一种烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置及方法

技术领域

本发明涉及烟叶采收机技术领域，具体涉及一种烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置及方法。

背景技术

常见的烟叶采收机有半自动和全自动式。半自动式的采收机，需要借助人工采摘收集烟叶，放置采收机上的收集框或者传送带上(由输送带输送至收集框)。全自动式的采收机，可以完成烟叶采摘、输送、收集的全自动化，烟叶采收效率更高，减轻了烟农的劳动强度，但是采收过程中对烟叶有一定的损伤，损失集中于烟叶采摘损失和输送损失。例如授权公告号为CN217946451U的中国实用新型专利公开的一种烟叶采摘机用提升输送系统，主要有水平输送辊机构和竖直输送机构。采摘后的烟叶经水平输送辊机构输送至竖直输送机构底部，再由竖直输送机构向上输送。竖直输送机构是采用外侧、内侧输送带夹持烟叶的方式向上输送。为便于描述问题，如图1所示，烟叶1在经过水平输送辊机构3与竖直输送机构2的对接处(记为A)时，因拐角过大，在进入竖直输送机构2过程中被内侧输送带22、外侧输送带21夹持，烟叶弯折而可能导致烟叶主脉被折断。在烟叶进入竖直输送机构2后，烟叶还会受到内、外侧输送带的挤压、摩擦、揉搓等力，烟叶表面有破损现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置及方法，解决烟叶输送过程中受损的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置，包括横向输送机构、垂直输送机构，横向输送机构用于将烟叶输送至所述垂直输送机构下部的一侧，垂直输送机构包括负压腔体、绕设负压腔体的负压输送带，负压腔体的吸附侧设有多个第一孔，负压输送带上设有多个第二孔，负压输送带用于吸附烟叶并将其向上输送，至烟叶收集箱中；负压腔体连接有负压抽风管，负压抽风管的另一端连接负压风机的进气口。

进一步地，所述横向输送机构包括输送光棍、皮带输送辊，皮带输送辊至少有两个，皮带输送辊上绕设有条纹输送带，条纹输送带是倾斜设置于垂直输送机构与输送光棍之间。

进一步地，所述负压腔体上部的一侧，正压风道的长度方向沿前后设置，正压风道与负压风机的出气口连接，正压风道上设有多个出风孔，出风孔朝向负压腔体的吸附烟叶的一侧。

进一步地，所述负压腔体的上方设有一个导流板，使烟叶被导流然后落入负压腔体另一侧的烟叶收集箱中。

进一步地，所述负压腔体上部的一侧设有导流风机，导流风机的长度方向沿前后方向设置。

进一步地，所述负压腔体的吸附烟叶的一侧设有防护板，防护板与负压输送带间隔设置。

进一步地，烟叶收集箱包括主框体、侧盖板，主框体与侧盖板可拆连接，主框体与采收机的车架可拆连接，主框体上部开口。

一种烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置的另一种技术方案：

包括负压腔体、绕设负压腔体的负压输送带，负压腔体的吸附侧设有多个第一孔，负压腔体包括一体成型的横向输送部和垂直输送部，负压输送带上设有多个第二孔，第二孔用于吸附烟叶，负压输送带用于将采摘的烟叶先倾斜向上输送，然后再垂直向上输送，至烟叶收集箱中；负压腔体连接有负压抽风管，负压抽风管的另一端连接负压风机的进气口。

进一步地，所述负压腔体上部的一侧设有正压风道，正压风道的长度方向沿前后设置，正压风道与负压风机的出气口连接，正压风道上设有多个出风孔，出风孔朝向负压腔体的吸附烟叶的一侧。

进一步地，所述负压腔体的上方设有一个导流板，使烟叶被导流然后落入负压腔体另一侧的烟叶收集箱中。

进一步地，所述负压腔体上部的一侧设有导流风机，导流风机的长度方向沿前后方向设置。

进一步地，所述垂直输送部的吸附烟叶的一侧设有防护板，防护板与负压输送带间隔设置。

进一步地，所述负压吸附式输送收集装置还包括导向压轮、支撑托轮，导向压轮设置在横向输送部与垂直输送部的交接处，用于压设所述负压输送带的边缘，支撑托轮设置在负压输送带的背侧，用于对负压输送带支撑。

