一种移动式坚果振动采收机

技术领域

本发明涉及一种坚果采收机械，特别是一种移动式坚果振动采收机。

背景技术

我国核桃、栗子等坚果作物种植面积大，但目前主要采用人工采收，效率低，且安全隐患大；现有便携式的采收机，由于靠人力举起实施收获作业，重量所限，采收头作业最大高度(含人高度)一般不超过7米，且其驱动力只能夹住较细的树枝实施振动；现有一些大型的采收机，夹住树的主干作业，需要较大动力的底盘提供动力和移动，不适应丘陵山地区域作业。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种移动式坚果振动采收机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种移动式坚果振动采收机，其中，包括：

底盘；

升降装置，底端安装在所述底盘上，为直曲臂组合式两级折叠和一级伸缩结构，所述升降装置相对于所述底盘分别具有一伸展位置和一折叠位置；

转头控制机构，安装在所述升降装置的顶端；以及

采收头，与所述转头控制机构连接，所述转头控制机构控制所述采收头绕轴线方向旋转，所述采收头包括驱动机构、壳体、传动机构、滑动轴控制机构和夹头，所述传动机构和滑动轴控制机构均安装在所述壳体内，所述驱动机构安装在所述壳体上并通过连接套与所述传动机构连接，所述传动机构与所述滑动轴控制机构连接，所述滑动轴控制机构与所述夹头连接。

上述的移动式坚果振动采收机，其中，所述驱动机构为电机或液压马达。

上述的移动式坚果振动采收机，其中，所述夹头为U型钩或开度可调的夹持机构。

上述的移动式坚果振动采收机，其中，所述采收头为直线振动式结构，所述传动机构与所述滑动轴控制机构将所述驱动机构的圆周运动转变为采收头的直线往复运动，实现对坚果的振动采收。

上述的移动式坚果振动采收机，其中，所述传动机构包括：

小锥齿轮，安装在小齿轮轴上，所述小齿轮轴通过连接套与所述电机的电机轴连接；

大锥齿轮，安装在大齿轮轴上，所述大齿轮轴通过双轴承安装在所述壳体上，所述小锥齿轮与所述大锥齿轮啮合；以及

曲柄机构，分别与所述大锥齿轮和所述滑动轴控制机构连接。

上述的移动式坚果振动采收机，其中，所述大锥齿轮与所述曲柄机构为一体结构，所述大锥齿轮的齿面设置在正面，所述小锥齿轮与所述大锥齿轮的齿面啮合，所述曲柄机构包括导柱和导套或轴承，所述导套或轴承与所述导柱连接，所述导柱设置在所述大锥齿轮的背面。

上述的移动式坚果振动采收机，其中，所述滑动轴控制机构包括导槽、滑动轴和直线轴承，所述导槽安装在所述滑动轴上，所述滑动轴的两端分别设置至少一个所述直线轴承，所述导套或轴承与所述导槽连接，所述导柱随所述大锥齿轮转动，并带动所述导套或轴承在所述导槽内滑动，带动所述导槽推动所述滑动轴沿轴线方向往复运动。

上述的移动式坚果振动采收机，其中，所述壳体上设置有限位壁，所述限位壁分布在所述导槽底部下方且位于所述滑动轴两侧，以限制所述滑动轴转动。

上述的移动式坚果振动采收机，其中，所述升降装置采用直臂和曲臂组合结构实现对所述采收头的升降，包括：

底座，安装在所述底盘上；

立柱，安装在所述底座上；

至少一主折叠臂，一端与所述立柱铰接；

至少一次折叠臂，一端与所述主折叠臂的另一端铰接；

伸缩臂，一端与所述次折叠臂铰接，所述伸缩臂的另一端通过所述转头控制机构与所述采收头连接；以及

升降控制机构，分别与所述立柱、主折叠臂、次折叠臂和伸缩臂连接，用于控制所述主折叠臂和次折叠臂的折叠和伸展，并控制所述伸缩臂的伸缩。

上述的移动式坚果振动采收机，其中，所述升降控制机构包括多个电动推杆或油缸，所述多个电动推杆或油缸分别连接所述立柱与主折叠臂、所述主折叠臂与次折叠臂及次折叠臂与所述伸缩臂，每个所述电动推杆或油缸分别控制所述主折叠臂和次折叠臂的折叠和伸展，及所述伸缩臂的伸缩。

