甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，尤其涉及一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法。

背景技术

目前，我国甘蔗收割机按照收获方式分为整杆式和切段式，按照行走方式分为轮式和履带式。通过实践表明，无论是整杆式还是切段式，履带式还是轮式，均存在体积大、结构复杂、故障率高、损失大、含杂率高等问题，特别是不适宜在丘陵山地小地块蔗区作业的问题尤为突出。

目前，甘蔗收割机除了无法适应地形环境外，还会对宿根造成一定损伤，由于甘蔗是一年种多年收的作物，大型收割机收获后，重型设备对宿根的碾压会对宿根产生影响，进而会导致后续几年的产量下降。

发明内容

本发明提供一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法，旨在解决目前甘蔗收割机无法满足应对丘陵山地小地块蔗区作业需要和收割过程碾压宿根影响后续几年产量的问题。

本发明是这样实现的，一种甘蔗分步式机械化收获生产线，包括：

送料模块，所述送料模块包括抓装机、放蔗台和喂料输送装置；

剥叶输送切段装置，所述剥叶输送切段装置设于喂料输送装置的后端；

成品分离系统，所述成品分离系统包括原料蔗段输送装置、装车输送装置及除杂模块；

其中，所述抓装机将收获的整杆原料蔗抓取后送至放蔗台上，经过喂料输送装置输送至剥叶输送切段装置进行剥叶、切段处理；完成剥叶、切段的蔗杆与蔗叶被送至成品分离系统，所述装车输送装置对外输出完成除杂的干净蔗段，蔗叶被除杂模块收集并输出。

优选地，所述剥叶输送切段装置包括：

壳体组件，所述壳体组包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板平行构成加工区；

转动连接于第一固定板和第二固定板的耙叶辊；

剥叶组件，所述剥叶组件设于耙叶辊的后端；

设于剥叶组件后端的输出组件；

其中，所述输出组件的末端设有切刀组件，所述耙叶辊和剥叶组件对进入加工区的甘蔗经过剥叶，完成剥叶处理后的甘蔗由输出组件送至切刀组件进行切断处理。

优选地，所述除杂模块包括一级除杂风机和二级除杂风机，所述一级除杂风机和二级除杂风机分设于装车输送装置的起始端和末端。

优选地，所述原料蔗段输送装置包括支撑座和设于支撑座上方的一级输送皮带；一级输送皮带的输送起始端位于剥叶输送切段装置中切刀组件下方，自叶输送切段装置中蔗杆和蔗叶被一级输送皮带提升至位于高处的一级输送皮带的输送终止端。

优选地，所述装车输送装置包括刮板输送装置，所述一级输送皮带的输送终止端位于所述刮板输送装置的输送初始端的上方。

优选地，所述刮板输送装置包括水平输送段和提升段，所述一级除杂风机位于水平输送段的输送初始端的上方，所述二级除杂风机连接于刮板输送装置提升段的末端。

优选地，所述剥叶组件包括：

上剥叶辊，所述上剥叶辊位于耙叶辊后方；

下剥叶辊，所述下剥叶辊位于上剥叶辊和耙叶辊的下方；

其中，所述耙叶辊、上剥叶辊和下剥叶辊按照等边三角形结构布置。

一种采用如上述的甘蔗分步式机械化收获生产线的甘蔗分步式收获方法，包括：

步骤一、采用甘蔗剪、割铺机或小型砍倒装置将原料甘蔗整杆砍倒；

步骤二、将原料甘蔗输送至送料模块，由抓装机进行抓取并将原料甘蔗放置在放蔗台，再由喂料输送装置送至剥叶输送切段装置；

步骤三、剥叶输送切段装置对原料甘蔗进行剥叶、切断及分离泥土，完成分离的甘蔗杆和蔗叶被送至成品分离系统；

步骤四、原料蔗段输送装置承接来自剥叶输送切段装置的甘蔗杆和蔗叶，设于原料蔗段输送装置上方的一级除杂风机将蔗叶进行分离，原料蔗段输送装置分离出的甘蔗杆被输送至装车输送装置，设于装车输送装置上方的二级除杂风机进行二次蔗叶分离；

步骤五、一级除杂风机和二级除杂风机分离出来的蔗叶进行统一回收，位于装车输送装置下方运输车将完成分离的干净甘蔗杆收集送出。

优选地，所述送料模块、剥叶输送切段装置和成品分离系统布置于靠近蔗区的空旷区域，原料甘蔗整杆由人力或机械设备从蔗区输送至送料模块前方堆积。

优选地，所述步骤五中一级除杂风机和二级除杂风机通过管道与设于甘蔗分步式机械化收获生产线旁的蔗叶打包机连通，蔗叶打包机对蔗叶进行回收装袋。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

