CN114600619A - 一种分段式根茎收获装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分段式根茎收获装置，其包括倾斜的铲土板，铲土板上端的下方搭接有倾斜的抖土筛，抖土筛的两侧与抖土筛驱动机构连接，两侧抖土筛驱动机构分别安装在两侧机架上；抖土筛上端的下方搭接有倾斜的输送链，输送链的两端通过输送链驱动机构安装在两侧机架上；输送链的尾部下方搭接有收集槽，收集槽的尾部设置有可自动打开、关闭的槽门；本发明用于根茎类作物收获，集挖掘、分离、收集于一体，实现流水线作业，大大提高收获效率，节省了人力成本，最大限度去除根茎附着的泥土，使根茎表面足够干净，减少后期清土的工作量。

Description

一种分段式根茎收获装置

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种分段式根茎收获装置。

背景技术

对于根茎类作物的收获，一直都是农业收获领域的难题，现有技术中大多采用人工收获的方式，先割除地面上的秸秆，再用钉齿耙挖出根茎，最后拾捡根茎。这种方式收获的效率低，人工劳动强度大，成本高。现有的根茎类作物收获机技术根茎与泥土破碎分离效果差，根茎中夹杂泥土过多，增加了后期清土难度，且现有根茎类收获技术一般只适用于砂壤土，对粘重土壤或湿度较高的土壤，收获效果更差。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种能有效去除根茎上夹杂的泥土的分段式根茎收获装置。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种分段式根茎收获装置，其包括倾斜的铲土板，所述铲土板上端的下方搭接有倾斜的抖土筛，所述抖土筛的两侧与驱动抖土筛向倾斜方向循环上、下振动的抖土筛驱动机构连接，两侧所述抖土筛驱动机构分别安装在两侧机架上；所述抖土筛上端的下方搭接有倾斜的输送链，所述输送链通过输送链驱动机构安装在两侧所述机架上；所述输送链的尾部下方搭接有收集槽，所述收集槽的尾部设置有可自动打开、关闭的槽门；

所述机架的上方设置有动力传输机构，所述动力传输机构与所述抖土筛驱动机构、输送链驱动机构连接；所述铲土板、抖土筛和输送链倾斜方向相同。

本方案通过铲土板铲入地下，将根茎和泥土的混合物铲入抖土筛，抖土筛通过抖土筛驱动机构的驱动，抖土筛将根茎和泥土的混合物向抖土筛倾斜的方向抛起，根茎和泥土的混合物向输送链方向输送，同时下落到抖土筛上进行摔打，使得大块的泥土摔碎，从抖土筛下落成筛下物，促进粘连在根茎上的泥土脱落，实现泥土与根茎的分离，未摔碎的泥土和根茎继续输送到输送链上，通过输送链和压辊的作用，进一步促进泥土破碎，从输送链上下落。泥土与根茎分离完成后，根茎输送到收集槽内，当收集槽内存储满后，打开槽门排出根茎，继续下一轮收获。

进一步地，收集槽包括与输送链倾斜方向相反的底板，底板靠近输送链一侧设置有竖向的挡板，挡板上均匀开设有若干条形凹槽，若干条形凹槽之间形成若干方形挡齿，方形挡齿的高度低于输送链；底板的两侧均通过侧板固定在两侧机架上，槽门用于封堵底板和侧板且且远离输送链的一侧。

进一步地，槽门包括若干根竖向的槽门钢条，若干槽门钢条的上端与横梁固定连接，若干槽门钢条的下端与底板接触，且槽门钢条的下端弯折成倾斜段与底板形成V形结构；横梁两端铰接在两侧机架上，横梁两端设置有驱动槽门向上翘起打开收集槽底部的推杆，推杆的一端铰接在横梁上，推杆的另一端铰接在侧板上。

采用上述技术方案的有益效果为：根茎从倾斜的底板进入收集槽内，在此过程中，挡板防止进入收集槽内的根茎掉落。收集槽的底部形成V形结构，若干槽门钢条形成筛状，在整个装置移动的过程中，由于抖动的作用，根茎上残留的泥土也可从收集槽底部下落；同时倾斜的底板不设计缝隙，避免下落的根茎卡在底板上，使根茎顺利下落到收集槽底部。当需要排出根茎时，通过推杆推动槽门旋转上升，收集槽的底部被完全打开，收集槽内的根茎能全部排出，不会出现残留。

进一步地，输送链的上方设置有压辊，压辊的两端通过升降机构安装在两侧机架上，压辊与输送链之间设置有间隙，机架上设置有压辊驱动机构，驱动压辊和输送链同步反向转动；压辊驱动机构与输送链驱动机构传动连接，输送链驱动机构和抖土筛驱动机构分别与动力传输机构传动连接。

采用上述技术方案的有益效果为：根茎和泥土的混合物输入输送链上，通过与压辊的配合，将根茎中夹杂的泥土和土块进一步破碎，使得根茎保留到输送链上，从输送链的输出端排入收集槽内，泥土从输送链上的空隙漏出，实现泥土与根茎的分离和筛分。通过动力传输机构、输送链驱动机构和压辊驱动机构实现压辊和输送链进行同步反向转动，根茎和泥土在输送过程中不断破碎分离，提高混合物的输送和泥土破碎分离效果。动力传输机构还与抖土筛驱动机构传动连接，为抖土筛运动提供动力。

进一步地，升降机构包括安装在压辊两端的压辊轴承，压辊轴承设置在滑块上，两侧机架上均设置有竖向的升降通道，滑块活动设置在升降通道内，升降通道的两侧均设置有竖向的滑轨，滑块的两侧设置有与滑轨滑动配合的滑槽，机架上设置有驱动滑块在升降通道内上、下升降的调节机构；调节机构设置在滑块的上端。

采用上述技术方案的有益效果为：根据根茎和泥土混合物的大小，压辊与输送链之间的间隙可调整，确保混合物的输送和泥土破碎分离效果，同时避免有大尺寸的硬质物体(如石块)破坏输送链和压辊。