进一步地，烟叶收集箱包括主框体、侧盖板，主框体与侧盖板可拆连接，主框体与采收机的车架可拆连接，主框体上部开口。

烟叶采收机用负压吸附式输送收集方法，包括以下步骤，烟叶被采摘装置从烟株上摘下，落至横向输送机构，横向输送机构将烟叶横向输送至垂直输送机构的下部，垂直输送机构上设置的负压输送带对烟叶进行负压吸附，被吸附的烟叶随负压输送带进行垂直向上输送，输送至顶部位置后，烟叶落入一侧的烟叶收集箱中。

本发明的有益效果：

在使用时，烟叶被采摘装置采摘下来，落入到横向输送机构上，横向输送机构将烟叶输送至垂直输送机构的下部。负压输送带做回转运动时，负压输送带无孔的地方被吸附在负压腔体上摩擦滑移，当负压输送带的部分第二孔与负压腔体上的部分第一孔相通时，负压输送带的孔面具有了负压吸附力，从而可以将烟叶吸附，随负压输送带向上输送，完成烟叶输送。解决了现有技术的依靠内、外输送带夹持烟叶进行输送存在的损坏烟叶的问题，提升了烟叶品质。

当烟叶被吸附输送至负压输送带的顶部时，气吹组件产生高压气流，烟叶在该高压气流的作用下改变运动方向，再经导流板被导入烟叶收集箱中，完成烟叶收集工作。

在负压输送带的负压吸附下，烟叶可以有序地向上输送，从而也保证了落入烟叶收集箱的烟叶也是一片片的堆叠，便于后续进一步整理。

负压腔体的吸附烟叶的一侧间隔设有防护板，能防止烟株在通过采摘通道时未采烟叶对吸附输送的烟叶造成影响，减少刮落风险；还能有效阻止外界细小颗粒进入负压腔体影响负压吸附力。

附图说明

图1是现有技术中一种烟叶输送机构的原理图；

图2是本发明烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置的立体图(在采收机上应用的前侧视图)；

图3是本发明烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置的另一角度立体图(在采收机上应用的后侧视图)；

图4是图2中的负压吸附式输送装置的结构示意图(显示左右两侧设置的一对结构)；

图5是右侧的负压吸附式输送与收集装置的立体结构图(局部剖开)；

图6是图5中负压吸附式输送装置的立体视图；

图7是负压吸附式输送装置的另一角度的立体视图；

图8是正压风道的结构示意图；

图9是烟叶收集箱的立体结构图；

图10是烟叶收集箱的分解视图；

图11是负压吸附式输送与收集装置实施例2的立体结构图(局部剖开)；

图12是负压吸附式输送与收集装置实施例2的另一角度的视图；

图13是负压吸附式输送与收集装置实施例2的原理示意图。

图中各标记对应的名称：

1、烟叶；2、竖直输送机构；21、外侧输送带；22、内侧输送带；3、水平输送辊机构；

41、车架；42、烟叶收集箱；421、主框体；422、侧盖板；423、搭扣；424、搭扣耳座；425、连接座；43、采摘装置；44、行车系统；45、电池储能系统；46、电气控制系统；

5、垂直输送机构；50、负压输送带；501、第二孔；51、负压抽风管；52、负压风机；53、正压风道；531、出风孔；532、进风管接头；54、导流板；55、防护板；56、正压出风管；57、负压腔体；571、第一孔；572、垂直输送部；573、上安装座； 574、下安装座； 575、侧壁板；

6、横向输送机构； 60、条纹输送带； 61、输送光辊；

71、烟株对行导板； 72、尼龙档条；

81、导送风机；91、导向压轮；92、支撑托轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的实施例1：

如图2-图3所示，是烟叶采收机的不同角度视图，主要包括行车系统44、电池储能系统45、采摘装置43、输送装置、车架41及电气控制系统46几部分。本发明主要对烟叶输送装置进行改进，即采用负压吸附式输送装置，设置有一对，左右对称安装在车架上。行车系统44采用的是电动履带驱动底盘系统，电池储能系统45为设备上用电部件进行供电。其他实施例中，驱动机构可采用除电机驱动外的液压驱动、内燃机驱动等，车架型式也可采用三轮式、四轮式代替履带式的。

