CN117796233A - 一种摇振式干果坚果收获机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摇振式干果坚果收获机，包括微耕机，安装于微耕机前端的升降装置，安装于升降装置上并由升降装置来调节高度的夹持摇振装置，传动软轴；微耕机的动力输出通过传动软轴传递至夹持摇振装置；夹持摇振装置包括主钳，活动副钳，液压推杆机构，液压驱动机构和摇振箱；活动副钳和摇振箱间形成夹持区，液压驱动机构用来驱动液压推杆机构，液压推杆机构驱动活动副钳转动，从而夹紧树干。本发明在丘陵山地区域也能灵活行驶；结构紧凑，在株距不规整的果园也能进行采收。另外，本发明将微耕机与特定结构的夹持摇振装置结合，利用微耕机为夹持摇振装置提供摇振动力，可提供足够的激振力，确保收获效率。

Description

一种摇振式干果坚果收获机

技术领域

本申请涉及农业机械设备，具体涉及一种摇振式干果坚果收获机。

背景技术

坚果的常见收获方式为：利用振动将果实从果树分离，例如人工拍打，机械摇振等。与耗时耗力的人工拍打方式相比，机械摇振方式明显更高效，适合大规模的收获作业。目前市面上已有不少摇振收获机，例如公告号为CN115777345A的中国专利，其公开了一种后悬挂全液压震动采收机，该采收机由人工驾驶拖拉机来完成果实震落作业。但该采收机只适合地形平坦，株距合适的果园环境。目前有不少坚果果树(例如红枣，板栗，核桃等)种植于丘陵山地区域，丘陵山地区域山路崎岖，地形起伏不平，土质松软；且由于树株依地形生长，故树株排列不规整；这都增加了丘陵山地区域果树的采收难度。上述采收机在丘陵山地区域难以正常作业。

发明内容

本申请的目的是提供一种摇振式干果坚果收获机，该干果坚果收获机可在丘陵山区灵活行驶，同时还可提供足够的激振力，来确保干果坚果的收获效率，尤其适用丘陵山地区域果树的采收。

本申请提供的一种摇振式干果坚果收获机，包括微耕机，安装于微耕机前端的升降装置，安装于升降装置上并由升降装置来调节高度的夹持摇振装置，以及传动软轴；

上述微耕机包括动力源，第一离合装置，第二离合装置，传动机构和驱动轮；动力源的输出轴连接第一离合装置的输入端，同时动力源的输出轴还连接传动机构；第二离合装置连接传动机构，用来控制传动机构是否传递动力；传动机构的输出连接驱动轮；

上述夹持摇振装置包括主钳，与主钳内端转动连接的活动副钳，与主钳内端连接的摇振箱，液压推杆机构，以及为液压推杆机构提供动力的液压驱动机构；活动副钳位于主钳和摇振箱中间且与摇振箱之间形成夹持区；液压推杆机构连接主钳和活动副钳的外端，用来驱动活动副钳转动，使活动副钳靠近或远离摇振箱；

上述传动软轴的两端分别连接第一离合装置的输出端和摇振箱，第一离合装置用来控制动力源输出动力是否传递至摇振箱。

需要说明的是，第一离合装置的输入端指动力输入端，在后文的具体实施方式中则指阶梯轴的轴套。

在一些具体实施方式中，动力源为柴油机、汽油机或电动机。

在一些具体实施方式中，第一离合装置为牙嵌式离合器，且第二离合装置为皮带涨紧式离合器。

在一些具体实施方式中，第一离合装置包括半离合器箱，阶梯轴，离合拨片和方孔盖；阶梯轴包括轴套以及连接于轴套上的延长部，轴套与柴油机的输出轴连接，延长部上依次套设离合拨片和半离合器箱；方孔盖下端与半离合器箱上端面连接，传动软轴连接方孔盖。

进一步的，第一离合装置还包括支架和连接平台，支架的一端安装于动力源输出轴的端面上，支架的另一端连接连接平台；上述方孔盖安装于连接平台上且贯穿连接平台。

在一些具体实施方式中，升降装置为手摇式棘轮升降装置。

进一步的，升降装置包括底端安装有万向前轮的架体，带手摇把手的棘轮组件和悬挂架；棘轮组件和悬挂架安装于架体上，棘轮组件通过布带传动方式与悬挂架连接，用来控制悬挂架的升降；夹持摇振装置以柔性连接方式连接于悬挂架下方。

