CN116210430A - 一种履带自走式两行大蒜收获机及收获方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种履带自走式两行大蒜收获机及收获方法，包括履带行走装置、限深轮单元、夹持输送单元、振动挖掘单元、夹持对齐单元、蒜秧输送单元及蒜头输送单元，集振动挖掘、柔性夹持、对齐切茎、收集装箱等功能为一体。本发明通过限深轮单元中的调深油缸及夹持输送单元中的夹持高度调节油缸相互配合实现对大蒜夹持高度的调整，使机组耕深一致；振动挖掘单元采用曲柄摇杆机构实现挖掘装置的振动，使土壤松土，通过挖掘高度调节油缸实现挖掘装置的抬升，进行不同耕深的大蒜挖掘和非工作状态的路面行驶，以较小的夹持力夹持蒜秧并带动大蒜出土。相较传统大蒜收获机，更加适合中小规模大蒜种植户使用，工作幅宽小，结构轻便，稳定性好，制造成本低。

Description

一种履带自走式两行大蒜收获机及收获方法

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，尤其涉及一种履带自走式两行大蒜收获机及收获方法。

背景技术

大蒜收获机主要有分段式和联合式两种。分段式收获机主要分为松土式和挖掘式，其主要功能是将大蒜挖掘松动或将大蒜从土中挖掘铺放于地表，由于分段式收获机一般仅有挖掘松土功能，机械作业后还需人工切茎、收集，仍需一定量的劳动投入。联合式收获机主要功能是将大蒜从土中挖掘出来，再经输送，完成切茎、集果功能，大大提高劳动效率，节省生产成本；但是，现有联合收获机作业质量不高，性能稳定性不好，导致故障率较高；并且，目前市面上的大蒜联合收获机工作幅宽较大，其结构笨重，价格昂贵，不适合中小规模的大蒜种植户。另外，现有的大蒜联合收获机的挖掘深度和夹持高度不能根据蒜田实际情况进行调节，适应性不强。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种履带自走式两行大蒜收获机及收获方法，集振动挖掘、柔性夹持、对齐切茎、收集装箱等功能为一体，使用灵活方便，且整体更加轻便，有效解决了传统大蒜收获机所存在的问题。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种履带自走式两行大蒜收获机，包括履带行走装置，履带行走装置安装有机架，机架前部安装有限深轮单元、夹持输送单元、振动挖掘单元，机架后部安装有夹持对齐单元、蒜秧输送单元、蒜头输送单元。

进一步地，所述夹持输送单元包括两根输送支架，两根输送支架之间安装有夹持高度调节油缸支架，夹持高度调节油缸一端焊接在夹持高度调节油缸支架中间位置处，另一端固定在机架上；还包括四组安装在输送支架上的同步带轮单元，每组同步带轮单元中的多个免键同步带轮A均沿输送支架长度方向间隔均匀布设，且均通过夹持输送同步带连接，位于输送支架顶端的免键同步带轮A均通过蜗轮蜗杆驱动。

进一步地，所述两根输送支架前端均安装有一组蒜秧引导叉或扶禾器；两根输送支架上部均安装有一铰接机构轴承座，靠近输送支架上部两侧的机架上也安装有铰接机构轴承座，四个铰接机构轴承座之间通过连接轴连接。

进一步地，所述限深轮单元位于夹持输送单元下方靠近前部位置处，包括限深轮，限深轮上安装有限深轮座，限深轮座上连接有活节螺栓，活节螺栓与竖向布置的调深油缸连接，调深油缸另一端固定在夹持输送单元的调深油缸支架上。

进一步地，所述振动挖掘单元位于夹持输送单元下方靠近前部位置处，包括安装在机架前端的连接支架，连接支架前端安装有两个曲柄摇杆机构，曲柄摇杆机构下部均焊接有挖掘铲，曲柄摇杆机构之间通过连接轴连接，该连接轴安装在轴承座上，轴承座固定在连接支架上；连接支架的横向架体与机架前端之间还安装有挖掘高度调节油缸。

