CN112586169B - 一种便捷松土大葱收获装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种便捷松土大葱收获装置及方法，涉及农作物收获设备领域，包括自走底盘和挖掘机构，挖掘机构包括挖掘铲和转动连接在挖掘铲两侧的一对自转绞龙，沿自走底盘的前进方向上，绞龙的工作端沿其轴向延伸至挖掘铲外，挖掘机构通过连杆机构连接自走底盘，连杆机构带动挖掘机构动作以改变挖掘铲与自走底盘夹角和改变挖掘机构与自走底盘间距，采用自走底盘配合松土收获机构的方式，自走底盘两侧的履带行走轮能够稳定带动收获机构的移动，收获机构通过角度、长度可变的连杆结构进行深度和入土角度的调整，先松土后挖掘，保证无损收获。

Description

一种便捷松土大葱收获装置及方法

技术领域

本公开涉及农作物收获设备领域，特别涉及一种便捷松土大葱收获装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

近几年随着国外先进技术的引进和我国科研的大力投入，目前我国市面上出现了很多类型的大葱收获机,大葱生产的规范化及机械化水平已成为影响其产业发展的关键，且制约了大葱种植经济效益的提升，为大葱的收获机械化发展起到了推波助澜的作用。

对于现有的部分大葱收获机，部分方案为：机架的下方设有可将大葱拔起、向后传送，并在传送过程中使大葱由纵向转为横向拔葱装置，虽降低了劳动强度，但也相对增加了收获容易断葱的现象；另外还有：机架上连接有调节机构，调节机构上连接有用于松土、疏土的刀具，调节机构可带动刀具深入大葱根部以下的土壤并带动刀具振动，但效率相对较低，稳定性不高。

发明人发现，目前的侧牵引式联合收获机主要适用于欧美大型农场，小型自走式联合收获机主要适用于日韩家庭农场，性能优；但是联合收获机整体造价较高，设备复杂，适合大批量的大葱种植区域，但是其收获过程中，直接挖掘的方式导致大葱的受损率较高，难以进行长期储存和长距离运输，与大葱的垄作种植模式和品种不适应，无法满足无损收获要求，难以保证大葱的无损收获效率。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种便捷松土大葱收获装置及方法，采用自走底盘配合松土收获机构的方式，自走底盘两侧的履带行走轮能够稳定带动收获机构的移动，收获机构通过角度、长度可变的连杆结构进行深度和入土角度的调整，先松土后挖掘，保证无损收获。

本公开的第一目的是提供一种便捷松土大葱收获装置，采用以下技术方案：

包括自走底盘和挖掘机构，挖掘机构包括挖掘铲和转动连接在挖掘铲两侧的一对自转绞龙，沿自走底盘的前进方向上，绞龙的工作端沿其轴向延伸至挖掘铲外，挖掘机构通过连杆机构连接自走底盘，连杆机构带动挖掘机构动作以改变挖掘铲与自走底盘夹角和改变挖掘机构与自走底盘间距。

进一步地，所述连杆机构包括伸缩套筒、连杆、肋板和伸缩杆，套筒一端连接挖掘机构，另一端与连杆一端同轴套设并滑动连接，形成滑动伸缩结构，连杆另一端与伸缩杆铰接，并通过伸缩杆铰接在自走底盘上，肋板连接自走底盘，并与连杆中部铰接。

进一步地，所述挖掘机构一侧通过一个连杆机构连接自走底盘，另一侧通过另一个连杆结构连接自走底盘。

进一步地，所述绞龙一端为螺旋工作端，另一端连接有绞龙驱动机构，绞龙驱动机构安装在挖掘机构上，以带动绞龙绕轴线自转。

进一步地，沿螺旋工作端到绞龙驱动机构的方向上，螺旋工作端的外径逐渐增大，两个绞龙的旋向相反。

进一步地，所述自走底盘包括车架、履带机构和驱动机构，车架的两侧均安装有履带机构，驱动机构安装在车架上，并连接履带机构和挖掘机构。

进一步地，所述履带机构为三角履带轮，分布在车架的两侧支撑车架，挖掘机构位于两个三角履带轮之间。

本公开的第二目的是提供一种收获方法，利用如上所述的便捷松土大葱收获装置，包括以下步骤：

自走底盘跨作物垄移动，挖掘机构位于自走底盘下方并与作物垄对应；

调整挖掘机构整体与地面的间距，并调整挖掘铲与地面夹角；

自走底盘带动挖掘机构移动过程中，在挖掘铲入土时，绞龙先行触土、破土；

松动作物两侧的覆土并通过挖掘铲实现前进挖掘收获。

进一步地，通过调整自走底盘的走向改变作业方向，挖掘机构的作业方向与自走底盘的走向一致。

进一步地，通过调节挖掘机构改变挖掘铲的入土深度和角度。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)采用自走底盘配合松土收获机构的方式，自走底盘两侧的履带行走轮能够稳定带动收获机构的移动，收获机构通过角度、长度可变的连杆结构进行深度和入土角度的调整，先松土后挖掘，保证无损收获；

