CN208836533U - 一种洋姜去秧子收获分离一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种洋姜去秧子收获分离一体机，包括车架，所述车架的内部通过三脚架固定机构安装有分离滚筒，所述分离滚筒的内部设有物料推进器，所述车架的前端相互对称设有两组轴承座，采用旋转捣土方式，通过分离滚筒上的筛孔将土漏出达到分离目的；设计了滑轮连杆式举升机构及滑轨推拉机构，保证洋姜能输送到提升输送机；运用了直齿轮、锥齿轮传动机构，将电机与提升输送机、分离滚筒结合于一体，实现分离滚筒与齿轮的同步运行，增强整体稳定性；运用物料推进器推进机构，保证洋姜在分离滚筒里滚动前移，便于输送到收集装置；采用多次分离的方式，大大提高了去土分离的效果。

Description

一种洋姜去秧子收获分离一体机

技术领域

本实用新型涉及农业器械技术领域，具体为一种洋姜去秧子收获分离一体机。

背景技术

随着洋姜医用价值的研究和人们生活水平的提高，洋姜作为一种实用的植物被应用于越来越多的场合。而洋姜的使用往往需要人们从地里去秧子、收获及分离。因此出现了许多问题。例如：1）由于秧子长、细的原因，在去秧子的同时还需要注意自身与锯片之间的距离，防止由于锯片过近而造成伤害；2）人力收获时不仅要将秧子拔出，还要用相应的工具将埋在地里的洋姜挖出，既耗时又耗力；3）目前的机器大都体型较大，这就限制了使用的地形，只能在空旷的地方使用，在地形狭窄的地方操作困难的问题；4）目前人工分离洋姜需要将洋姜从根茎上一个个摘下来，由于数量较多，需要耗费大量劳动力和时间，分离效果不佳。

目前随着生活水平的发展，目前所已有的去秧子、洋姜收获分离机器除了采用人力电锯去秧子，人工用工具从地里一个一个挖出、一个一个从根茎上摘下来分离耗时耗力，就是采用大型机械难以进入地形复杂的地段且没有去秧子收获分离于一体的机器，分离不彻底留有很多土，后期还需要人工继续处理，耗费大量劳动力和时间。因此不能满足当今社会的使用需求，为此，提出一种洋姜去秧子收获分离一体机。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种洋姜去秧子收获分离一体机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种洋姜去秧子收获分离一体机，包括车架，所述车架的内部通过三脚架固定机构安装有分离滚筒，所述分离滚筒的内部设有物料推进器，所述车架的前端相互对称设有两组轴承座，两组所述轴承座的顶部通过轴承转动连接有光轴，所述光轴的一端传动连接有直齿轮传动机构，且直齿轮传动机构包括两组啮合的直齿轮，所述光轴的另一端传动连接有锥齿轮传动机构，且锥齿轮传动机构包括两组垂直啮合的锥齿轮；

所述车架的前端右侧设有链传动结构，且直齿轮传动机构通过链传动结构与提升输送机的输入端传动连接，所述链传动结构包括两组链轮，两组所述链轮之间通过链条传动连接，所述提升输送机的底部固定安装有直流电机，所述直流电机的输出轴通过转轴与滑动连杆式举升机构的输入轴传动连接，所述滑动连杆式举升机构的两侧相互对称焊接有两组滑轨式推拉机构，且滑轨式推拉机构的输出端与铲刀的输入端传动连接，所述车架的前端通过连接杆焊接有滑槽，且滑槽的内部滑动连接有滑槽连杆式转动机构，所述滑槽连杆式转动机构的底部一端贯穿与滑槽的内部与锯片电机的顶部固定连接，所述车架的前端和提升输送机的正上方交接处固定安装有伺服电机，且伺服电机的输出轴与滑槽连杆式转动机构的输入轴传动连接；

所述车架的后端固定安装有电机座，所述电机座的顶部焊接有交流调速电机，且交流调速电机的输出轴通过链传动结构分别与物料推进器和锥齿轮传动机构的输入端传动连接，所述车架的后端底部设有洋姜收集机构，且洋姜收集机构包括筛子、减速电机和凸轮连杆式推拉机构，所述减速电机的输出轴与凸轮连杆式推拉机构的输入轴传动连接，且凸轮连杆式推拉机构的输出端通过杠杆与筛子的输入端传动连接。

