CN102282959A - 小型马铃薯收获机用自动集堆器 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业机械技术领域，涉及一种小型马铃薯收获机用自动集堆器，由条形锁钩、限位柱、条形锁钩转轴、从动轴、拨齿、大链轮、拨盘、集堆器箱体下盖、抖动链驱动轴、小链轮、链条和集堆器箱体构成，自动集堆器与小型马铃薯收获机配合使用，在收集马铃薯的同时，拨盘和大链轮上拨齿也随从拨盘和大链轮的转动而回转，直到拨齿与条形锁钩接触，拨动条形锁钩转动，条形锁钩和集堆器箱体下盖的自锁状态失效，集堆器箱体下盖在马铃薯的重力作用下打开，卸载马铃薯。马铃薯倾倒后，条形锁钩和集堆器箱体下盖迅速回位，使条形锁钩和集堆器箱体下盖能够再次达到自锁状态，进行下一次的集堆。本发明适用于小型、分段式马铃薯收获机。

Description

小型马铃薯收获机用自动集堆器

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种小型马铃薯收获机用自动集堆器。

背景技术

马铃薯是重要的根茎类作物，是继玉米、小麦和水稻之后的世界第四大粮食作物。据有关资料显示，目前，全世界有超过150个国家在种植及开发马铃薯，有近20万平方公里的农田用来种植5000余种不同品种的马铃薯，全球年产量已突破3亿吨。我国目前是世界第一大马铃薯种植国，种植面积占全世界的25％、亚洲的58％。但是，我国的马铃薯机械化生产比重仅有1％，而发达国家已达70％以上。

发达国家的马铃薯收获一般应用大型的马铃薯联合收获机，一次完成杀秧、挖掘、抖土、分离、收集等工序。我国的马铃薯种植模式多样化，收获机械化程度较低，只有大型农场和生产基地实现了机械化收获，一般引进国外先进的马铃薯联合收获机或采用国内自主研发的马铃薯收获机。而占较大比重的较分散的小型农场及家庭联产承包制的马铃薯种植地，因马铃薯联合收获机成本高等因素，有的还采用人工或畜力犁薯的方式。针对这样的情况，我国已相继研制出多种小型、分段式马铃薯收获机，能完成挖掘、薯土分离作业，收获后的马铃薯成条地散铺在地面，散落的马铃薯再由人工及时捡拾并装袋。由于需要大量人工捡拾，因此收获效率较低，经常出现机器等人或一台收获机需配置多人捡拾的情况。此外，马铃薯散铺还存在明薯率较低的问题。

因此，在我国需要一种能将挖掘、薯土分离后的马铃薯自动收集、成堆地卸载的马铃薯自动集堆器。这种自动集堆器应用于小型马铃薯收获机作业，方便进行装袋，不仅节省了劳动力，还能提高明薯率。

发明内容

本发明的目的在于实现背景技术所述的应用于小型马铃薯收获机作业的自动集堆器，提供一种小型马铃薯收获机用自动集堆器，其特征在于，自动集堆器由条形锁钩1、限位柱2、条形锁钩转轴3、从动轴4、拨齿5、大链轮6、拨盘7、集堆器箱体下盖8、抖动链驱动轴9、小链轮10、链条11和集堆器箱体12组成，抖动链驱动轴9在集堆器箱体12上部以轴承连接的方式安装在集堆器箱体左侧壁121和集堆器箱体右侧壁122上，构成抖动链驱动轴9与集堆器箱体12的转动连接，从动轴4在集堆器箱体12下部以轴承连接的方式安装在集堆器箱体左侧壁121和集堆器箱体右侧壁122上，构成从动轴4与集堆器箱体12的转动连接；

