CN111264163B - 块根类农作物打叶切顶机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械，特别是一种块根类农作物打叶切顶机。包括机架、牵引架、打叶装置和仿形切顶装置，牵引架、打叶装置和仿形切顶装置均设置在机架上，其中，仿形切顶装置设置在机架的尾部；所述仿形切顶装置包括切顶刀位置调节机构、切顶机构和扭簧调压复位机构，切顶刀位置调节机构与机架连接，切顶机构与切顶刀位置调节机构的底部固定连接，扭簧调压复位机构与切顶刀位置调节机构连接。其实现了块根类农作物的去叶切顶，在切顶过程中可以根据块根类农作物的形状和高度自动调节切顶高度和切顶压力，大大提高了块根类农作物切顶的质量和产量。

Description

块根类农作物打叶切顶机

技术领域

本发明涉及农业机械，特别是一种块根类农作物打叶切顶机。

背景技术

中国是世界上第八大甜菜种植国家，种植区集中在北纬40°以北的东北、西北和华北十余个省份，甜菜是我国的第二大制糖原料，提高我国在甜菜收获方面的机械化水平，能更好地解决我国在甜菜生产方面存在的机械化程度低的问题。

目前，我国在甜菜去叶切顶机械方面的研制还处于发展阶段，目前的机型主要用于以牵引式和悬挂式的中小型分段作业机械为主。现有的甜菜切顶机械，其切顶高度在工作过程中不变，不能区别对待大小不同的甜菜，甜菜块根的含糖量的分布不均匀，甜菜青顶中的含氮量较高，有碍于制糖工艺，收获时若切割量过大就会降低甜菜的产量。

综上所述，为了更好的提高甜菜收获的质量和产量，就必须在去叶切顶过程中实现自动调节切顶高度。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种块根类农作物打叶切顶机，其实现了块根类农作物的去叶切顶，在切顶过程中可以根据块根类农作物的形状和高度自动调节切顶高度和切顶压力，大大提高了块根类农作物切顶的质量和产量。

本发明的技术方案是：一种块根类农作物打叶切顶机，包括机架、牵引架、打叶装置和仿形切顶装置，牵引架、打叶装置和仿形切顶装置均设置在机架上，其中，仿形切顶装置设置在机架的尾部；

所述仿形切顶装置包括切顶刀位置调节机构、切顶机构和扭簧调压复位机构，切顶刀位置调节机构与机架连接，切顶机构与切顶刀位置调节机构的底部固定连接，扭簧调压复位机构与切顶刀位置调节机构连接；

所述切顶刀位置调节结构包括固定柱、第二摆杆、第一摆杆和移动柱，固定柱和移动柱之间呈平行竖向设置，固定柱和移动柱之间通过相互平行的第二摆杆和第一摆杆连接，第一摆杆位于第二摆杆的上方，第二摆杆、第一摆杆的两端分别与固定柱和移动柱铰接，固定柱、移动柱、第一摆杆和第二摆杆始终组成平行四边形，移动柱的底部固定有切顶机构，移动柱与第二摆杆的连接处设有压杆，压杆与移动柱固定连接；

所述切顶机构包括梳状齿板和切顶刀，梳状齿板包括数个平行间隔设置的弧形仿板，弧形仿板的底部为弧形曲线，梳状齿板的外侧设有切顶刀固定板，切顶刀与切顶刀固定板的底部固定连接，切顶刀位于梳状齿板的后方，切顶刀的切削刃朝向梳状齿板，且与梳状齿板之间存在间隙，弧形仿板和切顶刀固定板的顶部与移动柱固定连接；

所述扭簧调压复位机构包括扭簧、螺杆、扭簧连接板和活动套，扭簧套在扭簧套筒上，扭簧的一端与扭簧连接板连接，扭簧的另一端与螺杆连接，螺杆的外表面套有活动套，活动套的两端分别设有螺母，活动套设置在固定于移动柱的压杆的上方，活动套与下方的压杆接触，扭簧连接板与固定柱连接，扭簧连接板上设有弧形槽，弧形槽内设有滑杆，滑杆在弧形槽内滑动，滑杆的两端固定有螺母，螺母与扭簧的端部固定连接。

