一种并行振动式木薯收获机

技术领域

本发明涉及一种农业机械领域的收获机械，具体为一种并行振动式木薯收获机。

背景技术

木薯是大戟科木薯属植物，耐旱抗贫瘠，广泛种植于非洲、美洲和亚洲的100余个国家或地区，是三大薯类作物之一，也是世界上近六亿人的口粮。我国是世界上木薯产品的最大进口国，随着国内工业酒精和工业淀粉等相关产业的兴盛，作为工业原材料的木薯其需求量正日益增加。然而受制于木薯机械化收获难度大、收获环节人工需求量大的问题，我国木薯种植面积已呈逐年萎缩的形势。现有木薯收获机械作业效果仍需要较大改进，才能满足木薯种植户需求。

申请号201822084349.4《双行振动式木薯挖掘机》，提出一种木薯块根收获方法，双行振动式木薯挖掘机在作业过程中，通过中间前置限深轮调节到合适的挖掘深度，拖拉机后输出轴输出的动力通过动力振动机构带动三组挖掘铲组件振动，在作业过程中绕各自的挂接点来回小角度振动；随着拖拉机的前进挖掘铲入土挖掘，木薯块根和其下部及周围的土壤被抬起，到铲柄后焊接的分离杆上，在挖掘铲和分离杆完成土薯分离工作；土壤从分离杆之间的间隔处漏下，木薯块根在分离杆顶端末尾处掉下，从而实现了木薯块根与土壤的分离。但是该收获机作业完成后两行木薯块根向中间聚拢效果较差，在进行相邻垄作业时拖拉机轮胎容易压到已完成收获的木薯块根造成不必要的损失。

本发明采用两个前置单翼型挖掘铲和一个框型挖掘铲组合作业，通过三点悬挂的方式挂接在拖拉机后方，挖掘铲振动的动力来源为拖拉机后输出轴。该机一次作业可以完成两行木薯的收获，作业前先通过试挖掘调整好限深轮位置，作业时随着拖拉机的前进，三个挖掘铲入土作业并绕着各自的挂接点作小角度的摆动，左右两边的挖掘铲将处在其间的木薯块根及土壤抬升汇拢至中间挖掘铲处，最后由中间挖掘铲完成木薯块根及土壤的筛分，作业完成后两行木薯块根被汇拢平铺在中间挖掘铲的后方。本发明可以有效解决收获机同时进行两行木薯收获时，薯块不集中的问题；同时由于铲间作业空间较大，可以减少作业时由残留木薯茎秆、杂草和作业速度过快等导致的壅土情况发生。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种并行振动式木薯收获机。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

并行振动式木薯收获机，包括机架1、护罩2、限深轮组件11、拉杆、挖掘铲组件和动力振动机构；

机架1包括：两根横梁和七根纵梁，所述七根纵梁焊接于两根横梁之间，所述机架1为左右对称结构，所述机架1上还焊接有：两组三点悬挂挂接板，两块斜拉板，两块限深轮高度调节板、两个限深轮轴、两个轴承座垫板、齿轮箱垫板和三组拉杆座；

所述两组三点悬挂挂接板焊接在机架1前横梁的前端面和下端面；关于前横梁中心面左右对称，两块斜拉板焊接在机架1的上方；关于前横梁中心面左右对称，所述两块限深轮高度调节板分别安装于机架1前横梁左右两端，所述限深轮高度调节板上设有挂接螺纹孔和5个限位孔，所述两个限深轮轴分别安装于限深轮高度调节板的挂接螺纹孔上；所述三组拉杆座分别焊接在前横梁下端；所述两个轴承座垫板分别焊接在左右两边的纵梁上，齿轮箱垫板焊接在中间纵梁上；

所述轴承座垫板和左右两边的纵梁相应的位置上开有轴承座安装通孔和护罩安装螺纹底孔一，所述齿轮箱垫板上开有齿轮箱安装通孔和护罩安装螺纹底孔二，所述护罩2通过护罩安装螺纹底孔一和护罩安装螺纹底孔二安装于机架1上；