定义烟叶采收机的行进方向为前，由于左右两侧的输送与收集装置结构相同，为便于描述，以右侧的负压吸附式输送与收集装置的结构及原理进行介绍。

如图2-图3所示，一种烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置，包括横向输送机构6、垂直输送机构5，横向输送机构6、垂直输送机构5是分开设置独立工作的，横向输送机构6用于将烟叶输送至所述垂直输送机构5底部的一侧，然后再由垂直输送机构5将烟叶继续向上输送。

横向输送机构6包括输送光棍61、皮带输送辊，皮带输送辊有两个，轴向均是沿前后方向，各辊平行设置。如图4所示，皮带输送辊上绕设有条纹输送带60，其中一个皮带输送辊是动力辊。条纹输送带60是倾斜设置于垂直输送机构5与输送光棍之间。条纹输送带60因带面上有条纹凸起，具备一定摩擦力，可顺利、高效的将烟叶输送至垂直输送机构5处。

如图2-图3所示，采摘装置43是现有技术中的结构，其包括可旋转的采摘板，采摘板旋转时可将烟株上的一定高度范围内的烟叶摘掉，并掉落至横向输送机构6上。如图5所示，输送光辊61设置在靠近烟株一侧，可有效防止烟株在通过采摘通道时出现烟株茎秆破皮等损伤。横向输送机构6的前侧还设有烟株对行导板71，近似三角形板，左右两侧的烟株对行导板71配合使用，对烟株能起到导向作用，将烟株导入采收通道，避免采收机行走过程中推倒或损坏烟株、烟叶。采收通道的位置还设有多根尼龙档条72，在前后方向上成排布置，可阻止采摘下来的烟叶掉落在烟田(如果没有尼龙档条72，烟叶可能会直接从采收通道掉落下去)，而又不影响烟株在采收通道的通过。

如图5-图7所示，垂直输送机构5包括负压腔体57、绕设负压腔体57的负压输送带50，负压腔体57呈矩形框体结构。负压腔体的前后侧设有侧壁板575，侧壁板的上下端分别连接有上安装座573、下安装座574，用于与车架连接。负压腔体57的右侧设有多个第一孔571，负压输送带50上设有多个第二孔501，第二孔501使用时可产生吸附烟叶的吸力，负压输送带50用于将吸附后烟叶向上输送。负压腔体57的上下侧均设有辊子，其中上侧为动力辊，负压输送带50是与该两个辊子配合。对于另一侧的负压腔体，则第一孔开设在左侧面上，也即仅需在吸附烟叶一侧设置吸附孔。

负压腔体57的前侧连接有负压抽风管51，负压抽风管51的另一端连接负压风机52的进气口。负压风机52采用旋涡式高压风机，在工作时将负压腔体57中的空气抽走，使腔体内部产生负压吸附力，为烟叶吸附式输送提供源动力。负压风机52通过风机底座固定在车架41上。左右两侧的负压腔体可以分别连接一个负压风机，也可共用一个大功率的负压风机。

如图5和6所示，负压风机52的出气口通过正压出风管56连接有正压风道53。正压风道53的长度方向沿前后设置，正压风道53位于负压腔体57上部的一侧。正压风道53的两端有连接板，并进一步通过L形板安装在侧壁板575。如图7和8所示，正压风道53主体呈矩形管状，正压风道53上设有一排的出风孔531，出风孔531朝向负压腔体57的吸附烟叶的一侧，用于吹已达到垂直输送机构5顶部的烟叶，利用气流改变其运动方向。正压风道53的与出风孔531向背的一侧设置进风管接头532，用于与正压出风管56连接。本发明利用负压风机52的出风管连接正压风道53，提供正压气流。其他实施例中，也可采用能实现该功能的其他结构，下面的实施例2提供了另外一种方式。

如图5所示，正压风道53的上方设有一个导流板54，其主要部分呈弧形板状，使烟叶被导流后落入负压腔体57另一侧的烟叶收集箱42中，烟叶收集箱42在收集一定量烟叶后可以拆卸掉。

如图9-图10所示，烟叶收集箱42整体呈矩形框，包括主框体421及侧盖板422，主框体421和侧盖板422均是采用焊接方式制成的网格结构。主框体421是在侧边开口及上部开口，上部开口供烟叶落入，侧边开口用于与侧盖板422连接。侧边开口与侧盖板422是通过搭扣结构进行连接，主框体421上设有搭扣423，侧盖板422上设有搭扣耳座424。主框体421底部设有连接座425，通过螺栓连接在车架上。