进一步地，所述夹持对齐单元位于夹持输送单元下方靠近顶部位置处，包括焊接在机架上的承重板，承重板一侧安装有四个换向器，四个换向器通过一根连接轴连接，该连接轴端部安装有一齿轮，该齿轮通过传动链条以及安装在机架上的电机驱动，换向器输出轴处均安装有切割刀，切割刀均通过连接轴与免键同步带轮B同轴连接；承重板另一侧安装有四个张紧轴承座，张紧轴承座均通过连接轴连接有免键同步带轮B，夹持对齐单元的八个免键同步带轮B中，两两一组通过夹持对齐同步带连接。

进一步地，所述蒜头输送单元位于夹持对齐单元下方，包括安装在机架上的两组立式轴承座A，其中一组的立式轴承座A之间安装有输入轴A，输入轴A上安装有两个链轮，另一组的立式轴承座A上均通过连接轴安装有链轮，同侧的链轮之间通过链杆链条连接；输入轴A伸出立式轴承座A的一端安装有主动链轮A，主动链轮A与安装在机架前部的驱动电机输出轴上的19齿链轮通过链-链传动连接，为蒜头输送单元提供动力，靠近蒜头输送单元）尾端的机架上固定安装有集果箱。

进一步地，所述蒜秧输送单元包括位于夹持对齐单元一侧，包括焊接固定在机架上的挡板以及两组立式轴承座B，其中一组的立式轴承座B之间安装有输入轴B，输入轴B上安装有两个链轮，另一组的立式轴承座B均通过连接轴安装有链轮，同侧的链轮之间通过带拦秧片链条连接；输入轴B伸出立式轴承座B的一端安装有主动链轮B，主动链轮B与安装在机架前部的驱动电机输出轴上的29齿链轮通过链-链传动连接，为蒜秧输送单元提供动力。

一种利用上述的履带自走式两行大蒜收获机的两行大蒜收获方法，包括如下过程：

在控制系统的综合控制下，收获机行走在田间，行走至大蒜位置时，在挖掘高度调节油缸、调深油缸、夹持高度调节油缸的综合作用下，挖掘铲伸入土壤，振动松土，挖掘大蒜；蜗轮蜗杆驱动免键同步带轮A工作，将挖掘出的大蒜夹持输送至夹持输送单元顶端，直至大蒜自由掉落入夹持输送单元下方的夹持对齐单元；然后，在换向器以及驱动电机的驱动下，掉落的大蒜首先被切割刀切割，分成蒜秧和蒜头两部分；蒜秧输送单元利用带拦秧片链条上的拦秧片卷入蒜秧，蒜秧经带拦秧片链条传送运输直至在自身重力作用下落入收获机一侧田间；而蒜头经由蒜头输送单元的链杆链条输送至尾端后落入集果箱中，实现收集。

本发明具有如下有益效果：

相较于传统的大蒜收获机，本发明所提供的大蒜收获机为两行作业器械，适合中小规模大蒜种植户使用，工作幅宽较小，结构更加轻便，性能稳定性也较好，制造成本较低。而且本申请实现了集振动挖掘、柔性夹持、对齐切茎、收集装箱等功能为一体，显著提高了大蒜收获的效率，为蒜农减轻负担。

本发明通过夹持高度调节油缸杆的伸缩达到对夹持输送高度的主要调节，且调节高度时夹持输送单元只能转动，通过调深油缸配合夹持高度调节油缸，以控制收获机的下限深度，使机组耕深保持一致。

本发明采用曲柄摇杆机构实现挖掘装置的振动，使土壤松土，通过安装在振动挖掘装置支架上的挖掘高度调节油缸来实现挖掘装置的抬升，以适应不同耕深的大蒜挖掘，和非工作状态的路面行驶，更可使夹持输送单元能够以较小的夹持力将蒜秧夹持住，带动大蒜出土。