进一步地，调节机构包括设置在滑块上端的吊耳，吊耳上设置有竖直的第一调节螺杆，第一调节螺杆的上端穿过机架上端设置的调节座，第一调节螺杆的下端与吊耳转动连接，第一调节螺杆通过螺纹连接设置有第一调节螺母；第一调节螺杆的上端设置有方形头；调节座下方的第一调节螺杆上设置有小径段，小径段上套有支撑弹簧，支撑弹簧的一端与调节座配合，支撑弹簧的另一端与小径段端部的轴肩配合。

进一步地，压辊的外表面均匀设置有若干弓形齿；若干弓形齿在压辊的外表面排列成若干列，每列弓形齿在压辊表面呈直线或螺旋排列。

采用上述技术方案的有益效果为：在调节压辊的高度时，滑块沿着两侧的滑轨上、下滑动，移动平稳，并且滑块能对压辊进行很好的支撑。

通过旋转第一调节螺杆进行转动，在第一调节螺母的配合下，第一调节螺杆进行升降，进而实现驱动滑块的升降，调节简单、方便，结构稳定。在遇到硬质物体(如石头)，可通过支撑弹簧自动调节压辊和输送链之间的间隙，避免压辊和输送链被破坏，提高压辊和输送链的可靠性。

通过在压辊上设置弓形齿，一方面有利于促进输送链输送混合物，另一方面压辊在转动的过程中，每个弓形齿都有转动空间，使得弓形齿的破碎密度更大，土壤破碎效果更好，有利于泥土分离。

进一步地，动力传输机构包括变速箱、第一带轮、第二带轮、驱动轴、第一链轮、第二链轮、中间轴和第三带轮，变速箱的两侧均设置有输出轴，在两侧输出轴上均固定安装有第一带轮，驱动轴两端通过轴承座安装固定在两侧机架上，驱动轴上设置有两个分别与所述第一带轮对应的第二带轮，第一带轮与第二带轮通过皮带连接，驱动轴上设置有第一链轮，第一链轮与中间轴上的第二链轮通过链条连接，中间轴外端设置有第三带轮，中间轴通过轴承座安装固定在机架上；

输送链驱动机构包括若干平行设置的链传动轴，链传动轴上设置有若干第三链轮，第三链轮与输送链啮合，链传动轴的两端通过轴承座安装在机架上；第三带轮与其中一根链传动轴一端设置的第四带轮通过皮带连接；输送链通过多根平行的链传动轴驱动转动；

压辊驱动机构包括设置在链传动轴一端的第一齿轮且该链传动轴另一端设置有第四带轮，第一齿轮与机架上设置的第二齿轮啮合，第二齿轮上同心设置有第四链轮，第四链轮通过链条与压辊一端设置的第五链轮连接。

采用上述技术方案的有益效果为：动力通过动力传输机构传输，变速箱的两侧同时输出动力，驱动轴传输较大动力并将动力进行分解，驱动轴将动力一部分传递给抖土筛驱动机构，驱动抖土筛作业；驱动轴将另一部分动力传递给输送链驱动机构，驱动输送链作业，另外，输送链驱动机构还将一部分动力传递给压辊驱动机构，驱动压辊作业，从而为整机收获各个执行部件提供动力。

进一步地，抖土筛驱动机构包括设置在驱动轴两端的曲柄，曲柄上铰接有驱动连杆，驱动连杆与摇杆下端铰接；摇杆上端铰接在机架上，抖土筛两侧分别固定设置有振动侧板，两侧振动侧板之间通过振动中间轴固定连接，驱动连杆与摇杆下端的铰接点设置在振动侧板上；

摇杆包括相互平行的第一摇杆和第二摇杆，第一摇杆和第二摇杆通过固定连杆连接，驱动连杆与第一摇杆铰接，第二摇杆与振动中间轴铰接。所述第一摇杆的下端与振动中间轴铰接。

采用上述技术方案的有益效果为：驱动轴将动力传给曲柄，曲柄转动带动驱动连杆运动，从而带动第一摇杆和第二摇杆摆动，进而使抖土筛来回振动，随着拖拉机前进，铲板不断铲起混合物，在前面混合物的推动作用下，被铲起的混合物进入到抖土筛，抖土筛振动产生抛送作用使根茎和泥土的混合物会向后输送方向抛起，在落下来的时候撞击抖土筛，混合物会破碎，细碎的混合物透过抖土筛成为筛下物完成分离。在抖土筛进行运动过程中，第一摇杆和第二摇杆能进一步增加抖土筛稳定性。

进一步地，抖土筛包括支撑板，支撑板与两侧的振动侧板固定连接，支撑板上设置有若干筛杆，若干筛杆之间有间隙；若干筛杆之间在支撑板上均匀分布；每根筛杆上均设置有若干用于碎土的齿钉；每根齿钉均向抖土筛倾斜的方向倾斜。

若干齿钉在筛杆上均匀分布；齿钉上端部为尖端或钝部；筛杆和齿钉均为大小相同的圆柱形棒条结构。

采用上述技术方案的有益效果为：通过支撑板为抖土筛本体提供支撑，使得抖土筛本体上具有足够多的空隙，同时抖土筛本体的结构简单，制作方便，成本低廉。在抖土筛振动作业过程中，根茎和土壤混合物将向输送方向抛起，具有输送混合物的作用，齿钉破碎大块的泥土，进一步增加碎土效果，提高对混合物输送及破碎泥土分离能力。

进一步地，输送链包括若干根平行的链条轴，若干链条轴的两侧和中间均设置有输送链条，输送链条之间设置若干列传送齿片组，每列传送齿片组均包括若干传送齿片，传送齿片的两端均设置有连接孔，两端连接孔与相邻两根链条轴活动连接；每片传送齿片上均设置有输送钉；

