一种大蒜收获机的土、蒜分离机构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及农业机械技术领域，具体涉及一种大蒜收获机的土、蒜分离机构。


背景技术：

[0002]
在进行大蒜收获时，为保证蒜头及蒜秧的完整性，需要将进行破土作业。目前采用的大蒜收获方式主要是人工用铲刀破土和机械设备破土，使用人工破土，劳动强度较大；
[0003]
另外，虽然现有技术也出现过大蒜收获机，其基本原理是利用夹持机构对大蒜茎进行夹持传送，然后将其输送至收集处，受于大蒜的特殊情况，即其具有较大的蒜头，其在夹持传输的过程中，对夹持机构的要求比较高，若夹持不够稳定，则掉蒜的概率会非常大，进而造成浪费。


技术实现要素：

[0004]
针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种大蒜收获机的土、蒜分离机构，利用链条提升单元一端固定，另一端悬浮的结构，使得在对大蒜夹持时更加稳定，这种柔性的夹持能够适应外部路面不平等造成的冲击，进而降低掉蒜的概率。
[0005]
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
[0006]
本实用新型提供一种大蒜收获机的土、蒜分离机构，该机构通过两个对称设置的侧板安装在拖拉机上，所述侧板上设置有能够转动支撑臂，所述支撑臂固定在拖拉机上，所述支撑臂与所述侧板之间设置有驱动缸，其特征在于：
[0007]
该机构包括铲土单元、链条提升单元以及驱动单元，所述铲土单元用于将大蒜从土层内分离，所述链条提升单元用于将大蒜传送至收集箱内，所述驱动单元为所述铲土单元和所述链条提升单元提供动力；
[0008]
所述链条提升单元包括两个并列且转向相反的提升链条和位于两个提升链条两端的四个提升链轮，所述提升链条倾斜设置，所述提升链条靠近地面的一端为固定端，所述提升链条远离地面的一端为浮动端；两个所述提升链条相靠近的一侧贴紧在一起，用于夹持大蒜的茎。
[0009]
优选地，靠近地面的两个提升链轮分别通过一个第一固定杆固定在横梁上，该所述横梁固定在两个侧板之间；
[0010]
远离地面的两个提升链轮分别通过一个浮动杆相对于侧板浮动，所述浮动杆上设置有连杆机构，所述连杆机构通过横梁固定在两个所述侧板之间。
[0011]
优选地，所述连杆机构包括与所述浮动杆转动连接的浮动套筒，所述浮动套筒上固定有第二连杆和能够转动t型连杆，所述t型连杆远离所述浮动套筒的端部设置有与其转动连接的第一连杆，所述第一连杆固定在横梁上；
[0012]
所述第一连杆、所述第二连杆以及所述t型连杆均在同一平面上；
[0013]
所述第一连杆与所述t型连杆上均螺纹装配有一个调节螺栓，位于所述第一连杆上的调节螺栓抵在所述t型连杆上，位于所述t型连杆上的调节螺栓抵在所述第二连杆上；
[0014]
与所述第一连杆固定相连的横梁与t型连杆之间设置有牵拉弹簧，所述牵拉弹簧的两端分别与横梁和t型连杆相固定。
[0015]
优选地，所述链条提升单元还包括张紧机构，所述张紧机构包括分别位于两个所述提升链条中部的两个张紧柱，所述张紧柱的一端与对应的第一固定杆相固定，所述张紧柱的另一端通过一第二固定杆连接一横梁固定在两个侧板之间；
[0016]
两个所述张紧柱的相近侧分别固定有一个第一弹片，两个所述张紧柱的相远侧分别固定有一个第二弹片，所述第一弹片与所述张紧柱之间、所述第二弹片与所述张紧柱之间均设置有若干个均匀分布的支撑弹簧，所述第一弹片与所述第二弹片均贴紧在提升链条上。
[0017]
优选地，所述张紧柱上设置有若干个均匀分布的支撑链轮，所述支撑链轮上开设有腰型槽，所述腰型槽内设置有固定在所述张紧柱上的限位柱，所述支撑链轮与所述限位柱滑动连接，所述腰型槽内还固定有弹簧，所述弹簧的一端固定在所述限位柱上，所述弹簧的另一端抵紧在所述腰型槽内；
[0018]
所述张紧柱上设置有若干个所述第一弹片，且同一个所述张紧柱上的第一弹片的数量比支撑链轮的数量多一个，所述第一弹片与所述支撑链轮相间分布。