本发明的蒜头输送单元采用链杆式链条，两链杆中心距31.75mm，在保证蒜头输送不漏果的情况下还能在输送过程处理部分粘在大蒜根部的泥土。

本发明采用履带底盘，不仅具有在因特殊天气下湿粘的蒜田作业时不易打滑、对蒜田的土壤压实及伤害小、更容易发挥牵引性能好的特点，而且维护方便，方便了农户日常对于整机的维护和保养。

附图说明

图1为本发明所述履带自走式两行大蒜收获机整体结构示意图；

图2为本发明所述限深轮单元结构示意图；

图3为本发明所述振动挖掘单元结构示意图；

图4为本发明所述夹持输送单元结构示意图；

图5为图4中A部分结构放大图；

图6为本发明所述夹持输送单元结构示意图；

图7为本发明所述免键同步带轮B与张紧轴承座安装示意图；

图8为本发明所述蒜头输送单元平面结示意图；

图9为本发明所述蒜头输送单元侧面结构示意图；

图10为本发明所述蒜秧输送单元结构示意图。

图中：1-履带行走装置；2-机架；3-限深轮单元；300-限深轮；301-限深轮座；302-活节螺栓；303-调深油缸；4-夹持输送单元；400-输送支架；401-蒜秧引导叉；402-调深油缸支架；403-夹持高度调节油缸支架；404-夹持高度调节油缸；405-免键同步带轮A；406-夹持输送同步带；407-铰接机构轴承座；5-振动挖掘单元；500-连接支架；501-曲柄摇杆机构；502-轴承座；503-挖掘铲；504-挖掘高度调节油缸；6-夹持对齐单元；600-承重板；601-换向器；602-免键同步带轮B；603-张紧轴承座；604-切割刀；605-夹持对齐同步带；7-蒜秧输送单元；700-挡板；701-带拦秧片链条；8-蒜头输送单元；800-立式轴承座A；801-输入轴A；802-链杆链条；9-集果箱；10-驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“安装”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；术语“前”、“后”、“上”、“下”、“内”、“外”等的使用均是基于附图所示的描述，不是特指具体的方位，因此不能理解为对本发明的限制；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明所述的履带自走式两行大蒜收获机，包括履带行走装置1，履带行走装置1上安装有机架2，机架2前部安装有限深轮单元3、夹持输送单元4、振动挖掘单元5，机架2后部安装有夹持对齐单元6、蒜秧输送单元7、蒜头输送单元8。

如图1、2所示，限深轮单元3包括一个限深轮300，限深轮300上通过螺栓安装有限深轮座301，限深轮座301上连接有活节螺栓302，活节螺栓302与竖向布置的调深油缸303的伸缩端焊接，调深油缸303另一端通过螺栓固定在夹持输送单元4的输送支架400上的调深油缸支架402上；调深油缸303一方面能够对夹持输送单元4起到一定的支撑作用，另一方面能够通过自身伸缩运动调节收获机的下陷深度。

如图1、3所示，振动挖掘单元5包括安装在机架2前部的连接支架500，连接支架500前端安装有两个曲柄摇杆机构501，曲柄摇杆机构501之间通过连接轴连接，该连接轴安装在轴承座502上，轴承座502固定在连接支架500上；两个曲柄摇杆机构501下部均焊接有挖掘铲503，用于实现两行大蒜挖掘操作。振动挖掘装置还包括挖掘高度调节油缸504，挖掘高度调节油缸504的伸缩端与连接支架500的横向架体连接，挖掘高度调节油缸504另一端连接在机架2上；挖掘高度调节油缸504通过自身伸缩运动能够带动连接支架500运动，连接支架500带动曲柄摇杆机构501运动，进而带动振动挖掘单元5实现高度调整，即实现挖掘大蒜操作。

