CN115211316B - 一种作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其包括移动车体，所述移动车体上安装有收膜装置、起杆装置以及动力元件；起杆装置包括上、下两组前低后高倾斜设置的输送装置及置于所述输送装置左右两侧的两组辅助机构。该机具中，动力元件能够驱动包括移动车体、收膜装置以及起杆装置中的所有运转部件运转，动力元件通过第一传动轴将动力传递给主动轮及两个主动带轮，在下的输送装置对应的从动带轮将动力传递至两组辅助机构。如此同时使移动车体运动，使两个输送带等速反向运动，以及同时使输送链与在下的输送带同步运转，可降低机具的成本。此外，起杆装置作业时，棚杆顶部受力均匀，棚杆不易塑性变形，拔离后也避免了振动与姿态变化。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机。
背景技术
近年来棉花小拱棚覆盖栽培技术模式在我国新疆等西北寒旱地区应用规模不断扩大。该模式不仅具有防风抗旱、保温保苗、抑制杂草生长等作用，还可以有效减少传统地膜棉种植技术的地膜残留量，大幅提高棉花品质和产量的同时，也可有效缓解常年困扰的残膜污染问题，对保障我国新棉产区稳定高质量发展有着极其重要的战略意义。
与之相配套拱棚种植农艺的机械化产品也在近几年得到了长足发展，然而纵观世界范围内，拱棚铺设搭建类的机型较为普遍，品种较全，但用于拱棚材料回收的机型比较少见。
现有技术中，专利CN110291904A公开了一种高效自动收膜收杆一体机，其包括移动平台，移动平台上安装有收杆装置和收膜装置，收杆装置包括两上、下设置的带式输送机，两带式输送机倾斜设置，且前端低于后端，两个带式输送机分别由收杆电机驱动运转。收膜装置包括轴接于移动平台上的收膜转筒，收膜转筒由收膜电机驱动运转。行走装置包括安装在移动平台上且呈矩形分布的四个行走轮，前面两行走轮为转向轮，后面两行走轮为驱动轮，驱动轮由汽油机驱动运转。上述专利方案存在以下问题：第一，移动平台、收杆装置和收膜装置分别由独立的动力源驱动运转，其成本较高。第二，收杆装置在实际使用中将棚杆拔离过程中，棚杆要被先拉得变形后其端部才会脱离地面，变形阶段过长容易使棚杆塑性变形影响二次使用，且棚杆拔离地面时会剧烈振动相对于收杆装置移位，影响收杆效果。第三，收膜转筒收膜时，当膜脱离棚杆或泥土时遇到瞬时的较大阻力时收膜转筒容易将薄膜拉断。以下将以上述第一方面的问题为主要技术问题展开。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种传动结合设计合理，主要部件均由同一动力源驱动运转、成本低的作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机。
技术方案：为实现上述目的，本发明的作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其包括移动车体，所述移动车体上安装有收膜装置、起杆装置以及动力元件；所述收膜装置包括收卷辊；
所述起杆装置包括上、下两组前低后高倾斜设置的输送装置，所述输送装置包括输送带，两组输送装置对应的两个所述输送带之间形成有夹持输送通道；每条所述输送带的前、后两侧分别具有从动带轮以及主动带轮；
所述移动车体具有左右设置的两个主动轮；
所述起杆装置还包括置于所述输送装置左右两侧的两组辅助机构，所述辅助机构具有输送链以及置于所述输送链前后两端的主动链轮以及从动链轮；
所述动力元件连接第一传动轴，所述第一传动轴的左右两端与两个所述主动轮一一对应驱动连接；所述第一传动轴的中部与在下的所述输送装置的主动带轮驱动连接，所述第一传动轴的一个端部同时通过换向机构连接在上的所述输送装置的主动带轮；
在下的所述输送装置的从动带轮以及两组所述辅助机构对应的两个所述主动链轮三者固定在第二传动轴上；
所述第一传动轴同时间接驱动所述收卷辊运转。
进一步地，所述第一传动轴位于所述主动带轮的下侧；所述第一传动轴通过两组第一带传动组件连接在下的所述输送装置的主动带轮，两组所述第一带传动组件分置于所述主动带轮的左右两侧；