1、本发明所提供的甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法通过将原料甘蔗整杆由人力或机械设备集中从蔗区输送至送料模块前方堆积以便于适应联合收割设备无法进入特殊地形的情况，且具有更高的作业稳定性和可靠性。

2、本发明所提供的甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法通过将送料模块、剥叶输送切段装置和成品分离系统布置于远离蔗区的靠近蔗区的空旷区域，减少机械对土壤的压实和甘蔗宿根的破坏。

3、本发明所提供的一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法减少在蔗区处理蔗叶，大大减少蔗叶对宿根盖膜、施肥、出苗、病虫害防治作业的影响，而集中剥离的蔗叶更容易收集转运以作其他用途。

附图说明

图1是本发明提供的一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法的结构示意图。

图2是本发明提供的一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法的送料模块结构示意图。

图3是本发明提供的一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法的剥叶输送切段装置结构示意图。

图4是本发明提供的一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法的中原料蔗段输送装置的结构示意图。

图5是本发明提供的一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法的装车输送装置与除杂模块的结构示意图。

图6是本发明提供的一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法的剥叶输送切段装置内部结构示意图。

图7是本发明提供的一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法的耙叶辊耙叶元件结构示意图。

图8是本发明提供的一种甘蔗分步式机械化收获生产线及甘蔗分步式收获方法的剥叶辊剥叶元件结构示意图。

附图说明

110、抓装机；120、放蔗台；121、均匀送料装置；122、驱动装置；123、支架；124、平台；130、喂料输送装置；131、驱动装置；132、挡板；133、输送皮带；

20、剥叶输送切段装置；210、壳体组件；211、第一固定板；212、第二固定板；220、耙叶辊；221、耙叶辊耙叶元件；222、耙叶辊转轴组件；230、剥叶组件；231、上剥叶辊；2311、剥叶辊转轴组件；2312、剥叶辊剥叶元件；232、下剥叶辊；240、输出组件；241、第一输出辊；242、第二输出辊上辊；243、第二输出辊下辊；244、第三输出辊上辊；245、第三输出辊下辊；250、切刀组件；251、上切段刀；252、下切段刀410；

310、原料蔗段输送装置；311、一级驱动装置；312、一级输送皮带；313、一级护板；314、一级挡板；315、支撑座；320、装车输送装置，321、刮板输送装置；322、护蔗板；410、一级除杂风机；420、二级除杂风机；

500、蔗叶打包机。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例提供了一种甘蔗分步式机械化收获生产线，如图1-图8所示，所述一种甘蔗分步式机械化收获生产线包括：

送料模块，所述送料模块包括抓装机110、放蔗台120和喂料输送装置130；

剥叶输送切段装置20，所述剥叶输送切段装置20设于喂料输送装置130的后端；

成品分离系统，所述成品分离系统包括原料蔗段输送装置310、装车输送装置320及除杂模块；

其中，所述抓装机110将收获的整杆原料蔗抓取后送至放蔗台120上，经过喂料输送装置130输送至剥叶输送切段装置20进行剥叶、切段处理；完成剥叶、切段的蔗杆与蔗叶被送至成品分离系统，所述装车输送装置320对外输出完成除杂的干净蔗段，蔗叶被除杂模块收集并输出。

在本实施例中，送料模块将刚刚收割的整杆原料蔗进行收集输送，所述抓装机110由牵引设备和抓取机械臂构成，所述牵引设备和抓取机械臂均为现有技术，主要承担着甘蔗抓取的功能，及时将收割回来的整杆原料蔗送到放蔗台120上；

所述除杂模块包括一级除杂风机410和二级除杂风机420，所述一级除杂风机410和二级除杂风机420分设于装车输送装置320的起始端和末端；剥叶输送切段装置20对甘蔗进行剥叶、切断处理配合除杂模块对甘蔗叶进行统一回收，有效解决后续甘蔗叶处理问题，避免甘蔗叶处理不便的；剥叶输送切段装置20一次性完成了剥叶、切断两项工作，减少设备结构，提高工作效率配合分步式工作方式有效解决了特殊地形下是收获收割处理不便捷的问题；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述放蔗台120包括：

