CN115413469A - 扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，包括扶切茎机构、秸秆粉碎机构、大蒜挖掘机构、大蒜去土机构、大蒜切根机构、大蒜输送机构和主动力机构；扶切茎机构设置在最前端，秸秆粉碎机构和大蒜挖掘机构设置扶切茎机构之后，在大蒜切根机构之前设置大蒜去土机构。扶切茎机构将大蒜秸秆扶正并切除，被切除的大蒜秸秆进入秸秆粉碎机构被粉碎、还田。大蒜被大蒜挖掘机构挖掘出土，进入大蒜去土机构被清洗干净，进入大蒜切根机构被切根；大蒜输送机构将切根后的大蒜运输至主动力机构后方进行收集。本发明可以一次性完成大蒜秸秆的扶正、切割、粉碎还田，大蒜的挖掘、去土、切根、收集全流程收获工作。

Description

扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机

技术领域

本发明涉及一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，属于农业机械技术领域。

背景技术

我国的大蒜种植面积达到70万公顷左右，占全球大蒜种植面积的60%以上，大蒜总产量占全球总产量的70%以上，是世界上重要的大蒜食用和出口国。在大蒜加工时，切除其根茎是最基本的要求。在国内，大蒜主要还是靠人工收获，人工收获效率较低，极容易伤手，人工的成本也是急剧升高。

目前，现有技术中虽然存在一些收获大蒜的机械设备。但是，现有用于收获大蒜的机械设备只实现了大蒜收获过程中挖掘、切茎、切根、秸秆粉碎中某一项功能或某些功能，未能实现扶、收、切、还田多位一体化，而且存在速度慢、大蒜损伤严重等问题。例如，CN110214523公开的一种模块化全自动大蒜联合收获机，无法对倒伏的大蒜秸秆进行收割、且切割下来的大蒜秸秆需要另外进行收集处理。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种能集收获、切根、将大蒜秸秆还田功能于一体的全流程大蒜收获机。采用本发明提供的全流程大蒜收获机进行收获大蒜时，不需要额外的人工或机械设备对切割下来的大蒜秸秆进行收集处理。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，包括：主动力机构、扶切茎机构、秸秆粉碎机构、大蒜挖掘机构、大蒜去土机构、大蒜切根机构和大蒜输送机构；

所述主动力机构驱动收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机前进或后退；以扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的前进方向为前方，以与扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的前进方向垂直的水平方向为横向；

所述扶切茎机构位于主动力机构的最前方；所述扶切茎机构包括切茎刀架、切茎刀、扶茎件、第一电机；所述切茎刀的刀刃水平或与竖直方向具有夹角地设置于所述切茎刀架；所述切茎刀与所述第一电机连接，所述第一电机驱动所述切茎刀横向运动；所述扶茎件设置于所述切茎刀的正下方，所述扶茎件的前端向前凸出于所述切茎刀；

所述秸秆粉碎机构，位于所述大蒜扶切茎机构的后上方，其秸秆进口朝向所述大蒜扶切茎机构，其秸秆出口朝下；

所述大蒜挖掘机构位于所述秸秆粉碎机构的后下方；

所述大蒜去土机构位于所述大蒜挖掘机构的后方，其上料端承接所述大蒜挖掘机构的后端；

所述大蒜切根机构位于所述大蒜去土机构的后方，其上料端承接所述大蒜去土机构的出料端；

所述大蒜输送机构位于所述大蒜切根机构的后上方、所述主动力机构的上方，其上料端承接所述大蒜切根机构的出料端。

具体的，所述切茎刀包括第一切刀和第二切刀，所述第一切刀和所述第二切刀结构相同、上下设置、二者的刀刃平行；所述第一切刀与所述切茎刀架静连接，所述第二切刀与所述切茎刀架动连接；所述第一电机与所述第二切刀连接、驱动所述第二切刀横向运动。

具体的，所述第一切刀和所述第二切刀均包括刀根和多个刀齿，所述刀齿间隔分布、水平且垂直设置于所述刀根，所述刀齿水平朝向前方；所述刀齿为双刃，所述刀跟向前的一边开刃；所述扶茎件包括多个扶茎刀，每个所述扶茎刀均设置于所述刀齿正下方，所述扶茎刀前端向前、向下凸出于切茎刀。

优选的，所述秸秆粉碎机构包括：箱体、传动轴、第一刀具、第二刀具和第二电机；所述箱体，内部具有第一容置空间，具有一开口；所述开口为秸秆进口和秸秆进口；所述传动轴设置在所述第一容置空间内；所述第一刀具包括第一刀片和第二刀片；所述第一刀片与所述第二刀片垂直交叉具有交叉位置，所述第一刀片的两端向第一方向弯折，所述第二刀片的两端向第二方向弯折，所述第一方向与所述第二方向相反，所述第一刀片和所述第二刀片的弯折部分开刃；所述传动轴穿过所述交叉位置与所述第一刀具静连接；所述第一刀具的数量为多个；所述第二刀具，其结构与所述第一刀具的结构相同，其尺寸小于所述第一刀具的尺寸，其与所述传动轴的连接方式与所述第一刀具与所述传动轴的连接方式相同；所述第二刀具的数量为多个、与所述第一刀具间隔设置；所述第二电机与所述传动轴连接、驱动所述传动轴转动。

优选的，所述大蒜去土机构包括：架体、滚筒式传送带、喷水管和第三电机；所述架体与所述大蒜挖掘机构连接；所述滚筒式传送带设置于架体；所述滚筒式传送带包括多个水平、并排设置的滚筒，相邻两所述滚筒的间距小于大蒜直径；所述滚筒式传送带的第一个滚筒和最后一个滚筒所在的位置分别为所述蒜去土机构的上料端、出料端；所述喷水管设置于架体，其出水口朝向所述滚筒式传送带；所述第三电机与所述滚筒连接、驱动所述滚筒以其中轴线为轴转动。