所述第一传动轴通过第二带传动组件连接所述换向机构。
进一步地，所述动力元件通过第三带传动组件连接减速机，所述减速机驱动所述第一传动轴转动；所述减速机位于所述移动车体的一侧，且其与第二带传动组件不在所述移动车体的同一侧。
进一步地，所述移动车体还包括从动轮，所述从动轮包括固定轮座、转动安装在所述固定轮座上的回转轮座以及转动安装在所述回转轮座上的轮本体；
所述固定轮座上安装有锁定机构，所述锁定机构能够在锁定状态与解锁状态之间切换，锁定状态下，所述回转轮座相对于所述固定轮座固定，解锁状态下，所述回转轮座能够相对于所述固定轮座转动。
进一步地，所述锁定机构包括锁扣；所述锁扣相对于所述固定轮座转动安装，两者之间的相对转动轴为第一转轴，且两者之间连接有拉簧；
所述回转轮座上固定有两个螺母，两个所述螺母上一一对应配合安装有定位螺钉；
所述锁扣具有锁舌部，锁定状态下，所述锁舌部位于两个所述螺钉的端部之间；
在锁定状态与解锁状态下，所述拉簧的两端之间的连线分别位于所述第一转轴的两侧。
进一步地，所述收膜装置还包括导引架，所述导引架安装在所述收卷辊的上方，被回收的棚膜经由所述导引架后缠绕至所述收卷辊。
进一步地，所述导引架包括方形框体，所述方形框体的前后两侧均转动安装有导引辊；所述方形框体的中部两端相对于所述移动车体的车架转动连接，且所述方形框体与所述车架之间设置有扭簧。
进一步地，所述起杆装置的后侧安装有用于收集棚杆的挂架，所述挂架相对于所述移动车体的车架转动连接，且两者之间设置有能够使所述挂架向后倾斜卸料的油缸。
有益效果：本发明的作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其传动机构设置合理，动力元件能够驱动包括移动车体、收膜装置以及起杆装置中的所有运转部件运转，动力元件通过第一传动轴将动力传递给主动轮、以及两个主动带轮，在下的输送装置对应的从动带轮将动力传递至两组辅助机构。如此同时使移动车体运动，使两个输送带等速反向运动，以及同时使输送链与在下的输送带同步运转，可降低机具的成本。另外在输送装置的两侧设置起杆装置，起杆装置先在第一阶段将棚杆拔离土地，再在第二阶段将棚杆向上向后提升输送。第一阶段中，棚杆顶部三点受力，受力均匀且分散，棚杆被拔离地面前经历的变形阶段较短，且变形量较小，棚杆不易损坏，拔离后也避免了振动与姿态变化。
附图说明
图1为作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机的第一视角结构图；
图2为作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机的第二视角结构图；
图3为作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机的作业状态侧视图；
图4为起杆装置的结构图；
图5为图2中A部分的放大结构图；
图6为从动轮的第一状态结构图；
图7为从动轮的第二状态结构图；
图8为优选实施例中收膜起杆一体机的俯视图；
图9为薄膜回收辅助装置的第一状态结构图；
图10为薄膜回收辅助装置的第二状态结构图。
图中：1-移动车体；11-主动轮；12-从动轮；121-固定轮座；122-回转轮座；123-轮本体；124-锁扣；12a-锁舌部；12b-拨杆部；125-拉簧；126-螺母；127-定位螺钉；13-车架；2-收膜装置；21-收卷辊；22-导引架；221-方形框体；222-导引辊；3-起杆装置；31-输送装置；311-输送带；312-从动带轮；313-主动带轮；32-辅助机构；321-输送链；322-主动链轮；323-从动链轮；33-导引机构；331-上导杆；332-下导杆；4-动力元件；51-第一传动轴；52-换向机构；53-第二传动轴；54-第一带传动组件；55-第二带传动组件；56-第三带传动组件；57-减速机；58-传动箱；59-第四带传动组件；61-挂架；62-油缸；7-薄膜回收辅助装置；71-装置支架；72-外顶杆；73-滚轮；74-连接杆；75-棚杆探测器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1-3所示的作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其包括移动车体1，所述移动车体1上安装有收膜装置2、起杆装置3以及动力元件4。