所述限深轮组件11包括限深轮11-2、轮架11-1和轴承轴11-3；

限深轮11-2为圆柱形结构，限深轮11-2中间设有的滚动轴承与轮轴装配在一起；所述轮架11-1由矩形钢管制成，所述轮架11-1的上端开有限深轮轴挂接孔和限深轮高度调节孔，所述轮架11-1的下端开有轴承轴焊接孔；

所述轮架11-1与轴承轴11-3焊接在一起，轴承轴11-3与限深轮11-2中间的滚动轴承的内圈过盈配合，轴向定位采用轴端挡圈固定；

所述轮架11-1上端的限深轮轴挂接孔穿过机架1上的限深轮轴，与机架1连接；通过对齐限深轮高度调节板上的限位孔和轮架11-1上的限深轮高度调节孔，插上限位销轴，实现并行振动式木薯收获机作业深度200mm-325mm五级调节。

拉杆包含左拉杆10、右拉杆15和中间拉杆5，所述左拉杆10、右拉杆15结构对称，

所述左拉杆10包括：两根纵向矩形钢管一、两个拉杆销座、连杆销座一和挖掘铲挂接座；

所述两根纵向矩形钢管一的前端各焊接一个拉杆销座；所述拉杆销座与机架1上拉杆座通过拉杆销轴16连接，两根纵向矩形钢管一的中部焊接有连杆销座一，用于通过连杆销轴3与连杆组件7的下端连接，两根纵向矩形钢管一的后端焊接有挖掘铲挂接座，所述挖掘铲挂接座用于与左边挖掘铲12连接，

中间拉杆5为左右对称结构，包括：两根纵向矩形钢管二、两个拉杆销座、连杆销座二、矩形钢管加强横梁、矩形钢管长横梁、中间挖掘铲安装座和加强板；

两根纵向矩形钢管二前端均焊接有拉杆销座，所述拉杆销座与机架1上拉杆座通过中间拉杆销轴连接，拉杆销座前端开有黄油嘴安装螺纹底孔，拉杆销座上的拉杆销轴16通孔中部有黄油槽；两根纵向矩形钢管二中部前端焊接有连杆销座二，用于通过中间连杆销轴9与连杆组件7的下端连接，两根纵向矩形钢管二中部后端焊接有矩形钢管加强横梁；两根纵向矩形钢管二后端焊接有一根矩形钢管长横梁，长横梁左右两端焊接有中间挖掘铲安装座，长横梁与两根纵向矩形钢管二之间焊接的均为加强板，所述中间挖掘铲安装座用于与中间挖掘铲14连接。

所述拉杆销轴16左端面铣削出两平行侧面，便于夹持安装，拉杆销轴16右端轴头处有外螺纹并开有通孔；所述中间拉杆销轴的轴身中部直径要稍小于两边；所述连杆销轴外形结构与拉杆销轴16类似。

挖掘铲组件包括左边挖掘铲12、右边挖掘铲13和中间挖掘铲14，其中左边挖掘铲12、右边挖掘铲13结构相互对称；

左边挖掘铲12包括：边铲、边铲面12-9和铲尖一12-8，所述边铲、边铲面12-9和铲尖一12-8依次通过螺栓、螺母和螺钉连接而成。

边铲包括边立柱12-1、导土板12-2、长导杆12-3、短导杆12-6、边铲座12-7、支板12-5和侧板12-4；

边立柱12-1上端开有四个挖掘铲安装通孔，用于与左拉杆10上设有的挖掘铲挂接座连接，中段开有切土刃口，下端有两个用来安装铲尖一12-8的螺纹底孔；

边铲座12-7上表面开有四个边铲面安装通孔，所述边铲面12-9通过边铲面安装通孔安装于边铲座12-7上，后端焊接有长导杆12-3和短导杆12-6；

导土板12-2和边铲座12-7焊接在边立柱12-1的侧面，支板12-5焊接在边铲座12-7下表面和边立柱12-1侧面，侧板12-4焊接在边立柱12-1下端后方。

中间挖掘铲14为U型左右对称结构，包括：中间铲尖14-3和中间铲，所述中间铲尖14-3通过螺栓、螺母安装于中间铲上。

中间铲包括：左侧立板14-1、底座14-2、右侧立板14-8、托杆A14-4、托杆B14-5、托杆C14-6和托杆D14-7；

左侧立板14-1和右侧立板14-8均由钢板折弯而成，所述左侧立板14-1、底座14-2和右侧立板14-8依次焊接，所述托杆A14-4、托杆B14-5、托杆C14-6和托杆D14-7焊接在左侧立板14-1和右侧立板14-8的后方。