优选的，所述大蒜切根机构包括：中心轴、固定机构、第四电机、若干定位料杯、外筒和切根刀；所述固定机构，呈圆筒状，具有第一端面、第二端面和主表面；所述第一端面和第二端面均呈圆形，所述主表面位于所述第一端面和所述第二端面之间，所述主表面开设有第一出料端；所述第一端面和第二端面的圆心位置被所述中心轴穿过，与所述中心轴转动连接；所述转动连接是指使所述固定机构以所述中心轴为轴转动的连接；所述第四电机，与所述固定机构连接，驱动所述固定机构以所述中心轴为轴转动；若干所述定位料杯包括第一杯体、第二杯体和弹性件；所述第一杯体，两端开口，内部具有第二容置空间；所述第二杯体，两端开口，内部具有第三容置空间；所述第一杯体位于所述第二杯体的上方，所述第二容置空间和所述第三容置空间相通；所述弹性件，在其伸缩方向上的两端分别连接所述第一杯体和所述第二杯体；所述第一杯体的下开口直径及所述第二杯体的上开口直径均大于大蒜直径，所述第二杯体的下开口直径大于大蒜根部直径小于大蒜直径；所述第一杯体和所述第二杯体的总高度小于大蒜高度；所述定位料杯垂直设置于所述主表面；所述外筒包括均匀半径半圆筒和变半径半圆筒，所述均匀半径半圆筒与所述变半径半圆筒相对设置；所述外筒的顶部开设有上料端；所述外筒开设有第二出料端，所述第二出料端位于所述外筒的下部；所述外筒，套设置于所述固定机构外，其两端面被所述中心轴穿过、与所述中心轴静连接；所述切根刀，位于所述固定机构内、所述变半径半圆筒所在一侧，位于所述第二出料端上方，与所述中心轴连接；所述切根刀所在平面与所述定位料杯垂直。

具体的，所述大蒜挖掘机构包括挖掘犁固定架体、第五电机和多个挖掘犁；多个所述挖掘犁间隙横向排列、固定于所述挖掘犁固定架体；所述第五电机驱动挖掘犁。

优选的，所述大蒜输送机构包括：前输送机构、中转输送机构和后输送机构；所述前输送机构，其前端承接所述大蒜切根机构的出料端，其前端高于后端；所述前输送机构的表面包括多根可自由滚动的滚筒；所述中转输送机构，其前端承接前输送机构的后端、位于前输送机构的后端的下方，其前端低于后端，其后端具有开口；所述后输送机构，包括第一传送带、第二传送带和滑梯；所述第一传送带，承接所述中转输送机构的后端，位于开口下方，其前端低于其后端；所述第二传送带，承接所述第一传送带的后端，呈水平放置；所述滑梯，其前端承接所述第二传送带的后端，其前端高于后端。

具体的，所述主动力机构为拖拉机。

扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，还可以包括大蒜收集机构；所述大蒜收集机构设置于所述大蒜输送机构的后方，位于所述大蒜输送机构出料端的下方。

本发明的有益效果是：

现有设计中，均未设置扶茎机构，因此，倒伏的大蒜通常难以被收获而被落下。本发明在整个设备最前端设置扶茎机构，能将倒伏的大蒜秸秆扶起，以方便大蒜秸秆的收割，防止倒伏的大蒜被落下。

现有设计中，切茎机构在挖掘机构之后，挖掘出的带有秸秆的大蒜在进入切茎机构可能会出现蒜体倾斜的情况，进而导致蒜体被切茎机构切碎或划伤。本发明的切茎机构在挖掘机构之前，切茎过程中无论如何都不会出现蒜体被切茎机构切碎或划伤的情况；另外，相对于没有切茎的大蒜，切茎之后的大蒜的挖掘、去土、输送都更加便捷、高效。

现有设计中，均未设置秸秆粉碎机构；没有对切下来的大蒜秸秆进行进一步处理或需要另行收集再进行处理，造成了资源的浪费。本发明增设秸秆粉碎机构，将大蒜秸秆粉碎还田的设计避免了大块的叶茎部分与装置的机械构件接触造成机构的损坏，同时符合国家对处理大蒜秸秆的要求，可以增强土地肥力，减少环境污染。

现有设计中，均未设置大蒜去土机构，使得进入大蒜根部去除步骤的大蒜携带的沙土；一方面在大蒜根部去除步骤容易对大蒜造成损伤，另一方会对大蒜根部去除机构产生损坏、缩短大蒜根部去除机构的使用寿命。本发明增设大蒜去土机构，使得进入大蒜根部去除步骤的大蒜不再携带的沙土，可以有效的改善后续切根机构的工作环境；从而不会在大蒜根部去除步骤容易对大蒜造成损伤，也不会对大蒜根部去除机构产生损坏、延长大蒜根部去除机构的使用寿命。

现有的切根机构的切根过程多为直线式运动，占地面积大，流程长，不利于农业机械的发展。本发明采用滚筒式切根机构，合理的发挥椭圆的变半径的性质，将较长的流程分布在这个圆筒中，结构巧妙，设计新颖。

本发明的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机可以一次性完成大蒜秸秆的扶正、切割、粉碎还田，大蒜的挖掘、去土、切根、收集全流程收获工作。可极大的提高大蒜的收获效率，可大大的缩减大蒜在收获阶段所需要的时间，可节省大量的人力、物力、财力。另外，本发明的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机可将大蒜秸秆还田，从而有效改善土壤肥力。

附图说明

图1是本发明实施公开的一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的整体结构示意图；

图2是本发明实施公开的一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的扶切茎机构的结构示意图；

图3是本发明实施公开的一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的秸秆粉碎机构的结构示意图；

图4是本发明实施公开的一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的大蒜挖掘机构的结构示意图；

图5是本发明实施公开的一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的大蒜去土机构的结构示意图；

图6是本发明实施公开的一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的大蒜切根机构的结构示意图；

图7是本发明实施公开的一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的大蒜运输机构的结构示意图；

图8是本发明实施公开的一种扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的大蒜收集机构的结构示意图。

