CN116724746A - 一种电动食叶型红薯茎叶收获机及其收获方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动食叶型红薯茎叶收获机及其收获方法，包括摆动分禾装置、割台、倾斜输送装置、车架机构。所述收割机工作时，割台和分禾装置都单独由电机驱动多工作部件运转，本发明的收获方法包括摆动分禾、压藤、气力扶持、茎秆直径分选、回转切割、气力吹送、输送带输送、收集箱收集等工序。该机采用锂电池提供动力源，清洁无污染，自动化程度高，对红薯藤损伤小，有利于多茬收获，降低了劳动强度，节约了劳动力和成本，提高了食叶型红薯茎叶收割的效率，有利于促进食叶型红薯的规模化种植。

Description

一种电动食叶型红薯茎叶收获机及其收获方法
技术领域
本发明属于蔬菜收获机械的技术领域，具体涉及一种电动食叶型红薯茎叶收获机及其收获方法。
背景技术
红薯又称甘薯、地瓜、山芋，是旋花科甘薯植物，一年生草本，地下部分具圆形、椭圆形或纺锤形的块根。茎平卧或上升，偶有缠绕，多分枝，圆柱形或具棱，直径4-6mm。常见红薯品种主食其块根，本发明主要针对食叶型红薯，其地下块根不宜食用。红薯茎叶的营养丰常丰富，叶子翠绿鲜嫩、爽口。红薯叶具有特殊风味,营养丰富,是多种蔬菜不可比拟的，其叶胡萝卜素含量比胡萝卜高将近4倍，粗蛋白质、铁、钙及维生素含量也比一般蔬菜高。红薯叶有增强免疫功能、提高机体抗病能力、促进新陈代谢、延缓衰老、降血糖、通便利尿、止血、预防动脉硬化、红薯叶在某种程度上讲比红薯的营养都要高，亚洲蔬菜研究中心已将红薯叶列为高营养蔬菜品种。然而目前其采收主要靠菜农以剪刀、镰刀进行人工收割，劳动强度大、成本高、生产效率低，制约其规模化种植，然而目前市场上没有适合食叶型红薯茎叶收割的机械，有必要开发一种食叶型红薯茎叶收获机。
食叶型红薯茎叶可供多茬收获，因此收获要求不能严重损伤到主藤，且每条主藤上需留有几片茎叶以供光合作用。常见食块根红薯品种的藤曼切割机械多为红薯收获前的一次性切割，切割下来的红薯藤作饲料用，作业效果比较粗糙，并不适合食叶型红薯茎叶的收获。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动食叶型红薯茎叶收获机及其收获方法，以解决现有技术中存在的收割效果粗糙问题，提高食叶型红薯茎叶收获效率和品质，促进食叶型红薯规模化种植。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种电动食叶型红薯茎叶收获机，包括割台、摆动分禾装置、倾斜输送装置、车架机构；所述割台位于车架机构前方，水平布置；所述倾斜输送装置位于车架机构上方，通过挂接耳盘与车架机构连接，所述倾斜输送装置位于割台后上方，与割台固定连接；所述摆动分禾装置位于割台上方，通过紧固件与倾斜输送装置固定连接，末端位于割台前方。
上述方案中，所述割台主要包括偏心驱动星形刀片、茎秆直径分选板、割刀下固定板、固定板连接件、U型压藤架、吹割拨共用电机、蜗壳风机、切割主动带轮、切割从动带轮、轭杆、轭杆滑轨、连杆、同步杆、波形挡板输送带、风机固定板、二级传动带轮、锥齿轮传动机构、波形挡板输送带从动带轮、输送带轴右侧固定板、波形挡板输送带主动带轮、输送带轴左侧固定板、风管固定板、风管、右侧挡板；所述偏心驱动星形刀片等间距水平安装在割刀下固定板上，所述茎秆直径分选板固定在偏心驱动星形刀片与割刀下固定板安装间隙内，且通过螺栓与割刀下固定板连接，所述割刀下固定板通过固定板连接件与U型压藤架连接；所述 U型压藤架左右两侧分别固定风管固定板、右侧挡板，所述风管固定板后端通过紧固件连接有输送带轴左侧固定板，右侧挡板后端连接输送带轴右侧固定板，所述右侧挡板外侧连接风机固定板；所述蜗壳风机水平安装在风机固定板内侧上方，所述吹割拨共用电机安装在蜗壳风机上方，所述切割主动带轮安装在蜗壳风机下方，蜗壳风机与切割主动带轮同轴固定；所述切割从动带轮与切割主动带轮安装在同一水平面，所述轭杆滑轨水平安装在切割从动带轮上方，所述轭杆安装在轭杆滑轨之间；所述同步杆安装在偏心驱动星形刀片上方，并通过连杆与轭杆连接；所述二级传动带轮与切割从动带轮安装在同一水平面，所述锥齿轮传动机构在二级传动带轮上方同轴固定；所述波形挡板输送带主动带轮与锥齿轮传动机构输出轴同轴固定，所述波形挡板输送带从动带轮与波形挡板输送带主动带轮安装在同一竖直平面；所述波形挡板输送带安装在割刀下固定板倾斜后端上方，通过输送带轴左侧固定板、输送带轴右侧固定板固定波形挡板输送带滚筒轴，所述波形挡板输送带从动带轮安装在固定波形挡板输送带滚筒轴上。