相邻两列传送齿片组之间的链条轴上设置有传送套筒，传送套筒活动套设在链条轴上，且传送套筒外径尺寸大于连接孔的尺寸；输送钉为上小下大的梯形结构，输送钉与传送齿片一体成型，输送钉位于输送链的外侧。

采用上述技术方案的有益效果为：通过输送链上的梯形齿和压辊上的弓形齿破碎，实现梯形齿破碎、弓形齿压碎功能，提高对混合物输送及破碎泥土分离能力。

进一步地，两侧机架上均设置有地轮，地轮转动设置在竖向的第一支撑钢上，第一支撑钢活动设置在空心第二支撑钢内，第二支撑钢的下端开口，第二支撑钢固定在机架上，第二支撑钢的上端设置有调节板，调节板上设置有第二调节螺母，第一支撑钢的上端设置有第二调节螺杆，第二调节螺杆的下端与第一支撑钢转动连接，第二调节螺杆的上端穿过调节板与第二调节螺母螺纹连接，第二调节螺杆的顶部设置有方形轴。

采用上述技术方案的有益效果为：在收获作业过程中，地轮提供移动支撑整个装置及其上面混合物重量的功能，地轮高度可通过旋转第二调节螺杆进行调节，从而调节铲土板的挖掘入土角度以及抖土筛、输送链的倾斜角度，以适应不同的地形和土壤情况，控制挖掘深度，提高混合物输送稳定性，避免堵塞。

本发明的有益效果为：本发明用于对种植在地下的根茎作物进行收获，集挖掘、分离、收获于一体，实现流水线收获，完全实现自动化的根茎收获过程，大大的提高了收获的效率，节省了人力成本。收获出的成品根茎上能最大限度的附着少量泥土，使根茎表面足够干净，减少后期清洗的工作量。

附图说明

图1为分段式根茎收获装置的结构图。

图2为升降机构的结构图。

图3为输送链的结构图。

其中，1、铲土板，2、抖土筛，3、第二摇杆，4、第一摇杆，5、驱动连杆，6、第二支撑钢，7、地轮，8、滑块，9、第一调节螺杆，10、机架，11、第一齿轮，12、第二齿轮，13、推杆，14、槽门，15、底板，16、挡板，17、输送链，18、压辊，19、第三带轮，20、驱动轴，21、变速箱，22、吊耳，23、振动侧板，24、调节座，25、滑轨，26、弓形齿，27、输送链条，28、传送套筒，29、链条轴，30、传送齿片，31、输送钉，32、横梁。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例1

如图1所示，本实施例为一种分段式根茎收获装置，包括倾斜的铲土板1，铲土板1上端的下方搭接有倾斜的抖土筛2，抖土筛2的两侧与驱动抖土筛2向倾斜方向循环上、下振动的抖土筛驱动机构连接，两侧抖土筛驱动机构安装在两侧机架10上；抖土筛2上端的下方搭接有倾斜的输送链17，输送链17通过输送链驱动机构安装在两侧机架10上；输送链17的尾部下方搭接有收集槽，收集槽的尾部设置有可自动打开、关闭的槽门14。

机架10的上方设置有动力传输机构，动力传输机构与抖土筛驱动机构、输送链驱动机构连接；铲土板1、抖土筛2和输送链17的倾斜方向相同。

本实施例使用时，通过铲土板1铲入地下，将根茎和泥土的混合物铲入抖土筛2，抖土筛2通过抖土筛驱动机构的驱动，抖土筛2将根茎和泥土的混合物向抖土筛2倾斜的方向抛起，根茎和泥土的混合物向输送链17方向输送，同时下落到抖土筛2上进行摔打，使得大块的泥土摔碎，从抖土筛2下落成筛下物，同时促进粘连在根茎上的泥土脱落，实现泥土与根茎的分离，未摔碎的泥土和根茎继续输送到输送链17上，通过输送链17与压辊18的作用，进一步促进泥土破碎，从输送链17上下落。泥土与根茎分离完成后，根茎输送到收集槽内，当收集槽内存储满后，打开槽门14排出根茎，继续下一轮收获。

本实施例的收集槽包括与输送链17倾斜方向相反的底板15，底板15靠近输送链17一侧设置有竖向的挡板16，挡板16上均匀开设有若干条形凹槽，若干条形凹槽之间形成若干方形挡齿，方形挡齿的高度低于输送链17；底板15的两侧均通过侧板固定在两侧机架10上，槽门14用于封堵底板15和侧板且远离输送链17的一侧。

槽门14包括若干根竖向的槽门钢条，若干槽门钢条的上端通过横向的横梁32连接固定，若干槽门钢条的下端与底板15接触，且槽门钢条的下端弯折成倾斜段与底板15形成V形结构；横梁32的两端铰接在两侧机架10上，横梁32的两端设置有驱动槽门14向上翘起打开收集槽底部的推杆13，推杆13的一端铰接在横梁32上，推杆13的另一端铰接在侧板上；本实施例优选推杆13采用液压推杆和电动推杆。

根茎从倾斜的底板15进入收集槽内，在此过程中，挡板16可有效防止进入收集槽内的根茎掉落，同时方形挡齿不会对根茎表面造成伤害。收集槽的底部形成V形结构，若干槽门钢条形成筛状，在整个装置移动的过程中，由于抖动的作用，根茎上残留的泥土也可从收集槽底部下落；同时倾斜的底板15不设计缝隙，避免下落的根茎卡在底板15上，使根茎顺利下落到收集槽底部。当需要排出根茎时，通过推杆13推动槽门14旋转上升，收集槽的底部被完全打开，收集槽内的根茎能全部排出，不会出现残留。

实施例2

如图1至图3所示，本实施例为一种分段式根茎收获装置，包括倾斜的铲土板1，铲土板1上端的下方搭接有倾斜的抖土筛2，抖土筛2的两侧与驱动抖土筛2向倾斜方向循环上、下振动的抖土筛驱动机构连接，两侧抖土筛驱动机构安装在两侧机架10上；抖土筛2上端的下方搭接有倾斜的输送链17，输送链17通过输送链驱动机构安装在两侧机架10上；输送链17的尾部下方搭接有收集槽，收集槽的尾部设置有可自动打开、关闭的槽门14。