其中，1、扶切茎机构，1-1、双刃切茎刀，1-1-1、上双刃切茎刀，1-1-2、下双刃切茎刀，1-1-3、第一电机，1-2、切茎刀架，1-3、扶茎刀，2、秸秆粉碎机构，2-1、传动轴，2-2、第一刀具，2-3、第二刀具，2-4、箱体，2-5、第二电机，3、大蒜挖掘机构，3-1、挖掘犁，3-2、固定架体，4、大蒜去土机构，4-1、滚筒式传送带，4-2、喷水管，4-3、架体，5、大蒜切根机构，5-1、中心轴，5-2、切根刀，5-3、固定圆环，5-4、固定圆套，5-5、固定片，5-6、三角带轮，5-7、定位料杯，5-8、螺纹连接杆，5-9、外筒， 6、大蒜输送机构，6-1、前输送机构，6-2、中转输送机构，6-3、后输送机构，6-3-1、第一传送带，6-3-2、第二传送带，6-3-3、滑梯，7、主动力机构，8、大蒜收集机构，8-1、辅助轮，8-2、装载车厢。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机（以下简称大蒜收获机），如图1所示，包括：主动力机构7、扶切茎机构1、秸秆粉碎机构2、大蒜挖掘机构3、大蒜去土机构4、大蒜切根机构5和大蒜输送机构6；

主动力机构7驱动大蒜收获机前进或后退；以大蒜收获机的前进方向为前方，以与于大蒜收获机的前进方向垂直的水平方向为横向；

扶切茎机构1位于主动力机构7的最前方；所述扶切茎机构1包括切茎刀架1-2、切茎刀、扶茎件、第一电机1-1-3；切茎刀的刀刃水平或与竖直方向具有夹角地设置于切茎刀架1-2；切茎刀与第一电机1-1-3连接，第一电机1-1-3驱动切茎刀横向运动；扶茎件设置于切茎刀的正下方，扶茎件的前端向前凸出于切茎刀；

秸秆粉碎机构2位于大蒜扶切茎机构1的后上方，秸秆粉碎机构2的秸秆进口朝向大蒜扶切茎机构1，秸秆粉碎机构2的秸秆出口朝下；大蒜挖掘机构3位于秸秆粉碎机构2的后下方；大蒜去土机构4位于大蒜挖掘机构3的后方，大蒜去土机构4的上料端承接蒜挖掘机构的后端；大蒜切根机构5位于大蒜去土机构4的后方，大蒜切根机构5的上料端承接大蒜去土机构4的出料端；大蒜输送机构6，位于大蒜切根机构5的后上方、主动力机构7的上方，其上料端承接大蒜切根机构5的出料端。

扶切茎机构1包括扶茎结构和切茎结构；其中，切茎结构包括切茎刀架1-2、切茎刀和第一电机1-1-3。具体的，切茎刀可以包括第一切刀和第二切刀，第一切刀和第二切刀结构相同、上下设置、二者的刀刃平行；第一切刀与切茎刀架1-2静连接，第二切刀与切茎刀架1-2动连接；第一电机1-1-3驱动与第二切刀连接、驱动第二切刀横向运动。第一切刀和第二切刀均可以水平设置、刀刃横向切割。第一电机1-1-3可以固定在切茎刀架1-2上。

第一切刀和第二切刀均可以为整体结构，均包括刀根和多个刀齿，多个刀齿间隔分布、水平且垂直设置于刀根，刀齿水平朝向前方；刀齿为双刃，刀跟向前的一边开刃。也就是说，第一切刀、第二切刀朝前的一边全部开刃。刀齿与刀齿之间具有近似U形空隙，随着大蒜收获机的前进，大蒜秸秆进入刀齿与刀齿之间空隙，第二切刀在第一电机1-1-3的驱动下横向运动、刀刃与进入刀齿与刀齿之间空隙的秸秆接触，上下双刃切茎刀1-1-2相互交错进而将大蒜秸秆切断。

扶切茎机构1具体结构可以如图2所示，包括双刃切茎刀1-1和切茎刀架1-2，双刃切茎刀1-1左右横向设置，固定在切茎刀架1-2上，切茎刀架1-2固定在挖掘犁3-1固定架体3-2上。双刃切茎刀1-1由上双刃切茎刀1-1-1和下双刃切茎刀1-1-2构成。上双刃切茎刀1-1-1固定在切茎刀架1-2，与之相对静止。下双刃切茎刀1-1-2右侧末端与第一电机1-1-3连接。第一电机1-1-3固定在切茎刀架1-2，与之相对静止。双刃切茎刀1-1在工作时，上双刃切茎刀1-1-1与切茎刀架1-2保持相对静止，下双刃切茎刀1-1-2在第一电机1-1-3的作用做相对主动力机构7前进方向的横向往复运动。

扶茎结构一方面应对大规模秸秆倒伏问题，另一方面在切茎时对秸秆进扶持、以辅助切茎。扶茎结构为扶茎件，扶茎件可以包括多个扶茎刀1-3，每个扶茎刀1-3均设置于刀齿正下方，扶茎刀1-3前端向前、向下凸出于切茎刀。扶茎刀1-3的具体结构可以如图2所示，呈板状，竖直设置于切茎刀的刀齿正下方，板状切根刀5-2的前端向前向下倾斜，板状切根刀5-2的前端的底边水平，板状切根刀5-2的前端的底边与前上边之间的夹角为锐角。板状切根刀5-2的前端的底边靠近大蒜秸秆底部，随着大蒜收获机的前进，板状切根刀5-2将倒伏的大蒜秸秆掀起、并使被掀起的大蒜秸秆位于两板状切根刀5-2之间（同时也是刀齿与刀齿之间空隙）对大蒜秸秆起到夹持作用。

