一种薯类单株收获机

技术领域

本发明涉及收获机领域，尤其是一种薯类单株收获机。

背景技术

目前，我国大田薯类(马铃薯、甘薯等)收获机机械技术趋于成熟，挖掘装置、输送分离装置多样，但是由于薯类育种收获的特殊要求，在薯类育种试验中，由于每年在独立小区种植不同品种的薯类植株，为了保证育种试验的可靠性，每个独立小区单株薯类必须分开收获，保证株与株之间不混合。现在我国用于育种收获的收获机仍处于空白，且滴灌带回收利用率较低。当前薯类育种收获过程通常是由人工将滴灌带抽离，进行单株薯类挖掘、挑选，工作量较大。传统大田薯类收获机无法将单株薯类单独挖掘输送。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种薯类单株收获机，解决了传统大田薯类收获机无法将单株薯类单独挖掘输送的问题，解决了薯类收获机无法同步收获薯类和收卷滴灌带的问题，解决了薯类收获机无法在收获时将薯类单独包装的问题。

一种薯类单株收获机，包括：机架、铲动总成、输送总成、收卷总成、振动总成和液压马达，所述铲动总成位于机架前端并与机架固定连接，所述输送总成位于铲动总成后侧，所述振动总成驱动输送总成振动，所述收卷总成与机架转动连接，所述液压马达用于驱动输送总成、收卷总成和振动总成。

在上述技术方案基础上，所述铲动总成包括刀铲、刀铲过渡板、刀铲连接管、刀铲固定管，所述刀铲固定管与机架固定连接，所述刀铲固定管前侧与多个刀铲连接管固定连接，所述刀铲连接管前端与刀铲固定连接，所述刀铲过渡板位于刀铲上方并与刀铲转动连接。

在上述技术方案基础上，所述输送总成包括输送链、驱动轮和从动轮，所述驱动轮和从动轮分别与机架转动连接，所述液压马达通过链传动驱动驱动轮转动，所述输送链包括皮带和多个栅条单元，每个栅条单元包括多个下凹栅条和直栅条，每个栅条单元中的下凹栅条和直栅条的数量分别相等，每个栅条单元中的下凹栅条和直栅条分别位于栅条单元的首尾两侧，相邻的栅条单元首尾相接，所有的栅条单元逐一沿皮带排列，所述下凹栅条和直栅条的左右两端分别与左右两侧的皮带固定连接，所述皮带首尾相接且套装在从动轮外侧；

相邻栅条之间的间距相等，所述驱动轮形成有凹槽，所述驱动轮的凹槽与栅条接触驱动栅条运动。

还包括辅助轮，所述辅助轮与机架转动连接，所述辅助轮上侧与皮带接触用于支撑皮带。

在上述技术方案基础上，所述振动总成包括第三转动轴、转动架和振动轮，所述振动总成位于输送链内侧，所述第三转动轴与机架转动连接，所述第三转动轴的左右两侧分别与转动架固定连接，所述转动架与多个振动轮转动连接，所述振动轮绕第三转动轴做圆周均匀排布，所述振动轮与皮带内侧接触，所述液压马达通过链传动驱动第三转动轴转动。优选地，每个转动架与三个振动轮转动连接，且呈正三角形。

在上述技术方案基础上，所述振动总成的数量为两个，靠近铲动总成一侧的振动总成的转动架的转速是远离铲动总成一侧的振动总成的转动架的转速两倍。

在上述技术方案基础上，所述收卷总成包括外管、内管、伸缩限位机构、缠绕板、第一转动轴、挂钩和第二转动轴，所述第二转动轴左右两端分别与机架转动连接，所述液压马达通过链传动驱动第二转动轴转动，所述第二转动轴穿出机架与第一转动轴固定连接，所述第一转动轴左右两端分别与多个内管固定连接，左右两侧的内管分别绕第一转动轴做圆周均匀排布，所述外管套装在内管外侧并与内管滑动连接，所述外管和内管通过伸缩限位机构固定，所述缠绕板位于左右两侧的相对应的外管之间并与左右两侧的外管固定连接，所述挂钩与缠绕板固定连接。

在上述技术方案基础上，所述伸缩限位机构包括伸缩头、圆柱套、接触块、安装座、弹簧和固定板，所述圆柱套穿过内管并与内管固定连接，所述固定板位于内管内部并与内管固定连接，所述弹簧两端分别与固定板和安装座连接，所述接触块与安装座转动连接，所述圆柱套内形成有滑道，所述接触块与圆柱套的滑道滑动连接，所述伸缩头靠近接触块的一端形成有与接触块相适配的凸起，所述伸缩头外侧形成有滑块，所述伸缩头滑块与圆柱套的滑道滑动连接。