在使用时，烟叶被收集在烟叶收集箱42中，装满后，可将烟叶收集箱42整体拆下，更换空的烟叶收集箱，实现快换，提高效率。当空的烟叶收集箱不足时，也可打开烟叶收集箱42上的侧盖板，人工将其中的烟叶取出，然后再重新装上该侧盖板，采收机可继续进行烟叶采收工作。

具体地，负压吸附输送及收集的工作原理：

负压输送带50做回转运动时，负压输送带50无孔的地方被吸附在负压腔体57上摩擦滑移，当负压输送带50的部分第二孔501与负压腔体57上的部分第一孔571相通时，负压输送带50的孔面具有了负压吸附力，烟叶表面接触到一定数量的第二孔501时会克服自身重力、摩擦力等因素被吸附于负压输送带50上随其输送。当烟叶被吸附输送至负压输送带50的顶部时，正压风道53内部产生高压气流，烟叶在该高压气流的作用下改变运动方向，再经导流板54进入烟叶收集箱42中，完成烟叶的输送、收集工作。

在负压输送带50的负压吸附下，烟叶可以有序地向上输送，从而也保证了落入烟叶收集箱42的烟叶也是一片片地堆叠，便于后续进一步处理。

进一步地，负压腔体57的吸附烟叶的一侧设有防护板55，防护板55与负压输送带50间隔设置，防护板55不影响正常的烟叶吸附输送，另外还能防止烟株在通过采摘通道时未采烟叶对吸附输送的烟叶造成影响，减少刮落风险。还能有效阻止外界细小颗粒进入负压腔体57，影响负压吸附力。

本发明的实施例2：

如图11-图13所示，一种烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置，包括负压腔体57、绕设负压腔体57的负压输送带50，负压腔体57的吸附侧设有多个第一孔571，负压腔体57包括一体成型的横向输送部和垂直输送部572。与实施例1的主要区别在于，实施例1的下部输送和垂直输送是分体设置的，实施例2将负压腔体57设置成一体的，随之配套的负压传送带也是一条，不再设置额外的条纹输送带60(实施例1中的结构)。两个实施例的负压吸附的原理是相同的。

负压输送带50上设有多个第二孔501，第二孔501用于吸附烟叶，负压输送带50用于将采摘下来的烟叶先倾斜向上输送，然后再垂直向上输送。负压腔体57连接有负压抽风管51，负压抽风管51的另一端连接负压风机52的进气口。

垂直输送部572的顶部一侧设有导送风机81，导送风机81是滚筒式离心风机，可以向位于顶部区域的烟叶送风，改变烟叶运动方向。也可采用实施例1中正压风道结构提供气流，负压风机的出气口连接有正压风道，正压风道的长度方向沿前后设置，正压风道位于负压腔体上部的一侧，正压风道上设有多个出风孔，出风孔朝向负压腔体的吸附烟叶的一侧。

导送风机81的一侧设有一个导流板54，使烟叶被导流然后落入负压腔体57另一侧的烟叶收集箱42中。本实施例中的烟叶收集箱42，相比实施例1，其顶部外侧具有一个向外延伸的斜面，使得上部开口更大，能容纳更多烟叶。

垂直输送部572的吸附烟叶的一侧设有防护板55，防护板55与负压输送带50间隔设置。导流板54、防护板55的作用与实施例1相同，不再赘述。

进一步地，负压吸附式输送收集装置还包括导向压轮91、支撑托轮92，导向压轮91设置在横向输送部与垂直输送部572的交接处，用于压设所述负压输送带50的边缘，改变负压输送带50在此处的弯折角度。支撑托轮92设置在负压输送带50的背侧，用于对负压输送带50支撑托起。

本发明一种烟叶采收机用负压吸附式输送与收集装置实施例2的工作原理如下，可参考图13。

由采摘装置采摘下来的烟叶，落到负压输送带50的位于横向输送部的区域，随着负压输送带50的回转运动，烟叶被输送至负压输送带50的垂直面上时，烟叶吸附在负压输送带50上，随负压输送带50在垂直方向上输送，当烟叶被输送至负压输送带50的顶部时，导送风机81产生高压气流，烟叶在该高压气流的作用下改变运动方向，再配合导流板54的导向作用，烟叶进入烟叶收集箱42中，完成输送、收集工作。随着烟叶采收机的持续行走，越来越多烟叶被输送、收集到烟叶收集箱42中。