秸秆粉碎机构2的作用在于将被切下来的大蒜秸秆进行粉碎并将粉碎后的大蒜秸秆返还至蒜田，完成大蒜秸秆的还田。秸秆粉碎机构2可以采用现有秸秆粉碎装置，也可以采用如下具体结构。

秸秆粉碎机构2包括：箱体2-4、传动轴2-1、第一刀具2-2、第二刀具2-3和第二电机2-5；箱体2-4的内部具有第一容置空间，箱体2-4具有一开口；传动轴2-1设置在第一容置空间内；第一刀具2-2包括第一刀片和第二刀片；第一刀片与第二刀片垂直交叉具有交叉位置，第一刀片的两端向第一方向弯折，第二刀片的两端向第二方向弯折，第一方向与第二方向相反，第一刀片和第二刀片的弯折部分开刃；传动轴2-1穿过第一刀片与第二刀片的交叉位置与第一刀具2-2静连接；第一刀具2-2的数量为多个；第二刀具2-3的结构与第一刀具2-2的结构相同，第二刀具2-3的尺寸小于第一刀具2-2的尺寸，第二刀具2-3与传动轴2-1的连接方式与第一刀具2-2与传动轴2-1的连接方式相同；第二刀具2-3与第一刀具2-2间隔设置；第二电机2-5与传动轴2-1连接，驱动传动轴2-1转动。安装有第一刀具2-2和第二刀具2-3的传动轴2-1将第一容置空间在开口处分隔为两部分，其中一部分对应的开口为秸秆进口，另一部分对应的开口为秸秆出口。

秸秆粉碎机构2的具体结构可以如图3所示。箱体2-4水平设置，其一竖直面为平面、另外一面为向外凸出的弧状面，箱体2-4弧状面的下半部分向下倾斜，箱体2-4的整个竖直面的开口；传动轴2-1水平设置，将开口分隔为上、下两部分；此时，开口的上部分为秸秆进口或秸秆出口，开口的下部分为秸秆出口或秸秆进口。开口的上部分为秸秆进口,还是开口的上下分为秸秆进口，取决于传动轴2-1的转动方向。第一刀具2-2和第二刀具2-3均呈十字型。第一刀片和第二刀片的弯折部分的两个相对的边开刃。第二刀具2-3与第一刀在横向方向上重叠但不接触。秸秆进入箱体2-4与第一刀具2-2和第二刀接触，第一刀具2-2和第二刀具2-3在传动轴2-1的带动下转动将秸秆切割碎，并带动切割碎的秸秆转动、将秸秆从出口甩出、进入蒜田。

大蒜挖掘机构3的作用在于将大蒜从泥土中挖出，可以采用现有大蒜挖掘装置，也可以采用如下具体结构。具体的，如图4所示，大蒜挖掘机构3可以包括挖掘犁3-1固定架体3-2、第五电机和多个挖掘犁3-1；多个所述挖掘犁3-1间隙横向排列、固定于所述挖掘犁3-1固定架体3-2；所述第五电机驱动挖掘犁3-1。在工作时，挖掘犁3-1与地面大概呈20°，挖掘犁3-1深入地下，其上表面与大蒜的根须部接触，使大蒜沿其表面滑动，逐渐露出地表，与此同时，各个犁之间的间隙较小，可以在一定程度上扶正植株。完成大蒜的挖掘工作。

大蒜去土机构4的作用在于去除掉大蒜表面的泥土，可以采用现有的大蒜去土装置，也可以采用如下具体结构。具体的，如图5所示，大蒜去土机构4可以包括：架体4-3、滚筒式传送带4-1、喷水管4-2和第三电机；架体与大蒜挖掘机构3连接，滚筒式传送带4-1设置于架体4-3；滚筒式传送带4-1包括多个水平、并排设置的滚筒，相邻两滚筒的间距小于大蒜直径；滚筒式传送带4-1的第一个滚筒和最后一个滚筒所在的位置分别为大蒜去土机构4的上料端、出料端；喷水管4-2设置于架体4-3，其出水口朝向滚筒式传送带4-1；第三电机与滚筒连接，驱动滚筒以其中轴线为轴转动。喷水管4-2可以设置于靠近出料端。喷水管4-2可以设置于架体4-3的两侧。喷水管4-2的数量可以为多个，每侧设置多个。喷水管4-2的喷头可以采用不同压力型号的喷头。架体4-3的前端与挖掘犁3-1固定架体3-2相连，架体4-3的后端与大蒜切根机构5相连。

在工作时，被挖掘出来的大蒜其表面具有大量的泥土，严重影响之后的切根的环节。大蒜经过大蒜去土机构4时，在滚筒式传送带4-1的前半部分，大蒜在挤压、碰撞、震动过程中其表面的大量泥土脱落，并从滚筒之间的空隙落下，完成初步去土。当大蒜被运送到滚筒式传送带4-1的后半部分时，从喷水管4-2喷出的水，逐步清洗大蒜表面残留的泥土，泥浆经滚筒之间的空隙落下。清洗干净的大蒜通过滚筒式传送带4-1进入大蒜切根机构5。从前到后的喷水管4-2的喷射出的水流可以是从缓到急。

