一种背负式履带油莎豆收获机

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体地讲，涉及一种背负式履带油莎豆收获机。

背景技术

油莎豆全身是宝，被誉为“油料之王”，是一种高产优质、综合利用价值高的经济作物。适宜油莎豆种植的土壤类型多样，经过多年调查，除高寒地区和南方的水田种植区外，其余任何地区均可种植，具有抗旱耐涝、防风固沙、易重好管等优点。我国最早于1952年从苏联引种油莎豆，并在多省市推广种植，但当时机械化程度低，种植成本高以及市场销路等问题限制了油莎豆产业的发展。2000年以来，随着我国农业机械化程度的不断提升和对油莎豆经济价值了解的不断深入，全国部分地区又开始引种和扩大种植油莎豆，2019年仅新疆莎车县油莎豆种植面积达到15000亩。油莎豆产业的高速发展对油莎豆的种植、收获、加工机械提出了更高的要求。

由于油莎豆本身独特的小而不规则的几何外形，且其根系深入地下，纷繁交错，正因其生物特性与谷物、花生、玉米等差别较大，决定着它不能用一般的联合收获机收获，需要研制专门收获油莎豆联合收获机，归根结底，阻碍其发展的首要问题是收获难。

油莎豆过早过晚收获都会造成其有效成分的降低，因此，把握好最适收获时间是实现油莎豆优质高产种植的关键。前期，油莎豆的收获方式主要以人工收获为主，此收获方式效率低下，不能保证油莎豆收获的时效性且人工成本高。目前，收获油莎豆的收获机主要是牵引式联合收获机。但牵引式油莎豆联合收获机普遍存在的问题是地头转弯半径大，功耗高，对拖拉机的动力依赖大且而操作不灵活，因此，采用独立动力输出的油莎豆联合收获机收获成为大势所趋。

履带底盘行走装置性能及稳定性好，越障能力大，且转弯半径小，灵活性好，对于南疆沙土地地面不平的地形有良好的适应性；轮胎式行走装置与履带式的相比，接地比压大，越障能力小，对于南疆沙土地，极易造成陷车，地形适应能力差，行走时，四个轮子易出现间歇性打滑现象，轮胎磨损严重，耗能高且不能有效解决整机陷车问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种背负式履带油莎豆收获机，方便油莎豆收获。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种背负式履带油莎豆收获机，包括履带底盘，其特征在于：

所述履带底盘上端固定连接机架，所述机架上前端固定连接发动机，所述发动机上端固定连接驾驶室；

所述发动机和驾驶室前端固定挖掘除沙台，侧端固定倾斜输送装置，后端一侧依次固定集果箱、钉齿滚筒脱粒装置、风筛组合式清选装置，另一侧固定斗式提升装置；

所述前端挖掘除沙台位于所述发动机前方，两端与机架铰接；

所述固定倾斜输送装置位于所述发动机一侧，固定在机架上，其进料端匹配所述挖掘除沙台出料端；

所述钉齿滚筒脱粒装置位于所述集果箱正后方，固定在机架上，其进料端匹配所述固定倾斜输送装置出料端；

所述风筛组合式清选装置位于所述钉齿滚筒脱粒装置正后方，固定在机架上；

所述斗式提升装置位于发动机后方——钉齿滚筒脱粒装置和风筛组合式清选装置的侧面，固定在机架上；

所述斗式提升装置匹配所述集果箱；

所述机架固定连接所述集果箱。

作为本技术方案的进一步限定，所述挖掘除沙台的出料端与所述倾斜输送装置的进料端固接，所述前端挖掘除沙台包括挖掘装置、振动除沙装置和侧向输送装置，其中，挖掘装置中的旋耕部件、振动除沙装置中的刮板一和侧向输送装置由前向后依次贯穿挖掘除沙台，两端均固定在机架上。所述挖掘装置包括旋耕部件，固定式挖掘铲与固定栅条筛，其中，固定式挖掘铲和固定栅条筛固接为一体，同时焊接于挖掘除沙台壳体两侧。所述振动除沙装置主要包括刮板一与振动栅条筛，所述振动栅条筛通过四根弹簧连接在所述机架上。