本发明的技术效果在于：

本发明采用适宜于丘陵山地的轻型底盘及车载式折叠升降装置，可将采收头举升到一定高度；采用动力直连式振动采收头，可以夹住较粗的树枝或支干实施振动。该采收机可以对一定高度上较粗的树枝或支杆实施振动作业，这样采收头不需要达到非常高的高度就能对较高的树进行整树收获作业，而不需要很大的动力和底盘，且也可夹住一定直径树的主干进行收获作业。实现了一定高度树枝较高频率的强振采收，大幅提高了采收效率；提升高度可调，可用于树木不同高度树枝的采收；轻型履带底盘，对地况的适应性好，使用范围广。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的伸展状态结构示意图；

图2为本发明一实施例的折叠状态结构示意图；

图3为本发明一实施例的底座与立柱剖视图；

图4为本发明一实施例的主折叠臂结构示意图；

图5为本发明一实施例的次折叠臂结构示意图；

图6为本发明一实施例的伸缩臂结构示意图；

图7为本发明一实施例的采收头结构示意图；

图8为本发明一实施例的采收头另一面结构示意图；

图9为本发明一实施例的大锥齿轮结构示意图。

其中，附图标记

1底盘

2动力装置

3升降装置

31底座

311底板

312加强板

313中央圆管

314推力轴承

315轴承护管

316上滚动轴承

317上卡簧

318下滚动轴承

319下卡簧

32立柱

321转动套管

322锁紧杆

323转动连接板

324立柱加强板

325升降推杆下耳板

326立柱管

33升降推杆

34主折叠臂

341主折叠销板

342升降推杆上耳板

343主折叠臂管

344折叠推杆耳板

345主折叠耳板

346连杆销

347外夹板

35折叠推杆

36次折叠臂

361次折叠耳板

362连杆轴

363内夹板

364次折叠推杆耳板

365次折叠臂管

366滚轮夹板

367拖辊轮

368封口板

37伸缩推杆

38伸缩臂

381伸缩臂管

382伸缩臂耳板

383伸缩臂滚动轴承

4转头控制机构

5采收头

51驱动机构

52传动机构

521小锥齿轮

522大锥齿轮

523导柱

524导套

525第一轴承

526第二轴承

527大齿轮轴

53下壳体

54滑动轴控制机构

541第一直线轴承

542导槽

543滑动轴

544第二直线轴承

55上壳体

56夹头

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1和图2，图1为本发明一实施例的移动式核桃采收机伸展状态示意图，图2为本发明一实施例的移动式坚果采收机折叠、收缩状态示意图。移动式坚果采收机包括底盘1、动力装置2、升降装置3、转头控制机构4和振动采收头5。该底盘可为轻型履带式，以柴油机(或其它)为动力，或其它形式轻型底盘(包括人力推车式)。图1所示为履带行走底盘，包括履带、底盘架和齿轮箱等，所述动力装置2包括发动机及通过皮带驱动的发电机(发电机组或电瓶)，所述动力装置2可通过螺栓安装在所述底盘1上。升降装置3底端安装在所述底盘1上，为直曲臂组合式两级折叠和一级伸缩结构，所述升降装置3相对于所述底盘1分别具有一伸展位置和一折叠位置；转头控制机构4安装在所述升降装置3的顶端；采收头5与所述转头控制机构4连接，所述转头控制机构4控制所述采收头5绕轴线方向旋转。还可包括电源系统，如安装在底盘1上的发电机，由底盘动力通过皮带驱动，或放置底盘1上的发电机组或电瓶。其中，该底盘1，动力装置2及转头控制机构4的组成、结构、相互位置关系、连接关系及其工作原理等均为较成熟的现有技术，故在此不做赘述，下面仅对本发明中的升降装置3和采收头5予以详细说明。