大蒜切根机构5的作用在于将大蒜的根部切除，可以采用现有的大蒜根部去除装置，也可以采用如下具体结构。具体的，大蒜切根机构5可以包括：中心轴5-1、固定机构、第四电机、若干定位料杯5-7、外筒5-9和切根刀5-2；固定机构呈圆筒状，固定机构具有第一端面、第二端面和主表面；第一端面和第二端面均呈圆形，主表面位于第一端面和所述第二端面之间，主表面开设有第一出料口；第一端面和第二端面的圆心位置被中心轴5-1穿过、与中心轴5-1转动连接；转动连接是指使固定机构以中心轴5-1为轴转动的连接；第四电机与固定机构连接、驱动固定机构以中心轴5-1为轴转动；定位料杯5-7包括第一杯体、第二杯体和弹性件；第一杯体的两端开口，第一杯体的内部具有第二容置空间；第二杯体的两端开口，第二杯体的内部具有第三容置空间；第一杯体位于第二杯体的上方，第二容置空间和第三容置空间相通；弹性件在其伸缩方向上的两端分别连接第一杯体和第二杯体；第一杯体的下开口直径及第二杯体的上开口直径均大于大蒜直径，第二杯体的下开口直径大于大蒜根部直径小于大蒜直径；第一杯体和第二杯体的总高度小于大蒜高度；定位料杯5-7垂直设置于主表面；外筒5-9，包括均匀半径半圆筒和变半径半圆筒，均匀半径半圆筒与变半径半圆筒相对设置；外筒5-9的顶部开设有上料口；外筒5-9开设有第二出料口，第二出料口位于外筒5-9的下部；外筒5-9套设置于固定机构外，外筒5-9的两端面被中心轴5-1穿过、与中心轴5-1静连接；切根刀5-2位于固定机构内、变半径半圆筒所在一侧，切根刀5-2位于第二出料口上方、与中心轴5-1连接；切根刀5-2平面与定位料杯5-7垂直。

固定机构以中心轴5-1为轴转动，具体可以采用以下方式实现：在中心轴5-1上套设两个轴承，两个轴承以中心轴5-1为轴主动；两个轴承分别穿过第一端面、第二端面的圆心位置，与固定机构的第一端面、第二端面静连接；其中一个轴承与驱动机构连接，驱动机构驱动轴承以中心轴5-11为轴转动，轴承带动固定机构以中心轴5-1为轴转动。轴承与第一端面、第二端面静连接，以保证轴承与第一端面、第二端面不会发生相对运动；具体的，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接。

固定机构的主表面可以采用以下结构。包括多个固定圆环5-3和多个固定件；多个固定圆环5-3平行设置于第一端面和第二端面之间、同心轴设置；多个固定件将多个固定圆环5-3连接为整体，形成主表面；所述固定件、固定圆环5-3与定位料杯5-7之间的间隙即为第一出料口。固定件和固定圆环5-3之间可以为固定连接。当固定件和固定圆环5-3均采用钢材质时，可以采用焊接方式连接。固定件可以为长杆或长条；其长度近似等于固定机构的长度。长杆或长条状的固定件与固定圆环5-3垂直，与所有固定圆环5-3连接，与固定圆环5-3形成纵横交叉的网格；使得固定机构的主表面呈网格状。

固定机构的第一端面和第二端面可以由长条或长杆状的连接件形成，连接件的一端与固定件或位于两端的固定圆环5-3连接、另一端与轴承静连接。固定机构的第一端面和第二端面还可以由固定圆片形成，固定圆片的外边缘与固定件或位于两端的固定圆环5-3连接，固定圆片的圆心被轴承穿过、与轴承静连接。固定圆片与固定件或位于两端的固定圆环5-3可以为可拆卸连接；具体的，固定件可以凸出于位于两端的固定圆环5-3，固定圆片的外边缘开设有能与凸出于固定圆环5-3的固定件匹配的孔；通过凸出于固定圆环5-3的固定件安装在孔内，完成固定圆片与固定件的连接。固定件可以采用螺纹连接杆5-8。

第四电机可以与三角带轮5-6连接。第四电机的转轴与轴承之间可以通过电机皮带连接。第四电机的转轴转动，通过电机皮带带动轴承转动，轴承带动固定机构转动。

定位料杯5-7垂直设置于主表面，定位料杯5-7的第二杯体的下开口不被主表面遮挡。具体的，可以在主表面上开设安装孔，定位料杯5-7的第二杯体穿过安装孔，定位料杯5-7的第二杯体的侧面与固定机构的主表面连接，第二杯体的下开口与固定机构的内表面持平或凸出于固定机构的内表面。当主表面由固定圆环5-3和多个固定件连接而成时，定位料杯5-7的第二杯体的侧面与固定圆环5-3和固定件连接。具体的，固定圆环5-3和固定件交叉形成的网格外切于定位料杯5-7的第二杯体。沿固定圆环5-3的环向，定位料杯5-7与定位料杯5-7之间可以间隔一个以上网格。固定机构的长度方向上，多个所述定位料杯5-7呈直线分布。弹性件可以采用弹簧。弹性件的数量可以为两个以上，例如三个；三个弹簧均匀分布。

切根刀5-2设置于固定机构与中心轴5-1之间的空间内。切根刀5-2所在平面与定位料杯5-7垂直是指，定位料杯5-7旋转至切根刀5-2的正上方时，切根刀5-2所在平面与定位料杯5-7的中心轴5-1垂直。将定位料杯5-7竖直放置，当定位料杯5-7的第二杯体的底端为平面时，当定位料杯5-7旋转至切根刀5-2的正上方时，切根刀5-2所在平面与定位料杯5-7的第二杯体的底端平行。切根刀5-2与与其垂直的定位料杯5-7的底端之间的距离为2±0.5mm；即，当定位料杯5-7旋转至切根刀5-2的正上方时，切根刀5-2与与其垂直的定位料杯5-7的底端之间的距离为2±0.5mm。

切根刀5-2位于变半径半圆筒所在的一侧。具体的，可以位于变半径半圆筒的最小半径处；变半径半圆筒的最小半径与水平面具有第一夹角；第一夹角大于30°小于90°。第一夹角可以等于45°-80°。

