CN109997490A - 一种马铃薯联合收获机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种马铃薯联合收获机,属于农业机械技术领域。该机包括支撑于机架的挖掘铲，挖掘铲的前上方装有杀秧装置，杀秧装置的前部装有牵引架；挖掘铲的后端与输送分离链的低端衔接，输送分离链的高端与去土分级装置的输入端衔接；低端和高端的上方分别支撑有旋转破土装置和拨薯装置；破土装置的中心轴上固连轴向间隔分布的旋转轮，旋转轮的外圆固连周向间隔分布的V字形橡胶板，橡胶板的两侧呈渐缩的梯形，且两端分别与定位圈固连；拨薯装置的橡胶辊体上周向均布轴向间隔的径向延伸橡胶指。本发明可以完成杀秧、挖掘、薯土分离、去土分级和集薯的全部自动化联合作业过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种联合收获机，尤其涉及一种马铃薯联合收获机,属于农业机械技术领域。
背景技术
检索可知，申请号为201210065203.X、 201520462582.5等中国专利分别公开了马铃薯收获机械各种技术创新。据申请人了解，目前推广应用较多的为分段式马铃薯联合收获机，其典型结构为：包括支撑于机架前部下方的挖掘铲，挖掘铲的前上方装有旋转杀秧装置，挖掘铲的后端与输送分离链的低端衔接，输送分离链的后端与去土、分级装置的输入端衔接（参见201210065203.X、 201520462582.5专利文献）。
由于马铃薯等块状根茎类作物为土下果实，形状不规则，机械化收获作业后携带较多泥土。因此去土分级作为马铃薯收获后的关键环节，对后续马铃薯深加工有重要影响。实践证明，现有马铃薯联合收获机普遍存在去土不净、尤其是芽眼处暗藏泥土难以去除的问题，并且去土和分级过程独立进行（例如申请号为201710748682.8的中国专利），不仅效率低，而且容易损伤马铃薯。例如普遍采用的滚轮毛刷去土装置仅能对马铃薯外表面泥土进行清除，而难以去除马铃薯芽眼处暗藏的泥土，影响后续的分级；分级普遍采用的杆条和分级辊等，依靠杆条间距或上下浮动实现分级作业，除分级效果欠佳外，在分级过程中极易对马铃薯表皮造成搓伤。
发明内容
本发明的首要目的在于:针对现有技术存在的缺点，提出一种可以有效提高去土效率和质量，并且避免损伤的马铃薯联合收获机。
本发明进一步的目的在于：提出一种去土与分级有机结合、并且可以十分有效去除芽眼处暗藏泥土的马铃薯联合收获机。
为了达到上述首要目的，本发明的马铃薯联合收获机基本技术方案是：包括支撑于带支撑轮机架前部下方的挖掘铲，所述挖掘铲的前上方装有旋转杀秧装置，所述杀秧装置的前部装有牵引架；
所述挖掘铲的后端与前低后高输送分离链的低端衔接，所述输送分离链由间隔分布在两侧回环带之间的杆条构成，所述输送分离链的高端通过导薯板与去土分级装置的输入端衔接；所述低端和高端的上方分别支撑有旋转破土装置和拨薯装置；
所述破土装置的可旋转中心轴上固连轴向间隔分布的旋转轮，所述旋转轮的外圆固连周向间隔分布的V字形橡胶板，所述橡胶板的两侧呈渐缩的梯形，且两端分别与定位圈固连；
所述拨薯装置的可旋转橡胶辊体上周向均布轴向间隔的径向延伸橡胶指。
收获时，拖拉机等牵引机械通过牵引架带动本发明的马铃薯联合收获机前行，旋转杀秧装置先将地面的藤秧割除，挖掘铲将地下的马铃薯起获后输往输送分离链低端，此时刚被挖掘出的土薯混合体在破土装置橡胶板的旋转击打作用下及时破土，有效提高薯土分离效果，为保证后续的去土分级质量奠定了理想的基础，并且V字形的橡胶板在切向朝输送方向击打破土的同时，还使较大的马铃薯被轴向拨移，从而使马铃薯按中部小、两侧大的规律排布，更有利于之后的输送和去土分级。接着，马铃薯被输送分离链输送到高端，拨薯装置辅助将送来的马铃薯无损拨入后续的去土分级装置中。
为了达到进一步的目的，本发明的马铃薯联合收获机还包括前高后低倾斜支撑在机架上的可旋转去土分级装置，所述可旋转去土分级装置由中央的回转去土辊和***反向旋转的三段筛分筒体构成；