优选的，所述车架的底部四角相互对称安装有四组定向轮。

优选的，所述减速电机和直流电机的输入电压均为12V，所述伺服电机的型号为M5120-502摇摆电机，所述交流调速电机的的输入电压均为220V。

优选的，所述分离滚筒主要由规格为1000*1300的铁网加热弯曲制成，所述筛子的孔径为100-200目。

优选的，所述滑轨式推拉机构由两条滚珠导轨组成，物料推进器由规格为400*300*200*5的碳钢加厚绞龙片组成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用旋转捣土方式，通过分离滚筒上的筛孔将土漏出达到分离目的；

2、设计了滑轮连杆式举升机构及滑轨推拉机构，保证洋姜能输送到提升输送机；

3、运用了直齿轮、锥齿轮传动机构，将电机与提升输送机、分离滚筒结合于一体，实现分离滚筒与齿轮的同步运行，增强整体稳定性；

4、运用物料推进器推进机构，保证洋姜在分离滚筒里滚动前移，便于输送到收集装置；

5、采用多次分离的方式，大大提高了去土分离的效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为本实用新型的侧视图；

图4为本实用新型的仰视图；

图5为本发明装置的框架的结构示意图；

图6为本发明装置的去秧机构的三视图；

图7为本发明装置的分离滚筒装置三视图；

图8为本发明装置的二次分离机构三视图；

图9为本实用新型的工作流程框架图。

图中：1减速电机、2直流电机、3锯片电机、4伺服电机、5交流调速电机、6链条、7铲刀、8滑动连杆式举升机构、9滑轨式推拉机构、10滑槽连杆式转动机构、11滑槽、12直齿轮、13锥齿轮、14提升输送机、15物料推进器、16分离滚筒、17定向轮、18筛子、19车架、20凸轮连杆式推拉机构、21光轴、22轴承座、23电机座、24链轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：该一种洋姜去秧子收获分离一体机，包括车架19，所述车架19的内部通过三脚架固定机构安装有分离滚筒16，所述分离滚筒16的内部设有物料推进器15，所述车架19的前端相互对称设有两组轴承座22，两组所述轴承座22的顶部通过轴承转动连接有光轴21，所述光轴21的一端传动连接有直齿轮传动机构，且直齿轮传动机构包括两组啮合的直齿轮12，所述光轴21的另一端传动连接有锥齿轮传动机构，且锥齿轮传动机构包括两组垂直啮合的锥齿轮13；

所述车架19的前端右侧设有链传动结构，且直齿轮传动机构通过链传动结构与提升输送机14的输入端传动连接，所述链传动结构包括两组链轮24，两组所述链轮24之间通过链条6传动连接，所述提升输送机14的底部固定安装有直流电机2，所述直流电机2的输出轴通过转轴与滑动连杆式举升机构8的输入轴传动连接，所述滑动连杆式举升机构8的两侧相互对称焊接有两组滑轨式推拉机构9，且滑轨式推拉机构9的输出端与铲刀7的输入端传动连接，所述车架19的前端通过连接杆焊接有滑槽11，且滑槽11的内部滑动连接有滑槽连杆式转动机构10，所述滑槽连杆式转动机构10的底部一端贯穿与滑槽11的内部与锯片电机3的顶部固定连接，所述车架19的前端和提升输送机14的正上方交接处固定安装有伺服电机4，且伺服电机4的输出轴与滑槽连杆式转动机构10的输入轴传动连接；