切根刀5-2具体可以包括切根刀5-2片和切根刀5-2架。切根刀5-2片通过切根刀5-2架与中心轴5-1连接。具体的，切根刀5-2架可以呈U形，两端与中心轴5-1静连接（例如固定连接），底部设置切根刀5-2片；切根刀5-2片与切根刀5-2架之间可以为静连接，也可以为动连接。当切根刀5-2片与切根刀5-2架之间为动连接时，还应当设置第二驱动机构；第二驱动机构与切根刀5-2片连接，驱动切根刀5-2片在其所在平面内转动。具体的，第二驱动机构可以包括：第六电机、转轴和齿轮；转轴和齿轮设置在切根刀5-2架上，转轴与切根刀5-2片所在平面垂直、设置在切根刀5-2片下方、一端与切根刀5-2片静连接、另一端与切根刀5-2架转动连接，齿轮套设于转轴、与转轴静连接；齿轮与第六电机相配合。第六电机带动齿轮转动，齿轮带动转轴转动，转轴带动切根刀5-2片转动。此时，切根刀5-2片的数量可以为两片以上；可以在切根刀5-2架上设置一片切根刀5-2片。切根刀5-2片的形状可以是如图所示的十字花形状。相对于切根刀5-2片与切根刀5-2架之间静连接，切根刀5-2片与切根刀5-2架之间转动连接能更好的切除大蒜根部，大蒜根部切除的更加彻底。

外筒5-9为由均匀半径半圆筒和变半径半圆筒形成一近似圆筒的结构，内部具有近似圆柱状的容置空间，中心轴5-1除两端之外、固定机构、定位料杯5-7、切根刀5-2均设置在该容置空间内。如图所示，从正面观察，一侧为均匀半径半圆筒，其圆心位于中心轴5-1的中心线上，另一侧为变半径半圆筒。进料口可以呈长条形，其宽度大于大蒜的直径。第二出料口可以位于外筒5-9的底部；第二出料口可以呈长条形，其宽度大于大蒜的直径。

如图6所示，大蒜切根机构5，从内到外依次是中心轴5-1、切根刀5-2、固定圆环5-3、固定圆套5-4、固定片5-5、三角带轮5-6、定位料杯5-7、螺纹连接杆5-8、外筒5-9、支架。中心轴5-1安装于最内侧，起到固定作用，固定连接切根刀5-2、外筒5-9以及支架。中心轴5-1（其形状是一根两端对称的杆件，最两端是正方形杆，正方形杆限制了外筒5-9的旋转，起到了固定的作用，中间较细的部分用于安装切根刀5-2，两边较粗的圆柱段可安装轴承以安装固定圆套5-4。固定圆套5-4通过轴承安装于中心轴5-1两端较粗的圆柱段上，固定圆套5-4上开有环形阵列的螺纹孔，可以连接螺纹连接杆5-8，通过螺纹连接杆5-8进一步连接固定圆环5-3、固定片5-5。固定圆环5-3内侧上开有环形阵列的螺纹孔，通过螺纹连接杆5-8以较大间隙分布，其作用是固定定位料杯5-7，本实施例共有三个固定圆环5-3。固定片5-5是由固定圆环5-3改装而来，每一片固定片5-5外边缘上均开有螺纹孔，三片固定片5-5在螺纹连接杆5-8的作用下可围成一个带有三个缺口的不规则固定环，以起到固定定位料杯5-7的作用。不规则固定环以较小的间隙等间隙分布于固定圆环5-3之间，与固定圆环5-3距离最近的不规则固定环的距离等于各个不规则固定环之间的间隙。螺纹连接杆5-8是一根较长的螺纹杆，用于连接固定圆套5-4、固定圆环5-3、固定片5-5形成固定机构。各个固定片5-5、固定圆环5-3、螺纹连接杆5-8、定位料杯5-7之间的间隙可以让切掉的蒜根掉出固定机构外。三角带轮5-6与一个固定圆套5-4焊接在一起，安装于外筒5-9开有圆孔的一侧，三角带轮5-6在被外界动力带动转动时，三角带轮5-6带动固定圆套5-4转动，在螺纹连接杆5-8的作用下，带动固定圆环5-3、固定圆片以及另一个固定圆套5-4一起转动，进而带动定位料杯5-7转动。

定位料杯5-7上下开口，其主体由上空心圆筒、下空心圆筒、上圆环、下圆环及三个弹性弹簧组成。上圆环直径比大蒜平均直接多2-3毫米，约为49毫米。保证大蒜在重力作用下安全完成落入定位料杯5-7中，下圆环比大蒜根部直径多1-2毫米，约为40毫米，保证大蒜可以停止在里面不自由的移动。定位料内中用于伸缩定位弹簧为压缩弹簧，具有良好的弹性及刚度。选取型号为CNM0.2×2×10×14，外径为2毫米，内径为1.6毫米，自由长度为10毫米，总圈数为14，极限高度为4.12，材料为碳钢。当收到外筒5-9的挤压力时，弹簧压缩，产生的压力顶在外筒5-9上，形成精确定位。定位料杯5-7通过焊接固定在固定圆套5-4、固定圆片、固定圆环5-3的间隙中，其分布方式为环形阵列分布。

外筒5-9是由均匀半径半圆筒与变半径半圆筒焊接而成。焊接到一起后，该外筒5-9一端开有较大的圆孔，作为三角带轮5-6带动一侧固定圆套5-4转动的过渡间隙，另一端开有方孔，用于安装中心轴5-1，使该外筒5-9在三角带轮5-6带动内部结构旋转时，该外筒5-9可保持稳定不动。从主视图观察，一侧均匀半径半圆筒，一侧为变半径半圆筒；该设计可以让定位料杯5-7在转动过程中，在变半径半圆筒一侧受到挤压，定位料杯5-7弹簧发生弹性形变，进而完成大蒜位置的定位。外筒5-9顶部和底部分别有长孔，顶部长孔供大蒜落入，底部长孔供切好的大蒜落出。