上述方案中，所述摆动分禾装置包括固定方柱、升降臂电动推杆、升降臂、摆动分禾电机、隔板、分禾末端固定块、分禾末端、升降隔板锁紧杆、转动圆盘、升降臂转动轴、间歇摆动弧环、摆动杆、连杆、滑动杆、左侧末端固定圆管、中段末端固定圆管、右侧末端固定圆管、隔板升降控制轴、隔板升降机构固定板、隔板升降机构、直槽板；所述固定方柱底部与车身相连，所述升降臂安装在固定方柱顶部，通过升降臂转动轴固定，所述升降臂电动推杆安装在固定方柱与升降臂之间，通过挂接耳盘连接;所述摆动分禾电机固定在升降臂后端下方，所述转动圆盘安装在升降臂上方，与摆动分禾电机同轴；所述间歇摆动弧环安装在转动圆盘上方，所述摆动杆安装在间歇摆动弧环上方，所述滑动杆安装在升降臂前端上方滑轨之中，且通过连杆与摆动杆连接；所述左侧末端固定圆管、中段末端固定圆管、右侧末端固定圆管分别固定于滑动杆对应位置，所述分禾末端固定块安装在各末端固定圆管前方，所述分禾末端位于分禾末端固定块前方，且通过紧固件连接；所述隔板升降机构位于分禾末端后方，并通过隔板升降机构固定板固定在升降臂下方；所述隔板固定于隔板升降机构末端，所述升降隔板控制轴与隔板升降机构固定，所述升降隔板锁紧杆固定于升降隔板控制轴末端，且穿过同侧焊接在隔板上部的直槽板。
上述方案中，所述倾斜输送装置包括倾斜输送带、收窄板、输送电机固定板、输送电机、输送带张紧机构、输送带支撑架；所述倾斜输送带通过输送带支撑架支撑，并带有输送带张紧机构，所述输送带支撑架两侧固定有收窄板、输送电机固定板，所述输送电机固定在输送电机固定板上，且通过带轮驱动倾斜输送带。
上述方案中，所述车架机构包括驱动轮总成、车架、高度调节电动推杆、电气箱、万向轮总成、收集箱、控制箱；所述驱动轮总成固定连接在车架前端的两侧，驱动轮总成中设有轮毂电机；万向轮总成与车架后端通过螺栓螺母固定连接；所述高度调节电动推杆分别与车架中部纵梁、输送带支撑架中部横梁通过挂接耳盘铰接；所述电气箱、收集箱分别固定在车架中、后部，所述控制箱固定在车架的扶手部分。
上述方案中，所述割台、升降臂与隔板高度都可以单独调整；割台根据割茬高度进行调节，通过与车架铰接的倾斜输送装置和高度调节电动推杆实现；升降臂高度通过升降臂电动推杆进行相应调节，隔板高度通过隔板升降机构进行相应调节，以适应不同割台高度。
上述方案中，所述割台割幅为1000 mm~1500mm,所述偏心驱动星形刀片数量为4~7个，刀片材料为40Cr，直径为120mm~150mm，刃口在四个星型角处，利用滑切原理切割，滑切角在40°~55°；刀片焊接有偏心轴，材料为含碳量为0.4%~0.7%的碳素钢，直径为20mm~30mm，长度为60mm~80mm；所述茎秆直径分选板数量为4~7个，间隙宽度为3mm~6mm，深度为20mm~70mm，前端竖直挡叶部分高度为15mm~30mm；所述U型压藤架宽度为1000mm~1500mm，纵梁将U型压藤架分成4~7个小区间；所述轭杆长度为300mm~500mm，所述同步杆长度为700mm~1200mm。
上述方案中，所述固定方柱共有2个，水平间距为950mm~1450mm布置，高度为500mm~600mm，截面尺寸为50 mm×50 mm，顶部有轴孔，直径为30mm~50mm，底部有安装孔，直径为10mm~16mm；所述升降臂长度为850mm~1000mm，宽度为50mm~60mm，且前端带有内径为20mm~30mm的滑动轨道、后端有直径为30mm~50mm的轴孔；所述转动圆盘直径为80mm~100mm，且带有直径为20mm~30mm、高度为10mm~15mm的偏心轴；所述间歇摆动弧环间隙为10mm~15mm，且外侧带有固定板用以固定摆动杆；所述摆动杆长度为600mm~700mm，与间歇摆动弧环固定连接、与升降臂铰接；所述摆动分禾电机带动转动圆盘旋转，转动圆盘偏心轴部分带动间歇摆动弧环、摆动杆间歇性摆动，且通过连杆将运动转化为滑动杆在升降臂前端滑动轨道中的水平往复运动；所述左侧末端固定圆管、右侧末端固定圆管 呈“Z型”，所述中段末端固定圆管呈“L型”，所述分禾末端固定块后端带有圆柱形突起，用于插入圆管内固定；分禾末端呈“镊子型”，前端角度在30°~35°，方便进入红薯藤之间；中部两侧分别有1/4球体结构空壳，用于分离缠绕的藤曼，且减少损失；后端螺栓孔用于与分禾末端固定块连接；所述隔板升降机构数量为5~8个，水平等间距布置，所述隔板冲压成型，结构上分为与隔板升降机构焊接的底板和左右侧板三部分，所述隔板升降机构通过人工控制升降隔板锁紧杆进行升降，所述隔板锁紧杆后端带有螺纹，且通过直槽板和配套螺母锁紧。
本发明还提供一种电动食叶型红薯茎叶收获机的收获方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：根据割茬高度要求调节割台距地面的割茬高度：控制高度调节电动推杆伸缩，带动与车架机构通过挂接耳盘铰接的倾斜输送装置摇动，从而使割台的离地高度发生变化，即割茬高度改变；调整割台到指定高度后，高度调节电动推杆4断电:；S2：启动吹割拨共用电机，蜗壳风机、偏心驱动星形刀片、波形挡板输送带依次工作，可先在田中进行试切割，以方便将吹割拨共用电机调到合适的转速；启动摆动分禾电机，分禾末端开始做往复运动；给驱动轮总成的轮毂电机通电，调整轮毂电机到合适转速，启动输送电机，操作人员推动扶手，则收割机开始自行走收割作业；需要操作人员通过扶手施加一个向前的推力原因为：驱动轮和万向轮独立，且万向轮随动，收获机的前进方向不定，因此需要操作人员施加一个向前的推力，由于此推力主要是用来控制机器的前进方向，不是来推动收割机，故所需推力较小；S3：摆动分禾