如图1、4、5所示，夹持输送单元4包括两根输送支架400，输送支架400前端均安装有一组蒜秧引导叉401或扶禾器，用于将两排蒜秧排列整齐，引导蒜秧部分倒伏的大蒜成功进入夹持输送单元4中，更加便于夹持输送；夹持输送单元4的其中一根输送支架400前部固定有调深油缸支架402；两根输送支架400之间还安装有夹持高度调节油缸支架403，夹持高度调节油缸404的伸缩端焊接在夹持高度调节油缸支架403中间位置处，夹持高度调节油缸404的另一端固定在机架2上；夹持高度调节油缸404通过自身伸缩运动能够带动夹持输送单元4整体进行高度调节，配合调深油缸303，实现收获机机组耕深保持一致。

如图1、4、5所示，两根输送支架400上部均安装有另一支架，该支架上均固定有一铰接机构轴承座407，该支架两侧的机架2架体上也安装有铰接机构轴承座407，四个铰接机构轴承座407之间通过连接轴连接；当夹持高度调节油缸404以及调深油缸303配合工作时，夹持输送单元4整体能够做一定角度的旋转运动。

如图1、4、5所示，夹持输送单元4还包括四组安装在输送支架400上的同步带轮单元，每组同步带轮单元中的多个免键同步带轮A405均沿输送支架400长度方向间隔均匀地布设，且均通过夹持输送同步带406连接；位于输送支架400顶端的四个免键同步带轮A405均通过蜗轮蜗杆驱动，蜗轮蜗杆通过蜗轮蜗杆轴承座固定在输送支架400顶端。

如图1、6所示，夹持对齐单元6位于夹持输送单元4下方，靠近其顶部，夹持输送单元4将挖掘出的大蒜通过同步带轮单元夹持输送至顶部后，大蒜在自身重力作用下落入夹持输送单元4下方的夹持对齐单元6中。

如图1、6、7所示，夹持对齐单元6包括焊接安装在机架2架体上的承重板600，承重板600上表面一侧安装有四个换向器601，换向器601输出轴处均安装有切割刀604，切割刀604均通过连接轴与免键同步带轮B602同轴连接，且免键同步带轮B602位于承重板600下方；四个换向器601通过一根连接轴连接，该连接轴端部安装有一齿轮，该齿轮通过传动链条以及安装在机架2上的电机驱动。承重板600上表面的另一侧安装有四个张紧轴承座603，张紧轴承座603均通过连接轴连接有免键同步带轮B602；夹持对齐单元6的八个免键同步带轮B602中，两两一组通过夹持对齐同步带605连接。两排大蒜在自身重力作用下落入夹持对齐单元6时，首先经过切割刀604，切割刀604在换向器601驱动下工作，将大蒜切割分成蒜秧和蒜头两部分，蒜头落入夹持对齐同步带605之间，被夹持对齐同步带605夹持输送直至在自身重力作用下落入夹持对齐单元6下方的蒜头输送单元8中，而蒜秧则被卷入夹持对齐单元6旁的蒜秧输送单元7中，实现蒜秧与蒜头的分离。

如图1所示，收获机机架2前部固定安装有驱动电机10，驱动电机10输出轴上安装有29齿链轮和19齿链轮。

如图1、8、9所示，蒜头输送单元8包括安装在机架2上的两组立式轴承座A800，其中一组的两个立式轴承座A800之间安装有输入轴A801，输入轴A801上安装有两个链轮，另外一组的两个立式轴承座A800上均通过连接轴安装有链轮，同侧的链轮之间通过链杆链条802连接。输入轴A801伸出立式轴承座A800的一端安装有主动链轮A，主动链轮A与驱动电机10输出轴上的19齿链轮通过链-链传动连接，为蒜头输送单元8提供动力。靠近蒜头输送单元8尾端的机架2上安装有集果箱9，蒜头经由蒜头输送单元8的链杆链条802输送至尾端后落入集果箱9，实现蒜头的收集。