动力振动机构包括：齿轮箱组件4、连杆组件7、轴承座组件8和联轴器6。

齿轮箱组件4包括箱体、输入轴和输出轴，箱体通过螺栓固定在机架1的齿轮箱垫板上，

所述输入轴通过万向节与拖拉机的后输出轴连接，用于将来自于拖拉机动力输出轴的动力，通过输入轴传递给输出轴，输出轴左右两端与连杆组件7挂接处开有键槽，用于与连杆组件7连接，输出轴左右两端键槽的底面共面，输出轴左右两端的轴头处开有花键槽用以连接联轴器6。

连杆组件7包括：左端盖7-8、纸垫7-7、密封圈一7-6、轴用卡簧7-5、圆柱滚子轴承7-4、偏心轴套7-2、连杆一7-3、右端盖7-1、孔用卡簧7-10和关节轴承7-9。

左端盖7-8、右端盖7-1同时开有四个通孔，左端盖7-8上还开有机油加注孔；偏心轴套7-2内圈开有键槽，外圈开有两个卡簧安装槽；连杆一7-3的上端的圆柱滚子轴承7-4安装孔外侧有四个端盖螺纹底孔用以安装左端盖7-8和右端盖7-1，连杆一7-3的下端为关节轴承安装孔，关节轴承安装孔内左右两侧开有卡簧槽，通过孔用卡簧7-10固定关节轴承7-9，通过关节轴承安装孔与拉杆连接。

轴承座组件8包括：两个座体8-1、两个轴承座密封圈8-2、两个深沟球轴承8-3、轴套一8-4和边轴8-5；

所述连杆组件7安装于边轴8-5的中间，两个座体8-1和两个深沟球轴承8-3安装于边轴8-5上，并关于连杆组件7左右对称；

座体8-1上端设有轴承和密封垫安装孔，深沟球轴承8-3的内圈与边轴8-5过盈配合，深沟球轴承8-3的外圈与座体8-1过盈配合；座体8-1上端侧面开有黄油嘴安装孔，座体8-1下端左右两边开有螺栓通孔，通过螺栓螺母完成轴承座组件8在机架1上的安装；深沟球轴承8-3选用一面有轴承座密封圈8-2的，用以和轴承座装配完毕后形成密闭油腔，通过黄油嘴加注黄油，对深沟球轴承8-3起着润滑的作用，边轴8-5轴身上开有与连杆组件7的偏心轴套7-2对应的安装键槽，用于连杆组件7连接，边轴8-5靠近一端的位置设有限位轴肩，另一端开有花键槽，用来与联轴器6连接。

所述连杆组件7的左端与所述限位轴肩的右端贴合，在所述连杆组件7的右侧与左边的深沟球轴承8-3之间设有轴套一8-4；

所述轴套一8-4用于：轴向定位连杆组件7，限制连杆组件7的轴向移动。

齿轮箱组件4将来自于拖拉机动力后输出轴的动力，通过齿轮箱输入轴传递给其两端的输出轴，经由与齿轮箱输出轴两端的连杆组件7带动中间拉杆5与中间挖掘铲14，绕其在机架1上的挂接点作小角度摆动；并通过联轴器6带动左右两端的边轴8-5转动，进而由左右两边的连杆组件7带动左、右拉杆15与左边挖掘铲12、右边挖掘铲13，也绕其在机架1上的挂接点作小角度摆动。

在上述方案的基础上，所述拉杆座由左右两个侧板一和一个前立板组成；

在上述方案的基础上，所述左拉杆由钢板和矩形钢管焊接而成；所述连杆销座一包括：横撑板、底板和两块连杆挂接板，所述底板安装于两根纵向矩形钢管一的底部，所述横撑板安装于底板上、两根纵向矩形钢管一之间，所述两块连杆挂接板安装于横撑板上，所述横撑板中间高度比两边低5mm，两边高度一致；所述两块连杆挂接板用于通过连杆销轴3与连杆一7-3的下端的关节轴承安装孔连接；