电机带动同轴的转动圆盘转动，安装在转动圆盘的偏心轴上方的间歇摆动弧环进而间歇性的摆动，固定在间歇摆动弧环上的摆动杆与连杆、滑动杆构成曲柄连杆机构，将摆动转化为滑动杆的水平往复移动，通过分禾末端固定块及固定圆管与滑动杆相连接的分禾末端随之作水平往复移动，将分禾末端对准行距之间，沿红薯藤生长方向推动机械，通过水平往复移动将缠绕的茎叶拨开，隔板将分离过后的茎叶阻隔；U型压藤架的横梁将自然弯曲向上生长的红薯藤压倒平铺，致使两侧茎叶处于同一水平面，方便割刀切割；红薯藤的主藤处于U型压藤架下方，两侧茎叶在U型压藤架横梁途经后又一定程度上恢复倾斜直立状态，安装在U型压藤架前上方的蜗壳风机产生的气流通过风管均匀吹向U型压藤架后方，进入U型压藤架中的待割茎秆在足够的风速作用下进一步地恢复竖直状态，方便切割；根据收获要求选取不同间隙宽度的茎秆直径分选板，符合要求的茎秆进入间隙，从而被后续切割；不符合要求的茎秆被分选板二次压弯，避免被切割，为下茬提供营养；按行距水平方向安装偏心驱动星形刀片，多刀片由吹割拨共用电机驱动进行同步切割；切割下来的茎叶首先被吹送到波形挡板输送带处，波形挡板输送带的滚筒轴在吹割拨共用电机经多级传动的作用下转动，波形挡板输送带随滚筒轴转动，波形挡板将茎叶拨送到倾斜输送带上，再输送到后方收集箱中；收集箱容纳输送带输送的茎叶，当一个收集箱满载，可迅速换上另一只收集箱；S4：收割工作完成后，分别给轮毂电机、摆动分禾电机204、吹割拨共用电机和输送电机断电，收获机停止动作。
本发明的有益效果：1.采用“压藤—气力扶持—茎秆直径分选—回转切割—气力吹送—输送带输送—收集箱收集”的收割作业流程，避免了茎叶的损伤、实现了切割与收集的联合作业、收割过程顺畅，提高了收割效率，保证了食叶型红薯茎叶的商品菜品质，有利于食叶型红薯的规模化种植。2.分禾装置实现间歇性摆动，有效的解决藤蔓缠绕问题，同时降低主藤拉扯损伤；3.压藤的方式使茎叶能统一割茬高度，有效降低刀片安装难度和数量，降低成本；4.割台采用单动力驱动，动力利用率高，结构紧凑；5.采用风力吹送的方式，有效避免了传统的机械方式对秧草的损伤；6.采用倾斜输送带输送红薯藤茎叶，使得收集过程流畅，提高了收割效率；7.收集箱收集，一方面干净卫生，另一方面，提高了食叶型红薯茎叶周转和后续加工效率；8. 采用锂电池为整机提供动力，清洁无污染，保证了红薯藤茎叶的干净卫生；采用轮毂电机实现机器自行走，降低了操作人员的劳动强度；9. 采用电动推杆来调整割台、分禾装置高度，调整过程完全自动化，降低了劳动强度，节约收割成本，只需一人就可完成作业，节约劳动力。10.整机质量在50~60 kg,质量较小，降低红薯藤的碾压损伤。
附图说明
图1为电动食叶型红薯茎叶收获机的前视立体图。
图2为电动食叶型红薯茎叶收获机的左视图。
图3为割台的后视立体图。
图4为割台的俯视图。
图5为割台传动系统的后视立体图。
图6为割台传动系统的俯视图。
图7为割台传动系统的左视图。
图8为割刀传动部分的后视立体图。
图9为气力结构传动部分的后视立体图。
图10为波形挡板输送带传动部分的后视立体图。
图11为偏心驱动星形刀片主视结构示意图。
图12为偏心驱动星形刀片俯视结构示意图。
图13为茎秆直径分选板结构示意图。
图14为割刀下固定板结构示意图。
图15为摆动分禾装置的前视图。
图16为摆动分禾装置的左视图。
图17为摆动机构的俯视图。
图18为摆动原理结构示意图。
图19为升降隔板机构的后视立体图。
图20为升降机构的结构示意图。
图21为升降臂的结构示意图。
图22为分禾末端的结构示意图。
图23为车身部分的左视图。
图24为车架的结构示意图。
图25为输送带支撑架结构示意图。
图中：1割台，101偏心驱动星形刀片，102茎秆直径分选板，103割刀下固定板，104固定板连接件，105U型压藤架，106吹割拨共用电机，107蜗壳风机，108切割主动带轮，109切割从动带轮，110轭杆，111轭杆滑轨，112连杆，113同步杆，114波形挡板输送带，115风机固定板，116二级传动带轮，117锥齿轮传动机构，118波形挡板输送带从动带轮，119输送带轴右侧固定板，120波形挡板输送带主动带轮，121输送带轴左侧固定板，122风管固定板，123风管，124右侧挡板，2摆动分禾装置，201固定方柱，202升降臂电动推杆，203升降臂，204摆动分禾电机，205隔板，206分禾末端固定块，207分禾末端，208升降隔板锁紧杆，209转动圆盘，210升降臂转动轴，211间歇摆动弧环，212摆动杆，213连杆，214滑动杆，215左侧末端固定圆管，216中段末端固定圆管，217右侧末端固定圆管，218隔板升降控制轴，219隔板升降机构固定板，220隔板升降机构，221直槽板，3倾斜输送装置，301倾斜输送带，302收窄板，303输送电机固定板，304输送电机，305输送带张紧机构，306输送带支撑架，4车架机构，401驱动轮总成，402车架，403高度调节电动推杆，404电气箱，405万向轮总成，406收集箱，407控制箱。
具体实施方式