所述回转去土辊的辊体由高处的小径段和低处的大径段构成，所述小径段具有周向分布且轴向间隔的径向延伸柔性拨指，所述大径段具有周向分布且轴向延螺旋线间隔的径向延伸柔性拨指；
所述三段筛分筒体有对应小径段的筛分去土筒以及对应大径段的第一分级筒和第二分级筒构成；所述筛分去土筒由两端的接头圈及其之间周向均布的柔性杆条构成，所述分级筒由两端的接头圈以及螺旋盘绕其间的螺旋栅格条构成，所述柔性杆条和螺旋栅格条均具有间隔分布的朝内柔性拨指，所述第一分级筒的螺旋栅格条螺距小于第二分级筒；
所述第一分级筒和第二分级筒的外部分别包围固定在机架上的柔性导薯外壳，所述导薯外壳内具有周向分布轴向间隔的朝内延伸柔性拨指，且其低端开有落料口。
工作时，输送来的待去土分级马铃薯物料进入前置的筛分去土筒，在中央的回转去土辊与三段式去土分级装置相互反向转动中，柔性拨指实现对马铃薯表面附着泥土的有效去除。经过筛分去土筒去土之后的马铃薯物料继续运动到后续第一分级筒内，在旋转过程中回转去土辊上和螺旋栅格条上沿螺旋方向分布的拨指共同作用，使马铃薯芽眼处附着的泥土得以清除，同时旋转过程中厚度较小的马铃薯从级栅格间隔中掉出，落到其外部环绕的带柔性拨指的柔性导薯外壳后，再由落料口输出收集；厚度较大的马铃薯在旋转过程中继续运动，推送到后面第二段分级筒再次清泥、从分级栅格间隔中掉出，由其相应的导薯外壳输出收集；厚度更大的马铃薯继续旋进，最终从尾部出料口流出收集，从而完成马铃薯的三级分级作业。
本发明进一步的完善是：所述输送分离链的低端和高端的上方分别通过可调高支架支撑旋转破土装置和拨薯装置。
本发明更进一步的完善是：所述导薯外壳两端分别具有轴承环，所述轴承环的内环分别与对应的第一和第二分级筒的接头圈固定连接。
本发明还进一步的完善是：所述筛分去土筒的外端固定有与安置在机架下部驱动电机输出轴齿轮啮合的大齿圈。
本发明又进一步的完善是：所述橡胶导薯外壳的落料口装有固定在机架上的弹性出料篮，所述弹性出料篮的篮底由弹性绳交叉编制而成，侧面有输出口。
本发明仍进一步的完善是：所述柔性拨指均长短间隔排布。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步加以说明。
图1为本发明一个实施例的立体结构示意图。
图2为图1实施例中的破土装置立体结构示意图。
图3为图1实施例中的拨薯装置立体结构示意图。
图4是图1实施例中的去土分级装置立体结构示意图。
图5是图4拆去外壳的立体结构示意图。
图6是图4中的回转去土辊立体结构示意图。
图7是图4中的三段筛分筒体立体结构示意图。
图8是图7中的螺旋栅格条结构示意图。
图9是图4中的弹性出料蓝立体结构示意图。
图10是图4中的导薯外壳立体结构示意图。
图11是图10中的轴承环结构示意图。
具体实施方式
实施例一
本实施例的马铃薯联合收获机如图1所示，机架B1承载在前部的限深轮B3和后部的支撑轮B2上，机架B1的前部下方装有挖掘铲B4。该挖掘铲B4的前上方装有上方带半圆护罩的旋转杀秧装置B5，杀秧装置B5的旋转刀轴两端分别支撑在机架两侧具有垂向长槽的可调高支架上，因此高度可按需调节，刀轴上与现有技术类似，装有轴向间隔分布的径向延伸刀片，通过旋转可以切除地面上的秧藤。
杀秧装置B5的前部装有牵引架B6，用于与拖拉机相连接。挖掘铲B4的后端与前低后高倾斜输送分离链B7的低端衔接，该输送分离链B7由间隔分布在两侧回环带之间的杆条构成。输送分离链B7的高端通过簸箕形的导薯板B8与去土分级装置B9的输入端衔接。输送分离链B7的低端和高端的上方分别通过可调高支架支撑有旋转破土装置B10和拨薯装置B11。