在集堆器箱体右侧壁122外，小链轮10固接在抖动链驱动轴9的右端，大链轮6固接在从动轴4的右端，小链轮10、大链轮6和链条11构成链条传动机构，条形锁钩转轴3垂直固定在集堆器箱体右侧壁122上，条形锁钩1通过中部圆孔安装在条形锁钩转轴3上，条形锁钩1与集堆器箱体右侧壁122构成铰链连接，在条形锁钩转轴3上安装扭簧，条形锁钩1的勾嘴端为下端，条形锁钩1的平头端为上端，条形锁钩1的平头端在大链轮6的右侧伸入大链轮6的圆周内，限位柱2在条形锁钩1下部的前面垂直固定在集堆器箱体右侧壁122上，限制条形锁钩1转动范围，拨齿5固定在大链轮6外侧平面上能拨动条形锁钩1上端的区域，条形锁钩1的勾嘴勾住集堆器箱体下盖8的下边沿；

在集堆器箱体左侧壁121外，抖动链驱动链轮18固接在抖动链驱动轴9的左端，拨盘7固接在从动轴4的左端，条形锁钩转轴3垂直固定在集堆器箱体左侧壁121上，条形锁钩1通过中部圆孔安装在条形锁钩转轴3上，条形锁钩1与集堆器箱体左侧壁121构成铰链连接，在条形锁钩转轴3上安装扭簧，条形锁钩1的勾嘴端为下端，条形锁钩1的平头端为上端，条形锁钩1的平头端在拨盘7的左侧伸入拨盘7的圆周内，限位柱2在条形锁钩1下部的前面垂直固定在集堆器箱体左侧壁121上，限制条形锁钩1转动范围，拨齿5固定在拨盘7外侧平面上能拨动条形锁钩1上端的区域，条形锁钩1的勾嘴勾住集堆器箱体下盖8的下边沿；

左右两个拨齿5对称固定在拨盘7和大链轮6上，拨盘7和大链轮6同步转动时，两个拨齿5同步拨动左右两个条形锁钩1，同步释放集堆器箱体下盖8的下边沿；

集堆器箱体12固接在收获机机箱16的后部，集堆器箱体12由集堆器箱体左侧壁121、集堆器箱体右侧壁122、集堆器箱体前壁124、集堆器箱体后壁123、集堆器箱体底板和集堆器箱体下盖8组成，集堆器箱体下盖8在集堆器箱体12下部通过其上边沿上两端的转轴以铰链连接的方式斜向下安装在集堆器箱体左侧壁121和集堆器箱体右侧壁122上，在集堆器箱体下盖8上边沿上两端的转轴上分别安装扭簧使集堆器箱体下盖8覆盖集堆器箱体12的出料口，常态下，集堆器箱体下盖8的下边沿被左右2个条形锁钩1勾住，集堆器箱体下盖8和集堆器箱体底板一起构成集堆器箱体12的底，集堆器箱体前壁124在集堆器箱体下盖8的上边沿之上及抖动链驱动轴9之下，竖直固接在集堆器箱体左侧壁121和集堆器箱体右侧壁122上。

所述集堆器箱体12中，集堆器箱体左侧壁121、集堆器箱体右侧壁122、和集堆器箱体后壁123分别为收获机机箱16的左侧壁、右侧壁和后壁。

所述条形锁钩1勾嘴的角度范围为75°～90°，勾嘴的外侧为一段光滑的过渡曲面。

本发明与小型马铃薯收获机配合使用，收获机变速箱14通过安装在变速箱输出轴上的变速箱输出链轮17和安装在抖动链驱动轴9上的抖动链驱动链轮18以及收获机传动链13组成的动力传动机构，把动力传递给抖动链驱动轴9。抖动链驱动轴9将动力传给小链轮10，小链轮10通过链条11将动力传给大链轮6，大链轮6带动从动轴4转动，拨盘7随从动轴4与大链轮6同步转动，当左右两个拨齿5随大链轮6和拨盘7回转同步接触到条形锁钩1时，条形锁钩1转动，使条形锁钩1与集堆器箱体下盖8的自锁关系失效，集堆器箱体下盖8在马铃薯或其他物料的重力作用下打开将物料卸下。物料卸下后，集堆器箱体下盖8在自身扭簧的作用下自动回位。这时拨齿5继续回转，脱离与条形锁钩1的接触关系，条形锁钩1在其自身扭簧的作用下回位，恢复条形锁钩1与集堆器箱体下盖8的自锁关系。由于条形锁钩1的勾嘴背面为一段光滑的过渡曲面，即使集堆器箱体下盖8自动回位迟于条形锁钩1，也能实现条形锁钩1与集堆器箱体下盖8的自锁关系。