下面结合附图来说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明为一种电动食叶型红薯茎叶收获方法及收获机，其特征在于，包括割台1、摆动分禾装置2、倾斜输送装置3、车架机构4；所述割台1位于车架机构4前方，水平布置；所述倾斜输送装置3位于车架机构4上方，通过挂接耳盘与车架机构4连接，所述倾斜输送装置3位于割台1后上方，与割台1固定连接；所述摆动分禾装置2位于割台1上方，通过紧固件与倾斜输送装置3固定连接，末端位于割台1前方。
所述割台1主要包括偏心驱动星形刀片101、茎秆直径分选板102、割刀下固定板103、固定板连接件104、U型压藤架105、吹割拨共用电机106、蜗壳风机107、切割主动带轮108、切割从动带轮109、轭杆110、轭杆滑轨111、连杆112、同步杆113、波形挡板输送带114、风机固定板115、二级传动带轮116、锥齿轮传动机构117、波形挡板输送带从动带轮118、输送带轴右侧固定板119、波形挡板输送带主动带轮120、输送带轴左侧固定板121、风管固定板122、风管123、右侧挡板124。所述偏心驱动星形刀片101等间距水平安装在割刀下固定板103上，所述茎秆直径分选板102固定在偏心驱动星形刀片101与割刀下固定板103安装间隙内，且通过螺栓与割刀下固定板103连接，所述割刀下固定板103通过固定板连接件104与U型压藤架105连接；所述 U型压藤架105左右两侧分别固定风管固定板122、右侧挡板124，所述风管固定板122后端通过紧固件连接有输送带轴左侧固定板121，右侧挡板124后端连接输送带轴右侧固定板119，所述右侧挡板124外侧连接风机固定板115；所述蜗壳风机107水平安装在风机固定板115内侧上方，所述吹割拨共用电机106安装在蜗壳风机107上方，所述切割主动带轮108安装在蜗壳风机107下方，蜗壳风机107与切割主动带轮108同轴固定；所述切割从动带轮109与切割主动带轮108安装在同一水平面，所述轭杆滑轨111水平安装在切割从动带轮109上方，所述轭杆110安装在轭杆滑轨111之间；所述同步杆113安装在偏心驱动星形刀片101上方，并通过连杆112与轭杆110连接；所述二级传动带轮116与切割从动带轮109安装在同一水平面，所述锥齿轮传动机构117在二级传动带轮116上方同轴固定；所述波形挡板输送带主动带轮120与锥齿轮传动机构117输出轴同轴固定，所述波形挡板输送带从动带轮118与波形挡板输送带主动带轮120安装在同一竖直平面；所述波形挡板输送带114安装在割刀下固定板103倾斜后端上方，通过输送带轴左侧固定板121、输送带轴右侧固定板119固定波形挡板输送带114滚筒轴，所述波形挡板输送带从动带轮118安装在固定波形挡板输送带114滚筒轴上。
如图5~14所示，所述割台1由吹割拨共用电机106单独为各个工作部件提供动力，电机轴依次带动蜗壳风机107工作、切割主动带轮108旋转，切割主动带轮108与切割从动带轮109通过皮带完成传动；所述切割从动带轮109的偏心轴部分将带轮的转动转化为轭杆110在轭杆滑轨111中的水平往复运动，且通过连杆112带动与偏心驱动星形刀片101偏心轴固定的同步杆113绕偏心驱动星形刀片101固定轴旋转，进而使偏心驱动星形刀片101完成切割；所述切割从动带轮109与二级传动带轮116完成二级传动，二级传动带轮116带动锥齿轮传动机构117输入轴转动，锥齿轮传动机构117完成转向后经输出轴带动波形挡板输送带主动带轮120旋转，波形挡板输送带从动带轮118通过皮带与波形挡板输送带主动带轮120完成传动，进而带动波形挡板输送带114的滚筒轴转动，使得波形挡板输送带114正常工作。
所述割台1割幅为1000mm~1500mm,所述偏心驱动星形刀片101数量为4~7个，刀片材料为40Cr，直径为120mm~150mm，刃口在四个星型角处，利用滑切原理切割，滑切角在40°~55°；刀片焊接有偏心轴，材料为含碳量为0.4%~0.7%的碳素钢，直径为20mm~30mm，长度为60mm~80mm；所述茎秆直径分选板102数量为4~7个，间隙宽度为3 mm~6mm，深度为20mm~70mm，前端竖直挡叶部分高度为15mm~30mm；所述U型压藤架105宽度为1000mm~1500mm，纵梁将U型压藤架105分成4~7个小区间；所述轭杆110长度为300mm~500mm，所述同步杆113长度为700mm~1200mm。
