CN113348856A - 新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，包括安装有行走传动系统的履带底盘及割台，所述割台安装在履带底盘上，所述割台包括机架、立式弹性夹持机构、带锯切割机构、柔性锯齿凸轮盘转拨机构及弹性导杆式移动收集机构，所述机架的中部安装有传送带。本发明具有结构简单紧凑、操作灵活轻便，收获适应性和通用性强等诸多优点，能满足国内丘陵地区和设施大棚作业的各项需求，有效实现了茎叶类蔬菜的高效、低损、整株机械化有序收获。

Description

新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机
技术领域
本发明涉及农机技术领域，特别涉及一种新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机。
背景技术
随着技术的不断发展，越来越多的行业逐渐从手工化向机械化转变，其中尤为突出的是在农业领域，各种新型的机械设备为农业生产带来了极大的方便。蔬菜收割机作为一种农用收割设备，其主要功能就是对地里的蔬菜进行收割，目前也得到了较为广泛的使用。
茎叶类蔬菜(小青菜、茼蒿、菠菜等)的机械化有序收获因具有保障收集的蔬菜整齐、蔬菜商品性好及满足国内消费者购买需求等优点，近年来被国内诸多学者广泛研发，但大多停留在理论研究和实验室应用阶段，缺少先进适用的有序收获装备。主要存在棵菜带根切割效果差、有序输送易伤菜、收集易散乱等作业现象，以及装备通用性差、可靠性低等难以突破的瓶颈问题。此外，由于国内大棚多为6米或8米的单栋钢架棚，大棚长度、肩高和端门尺寸较小，大型设备难以实现在较狭窄的空间内进行灵活轻便作业。
因此，发明一种新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，包括安装有行走传动系统的履带底盘及割台，所述割台安装在履带底盘上，所述割台包括机架、立式弹性夹持机构、带锯切割机构、柔性锯齿凸轮盘转拨机构及弹性导杆式移动收集机构，所述机架的中部安装有传送带，所述立式弹性夹持机构设置在传送带顶端，所述柔性锯齿凸轮盘转拨机构安装在所述立式弹性夹持机构上，用于聚拢蔬菜，所述带锯切割机构安装在机架上，且设置在柔性锯齿凸轮盘转拨机构一侧，用于切割蔬菜，所述弹性导杆式移动收集机构安装在机架上，设置在传送带的输出端一侧，用于收集蔬菜。
优选的，所述立式弹性夹持机构包括传动轴、四个传动换向齿轮箱、四个嵌套式仿形输送机构及用于调节容纳空间的调节机构，所述四个嵌套式仿形输送机构分为两组，每组形成一个出料口，所述嵌套式仿形输送机构包括矩形钢、仿形输送带、输送后辊及输送前辊，所述输送后辊和输送前辊设置在矩形钢两端，所述仿形输送带套设在输送后辊和输送前辊上，所述传动轴经所述传动换向齿轮箱转向后驱动输送后辊转动。
优选的，所述调节机构包括安装轴、第一安装座、第二安装座、第三安装座及第四安装座，所述第一安装座、第二安装座、第三安装座及第四安装座底端均固定有连接板，所述连接板底端与矩形钢固定连接，所述安装轴两端分别经支架固定在机架上，所述第二安装座和第三安装座固定在安装轴上，所述第一安装座和第四安装座活动套设在安装轴上，位于所述第一安装座和所述第四安装座底端的矩形钢上安装有限位块，所述限位块上开设有限位槽，所述限位块经螺柱与机架固定连接。
优选的，所述立式弹性夹持机构包括传动轴、四个传动换向齿轮箱、四个嵌套式仿形输送机构及用于调节容纳空间的调节机构，所述四个嵌套式仿形输送机构分为两组，每组形成一个出料口，所述嵌套式仿形输送机构包括上矩形钢、上仿形输送带、下矩形钢、下仿形输送带、上输送后辊、下输送后辊、上输送前辊、下输送前辊及伸缩传动轴，所述上输送后辊和上输送前辊设置在上矩形钢两端，所述下输送后辊和下输送前辊设置在下矩形钢两端，所述上仿形输送带套设在上输送后辊和上输送前辊上，所述下仿形输送带套设在下输送后辊和下输送前辊上，所述上输送后辊和下输送后辊分别固定安装在后侧伸缩传动轴的两端，所述上输送前辊和下输送前辊分别固定安装在前侧伸缩传动轴的两端，所述传动轴经所述传动换向齿轮箱转向后驱动后侧伸缩传动轴转动。