[0019]
优选地，所述铲土单元包括一个动刀支架，所述动刀支架通过横梁固定在两个侧板之间；所述动刀支架上固定有动刀导向套，所述动刀导向套内设置有能够滑动的动刀推杆，所述动刀推杆上固定有动刀杆，所述动刀杆上固定有动刀。
[0020]
优选地，所述驱动单元包括用于驱动动刀运动的偏心机构和用于驱动提升链条转动的链传动机构。
[0021]
优选地，所述偏心机构包括铰接杆和动刀驱动轴，所述铰接杆与所述动刀推杆转动连接，所述动刀驱动轴上固定有偏心轮，所述铰接杆通过轴承与所述偏心轮转动连接；
[0022]
所述动刀驱动轴与两个所述侧板转动连接，所述动刀驱动轴的一端延伸至其中一个侧板之外并固定有皮带轮。
[0023]
优选地，所述链传动机构包括与浮动杆同轴转动的驱动链轮，两个所述驱动链轮分别位于两个平行的平面内；其中一个所述侧板上固定有减速机，所述减速机的输出轴上设置用于驱动所述驱动链轮转动的驱动链条。
[0024]
优选地，所述驱动链轮的两侧还固定支撑架，所述支撑架上固定有用于贴紧在所述驱动链条上的第三弹片。
[0025]
本实用新型的有益效果在于：
[0026]
(1)本实用新型通过铲土单元的往复运动，进而对土层进行松动，该铲土机构利用偏心轮和轴承的结合，形成转动副，在实现往复运动的同时，相较于传统的多连杆机构来说，其结构更加紧凑，运动更加稳定，利用轴承具有优良的径向承载能力，进而使得铲土单元具有更强的铲土能力。
[0027]
(2)本实用新型利用链条提升单元一端固定，另一端悬浮的结构，使得在对大蒜夹持时更加稳定，这种柔性的夹持能够适应外部路面不平、车辆振动等造成的冲击，能够启动一定的缓冲效果，减少大蒜在传动过程中受到的冲击力，进而降低掉蒜的概率。
[0028]
(3)本实用新型通过两个链条的方式对大蒜进行夹持，其利用两个链条转向相反的特点，使得夹持处的两个链条一直处理张紧的状态，进而保证了大蒜的夹持效果，同时采
用弹片的方式对链条进行张紧，能够增加对大蒜的夹持的长度，使得大蒜在夹持输送的过程中能够保持夹紧力，进而降低掉蒜的概率。
[0029]
(4)本实用新型在链条上设置支撑链轮，一方面支撑链轮能够起到局部的张紧作用，另一方面能够与链条提升单元的浮动相配合，其对链条进行支撑，增加链条在传输方向上的支撑点，进而间接的缩短链条的长度，降低长距离链条因自重产生的下坠现象，以避免链条与链轮脱扣的现象。
附图说明
[0030]
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]
图1为多个链轮提升单元和多个铲土单元设置在侧板上的结构示意图；
[0032]
图2为多个铲土单元和多个链轮提升单元的立体示意图；
[0033]
图3为图2的平面图；
[0034]
图4为连杆机构与浮动杆的立体示意图；
[0035]
图5为图4的平面图；
[0036]
图6为链条提升单元的局部俯视图；
[0037]
图7为链条提升单元的局部仰视图；
[0038]
图8为图7中a部的放大图；
[0039]
图9为图7中b部的放大图；
[0040]
图10为图7中c部的放大图；
[0041]
图11为多个铲土单元的立体图；
[0042]
图12为铲土单元的剖视图；
[0043]
图13为链传动机构的结构示意图；
[0044]
图14为引导杆与链条提升单元的示意图；
[0045]
图15为图1与拖拉机的结构示意图。
[0046]
附图标记说明：1-侧板、11-支撑臂、12-驱动缸、2-铲土单元、21-动刀支架、211-动刀导向套、212-动刀推杆、22-动刀杆、221-动刀、23-铰接杆、24
-ꢀ
动刀驱动轴、25-偏心轮、26-轴承、3-链条提升单元、31-连杆机构、311-浮动套筒、312-第一连杆、313-t型连杆、314-第二连杆、315-调节螺栓、316-牵拉弹簧、32-第一固定杆、33-浮动杆、34-第二固定杆、35-提升链条、36-提升链轮、37-驱动链轮、38-支撑链轮、381-腰型槽、382-限位柱、39-张紧柱、391
-ꢀ