机架10的上方设置有动力传输机构，动力传输机构与抖土筛驱动机构、输送链驱动机构连接；铲土板1、抖土筛2和输送链17的倾斜方向相同。

本实施例使用时，通过铲土板1铲入地下，将根茎和泥土的混合物铲入抖土筛2，抖土筛2通过抖土筛驱动机构的驱动，抖土筛2将根茎和泥土的混合物向抖土筛2倾斜的方向抛起，在实现向输送链17方向输送的同时，在下落的过程中对根茎和泥土的混合物进行摔打，使得大块的泥土摔碎，从抖土筛2下落成筛下物，同时促进粘连在根茎上的泥土脱落，实现泥土与根茎的分离，未摔碎的泥土和根茎继续输送到输送链17上，通过输送链17与压辊18的作用，进一步促进泥土破碎，从输送链17上下落。泥土与根茎分离完成后，根茎输送到收集槽内，当收集槽内存储满后，打开槽门14排出根茎，继续下一轮收获。

本实施例的收集槽包括与输送链17倾斜方向相反的底板15，底板15靠近输送链17一侧设置有竖向的挡板16，挡板16上均匀开设有若干条形凹槽，若干条形凹槽之间形成若干方形挡齿，方形挡齿的高度低于输送链17；底板15的两侧均通过侧板固定在两侧机架10上，槽门14用于封堵底板15和侧板且远离输送链17的一侧。

槽门14包括若干根竖向的槽门钢条，若干槽门钢条的上端通过横向的横梁32连接固定，若干槽门钢条的下端与底板15接触，且槽门钢条的下端弯折成倾斜段与底板15形成V形结构；横梁32的两端铰接在两侧机架10上，横梁32的两端设置有驱动槽门14向上翘起打开收集槽底部的推杆13，推杆13的一端铰接在横梁32上，推杆13的另一端铰接在侧板上；本实施例优选推杆13采用液压推杆和电动推杆。

根茎从倾斜的底板15进入收集槽内，在此过程中，挡板16可有效防止进入收集槽内的根茎掉落，同时方形挡齿不会对根茎表面造成伤害。收集槽的底部形成V形结构，若干槽门钢条形成筛状，在整个装置移动的过程中，由于抖动的作用，根茎上残留的泥土也可从收集槽底部下落；同时倾斜的底板15不设计缝隙，避免下落的根茎卡在底板15上，使根茎顺利下落到收集槽底部。当需要排出根茎时，通过推杆13推动槽门14旋转上升，收集槽的底部被完全打开，收集槽内的根茎能全部排出，不会出现残留。

本实施例中，可在输送链17的上方设置压辊18，压辊18的两端通过升降机构安装在两侧机架10上，压辊18与输送链17之间设置有间隙，机架10上设置有压辊驱动机构，驱动压辊18和输送链17同步反向转动；输送链驱动机构和抖土筛驱动机构分别与动力输送机构传动连接。

根茎和泥土的混合物输入输送链17上，通过与压辊18的配合，将根茎中夹杂的泥土和土块进一步破碎，使得根茎保留到输送链17上，从输送链17的输出端排入收集槽内，泥土从输送链17上的空隙漏出，实现泥土与根茎的分离和筛分。

通过动力传输机构、输送链驱动机构和压辊驱动机构实现压辊18和输送链17进行同步反向转动，根茎和泥土在输送过程中不断破碎分离，提高混合物的输送和泥土破碎分离效果。动力传输机构还与抖土筛驱动机构传动连接，为抖土筛2运动提供动力。

本实施例的升降机构包括安装在压辊18两端的压辊轴承，压辊轴承设置在滑块8上，两侧机架10上均设置有竖向的升降通道，滑块8活动设置在升降通道内，升降通道的两侧均设置有竖向的滑轨25，滑块8的两侧设置有与滑轨25滑动配合的滑槽，机架10上设置有驱动滑块8在升降通道内上、下升降的调节机构；调节机构设置在滑块8的上端。

本实施例的调节机构包括设置在滑块8上端的吊耳22，吊耳22上设置有竖直的第一调节螺杆9，第一调节螺杆9的上端穿过机架10上端设置的调节座24，第一调节螺杆9的下端与吊耳22转动连接，第一调节螺杆9通过螺纹连接设置有第一调节螺母；第一调节螺杆9的上端设置有方形头；调节座24下方的第一调节螺杆9上设置有小径段，小径段上套有支撑弹簧，支撑弹簧的一端与调节座24配合，支撑弹簧的另一端与小径段端部的轴肩配合。

本实施例的压辊18的外表面均匀设置有若干弓形齿26；若干弓形齿26在压辊18的外表面排列成若干列，每列弓形齿26在压辊18表面呈直线或螺旋排列。

在调节压辊18的高度时，滑块8沿着两侧的滑轨25上、下滑动，移动平稳，并且滑块8能对压辊18进行很好的支撑。通过旋转第一调节螺杆9进行转动，第一调节螺母的配合下，第一调节螺杆9进行升降，进而实现驱动滑块8的升降，调节简单、方便，结构稳定。在遇到硬质物体(如石头)，可通过支撑弹簧自动调节压辊18和输送链17之间的间隙，避免压辊18和输送链17被破坏，提高压辊18和输送链17的可靠性。

通过在压辊18上设置弓形齿26，增加对结块的泥土的破碎效果，同时弓形齿26不易变形；在转动的过程中，每个弓形齿26都有转动轨道，使得弓形齿26的破碎密度更大，破碎效果更好。