(2)通过上端的液压油缸受到液压动力推动后，带动连杆及下方挖掘铲摆动，同时可移动套筒保证了双绞龙组合挖掘装置在沿套筒方向的可伸缩性，通过螺栓固定，油缸与可伸缩套筒配合实现对挖掘铲入土的深度和角度的调节；

(3)挖掘机构的双绞龙先触土进行破土、松土可减小阻力，随后挖掘铲的配合使用将大葱从根部挖出，保证了产品的完整性，大幅度地提升了装置的工作效率。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1、2中收获装置的整体结构示意图；

图2为本公开实施例1、2中挖掘机构的结构示意图；

图3为本公开实施例1、2中连杆机构的结构示意图；

图4是本公开实施例1、2中挖掘铲与绞龙连接的结构示意图；

图5是本公开实施例1、2中自走底盘的整体结构示意图；

图6是本公开实施例1、2中驱动机构的结构示意图；

图7是本公开实施例1、2中三角履带轮的结构示意图；

图8是本公开实施例1、2中绞龙的结构示意图；

图9是本公开实施例1、2中伸缩杆的结构示意图；

图10是本公开实施例1、2中滑动伸缩结构的示意图；

图11是本公开实施例1、2中挖掘铲的结构示意图。

图中，1-双绞龙组合挖掘装置，2-三角履带运动装置，3-车架，4-便捷行进控制装置，5-可伸缩套筒，6-连杆，7-肋板，8-调节螺栓，9-销轴，10-通孔，11-液压油缸，12-吊耳，13-绞龙，14-支撑板，15-联轴器，16-液压马达，17-二阶铲，18-把手，19-控制台，20-液压油箱，21-蓄电池，22-刹车盘，23-轴承座，24-液压泵，25-主动轴，26-链条，27-变速箱，28-柴油发动机，29-带轮，30-皮带，31-带轮，32-皮带，33-带轮，34-变速杆，35-负重轮，36-支撑架，37-三角履带，38-齿轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

正如背景技术中所介绍的，现有技术大葱收获过程中，直接挖掘的方式导致大葱的受损率较高，难以进行长期储存和长距离运输，与大葱的垄作种植模式和品种不适应，无法满足无损收获要求；针对上述问题，本公开提出了一种便捷松土大葱收获装置及方法。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图11所示，提出了一种便捷松土大葱收获装置。

主要包括自走底盘和挖掘机构，自走底盘作为主体机架和驱动设备，能够承载挖掘机构并带动整体的收获装置移动，在本实施例中，为了适应大葱的垄作种植模式，自走底盘跨在作物垄上方移动；挖掘机构作为主要作业元件，能够对自走底盘下方的作物进行松土和挖掘，实现对作物的无损收获；

为了方便挖掘机构工作状态的调整，自走底盘和挖掘机构之间通过连杆机构连接，连杆机构带动挖掘机构动作以改变挖掘铲与自走底盘夹角和改变挖掘机构与自走底盘间距，从而是实现入土角度和深度的调整。

对于挖掘机构，作为主要的作业执行元件，包括挖掘铲和转动连接在挖掘铲两侧的一对自转绞龙13，沿自走底盘的前进方向上，绞龙的工作端沿其轴向延伸至挖掘铲外，挖掘机构通过连杆机构连接自走底盘；

其中绞龙作为松土元件，挖掘铲作为挖掘元件，先通过双绞龙结构对作物垄两侧进行松土后，利用挖掘铲进行作物的挖掘收获，挖掘铲可以选用二阶铲。

进一步地，连杆机构包括伸缩套筒、连杆6、肋板7和伸缩杆，套筒一端连接挖掘机构，另一端与连杆一端同轴套设并滑动连接，形成滑动伸缩结构，连杆另一端通过通孔10与伸缩杆铰接，并通过伸缩杆铰接在自走底盘预设的吊耳12上，肋板连接自走底盘，并与连杆中部通过销轴9铰接，形成杠杆结构；伸缩杆可以选用液压油缸11；