如图1、10所示，蒜秧输送单元7包括焊接固定在机架2上的挡板700以及两组立式轴承座B，其中一组的两个立式轴承座B之间安装有输入轴B，输入轴B上安装有两个链轮，另外一组的两个立式轴承座B均通过连接轴安装有链轮，同侧的链轮之间通过带拦秧片链条701连接。输入轴B伸出立式轴承座B的一端安装有主动链轮B，主动链轮B与驱动电机10输出轴上的29齿链轮通过链-链传动连接，为蒜秧输送单元7提供动力。蒜秧输送单元7通过带拦秧片链条701卷入切割刀604切割后的蒜秧，蒜秧经带拦秧片链条701传送运输直至在自身重力作用下落入收获机一侧田间。

实际应用中，利用上述履带自走式两行大蒜收获机进行大蒜收获的过程如下：

在控制系统的综合控制下，收获机行走在田间，行走至大蒜位置时，在挖掘高度调节油缸504、调深油缸303、夹持高度调节油缸404的综合作用下，挖掘铲503伸入土壤，振动松土，挖掘大蒜；蜗轮蜗杆驱动免键同步带轮A405工作，将挖掘出的大蒜夹持输送至夹持输送单元4顶端，直至大蒜自由掉落入夹持输送单元4下方的夹持对齐单元6；然后，在换向器601以及驱动电机10的驱动下，掉落的大蒜首先被切割刀604切割，分成蒜秧和蒜头两部分；蒜秧输送单元7利用带拦秧片链条701上的拦秧片卷入蒜秧，蒜秧经带拦秧片链条701传送运输直至在自身重力作用下落入收获机一侧田间；而蒜头经由蒜头输送单元8的链杆链条802输送至尾端后落入集果箱9中，实现收集。

所述收获机实际工作时整体由控制系统综合控制，所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种履带自走式两行大蒜收获机，其特征在于，包括履带行走装置（1），履带行走装置（1）安装有机架（2），机架（2）前部安装有限深轮单元（3）、夹持输送单元（4）、振动挖掘单元（5），机架（2）后部安装有夹持对齐单元（6）、蒜秧输送单元（7）、蒜头输送单元（8）。

2.根据权利要求1所述的履带自走式两行大蒜收获机，其特征在于，所述夹持输送单元（4）包括两根输送支架（400），两根输送支架（400）之间安装有夹持高度调节油缸支架（403），夹持高度调节油缸（404）一端焊接在夹持高度调节油缸支架（403）中间位置处，另一端固定在机架（2）上；还包括四组安装在输送支架（400）上的同步带轮单元，每组同步带轮单元中的多个免键同步带轮A（405）均沿输送支架（400）长度方向间隔均匀布设，且均通过夹持输送同步带（406）连接，位于输送支架（400）顶端的免键同步带轮A（405）均通过蜗轮蜗杆驱动。

3.根据权利要求2所述的履带自走式两行大蒜收获机，其特征在于，所述两根输送支架（400）前端均安装有一组蒜秧引导叉（401）或扶禾器；两根输送支架（400）上部均安装有一铰接机构轴承座（407），靠近输送支架（400）上部两侧的机架（2）上也安装有铰接机构轴承座（407），四个铰接机构轴承座（407）之间通过连接轴连接。

4.根据权利要求2所述的履带自走式两行大蒜收获机，其特征在于，所述限深轮单元（3）位于夹持输送单元（4）下方靠近前部位置处，包括限深轮（300），限深轮（300）上安装有限深轮座（301），限深轮座（301）上连接有活节螺栓（302），活节螺栓（302）与竖向布置的调深油缸（303）连接，调深油缸（303）另一端固定在夹持输送单元（4）的调深油缸支架（402）上。