挖掘铲挂接座包括：前立板、安装座和后立板，所述前立板和后立板通过安装座连接，前立板和后立板的两端分别与两根纵向矩形钢管一连接，所述安装座上设有挖掘铲安装通孔，用于与边立柱12-1上端开有的挖掘铲安装通孔配合，连接左边挖掘铲12。

在上述方案的基础上，所述连杆销座二包括：长横撑板、长底板、两块边加强筋和四块连杆挂接板，所述长底板的两端安装于两根纵向矩形钢管二的底部，所述长横撑板安装于长底板上、两根纵向矩形钢管二之间，所述四块连杆挂接板安装于长横撑板上，用于通过两根中间连杆销轴9与与连杆一7-3的下端的关节轴承安装孔连接；

所述两块边加强筋水平设置于长横撑板左右两侧，用于连接长横撑板与两根纵向矩形钢管二，长横撑板位于连杆挂接板中间的部位高度比其他部位低5mm，其他部位高度一致；

在上述方案的基础上，所述导土板12-2有三块且形状相同。

在上述方案的基础上，所述边铲座12-7后端开有两个导杆焊接槽；长导杆12-3和短导杆12-6焊接于导杆焊接槽内。

在上述方案的基础上，所述左侧立板14-1和右侧立板14-8外侧开有破土刃，左侧立板14-1和右侧立板14-8的上端分别开有四个挖掘铲安装通孔一，通过左侧立板14-1和右侧立板14-8的上端的四个挖掘铲安装通孔一与中间挖掘铲安装座连接，

左侧立板14-1和右侧立板14-8的下端后方开有两个托杆焊接槽，托杆C14-6和托杆D14-7焊接在左侧立板14-1和右侧立板14-8的下端后方的两个托杆焊接槽内；

左侧立板14-1和右侧立板14-8的后方焊接有托杆A14-4和托杆B14-5。

在上述方案的基础上，所述底座14-2的前端下底面开刃，后端开有三个托杆焊接槽，所述三个托杆焊接槽内都焊接有托杆D14-7。

在上述方案的基础上，所述底座14-2上表面开有四个中间铲尖安装通孔，所述中间铲尖14-3上也设有四个中间铲尖安装通孔，所述中间铲尖14-3通过中间铲尖安装通孔安装于底座14-2上。

在上述方案的基础上，所述左边挖掘铲12、右边挖掘铲13和中间挖掘铲14的振动初始相位角分别为0°、180°、0°。

本发明的有益效果：

本发明的并行振动式木薯收获机采用左边挖掘铲、右边挖掘铲和中间挖掘铲组合作业，完成木薯块根的收获作业。通过拖拉机牵引前进，并通过拖拉机后输出轴输出的转矩带动拉杆和挖掘铲组件，绕拉杆在机架上的挂接点作小角度往复振动。在减少挖掘铲前进阻力的同时，进一步增强了薯土分离的效果。左边挖掘铲、右边挖掘铲和中间挖掘铲前后布置，左边挖掘铲、右边挖掘铲先入土作业将两行木薯聚拢至中间挖掘铲，由中间挖掘铲完成最后的薯土分离工作，可以有效的解决收获机同时进行两行木薯收获作业时，薯块不集中的问题。同时由于铲间作业空间较大，可以减少作业时由残留木薯茎秆、杂草和作业速度过快等导致的壅土情况发生。整机的旋转部位均存在密封润滑环境，有效地改善了旋转部件的作业条件，提高了轴承的使用寿命。整机结构简单，维护简便、易磨损部位采用可更换结构，大大的提高了整机的使用寿命。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为本发明并行振动式木薯收获机的三维结构图；