第一弹片、392-第二弹片、393-支撑弹簧、4-链传动机构、41-减速机、42-支撑架、43-第三弹片、5-横梁、6-引导杆、7-传送带。
具体实施方式
[0047]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0048]
实施例
[0049]
如图1所示，本实用新型提供了一种大蒜收获机的土、蒜分离机构，该机构通过两个对称设置的侧板1安装在拖拉机上(如图15所示)，侧板1上设置有能够转动支撑臂11，支撑臂11固定在拖拉机上，支撑臂11与侧板1之间设置有驱动缸12，驱动缸12的缸体和伸出端分别与支撑臂11和侧板1转动连接，驱动缸12的伸缩实现侧板1的转动。
[0050]
该机构包括铲土单元2、链条提升单元3以及驱动单元，铲土单元2用于将大蒜从土层内分离，链条提升单元3用于将大蒜传送至收集箱内，该收集箱设在拖拉机上，即可通过在链条提升单元3的尾端设置一个传送带7，进而将提升上来的大蒜通过传送带输7送到收集箱内；驱动单元为铲土单元2和链条提升单元3提供动力；一个链条提升单元3只能收割一排大蒜，因此为提高收割效率，在设置时，链条提升单元3是采用多个并排的方式，即如图1中所示，其上设置了多个链条提升单元3；而铲土单元2也是如此，也可根据情况设置多个。
[0051]
如图2所示，该图中给两个链条提升单元3的示意图，一个链条提升单元 3包括两个并列且转向相反的提升链条35和位于两个提升链条35两端的四个提升链轮36，提升链条35倾斜设置，提升链条35靠近地面的一端为固定端，提升链条35远离地面的一端为浮动端(在本申请中的固定端和浮动端是指提升链轮36所在的平面是被固定的和浮动的，并不是指提升链轮36本身被固定，其还是可以自转的)；两个提升链条35相靠近的一侧贴紧在一起，用于夹持大蒜的茎；即大蒜的夹持是通过两个提升链条35的反向转动，并利用提升链条 35进行夹持；这种浮动的设置，使得链条提升单元3在提升的过程中能够产生缓冲效果，这种柔性的夹持能够适应外部路面不平、车辆振动等造成的冲击，降低掉蒜的概率；若两端采用刚性的结构，即提升链条35两端的提升链轮36 被限制无法浮动，当外部的冲击力作用时，例如路面颠簸，由于提升链条35 两端无法浮动其会相当于直接作用在提升链条35上，进而将大部分冲击力传递到链条上，进而影响提升链条35的夹持，而采用浮动的结构，当外力作用时，浮动的结构本身会吸收掉一部分力而作用在浮动端，进而降低整个链条受到的冲击力，进而降低掉蒜的概率；
[0052]
此外该种浮动的设置使得提升链条35的一端能够形成一定距离的调节，考虑到后续对大蒜还需要剪须和剪茎，当大蒜进行剪须时需要将刀片准确定位在大蒜须的位置，因此需要设置一个引导结构，使得大蒜的根部贴在引导结构上，并在引导结构上设置刀片，进而准确的捕获到大蒜须的准确位置进行剪须，由于大蒜大小不一，当遇到大的大蒜时，大蒜接触到引导结构，其会在引导结构的作用下上顶提升链条35，若提升链条35的一端被限制无法浮动，则无法上顶，进而导致大蒜停止不前甚至掉落；因此该种浮动的设置也为后续的大蒜处理提供了结构基础。
[0053]
进一步的，结合图2，靠近地面的两个提升链轮36分别通过一个第一固定杆32固定在横梁5上，该提升链轮36转动设置在第一固定杆36上，该横梁5 固定在两个侧板1之间；即链条提升单元3的固定端通过第一固定杆32与侧板1的固定实现；
[0054]
远离地面的两个提升链轮36分别通过一个浮动杆33相对于侧板1浮动，该提升链轮36转动设置在浮动杆33上，浮动杆33上设置有连杆机构31，连杆机构31通过横梁5固定在两个侧板1之间；即链条提升单元3的浮动端通过浮动杆33的浮动实现；
[0055]
结合图3、图4、图5所示，浮动杆33的浮动通过连杆机构31实现，连杆机构31包括与