作为本技术方案的进一步限定，所述倾斜输送装置位于所述发动机一侧，固定连接在机架上，所述倾斜输送装置包括壳体、主动轮轴、从动轮轴、链条、刮板二、栅条、支撑架，所述壳体分布于倾斜输送装置两侧，由所述支撑架固定连接；倾斜输送装置底部焊接均匀分布的栅条，所述壳体分布于所述倾斜输送装置两侧，所述主动轮轴与所述从动轮轴分别位于倾斜输送装置低端进料口与高端出料口，横向贯穿两侧壳体，轴承连接两个所述壳体，且主动轮轴与从动轮轴通过链条连接，一组均匀分布的所述刮板二与所述链条通过螺栓连接，从而保证刮板二与倾斜输送装置底部栅条咬合。

作为本技术方案的进一步限定，所述钉齿滚筒脱粒装置的进料端与所述倾斜输送装置的出料端固接，所述钉齿滚筒脱粒装置包括开式钉齿脱粒滚筒、凹板及上盖，所述开式钉齿脱粒滚筒位于集果箱后方，紧挨着集果箱，所述开式钉齿脱粒滚筒两端固定连接所述机架，所述凹板位于所述开式钉齿脱粒滚筒的正下方，所述凹板两侧固定在机架上，所述凹板进料口与所述倾斜输送装置出料口相连。所述上盖凹侧内固定连接一组均匀分布螺旋叶片。

作为本技术方案的进一步限定，所述风筛组合式清选装置位于所述钉齿滚筒脱粒装置后方，所述风筛组合式清选装置包括环形筛、振动筛及风机，所述环形筛位于所述凹板正下方，其主动轴横穿两侧壳体，通过轴承座固定，所述环形筛的出料端与所述振动筛的进料端上下重合，所述振动筛前部位于所述环形筛后部下方，所述振动筛的偏心主动轴横穿两侧壳体固定，所述振动筛后部高于前部呈倾斜布置，其宽度略小于两侧壳体之间的间距。所述风机位于所述环形筛与所述振动筛交接处下方，固定连接在机架上，所述风机出风口与所述螺旋输送装置中的倾斜固定栅条前部相连。

作为本技术方案的进一步限定，所述振动筛正下方为螺旋输送装置，所述螺旋输送装置中绞龙的一侧与所述斗式提升装置的低端相匹配，所述倾斜固定栅条焊接于所述机架上。

作为本技术方案的进一步限定，所述开式钉齿脱粒滚筒包括包括主轴、辐盘、钉齿轴、连接板、钉齿，所述开式钉齿脱粒滚筒通过主轴固定连接在机架上，所述主轴固定连接一组均匀分布的所述辐盘，每个所述辐盘分别通过螺栓连接固定一组均匀分布的所述连接板，每个所述连接板分别固定连接对应的所述钉齿轴，每根所述钉齿轴上焊接一组均匀分布的钉齿。

作为本技术方案的进一步限定，所述机架对应所述振动栅条筛两侧分别固定连接角钢。

作为本技术方案的进一步限定，所述侧向输送装置为绞龙，所述绞龙末端固定连接一组导流板，一组所述导流板匹配所述倾斜输送装置的进料端。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：

1、本装置履带行走底盘能有效克服南疆种植油莎豆沙壤土陷车问题，越障能力大，转弯半径小，在不同发动机转速下操作灵活性好。

2、本装置采用背负式油莎豆收获，前方挖掘除沙台和倾斜输送装置方便替换。

3、本装置为了避免挖掘上来的碎石对后方脱粒、分离和清选装置造成摩擦、碰撞等不利影响，前方振动除沙台采取振动除沙的方式首先将挖掘上来的大量沙子和碎石除去；且前方挖掘除沙台通过发动机控制液压升降来控制其挖掘深度，当其收获完毕时，可将前方挖掘除沙台升至最高，便于在路面上行走。