实施例3

如图1至图3所示，本实施例为一种分段式根茎收获装置，包括倾斜的铲土板1，铲土板1上端的下方搭接有倾斜的抖土筛2，抖土筛2的两侧与驱动抖土筛2向倾斜方向循环上、下振动的抖土筛驱动机构连接，两侧抖土筛驱动机构安装在两侧机架10上；抖土筛2上端的下方搭接有倾斜的输送链17，输送链17通过输送链驱动机构安装在两侧机架10上；输送链17的尾部下方搭接有收集槽，收集槽的尾部设置有可自动打开、关闭的槽门14。

机架10的上方设置有动力传输机构，动力传输机构与抖土筛驱动机构、输送链驱动机构连接；铲土板1、抖土筛2和输送链17的倾斜方向相同。

本实施例使用时，通过铲土板1铲入地下，将根茎和泥土的混合物铲入抖土筛2，抖土筛2通过抖土筛驱动机构的驱动，抖土筛2将根茎和泥土的混合物向抖土筛2倾斜的方向抛起，在实现向输送链17方向输送的同时，在下落的过程中对根茎和泥土的混合物进行摔打，使得大块的泥土摔碎，从抖土筛2下落成筛下物，同时促进粘连在根茎上的泥土脱落，实现泥土与根茎的分离，未摔碎的泥土和根茎继续输送到输送链17上，通过输送链17与压辊18的作用，进一步促进泥土破碎，从输送链17上下落。泥土与根茎分离完成后，根茎输送到收集槽内，当收集槽内存储满后，打开槽门14排出根茎，继续下一轮收获。

本实施例的收集槽包括与输送链17倾斜方向相反的底板15，底板15靠近输送链17一侧设置有竖向的挡板16，挡板16上均匀开设有若干条形凹槽，若干条形凹槽之间形成若干方形挡齿，方形挡齿的高度低于输送链17；底板15的两侧均通过侧板固定在两侧机架10上，槽门14用于封堵底板15和侧板且远离输送链17的一侧。

槽门14包括若干根竖向的槽门钢条，若干槽门钢条的上端通过横向的横梁32连接固定，若干槽门钢条的下端与底板15接触，且槽门钢条的下端弯折成倾斜段与底板15形成V形结构；横梁32的两端铰接在两侧机架10上，横梁32的两端设置有驱动槽门14向上翘起打开收集槽底部的推杆13，推杆13的一端铰接在横梁32上，推杆13的另一端铰接在侧板上；本实施例优选推杆13采用液压推杆和电动推杆。

根茎从倾斜的底板15进入收集槽内，在此过程中，挡板16可有效防止进入收集槽内的根茎掉落，同时方形挡齿不会对根茎表面造成伤害。收集槽的底部形成V形结构，若干槽门钢条形成筛状，在整个装置移动的过程中，由于抖动的作用，根茎上残留的泥土也可从收集槽底部下落；同时倾斜的底板15不设计缝隙，避免下落的根茎卡在底板15上，使根茎顺利下落到收集槽底部。当需要排出根茎时，通过推杆13推动槽门14旋转上升，收集槽的底部被完全打开，收集槽内的根茎能全部排出，不会出现残留。

本实施例中，可在输送链17的上方设置压辊18，压辊18的两端通过升降机构安装在两侧机架10上，压辊18与输送链17之间设置有间隙，机架10上设置有压辊驱动机构，驱动压辊18和输送链17同步反向转动；输送链驱动机构和抖土筛驱动机构分别与动力输送机构传动连接。

根茎和泥土的混合物输入输送链17上，通过与压辊18的配合，将根茎中夹杂的泥土和土块进一步破碎，使得根茎保留到输送链17上，从输送链17的输出端排入收集槽内，泥土从输送链17上的空隙漏出，实现泥土与根茎的分离和筛分。

通过动力传输机构、输送链驱动机构和压辊驱动机构实现压辊18和输送链17进行同步反向转动，根茎和泥土在输送过程中不断破碎分离，提高混合物的输送和泥土破碎分离效果。动力传输机构还与抖土筛驱动机构传动连接，为抖土筛2运动提供动力。

本实施例的升降机构包括安装在压辊18两端的压辊轴承，压辊轴承设置在滑块8上，两侧机架10上均设置有竖向的升降通道，滑块8活动设置在升降通道内，升降通道的两侧均设置有竖向的滑轨25，滑块8的两侧设置有与滑轨25滑动配合的滑槽，机架10上设置有驱动滑块8在升降通道内上、下升降的调节机构；调节机构设置在滑块8的上端。

本实施例的调节机构包括设置在滑块8上端的吊耳22，吊耳22上设置有竖直的第一调节螺杆9，第一调节螺杆9的上端穿过机架10上端设置的调节座24，第一调节螺杆9的下端与吊耳22转动连接，第一调节螺杆9通过螺纹连接设置有第一调节螺母；第一调节螺杆9的上端设置有方形头；调节座24下方的第一调节螺杆9上设置有小径段，小径段上套有支撑弹簧，支撑弹簧的一端与调节座24配合，支撑弹簧的另一端与小径段端部的轴肩配合。

本实施例的压辊18的外表面均匀设置有若干弓形齿26；若干弓形齿26在压辊18的外表面排列成若干列，每列弓形齿26在压辊18表面呈直线或螺旋排列。

在调节压辊18的高度时，滑块8沿着两侧的滑轨25上、下滑动，移动平稳，并且滑块8能对压辊18进行很好的支撑。通过旋转第一调节螺杆9，第一调节螺杆9进行转动，在第一调节螺母的配合下，第一调节螺杆9进行升降，进而实现驱动滑块8的升降，调节简单、方便，结构稳定。在遇到硬质物体(如石头)，可通过支撑弹簧自动调节压辊18和输送链17之间的间隙，避免压辊18和输送链17被破坏，提高压辊18和输送链17的可靠性。

通过在压辊18上设置弓形齿26，增加对结块的泥土的破碎效果，同时弓形齿26不易变形；在转动的过程中，每个弓形齿26都有转动轨道，使得弓形齿26的破碎密度更大，破碎效果更好。