切根刀5-2焊接于中心轴5-1上，具体位置是变半径半圆筒一侧下部与水平面呈45°；此处，变半径半圆筒的半径最小，切根刀5-2工作时与转到此位置的料杯底部距离约为2mm。切根刀5-2由刀片、刀架、齿轮、齿轮罩、第六电机组合而成，第六电机带动中间的齿轮转动，中间的齿轮带动其他齿轮转动，刀片安装在齿轮上，齿轮带动刀片转动，第六电机通电以后，其一侧刀片正转，一侧刀片反转。因使用的刀具需在1500r/min高速旋转，且需要具有良好的耐磨性以及腐蚀性，有良好的刚度以及硬度，所以选择高速钢作为刀片以及齿轮的原材料。

运行时，三角带轮5-6带动外筒5-9圆孔一侧固定圆套5-4转动，该侧固定圆套5-4上的螺纹连接杆5-8带动其他固定圆环5-3、固定片5-5、固定圆套5-4转动，进而带动定位料杯5-7转动，由于大蒜蒜根的重量大于大蒜的重量，大蒜自由落体时，蒜根会朝下，当大蒜落入定位料杯5-7中，之后，外筒5-9挤压上空心圆筒，上空心圆筒压缩弹簧，使需要切除的蒜根从下空心圆筒露出，完成对大蒜的定位，当蒜根旋转至切根刀5-2处时，切根刀5-2的刀片旋转切除蒜根，切好的大蒜自上空心圆筒经外筒5-9下侧开口落出。

大蒜输送机构6的作用在于输送大蒜，可以采用现有大蒜输送装置，也可以采用如下具体结构。具体的，如图7所示，大蒜输送机构6可以包括：前输送机构6-1、中转输送机构6-2、后输送机构6-3；前输送机构6-1，其前端承接大蒜切根机构5的出料端（例如第二出料口），横向设置于大蒜切根机构5的下方，其前端高于后端，表面可以为多根并排设置的可自由滚动的滚筒，无需依赖动力设置、仅依靠重力作用就可将大蒜输送到中转输送机构6-2；中转输送机构6-2，其前端承接前输送机构6-1的后端、位于前输送机构6-1的后端的下方，其前端低于后端，其后端具有开口；后输送机构6-3，主要由第一传送带6-3-1，第二传送带6-3-2和滑梯6-3-3组成，其第一传送带6-3-1承接中转输送机构6-2的后端、位于开口下方，其前端低于其后端，第二传送带6-3-2承接第一传送带6-3-1的后端，呈水平放置，滑梯6-3-3前端承接第二传送带的后端6-3-2，其前端高于后端，大蒜通过滑梯6-3-3滑落至大蒜收集机构8。具体的，前输送机构6-1用来承接从大蒜切根机构5出料口落下的大蒜，其横向设置，前端高于后端，无动力装置，落到其表面的大蒜依靠重力作用在其表面滑行将大蒜输送到中转输送机构6-2；后输送机构6-3，该部分主要由第一传送带6-3-1，第二传送带6-3-2和滑梯6-3-3组成，其第一传送带6-3-1承接中转输送机构6-2的后端、位于开口下方，其前端低于其后端，第二传送带6-3-2承接第一传送带6-3-1的后端，呈水平放置，滑梯6-3-3前端承接第二传送带的后端6-3-2，其前端高于后端，大蒜最终通过滑梯6-3-3滑落至大蒜收集机构8。

主动力机构7，如图1所示，可以为拖拉机。

如图1所示，扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机还可以包括大蒜收集机构8；大蒜收集机构8设置于大蒜输送机构6的后方，位于大蒜输送机构6出料端的下方。具体的，大蒜收集机构8可以设置在后输送机构6-3的下方。大蒜收集机构8可以包括一顶端开口的容器，其开口承接后输送机构6-3的出料口；顶端开口的容器的底部可以设置轮子。例如，如图8所示，大蒜收集机构8包括装置车厢和设置于装载车厢8-2底部的辅助轮8-1；装载车厢8-2作为大蒜收集机构8的容器。

扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的工作流程：扶切茎机构1的扶茎机构将倒伏大蒜秸秆扶起、对大蒜秸秆进行夹持，扶切茎机构1的切茎机构切割掉扶茎机构所夹持的大蒜秸秆，被切割下来的大蒜秸秆进入秸秆粉碎机构2，秸秆粉碎机构2将大蒜秸秆粉碎并投放至蒜田，完成秸秆还田。大蒜挖掘机构3将已切除秸秆的大蒜从泥土中挖掘出来，被挖出来的大蒜经过大蒜去土机构4去除掉大蒜表面的泥土，去除表面泥土后的大蒜进入大蒜切根机构5，大蒜切根机构5将大蒜的根部切掉，被切掉根部的大蒜别大蒜输送机构6输送至主动力机构7后方，可以直接装袋，也可以用大蒜收集机构8进行收集。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，其特征在于，包括：

主动力机构，驱动收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机前进或后退；以扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的前进方向为前方，以与扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机的前进方向垂直的水平方向为横向；

扶切茎机构，位于所述主动力机构的最前方；所述扶切茎机构包括切茎刀架、切茎刀、扶茎件、第一电机；所述切茎刀的刀刃水平或与竖直方向具有夹角地设置于所述切茎刀架；所述切茎刀与所述第一电机连接，所述第一电机驱动所述切茎刀横向运动；所述扶茎件设置于所述切茎刀的正下方，所述扶茎件的前端向前凸出于所述切茎刀；