浮动杆33转动连接的浮动套筒311，即浮动套筒311套设在浮动杆33上，为了保证浮动杆33的顺利转动，可在浮动杆33与浮动套筒311 之间设置一个能够承受轴向力的轴承，该轴承的内圈固定在浮动杆33上，该轴承的外圈固定在浮动套筒311的内壁上；浮动套筒311上固定有第二连杆314 和能够转动t型连杆313，t型连杆313远离浮动套筒311的端部设置有与其转动连接的第一连杆312，第一连杆312固定在横梁5上，该横梁5固定在两个侧板1之间；
[0056]
第一连杆312、第二连杆314以及t型连杆313均在同一平面上，以保证浮动杆33不会在横梁5的长度方向上具有自由度
[0057]
第一连杆312与t型连杆313上均螺纹装配有一个调节螺栓315，位于第一连杆312上的调节螺栓315抵在t型连杆313上，位于t型连杆313上的调节螺栓315抵在第二连杆314上；进而形成两个转动的自由度，如图5中箭头所示，其形成以a和b两点为转动中心的转动；
[0058]
与第一连杆312固定相连的横梁5与t型连杆313之间设置有牵拉弹簧 316，牵拉弹簧316的两端分别与横梁5和t型连杆313相固定，该牵拉弹簧 316处于拉伸状态，其作用用于平横自重和其他力(例如摩擦力)，由于整个机构是倾斜布置的，其会产生自重，因此链条提升单元3的浮动端想要浮动，其要克服外部受力才能够实现，因此需要引入一个牵拉弹簧316来平衡力，以实现与自重和其他力的抵消，使得浮动端更容易发生摆动，因此在实际设置的过程中，牵拉弹簧316的弹力需要根据实际现场进行合理选择，需要经过多次的调整使得牵拉弹簧316抵消一部分的力，因此在实际设置时，牵拉弹簧316的弹力调节可设置成可调节的方式，以方便调整，例如可在牵拉弹簧316的一端固定一螺杆，螺杆与横梁5螺纹连接，另一端固定在t型连杆313上，进而通过螺杆在横梁5上旋入的深度调整弹簧的拉力；此外由于提升链条35在安装的过程中，其本身就存在一定的预计力，因此对应浮动杆33来说，其虽然具有两个转动的自由度，其在沿着图5中箭头方向转动的过程中，其还会受到提升链条35的限制，使得其虽然可以转动，但是还是有极限位置的，而另一个极限位置则通过调节螺栓315来限制，因此浮动杆33在摆动的过程中是具有一定的摆动角度的，其摆动角度受到调节螺栓315和提升链条35的张紧限制，而调节螺栓315的调节还会控制提升链条35的张紧，因此在实际使用的过程中，可最终利用调节螺栓315去控制摆动角度的大小，考虑到是链传动，若浮动端的提升链轮36上下浮动距离过大可能会导致提升链条35脱扣，因此对于浮动端的提升链轮36，其在垂直方向的浮动距离最好控制在3cm之内。
[0059]
虽然提升链条35能够依靠转向相反，使得夹持大蒜的位置一直处于张紧状态，但是为了进一步的提高夹持效果，降低掉蒜率，如图6-10所示，链条提升单元3还包括张紧机构，张紧机构包括分别位于两个提升链条35中部的两个张紧柱39，张紧柱39的一端与对应的第一固定杆32相固定，张紧柱39 的另一端通过一第二固定杆34连接一横梁5固定在两个侧板1之间；
[0060]
两个张紧柱39的相近侧分别固定有一个第一弹片391，两个张紧柱39的相远侧分别固定有一个第二弹片392，第一弹片391和第二弹片392材质为薄片的锰钢，第一弹391片和第二弹片392均由一个直板和两个对称的斜板组成；第一弹片391与第二弹片392均贴紧在提升链条35上；张紧柱39的两端延伸至提升链轮36处以使得弹片与提升链条35接触的更多；进一步的，考虑到大蒜是依靠两个提升链条35相靠近的一侧进行夹持，并且其两端还有提升链轮 36，因此为了使得第一弹片391与提升链条35接触的更多，如图8所示，第一弹片391的直板与斜板之间的夹角为锐角，而第二弹片392由于不参与夹持大蒜，其上的直板与
斜板之间的夹角可设置成钝角，也可设置成锐角；
[0061]
进一步的，考虑到第一弹片391和第二弹片392与张紧柱39之间存在空隙，在弹片并不能很好的全面抵紧在提升链条35上，因此在第一弹片391与张紧柱39之间、第二弹片392与张紧柱39之间均设置有若干个均匀分布的支撑弹簧393，以增加弹片的作用，保证张紧效果；此外需要注意的，由于浮动杆33的存在，第一弹片391与第二弹片392的宽度需要适应浮动杆33的浮动距离，以保证能够持续性的张紧提升链条35。