如图15~18所示，所述摆动分禾装置2包括固定方柱201、升降臂电动推杆202、升降臂203、摆动分禾电机204、隔板205、分禾末端固定块206、分禾末端207、升降隔板锁紧杆208、转动圆盘209、升降臂转动轴210、间歇摆动弧环211、摆动杆212、连杆213、滑动杆214、左侧末端固定圆管215、中段末端固定圆管216、右侧末端固定圆管217、隔板升降控制轴218、隔板升降机构固定板219、隔板升降机构220、直槽板221。所述固定方柱201底部与倾斜输送装置3中收窄板302相连，所述升降臂203安装在固定方柱201顶部，通过升降臂转动轴210固定，所述升降臂电动推杆202安装在固定方柱201与升降臂203之间，通过挂接耳盘连接;所述摆动分禾电机204固定在升降臂203后端下方，所述转动圆盘209安装在升降臂203上方，与摆动分禾电机204同轴；所述间歇摆动弧环211安装在转动圆盘209上方，所述摆动杆212安装在间歇摆动弧环211上方，所述滑动杆214安装在升降臂203前端上方的滑轨之中，且通过连杆213与摆动杆212连接；所述左侧末端固定圆管215、中段末端固定圆管216、右侧末端固定圆管217分别固定于滑动杆214对应位置，所述分禾末端固定块206安装在各末端固定圆管前方，所述分禾末端207位于分禾末端固定块206前方，且通过紧固件连接；所述隔板升降机构220位于分禾末端207后方，并通过隔板升降机构固定板219固定在升降臂203下方；所述隔板205固定于隔板升降机构220末端，所述升降隔板控制轴218与隔板升降机构220固定，所述升降隔板锁紧杆固定于升降隔板控制轴218末端，且穿过同侧焊接在隔板205上部的直槽板221。
如图19~25所示，所述倾斜输送装置3包括倾斜输送带301、收窄板302、输送电机固定板303、输送电机304、输送带张紧机构305、输送带支撑架306；所述倾斜输送带301通过输送带支撑架306支撑，并带有输送带张紧机构305，所述输送带支撑架306两侧固定有收窄板302、输送电机固定板303，所述输送电机304固定在输送电机固定板303上，且通过带轮驱动倾斜输送带301；所述输送带支撑架306横梁上的挂接耳盘与车架402的挂接耳盘铰接，所述收窄板302前端分别与输送带轴右侧固定板119、输送带轴左侧固定板121通过固定件连接，输送带轴右侧固定板119与右侧挡板124连接，输送带轴左侧固定板121与风管固定板122连接，实现割台1与倾斜输送装置3连接。
所述车架机构4包括驱动轮总成401、车架402、高度调节电动推杆403、电气箱404、万向轮总成405、收集箱406、控制箱407；所述驱动轮总成401固定连接在车架402前端的两侧，驱动轮总成401中设有轮毂电机；万向轮总成405与车架402后端通过螺栓螺母固定连接；所述高度调节电动推杆403分别与车架402中部纵梁、输送带支撑架306中部横梁通过挂接耳盘铰接；所述电气箱404、收集箱406分别固定在车架402中、后部，所述控制箱407固定在车架402的扶手部分；所述割台1、升降臂203与隔板205高度都可以单独调整；割台1根据割茬高度进行调节，通过与车架机构4铰接的倾斜输送装置3和高度调节电动推杆403实现；升降臂203高度通过升降臂电动推杆202进行相应调节，隔板205高度通过隔板升降机构220进行相应调节，以适应不同割台高度。
所述固定方柱201共有2个，水平间距为950mm~1450mm布置，高度为500mm~600mm，截面尺寸为50 mm×50 mm，顶部有轴孔，直径为30mm~50mm，底部有安装孔，直径为10mm~16mm；所述升降臂203长度为850mm~1000mm，宽度为50mm~60mm，且前端带有内径为20mm~30mm的滑动轨道、后端有直径为30mm~50mm的轴孔；所述转动圆盘209直径为80mm~100mm，且带有直径为20mm~30mm、高度为10mm~15mm的偏心轴；所述间歇摆动弧环211间隙为10mm~15mm，且外侧带有固定板用以固定摆动杆212；所述摆动杆212长度为600mm~700mm，与间歇摆动弧环211固定连接、与升降臂203铰接；所述摆动分禾电机204带动转动圆盘209旋转，转动圆盘209偏心轴部分带动间歇摆动弧环211、摆动杆212间歇性摆动，且通过连杆213将运动转化为滑动杆214在升降臂203前端滑动轨道中的水平往复运动；所述左侧末端固定圆管215、右侧末端固定圆管217 呈“Z型”，所述中段末端固定圆管216 呈“L型”，所述分禾末端固定块206后端带有圆柱形突起，用于插入圆管内固定；分禾末端207呈“镊子型”，前端角度在30°~35°，方便进入红薯藤之间；中部两侧分别有1/4球体结构空壳，用于分离缠绕的藤曼，且减少损失；后端螺栓孔用于与分禾末端固定块206连接；所述隔板升降机构220数量为5~8个，水平等间距布置，所述隔板205冲压成型，结构上分为与隔板升降机构220焊接的底板和左右侧板三部分，所述隔板升降机构220通过人工控制升降隔板锁紧杆208进行升降，所述隔板锁紧杆208后端带有螺纹，且通过直槽板221和配套螺母锁紧。
整机的工作流程如下所述。
1. 根据割茬高度要求调节割台距地面的割茬高度：控制高度调节电动推杆403伸缩，带动与车架机构4通过挂接耳盘铰接的倾斜输送装置3摇动，从而使割台1的离地高度发生变化，即割茬高度改变；调整割台到指定高度后，高度调节电动推杆403断电。
2.启动吹割拨共用电机106，蜗壳风机107、偏心驱动星形刀片101、波形挡板输送带114依次工作，可先在田中进行试切割，以方便将吹割拨共用电机106调到合适的转速。启动摆动分禾电机204，分禾末端207开始做往复运动；给驱动轮总成401的轮毂电机通电，调整轮毂电机到合适转速，启动输送电机304，操作人员推动扶手，则收割机开始自行走收割作业；需要操作人员通过扶手施加一个向前的推力原因为：驱动轮和万向轮独立，且万向轮随动，收获机的前进方向不定，因此需要操作人员施加一个向前的推力，由于此推力主要是用来控制机器的前进方向，不是来推动收割机，故所需推力较小。