在一些具体实施方式中，液压推杆机构包括设于主钳外端处的液压缸套轴，设于活动副钳外端处的液压推杆套轴，以及连接液压缸套轴和液压推杆套轴的液压千斤顶。

在一些具体实施方式中，活动副钳和所述摇振箱的夹持面均为弧面。

在一些具体实施方式中，摇振箱包括箱体外壳以及箱体外壳内的偏心块机构；所述偏心块机构包括偏心块轴，与偏心块轴平键配合的偏心块，分别连接于偏心块轴上下端的上轴承和下轴承，与上轴承上端连接的上轴承盖，以及与下轴承下端连接的下轴承盖；所述下轴承盖下端设有用来与所述传动软轴连接的延伸接口；所述偏心块机构通过上轴承盖和下轴承盖与所述箱体外壳装配。

进一步的，箱体外壳上布设有孔洞。

与现有技术相比，本申请具有如下优点和有益效果：

(1)本申请可适应复杂地形的行走，在丘陵山地区域也能灵活行驶；结构紧凑，对株距不规整的果园，也能进行采收。

(2)本申请将微耕机与特定结构的夹持摇振装置结合，微耕机动力可无损地传递至夹持摇振装置，可为夹持摇振装置提供足够的摇振动力，继而产生足够大的激振力，确保干果坚果的收获效率。

(3)夹持摇振装置中利用液压推杆机构推动活动副钳夹紧树干，可提供巨大的夹持力，确保夹持的稳定性；夹持区由活动副钳与摇振箱形成，可获得更大的接触面积，也有助于对树干产生更大的激振力。

(4)在具体实施方式中，升降装置采用棘轮升降装置，再结合柔性连接方式的夹持摇振装置，可对不同高度干果坚果树的树干进行有效夹持，从而满足各类不规则果园中不同树种以及树种不同生长阶段的收获要求。

附图说明

图1为本申请干果坚果收获机的具体结构示意图；

图2为本申请中离合装置的具体结构示意图；

图3为本申请中离合装置“离”态的示意图；

图4为本申请中离合装置“合”态的示意图；

图5为本申请中夹持摇振装置的具体结构示意图；

图6为图5中夹持摇振装置的仰视图；

图7为本申请中摇振箱内部的具体结构示意图；

图8为图7中摇振箱内部具体结构的仰视图。

图中：110-柴油机，120-扶手，130-第一离合装置，131-支架，132-连接平台，133-半离合器箱，133a-嵌合槽，134a-轴套，134b-延长部，135-离合拨片，135a-拨片把柄，136-方孔盖，140-带传动机构，150-电池，160-驱动轮，210-架体，220-棘轮组件，220a-手摇把手，230-悬挂架，240-万向前轮，250-锁链，300-夹持摇振装置，310-主钳，311-转轴，320-活动副钳，331-箱体外壳，332-偏心块轴，333-偏心块，334-上轴承，335-下轴承，336-上轴承盖，337-下轴承盖，337a-延伸接口，341-液压缸套轴,342-液压推杆套轴,343-液压千斤顶,344-液压缸套,345-液压推杆套,350-液压泵，360-吊环；400-传动软轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的具体实施方式做详细说明。显然，所描述的具体实施方式仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的具体实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他具体实施方式，都属于本申请的保护范围。

请参见图1，本申请摇振式干果坚果收获机主要包括微耕机，升降装置，夹持摇振装置300和传动软轴400；微耕机用来作为行走装置以及用来为夹持摇振装置300提供摇振动力；升降装置安装于微耕机前端，夹持摇振装置300安装于升降装置上，由升降装置来调整夹持摇振装置300的高度；夹持摇振装置300用来夹持住树干并对树干进行摇振，摇振动力由微耕机提供；传动软轴400两端分别连接微耕机的动力输出端和夹持摇振装置300，用来将微耕机输出动力传递至夹持摇振装置300，激励夹持摇振装置300进行摇振。