破土装置B10如图2所示，其可旋转的中心轴10-1上固连三个轴向间隔分布的旋转轮10-2，每个旋转轮10-2的外圆分别固连周向间隔均布的六个径向投影呈V字形的橡胶板10-3，各橡胶板10-3的两侧呈渐缩的梯形，且两端分别与定位圈10-4固连。破土装置被驱动旋转时，三个橡胶板击打刚被挖掘出的土薯混合体，及时使土薯分离，为保证后续的去土分级质量创造了条件，并且在V字形斜面的作用下，使马铃薯有被轴向拨移的趋势，而由于梯形斜边使破土装置与输送分离链形成了变化的间隙，因此较大的马铃薯趋于向两轴向相邻橡胶板之间移动，形成有利于输送和去土分级的排布规律。在此过程中，不仅橡胶板自身具有一定柔性，而且与定位圈的连接也呈柔性，因此有效避免了损伤马铃薯。
拨薯装置B11如图3所示，其可旋转橡胶辊体11-1上三排周向均布轴向间隔的径向延伸圆锥形橡胶指11-2。当破土后的马铃薯被输送到高端时，可以将其无损拨经导薯板B8进入后续的去土分级装置中。
本实施例的去土分级装置具有复式环形结构特点，如图4和图5所示，含有以前高后低倾斜支撑安装在机架B1后部的可旋转去土分级装置4，该可旋转去土分级装置4由中央的回转去土辊4-A和***反向旋转的三段筛分筒体4-B构成。图中3是出料口。
回转去土辊4-A如图6所示，其辊体由高处的小径段4-1和低处的大径段4-2构成，小径段4-1具有周向分布且轴向间隔的径向延伸橡胶拨指，大径段4-2具有周向分布且轴向延螺旋线间隔的径向延伸橡胶拨指；橡胶拨指均以长短间隔的方式排布。回转去土辊4-A的转轴4-3通过链传动与安置在机架1上部一端的第一电机6传动连接。
三段筛分筒体4-A如图7所示，有对应小径段4-1的筛分去土筒4-4以及对应大径段4-B的第一分级筒4-5和第二分级筒4-6构成。筛分去土筒4-4由两端的接头圈及其之间周向均布的橡胶杆条构成，且其外端固定有与安置在机架1下部一端第二电机5输出轴齿轮啮合的大齿圈4-7。第一、第二分级筒4-5、4-6均由两端的接头圈以及螺旋盘绕其间的螺旋栅格条构成，第一分级筒的螺旋栅格条螺距50mm小于第二分级筒的80mm螺旋栅格条螺距。橡胶杆条和螺旋栅格条（图8）均具有间隔分布且长短间隔的朝内橡胶拨指。
回转去土辊的转动方向同三段式去土分级装置相反，其阶梯式小径段配合筛分去土筒完成第一次去土作业，沿螺旋线分布长短橡胶拨指的大径段配合第一和第二级分级筒在分级作业的同时可进一步去除马铃薯表面残留的泥土，特别通过橡胶长拨指去除马铃薯芽眼处残留的泥土，效果极好。第一和第二级分级筒可在旋转过程中实现物料分级作业，螺旋栅格条间距布置的橡胶长短拨指可最大限度降低马铃薯在分级过程中的损伤率和保证理想的去土率。
第一分级筒4-5和第二分级筒4-6的外部分别包围固定在机架B1上的橡胶导薯外壳7。如图10所示，导薯外壳7内具有周向分布轴向间隔的朝内延伸橡胶拨指，且其两端分别具有图11所示的滚动轴承环7-2，低端开有落料口7-1。轴承环7-2的可转内环分别与对应的第一、第二分级筒的接头圈固定连接，实现其可旋转支撑（当然也可以采用滑动轴承等其它旋转支撑结构），并且该结构的支撑在三段筛分筒体的传动过程中，第一和第二分级筒的旋转扭矩实际依靠其螺旋栅格条传递，在此传扭过程中，螺旋栅格条周期性的轴向振动可以簸动马铃薯，有助于其筛分分级。
两橡胶导薯外壳7的落料口7-1下分别装有固定在机架1上的弹性出料篮8。弹性出料篮如图9所示，其篮底由弹性绳交叉编制而成，侧面有输出口。导薯外壳内部的橡胶拨指可在马铃薯碰触到其上部到缓冲减损，从分级筒中被分离出来的马铃薯旋转运动到复式柔性导薯外壳并碰触到其橡胶拨指上落下，并在机身倾斜、自身重力作用向下滚落，由落料口进入下部弹性出料篮中，此时从芽眼处清除的土壤纷纷从弹性绳间隙落下，而马铃薯碰到弹性绳后会被轻微弹起，并因机身倾斜而向后运动，从输出口流出，落入收集箱或收集袋中。
本实施例的各旋转件分别由相应的电机通过链或带传动驱动，容易理解，故不展开详述。