3.摆动分禾电机204带动同轴的转动圆盘209转动，安装在转动圆盘209的偏心轴上方的间歇摆动弧环211进而间歇性的摆动，固定在间歇摆动弧环211上的摆动杆212与连杆213、滑动杆214构成曲柄连杆机构，将摆动转化为滑动杆214的水平往复移动，通过分禾末端固定块206及固定圆管与滑动杆214相连接的分禾末端207随之作水平往复移动，将分禾末端207对准行距之间，沿红薯藤生长方向推动机械，通过水平往复移动将缠绕的茎叶拨开，隔板205将分离过后的茎叶阻隔。
U型压藤架105的横梁将自然弯曲向上生长的红薯藤压倒平铺，致使两侧茎叶处于同一水平面，方便割刀切割。
红薯藤的主藤处于U型压藤架105下方，两侧茎叶在U型压藤架105横梁途经后又一定程度上恢复倾斜直立状态，安装在U型压藤架105前上方的蜗壳风机107产生的气流通过风管123均匀吹向U型压藤架105后方，进入U型压藤架105中的待割茎秆在足够的风速作用下进一步地恢复竖直状态，方便切割。
根据收获要求选取不同间隙宽度的茎秆直径分选板102，符合要求的茎秆进入间隙，从而被后续切割；不符合要求的茎秆被分选板102二次压弯，避免被切割，为下茬提供营养。
按行距水平方向安装偏心驱动星形刀片101，多刀片由吹割拨共用电机106驱动进行同步切割。
切割下来的茎叶首先被吹送到波形挡板输送带114处，波形挡板输送带114的滚筒轴在吹割拨共用电机106经多级传动的作用下转动，波形挡板输送带114随滚筒轴转动，波形挡板将茎叶拨送到倾斜输送带上，再输送到后方收集箱中。
收集箱容纳输送带输送的茎叶，当一个收集箱满载，可迅速换上另一只收集箱。
4. 收割工作完成后，分别给轮毂电机、摆动分禾电机204、吹割拨共用电机106和输送电机304断电，收获机停止动作。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，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)

1.一种电动食叶型红薯茎叶收获机，其特征在于，包括割台（1）、摆动分禾装置（2）、倾斜输送装置（3）、车架机构（4）；所述割台（1）位于车架机构（4）前方，水平布置；所述倾斜输送装置（3）位于车架机构（4）上方，通过挂接耳盘与车架机构（4）连接，所述倾斜输送装置（3）位于割台（1）后上方，与割台（1）固定连接；所述摆动分禾装置（2）位于割台（1）上方，通过紧固件与倾斜输送装置（3）固定连接，末端位于割台（1）前方。
2.根据权利要求1所述的一种电动食叶型红薯茎叶收获机，其特征在于，所述割台（1）主要包括偏心驱动星形刀片（101）、茎秆直径分选板（102）、割刀下固定板（103）、固定板连接件（104）、U型压藤架（105）、吹割拨共用电机（106）、蜗壳风机（107）、切割主动带轮（108）、切割从动带轮（109）、轭杆（110）、轭杆滑轨（111）、连杆（112）、同步杆（113）、波形挡板输送带（114）、风机固定板（115）、二级传动带轮（116）、锥齿轮传动机构（117）、波形挡板输送带从动带轮（118）、输送带轴右侧固定板（119）、波形挡板输送带主动带轮（120）、输送带轴左侧固定板（121）、风管固定板（122）、风管（123）、右侧挡板（124）；所述偏心驱动星形刀片（101）等间距水平安装在割刀下固定板（103）上，所述茎秆直径分选板（102）固定在偏心驱动星形刀片（101）与割刀下固定板（103）安装间隙内，且通过螺栓与割刀下固定板（103）连接，所述割刀下固定板（103）通过固定板连接件（104）与U型压藤架（105）连接；所述 U型压藤架（105）左右两侧分别固定风管固定板（122）、右侧挡板（124），所述风管固定板（122）后端通过紧固件连接有输送带轴左侧固定板（121），右侧挡板（124）后端连接输送带轴右侧固定板（119），所述右侧挡板（124）外侧连接风机固定板（115）；所述蜗壳风机（107）水平安装在风机固定板（115）内侧上方，所述吹割拨共用电机（106）安装在蜗壳风机（107）上方，所述切割主动带轮（108）安装在蜗壳风机（107）下方，蜗壳风机（107）与切割主动带轮（108）同轴固定；所述切割从动带轮（109）与切割主动带轮（108）安装在同一水平面，所述轭杆滑轨（111）水平安装在切割从动带轮（109）上方，所述轭杆（110）安装在轭杆滑轨（111）之间；所述同步杆（113）安装在偏心驱动星形刀片（101）上方，并通过连杆（112）与轭杆（110）连接；所述二级传动带轮（116）与切割从动带轮（109）安装在同一水平面，所述锥齿轮传动机构（117）在二级传动带轮（116）上方同轴固定；所述波形挡板输送带主动带轮（120）与锥齿轮传动机构（117）输出轴同轴固定，所述波形挡板输送带从动带轮（118）与波形挡板输送带主动带轮（120）安装在同一竖直平面；所述波形挡板输送带（114）安装在割刀下固定板（103）倾斜后端上方，通过输送带轴左侧固定板（121）、输送带轴右侧固定板（119）固定波形挡板输送带（114）滚筒轴，所述波形挡板输送带从动带轮（118）安装在固定波形挡板输送带（114）滚筒轴上。