参见图3～图6，图3为本发明一实施例的底座与立柱剖视图，图4为本发明一实施例的主折叠臂结构示意图，图5为本发明一实施例的次折叠臂结构示意图，图6为本发明一实施例的伸缩臂结构示意图。升降装置3采用直臂和曲臂组合结构，即两级折叠和一级伸缩结构，通过电动推杆控制折叠、伸展和伸、缩，实现对所述采收头5的升降，包括：底座31安装在所述底盘1上；立柱32安装在所述底座31上；至少一主折叠臂34，一端与所述立柱32铰接；至少一次折叠臂36，一端与所述主折叠臂34的另一端铰接；伸缩臂38，一端与所述次折叠臂36铰接，所述伸缩臂38的另一端通过所述转头控制机构4与所述采收头5连接；以及升降控制机构，分别与所述立柱32、主折叠臂34、次折叠臂36和伸缩臂38连接，用于控制所述主折叠臂34和次折叠臂36的折叠和伸展，并控制所述伸缩臂38的伸缩。所述升降控制机构包括多个电动推杆或油缸，所述多个电动推杆或油缸分别连接所述立柱32与主折叠臂34、所述主折叠臂34与次折叠臂36及次折叠臂36与所述伸缩臂38，每个所述电动推杆或油缸分别控制所述主折叠臂34和次折叠臂36的折叠和伸展，及所述伸缩臂38的伸缩。

本实施例中，所述底座31包括底座底板311、底座加强板312和中央圆管313和推力轴承及滚动轴承等。底座加强板312和中央圆管313通过焊接方式相互连接，且又都焊接在底座底板311上。底座底板311通过螺栓紧固在所述底盘1上，底座下滚动轴承318和底座上滚动轴承316都装在中央圆管313上，分别由下凸台和上凸台定位；推力轴承314套装在中央圆管313上位于滚动轴承316的上方；轴承护管315套装推力轴承314上。所述立柱32包括转动套管321、转动连接板323、立柱加强板324、升降推杆下耳板325和立柱326等，转动套管321、转动连接板323、立柱加强板324和升降推杆下耳板325焊接在立柱326上，转动套管321套在底座31的中央圆管313的轴承上。所述锁紧杆322通过螺纹安装在转动套管321上，对立柱32在底座31上的旋转进行定位锁紧。

本实施例的所述主折叠臂34包括销板341、升降推杆上耳板342、折叠推杆耳板344和耳板345等，所述横臂销板341、升降推杆上耳板342、折叠推杆耳板344和主横臂折叠耳板345均焊接在主折叠臂343上；升降推杆33一端和升降推杆下耳板325通过销连接，另一端通过销和升降推杆上耳板342连接；连接销346插入主折叠臂343的销孔中，通过连接销346上的台阶限位；外夹板347一端通过螺栓紧固在连接销346上；折叠推杆35一端通过销轴连接在折叠推杆耳板344上。所述次折叠臂36包括次折叠臂折叠耳板361、次折叠臂推杆耳板364、次折叠臂管365和滚轮夹板366等；所述次折叠臂折叠耳板361、次折叠臂推杆耳板364、滚轮夹板366均焊接在次折叠臂管365两侧上；所述主折叠臂折叠耳板345和次折叠臂折叠耳板361通过销轴连接；所述连接轴362插入次折叠臂365的孔中，通过连接轴362上的台阶限位；所述内夹板焊合363一端通过螺栓紧固连接轴362上；所述托辊轮367通过销轴连接在两个滚轮夹板366间；所述折叠推杆35、外夹板347和内夹板焊合363通过销轴连接。所述伸缩臂38包括伸缩臂管381和伸缩臂耳板382等，所述伸缩臂耳板382焊接在伸缩臂管381上，滚动轴承383安装在伸缩臂管381上；所述伸缩臂管381分别插入封口板368和次折叠臂管365内，所述封口板368通过螺钉紧固在所述滚轮夹板366上；所述伸缩推杆37一端通过销轴安装在次折叠推杆耳板364上，另一端安装在伸缩臂耳板382上。所述转头控制机构4通过螺栓安装在伸缩臂管381上。振动采收头5通过螺栓紧固在转头控制机构4上，夹头6通过螺栓固定在振动采收头滑动轴上。

参照图7-图9，图7为本发明一实施例的采收头结构示意图，图8为本发明一实施例的采收头另一面结构示意图，图9为本发明一实施例的大锥齿轮结构示意图。本实施例中，安装在转头控制机构上的采收头5优选为直线振动式结构，所述传动机构52与所述滑动轴控制机构54将驱动机构51的圆周运动转变为采收头的直线往复运动，实现对坚果的振动采收。该采收头5包括壳体、驱动机构51、传动机构52、滑动轴控制机构54和夹头56等，该壳体可包括下壳体53和上壳体55，驱动机构51可为电机或液压马达，该夹头56可为U型钩或开度可调的夹持机构，所述传动机构52和滑动轴控制机构54安装在所述壳体内，所述传动机构52一端与电机轴连接，另一端与所述滑动轴控制机构54连接，所述滑动轴控制机构54与所述夹头56连接。