所述固定柱上固定有支撑梁，对应的在机架后部设有导向柱，支撑梁沿导向柱上下运动，扭簧连接板固定在滑动套上，滑动套与支撑梁固定连接，滑动套套在导向柱上。

所述打叶装置包括第一打叶辊和第二打叶辊，牵引架设置在机架的前端，第一打叶辊和第二打叶辊依次设置在机架的中部，第一打叶辊位于第二打叶辊的前方，仿形切顶装置设置在机架的后端。

所述第一打叶辊包括第一转动轴和第一转动辊，第一转动轴的两端均与机架铰接，第一转动轴上沿其轴向间隔固定有数个第一转动辊，第一转动辊的环形外表面上设有T型打叶刀和皮带Ⅰ,T型打叶刀和皮带Ⅰ沿第一转动辊的环形外表面间隔交错排布，皮带Ⅰ的一端与第一转动辊的外表面铰接，另一端为自由端，该端呈波纹状。

所述T型打叶刀包括转轴、连接杆和打叶刀，连接杆的一端固定有转轴，转轴与第一转动辊的外表面铰接，连接杆的另一端固定有打叶刀，打叶刀与连接杆之间呈T型连接。

所述第二打叶辊包括第二转动轴和第二转动辊，第二转动轴的两端均与机架铰接，第二转动轴上沿其轴向间隔固定有数个第二转动辊，第二转动辊的环形外表面上设有数根皮带Ⅱ，第二转动轴的一端与第二转动辊的外表面铰接，另一端为自由端，该端呈波纹状，第二转动轴与第一转动轴的转动方向相反。

本发明的有益效果是：

(1)通过第一打叶辊和第二打叶辊，既提高了缨叶的打叶和清理效率，同时通过设置皮带减少了打叶过程中的功率损耗；

(2)仿形切顶装置在切顶过程中，可以根据天草的形状和高度自动完成切顶刀高度的调节和切顶刀对农作物顶部压力的调节，大大提高了农作物的收获质量和产量；

(3)仿形切顶装置的高度可与条，拓宽了切顶刀高度调节的范围。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的主视图；

图3是仿形切顶装置的第一立体结构示意图；

图4是仿形切顶装置的第二立体结构示意图；

图5是扭簧调压复位机构的结构示意图；

图6是扭簧的局部结构示意图；

图7是打叶装置的结构示意图；

图8是T型打叶刀的结构示意图。

图中：1机架；2牵引架；3第一打叶辊；301第一转动轴；302第一转动辊；303T型打叶刀；3031转轴；3032连接杆；3033打叶刀；304皮带Ⅰ；4第二打叶辊；401第二转动轴； 402第一转动辊；403皮带Ⅱ；5仿形切顶装置；501支撑梁；502导向柱；503扭簧调压复位机构；504固定柱；505第二摆杆；506第一摆杆；507移动柱；508切顶刀固定板；509切顶刀；510仿形弧板；511固定板；512扭簧连接板；513扭簧套筒；514扭簧；516螺杆；517 螺母；518活动套；519滑动套；520弧形槽；521螺母。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图1和图2所示，本发明所述的块根类农作物打叶切顶机包括机架1、牵引架2、打叶装置和仿形切顶装置5，为了实现将缨叶尽可能的清除，打叶装置包括第一打叶辊3和第二打叶辊4。牵引架2、打叶装置和仿形切顶装置5均设置在机架1上，牵引架2设置在机架1的前端，第一打叶辊3和第二打叶辊4依次设置在机架1的中部，第一打叶辊3位于第二打叶辊4的前方，仿形切顶装置5设置在机架1的后端。

如图7和图8所示，第一打叶辊3包括第一转动轴301和第一转动辊302，第一转动轴301的两端均与机架1铰接，第一转动轴301上沿其轴向间隔固定有数个第一转动辊302，第一转动辊302的环形外表面上设有T型打叶刀303和皮带Ⅰ304,T型打叶刀303和皮带Ⅰ304 沿第一转动辊的环形外表面间隔交错排布。T型打叶刀303包括转轴3031、连接杆3032和打叶刀3033，连接杆3032的一端固定有转轴3031，转轴3031与第一转动辊302的外表面铰接，从而实现了T型打叶刀303与第一转动辊302的连接；连接杆3032的另一端固定有打叶刀3033，打叶刀3033 与连接杆3032之间呈T型连接。T型打叶刀用于对块根类农作物的缨叶进行切除，其冲击力强，打叶效果好。皮带Ⅰ304的一端与第一转动辊302的外表面铰接，另一端为自由端，该端呈波纹状，以便于增大皮带Ⅰ304与缨叶之间的摩擦力。打叶过程中，T 型打叶刀对缨叶进行主要清除，皮带Ⅰ304起到了辅助作用，同时通过T型打叶刀和皮带Ⅰ 304的配合使用，还可以大大减少打叶过程中的功率损耗。