优选的，所述柔性锯齿凸轮盘转拨机构为偏心固定安装在输送前辊上下两端面上的输送拨板。
优选的，所述带锯切割机构包括门形框架、主动轮、从动轮、带锯割刀及护板，所述主动轮经电机驱动，电机安装在门形框架上，所述主动轮和从动轮表面凹槽的横截面为坡面，所述主动轮和从动轮分别安装在门形框架四角，所述护板的数量为两个，安装在门形框架下端用于保护割刀，两个所述护板之间还转动安装有若干滚动限位轴承。
优选的，所述主动轮上具有用于调节带锯割刀松紧的张紧调节机构。
优选的，所述弹性导杆式移动收集机构包括两根导杆、安装架、导向轴及移动轴，两根所述导杆成V形安装在安装架上，所述导杆经扭簧与安装架转动连接，所述安装架中部固定有轴套，所述轴套内部固定有弹簧，所述导向轴活动设置在轴套内部，所述弹簧固定套设在导向轴表面，所述移动轴与导向轴一端固定连接，所述移动轴另一端固定连接有弧形挡板。
优选的，所述履带底盘上还安装有脚踏及收集箱，所述收集箱对称设置在脚踏两侧。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明结构简单紧凑、操作灵活轻便，能满足国内设施大棚作业的各项需求，有效实现了茎叶类蔬菜的高效、低损、整株机械化有序收获。
2、本发明通过柔性锯齿凸轮盘转拨机构配合立式弹性夹持机构使用，收获机前进作业时会对其前端的蔬菜有压倒趋势，立式弹性夹持机构中输送前辊上方随转的柔性输送拨板起到了对倒伏蔬菜扶正、向后方主动拨送喂入的作用，此外前端未割蔬菜对被割蔬菜也起到了墙式扶正作用，既确保了蔬菜不被割台压倒，也有效保障了蔬菜根茎与割刀垂直剪切姿态，保证切根高度一致，能够实现有序输送和有序收集功能，单位面积内容纳的蔬菜量大、且夹持损伤小。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的正视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明割台隐藏仿形输送带状态下的整体结构示意图。
图5为本发明割台的底面视角立体图。
图6为本发明的带锯切割机构结构示意图。
图7为本发明的带锯切割机构另一视角结构示意图。
图8为本发明图7中A部放大图。
图9为本发明主动轮的剖面示意图。
图10为本发明弹性导杆式移动收集机构的整体结构示意图。
图11为本发明立式弹性夹持机构的另一实施例示意图。
图12为本发明转拨机构的凸轮运行曲线轨迹图。
图中：1履带底盘、2机架、3立式弹性夹持机构、4带锯切割机构、5柔性锯齿凸轮盘转拨机构、6弹性导杆式移动收集机构、7传送带、8传动轴、9传动换向齿轮箱、10矩形钢、11仿形输送带、12输送后辊、13输送前辊、14安装轴、15第一安装座、16第二安装座、17第三安装座、18第四安装座、19连接板、20限位块、22门形框架、23主动轮、24从动轮、25带锯割刀、26护板、27凹槽、28滚动限位轴承、29导杆、30安装架、31导向轴、32移动轴、33轴套、34弧形挡板、35脚踏、36收集箱、38上仿形输送带、40下仿形输送带、41上输送后辊、42下输送后辊、43上输送前辊、44下输送前辊、45伸缩传动轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-10所示的一种新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，包括安装有行走传动系统的履带底盘1及割台，所述割台安装在履带底盘1上，所述割台包括机架2、立式弹性夹持机构3、带锯切割机构4、柔性锯齿凸轮盘转拨机构5及弹性导杆式移动收集机构6，所述机架2的中部安装有传送带7，所述立式弹性夹持机构3设置在传送带7顶端，所述柔性锯齿凸轮盘转拨机构5安装在所述立式弹性夹持机构3上，用于聚拢蔬菜，所述带锯切割机构4安装在机架2上，且设置在柔性锯齿凸轮盘转拨机构5一侧，用于切割蔬菜，所述弹性导杆式移动收集机构6安装在机架2上，设置在传送带7的输出端一侧，用于收集蔬菜。