本发明的有益效果为：本发明用较简单的结构用实现了小型马铃薯收获机自动集堆作业，节省捡拾的劳动量；集堆器箱体下盖采用了机械自锁的方式——利用条形锁钩的勾嘴锁住集堆器箱体下盖，不需附加外部动力即可有效地完成马铃薯集堆；可以通过改变链传动的传动比而调节拨盘的转速，以满足不同种植密度的收获需求。

本发明不仅适用于马铃薯收获机，也可以应用于与马铃薯收获工艺类似的其他根茎类作物如甘薯、芋艿等的收获机。

附图说明

图1为自动集堆器右后方向结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为自动集堆器左前方向结构示意图；

图4为图3中B处的局部放大示意图；

图5为自动集堆器应用于小型马铃薯收获机的结构示意图；

图6为图5中C处的条形锁钩和集堆器箱体下盖的自锁装置示意图；

图7为小链轮、大链轮和链条构成链条传动机构示意图。

图中：1--条形锁钩，2--限位柱，3--条形锁钩转轴，4--从动轴，5--拨齿，6--大链轮，7--拨盘，8--集堆器箱体下盖，9--抖动链驱动轴，10--小链轮，11--链条，12--集堆器箱体，121--集堆器箱体左侧壁，122--集堆器箱体右侧壁，123--集堆器箱体后壁，124--集堆器箱体前壁，13--收获机传动链，14--收获机变速箱，15--马铃薯挖掘铲，16--收获机机箱，17--变速箱输出链轮，18--抖动链驱动链轮，19--大链轮转动方向，20--拨盘转动方向。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

如图1的自动集堆器右后方向结构示意图和图3的自动集堆器左前方向结构示意图所示，本实施例自动集堆器由条形锁钩1、限位柱2、条形锁钩转轴3、从动轴4、拨齿5、大链轮6、拨盘7、集堆器箱体下盖8、抖动链驱动轴9、小链轮10、链条11和集堆器箱体12组成，抖动链驱动轴9在集堆器箱体12上部以轴承连接的方式安装在集堆器箱体左侧壁121和集堆器箱体右侧壁122上，构成抖动链驱动轴9与集堆器箱体12的转动连接，从动轴4在集堆器箱体12下部以轴承连接的方式安装在集堆器箱体左侧壁121和集堆器箱体右侧壁122上，构成从动轴4与集堆器箱体12的转动连接。

在集堆器箱体右侧壁122外，小链轮10固接在抖动链驱动轴9的右端。如图2所示，大链轮6固接在从动轴4的右端，条形锁钩转轴3垂直固定在集堆器箱体右侧壁122上，条形锁钩1通过中部圆孔安装在条形锁钩转轴3上，条形锁钩1与集堆器箱体右侧壁122构成铰链连接，在条形锁钩转轴3上安装扭簧，条形锁钩1的勾嘴端为下端，条形锁钩1的平头端为上端，条形锁钩1的平头端在大链轮6的右侧伸入大链轮6的圆周内，限位柱2在条形锁钩1下部的前面垂直固定在集堆器箱体右侧壁122上，限制条形锁钩1转动范围，拨齿5固定在大链轮6外侧平面上能拨动条形锁钩1上端的区域，条形锁钩1的勾嘴勾住集堆器箱体下盖8的下边沿。小链轮10、大链轮6和链条11构成如图7所示的链条传动机构。