第二打叶辊4包括第二转动轴401和第二转动辊402，第二转动轴401的两端均与机架1 铰接，第二转动轴401上沿其轴向间隔固定有数个第二转动辊402，第二转动辊402的环形外表面上设有数根皮带Ⅱ403。第二转动轴401的一端与第二转动辊402的外表面铰接，另一端为自由端，该端呈波纹状，以便于增大皮带Ⅱ403与缨叶之间的摩擦力。第二转动轴401与第一转动轴301的转动方向相反，因此第二转动辊上的皮带Ⅱ403与第一转动辊上的皮带Ⅰ304和T型打叶刀的转动方向相反，反向转动的皮带可以从前后两个方向将缨叶完全打净，从而将缨叶清理干净。

如图3至图6所示，仿形切顶装置5包括切顶刀位置调节机构、切顶机构和扭簧调压复位机构503，切顶刀位置调节机构与机架连接，从而实现了仿形切顶装置5与机架的连接，切顶机构与切顶刀位置调节机构的底部固定连接，扭簧调压复位机构503与切顶刀位置调节机构连接。如图2和图3所示，切顶刀位置调节结构包括固定柱504、第二摆杆505、第一摆杆506和移动柱507，其中固定柱504和移动柱507之间呈平行竖向设置，固定柱504和移动柱507之间通过相互平行的第二摆杆505和第一摆杆506连接，第一摆杆506位于第二摆杆505的上方，第二摆杆505、第一摆杆506的两端分别与固定柱504和移动柱507铰接，固定柱504、移动柱507、第一摆杆506和第二摆杆505始终组成一个平行四边形。移动柱 507的底部固定有切顶机构，移动柱507与第二摆杆505的连接处设有压杆，压杆固定在移动柱507上，扭簧调压复位机构503与压杆接触，通过扭簧调压复位机构503对压杆施加向下的压力，在压力的作用下，第一摆杆506和第二摆杆505绕固定柱504转动的同时，带动移动柱507上下运动，实现了切顶机构的自动调节，保证了高速作业下切顶机构的仿形精度。

固定柱504上固定有支撑梁501，对应的在机架后部设有导向柱502，支撑梁501可以沿导向柱502上下运动，从而实现了切顶刀的高度调节，根据不同的田间情况和切顶需要调节机架的高度而改变切顶刀的离地高度，拓宽切顶刀高度调节的范围。

如图3和图4所示，切顶机构包括梳状齿板和切顶刀509，梳状齿板包括数个平行间隔设置的弧形仿板510，弧形仿板底部的弧形曲线拟合了甜菜地面以上的外形轮廓曲线，缓和了切顶机高速前进时的冲击，有效减少了梳状齿板的跳动。通过设置梳状齿板，提高了对甜菜顶部的通过性，有效避免了现有平面仿形器在打叶不净的情况下，仿形效果差的问题。梳状齿板的外侧设有切顶刀固定板508，切顶刀509与切顶刀固定板508的底部固定连接，切顶刀509位于梳状齿板的后方，切顶刀509的切削刃朝向梳状齿板，且与梳状齿板之间存在一定的间隙。弧形仿板510和切顶刀固定板508的顶部与固定板511固定连接，固定板511 与移动柱507的底部固定连接，从而实现了切顶机构与切顶刀位置调节机构的连接。