3.根据权利要求2所述的一种电动食叶型红薯茎叶收获机，其特征在于，所述摆动分禾装置（2）包括固定方柱（201）、升降臂电动推杆（202）、升降臂（203）、摆动分禾电机（204）、隔板（205）、分禾末端固定块（206）、分禾末端（207）、升降隔板锁紧杆（208）、转动圆盘(209)、升降臂转动轴(210)、间歇摆动弧环(211)、摆动杆(212)、连杆(213)、滑动杆(214)、左侧末端固定圆管(215)、中段末端固定圆管(216)、右侧末端固定圆管(217)、隔板升降控制轴(218)、隔板升降机构固定板(219)、隔板升降机构(220)、直槽板（221）;所述固定方柱(201)底部与车身相连，所述升降臂(203)安装在固定方柱(201)顶部，通过升降臂转动轴(210)固定，所述升降臂电动推杆(202)安装在固定方柱(201)与升降臂(203)之间，通过挂接耳盘连接;所述摆动分禾电机(204)固定在升降臂(203)后端下方，所述转动圆盘(209)安装在升降臂(203)上方，与摆动分禾电机(204)同轴；所述间歇摆动弧环(211)安装在转动圆盘(209)上方，所述摆动杆(212)安装在间歇摆动弧环(211)上方，所述滑动杆(214)安装在升降臂(203)前端上方滑轨之中，且通过连杆(213)与摆动杆(212)连接；所述左侧末端固定圆管(215)、中段末端固定圆管(216)、右侧末端固定圆管(217)分别固定于滑动杆(214)对应位置，所述分禾末端固定块(206)安装在各末端固定圆管前方，所述分禾末端(207)位于分禾末端固定块(206)前方，且通过紧固件连接；所述隔板升降机构(220)位于分禾末端(207)后方，并通过隔板升降机构固定板(219)固定在升降臂(203)下方；所述隔板(205)固定于隔板升降机构(220)末端，所述升降隔板控制轴(218)与隔板升降机构(220)固定，所述升降隔板锁紧杆固定于升降隔板控制轴(218)末端，且穿过同侧焊接在隔板(205)上部的直槽板（221）。
4.根据权利要求3所述的一种电动食叶型红薯茎叶收获机，其特征在于，所述倾斜输送装置（3）包括倾斜输送带（301）、收窄板（302）、输送电机固定板（303）、输送电机（304）、输送带张紧机构（305）、输送带支撑架（306）；所述倾斜输送带（301）通过输送带支撑架（306）支撑，并带有输送带张紧机构（305），所述输送带支撑架（306）两侧固定有收窄板（302）、输送电机固定板（303），所述输送电机（304）固定在输送电机固定板（303）上，且通过带轮驱动倾斜输送带（301）。
5.根据权利要求4所述的一种电动食叶型红薯茎叶收获机，其特征在于，所述车架机构（4）包括驱动轮总成（401）、车架（402）、高度调节电动推杆（403）、电气箱（404）、万向轮总成（405）、收集箱（406）、控制箱（407）；所述驱动轮总成（401）固定连接在车架(402)前端的两侧，驱动轮总成（401）中设有轮毂电机；万向轮总成(405)与车架(402)后端通过螺栓螺母固定连接；所述高度调节电动推杆（403）分别与车架(402)中部纵梁、输送带支撑架（306）中部横梁通过挂接耳盘铰接；所述电气箱（404）、收集箱（406）分别固定在车架(402)中、后部，所述控制箱（407）固定在车架(402)的扶手部分。
6.根据权利要求5所述的一种电动食叶型红薯茎叶收获机，其特征在于，所述割台（1）、升降臂（203）与隔板(205)高度都可以单独调整；割台（1）根据割茬高度进行调节，通过与车架（4）铰接的倾斜输送装置（3）和高度调节电动推杆（403）实现；升降臂（203）高度通过升降臂电动推杆（202）进行相应调节，隔板(205)高度通过隔板升降机构(220) 进行相应调节，以适应不同割台高度。
7.根据权利要求2所述的一种电动食叶型红薯茎叶收获机，其特征在于，所述割台（1）割幅为1000mm~1500mm,所述偏心驱动星形刀片（101）数量为4~7个，刀片材料为40Cr，直径为120mm~150mm，刃口在四个星型角处，利用滑切原理切割，滑切角在40°~55°；刀片焊接有偏心轴，材料为含碳量为0.4%~0.7%的碳素钢，直径为20mm~30mm，长度为60mm~80mm；所述茎秆直径分选板（102）数量为4~7个，间隙宽度为3 mm~6mm，深度为20mm~70mm，前端竖直挡叶部分高度为15mm~30mm；所述U型压藤架（105）宽度为1000mm~1500mm，纵梁将U型压藤架（105）分成4~7个小区间；所述轭杆（110）长度为300mm~500mm，所述同步杆（113）长度为700mm~1200mm。