本实施例的传动机构52包括小锥齿轮521、大锥齿轮522和曲柄机构，所述小锥齿轮521安装在小齿轮轴上(或与小锥齿轮为一体结构)，小齿轮轴通过连接套与所述电机的电机轴连接；所述大锥齿轮522焊合在大齿轮轴527上，所述大齿轮轴527通过双轴承安装在所述壳体上，与所述小锥齿轮521啮合；曲柄机构，分别与所述大锥齿轮522和所述滑动轴控制机构54连接。优选大锥齿轮522与所述曲柄机构为一体结构，所述大锥齿轮522的齿面设置在正面，所述小锥齿轮521与所述大锥齿轮522的齿面啮合，所述曲柄机构包括导柱523和导套524或轴承，所述导套524或轴承与所述导柱523连接，所述导柱523设置在所述大锥齿轮522的背面圆盘上，与所述滑动轴控制机构54相配合。

本实施例的滑动轴控制机构54包括：导槽542、滑动轴543和直线轴承，所述导槽542安装在所述滑动轴543上，所述滑动轴543的两端分别设置至少一个直线轴承，即一端设置第一直线轴承541，另一端设置第二直线轴承544，所述导套524或轴承与所述导槽542连接，所述导柱523随大锥齿轮522转动，并带动所述导套524或轴承在所述导槽542内滑动，带动所述导槽542推动所述滑动轴543沿轴线方向往复运动，即电机动力通过所述传动机构52转向90度输入，所述导柱523和导套524随大锥齿轮522的圆盘曲柄转动，所述导柱523带动导套524在所述导槽542内滑动，推动导槽542带动所述滑动轴543沿轴线方向做往复运动。所述壳体上设置有两个限位壁，分布在导槽542底部下方、滑动轴543两侧，以限制滑动轴543转动。

作业时，升降装置3将采收头5提升到一定高度，靠近果树选中被采收的树枝，通过控制升降装置3上的相关电动推杆控制夹头56轴线基本与树枝主干垂直，再调整转头控制机构4使夹头56平面基本与被夹树枝主干垂直，打开夹头56伸向树枝并夹住树枝主干，夹紧后，打开电源开关，采收头5上电机开始驱动采收头振动，使树枝的坚果在振动加速度作用下而脱落。

本发明的移动式坚果采收机，利用柴油机或其它为动力驱动底盘行走，利用发电机或电瓶为电动推杆提供电源。当采收机移动运输时，可如图2所示将升降机构进行折叠和收缩；当采收机作业时，可如图1所示机器处于伸展状态。采收机调整方式为：通过控制伸缩推杆37进行伸缩臂管381伸出长度的调节；折叠推杆35调整外夹板347和内夹板焊合363的角度实现次折叠臂36的折叠或伸展；升降推杆33可调整主折叠臂34和立柱31的相对角度。通过转头控制机构4进行振动采收头5的旋转，实现夹头与树枝任意夹持角度的调整。

本发明可实现自主行走，杆臂折叠伸展和伸缩，任意升降振动采收头，适用种植规模较大区域坚果采摘，工作时只需提升采收头在一定高度上夹持树枝或支干，开动开关即可一次完成整个树枝的采收；通过较大功率电机直接驱动，振动频率高，强度大，采收效率高；通过控制升降装置的提升高度，可适应不同高度树木上树枝坚果振动采收；轻型履带底盘，对地况的适应性好，使用范围广。

本发明适用于核桃、栗子等坚果振动采摘，通过底盘移动，通过直曲臂组合式升降装置将直连式采收头提升到一定高度夹住树枝，发电机为采收头电机提供电源，实现较高频率的强振动采收，大幅提高了采收效率；可通过控制采收头的提升高度，用于树木不同高度树枝的振动采收，使用范围广。实现了一定高度树枝较高频率的强振采收，大幅提高了采收效率；提升高度可调，可用于树木不同高度树枝的采收；轻型履带底盘，对地况的适应性好，使用范围广。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。