秸秆粉碎机构，位于所述大蒜扶切茎机构的后上方，其秸秆进口朝向所述大蒜扶切茎机构，其秸秆出口朝下；

大蒜挖掘机构，位于所述秸秆粉碎机构的后下方；

大蒜去土机构，位于所述大蒜挖掘机构的后方，其上料端承接所述大蒜挖掘机构的后端；

大蒜切根机构，位于所述大蒜去土机构的后方，其上料端承接所述大蒜去土机构的出料端；以及，

大蒜输送机构，位于所述大蒜切根机构的后上方、所述主动力机构的上方，其上料端承接所述大蒜切根机构的出料端。

2.根据权利要求1所述的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，其特征在于，所述切茎刀包括第一切刀和第二切刀，所述第一切刀和所述第二切刀结构相同、上下设置、二者的刀刃平行；所述第一切刀与所述切茎刀架静连接，所述第二切刀与所述切茎刀架动连接；所述第一电机与所述第二切刀连接、驱动所述第二切刀横向运动。

3.根据权利要求2所述的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，其特征在于，所述第一切刀和第二切刀均包括刀根和多个刀齿，所述刀齿间隔分布、水平且垂直设置于所述刀根，所述刀齿水平朝向前方；所述刀齿为双刃，所述刀跟向前的一边开刃；所述扶茎件包括多个扶茎刀，每个所述扶茎刀均设置于所述刀齿正下方，所述扶茎刀前端向前、向下凸出于切茎刀。

4.根据权利要求1、2或3所述的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，其特征在于，所述秸秆粉碎机构包括：

箱体，内部具有第一容置空间，具有一开口；所述开口为秸秆进口和秸秆进口；

传动轴，设置在所述第一容置空间内；

第一刀具，包括第一刀片和第二刀片；所述第一刀片与所述第二刀片垂直交叉具有交叉位置，所述第一刀片的两端向第一方向弯折，所述第二刀片的两端向第二方向弯折，所述第一方向与所述第二方向相反，所述第一刀片和所述第二刀片的弯折部分开刃；所述传动轴穿过所述交叉位置与所述第一刀具静连接；所述第一刀具的数量为多个；

第二刀具，其结构与所述第一刀具的结构相同，其尺寸小于所述第一刀具的尺寸，其与所述传动轴的连接方式与所述第一刀具与所述传动轴的连接方式相同；所述第二刀具的数量为多个、与所述第一刀具间隔设置；以及，

第二电机，与所述传动轴连接，驱动所述传动轴转动。

5.根据权利要求1、2或3所述的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，其特征在于，所述大蒜去土机构包括：

架体，与所述大蒜挖掘机构连接

滚筒式传送带，设置于所述架体；所述滚筒式传送带包括多个水平、并排设置的滚筒，相邻两所述滚筒的间距小于大蒜直径；所述滚筒式传送带的第一个滚筒和最后一个滚筒所在的位置分别为所述蒜去土机构的上料端、出料端；

喷水管，设置于架体，其出水口朝向所述滚筒式传送带；以及，

第三电机，与所述滚筒连接，驱动所述滚筒以其中轴线为轴转动。

6.根据权利要求1、2或3所述的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，其特征在于，所述大蒜切根机构包括：

中心轴；

固定机构，呈圆筒状，具有第一端面、第二端面和主表面；所述第一端面和第二端面均呈圆形，所述主表面位于所述第一端面和所述第二端面之间，所述主表面开设有第一出料端；所述第一端面和第二端面的圆心位置被所述中心轴穿过，与所述中心轴转动连接；所述转动连接是指使所述固定机构以所述中心轴为轴转动的连接；

第四电机，与所述固定机构连接，驱动所述固定机构以所述中心轴为轴转动；

若干定位料杯，包括第一杯体、第二杯体和弹性件；所述第一杯体，两端开口，内部具有第二容置空间；所述第二杯体，两端开口，内部具有第三容置空间；所述第一杯体位于所述第二杯体的上方，所述第二容置空间和所述第三容置空间相通；所述弹性件，在其伸缩方向上的两端分别连接所述第一杯体和所述第二杯体；所述第一杯体的下开口直径及所述第二杯体的上开口直径均大于大蒜直径，所述第二杯体的下开口直径大于大蒜根部直径小于大蒜直径；所述第一杯体和所述第二杯体的总高度小于大蒜高度；所述定位料杯垂直设置于所述主表面；

外筒，包括均匀半径半圆筒和变半径半圆筒，所述均匀半径半圆筒与所述变半径半圆筒相对设置；所述外筒的顶部开设有上料端；所述外筒开设有第二出料端，所述第二出料端位于所述外筒的下部；所述外筒，套设置于所述固定机构外，其两端面被所述中心轴穿过、与所述中心轴静连接；以及，

切根刀，位于所述固定机构内、所述变半径半圆筒所在一侧，位于所述第二出料端上方，与所述中心轴连接；所述切根刀所在平面与所述定位料杯垂直。

7.根据权利要求1、2或3所述的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，其特征在于，所述大蒜挖掘机构包括挖掘犁固定架体、第五电机和多个挖掘犁；多个所述挖掘犁间隙横向排列、固定于所述挖掘犁固定架体；所述第五电机驱动所述挖掘犁。

8.根据权利要求1、2或3所述的扶、收、切、还田一体化的全程大蒜收获机，其特征在于，所述大蒜输送机构包括：

前输送机构，其前端承接所述大蒜切根机构的出料端，其前端高于后端；所述前输送机构的表面包括多根可自由滚动的滚筒；

中转输送机构，其前端承接前输送机构的后端、位于前输送机构的后端的下方，其前端低于后端，其后端具有开口；以及，

后输送机构，包括第一传送带、第二传送带和滑梯；所述第一传送带，承接所述中转输送机构的后端，位于开口下方，其前端低于其后端；所述第二传送带，承接所述第一传送带的后端，呈水平放置；所述滑梯，其前端承接所述第二传送带的后端，其前端高于后端。

9.根据权利要求1、2或3所述的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，其特征在于，还包括大蒜收集机构；所述大蒜收集机构设置于所述大蒜输送机构的后方，位于所述大蒜输送机构出料端的下方。

10.根据权利要求1、2或3所述的扶、收、切、还田一体化的全流程大蒜收获机，其特征在于，所述主动力机构为拖拉机。

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