本实施例的动力传输机构包括变速箱21、第一带轮、第二带轮、驱动轴20、第一链轮、第二链轮、中间轴和第三带轮19，变速箱21的两侧均设置有输出轴，在两侧输出轴上均固定安装有第一带轮，驱动轴20两端通过轴承座安装固定在两侧机架10上，驱动轴20上设置有两个分别与所述第一带轮对应的第二带轮，第一带轮与第二带轮通过皮带连接，驱动轴20上设置有第一链轮，第一链轮与中间轴上的第二链轮通过链条连接，中间轴外端设置有第三带轮19，中间轴通过轴承座安装固定在机架10上。

输送链驱动机构包括若干平行设置的链传动轴，链传动轴上设置有若干第三链轮，第三链轮与输送链啮合，链传动轴的两端通过轴承座安装在机架10上；第三带轮19与其中一根链传动轴一端设置的第四带轮通过皮带连接；输送链通过多根平行的链传动轴驱动转动。

压辊驱动机构包括设置在链传动轴一端的第一齿轮11且该链传动轴另一端设置有第四带轮，第一齿轮11与机架10上设置的第二齿轮12啮合，第二齿轮12上同心设置有第四链轮，第四链轮通过链条与压辊一端设置的第五链轮连接。

动力通过动力传输机构传输，变速箱21的两侧同时输出动力，驱动轴20传输较大动力并将动力进行分解，驱动轴20将动力一部分传递给抖土筛驱动机构，驱动抖土筛2作业；驱动轴20将另一部分动力传递给输送链驱动机构，驱动输送链作业，另外，输送链驱动机构还将一部分动力传递给压辊驱动机构，驱动压辊作业，从而为整机收获各个执行部件提供动力。

抖土筛驱动机构包括设置在驱动轴20两端的曲柄，曲柄上铰接有驱动连杆5，驱动连杆5与摇杆下端铰接；摇杆上端铰接在机架10上，抖土筛2两侧分别固定设置有振动侧板，两侧振动侧板之间通过振动中间轴固定连接，驱动连杆5与摇杆下端的铰接点设置在振动侧板上。

摇杆包括相互平行的第一摇杆4和第二摇杆3，第一摇杆4和第二摇杆3通过固定连杆连接，驱动连杆5与第一摇杆4铰接，所述第二摇杆3的下端与振动中间轴铰接。

驱动轴20将动力传给曲柄，曲柄转动带动驱动连杆5运动，从而带动第一摇杆4和第二摇杆3摆动，进而使抖土筛2来回振动，随着拖拉机前进，铲板不断铲起混合物，在前面混合物的推动作用下，被铲起的混合物进入到抖土筛2，抖土筛2振动产生抛送作用使根茎和泥土的混合物会向后输送方向抛起，在落下来的时候撞击抖土筛2，混合物会破碎，细碎的混合物透过抖土筛2成为筛下物完成分离。在抖土筛2进行运动过程中，第一摇杆4和第二摇杆3能进一步增加抖土筛2稳定性。

本实施例的抖土筛2包括支撑板，支撑板与两侧的振动侧板23固定连接，支撑板上设置有若干筛杆，若干筛杆之间设置有间隙；若干筛杆之间在支撑板上均匀分布；每根筛杆上均设置有若干用于碎土的齿钉；每根齿钉均向抖土筛2倾斜的方向倾斜。

若干齿钉在筛杆上均匀分布；齿钉的上端部为尖端或钝部；筛杆和齿钉均为大小相同的圆柱形棒条结构，齿钉与筛杆一体成型。

通过支撑板为抖土筛2本体提供支撑，使得抖土筛2本体上具有足够多的空隙，同时抖土筛2本体的结构简单，制作方便，成本低廉。在抖土筛2振动作业过程中，根茎和土壤混合物将向输送方向抛起，具有输送混合物的作用，齿钉破碎大块的泥土，进一步增加碎土效果，提高对混合物输送及破碎泥土分离能力。

本实施例的输送链17包括若干根平行的链条轴，若干链条轴的两侧和中间均设置有输送链条27，输送链条27之间设置若干列传送齿片组，每列传送齿片组均包括若干传送齿片30，传送齿片30的两端均设置有连接孔，两端连接孔与相邻两根链条轴活动连接；每片传送齿片30上均设置有输送钉31；

相邻两列传送齿片组之间的链条轴上设置有传送套筒28，传送套筒28活动套设在链条轴上，且传送套筒28外径的尺寸大于连接孔的尺寸；输送钉31为上小下大的梯形结构，输送钉31与传送齿片30一体成型，输送钉31位于输送链17的外侧。

通过输送链17上的梯形齿和压辊18上的弓形齿26破碎，实现梯形齿破碎、弓形齿26压碎的分离功能。

实施例4

如图1至图3所示，本实施例为一种分段式根茎收获装置，包括倾斜的铲土板1，铲土板1上端的下方搭接有倾斜的抖土筛2，抖土筛2的两侧与驱动抖土筛2向倾斜方向循环上、下振动的抖土筛驱动机构连接，两侧抖土筛驱动机构安装在两侧机架10上；抖土筛2上端的下方搭接有倾斜的输送链17，输送链17通过输送链驱动机构安装在两侧机架10上；输送链17的尾部下方搭接有收集槽，收集槽的尾部设置有可自动打开、关闭的槽门14。

机架10的上方设置有动力传输机构，动力传输机构与抖土筛驱动机构、输送链驱动机构连接；铲土板1、抖土筛2和输送链17的倾斜方向相同。

本实施例使用时，通过铲土板1铲入地下，将根茎和泥土的混合物铲入抖土筛2，抖土筛2通过抖土筛驱动机构的驱动，抖土筛2将根茎和泥土的混合物向抖土筛2倾斜的方向抛起，在实现向输送链17方向输送的同时，在下落的过程中对根茎和泥土的混合物进行摔打，使得大块的泥土摔碎，从抖土筛2下落成筛下物，同时促进粘连在根茎上的泥土脱落，实现泥土与根茎的分离，未摔碎的泥土和根茎继续输送到输送链17上，通过输送链17与压辊18的作用，进一步促进泥土破碎，从输送链17上下落。泥土与根茎分离完成后，根茎输送到收集槽内，当收集槽内存储满后，打开槽门14排出根茎，继续下一轮收获。