如图5和图6所示，扭簧调压复位机构503包括扭簧514、螺杆516、扭簧连接板512和活动套518，其中扭簧514套在扭簧套筒513上，扭簧514的一端与扭簧连接板512连接，扭簧514的另一端与螺杆516连接，螺杆516的外表面套有活动套518，活动套518的两端分别设有螺母521，螺母521可以将活动套518固定在螺杆516上。活动套518设置在固定于移动柱507的压杆的上方，活动套518与下方的压杆接触，在扭簧514内的弹力作用下，对压杆施加向下的压力，此时螺母521还起到了限位的作用，使活动套518始终与压杆接触。活动套518可以沿螺杆516的轴向移动，活动套518在螺杆516上的位置不同，其对压杆施加的压力也是不同的，活动套518越靠近扭簧514的一端，活动套518对压杆施加的向下的压力越大。

扭簧连接板512固定在滑动套519上，滑动套519与支撑梁501固定连接，滑动套519套在导向柱502上，滑动套519沿导向柱502上下运动的同时，带动整个仿形切顶装置上下运动，实现了仿形切顶装置的高度调节。扭簧514的一端与扭簧连接板512连接，扭簧连接板512上设有弧形槽520，弧形槽520内设有滑杆，滑杆可以在弧形槽520内滑动，滑杆的两端固定有螺母521，螺母521与扭簧514的端部固定连接，由于滑杆可以在滑槽内滑动，因此与螺母521连接的扭簧514的一端的位置可以发生变化，实现了扭簧内弹力的自动调节。

该切顶机在工作过程中，由于弧形仿板510底部的弧形曲线始终与甜菜的头部紧密接触，随着甜菜形状、高度的变化，弧形仿板的高度会产生变化。当弧形仿板高度上升时，通过固定板511带动移动柱507向上运动，移动柱507上升过程中，固定在移动柱507上的压杆会对活动套518产生向上的推力，使螺杆516摆动，螺杆516摆动过程中带动扭簧514绕扭簧套筒513转动，由于扭簧514的一端与螺母512固定连接，而螺母与521可以沿弧形槽520滑动，因此扭簧514端部位置可以随时自动调节，实现了扭簧514内的弹力随时可调。弧形仿板高度下降时，扭簧调压复位机构的工作原理也如上所述，因此不再赘述。

本发明的工作过程如下所述：该切顶机工作时，首先，在牵引架2的牵引作业下，整个切顶机向前运动，运动过程中，第一打叶辊3和第二打叶辊4首先进行打叶动作，T型打叶刀303对缨叶进行切除，同时通过与皮带Ⅰ304和皮带Ⅱ403的配合，通过两打叶辊的反向转动，可以从前后两个方向将缨叶完全打净。之后通过机架1尾部的仿形切顶装置进行切顶动作。切顶过程中，随着甜菜形状和高度的不断变化，扭簧514内的弹力能够自动调节，通过扭簧调压复位机构503实现了对甜菜压力的自动调节。通过切顶刀位置调节机构，当甜菜较大时，切顶刀509的位置自动上升；当甜菜较小时，实现了切顶刀509的位置自动下降。通过扭簧调压复位机构503，通过扭簧内弹力的自动调节，实现了切顶刀509对甜菜顶部的压力自动调节，保证切顶刀对甜菜顶部的压力始终保持一致，保证了高速作业下的仿形精度，避免少切、多切与漏切的情况，提高了甜菜的切顶效率。

本实施例以甜菜切顶为例介绍了该切顶机的工作过程与工作原理，该切顶机也可以用于其它块根类农作物的切顶作业，其作业过程和作业原理如上所述，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的块根类农作物打叶切顶机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种块根类农作物打叶切顶机，包括机架(1)、牵引架(2)、打叶装置和仿形切顶装置(5)，牵引架(2)、打叶装置和仿形切顶装置(5)均设置在机架(1)上，其特征在于：仿形切顶装置(5)设置在机架(1)的尾部；

所述仿形切顶装置(5)包括切顶刀位置调节机构、切顶机构和扭簧调压复位机构(503)，切顶刀位置调节机构与机架(1)连接，切顶机构与切顶刀位置调节机构的底部固定连接，扭簧调压复位机构(503)与切顶刀位置调节机构连接；