所述移动车体1具有车架13，车架13后侧具有左右设置的两个主动轮11，车架前侧具有左右设置的两个从动轮12。
所述收膜装置2包括收卷辊21，还包括导引架22，所述导引架22安装在所述收卷辊21的上方，被回收的棚膜经由所述导引架22后缠绕至所述收卷辊21。由于导引架22的安装位置较高，其能够提升棚膜与地面的夹角，使得被回收的棚膜不会影响起杆装置3对棚杆的回收。导引架22的质量较轻，通过设置导引架22可将较重的收卷辊21安装位置降低，以降低机具整体的重心。
如图4所示，所述起杆装置3包括上、下两组前低后高倾斜设置的输送装置31，所述输送装置31包括输送带311，两组输送装置31对应的两个所述输送带311之间形成有夹持输送通道；每条所述输送带311的前、后两侧分别具有从动带轮312以及主动带轮313。所述起杆装置3还包括置于所述输送装置31左右两侧的两组辅助机构32，所述辅助机构32具有输送链321以及置于所述输送链321前后两端的主动链轮322以及从动链轮323；
所述动力元件4连接第一传动轴51，所述第一传动轴51的左右两端与两个所述主动轮11一一对应驱动连接；所述第一传动轴51的中部与在下的所述输送装置31的主动带轮313驱动连接，所述第一传动轴51的一个端部同时通过换向机构52连接在上的所述输送装置31的主动带轮313。
换向机构52的输出轴一方面连接在上的输送装置31的主动带轮313，一方面通过第四带传动组件59连接收卷辊21。
在下的所述输送装置31的从动带轮312以及两组所述辅助机构32对应的两个所述主动链轮322三者固定在第二传动轴53上；所述第一传动轴51同时间接驱动所述收卷辊21运转。
具体地，如图5所示，所述第一传动轴51位于所述主动带轮313的下侧；所述第一传动轴51通过两组第一带传动组件54连接在下的所述输送装置31的主动带轮313，两组所述第一带传动组件54分置于所述主动带轮313的左右两侧；所述第一传动轴51通过第二带传动组件55连接所述换向机构52。
所述动力元件4通过第三带传动组件56连接减速机57，所述减速机57驱动所述第一传动轴51转动；所述减速机57位于所述移动车体1的一侧，且其与第二带传动组件55不在所述移动车体1的同一侧。如此，可有效保证移动车体1整体配重平衡。此外，第一传动轴51的两端分别通过传动箱58将动力传递至对应的主动轮11。
本实施例中，所述动力元件4为发动机，通过上述结构，动力元件4能够驱动包括移动车体1、收膜装置2以及起杆装置3中的所有运转部件运转，动力元件4通过第一传动轴51将动力传递给主动轮11、以及两个主动带轮313，在下的输送装置31对应的从动带轮312将动力传递至两组辅助机构32。如此同时使移动车体1运动，使两个输送带311等速反向运动，以及同时使输送链321与在下的输送带311同步运转。
一体机作业时，棚杆的顶部被输送带311夹持，顶部两边的侧部搁置在两组辅助机构32对应的两个输送链321上，上下两个输送带311以及左右两个输送链321均对棚杆起到提升输送作用。棚杆向上向后运动时，其两侧部经过第一带传动组件54的两侧，由于第二带传动组件55位于第一传动轴51的端部，其不会阻挡棚杆向后运动，可见，上述传动结构布局合理，不仅为移动车体1、收膜装置2以及起杆装置3提供动力，而且为棚杆的运动留出了空间。
棚杆上侧的位于两个输送链321之间的部分被压缩，使得棚杆产生了一定的弹性变形，棚杆具有恢复原状的趋势，因此棚杆与输送链321之间具有较大的相互作用力，该作用力可防止棚杆相对于起杆装置3移位，且可避免棚杆端部拔离土地的瞬间产生强烈振动。
起杆装置3先在第一阶段将棚杆拔离土地，再在第二阶段将棚杆向上向后提升输送。第一阶段中，棚杆顶部三点受力，受力均匀且分散，棚杆被拔离地面前经历的变形阶段较短，且变形量较小，棚杆不易损坏，拔离后也避免了振动与姿态变化。