微耕机为现有技术，其是以小型柴油发动机或汽油发动机作为动力源的一种农业机械设备，具有重量轻、体积小、结构简单的特点，在复杂地形区域也可灵活行驶。在本具体实施方式中，微耕机的动力源为柴油机，具体的，微耕机包括车架，安装于车架上的柴油机110、扶手120、第一离合装置130、第二离合装置、电池150，传动机构以及安装于车架底端的驱动轮160；电池150连接柴油机110，用来给柴油机110提供电启动。

请参见图2，所示为第一离合装置的具体结构示意图。第一离合装置130为牙嵌式离合器，其包括支架131，连接平台132，半离合器箱133，阶梯轴，离合拨片135和方孔盖136；支架131的一端安装于柴油机110输出轴的端面上，从而将第一离合装置130固定于柴油机110上；支架131的另一端连接有连接平台132。在本具体实施方式中，支架131的一端通过螺钉与柴油机110输出轴的端面连接，支架131的另一端也通过螺钉与连接平台132连接。

阶梯轴包括轴套134a以及连接于轴套134a上的延长部134b，轴套134a用来与柴油机110的输出轴连接，延长部134b可随柴油机110输出轴的转动而转动，从而将柴油机110动力传递出去。延长部134b上依次套设离合拨片135和半离合器箱133，半离合器箱133内设可旋转轴承，阶梯轴的延长部134b与该可旋转轴承连接。

柴油机110的输出轴与阶梯轴的轴套134a连接，当柴油机110启动时带动阶梯轴转动。半离合器箱133底端设有与离合拨片135匹配的嵌合槽133a，当离合拨片135嵌合入嵌合槽133a，则处于“合”态，半离合器箱133内轴承和阶梯轴的延长部134b锁紧，半离合器箱133内轴承随阶梯轴转动而转动；当离合拨片135未嵌合入嵌合槽133a，则处于“离”态，半离合器箱133内轴承和阶梯轴的延长部134b松开，半离合器箱133内轴承不随阶梯轴转动而转动。离合拨片135上连接有拨片把柄135a，拨片把柄135a用来推拉离合拨片135，使离合拨片135与半离合器箱133底端嵌合或分离。

方孔盖136贯穿连接平台132且与连接平台132转动连接，其下端与半离合器箱133上端面连接。在本具体实施方式中，方孔盖136的下端盘盖通过螺钉固定于半离合器箱133的上端面。方孔盖136内设与传动软轴400匹配的接口，通过该接口与传动软轴400连接。在本具体实施方式中，传动软轴400包括外部的软管以及软管内的钢丝软轴，故方孔盖136内部设有匹配的方孔。

请参见图3和图4，所示分别为离合装置的“离”态和“合”态。通过拨片把柄135a来推拉离合拨片135，使离合拨片135与半离合器箱133底端的嵌合槽133a嵌合或分离。当第一离合装置130处于“合”态，柴油机110启动，带动阶梯轴转动，阶梯轴带动半离合器箱133内轴承转动，方孔盖12随之转动，进而带动传动软轴400，传动软轴400将动力传递给夹持摇振装置300。当第一离合装置130处于“离”态，柴油机110启动，第一离合装置130无法将动力传递给传动软轴400。

传动机构用来将柴油机110的输出动力传递至驱动轮150，具体的，传动机构进一步包括带传动机构140和链传动机构(未在图中画出)，带传动机构140的主动带轮连接柴油机110的输出轴，柴油机110的输出轴作为带传动机构140的主动轴；带传动机构140的从动带轮通过一从动轴与链传动机构的主动链轮连接，用来将从动带轮的动力传输至主动链轮，链传动机构的从动链轮连接驱动轮150。第二离合装置采用皮带涨紧式离合器，其与带传动机构140的主动带轮连接，用来控制皮带与主动带轮压紧或松开。当第二离合装置接合时，皮带与主动带轮压紧，主动带轮的动力则可通过皮带传递至从动带轮；当第二离合器分离时，皮带与主动带轮松开，主动带轮的动力则无法通过皮带传递至从动带轮。