在上述技术方案基础上，还包括包装机构，所述包装机构包括下漏架、引膜弯轴、割膜刀、薄膜套轴、薄膜卷筒和摩擦橡胶套，所述下漏架位于输送总成后侧并与机架固定连接，所述下漏架形成有下漏通道，所述摩擦橡胶套套装在下漏架外侧，所述下漏架后侧与多个引膜弯轴固定连接，所述薄膜套轴位于引膜弯轴后侧并与机架转动连接，所述液压马达驱动薄膜套轴转动，所述薄膜卷筒套装固定在薄膜套轴外侧，所述割膜刀位于引膜弯轴上方，所述割膜刀53相对引膜弯轴上下往复运动。

在上述技术方案基础上，所述包装机构还包括凹轮、第四转动轴和凹副轮，所述机架左右两侧分别形成有长条孔，所述割膜刀左右两侧分别形成有滑板，所述滑板穿过长条孔并与长条孔滑动连接，所述凹副轮与滑板转动连接，所述凹副轮与凹轮接触，所述凹轮与第四转动轴固定连接，所述第四转动轴与机架转动连接，所述液压马达驱动第四转动轴转动。

其中，薯类为马铃薯、甘薯等薯类。

本发明具有如下优点：

1.本发明用于薯类小区育种单株收获，采用凹直栅条交替排列式输送分离装置，收获时有效避免单株薯类混杂；

2.本发明设计有滴灌带回收装置，在收获薯类的同时，同步收卷滴灌带；

3.收卷总成的内管和外管可伸缩，方便取下缠绕在缠绕板上的滴灌带；

4.本发明设计有单株打包功能，将单株所结薯类进行打包，避免落地后由于斜抛运动的不确定性造成株与株之间混杂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1：本发明的俯视结构示意图；

图2：在图1中A-A处的剖视结构示意图；

图3：图2中B处的局部放大结构示意图；

图4：本发明的立体结构示意图其一；

图5：图4中C处的局部放大结构示意图；

图6：本发明的立体结构示意图其二；

图7：图6中D处的局部放大结构示意图；

图8：输送链的立体结构示意图；

图9：图8中F处的局部放大结构示意图；

图10：伸缩限位机构的立体爆炸图其一；

图11：伸缩限位机构的立体爆炸图其二；

图12：收卷总成的侧视结构示意图；

图13：图12中H-H的剖视结构示意图；

图14：图13中I处的局部放大结构示意图；

图15：在图1中E-E处的剖视结构示意图；

图16：在图15中G处的局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

如图1到图14所示，本实施例提供了一种薯类单株收获机，包括：机架1、铲动总成2、输送总成3、收卷总成4、振动总成6和液压马达7，所述铲动总成2位于机架1前端并与机架1固定连接，所述输送总成3位于铲动总成2后侧，所述振动总成6驱动输送总成3振动，所述收卷总成4与机架1转动连接，所述液压马达7用于驱动输送总成3、收卷总成4和振动总成6。

在上述技术方案基础上，所述铲动总成2包括刀铲21、刀铲过渡板22、刀铲连接管23、刀铲固定管24，所述刀铲固定管24与机架1固定连接，所述刀铲固定管24前侧与多个刀铲连接管23固定连接，所述刀铲连接管23前端与刀铲21固定连接，所述刀铲过渡板22位于刀铲21上方并与刀铲21转动连接。

所述铲动总成2还包括切草圆盘12，所述切草圆盘12位于刀铲21的左右两侧，所述切草圆盘12与机架1转动连接。

在上述技术方案基础上，所述输送总成3包括输送链、驱动轮34和从动轮36，所述驱动轮34与后驱动轴37同轴并固定连接，所述后驱动轴37与机架1转动连接，所述从动轮36与机架1转动连接，所述液压马达7通过链传动驱动驱动轮34转动，所述输送链包括皮带31和多个栅条单元，每个栅条单元包括多个下凹栅条32和直栅条33，每个栅条单元中的下凹栅条32和直栅条33的数量分别相等，每个栅条单元中的下凹栅条32和直栅条33分别位于栅条单元的首尾两侧，相邻的栅条单元首尾相接，所有的栅条单元逐一沿皮带31排列，所述下凹栅条32和直栅条33的左右两端分别与左右两侧的皮带31固定连接，所述皮带31首尾相接且套装在从动轮36外侧。优选地，6个下凹栅条和2个直栅条33为一个单元。在皮带接口处有公母接头穿条，所以在皮带接口处采用8个直栅条33，其他部分均为“6个下凹栅条和2个直栅条33”顺序排列。