在集堆器箱体左侧壁121外，抖动链驱动链轮18固接在抖动链驱动轴9的左端，拨盘7固接在从动轴4的左端。如图4所示，条形锁钩转轴3垂直固定在集堆器箱体左侧壁121上，条形锁钩1通过中部圆孔安装在条形锁钩转轴3上，条形锁钩1与集堆器箱体左侧壁121构成铰链连接，在条形锁钩转轴3上安装扭簧，条形锁钩1的勾嘴端为下端，条形锁钩1的平头端为上端，条形锁钩1的平头端在拨盘7的左侧伸入拨盘7的圆周内，限位柱2在条形锁钩1下部的前面垂直固定在集堆器箱体左侧壁121上，限制条形锁钩1转动范围，拨齿5固定在拨盘7外侧平面上能拨动条形锁钩1上端的区域，条形锁钩1的勾嘴勾住集堆器箱体下盖8的下边沿。

左右两个拨齿5对称固定在拨盘7和大链轮6上，拨盘7和大链轮6同步转动时，两个拨齿5同步拨动左右两个条形锁钩1，同步释放集堆器箱体下盖8的下边沿。条形锁钩1勾嘴的角度为90°，勾嘴的外侧为一段光滑的过渡曲面。

如图5所示，自动集堆器应用于小型马铃薯收获机，集堆器箱体12固接在收获机机箱16的后部。集堆器箱体12由集堆器箱体左侧壁121、集堆器箱体右侧壁122、集堆器箱体前壁124、集堆器箱体后壁123、集堆器箱体底板和集堆器箱体下盖8组成。本实施例中，集堆器箱体左侧壁121、集堆器箱体右侧壁122、和集堆器箱体后壁123分别为收获机机箱16的左侧壁、右侧壁和后壁。集堆器箱体下盖8在集堆器箱体12下部通过上边沿上两端的转轴以铰链连接的方式斜向下安装在集堆器箱体左侧壁121和集堆器箱体右侧壁122上，在集堆器箱体下盖8上边沿上两端的转轴上分别安装扭簧使集堆器箱体下盖8覆盖集堆器箱体12的出料口。如图6所示的条形锁钩和集堆器箱体下盖的自锁装置，常态下，集堆器箱体下盖8的下边沿被左右2个条形锁钩1勾住，集堆器箱体下盖8和集堆器箱体底板一起构成集堆器箱体12的底。如图4所示，集堆器箱体前壁124在集堆器箱体下盖8的上边沿之上及抖动链驱动轴9之下，竖直固接在集堆器箱体左侧壁121和集堆器箱体右侧壁122上。

当收获机前进时，经马铃薯挖掘铲15挖掘的马铃薯在收获机机箱16内经抖动链运送后从集堆器箱体12顶部进入集堆器箱体12。同时，收获机变速箱14通过安装在变速箱输出轴上的变速箱输出链轮17和安装在抖动链驱动轴9上的抖动链驱动链轮18以及收获机传动链13组成的动力传动机构，把动力传递给抖动链驱动轴9。抖动链驱动轴9将动力传给小链轮10，小链轮10通过链条11将动力传给大链轮6，大链轮6带动从动轴4转动，拨盘7随从动轴4与大链轮6同步转动，大链轮的转动方向和拨盘的转动方向分别示于图3中的大链轮转动方向19和图4中的拨盘转动方向20，控制集堆器出料口开启和关闭。