当第一离合装置130处于“合”态，第二离合装置分离时，柴油机110输出的动力通过第一离合装置130传递给传动软轴400，提供摇振动力。当第一离合装置130处于“离”态，第二离合装置接合时，柴油机110输出的动力则通过传动机构传递给驱动轮160，驱动微耕机行走。

在本具体实施方式中，升降装置采用手摇式棘轮升降装置，夹持摇振装置300与升降装置以柔性方式连接。具体的，升降装置采用手摇式棘轮升降装置，其包括架体210，带手摇把手220a的棘轮组件220和悬挂架230，架体210底端安装万向前轮240，棘轮组件220和悬挂架230安装于架体210上，棘轮组件220通过布带传动方式与悬挂架230连接，通过手摇把手220a控制棘轮组件220，从而控制悬挂架230的升降。夹持摇振装置300以柔性连接方式连接于悬挂架230下方，具体的，夹持摇振装置300通过锁链250连接于悬挂架230下方，通过升降悬挂架230，来控制夹持摇振装置300的高度。

夹持摇振装置300为本申请摇振式干果坚果收获机的执行机构，请参见图5，所示为夹持摇振装置的具体结构示意图。夹持摇振装置300包括主钳310，活动副钳320，液压推杆机构，液压驱动机构和摇振箱；主钳310内端固定连接摇振箱，且主钳310内端与活动副钳320内端转动连接，活动副钳320与摇振箱之间形成夹持区。具体的，通过一转轴311将主钳310和活动副钳320的内端连接，从而实现主钳310与活动副钳320的转动连接。

液压驱动机构用来为液压推杆机构提供动力，液压推杆机构为执行机构。具体的，液压推杆机构包括设于主钳310外端处的液压缸套轴341，设于活动副钳320外端处的液压推杆套轴342以及连接液压缸套轴341和液压推杆套轴342的液压千斤顶343；液压千斤顶343的两端分别连接液压缸套344和液压推杆套345，液压缸套344和液压推杆套345分别套设于液压缸套轴341和液压推杆套轴342。液压驱动机构安装于升降装置的架体210上，具体为液压泵350，液压泵350的液压管道连接液压千斤顶343。液压驱动机构用来驱动液压千斤顶343启动，液压千斤顶343推动活动副钳320绕转轴311转动，使活动副钳320与摇振箱间夹角减小，从而夹紧树干。

为增加夹持树干时的接触面积，提高树干夹持的稳定性，本申请的优选方案为：活动副钳320和摇振箱的夹持面均为与树干形状更匹配的弧面。

在本具体实施方式中，在主钳310和摇振箱上端布设若干吊环360，吊环360数量优选3-5，通过将锁链250与吊环360连接，实现夹持摇振装置300与悬挂架230的柔性连接。采用柔性连接，夹持摇振装置300的角度可灵活变换，可使夹持摇振装置300适应不同角度的果树。

在本具体实施方式中，摇振箱包括箱体外壳331和设于箱体外壳331内的偏心块机构，为减少夹持摇振装置300的重量，本申请的一种优选方案为：在箱体外壳331上布设孔洞。偏心块机构的具体结构请参见图7-8，偏心块机构包括偏心块轴332，偏心块轴332上套设偏心块333，偏心块333和偏心块轴332通过平键配合；偏心块轴332上下端分别连接上轴承334和下轴承335；上轴承334上端固定连接上轴承盖336，下轴承335下端固定连接下轴承盖337。偏心块机构通过上轴承盖336和下轴承盖337，与箱体外壳331装配。

上轴承盖336和下轴承盖337均与偏心块轴332同轴配合，下轴承盖337下端设有延伸接口337a，延伸接口设外螺纹，传动软轴400通过外螺纹与下轴承盖337连接，传动软轴400内部的钢丝软轴插入延伸接口内方孔。传动软轴400另一端连接第二离合装置130，通过传动软轴400内部的钢丝软轴传递转矩，将柴油机1的动力传输至偏心块轴332，驱动偏心块轴332转动，带动偏心块333摇振。

在本具体实施方式中，偏心块333重达10kg，柴油机1可提供最高达1800r/min的转速，足够提供大于果柄结合力的激振力，液压千斤顶343可提供巨大的夹持力，来确保摇振过程中不会脱离树干。