进一步的，在上述技术方案中，所述立式弹性夹持机构3包括传动轴8、四个传动换向齿轮箱9、四个嵌套式仿形输送机构及用于调节容纳空间的调节机构，所述四个嵌套式仿形输送机构分为两组，每组形成一个出料口，所述嵌套式仿形输送机构包括矩形钢10、仿形输送带11、输送后辊12及输送前辊13，所述输送后辊12和输送前辊13设置在矩形钢10两端，所述仿形输送带11套设在输送后辊12和输送前辊13上，所述传动轴8经所述传动换向齿轮箱9转向后驱动输送后辊12转动；
进一步的，在上述技术方案中，所述调节机构包括安装轴14、第一安装座15、第二安装座16、第三安装座17及第四安装座18，所述第一安装座15、第二安装座16、第三安装座17及第四安装座18底端均固定有连接板19，所述连接板19底端与矩形钢10固定连接，所述安装轴14两端分别经支架固定在机架2上，所述第二安装座16和第三安装座17固定在安装轴14上，所述第一安装座15和第四安装座18活动套设在安装轴14上，位于所述第一安装座15和所述第四安装座18底端的矩形钢10上安装有限位块20，所述限位块20上开设有限位槽，所述限位块20经螺柱与机架2固定连接，通过分别移动第一安装座15底端矩形钢10的位置和第四安装座18底端矩形钢10的位置，可以调节容纳空间的大小，在实际作业时能根据田块种植蔬菜密度、菜棵大小调节到合适的输送容纳空间，适应性、通用性大大提高；
进一步的，在上述技术方案中，附图11作为立式弹性夹持机构3的另一实施例，所述立式弹性夹持机构3包括传动轴8、四个传动换向齿轮箱9、四个嵌套式仿形输送机构及用于调节容纳空间的调节机构，所述四个嵌套式仿形输送机构分为两组，每组形成一个出料口，所述嵌套式仿形输送机构包括上矩形钢、上仿形输送带38、下矩形钢、下仿形输送带40、上输送后辊41、下输送后辊42、上输送前辊43、下输送前辊44及伸缩传动轴45，所述上输送后辊41和上输送前辊43设置在上矩形钢两端，所述下输送后辊42和下输送前辊44设置在下矩形钢两端，所述上仿形输送带38套设在上输送后辊41和上输送前辊43上，所述下仿形输送带40套设在下输送后辊42和下输送前辊44上，所述上输送后辊41和下输送后辊42分别固定安装在后侧伸缩传动轴45的两端，所述上输送前辊43和下输送前辊44分别固定安装在前侧伸缩传动轴45的两端，所述传动轴8经所述传动换向齿轮箱9转向后驱动后侧伸缩传动轴45转动，由于收获高秆蔬菜时(蔬菜重心高)，仅夹持蔬菜茎部会导致其倾倒、夹持不稳，此时可按需伸长伸缩传动轴45，即调节上仿形输送带38与下仿形输送带40之间的距离，使得蔬菜上部具备夹持功能，即两端夹持，可以有效保证高秆蔬菜的机械化有序收获，适应性、通用性大大提高；
进一步的，在上述技术方案中，所述柔性锯齿凸轮盘转拨机构5为偏心固定安装在输送前辊13上下两端面上的输送拨板，附图12为该转拨机构的凸轮运行曲线轨迹，前伸行程A＞B，脱离行程D＞C，其中O为旋转中心，使其作业时具有良好的前伸插入菜行、运送后即刻脱离蔬菜的作用，割台工作时，通常与畦面呈25°～35°夹角，收获机前进作业会对其前端的蔬菜有压倒趋势，故立式弹性夹持机构3中输送前辊13上方随转的柔性输送拨板起到了对倒伏蔬菜扶正、向后方主动拨送喂入的作用，此外前端未割蔬菜对被割蔬菜也起到了墙式扶正作用，既确保了蔬菜不被割台压倒，也有效保障了蔬菜根茎与割刀垂直剪切姿态，保证切根高度一致；
进一步的，在上述技术方案中，所述带锯切割机构4包括门形框架22、主动轮23、从动轮24、带锯割刀25及护板26，所述主动轮23经电机驱动，电机安装在门形框架22上，所述主动轮23和从动轮24表面凹槽27的横截面为坡面，凹槽27处加工成与轮轴心呈2°～3°的前高后低楔形坡面，这样能有效保证带锯割刀25在做高速回转运动时始终有向后方移动的趋势，而不至于从前端脱掉带，也不至于出现带锯割刀25向前方移动与前端凹槽27壁接触、锯齿咬合端面的现象，确保带锯割刀25的高速稳定可靠运转，所述主动轮23和从动轮24分别安装在门形框架22四角，所述护板26的数量为两个，安装在门形框架22下端用于保护割刀，两个所述护板26之间还转动安装有若干滚动限位轴承28，护板26安装于门形框架22下端、带锯割刀25上下两侧，两个护板26间留有6mm间隙保障带锯割刀25有效运转，滚动限位轴承28安装于护板26后端、其一侧端面抵住带锯割刀25后端，当进行切割作业时，带锯割刀25在受到蔬菜根茎切割反作用力和机具前进时蔬菜对割刀反推力的双重作用下，势必割刀会有向后方移动的趋势，故本发明采用4～7个滚动限位轴承28，有效解决了割刀受到过大的向后作用力而出现传动打滑、抱死等问题。