具体的，在本实施例中，连杆机构结合挖掘机构组成如图中所示的双绞龙组合挖掘装置1，其整体包括一对可伸缩套筒5、一对液压油缸和挖掘机构；

绞龙一端为螺旋工作端，另一端连接有绞龙驱动机构，绞龙驱动机构安装在挖掘机构上，以带动绞龙绕轴线自转，在本实施例中，绞龙驱动机构选用液压马达。

挖掘机构由二阶铲17、双绞龙、支撑板14和液压马达16组成；

底板与二阶铲直线焊接，双绞龙由液压马达控制，绞龙通过联轴器15对接液压马达，位于支撑板上方，且前端较二阶铲突出一段。

挖掘机构通过可伸缩套筒和液压油缸与底盘车架连接，其中可伸缩套筒可绕轴旋转；套筒的伸缩可人为控制，套筒与连杆之间经过卡槽，使用调节螺栓8连接，可以进行无极调距，液压油缸伸缩使连杆绕轴旋转，调节挖掘铲入土深度和角度。

需要指出的是，为了提高绞龙工作的效率，方便绞龙的松土，沿螺旋工作端到绞龙驱动机构的方向上，螺旋工作端的外径逐渐增大，两个绞龙的旋向相反；

绞龙形成尖端能够减小初始入土时的难度，提高入土效率，随着移动逐渐扩大直径，提高松土范围；

通过旋向相反，能够使得松土后产生的土体向外部翻出，远离作物，提高松土效果，从而减少直接拔取作物导致的损伤问题；

两个绞龙之间留有间隙，在工作时，作物从该间隙内通过，下方有挖掘铲进行切断和挖掘操作，实现对作物的无损刨出。

对于自走底盘，自走底盘包括车架3、履带机构和驱动机构，车架的两侧均安装有履带机构，驱动机构安装在车架上，并连接履带机构和挖掘机构；

履带机构为三角履带轮，分布在车架的两侧支撑车架，挖掘机构位于两个三角履带轮之间。

具体的，在本实施例中，底盘车架上安装有发动机、变速箱、控制箱、液压油箱、液压泵、蓄电池以及其他部件；

并且，底盘车架做出适应上述元件安装的结构布置；

为了方便进行转弯，车架后部设计有转向把手18。

三角履带运动装置2位于该机两侧，包括接入驱动机构的齿轮38，齿轮和两个负重轮分别安装在三角形支撑架36的三个角上，齿轮通过三角履带37与两个负重轮35传动，共同构成三角履带运动装置；

由柴油发动机供能，通过带传动将机械能传递给变速箱，经变速箱调速，通过链传动带动履带主轴旋转。其中变速箱通过控制杆，调整挡位，实现收获机的变速行进、倒退；

便捷行进控制装置4包括启停按钮、液压油缸伸缩按钮和刹车按钮。刹车时，在控制台按下刹车按钮，通过液压驱动的刹车盘22使三角履带运动装置减速或制动停止。

当需要转向时，可通过按钮调节的液压油缸的收缩，使挖掘机构抬升；转弯操作时挖掘机构抬升脱离地面。

在收获装置进行工作时，其上端的液压油缸受到液压动力推动后，带动连杆及下方挖掘铲摆动，同时可移动套筒保证了双绞龙组合挖掘装置在沿套筒方向的可伸缩性，通过螺栓固定，油缸与可伸缩套筒配合实现对挖掘铲入土的深度和角度的调节。

进一步的，挖掘铲的双绞龙先触土进行破土、松土可减小阻力，随后挖掘铲的配合使用将大葱从根部挖出，保证了产品的完整性，大幅度地提升了装置的工作效率。

采用三角履带运动装置实现整机的运动，大幅减少了田间路况对农机的限制，适应性更强；运用了液压动力，液压泵带动液压油缸，与可活动连杆联合调节挖掘装置的入土深度和入土角度，最大程度地提升挖掘效率；引入控制箱和变速杆，简化了传统大葱收获机扶手部分，改为与机架的一体设计，使得单人操作即可完成大葱的收获工作。

实施例2

本公开的另一典型实施方式中，如图1-图11所示，提出了一种收获方法，利用如实施例1所述的便捷松土大葱收获装置。

包括以下步骤：

自走底盘跨作物垄移动，挖掘机构位于自走底盘下方并与作物垄对应；

调整挖掘机构整体与地面的间距，并调整挖掘铲与地面夹角，调节挖掘机构改变挖掘铲的入土深度和角度；

自走底盘带动挖掘机构移动过程中，调整自走底盘的走向改变作业方向，挖掘机构的作业方向与自走底盘的走向一致；

在挖掘铲入土时，双绞龙先行触土、破土；

松动作物两侧的覆土并通过挖掘铲实现前进挖掘收获。

具体的，结合实施例1，对其工作过程进行详细描述：

装置启动分为电启动和手摇启动，蓄电池21供电，柴油发动机28进行电启动，控制台19启动后，柴油发动机28带动带轮29转动，通过皮带30将动力传递给变速箱27，变速箱27通过链条26与主轴25连接，主轴经变速后通过齿轮38带动三角履带37，机器开始运动；