下面将提供本申请摇振式干果坚果收获机的工作过程：

启动柴油机110，驱动微耕机行进到目的地。通过升降装置调节夹持摇振装置300到达合适位置，使树干夹持于活动副钳320和摇振箱之间。通过操作液压泵350来驱动液压推杆机构，推动活动副钳320，活动副钳320与摇振箱间夹角逐渐减小，从而夹紧树干。推动拨片把柄135a，使离合拨片135与半离合器箱133底端的嵌合槽133a嵌合，呈现“合”态，此时，柴油机110的动力输出通过传动软轴400传递到摇振箱内的偏心块轴332，偏心块轴332带动偏心块333摇振，产生激振力，对树干进行摇振。

注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本申请的保护范畴。

Claims (10)

1.一种摇振式干果坚果收获机，其特征是：

包括微耕机，安装于微耕机前端的升降装置，安装于升降装置上并由升降装置来调节高度的夹持摇振装置，以及传动软轴；

所述微耕机包括动力源，第一离合装置，第二离合装置，传动机构和驱动轮；动力源的输出轴连接第一离合装置的输入端，同时动力源的输出轴还连接传动机构；第二离合装置连接所述传动机构，用来控制传动机构是否传递动力；传动机构的输出连接驱动轮；

所述夹持摇振装置包括主钳，与主钳内端转动连接的活动副钳，与主钳内端连接的摇振箱，液压推杆机构，以及为液压推杆机构提供动力的液压驱动机构；活动副钳位于主钳和摇振箱中间且与摇振箱之间形成夹持区；液压推杆机构连接主钳和活动副钳的外端，用来驱动活动副钳转动，使活动副钳靠近或远离摇振箱；

所述传动软轴的两端分别连接第一离合装置的输出端和摇振箱，第一离合装置用来控制动力源输出动力是否传递至摇振箱。

2.如权利要求1所述的摇振式干果坚果收获机，其特征是：

所述动力源为柴油机、汽油机或电动机。

3.如权利要求1所述的摇振式干果坚果收获机，其特征是：

所述第一离合装置为牙嵌式离合器，且第二离合装置为皮带涨紧式离合器。

4.如权利要求1所述的摇振式干果坚果收获机，其特征是：

所述第一离合装置包括半离合器箱，阶梯轴，离合拨片和方孔盖；阶梯轴包括轴套以及连接于轴套上的延长部，轴套与柴油机的输出轴连接，延长部上依次套设离合拨片和半离合器箱；方孔盖下端与半离合器箱上端面连接，传动软轴连接方孔盖。

5.如权利要求1所述的摇振式干果坚果收获机，其特征是：

所述升降装置为手摇式棘轮升降装置。

6.如权利要求5所述的摇振式干果坚果收获机，其特征是：

所述升降装置包括底端安装有万向前轮的架体，带手摇把手的棘轮组件和悬挂架；棘轮组件和悬挂架安装于架体上，棘轮组件通过布带传动方式与悬挂架连接，用来控制悬挂架的升降；夹持摇振装置以柔性连接方式连接于所述悬挂架下方。

7.如权利要求1所述的摇振式干果坚果收获机，其特征是：

所述液压推杆机构包括设于主钳外端处的液压缸套轴，设于活动副钳外端处的液压推杆套轴，以及连接液压缸套轴和液压推杆套轴的液压千斤顶。

8.如权利要求1所述的摇振式干果坚果收获机，其特征是：

所述活动副钳和所述摇振箱的夹持面均为弧面。

9.如权利要求1所述的摇振式干果坚果收获机，其特征是：

所述摇振箱包括箱体外壳以及箱体外壳内的偏心块机构；所述偏心块机构包括偏心块轴，与偏心块轴平键配合的偏心块，分别连接于偏心块轴上下端的上轴承和下轴承，与上轴承上端连接的上轴承盖，以及与下轴承下端连接的下轴承盖；所述下轴承盖下端设有用来与所述传动软轴连接的延伸接口；所述偏心块机构通过上轴承盖和下轴承盖与所述箱体外壳装配。

10.如权利要求9所述的摇振式干果坚果收获机，其特征是：

所述箱体外壳上布设有孔洞。