接在导向板支架上，所述杂余导向板的截面由两段圆弧和一条线段依次相切组成，两段圆弧的半径依次是1.5mm和400mm，线段与竖直方向呈15°。
进一步的，本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，所述杆式输送带的相邻杆之间距离为25mm。
进一步的，本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，所述椭圆形抖动轮的高度可调，且两对椭圆形抖动轮之间的相位差为180°。
进一步的，本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，所述指状拨杂轮的转动方向与主动链轮的转动方向相反，指状拨杂轮的转速及其最外圆的切线速度均大于主动链轮的转速。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置针对菊芋块茎形状多样但纤维状的根特点单一，采用椭圆形抖动轮通过振动使纤维状根与菊芋块茎分层，再通过杂余导向板和指状拨杂轮完成两者的分离，实现快速有效的自动分选。
2、本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置体积小，便于运输和安装，可广泛运用在联合收获机中。
3、本发明的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置能够有效降低菊芋收获中的含杂率和人工成本。
附图说明
图1为本发明菊芋块茎清选装置的前轴测图。
图2为本发明菊芋块茎清选装置拆去挡板后的后轴测图。
图3为本发明菊芋块茎清选装置的L型机架的轴测图。
图4为本发明菊芋块茎清选装置的输送装置的轴测图。
图5为本发明菊芋块茎清选装置的指状拨杂轮的轴测图。
图6为本发明菊芋块茎清选装置的杂余导向装置的轴测图。
附图标记含义：1、L型机架；2、指状拨杂轮；21、拨杂辊；22、拨杂指；3、杂余导向装置；31、杂余导向板；32、扭转弹簧；33、杂余导向支架；4、弹簧；5、输送装置；51、从动链轮；52、椭圆形抖动轮；53、支架；54、主动链轮轴；55、主动链轮； 56输送带；6、挡板；7、带立式座轴承；8、梳草板；9、链轮；10、连杆；11、链条； 12、换向齿轮箱。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
一种用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，如图1、2、3所示，包括L型支架 1、指状拨杂轮2、杂余导向装置3、梳草板8、输送装置5和换向齿轮箱12，L型支架 1两侧安装有挡板6。
指状拨杂轮2安装在L型机架1的竖杆内侧，如图5所示，所述指状拨杂轮2包括拨杂辊21和拨杂指22。拨杂指22的一端固定在拨杂辊21上，且拨杂指22在拨杂辊21的轴线方向和圆周方向均匀分布。拨杂指22包括第一段拨杂指和第二段拨杂指，第一段拨杂指与拨杂辊21切面的法向线重合，第二段拨杂指与拨杂辊21切面的法向线之间的夹角为15°。拨杂指22由金属杆制成，且表层包裹有橡胶。拨杂辊21的两端分别于第一连杆10和第二连杆铰接，且第一连杆10和第二连杆分别通过弹簧4与L型机架1连接，第一连杆10的另一端通过链轮9连接换向齿轮箱12动力输出轴的链轮9，两个链轮9外套有一链条11，链条11用于将换向齿轮箱12的动力引入指状拨杂轮2，第二连杆的另一端固定在L型机架1上。
杂余导向装置3安装在指状拨杂轮2的下方，如图6所示，杂余导向装置3包括杂余导向板31、导向板支架33和扭转弹簧32，导向板支架33的两端部分别焊接在L型支架1的两竖杆底端，若干个扭转弹簧32与杂余导向板31一起铰接在导向板支架33 上，所述杂余导向板31的截面由两段圆弧和一条线段依次相切组成，两段圆弧的半径依次是1.5mm和400mm，线段与竖直方向呈15°。
梳草板8安装在L型机架1的竖杆顶部并与指状拨杂轮2相接触。梳草板8设有均匀分布的梳草齿，所述梳草齿用于将缠绕在指状拨杂轮2上的纤维状根梳下来。
如图4所示，输送装置5通过带立式座轴承7固定安装在L型机架1上，输送装置 5包括杆式输送带、从动链轮51、两对椭圆形抖动轮52和主动链轮55，所述杆式输送带的相邻杆之间距离为25mm。两个主动链轮55分别安装在L型机架1的两横杆首端，且位于输送装置5的出料端，两个主动链轮55之间贯穿连接有主动链轮轴54，两个从动链轮51分别安装在L型机架1的两横杆末端，且位于输送装置5的进料端，主动链轮55与从动链轮51外套有杆式输送带。椭圆形抖动轮52分别铰接在机架53上，机架 53通过螺纹连接固定在L型机架1的横杆上，机架53位于主动链轮55与从动链轮51 之间，椭圆形抖动轮52与杆式输送带的内表面相接触，所述椭圆形抖动轮52的高度可调，且两对椭圆形抖动轮52之间的相位差为180°。指状拨杂轮2与杆式输送带之间的距离随着喂入量进行变化，所述指状拨杂轮2的转动方向与主动链轮55的转动方向相反，指状拨杂轮2的转速及其最外圆的切线速度均大于主动链轮的转速。