相邻栅条之间的间距相等，所述驱动轮34形成有凹槽，所述驱动轮34的凹槽与栅条接触驱动栅条运动。

还包括辅助轮35，所述辅助轮35与机架1转动连接，所述辅助轮35上侧与皮带31接触用于支撑皮带31。

在上述技术方案基础上，所述振动总成6包括第三转动轴61、转动架62和振动轮63，所述振动总成6位于输送链内侧，所述第三转动轴61与机架1转动连接，所述第三转动轴61的左右两侧分别与转动架62固定连接，所述转动架62与多个振动轮63转动连接，所述振动轮63绕第三转动轴61做圆周均匀排布，所述振动轮63与皮带31内侧接触，所述液压马达7通过链传动驱动第三转动轴61转动。其中，输送链的振动频率可通过调节液压马达7的进油量进行调节，输送链的振动幅度可通过调节前侧振动总成6后上侧(图2中右上侧)的辅助轮35的高低进行调节。优选地，每个转动架与三个振动轮63转动连接，且呈正三角形。

在上述技术方案基础上，所述振动总成6的数量为两个，靠近铲动总成2一侧的振动总成6的转动架62的转速是远离铲动总成2一侧的振动总成6的转动架62的转速两倍。

在上述技术方案基础上，所述收卷总成4包括外管41、内管42、伸缩限位机构43、缠绕板44、第一转动轴45、挂钩46和第二转动轴47，所述第二转动轴47左右两端分别与机架1转动连接，所述液压马达7通过链传动驱动第二转动轴47转动，所述第二转动轴47穿出机架1与第一转动轴45固定连接，所述第一转动轴45左右两端分别与多个内管42固定连接，左右两侧的内管42分别绕第一转动轴45做圆周均匀排布，所述外管41套装在内管42外侧并与内管42滑动连接，所述外管41和内管42通过伸缩限位机构43固定，所述缠绕板44位于左右两侧的相对应的外管41之间并与左右两侧的外管41固定连接，所述挂钩46与缠绕板44固定连接。

在上述技术方案基础上，所述伸缩限位机构43包括伸缩头431、圆柱套432、接触块433、安装座434、弹簧435和固定板436，所述圆柱套432穿过内管42并与内管42固定连接，所述固定板436位于内管42内部并与内管42固定连接，所述弹簧435两端分别与固定板436和安装座434连接，所述接触块433与安装座434转动连接，所述圆柱套432内形成有滑道，所述接触块433与圆柱套432的滑道滑动连接，所述伸缩头431靠近接触块433的一端形成有与接触块433相适配的凸起，所述伸缩头431外侧形成有滑块，所述伸缩头431滑块与圆柱套432的滑道滑动连接。

在外管41和内管42固定时，所述伸缩头431仅穿过内管42(如图5所示)或同时穿过外管41和内管42(如图12到图14所示)。

在上述技术方案基础上，还包括包装机构5，所述包装机构5包括下漏架51、引膜弯轴52、割膜刀53、薄膜套轴54、薄膜卷筒55和摩擦橡胶套58，所述下漏架51位于输送总成3后侧并与机架1固定连接，所述下漏架51形成有下漏通道50，所述摩擦橡胶套58套装在下漏架51外侧，所述下漏架51后侧与多个引膜弯轴52固定连接，所述薄膜套轴54位于引膜弯轴52后侧并与机架1转动连接，所述液压马达7驱动薄膜套轴54转动，所述薄膜卷筒55套装固定在薄膜套轴54外侧，所述割膜刀53位于引膜弯轴52上方，所述割膜刀53相对引膜弯轴52上下往复运动。

在上述技术方案基础上，所述包装机构5还包括凹轮56、第四转动轴57和凹副轮532，所述机架1左右两侧分别形成有长条孔13，所述割膜刀53左右两侧分别形成有滑板531，所述滑板531穿过长条孔13并与长条孔13滑动连接，所述凹副轮532与滑板531转动连接，所述凹副轮532与凹轮56接触，所述凹轮56与第四转动轴57固定连接，所述第四转动轴57与机架1转动连接，所述液压马达7驱动第四转动轴57转动。

所述机架1下方两侧与地撑11固定连接。

工作原理：

本机具采用偏置式三点悬挂固定在牵引机械后方，薯类单株收获机的动力来源为液压马达7驱动，设置有液压调速阀，根据实际作业情况调节液压马达的进油量，调节输送链转速。牵引动力油缸内的液压油通过液压油管进入液压马达7，带动液压马达7连接的链轮转动，通过链传动带动后驱动轴37、第二转动轴47和第三转动轴61转动。