优选地，如图6所示，上述从动轮12包括固定轮座121、转动安装在所述固定轮座121上的回转轮座122以及转动安装在所述回转轮座122上的轮本体123；所述固定轮座121上安装有锁定机构，所述锁定机构能够在锁定状态与解锁状态之间切换，如图7所示，锁定状态下，所述回转轮座122相对于所述固定轮座121固定，如图6所示，解锁状态下，所述回转轮座122能够相对于所述固定轮座121转动。
所述锁定机构包括锁扣124；所述锁扣124相对于所述固定轮座121转动安装，两者之间的相对转动轴为第一转轴，且两者之间连接有拉簧125；所述回转轮座122上固定有两个螺母126，两个所述螺母126上一一对应配合安装有定位螺钉127；所述锁扣124具有锁舌部12a，锁定状态下，所述锁舌部12a位于两个所述螺钉127的端部之间；在锁定状态与解锁状态下，所述拉簧125的两端之间的连线分别位于所述第一转轴的两侧。如此，拉簧125能够将锁扣124保持在锁定状态与解锁状态，锁扣124不会自行相对于固定轮座121转动。通过调节两个螺母126对应的定位螺钉127的轴向位置，可调节锁扣124的位置，以对机具的前进方向进行校正。
此外，为了方便转动锁扣124，锁扣124上具有拨杆部12b。
采用上述结构，当将锁定机构切换至锁定状态，可将回转轮座122锁定，使移动车体1沿直线行走以执行收膜起杆的作业。当移动车体1需要转弯，可将锁定机构切换至解锁状态，此时从动轮12成为万向轮，可根据需要自适应调节回转轮座122的姿态。
优选地，所述导引架22包括方形框体221，所述方形框体221的前后两侧均转动安装有导引辊222；所述方形框体221的中部两端相对于所述移动车体1的车架13转动连接，且所述方形框体221与所述车架13之间设置有扭簧。
采用上述结构，当收卷辊21对棚膜进行收卷时，若棚膜脱离拱棚时遇到较大阻力，方形框体221能够相对于车架13转动以形成弹性缓冲，可有效防止棚膜被撕扯断裂影响作业的连续性，大大减少停机次数，可增加作业效率。
优选地，所述起杆装置3的后侧安装有用于收集棚杆的挂架61，所述挂架61相对于所述移动车体1的车架13转动连接，且两者之间设置有能够使所述挂架61向后倾斜卸料的油缸62。控制系统可每隔一段时间控制油缸62运转，以使挂架61向后倾斜，将挂架61上的棚杆卸掉。
此外，优选地，辅助机构32后端连接有导引机构33，导引机构33由上导杆331与下导杆332构成，两个导杆之间形成导引通道，导引机构33的后端与挂架61对接，棚杆运动到输送装置31后半段后，棚杆两侧部脱离辅助机构32并进入导引通道，由导引通道保持棚杆的姿态。
在优选的实施例中，为了减少薄膜回收难度，如图8所示，车架13的前方安装有薄膜回收辅助装置7，所述薄膜回收辅助装置7包括安装在车架13前方的装置支架71，装置支架71的左右两侧对称安装有外顶机构，如图9所示，外顶机构包括前后延伸的外顶杆72，外顶杆72的朝外一侧阵列安装有滚轮73，外顶杆72与装置支架71之间设置有至少两根等长的连接杆74，其中一个连接杆74能够相对于装置支架71主动旋转，以使外顶杆72在收回状态(图9所示)与外顶状态(图10所示)之间切换。装置支架71的前端安装有棚杆探测器75。使用时，薄膜回收辅助装置7向前伸入至待拆除的拱棚内，并控制外顶杆72高频地做规律收回推出运动，使得外顶杆72上的滚轮73从内侧怕打拱棚薄膜的根部位置，以将拱棚外侧压在薄膜根部的土推开，滚轮73可防止薄膜损坏，如此，可方便收膜装置2收取薄膜。当棚杆探测器75探测到前方有棚杆，控制器控制外顶杆72回到收回状态对棚杆进行避让。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其包括移动车体(1)，所述移动车体(1)上安装有收膜装置(2)、起杆装置(3)以及动力元件(4)；所述收膜装置(2)包括收卷辊(21)；
所述起杆装置(3)包括上、下两组前低后高倾斜设置的输送装置(31)，所述输送装置(31)包括输送带(311)，两组输送装置(31)对应的两个所述输送带(311)之间形成有夹持输送通道；每条所述输送带(311)的前、后两侧分别具有从动带轮(312)以及主动带轮(313)；