本实施例的收集槽包括与输送链17倾斜方向相反的底板15，底板15靠近输送链17一侧设置有竖向的挡板16，挡板16上均匀开设有若干条形凹槽，若干条形凹槽之间形成若干方形挡齿，方形挡齿的高度低于输送链17；底板15的两侧均通过侧板固定在两侧机架10上，槽门14用于封堵底板15和侧板且远离输送链17的一侧。

槽门14包括若干根竖向的槽门钢条，若干槽门钢条的上端通过横向的横梁32连接固定，若干槽门钢条的下端与底板15接触，且槽门钢条的下端弯折成倾斜段与底板15形成V形结构；横梁32的两端铰接在两侧机架10上，横梁32的两端设置有驱动槽门14向上翘起打开收集槽底部的推杆13，推杆13的一端铰接在横梁32上，推杆13的另一端铰接在侧板上；本实施例优选推杆13采用液压推杆和电动推杆。

根茎从倾斜的底板15进入收集槽内，在此过程中，挡板16可有效防止进入收集槽内的根茎掉落，同时方形挡齿不会对根茎表面造成伤害。收集槽的底部形成V形结构，若干槽门钢条形成筛状，在整个装置移动的过程中，由于抖动的作用，根茎上残留的泥土也可从收集槽底部下落；同时倾斜的底板15不设计缝隙，避免下落的根茎卡在底板15上，使根茎顺利下落到收集槽底部。当需要排出根茎时，通过推杆13推动槽门14旋转上升，收集槽的底部被完全打开，收集槽内的根茎能全部排出，不会出现残留。

本实施例可应用在白芷或川芎的根茎的收获中，利用倾斜的铲土板1将在地下白芷或川芎的根茎挖出，挖掘出的白芷或川芎的根茎和泥土的混合物依次输送到抖土筛2、输送链17上，进行多次分级筛分，分离出的白芷或川芎的根茎落入收集槽中，实现白芷或川芎的根茎收获。

本实施例中，两侧机架10上均设置有驱动移动的地轮7，地轮7转动设置在竖向的第一支撑钢上，第一支撑钢活动设置在空心第二支撑钢6内，第二支撑钢6的下端开口，第二支撑钢6固定在机架10上，第二支撑钢6的上端设置有调节板，调节板上设置有第二调节螺母，第一支撑钢的上端设置有第二调节螺杆，第二调节螺杆的下端与第一支撑钢转动连接，第二调节螺杆的上端穿过调节板与第二调节螺母螺纹连接，第二调节螺杆的顶部设置有方形轴。

在收获作业过程中，地轮7提供移动支撑整个装置及其上面混合物重量的功能，地轮7高度可通过旋转第二调节螺杆进行调节，从而调节铲土板1的挖掘入土角度以及抖土筛2、输送链17的倾斜角度，以适应不同的地形和土壤情况，控制挖掘深度，提高混合物输送稳定性，避免堵塞。

本发明用于对种植在地下的根茎作物进行收获，集挖掘、分离、收获于一体，实现流水线收获，完全实现自动化的根茎收获过程，大大的提高了收获的效率，节省了人力成本。收获出的成品根茎上能最大限度的附着少量泥土，使根茎表面足够干净，减少后期清洗的工作量。

本发明特别适合应用在白芷或川芎的根茎的收获中，利用倾斜的铲土板1将在地下白芷或川芎的根茎挖出，挖掘出的白芷或川芎的根茎和泥土的混合物依次输送到抖土筛2、输送链17上，进行多次分级筛分，分离出的白芷或川芎的根茎落入收集槽中，实现白芷或川芎的根茎收获。

Claims (10)

1.一种分段式根茎收获装置，其特征在于，包括倾斜的铲土板，所述铲土板上端的下方搭接有倾斜的抖土筛，所述抖土筛的两侧与驱动抖土筛向倾斜方向循环上、下振动的抖土筛驱动机构连接，两侧所述抖土筛驱动机构分别安装在两侧机架上；所述抖土筛上端的下方搭接有倾斜的输送链，所述输送链通过输送链驱动机构安装在两侧所述机架上；所述输送链的尾部下方搭接有收集槽，所述收集槽的尾部设置有可自动打开、关闭的槽门；

所述机架的上方设置有动力传输机构，所述动力传输机构与所述抖土筛驱动机构、输送链驱动机构连接；所述铲土板、抖土筛和输送链倾斜方向相同。

2.根据权利要求1所述的分段式根茎收获装置，其特征在于，所述收集槽包括与所述输送链倾斜方向相反的底板，所述底板靠近所述输送链一侧设置有竖向的挡板，所述挡板上均匀开设有若干条形凹槽，若干所述条形凹槽之间形成若干方形挡齿，所述方形挡齿的高度低于输送链；所述底板的两侧均通过侧板固定在两侧所述机架上，所述槽门用于封堵底板和侧板且且远离输送链的一侧。

3.根据权利要求2所述的分段式根茎收获装置，其特征在于，所述槽门包括若干根竖向的槽门钢条，若干所述槽门钢条的上端与横梁固定连接，若干所述槽门钢条的下端与底板接触，且槽门钢条的下端弯折成倾斜段与底板形成V形结构；所述横梁两端铰接在两侧机架上，所述横梁两端设置有驱动槽门向上翘起打开收集槽底部的推杆，所述推杆的一端铰接在所述横梁上，所述推杆的另一端铰接在侧板上。