4、本装置整机传动系统均设置在一侧，便于观察，布局合理。

5、本装置开式钉齿滚筒脱粒装置幅盘上均匀分布小孔，可根据实际油莎豆脱粒情况增加钉齿所在的轴的根数，凹板孔隙只允许豆和其他杂余通过，草通过上盖凹侧螺旋叶片运移至排草口排出。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整机工作原理图。

图3为本发明的倾斜输送装置结构图。

图4为本发明的钉齿滚筒脱粒装置展开图。

图5为本发明的风机结构原理图。

图6为本发明的键式振动筛结构图。

图中：1、履带底盘，2、机架，3、发动机，4、驾驶室，5、挖掘除沙台，6、倾斜输送装置，7、钉齿滚筒脱粒装置，8、风筛组合式清选装置，9、斗式提升装置，10、集果箱，11、环形筛，12、振动筛，13、风机，14、螺旋输送装置，14a1、倾斜固定栅条，15、挖掘装置，15a1、旋耕部件，15a2、固定式挖掘铲，15a3、固定栅条筛，16、振动除沙装置，16a1、刮板一，16a2、振动栅条筛，17、侧向输送装置，17a1、导流板，18、壳体，19、主动轮轴，20、从动轮轴，21、链条，22、刮板二，23、栅条，24、支撑架，25、开式钉齿脱粒滚筒，26、凹板，27、上盖，28、螺旋叶片，29、主轴，30、辐盘，31、钉齿轴，32、连接板，33、钉齿。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图1-图6所示，本发明包括履带底盘1，所述履带底盘1上端固定连接机架2，所述机架2上前端固定连接发动机3，所述发动机3上端固定连接驾驶室4，所述发动机3和驾驶室前端固定挖掘除沙台5，侧端固定倾斜输送装置6，后端一侧依次固定集果箱10、钉齿滚筒脱粒装置7、风筛组合式清选装置8，另一侧固定斗式提升装置9，所述前端挖掘除沙台5位于所述发动机3前方，两端与机架2铰接，所述固定倾斜输送装置6位于所述发动机3一侧，固定在机架2上，其进料端匹配所述挖掘除沙台5出料端，所述钉齿滚筒脱粒装置7位于所述集果箱10正后方，固定在机架2上，其进料端匹配所述固定倾斜输送装置6出料端，所述风筛组合式清选装置8位于所述钉齿滚筒脱粒装置7正后方，固定在机架2上，所述斗式提升装置9位于发动机3后方——钉齿滚筒脱粒装置7和风筛组合式清选装置8的侧面，固定在机架上，所述斗式提升装置9匹配所述集果箱10，所述机架2固定连接所述集果箱10。

所述挖掘除沙台5的出料端与所述倾斜输送装置6的进料端固接，所述前端挖掘除沙台5包括挖掘装置15、振动除沙装置16和侧向输送装置17，其中，挖掘装置15中的旋耕部件15a1、振动除沙装置16中的刮板一16a1和侧向输送装置17由前向后依次贯穿挖掘除沙台，两端均固定在机架2上。所述挖掘装置15包括旋耕部件15a1，固定式挖掘铲15a2与固定栅条筛15a3，其中，固定式挖掘铲15a2和固定栅条筛15a3固接为一体，同时焊接于挖掘除沙台壳体两侧。所述振动除沙装置16主要包括刮板一16a1与振动栅条筛16a2，所述振动栅条筛16a2通过四根弹簧连接在所述机架2上。

所述倾斜输送装置6位于所述发动机3一侧，固定连接在机架2上，所述倾斜输送装置6包括壳体18、主动轮轴19、从动轮轴20、链条21、刮板二22、栅条23、支撑架24，所述壳体18分布于倾斜输送装置6两侧，由所述支撑架24固定连接；倾斜输送装置6底部焊接均匀分布的栅条23，所述壳体18分布于所述倾斜输送装置6两侧，所述主动轮轴19与所述从动轮轴20分别位于倾斜输送装置6低端进料口与高端出料口，横向贯穿两侧壳体，轴承连接两个所述壳体18，且主动轮轴19与从动轮轴20通过链条21连接，一组均匀分布的所述刮板二22与所述链条21通过螺栓连接，从而保证刮板二22与倾斜输送装置6底部栅条23咬合。