所述移动车体(1)具有左右设置的两个主动轮(11)；其特征在于：
所述起杆装置(3)还包括置于所述输送装置(31)左右两侧的两组辅助机构(32)，所述辅助机构(32)具有输送链(321)以及置于所述输送链(321)前后两端的主动链轮(322)以及从动链轮(323)；
所述动力元件(4)连接第一传动轴(51)，所述第一传动轴(51)的左右两端与两个所述主动轮(11)一一对应驱动连接；所述第一传动轴(51)的中部与在下的所述输送装置(31)的主动带轮(313)驱动连接，所述第一传动轴(51)的一个端部同时通过换向机构(52)连接在上的所述输送装置(31)的主动带轮(313)；
在下的所述输送装置(31)的从动带轮(312)以及两组所述辅助机构(32)对应的两个所述主动链轮(322)三者固定在第二传动轴(53)上；
所述第一传动轴(51)同时间接驱动所述收卷辊(21)运转；
所述第一传动轴(51)位于所述主动带轮(313)的下侧；所述第一传动轴(51)通过两组第一带传动组件(54)连接在下的所述输送装置(31)的主动带轮(313)，两组所述第一带传动组件(54)分置于所述主动带轮(313)的左右两侧；
所述第一传动轴(51)通过第二带传动组件(55)连接所述换向机构(52)；
所述动力元件(4)通过第三带传动组件(56)连接减速机(57)，所述减速机(57)驱动所述第一传动轴(51)转动；所述减速机(57)位于所述移动车体(1)的一侧，且其与第二带传动组件(55)不在所述移动车体(1)的同一侧。
2.根据权利要求1所述的作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其特征在于，所述移动车体(1)还包括从动轮(12)，所述从动轮(12)包括固定轮座(121)、转动安装在所述固定轮座(121)上的回转轮座(122)以及转动安装在所述回转轮座(122)上的轮本体(123)；
所述固定轮座(121)上安装有锁定机构，所述锁定机构能够在锁定状态与解锁状态之间切换，锁定状态下，所述回转轮座(122)相对于所述固定轮座(121)固定，解锁状态下，所述回转轮座(122)能够相对于所述固定轮座(121)转动。
3.根据权利要求2所述的作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其特征在于，所述锁定机构包括锁扣(124)；所述锁扣(124)相对于所述固定轮座(121)转动安装，两者之间的相对转动轴为第一转轴，且两者之间连接有拉簧(125)；
所述回转轮座(122)上固定有两个螺母(126)，两个所述螺母(126)上一一对应配合安装有定位螺钉(127)；
所述锁扣(124)具有锁舌部(12a)，锁定状态下，所述锁舌部(12a)位于两个所述螺钉(127)的端部之间；
在锁定状态与解锁状态下，所述拉簧(125)的两端之间的连线分别位于所述第一转轴的两侧。
4.根据权利要求1所述的作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其特征在于，所述收膜装置(2)还包括导引架(22)，所述导引架(22)安装在所述收卷辊(21)的上方，被回收的棚膜经由所述导引架(22)后缠绕至所述收卷辊(21)。
5.根据权利要求4所述的作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其特征在于，所述导引架(22)包括方形框体(221)，所述方形框体(221)的前后两侧均转动安装有导引辊(222)；所述方形框体(221)的中部两端相对于所述移动车体(1)的车架(13)转动连接，且所述方形框体(221)与所述车架(13)之间设置有扭簧。
6.根据权利要求1所述的作用于农用栽培拱棚的收膜起杆一体机，其特征在于，所述起杆装置(3)的后侧安装有用于收集棚杆的挂架(61)，所述挂架(61)相对于所述移动车体(1)的车架(13)转动连接，且两者之间设置有能够使所述挂架(61)向后倾斜卸料的油缸(62)。
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