变速箱带轮31通过皮带32带动液压泵24工作，产生高压油，三角履带运动装置2通过其内部支撑架36与底盘车架3焊接相连，其中主轴轴承座23放置于车架3上，通过操纵扶手18控制机器前进方向。

变速箱27输入轴通过带轮31和带轮33将机械动力传递到液压泵24上，在液压泵一侧安装有液压油箱20，为整机的运行提供足够的液压动力，油箱通过橡胶管相连，控制出油和进油；

液压油缸11受到液压动力推动，液压油缸的伸缩带动连杆6绕轴9旋转，使挖掘铲旋转放下，同时调整可伸缩套筒5上的调节螺栓8来使挖掘铲沿连杆6方向滑动，到达所需位置后，套筒可由螺栓固定，进而随着挖掘铲的摆动入土，结束工作或者换向时，可直接通过调整液压油缸11，使挖掘铲旋转出土；

当液压油缸11伸出时，挖掘铲后端的液压马达16开始转动，通过联轴器15带动双绞龙13转动，在挖掘铲入土时，双绞龙先行触土、破土，为挖掘铲减小阻力。

便捷行进控制装置4在车尾位置，柴油机启停按钮、液压油缸伸缩按钮和变速杆34，双绞龙组合挖掘装置中的液压油缸11和液压马达16由此控制，当挖掘铲入土时，液压油缸伸缩按钮控制油缸伸出，当挖掘结束或暂停时，按钮控制油缸收缩。

整个工作过程中，通过液压驱动，可满足复杂收获环境，相比于现有技术，减少大葱收获过程中投入的人力和物力；

产品中的三角履带代替传统橡胶轮胎，增加受力面积，使机器运行更加平稳，更加适用于泥泞的土地工作环境，同时配有液压控制的刹车盘22可以在复杂的工作环境下，保持稳定的工作状态。

其中的双绞龙组合挖掘装置，结构更加合理使用，可对土壤进行破土、松土，更大程度减小挖掘铲的挖掘阻力，同时整套双绞龙组合挖掘装置可以由液压油缸调整挖掘的角度和深度，可以根据不同的种植环境，选择合适的角度和深度，适应性更强。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种便捷松土大葱收获装置，其特征在于，包括自走底盘和挖掘机构，挖掘机构包括挖掘铲和转动连接在挖掘铲两侧的一对自转绞龙，沿自走底盘的前进方向上，绞龙的工作端沿其轴向延伸至挖掘铲外，挖掘机构通过连杆机构连接自走底盘，连杆机构带动挖掘机构动作以改变挖掘铲与自走底盘夹角和改变挖掘机构与自走底盘间距；

所述连杆机构包括伸缩套筒、连杆、肋板和伸缩杆，套筒一端连接挖掘机构，另一端与连杆一端同轴套设并滑动连接，形成滑动伸缩结构，连杆另一端与伸缩杆铰接，并通过伸缩杆铰接在自走底盘上，肋板连接自走底盘，并与连杆中部铰接；

所述绞龙一端为螺旋工作端，另一端连接有绞龙驱动机构，绞龙驱动机构安装在挖掘机构上，以带动绞龙绕轴线自转；

两个绞龙之间留有间隙，沿螺旋工作端到绞龙驱动机构的方向上，螺旋工作端的外径逐渐增大，两个绞龙的旋向相反。

2.如权利要求1所述的便捷松土大葱收获装置，其特征在于，所述挖掘机构一侧通过一个连杆机构连接自走底盘，另一侧通过另一个连杆结构连接自走底盘。

3.如权利要求1所述的便捷松土大葱收获装置，其特征在于，所述自走底盘包括车架、履带机构和驱动机构，车架的两侧均安装有履带机构，驱动机构安装在车架上，并连接履带机构和挖掘机构。

4.如权利要求3所述的便捷松土大葱收获装置，其特征在于，所述履带机构为三角履带轮，分布在车架的两侧支撑车架，挖掘机构位于两个三角履带轮之间。

5.一种大葱收获方法，利用如权利要求1-4任一项所述的便捷松土大葱收获装置，其特征在于，包括以下步骤：

自走底盘跨作物垄移动，挖掘机构位于自走底盘下方并与作物垄对应；

调整挖掘机构整体与地面的间距，并调整挖掘铲与地面夹角；

自走底盘带动挖掘机构移动过程中，在挖掘铲入土时，双绞龙先行触土、破土；

松动作物两侧的覆土并通过挖掘铲实现前进挖掘收获。

6.如权利要求5所述的收获方法，其特征在于，通过调整自走底盘的走向改变作业方向，挖掘机构的作业方向与自走底盘的走向一致。

7.如权利要求6所述的收获方法，其特征在于，通过调节挖掘机构改变挖掘铲的入土深度和角度。

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