工作时，拖拉机通过牵引架牵带马铃薯联合收获机前行，杀秧装置完成杀秧作业后挖掘铲起挖薯土，送到输送分离链上，经过破土装置及时将土薯混合体打破，而不会像现有技术那样，土薯混合体需要向后输送很长距离才会自动破碎，从而尽早实现薯土分离，提高薯土分离效果。之后继续在输送分离链下向后输送到末端时，在橡胶拨薯装置辅助作用下，被拨送到后面去土分级装置的筛分去土筒中。三段式去土分级装置在两个电机的带动下，回转去土辊与三段筛分筒体以不同方向转动，两者的速度差使相互之间的橡胶拨指对马铃薯表面附着的泥土柔性去除。经过筛分去土筒去土之后的马铃薯物料继续运动到后面第一段分级筒上，进入第一次分级过程中，在旋转过程中回转去土辊上沿螺旋方向分布的长短拨指和螺旋栅格条上的拨指共同作用，实现对马铃薯芽眼处附着泥土的清除，同时旋转过程中厚度小于50mm的马铃薯在旋转过程中从螺旋栅格条间隔中抖落出，碰到其外部柔性导薯外壳的柔性拨指后，经落料口进入弹性出料篮，芽眼清除的土壤从弹性绳间隙排出，而马铃薯碰到弹性绳后被轻微弹起，向后流出落入一级收集箱B-1中。厚度大于50mm的马铃薯在旋转过程中继续运动，推送到后面的第二段分级筒，以与前述类似的过程分出，落入二级收集箱B-2中。厚度大于80mm的马铃薯继续旋转送进，最终从尾部的出料口流出，落入三级收集箱B-3袋中，从而完成马铃薯去土后的三级分级作业。
本实施例中通过旋转运动方式进行去土和分级作业，前端去土部件以实现对马铃薯的低损去土为主，在后续分级过程中通过设置长短间隔分布的柔性橡胶拨指再次对马铃薯表皮处，解决了芽眼处残留泥土的清理难题，使旋转去土和分级有机结合，切实保证了低损优质去土作业。最后，马铃薯落入各级收集箱中，完成了杀秧、挖掘、薯土分离、去土分级和集薯的全部自动化联合作业过程。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种马铃薯联合收获机，包括支撑于带支撑轮机架前部下方的挖掘铲，所述挖掘铲的前上方装有旋转杀秧装置，所述杀秧装置的前部装有牵引架；所述挖掘铲的后端与前低后高输送分离链的低端衔接，所述输送分离链由间隔分布在两侧回环带之间的杆条构成，所述输送分离链的高端通过导薯板与去土分级装置的输入端衔接；
其特征在于：所述低端和高端的上方分别支撑有旋转破土装置和拨薯装置；
所述破土装置的可旋转中心轴上固连轴向间隔分布的旋转轮，所述旋转轮的外圆固连周向间隔分布的V字形橡胶板，所述橡胶板的两侧呈渐缩的梯形，且两端分别与定位圈固连；
所述拨薯装置的可旋转橡胶辊体上周向均布轴向间隔的径向延伸橡胶指。
2.根据权利要求1所述的马铃薯联合收获机，其特征在于：还包括前高后低倾斜支撑在机架上的可旋转去土分级装置，所述可旋转去土分级装置由中央的回转去土辊和***反向旋转的三段筛分筒体构成；
所述回转去土辊的辊体由高处的小径段和低处的大径段构成，所述小径段具有周向分布且轴向间隔的径向延伸柔性拨指，所述大径段具有周向分布且轴向延螺旋线间隔的径向延伸柔性拨指；
所述三段筛分筒体有对应小径段的筛分去土筒以及对应大径段的第一分级筒和第二分级筒构成；所述筛分去土筒由两端的接头圈及其之间周向均布的柔性杆条构成，所述分级筒由两端的接头圈以及螺旋盘绕其间的螺旋栅格条构成，所述柔性杆条和螺旋栅格条均具有间隔分布的朝内柔性拨指，所述第一分级筒的螺旋栅格条螺距小于第二分级筒；
所述第一分级筒和第二分级筒的外部分别包围固定在机架上的柔性导薯外壳，所述导薯外壳内具有周向分布轴向间隔的朝内延伸柔性拨指，且其低端开有落料口。
3.根据权利要求2所述的马铃薯联合收获机，其特征在于：所述输送分离链的低端和高端的上方分别通过可调高支架支撑旋转破土装置和拨薯装置。
4.根据权利要求3所述的马铃薯联合收获机，其特征在于：所述导薯外壳两端分别具有轴承环，所述轴承环的内环分别与对应的第一和第二分级筒的接头圈固定连接。
5.根据权利要求4所述的马铃薯联合收获机，其特征在于：所述筛分去土筒的外端固定有与安置在机架下部驱动电机输出轴齿轮啮合的大齿圈。
6.根据权利要求5所述的马铃薯联合收获机，其特征在于：所述橡胶导薯外壳的落料口装有固定在机架上的弹性出料篮，所述弹性出料篮的篮底由弹性绳交叉编制而成，侧面有输出口。
7.根据权利要求6所述的马铃薯联合收获机，其特征在于：所述柔性拨指均长短间隔排布。
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