平台124；

设于平台124一侧的均匀送料装置121，所述平台124设有支架123，所述均匀送料装置121装配于支架123上；

在本实施例中，所述平台124为悬空结构，所述平台124承载面为网状结构，所述抓装机110将甘蔗放置到平台124上，所述均匀送料装置121有转杆和旋转轴构成，可采用现有技术手段，主要将平台124上的甘蔗推到喂料输送装置130；所述喂料输送装置130由驱动装置131和输送皮带133组成，所述输送皮带133外侧设有挡板132，所述喂料输送装置130为现有技术中传送带技术；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述剥叶输送切段装置20包括：

壳体组件210；所述壳体组件210包括第一固定板211和第二固定板212，所述第一固定板211和第二固定板212平行布置；

转动连接于第一固定板211和第二固定板212的耙叶辊220；

剥叶组件230，所述剥叶组件230设于耙叶辊220的后端；

设于剥叶组件230后端的输出组件240；

其中，所述输出组件240的末端设有切刀组件250，耙叶辊220和剥叶组件230对进入甘蔗剥叶输送切段装置内部的甘蔗经过剥叶，完成剥叶处理后的甘蔗由输出组件240送至切刀组件250进行切断处理；

在本实施例中，所述第一固定板211和第二固定板212平行构成加工区，耙叶辊220、剥叶组件230、输出组件240和切刀组件250装配于第一固定板211和第二固定板212之间，甘蔗依次通过耙叶辊220、剥叶组件230、输出组件240和切刀组件250完成耙叶、剥叶9、输送和切断过程，最终输出甘蔗蔗杆和蔗叶混合物；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述剥叶组件230包括：

上剥叶辊231，所述上剥叶辊231位于耙叶辊220后方，

下剥叶辊232，所述下剥叶辊232位于上剥叶辊231和耙叶辊220的下方；

其中，所述耙叶辊220、上剥叶辊231和下剥叶辊232按照等边三角形结构布置；

所述耙叶辊220包括：

耙叶辊转轴组件222，所述耙叶辊转轴组件222装配于第一固定板211和第二固定板212之间；

多组耙叶辊耙叶元件221，所述耙叶辊耙叶元件221按照环形整列排布方式装配于耙叶辊转轴组件222上；

在本实施例中，所述耙叶辊转轴组件222采用现有技术手段，而耙叶辊耙叶元件221通过螺栓固定于耙叶辊转轴组件222的周侧，所述耙叶辊转轴组件222在外界驱动设备带动下产生动力带动耙叶辊耙叶元件221进行旋转，所述耙叶辊耙叶元件221一端设有锯齿状刀口，在旋转作用下快速将甘蔗的枝叶耙落；

所述上剥叶辊231包括：

剥叶辊转轴组件2311；

多组剥叶辊剥叶元件2312，所述剥叶辊剥叶元件2312设置于剥叶辊转轴组件2311周侧；

在本实施例中，所述剥叶辊转轴组件2311与所述耙叶辊转轴组件222采用相同的技术，所述剥叶辊剥叶元件2312布置在剥叶辊转轴组件2311的周侧，所述剥叶辊剥叶元件2312上设有凸点；利用凸点形成切削力对甘蔗的蔗叶进行剥离；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述输出组件240包括：

第一输出辊241，所述第一输出辊241设于上剥叶辊231的下方；

第二输出辊上辊242和第二输出辊下辊243，所述第二输出辊上辊242和第二输出辊下辊243上下对应布置；

第三输出辊上辊244和第三输出辊下辊245，所述第三输出辊上辊244和第三输出辊下辊245位于第二输出辊上辊242和第二输出辊下辊243与切刀组件250之间；

其中，所述第一输出辊241独立延伸设置于上剥叶辊231下方，所述第三输出辊上辊244和第三输出辊下辊245上下对称布置，所述第二输出辊上辊242和第二输出辊下辊243采用同样方式布置；第一输出辊241、第二输出辊上辊242、第二输出辊下辊243、第三输出辊上辊244和第三输出辊下辊245均采用现有技术手段；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述切刀组件250包括：上切段刀251和下切段刀252，所述上切段刀251和下切段刀252上下对应布置；所述切刀组件250采用现有技术手段；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述原料蔗段输送装置310包括支撑座315和设于支撑座315上方的一级输送皮带312；所述装车输送装置320包括刮板输送装置321，所述一级输送皮带312的末端位于所述刮板输送装置321初始端的上方，所述剥叶输送切段装置20中蔗杆和蔗叶被原料蔗段输送装置310提升至半空自动落入刮板输送装置321上，所述一级除杂风机410设于刮板输送装置321的起始端，在蔗杆和蔗叶在自然滴落过程中，蔗叶在一级除杂风机410负压作用下向上运动，并被一级除杂风机410收集并传出；所述二级除杂风机420设于刮板输送装置321的末端，刮板输送装置321将蔗杆运输至高点，运输设备停放在刮板输送装置321的下方，当蔗杆跌落至运输设备内部时，所述二级除杂风机420会对跌落过程中的蔗杆进行二次蔗叶收集，通过二级除杂风机420将蔗叶收集被传出，完成蔗杆和蔗叶的分离；