此外，尤其针对于需要整颗收获的茎叶类蔬菜，切割时需保证带锯割刀25浅入土或紧贴土表作业，且由于实际作业过程中可能存在畦面不平整问题，本发明设计护板26还能够防止切割作业时发生带锯割刀25变形、断裂等现象；
进一步的，在上述技术方案中，所述弹性导杆式移动收集机构6包括两根导杆29、安装架30、导向轴31及移动轴32，两根所述导杆29成V形安装在安装架30上，所述导杆29经扭簧与安装架30转动连接，所述安装架30中部固定有轴套33，所述轴套33内部固定有弹簧，所述导向轴31活动设置在轴套33内部，所述弹簧固定套设在导向轴31表面，所述移动轴32与导向轴31一端固定连接，所述移动轴32另一端固定连接有弧形挡板34，当蔬菜被输送至立式弹性夹持机构3末端并脱离时，后方的弹性导杆式移动收集机构6无缝对接收容，将立姿的蔬菜堆积成捆，待积满后由人工成捆取出装箱。此时的蔬菜一方面受到立式弹性夹持机构3持续不断输送蔬菜的推挤作用，另一方面蔬菜根部受到传送带7的运送作用，共同将蔬菜推向弹性导杆式移动收集机构6，该机构中的弧形挡板34不断压缩弹簧增大收容空间，当弹簧压缩到底时，由人工把该捆蔬菜取出装箱，弧形挡板34在弹簧的回弹力下迅速恢复到初始位置。此收集方式简单可靠。
进一步的，在上述技术方案中，所述履带底盘1上还安装有脚踏35及收集箱36，所述收集箱36称设置在脚踏35两侧。
本发明工作原理：
收获作业前，首先根据茎叶类蔬菜的采收要求，调整割台前端距离畦面的高度，调节割刀的切割高度，调节各部件的作业速度。启动行走传动系统，随着收获机前进，蔬菜被柔性锯齿凸轮盘转拨机构5聚拢、扶正，与此同时被带锯割刀25切断根部，被割蔬菜在立式弹性夹持机构3及其下部的传送带7共同作用下持续稳定地向后方输送(被割蔬菜始终保持站立姿态)，当蔬菜被输送至机构末端脱离立式弹性夹持机构3时，由后方的弹性导杆式移动收集机构6无缝对接收容，将立姿的蔬菜堆积成捆，待积满后由人工成捆取出装箱。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，其特征在于：包括安装有行走传动系统的履带底盘(1)及割台，所述割台安装在履带底盘(1)上，所述割台包括机架(2)、立式弹性夹持机构(3)、带锯切割机构(4)、柔性锯齿凸轮盘转拨机构(5)及弹性导杆式移动收集机构(6)，所述机架(2)的中部安装有传送带(7)，所述立式弹性夹持机构(3)设置在传送带(7)顶端，所述柔性锯齿凸轮盘转拨机构(5)安装在所述立式弹性夹持机构(3)上，用于聚拢蔬菜，所述带锯切割机构(4)安装在机架(2)上，且设置在柔性锯齿凸轮盘转拨机构(5)一侧，用于切割蔬菜，所述弹性导杆式移动收集机构(6)安装在机架(2)上，设置在传送带(7)的输出端一侧，用于收集蔬菜。
2.根据权利要求1所述的新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，其特征在于：所述立式弹性夹持机构(3)包括传动轴(8)、四个传动换向齿轮箱(9)、四个嵌套式仿形输送机构及用于调节容纳空间的调节机构，所述四个嵌套式仿形输送机构分为两组，每组形成一个出料口，所述嵌套式仿形输送机构包括矩形钢(10)、仿形输送带(11)、输送后辊(12)及输送前辊(13)，所述输送后辊(12)和输送前辊(13)设置在矩形钢(10)两端，所述仿形输送带(11)套设在输送后辊(12)和输送前辊(13)上，所述传动轴(8)经所述传动换向齿轮箱(9)转向后驱动输送后辊(12)转动。