换向齿轮箱12固定安装在L型机架1上，其动力输入轴连接主动链轮轴54，动力输出轴通过链传动与指状拨杂轮2连接。
菊芋块茎清选装置的具体工作过程如下：
由纤维状根、块茎和短秸秆组成的混合物先是进入杆式输送带，在这个输送过程中，椭圆形抖动轮52抖动将短秸秆从杆式输送带上筛下，较大的纤维状根会裸露在菊芋块茎之上。再通过指状拨杂轮2将纤维状根从菊芋块茎上拨起，由于指状拨杂轮2的转速和切速度要大一些，离开菊芋块茎的纤维状根可以迅速被甩出。纤维状根沿着杂余导向装置3将纤维状根从中分离。梳草板8将未从指状拨杂轮2上甩出的纤维状根梳下去。
在工作的过程中，指状拨杂轮2的轴线和杂余导向板31与输杆式送带之间的距离，随混合物量的变化而变化。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，其特征在于，包括L型支架（1）、指状拨杂轮（2）、杂余导向装置（3）、梳草板（8）、输送装置（5）和换向齿轮箱（12），L型支架（1）两侧安装有挡板（6），指状拨杂轮（2）安装在L型支架（1）的竖杆内侧，杂余导向装置（3）安装在指状拨杂轮（2）的下方，梳草板（8）安装在L型支架（1）的竖杆顶部并与指状拨杂轮（2）相接触，梳草板（8）设有均匀分布的梳草齿，所述梳草齿用于将缠绕在指状拨杂轮（2）上的纤维状根梳下来；
输送装置（5）通过带立式座轴承（7）固定安装在L型支架（1）上，输送装置（5）包括杆式输送带、从动链轮（51）、两对椭圆形抖动轮（52）和主动链轮（55），两个主动链轮（55）分别安装在L型支架（1）的两横杆首端，且位于输送装置（5）的出料端，两个主动链轮（55）之间贯穿连接有主动链轮轴（54），两个从动链轮（51）分别安装在L型支架（1）的两横杆末端，且位于输送装置（5）的进料端，主动链轮（55）与从动链轮（51）外套有杆式输送带；椭圆形抖动轮（52）分别铰接在机架（53）上，机架（53）通过螺纹连接固定在L型支架（1）的横杆上，机架（53）位于主动链轮（55）与从动链轮（51）之间，椭圆形抖动轮（52）与杆式输送带的内表面相接触；指状拨杂轮（2）与杆式输送带之间的距离随着喂入量进行变化；
指状拨杂轮（2）包括拨杂辊（21）和拨杂指（22），拨杂指（22）的一端固定在拨杂辊（21）上，且拨杂指（22）在拨杂辊（21）的轴线方向和圆周方向均匀分布；拨杂辊（21）的两端分别与第一连杆（10）的一端和第二连杆的一端铰接，且第一连杆（10）和第二连杆分别通过弹簧（4）与L型支架（1）连接，第一连杆（10）的另一端通过链轮（9）连接换向齿轮箱（12）动力输出轴的链轮（9），两个链轮（9）外套有一链条（11），链条（11）用于将换向齿轮箱（12）的动力引入指状拨杂轮（2），第二连杆的另一端固定在L型支架（1）上；拨杂指（22）包括第一段拨杂指和第二段拨杂指，第一段拨杂指与拨杂辊（21）切面的法向线重合，第二段拨杂指与拨杂辊（21）切面的法向线之间的夹角为15°；
杂余导向装置（3）包括杂余导向板（31）、导向板支架（33）和扭转弹簧（32），导向板支架（33）的两端部分别焊接在L型支架（1）的两竖杆底端，若干个扭转弹簧（32）与杂余导向板（31）一起铰接在导向板支架（33）上，所述杂余导向板（31）的截面由两段圆弧和一条线段依次相切组成，两段圆弧的半径依次是1.5mm和400mm，线段与竖直方向呈15°；
换向齿轮箱（12）固定安装在L型支架（1）上，其动力输入轴连接主动链轮轴（54），动力输出轴通过链传动与指状拨杂轮（2）连接。
2.根据权利要求1所述的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，其特征在于，拨杂指（22）由金属杆制成，且表层包裹有橡胶。
3.根据权利要求1所述的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，其特征在于，所述杆式输送带的相邻杆之间距离为25mm。
4.根据权利要求1所述的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，其特征在于，所述椭圆形抖动轮（52）的高度可调，且两对椭圆形抖动轮（52）之间的相位差为180°。
5.根据权利要求1所述的用于菊芋联合收获机的菊芋块茎清选装置，其特征在于，所述指状拨杂轮（2）的转动方向与主动链轮（55）的转动方向相反，指状拨杂轮（2）的转速及其最外圆的切线速度均大于主动链轮的转速。
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