8.根据权利要求3所述的一种电动食叶型红薯茎叶收获机，其特征在于，所述固定方柱（201）共有2个，水平间距为950mm~1450mm布置，高度为500mm~600mm，截面尺寸为50 mm×50mm，顶部有轴孔，直径为30mm~50mm，底部有安装孔，直径为10mm~16mm；所述升降臂（203）长度为850mm~1000mm，宽度为50mm~60mm，且前端带有内径为20mm~30mm的滑动轨道、后端有直径为30mm~50mm的轴孔；所述转动圆盘(209)直径为80mm~100mm，且带有直径为20mm~30mm、高度为10mm~15mm的偏心轴；所述间歇摆动弧环(211)间隙为10mm~15mm，且外侧带有固定板用以固定摆动杆(212)；所述摆动杆(212)长度为600mm~700mm，与间歇摆动弧环(211)固定连接、与升降臂（203）铰接；所述摆动分禾电机（204）带动转动圆盘(209)旋转，转动圆盘(209)偏心轴部分带动间歇摆动弧环(211)、摆动杆(212)间歇性摆动，且通过连杆(213)将运动转化为滑动杆(214)在升降臂（203）前端滑动轨道中的水平往复运动；所述左侧末端固定圆管(215)、右侧末端固定圆管(217) 呈“Z型”，所述中段末端固定圆管(216) 呈“L型”，所述分禾末端固定块（206）后端带有圆柱形突起，用于插入圆管内固定；分禾末端（207）呈“镊子型”，前端角度在30°~35°，方便进入红薯藤之间；中部两侧分别有1/4球体结构空壳，用于分离缠绕的藤曼，且减少损失；后端螺栓孔用于与分禾末端固定块（206）连接；所述隔板升降机构(220)数量为5~8个，水平等间距布置，所述隔板（205）冲压成型，结构上分为与隔板升降机构(220)焊接的底板和左右侧板三部分，所述隔板升降机构(220)通过人工控制升降隔板锁紧杆（208）进行升降，所述隔板锁紧杆（208）后端带有螺纹，且通过直槽板（221）和配套螺母锁紧。
9.一种如权利要求6所述的电动食叶型红薯茎叶收获机的收获方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：根据割茬高度要求调节割台距地面的割茬高度：控制高度调节电动推杆(403)伸缩，带动与车架机构(4)通过挂接耳盘铰接的倾斜输送装置(3)摇动，从而使割台(1)的离地高度发生变化，即割茬高度改变；调整割台到指定高度后，高度调节电动推杆(403)断电:；
S2：启动吹割拨共用电机(106)，蜗壳风机(107)、偏心驱动星形刀片(101)、波形挡板输送带(114)依次工作，可先在田中进行试切割，以方便将吹割拨共用电机(106)调到合适的转速；启动摆动分禾电机(204)，分禾末端(207)开始做往复运动；给驱动轮总成(401)的轮毂电机通电，调整轮毂电机到合适转速，启动输送电机(304)，操作人员推动扶手，则收割机开始自行走收割作业；需要操作人员通过扶手施加一个向前的推力原因为：驱动轮和万向轮独立，且万向轮随动，收获机的前进方向不定，因此需要操作人员施加一个向前的推力，由于此推力主要是用来控制机器的前进方向，不是来推动收割机，故所需推力较小；
S3：摆动分禾电机(204)带动同轴的转动圆盘(209)转动，安装在转动圆盘(209)的偏心轴上方的间歇摆动弧环(211)进而间歇性的摆动，固定在间歇摆动弧环(211)上的摆动杆(212)与连杆(213)、滑动杆(214)构成曲柄连杆机构，将摆动转化为滑动杆(214)的水平往复移动，通过分禾末端固定块(206)及固定圆管与滑动杆(214)相连接的分禾末端(207)随之作水平往复移动，将分禾末端(207)对准行距之间，沿红薯藤生长方向推动机械，通过水平往复移动将缠绕的茎叶拨开，隔板(205)将分离过后的茎叶阻隔；
U型压藤架(105)的横梁将自然弯曲向上生长的红薯藤压倒平铺，致使两侧茎叶处于同一水平面，方便割刀切割；
红薯藤的主藤处于U型压藤架(105)下方，两侧茎叶在U型压藤架(105)横梁途经后又一定程度上恢复倾斜直立状态，安装在U型压藤架(105)前上方的蜗壳风机(107)产生的气流通过风管(123)均匀吹向U型压藤架(105)后方，进入U型压藤架(105)中的待割茎秆在足够的风速作用下进一步地恢复竖直状态，方便切割；
根据收获要求选取不同间隙宽度的茎秆直径分选板(102)，符合要求的茎秆进入间隙，从而被后续切割；不符合要求的茎秆被分选板(102)二次压弯，避免被切割，为下茬提供营养；
按行距水平方向安装偏心驱动星形刀片(101)，多刀片由吹割拨共用电机(106)驱动进行同步切割；
切割下来的茎叶首先被吹送到波形挡板输送带(114)处，波形挡板输送带(114)的滚筒轴在吹割拨共用电机(106)经多级传动的作用下转动，波形挡板输送带(114)随滚筒轴转动，波形挡板将茎叶拨送到倾斜输送带上，再输送到后方收集箱中；
收集箱容纳输送带输送的茎叶，当一个收集箱满载，可迅速换上另一只收集箱；
S4：收割工作完成后，分别给轮毂电机、摆动分禾电机(204)、吹割拨共用电机(106)和输送电机(304)断电，收获机停止动作。
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