4.根据权利要求1所述的分段式根茎收获装置，其特征在于，所述输送链的上方设置有压辊，所述压辊的两端通过升降机构安装在两侧机架上，所述压辊与输送链之间设置有间隙，所述机架上设置有压辊驱动机构，所述压辊和所述输送链同步反向转动；所述压辊驱动机构与所述输送链驱动机构传动连接，所述输送链驱动机构和抖土筛驱动机构分别与动力传输机构传动连接；

所述升降机构包括安装在所述压辊两端的压辊轴承，所述压辊轴承设置在滑块上，两侧所述机架上均设置有竖向的升降通道，所述滑块活动设置在所述升降通道内，所述升降通道的两侧均设置有竖向的滑轨，所述滑块的两侧设置有与所述滑轨滑动配合的滑槽，所述机架上设置有驱动所述滑块在所述升降通道内上、下升降的调节机构；所述调节机构设置在所述滑块的上端；

所述调节机构包括设置在所述滑块上端的吊耳，所述吊耳上设置有竖直的第一调节螺杆，所述第一调节螺杆的上端穿过所述机架上端设置的调节座，所述第一调节螺杆的下端与所述吊耳转动连接，所述第一调节螺杆通过螺纹连接设置有第一调节螺母；所述第一调节螺杆的上端设置有方形头；所述调节座下方的第一调节螺杆上设置有小径段，所述小径段上套有支撑弹簧，所述支撑弹簧的一端与调节座配合，所述支撑弹簧的另一端与小径段端部的轴肩配合。

5.根据权利要求4所述的分段式根茎收获装置，其特征在于，所述压辊的外表面均匀设置有若干弓形齿；若干所述弓形齿在所述压辊的外表面排列成若干列，每列所述弓形齿在压辊表面呈直线或螺旋排列。

6.根据权利要求4所述的分段式根茎收获装置，其特征在于，所述动力传输机构包括变速箱、第一带轮、第二带轮、驱动轴、第一链轮、第二链轮、中间轴和第三带轮，所述变速箱的两侧均设置有输出轴，在两侧所述输出轴上均固定安装有第一带轮，所述驱动轴的两端通过轴承座安装固定在两侧所述机架上，所述驱动轴上设置有两个分别与所述第一带轮对应的第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮通过皮带连接，所述驱动轴上设置有第一链轮，所述第一链轮与中间轴上的第二链轮通过链条连接，所述中间轴外端设置有第三带轮，所述中间轴通过轴承座安装固定在所述机架上；

所述输送链驱动机构包括若干平行设置的链传动轴，所述链传动轴上设置有若干第三链轮，所述第三链轮与所述输送链啮合，所述链传动轴的两端通过轴承座安装在所述机架上；所述第三带轮与其中一根所述链传动轴一端设置的第四带轮通过皮带连接；所述输送链通过若干平行的所述链传动轴驱动转动；

所述压辊驱动机构包括设置在所述链传动轴一端的第一齿轮，所述链传动轴另一端设置有第四带轮，所述第一齿轮与所述机架上设置的第二齿轮啮合，所述第二齿轮上同心设置有第四链轮，所述第四链轮通过链条与压辊一端设置的第五链轮连接。

7.根据权利要求1所述的分段式根茎收获装置，其特征在于，所述抖土筛驱动机构包括设置在所述驱动轴两端的曲柄，所述曲柄上铰接有驱动连杆，所述驱动连杆与摇杆的下端铰接；所述摇杆的上端铰接在所述机架上，所述抖土筛两侧分别固定设置有振动侧板，两侧所述振动侧板之间通过振动中间轴固定连接，所述驱动连杆与所述摇杆下端的铰接点设置在振动侧板上；

所述摇杆包括相互平行的第一摇杆和第二摇杆，所述第一摇杆和第二摇杆通过固定连杆连接，所述驱动连杆与第一摇杆铰接，所述第二摇杆与振动中间轴铰接，所述第一摇杆的下端与所述振动侧板固定连接。

8.根据权利要求1所述的分段式根茎收获装置，其特征在于，所述抖土筛包括支撑板，所述支撑板与两侧的所述振动侧板固定连接，所述支撑板上设置有若干筛杆，若干所述筛杆之间设置间隙；若干所述筛杆之间在所述支撑板上均匀分布；每根所述筛杆上均设置有若干用于碎土的齿钉；每根所述齿钉均向所述抖土筛倾斜的方向倾斜；

若干所述齿钉在所述筛杆上均匀分布；所述齿钉上端部为尖端或钝部；所述筛杆和所述齿钉均为大小相同的圆柱形棒条结构。

9.根据权利要求1所述的分段式根茎收获装置，其特征在于，所述输送链包括若干根平行的链条轴，若干所述链条轴的两侧和中间均设置有输送链条，所述输送链条之间设置若干列传送齿片组，每列所述传送齿片组均包括若干传送齿片，所述传送齿片的两端均设置有连接孔，两端所述连接孔与相邻两根链条轴活动连接；每片所述传送齿片上均设置有输送钉；

相邻两列所述传送齿片组之间的链条轴上设置有传送套筒，所述传送套筒活动套设在链条轴上，且传送套筒外径尺寸大于所述连接孔的尺寸；所述输送钉为上小下大的梯形结构，所述输送钉与传送齿片一体成型，所述输送钉位于输送链的外侧。

10.根据权利要求1所述的分段式根茎收获装置，其特征在于，所述机架两侧均设置有地轮，所述地轮转动设置在竖向的第一支撑钢上，所述第一支撑钢活动设置在空心第二支撑钢内，所述第二支撑钢的下端开口，所述第二支撑钢固定在机架上，所述第二支撑钢的上端设置有调节板，所述调节板上设置有第二调节螺母，所述第一支撑钢的上端设置有第二调节螺杆，所述第二调节螺杆的下端与第一支撑钢转动连接，所述第二调节螺杆的上端穿过调节板与第二调节螺母螺纹连接，所述第二调节螺杆的顶部设置有方形轴。

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