图2为本发明并行振动式木薯收获机的机架三维结构图；

图3为本发明并行振动式木薯收获机的限深轮组件三维结构图；

图4为本发明并行振动式木薯收获机的左拉杆结构示意图；

图5为本发明并行振动式木薯收获机的中间拉杆结构示意图。

图6a为本发明并行振动式木薯收获机拉杆的拉杆销座结构示意图一。

图6b为本发明并行振动式木薯收获机拉杆的拉杆销座结构示意图二。

图7a为本发明并行振动式木薯收获机的拉杆销轴结构示意图。

图7b为本发明并行振动式木薯收获机的中间拉杆销轴结构示意图。

图7c为本发明并行振动式木薯收获机的连杆销轴结构示意图。

图8为本发明并行振动式木薯收获机拉杆的左边挖掘铲三维结构图。

图9为本发明并行振动式木薯收获机拉杆的中间挖掘铲三维结构图。

图10本发明并行振动式木薯收获机连杆组件的三维结构爆炸图。

图11本发明并行振动式木薯收获机轴承座组件的三维结构剖面图。

图12本发明并行振动式木薯收获机的俯视图。

附图标记：1、机架 2、护罩 3、连杆销轴 4、齿轮箱组件 5、中间拉杆 6、联轴器 7、连杆组件 8、轴承座组件 9、中间连杆销轴 10、左拉杆 11、限深轮组件 12、左边挖掘铲13、右边挖掘铲 14、中间挖掘铲 15、右拉杆 16、拉杆销轴

11-1、轮架 11-2、限深轮 11-3、轴承轴

12-1、边立柱 12-2、导土板 12-3、长导杆 12-4、侧板 12-5、支板 12-6、短导杆12-7、边铲座 12-8、铲尖一 12-9、边铲面

14-1、左侧立板 14-2、底座 14-3、中间铲尖 14-4、托杆A 14-5、托杆B 14-6、托杆C 14-7、托杆D 14-8、右侧立板

7-1、右端盖 7-2、偏心轴套 7-3、连杆一 7-4、圆柱滚子轴承 7-5、轴用卡簧 7-6、密封圈一 7-7、纸垫 7-8、左端盖 7-9、关节轴承 7-10、孔用卡簧

8-1、座体 8-2、轴承座密封圈 8-3、深沟球轴承 8-4、轴套一 8-5、边轴

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的目的是提供一种并行振动式木薯收获机，是一种适用于垄作或平作木薯收获的收获机械，可对不同的垄高和挖深的木薯进行收获。并行振动式木薯收获机，包括机架1、限深轮组件11、拉杆、挖掘铲组件和动力振动机构。

所述机架1的前端设置有的挂接点，挂接点与拖拉机的三点悬挂装置用销轴连接；布置在机架1上的齿轮箱组件4的输入轴，通过万向节与拖拉机的后输出轴连接。齿轮箱组件4将来自于拖拉机动力输出轴的动力，通过输入轴传递给输出轴，并通过联轴器6带动两端的边轴8-5转动，进而带动输出轴两端和两边的边轴8-5上连接的连杆组件7摆动。通过连杆组件7的下端带动连杆和挖掘铲组件绕其在机架1上的挂接点左小角度摆动，三组挖掘铲的振动初始相位角分别为0°、180°、0°。

所述并行振动式木薯收获机，适用于大垄双行或平作的种植模式，拖拉机骑行在梯形大垄或两行木薯之上，一次作业能完成两行木薯块根的收获作业。在播插种茎时，种茎直插或斜插，种植模式为大垄双行时栽植行距：垄内窄行距为500mm～600mm，邻垄宽行距1000mm～1200mm；平作时应采用款窄行种植，窄行行距为500mm～600mm，宽行行距为1000mm～1200mm。并行振动式木薯挖掘机作业幅宽约为1300mm，作业深度200mm-325mm五级可调，挖掘铲振动频率9Hz～12Hz。

本发明并行振动式木薯收获机作业前，通过试挖掘来调节两侧的限深轮确定合适的挖掘深度。拖拉机后输出轴输出的动力通过动力振动机构带动三组拉杆和挖掘铲组件振动，在作业过程中它们绕各自在机架1上的挂接点来回的小角度振动。随着拖拉机的前进挖掘铲入土作业，左边挖掘铲12、右边挖掘铲13将两行木薯块根和其周围的土壤抬起向中间聚拢，被输送至中间挖掘铲14，在中间挖掘铲4后的托杆上完成薯土分离工作。有一部分土壤在左边挖掘铲12、右边挖掘铲13的导杆之间或导土板12-2上流出，大部分土壤在中间挖掘铲14的托杆之间的间隔处漏出，木薯块根在中间挖掘铲14的托杆顶端末尾处掉下，从而实现了木薯块根与土壤的分离。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。