集堆器在收集马铃薯的同时，拨盘7和大链轮6上拨齿5也随从拨盘7和大链轮6的转动而回转，直到拨齿5与条形锁钩1接触，拨动条形锁钩1转动，此时条形锁钩1和集堆器箱体下盖8的自锁状态失效，集堆器箱体下盖8在马铃薯的重力作用下打开，卸载马铃薯。马铃薯收获机前进中，拨齿5一直回转，当拨齿5与条形锁钩1脱离接触时，条形锁钩1在其扭簧的作用下以及限位柱2的限制下迅速回位，集堆器箱体下盖8在其扭簧作用下回位，恢复条形锁钩1和集堆器箱体下盖8的自锁状态。集堆器在收集马铃薯时，条形锁钩1的扭簧作用力应能克服马铃薯的重力对集堆器箱体下盖8产生的转矩，使条形锁钩1和集堆器箱体下盖8保持自锁状态，只有当拨齿5与条形锁钩1接触，触发条形锁钩1释放集堆器箱体下盖8，卸载马铃薯。通过调整大链轮6与小链轮10的传动比，可以控制集堆器箱体下盖8开启的频率。

本发明的工作过程：

(1)马铃薯收集

当收获机前进时，收获的马铃薯经抖动链运送后从集堆器箱体顶部进入箱体。由于两侧的条形锁钩与集堆器箱体下盖的下缘呈近90°的夹角，所以集堆器箱体下盖无需附加动力即可维持箱体的关闭状态，进行箱体中马铃薯的积累。在集堆器箱体下盖以及两个条形锁钩的转轴里都加装有扭簧，使集堆器箱体下盖保持关闭状态，直到拨齿触发条形锁钩释放集堆器箱体下盖下边沿，自锁关系失效，集堆器开始倾倒马铃薯为止。

(2)马铃薯倾倒、集堆

收获机继续前进，拨盘7和大链轮6上的拨齿5每转动一圈，可拨动两侧的条形锁钩向下转动一次，释放集堆器箱体下盖下边沿，使集堆器箱体下盖打开，箱内收集的马铃薯向后倾倒，集成一堆。其具体传动过程是：收获机的抖动链驱动轴通过传动链条将旋转运动传递到大链轮，大链轮通过大链轮从动轴带动拨盘和大链轮转动，大链轮和拨盘的转动速度由链传动的传动比决定。拨盘上的拨齿回转的轨迹与条形锁钩的平头端部分交叉，大链轮和拨盘上的拨齿每回转至此，便带动两侧的条形锁钩的勾嘴向下转动，集堆器箱体下盖下边沿随即失去支撑，受箱体内马铃薯的挤压，集堆器箱体下盖打开，箱内收集的马铃薯便向后卸料、集堆。

(3)装置复位

马铃薯倾倒的同时，在条形锁钩扭簧以及箱体上限位柱的共同作用下，两个条形锁钩迅速归回原位，设计时该处采用较大弹性系数的扭簧。待箱体内的马铃薯倾倒一定量之后，在集堆器箱体下盖转轴内部安装的扭簧作用下，集堆集堆器箱体下盖往条形锁钩的勾嘴方向回转，并且在到达勾嘴处时已经具有一定的速度。而由于勾嘴的外侧是由一段光滑的过渡曲面构成，集堆器箱体下盖可以靠惯性挤开两侧的勾嘴，再次进入初始的机械自锁状态。

本发明是应用于马铃薯收获机的一种自动集堆装置，适用于小型、分段式马铃薯收获机。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种小型马铃薯收获机用自动集堆器，其特征在于，自动集堆器由条形锁钩(1)、限位柱(2)、条形锁钩转轴(3)、从动轴(4)、拨齿(5)、大链轮(6)、拨盘(7)、集堆器箱体下盖(8)、抖动链驱动轴(9)、小链轮(10)、链条(11)和集堆器箱体(12)组成，抖动链驱动轴(9)在集堆器箱体(12)上部以轴承连接的方式安装在集堆器箱体左侧壁(121)和集堆器箱体右侧壁(122)上，构成抖动链驱动轴(9)与集堆器箱体(12)的转动连接，从动轴(4)在集堆器箱体(12)下部以轴承连接的方式安装在集堆器箱体左侧壁(121)和集堆器箱体右侧壁(122)上，构成从动轴(4)与集堆器箱体(12)的转动连接；