所述车架19的后端固定安装有电机座23，所述电机座23的顶部焊接有交流调速电机5，且交流调速电机5的输出轴通过链传动结构分别与物料推进器15和锥齿轮传动机构的输入端传动连接，所述车架19的后端底部设有洋姜收集机构，且洋姜收集机构包括筛子18、减速电机1和凸轮连杆式推拉机构20，所述减速电机1的输出轴与凸轮连杆式推拉机构20的输入轴传动连接，且凸轮连杆式推拉机构20的输出端通过杠杆与筛子18的输入端传动连接，12V减速电机1用来使锯片电机3调整到相应的位置，接触秧子，以便完成锯断过程；所述滑槽连杆式转动机构10由12V减速电机1转动使锯片电机3沿着滑槽11的圆弧形状运动到相应位置，配合减速电机1完成秧子锯断过程；锯片电机3采用12V 20000转的R755直流电机，达到了锯断时的速度要求；锯片由硬质合金制成，保证了锯断时对锯片的硬度、刚度要求；12V直流电机2与滑轮连杆式举升机构连接8，控制机构的转动，保证洋姜能输送到提升输送机14；提升输送机14由塑料管、6208的轴承以及传动带组成。通过传送带的转动将从铲刀上掉下来的洋姜输送到下滑轨道，通过下滑轨道输送到分离滚筒16里；锥齿轮13焊接在光轴31上，220V交流调速电机5旋转通过链传动的方式带动光轴21旋转，随机带动锥齿轮13转动。两锥齿轮13啮合使直齿轮12转动，两直齿轮12啮合改变提升输送机14转动的方向，保证洋姜能从提升输送机输送到分离滚筒16；链条6是保证提升输送机14转动的机构。两链轮24与链条6啮合，链轮24焊接在光轴21上，通过锥齿轮13、直齿轮12啮合带动光轴21转动，光轴21带动链轮24转动，实现传动机构的同步转动；凸轮连杆式推拉机构20连接在12V直流电机2上，通过伺服电机4旋转带动凸轮连杆式机构20不断转动，保证筛子18连续不断的平移振动。

实施例2

车架19采用方钢焊接而成。由上下两个长方型机架通过两侧中心位置由方钢焊接而成，保证分离滚筒16的旋转空间，增强整体稳定性。

洋姜去秧收获分离一体机采用轮子直径71mm，轮面宽度30mm，轴承型号6001，内径12mm的定向轮，保证了机器在工作过程中的灵活性。

分离滚筒16采用旋转捣土方式，通过分离滚筒16上的筛孔将土漏出达到分离目的。洋姜依靠分离滚筒16转动时产生的较大的离心力作用，将洋姜与土及根茎分离出来，完成一阶段分离。

传动机构主要由方钢结构架、光轴21、轴承、齿轮、链轮24、传送带和链条6、连杆组成；12V减速电机1带动滑轮连杆式举升机构8及滑轨式推拉机构9转动。220V交流调速电机5旋转通过链条6带动分离滚筒16转动，同步带动锥齿轮13旋转，直齿轮12变向调节提升输送机14转动的方向。12V直流电机2旋转带动凸轮连杆式推拉机构20自由摆动使筛子18平移振动。

有效利用了皮带的传动原理构成了传动机构，有效避免了大行程低效率的工作缺陷；内置的去秧、收获、分离机构可有效地避免洋姜的缺失、分离不彻底等难题；采用交流调速供电设计，内置的调速模块实现对机器的高效智能控制。

具体的，所述车架19的底部四角相互对称安装有四组定向轮17，定向轮17规格：轮子直径71mm，轮面宽度30mm，轴承型号6001，内径12mm。保证了机器工作的运动方向。

具体的，所述减速电机1和直流电机2的输入电压均为12V，所述伺服电机4的型号为M5120-502摇摆电机，所述交流调速电机5的的输入电压均为220V，12V直流电机2由规格为775高速旋转电机组成，依靠快的转速，使筛子连续不断平移振动，提高了分离的效果；220V交流调速电机5输出的力可以达到上百斤，可以给相应机构提供足够大的动力。保证机器平稳工作。

具体的，所述分离滚筒16主要由规格为1000*1300的铁网加热弯曲制成，所述筛子18的孔径为100-200目，分离滚筒主要由规格为1000*1300的铁网加热弯曲制成。分离滚筒16部分还包含三脚架固定机构，保证分离滚筒16在中心位置转动，防止由于质量不均匀而造成的不必要麻烦；筛子18平移振动，将从分离滚筒16上下来的洋姜进行再一次的分离，提高了分离的效果。

具体的，所述滑轨式推拉机构9由两条滚珠导轨组成，物料推进器15由规格为400*300*200*5的碳钢加厚绞龙片组成，滑轨推拉机构9由两条滚珠导轨组成，与铲刀7相连并固定在机架的两侧。滑轮连杆式推拉机构8转动使铲刀7向上翻转，通过滑轨推拉机构9的拉伸将洋姜从铲刀7上输送到提升输送机14；物料推进器15由规格为400*300*200*5的碳钢加厚绞龙片组成。洋姜进入到分离滚筒16，分离滚筒16旋转使洋姜按照螺旋绞龙片的方向滚动前移，最终将洋姜输送到收集装置。