5.根据权利要求4所述的履带自走式两行大蒜收获机，其特征在于，所述振动挖掘单元（5）位于夹持输送单元（4）下方靠近前部位置处，包括安装在机架（2）前端的连接支架（500），连接支架（500）前端安装有两个曲柄摇杆机构（501），曲柄摇杆机构（501）下部均焊接有挖掘铲（503），曲柄摇杆机构（501）之间通过连接轴连接，该连接轴安装在轴承座（502）上，轴承座（502）固定在连接支架（500）上；连接支架（500）的横向架体与机架（2）前端之间还安装有挖掘高度调节油缸（504）。

6.根据权利要求5所述的履带自走式两行大蒜收获机，其特征在于，所述夹持对齐单元（6）位于夹持输送单元（4）下方靠近顶部位置处，包括焊接在机架（2）上的承重板（600），承重板（600）一侧安装有四个换向器（601），四个换向器（601）通过一根连接轴连接，该连接轴端部安装有一齿轮，该齿轮通过传动链条以及安装在机架（2）上的电机驱动；换向器（601）输出轴处均安装有切割刀（604），切割刀（604）均同轴连接有一免键同步带轮B（602）；承重板（600）另一侧安装有四个张紧轴承座（603），每个张紧轴承座（603）均连接有一免键同步带轮B（602）；夹持对齐单元（6）的八个免键同步带轮B（602）中，两两一组通过夹持对齐同步带（605）连接。

7.根据权利要求6所述的履带自走式两行大蒜收获机，其特征在于，所述蒜头输送单元（8）位于夹持对齐单元（6）下方，包括安装在机架（2）上的两组立式轴承座A（800），其中一组立式轴承座A（800）之间安装有输入轴A（801），输入轴A（801）上安装有两个链轮，另一组的立式轴承座A（800）上均通过连接轴安装有链轮，同侧的链轮之间通过链杆链条（802）连接；输入轴A（801）伸出立式轴承座A（800）的一端安装有主动链轮A，主动链轮A与安装在机架（2）前部的驱动电机（10）输出轴上的19齿链轮通过链-链传动连接，为蒜头输送单元（8）提供动力，靠近蒜头输送单元（8）尾端的机架（2）上固定安装有集果箱（9）。

8.根据权利要求7所述的履带自走式两行大蒜收获机，其特征在于，所述蒜秧输送单元（7）包括位于夹持对齐单元（6）一侧，包括固定在机架（2）上的挡板（700）以及两组立式轴承座B，其中一组的立式轴承座B之间安装有输入轴B，输入轴B上安装有两个链轮，另一组立式轴承座B均通过连接轴安装有链轮，同侧的链轮之间通过带拦秧片链条（701）连接；输入轴B伸出立式轴承座B的一端安装有主动链轮B，主动链轮B与安装在机架（2）前部的驱动电机（10）输出轴上的29齿链轮通过链-链传动连接，为蒜秧输送单元（7）提供动力。

9.一种利用权利要求8所述的履带自走式两行大蒜收获机的两行大蒜收获方法，其特征在于，包括如下过程：

在控制系统的综合控制下，收获机行走在田间，行走至大蒜位置时，在挖掘高度调节油缸（504）、调深油缸（303）、夹持高度调节油缸（404）的综合作用下，挖掘铲（503）伸入土壤，振动松土，挖掘大蒜；蜗轮蜗杆驱动免键同步带轮A（405）工作，将挖掘出的大蒜夹持输送至夹持输送单元（4）顶端，直至大蒜自由掉落入夹持输送单元（4）下方的夹持对齐单元（6）；然后，在换向器（601）以及驱动电机（10）的驱动下，掉落的大蒜首先被切割刀（604）切割，分成蒜秧和蒜头两部分；蒜秧输送单元（7）利用带拦秧片链条（701）上的拦秧片卷入蒜秧，蒜秧经带拦秧片链条（701）传送运输直至在自身重力作用下落入收获机一侧田间；而蒜头经由蒜头输送单元（8）的链杆链条（802）输送至尾端后落入集果箱（9）中，实现收集。

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