所述切顶刀位置调节结构包括固定柱(504)、第二摆杆(505)、第一摆杆(506)和移动柱(507)，固定柱(504)和移动柱(507)之间呈平行竖向设置，固定柱(504)和移动柱(507)之间通过相互平行的第二摆杆(505)和第一摆杆(506)连接，第一摆杆(506)位于第二摆杆(505)的上方，第二摆杆(505)、第一摆杆(506)的两端分别与固定柱(504)和移动柱(507)铰接，固定柱(504)、移动柱(507)、第一摆杆(506)和第二摆杆(505)始终组成平行四边形，移动柱(507)的底部固定有切顶机构，移动柱(507)与第二摆杆(505)的连接处设有压杆，压杆与移动柱(507)固定连接；

所述切顶机构包括梳状齿板和切顶刀(509)，梳状齿板包括数个平行间隔设置的弧形仿板(510)，弧形仿板的底部为弧形曲线，梳状齿板的外侧设有切顶刀固定板(508)，切顶刀(509)与切顶刀固定板(508)的底部固定连接，切顶刀(509)位于梳状齿板的后方，切顶刀(509)的切削刃朝向梳状齿板，且与梳状齿板之间存在间隙，弧形仿板(510)和切顶刀固定板(508)的顶部与移动柱(507)固定连接；

所述扭簧调压复位机构(503)包括扭簧(514)、螺杆(516)、扭簧连接板(512)和活动套(518)，扭簧(514)套在扭簧套筒(513)上，扭簧(514)的一端与扭簧连接板(512)连接，扭簧(514)的另一端与螺杆(516)连接，螺杆(516)的外表面套有活动套(518)，活动套(518)的两端分别设有螺母，活动套(518)设置在固定于移动柱(507)的压杆的上方，活动套(518)与下方的压杆接触，扭簧连接板(512)与固定柱(504)连接，扭簧连接板(512)上设有弧形槽(520)，弧形槽(520)内设有滑杆，滑杆在弧形槽(520)内滑动，滑杆的两端固定有螺母(521)，螺母(521)与扭簧(514)的端部固定连接。

2.根据权利要求1所述的块根类农作物打叶切顶机，其特征在于：所述固定柱(504)上固定有支撑梁(501)，对应的在机架后部设有导向柱(502)，支撑梁(501)沿导向柱(502)上下运动，扭簧连接板(512)固定在滑动套(519)上，滑动套(519)与支撑梁(501)固定连接，滑动套(519)套在导向柱(502)上。

3.根据权利要求1所述的块根类农作物打叶切顶机，其特征在于：所述打叶装置包括第一打叶辊(3)和第二打叶辊(4)，牵引架(2)设置在机架(1)的前端，第一打叶辊(3) 和第二打叶辊(4)依次设置在机架(1)的中部，第一打叶辊(3)位于第二打叶辊(4)的前方，仿形切顶装置(5)设置在机架(1)的后端。

4.根据权利要求3所述的块根类农作物打叶切顶机，其特征在于：所述第一打叶辊(3)包括第一转动轴(301)和第一转动辊(302)，第一转动轴(301)的两端均与机架(1)铰接，第一转动轴(301)上沿其轴向间隔固定有数个第一转动辊(302)，第一转动辊(302)的环形外表面上设有T型打叶刀(303)和皮带Ⅰ(304),T型打叶刀(303)和皮带Ⅰ(304)沿第一转动辊的环形外表面间隔交错排布，皮带Ⅰ(304)的一端与第一转动辊(302)的外表面铰接，另一端为自由端，该端呈波纹状。

5.根据权利要求4所述的块根类农作物打叶切顶机，其特征在于：所述第二打叶辊(4)包括第二转动轴(401)和第二转动辊(402)，第二转动轴(401)的两端均与机架(1)铰接，第二转动轴(401)上沿其轴向间隔固定有数个第二转动辊(402)，第二转动辊(402)的环形外表面上设有数根皮带Ⅱ(403)，第二转动轴(401)的一端与第二转动辊(402)的外表面铰接，另一端为自由端，该端呈波纹状，第二转动轴(401)与第一转动轴(301)的转动方向相反。

6.根据权利要求4所述的块根类农作物打叶切顶机，其特征在于：所述T型打叶刀(303)包括转轴(3031)、连接杆(3032)和打叶刀(3033)，连接杆(3032)的一端固定有转轴(3031)，转轴(3031)与第一转动辊(302)的外表面铰接，连接杆(3032)的另一端固定有打叶刀(3033)，打叶刀(3033 )与连接杆(3032)之间呈T型连接。

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