操作人员通过操作手柄将收获机挖掘铲下放到合适的挖掘深度，牵引装置内的液压油通过液压油管进入液压马达7，牵引装置向前运动，机具开始工作。挖掘过程中，薯类被刀铲21挖出，通过刀铲过渡板22(分石栅)输送至输送链中。其中，刀铲21的倾斜角度与输送链的倾斜角度相同，便于薯土混合物向上输送，避免壅土现象的发生。刀铲过渡板22可有效防止石块和较硬的土块从挖掘的下侧进入输送链，引起机具损伤。若没有石土拥堵，刀铲过渡板22与刀铲21保持在同一平面内(此时刀铲过渡板22被止挡避免继续向下转动)，若遇到黏硬土块、石块，刀铲过渡板22通过铰链联接向上转动，铲动总成2与输送链之间的间隙随刀铲过渡板22偏角的增大而增大，坚硬物随着土壤的挤压和间隙的增大，进入输送链。杂草和未清除干净的秧蔓被切草圆盘12切除，防止缠绕机具。

输送链为6个下凹栅条32和2个直栅条33单元排列，每株薯类结薯部分全部落在下凹栅条32形成的凹槽中，直栅条33起隔挡作用，防止薯类前后滚动，避免薯类株与株混合。输送链内部设置有两组振动总成，前侧的振动总成的振动频率是后侧的振动总成的2倍，振动频率可根据液压调速阀进行调节，土壤经过不同频率的抖动，可以被有效分离。若机具工作时单株薯类未落入下凹的栅条中，通过振动总成带动输送链的振动作用使薯类抖落入凹槽内。

当输送链开始运动时，薄膜套轴54开始转动，当薯类运动至输送链末端时，薄膜卷筒55开卷的薄膜始端沿着引膜弯轴52向前运动至下漏架51的薄膜固定细轴。薯类穿过两个导向板14之间，向下漏通道50运动。由于套装在薄膜固定细轴的摩擦橡胶套58对薄膜起摩擦作用，当薯类开始下落时，摩擦橡胶套58对薄膜的摩擦力未达到相对运动条件，当单株薯类全部落下后，薄膜本身具有的延展性对薯类包裹作用，单株薯类重力的作用下薄膜始端带动摩擦橡胶套58向下转动，薄膜始端脱离摩擦橡胶套58。此时液压马达7通过传动机构带动凹轮机构转动，凹轮56在第四转动轴57的带动下转动，凹副轮532沿着凹轮56的外轮廓轨迹运动，当凹副轮532运动至凹轮56的凹槽处时，割膜刀53随之向下运动，割膜刀53将薄膜割断，包裹在薄膜内的单株薯类从下漏通道50落下。割膜刀53随着凹轮机构上下往复运动，薄膜继续沿着引膜弯轴52向前运动至下漏架51的薄膜固定细轴。

与此同时，工作人员将滴灌带从液压马达7驱动的可动引导辊48和挂胶引导辊49之间穿过，把挂钩46插入滴灌管的端部。收卷总成4转动收卷结束后，按下伸缩限位机构43上的伸缩头431，伸缩头431收缩至内管42内，对外管41不产生支撑作用，外管41在滴灌带重力的作用下向下缩。滴灌带取出后，将缠绕板44向上拉出，再按下伸缩头431，伸缩头431弹出内管42外，对将外管41和内管42固定，滴灌带收集辊拉伸恢复原状。机具不工作时，可动引导辊48由于重力作用与挂胶引导辊49相切。

实施例二：

如图1到图16所示，本实施例为对实施例一的进一步改进方案，包装机构5还包括凸轮轴59、凸轮591、驱动装置8和电加热块81，驱动装置8驱动电加热块81左右往复运动，凸轮轴59与机架1转动连接，凸轮轴59左右两侧分别与凸轮591固定连接，所述凸轮591间歇挤压摩擦橡胶套58。

优选地，所述驱动装置8为电动推杆。

工作原理：

当薄膜向前运动，端部穿过摩擦橡胶套58和凸轮591的间隙后，凸轮591与摩擦橡胶套58接触将薄膜的端部压紧固定。然后，下漏通道50上方的单个薯类的重力使下漏通道50上方的薄膜向下拉伸变形，薯类和薄膜向下穿过下漏通道50。之后，两侧的驱动装置8驱动两个电加热块81相向运动将薄膜加热加压封口(此时薯类位于电加热块81下方的薄膜内部)。最后，电加热块81相背运动脱离与薄膜的接触，凸轮591随其转动也脱离薄膜的端部，使凸轮591和摩擦橡胶套58重新出现间隙。此时，割膜刀53将薄膜切断，薯类和薄膜受重力向下运动，脱离包装机构5。下落的薄膜变成了一个与外界隔绝的腔室的薄膜袋，薯类就位于所述腔室中，从而避免薯类被碎石和动物的损伤。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。