3.根据权利要求2所述的新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，其特征在于：所述调节机构包括安装轴(14)、第一安装座(15)、第二安装座(16)、第三安装座(17)及第四安装座(18)，所述第一安装座(15)、第二安装座(16)、第三安装座(17)及第四安装座(18)底端均固定有连接板(19)，所述连接板(19)底端与矩形钢(10)固定连接，所述安装轴(14)两端分别经支架固定在机架(2)上，所述第二安装座(16)和第三安装座(17)固定在安装轴(14)上，所述第一安装座(15)和第四安装座(18)活动套设在安装轴(14)上，位于所述第一安装座(15)和所述第四安装座(18)底端的矩形钢(10)上安装有限位块(20)，所述限位块(20)上开设有限位槽，所述限位块(20)经螺柱与机架(2)固定连接。
4.根据权利要求1所述的新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，其特征在于：所述立式弹性夹持机构(3)包括传动轴(8)、四个传动换向齿轮箱(9)、四个嵌套式仿形输送机构及用于调节容纳空间的调节机构，所述四个嵌套式仿形输送机构分为两组，每组形成一个出料口，所述嵌套式仿形输送机构包括上矩形钢、上仿形输送带(38)、下矩形钢、下仿形输送带(40)、上输送后辊(41)、下输送后辊(42)、上输送前辊(43)、下输送前辊(44)及伸缩传动轴(45)，所述上输送后辊(41)和上输送前辊(43)设置在上矩形钢两端，所述下输送后辊(42)和下输送前辊(44)设置在下矩形钢两端，所述上仿形输送带(38)套设在上输送后辊(41)和上输送前辊(43)上，所述下仿形输送带(40)套设在下输送后辊(42)和下输送前辊(44)上，所述上输送后辊(41)和下输送后辊(42)分别固定安装在后侧伸缩传动轴(45)的两端，所述上输送前辊(43)和下输送前辊(44)分别固定安装在前侧伸缩传动轴(45)的两端，所述传动轴(8)经所述传动换向齿轮箱(9)转向后驱动后侧伸缩传动轴(45)转动。
5.根据权利要求2所述的新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，其特征在于：所述柔性锯齿凸轮盘转拨机构(5)为偏心固定安装在输送前辊(13)上下两端面上的输送拨板。
6.根据权利要求1所述的新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，其特征在于：所述带锯切割机构(4)包括门形框架(22)、主动轮(23)、从动轮(24)、带锯割刀(25)及护板(26)，所述主动轮(23)经电机驱动，电机安装在门形框架(22)上，所述主动轮(23)和从动轮(24)表面凹槽(27)的横截面为坡面，所述主动轮(23)和从动轮(24)分别安装在门形框架(22)四角，所述护板(26)的数量为两个，安装在门形框架(22)下端用于保护割刀，两个所述护板(26)之间还转动安装有若干滚动限位轴承(28)。
7.根据权利要求6所述的新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，其特征在于：所述主动轮(23)上具有用于调节带锯割刀(25)松紧的张紧调节机构。
8.根据权利要求1所述的新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，其特征在于：所述弹性导杆式移动收集机构(6)包括两根导杆(29)、安装架(30)、导向轴(31)及移动轴(32)，两根所述导杆(29)成V形安装在安装架(30)上，所述导杆(29)经扭簧与安装架(30)转动连接，所述安装架(30)中部固定有轴套(33)，所述轴套(33)内部固定有弹簧，所述导向轴(31)活动设置在轴套(33)内部，所述弹簧固定套设在导向轴(31)表面，所述移动轴(32)与导向轴(31)一端固定连接，所述移动轴(32)另一端固定连接有弧形挡板(34)。
9.根据权利要求1所述的新式轻简型茎叶类蔬菜有序收获机，其特征在于：所述履带底盘(1)上还安装有脚踏(35)及收集箱(36)，所述收集箱(36)对称设置在脚踏(35)两侧。
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