在集堆器箱体右侧壁(122)外，小链轮(10)固接在抖动链驱动轴(9)的右端，大链轮(6)固接在从动轴(4)的右端，小链轮(10)、大链轮(6)和链条(11)构成链条传动机构，条形锁钩转轴(3)垂直固定在集堆器箱体右侧壁(122)上，条形锁钩(1)通过中部圆孔安装在条形锁钩转轴(3)上，条形锁钩(1)与集堆器箱体右侧壁(122)构成铰链连接，在条形锁钩转轴(3)上安装扭簧，条形锁钩(1)的勾嘴端为下端，条形锁钩(1)的平头端为上端，条形锁钩(1)的平头端在大链轮(6)的右侧伸入大链轮(6)的圆周内，限位柱(2)在条形锁钩(1)下部的前面垂直固定在集堆器箱体右侧壁(122)上，限制条形锁钩(1)转动范围，拨齿(5)固定在大链轮(6)外侧平面上能拨动条形锁钩(1)上端的区域，条形锁钩(1)的勾嘴勾住集堆器箱体下盖(8)的下边沿；

在集堆器箱体左侧壁(121)外，抖动链驱动链轮(18)固接在抖动链驱动轴(9)的左端，拨盘(7)固接在从动轴(4)的左端，条形锁钩转轴(3)垂直固定在集堆器箱体左侧壁(121)上，条形锁钩(1)通过中部圆孔安装在条形锁钩转轴(3)上，条形锁钩(1)与集堆器箱体左侧壁(121)构成铰链连接，在条形锁钩转轴(3)上安装扭簧，条形锁钩(1)的勾嘴端为下端，条形锁钩(1)的平头端为上端，条形锁钩(1)的平头端在拨盘(7)的左侧伸入拨盘(7)的圆周内，限位柱(2)在条形锁钩(1)下部的前面垂直固定在集堆器箱体左侧壁(121)上，限制条形锁钩(1)转动范围，拨齿(5)固定在拨盘(7)外侧平面上能拨动条形锁钩(1)上端的区域，条形锁钩(1)的勾嘴勾住集堆器箱体下盖(8)的下边沿；

左右两个拨齿(5)对称固定在拨盘(7)和大链轮(6)上，拨盘(7)和大链轮(6)同步转动时，两个拨齿(5)同步拨动左右两个条形锁钩(1)，同步释放集堆器箱体下盖(8)的下边沿；

集堆器箱体(12)固接在收获机机箱16的后部，集堆器箱体(12)由集堆器箱体左侧壁(121)、集堆器箱体右侧壁(122)、集堆器箱体前壁(124)、集堆器箱体后壁(123)、集堆器箱体底板和集堆器箱体下盖(8)组成，集堆器箱体下盖(8)在集堆器箱体(12)下部通过其上边沿上两端的转轴以铰链连接的方式斜向下安装在集堆器箱体左侧壁(121)和集堆器箱体右侧壁(122)上，在集堆器箱体下盖(8)上边沿上两端的转轴上分别安装扭簧使集堆器箱体下盖(8)覆盖集堆器箱体(12)的出料口，常态下，集堆器箱体下盖(8)的下边沿被左右2个条形锁钩(1)勾住，集堆器箱体下盖(8)和集堆器箱体底板一起构成集堆器箱体(12)的底，集堆器箱体前壁(124)在集堆器箱体下盖(8)的上边沿之上及抖动链驱动轴(9)之下，竖直固接在集堆器箱体左侧壁(121)和集堆器箱体右侧壁(122)上。

2.根据权利要求1所述的一种小型马铃薯收获机用自动集堆器，其特征在于，所述集堆器箱体(12)中，集堆器箱体左侧壁(121)、集堆器箱体右侧壁(122)和集堆器箱体后壁(123)分别为收获机机箱16的左侧壁、右侧壁和后壁。

3.根据权利要求1所述的一种小型马铃薯收获机用自动集堆器，其特征在于，所述条形锁钩(1)勾嘴的角度范围为75°～90°，勾嘴的外侧为一段光滑的过渡曲面。

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