具体的，所述洋姜去秧子收获分离一体机还包括单片机控制系统、去秧收获分离系统和智能调速控制系统，所述单片机控制系统由传感器模块、51单片机和继电器组成，51单片机通过传感器控制继电器，通过继电器连接各个电机。主要采用的是继电器、STM32芯片、遥控模块控制，通过遥控器实现远距离的控制。所述去秧收获分离系统由去秧机构、收获机构和二次分离机构（如图8）组成，所述去秧机构为锯片电机。所述智能调速控制系统由单片机、交流调速电机5和继电器组成；分离滚筒部分所使用的电机提供的动力由链条传递给上层的齿轮部分，使得齿轮带动滚筒旋转达到分离目的；当铲刀7进土时，电机通过滑槽杠杆联动机构将洋姜输送到提升输送机14，传感器传出信号控制传送带转动，计数器通过信号计算出洋姜的数量并显示在屏幕上。洋姜通过传送带传送至分离滚筒式时传感器传出信号，传送带停止运转。输送过程结束。

所述分离机构由分离滚筒16、传感器、交流调速电机5、绞龙片、滑槽11等部分组成，当洋姜被传送带传送至分离机构时，传感器检测到后向控制器反馈信息，电机开始正向旋转带动分离滚筒16旋转实现对洋姜的分离，当分离完成后，洋姜输送到收集机构中，电机停止旋转。

洋姜去秧收获分离一体机性能指标表，如下表1所示：

技术指标	参 数
		整体尺寸	700mm*600mm*600mm
适应行距cm	55-80
		链条长度	300mm
整机总重	50kg
		配套形式	后推式
电机长度	140mm*80mm*80mm
		整体尺寸	700mm*600mm*600mm
输入电压	220V
		电机规格	AC220V 50Hz 1700r/min
工作深度cm	25-30mm

表1

一、硬件测试

①电路检测。先检查电路板质量是否合格，连接之后用万用表检测电路有无短路、断路情况；

②检测继电器开关是否正常工作，包括是否正确连接电路和电线是否完整；

③按下遥控器上面按键，观察锯片电机、12V减速电机是否正常工作。同时，打开电源总开关，观察分离滚筒及传动机构是否转动。

二、功能检测：

①当按下相应的功能键后，滑槽连杆式转动机构会促使锯片电机活动，使锯片电机接触秧子，以便切断秧子；

②当按下相应的功能键后，12V减速电机带动滑轮连杆式举升机构运动，翻转一定的角度后，滑轨式推拉机构上升，以便输送到提升输送机上；

③当打开电源总开关，220V交流调速电机使分离滚筒旋转同步带动传动机构转动，完成一阶段分离；

④按下相应的功能键后，12V直流电机旋转，凸轮连杆式推拉机构自由摆动使筛子平移振动。完成整个收获分离过程。

三、作品外形尺寸及材料

①洋姜去秧收获分离一体机的主体支撑结构使用Q235方钢。通过调查研究我们决定采用以下两种管材作为主体支架：5252型材，6063型材（5252：用于制造有较高强度的装饰件，如汽车等的装饰性零部件，在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜；6063：建筑型材，灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料）。

②本产品尺寸规格定为：1300mm*400mm*550mm

③材料的选定。从经济方而考虑，该机的焊接件全部采用普通钢材焊制，其强度完全可以满足工作要求。主体机架与分离滚筒为主要部件，在其上还要布置传动轴、齿轮等，为方便及安全起见，其材料选用35号方钢。分离滚筒大小及安装位置根据与传送带的相对位置确定。根据一般地面的松软程度，选择安装合适尺寸的前后两对轮，以便于适应不同的地面。为防止安装在地盘的收集装置在移动当中与地面接触，选择适当的高度进行安装。