在本实施例中，所述一级输送皮带312和刮板输送装置321可以采用现有技术，所述一级除杂风机410和二级除杂风机420采用风机产生负压对轻质的物料产生负压吸附作用，进而实现收集蔗叶的目的；所述一级除杂风机410可以采用现有技术中的移动支架来架设于刮板输送装置321起始端上方，所述二级除杂风机420连接于刮板输送装置321的末端；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述一级输送皮带312起始端设有一级挡板314；一级挡板314承接剥叶输送切段装置20分离的蔗杆和蔗叶，所述一级输送皮带312两侧侧设有一级护板313，一级护板313避免蔗杆和蔗叶滑落出一级输送皮带312；所述一级输送皮带312外侧设有一级驱动装置311，由一级驱动装置311产生动力驱动设备运行；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述支撑座315包括底座和液压杆，所述一级输送皮带312铰接于底座上，所述液压杆对一级输送皮带312底部形成支撑，可以通过液压杆调节改变一级输送皮带312倾斜角度，以适应不同地形环境下的高度调节需要；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述刮板输送装置321由水平输送段和提升段组成，所述水平输送段上方设有护蔗板322进行保护，护蔗板322形成一个保护区，承接来自一级输送皮带312输送过来的蔗叶和蔗杆，避免蔗叶和蔗杆落到水平输送段外侧；

本发明实施例提供了一种采用上述甘蔗分步式机械化收获生产线的甘蔗分步式收获方法，包括：

步骤一、采用甘蔗剪、割铺机或小型砍倒装置将原料甘蔗整杆砍倒；

步骤二、将原料甘蔗输送至送料模块，由抓装机110进行抓取并将原料甘蔗放置在放蔗台120，再由喂料输送装置130送至剥叶输送切段装置20；

步骤三、剥叶输送切段装置20对原料甘蔗进行剥叶、切断及分离泥土，完成分离的甘蔗杆和蔗叶被送至成品分离系统；

步骤四、原料蔗段输送装置310承接来自剥叶输送切段装置20的甘蔗杆和蔗叶，设于原料蔗段输送装置310上方的一级除杂风机410将蔗叶进行分离，原料蔗段输送装置310分离出的甘蔗杆被输送至装车输送装置320，设于装车输送装置320上方的二级除杂风机420进行二次蔗叶分离；

步骤五、一级除杂风机410和二级除杂风机420分离出来的蔗叶进行统一回收，位于装车输送装置320下方运输车将完成分离的干净甘蔗杆收集运输出种植区，直接送至后续糖厂进行深加工；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述送料模块、剥叶输送切段装置20和成品分离系统布置于靠近蔗区的空旷区域，原料甘蔗整杆由人力或机械设备从蔗区输送至送料模块前方堆积；以便于适应联合收割设备无法进入特殊地形的情况，且具有更高的作业稳定性和可靠性；送料模块、剥叶输送切段装置20和成品分离系统布置于靠近蔗区的空旷区域，不会进入蔗区，减少机械对土壤的压实和甘蔗宿根的破坏，同时减少在蔗区处理蔗叶，大大降低蔗叶对宿根盖膜、施肥、出苗、病虫害防治作业的影响，而集中剥离的蔗叶更容易收集转运以作其他用途；

在本实施例中，所述蔗区为甘蔗生长区域，而种植区泛指包括蔗区和蔗区附属水利道路等设施在内的所有区域，靠近蔗区的空旷区域选择在种植区内的空旷地带，所述甘蔗分步式机械化收获生产线布置空旷地区，不布置远离蔗区，也不直接进入蔗区，避免设备对蔗区的影响也缩短蔗区与甘蔗分步式机械化收获生产线的距离；

作为本实施例中一种优选的实施方式，所述甘蔗分步式机械化收获生产线还包括蔗叶打包机500，所述蔗叶打包机500分别通过管道与一级除杂风机410和二级除杂风机420连通，所述蔗叶打包机500采用现有技术手段；

需要说明的是，对于前述的各实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域普通技术人员依然可以在不冲突的情况下，不作出创造性劳动对本发明各实施例中的特征根据情况相互组合、增删或作其他调整，从而得到不同的、本质未脱离本发明的构思的其他技术方案，这些技术方案也同样属于本发明所要保护的范围。