所述钉齿滚筒脱粒装置7的进料端与所述倾斜输送装置6的出料端固接，所述钉齿滚筒脱粒装置7包括开式钉齿脱粒滚筒25、凹板26及上盖27，所述开式钉齿脱粒滚筒25位于集果箱10后方，紧挨着集果箱10，所述开式钉齿脱粒滚筒25两端固定连接所述机架2，所述凹板26位于所述开式钉齿脱粒滚筒25的正下方，所述凹板26两侧固定在机架2上，所述凹板26进料口与所述倾斜输送装置6出料口相连。所述上盖27凹侧内固定连接一组均匀分布螺旋叶片28。

所述风筛组合式清选装置8位于所述钉齿滚筒脱粒装置7后方，所述风筛组合式清选装置8包括环形筛11、振动筛12及风机13，所述环形筛11位于所述凹板26正下方，其主动轴横穿两侧壳体，通过轴承座固定，所述环形筛11的出料端与所述振动筛12的进料端上下重合，所述振动筛12前部位于所述环形筛11后部下方，所述振动筛12的偏心主动轴横穿两侧壳体固定，所述振动筛12后部高于前部呈倾斜布置，其宽度略小于两侧壳体之间的间距。所述风机13位于所述环形筛11与所述振动筛12交接处下方，固定连接在机架2上，所述风机13出风口与所述螺旋输送装置14中的倾斜固定栅条14a1前部相连。

所述振动筛12正下方为螺旋输送装置14，所述螺旋输送装置14中绞龙的一侧与所述斗式提升装置9的低端相匹配，所述倾斜固定栅条14焊接于所述机架2上。

所述开式钉齿脱粒滚筒25包括包括主轴29、辐盘30、钉齿轴31、连接板32、钉齿33，所述开式钉齿脱粒滚筒25通过主轴固定连接在机架2上，所述主轴29固定连接一组均匀分布的所述辐盘30，每个所述辐盘30分别通过螺栓连接固定一组均匀分布的所述连接板32，每个所述连接板32分别固定连接对应的所述钉齿轴31，每根所述钉齿轴31上焊接一组均匀分布的钉齿33。

所述机架2对应所述振动栅条筛16a2两侧分别固定连接角钢。

所述侧向输送装置17为绞龙，所述绞龙末端固定连接一组导流板17a1，一组所述导流板17a1匹配所述倾斜输送装置6的进料端。

本发明的工作流程为：工作时，发动机3启动带动履带底盘1行走，固定式挖掘铲15a2连接固定栅条筛15a3和旋耕部件15a1将油莎豆从沙土中铲出，铲上来的油莎豆惨杂着大量的沙土进入振动除沙装置16内，经过振动除沙装置16中的刮板一16a1旋转，使振动栅条筛16a2产生循环往复的上下运动，大量沙土从底部振动栅条筛16a2漏出，剩余沙土、豆、根以及草茎输送至倾斜输送装置6内，在输送过程中，剩余所有土从底部振动栅条筛16a2漏出，豆、根、草茎被导流板17a1输送至钉齿滚筒脱粒装置7内，脱粒完成的豆和大部分的根从底部凹板26落入到环形筛11上，经环形筛11运送到振动筛12上；大部分的草通过上盖27凹侧均匀分布的螺旋叶片28，向排料口运移排出机外。豆、少部分根和碎草混合物在振动筛12前端通过振动筛12的高频振动快速向后跳动，所有豆子穿过筛面上的孔落入螺旋输送装置14，由螺旋输送装置14中的绞龙输送至斗式提升装置9，进入集果箱10；另外，振动筛12上的碎草落到锯齿形筛面上，从而被排出机外，这一部分的工作原理类似于谷物联合收获机中分离装置键式逐稿器。由于刚挖上来的油莎豆有一定的含水量，所以潮湿的豆子落到倾斜固定栅条14a1易形成堆积，用风机13的风力使豆子顺利滑向螺旋输送装置14中的绞龙。

以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。