④刀具位置问题的确定。刀具的位置要靠近秧子，不能产生向外的力。

⑤电动机的选择。电机型号的选择要既能带动分离滚筒旋转，又不至于太大找不到适应的电源。要防止分离滚筒在旋转过程中电流过载使电机和继电器一起损坏。

工作原理：使用时，滑槽连杆式转动机构8使锯片电机3调整到相应位置，启动伺服电机4切断秧子，滑槽连杆式转动机构10回位，去秧子阶段结束。将前置铲刀7插入土里并接触洋姜根部，舵机带动滑槽连杆式举升机构8转动将洋姜铲起，翻转一定的角度通过滑轨推拉机构9输送到提升输送机14。交流调速电机5旋转通过链条6带动分离滚筒16转动，同步带动锥齿轮13旋转，直齿轮14变向调节提升输送机14转动的方向。提升输送机14通过下滑轨道输送到分离滚筒16，分离滚筒16中设有物料推进器15，保证洋姜能在分离滚筒16里滚动前移。洋姜依靠较大的离心力，通过分离滚筒16上的筛孔将土漏出达到分离目的。一阶段分离完成后通过物料推进器15使洋姜输送到收集装置。减速电机1旋转，凸轮连杆式推拉机构20自由摆动使筛子18做平移振动，将其余的土漏出，完成整个过程。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种洋姜去秧子收获分离一体机，包括车架（19），其特征在于：所述车架（19）的内部通过三脚架固定机构安装有分离滚筒（16），所述分离滚筒（16）的内部设有物料推进器（15），所述车架（19）的前端相互对称设有两组轴承座（22），两组所述轴承座（22）的顶部通过轴承转动连接有光轴（21），所述光轴（21）的一端传动连接有直齿轮传动机构，且直齿轮传动机构包括两组啮合的直齿轮（12），所述光轴（21）的另一端传动连接有锥齿轮传动机构，且锥齿轮传动机构包括两组垂直啮合的锥齿轮（13）；

所述车架（19）的前端右侧设有链传动结构，且直齿轮传动机构通过链传动结构与提升输送机（14）的输入端传动连接，所述链传动结构包括两组链轮（24），两组所述链轮（24）之间通过链条（6）传动连接，所述提升输送机（14）的底部固定安装有直流电机（2），所述直流电机（2）的输出轴通过转轴与滑动连杆式举升机构（8）的输入轴传动连接，所述滑动连杆式举升机构（8）的两侧相互对称焊接有两组滑轨式推拉机构（9），且滑轨式推拉机构（9）的输出端与铲刀（7）的输入端传动连接，所述车架（19）的前端通过连接杆焊接有滑槽（11），且滑槽（11）的内部滑动连接有滑槽连杆式转动机构（10），所述滑槽连杆式转动机构（10）的底部一端贯穿于滑槽（11）的内部与锯片电机（3）的顶部固定连接，所述车架（19）的前端和提升输送机（14）的正上方交接处固定安装有伺服电机（4），且伺服电机（4）的输出轴与滑槽连杆式转动机构（10）的输入轴传动连接；

所述车架（19）的后端固定安装有电机座（23），所述电机座（23）的顶部焊接有交流调速电机（5），且交流调速电机（5）的输出轴通过链传动结构分别与物料推进器（15）和锥齿轮传动机构的输入端传动连接，所述车架（19）的后端底部设有洋姜收集机构，且洋姜收集机构包括筛子（18）、减速电机（1）和凸轮连杆式推拉机构（20），所述减速电机（1）的输出轴与凸轮连杆式推拉机构（20）的输入轴传动连接，且凸轮连杆式推拉机构（20）的输出端通过杠杆与筛子（18）的输入端传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种洋姜去秧子收获分离一体机，其特征在于：所述车架（19）的底部四角相互对称安装有四组定向轮（17）。

3.根据权利要求1所述的一种洋姜去秧子收获分离一体机，其特征在于：所述减速电机（1）和直流电机（2）的输入电压均为12V，所述伺服电机（4）的型号为M5120-502摇摆电机，所述交流调速电机（5）的输入电压均为220V。

4.根据权利要求1所述的一种洋姜去秧子收获分离一体机，其特征在于：所述分离滚筒（16）主要由规格为1000*1300的铁网加热弯曲制成，所述筛子（18）的孔径为100-200目。

5.根据权利要求1所述的一种洋姜去秧子收获分离一体机，其特征在于：所述滑轨式推拉机构（9）由两条滚珠导轨组成，物料推进器（15）由规格为400*300*200*5的碳钢加厚绞龙片组成。