[0062]
进一步的，考虑到提升链轮35的跨度较大，虽然有张紧机构的存在，在浮动端浮动的过程中，还会存在一定的链条脱离的风险，为了进一步提高链条的稳定性，我们在链条提升单元3的张紧机构的基础上增设了若干个支撑链轮 38，如图7和图10所示(图7只给出了增加一个支撑链轮38的示意图)，即在张紧柱39上设置有若干个均匀分布的支撑链轮38，支撑链轮38上开设有腰型槽381，腰型槽381内设置有固定在张紧柱39上的限位柱382，支撑链轮38 与限位柱382滑动连接，腰型槽381内还固定有弹簧，弹簧的一端固定在限位柱382上，弹簧的另一端抵紧在腰型槽381内，进而使得支撑链轮38贴紧在提升链条35上；
[0063]
由于支撑链轮38的存在，原本在张紧柱39上设置一个第一弹片391则会与支撑链轮38产生干涉，因此此时的张紧柱39上则需设置多个第一弹片391，且同一个张紧柱39上的第一弹片391的数量比支撑链轮38的数量多一个，第一弹片391与支撑链轮38相间分布，此时的第一弹片391依旧采用直板与斜板呈锐角的形式，以增加与支撑链条38的接触；支撑链轮38的增设，一方面能够起到局部的张紧作用，另一方面能够与链条提升单元3的浮动相配合，对提升链条38进行支撑，增加提升链条38在传输方向上的支撑点，进而间接的缩短提升链条38的长度，降低长距离链条因自重产生的下坠现象，以避免链条与链轮脱扣的现象；
[0064]
此外支撑链轮38的增设也相当于将一个完整的第一弹片391分割成多个更短的第一弹片391，因此在支撑链轮38与第一弹片391之间会产生没有张紧的真空带(如图10，h处)，但是其并不会对夹持产生很大的影响，也不会使得加持力不够，其一，提升链条35在反向转动时，其本身具有加持力，其二支撑链轮38本身也具有张紧作用，虽然存在真空带h，但是由于支撑链轮38 和第一弹片391的存在，使得h的距离被缩小到很短，可以大致的认为h即为支撑链轮391的半径，因此这个短距离的h并不会使得大蒜加持力产生急剧性的降低而产生掉蒜。
[0065]
结合图11和图12，铲土单元2包括一个动刀支架21，动刀支架21通过横梁5固定在两个侧板1之间；动刀支架21上固定有动刀导向套211，动刀导向套211内设置有能够滑动的动刀推杆212，动刀推杆212上固定有动刀杆22，动刀杆22上固定有动刀221；利用动刀221的往复运动实现铲土。
[0066]
结合图11、图12以及图13，驱动单元包括用于驱动动刀221运动的偏心机构和用于驱动提升链条35转动的链传动机构；
[0067]
偏心机构包括铰接杆23和动刀驱动轴24，铰接杆23与动刀推杆212转动连接，动刀驱动轴24上固定有偏心轮25，铰接杆23通过轴承26与偏心轮25 转动连接；动刀驱动轴24与两个侧板1转动连接，动刀驱动轴24的一端延伸至其中一个侧板1之外并固定有皮带轮；即偏心轮25通过动刀驱动轴24的转动，使得铰接杆23具有径向上的位移，进而带动动刀推杆212往复运动，最终实现动刀221铲土。
[0068]
链传动机构包括与浮动杆33同轴转动的驱动链轮37，为了实现两个提升链条35的
同步反向转动，两个驱动链轮37分别位于两个平行的平面内，即通过错位的设置，避免二者产生干涉，并利用固定在侧板1上的减速机41实现传动，即在减速机41的输出轴与驱动链轮37之间设置一个驱动链条实现链传动，该减速机41需具有两个同步输出的输出轴，并且该两个输出轴的转向相反，该种减速机为市面上常售的产品，在此不再详述。
[0069]
进一步的，为了提高驱动单元的链传动机构4的运转稳定和浮动杆33的浮动，链传动机构4也需设置张紧的结构，即可采用与链条提升单元3类似的结构，即驱动链轮37的两侧还固定支撑架41，支撑架41上固定有用于贴紧在驱动链条上的第三弹片43，利用第三弹片43抵紧在驱动链条上实现张紧，第三弹片43的结构与第二弹片392结构相同，另外进一步也可在第三弹片43与支撑架41之间设置若干个支撑弹簧393，提高张紧效果；另外需要注意的是，由于驱动链轮37受到浮动杆33的作用，其也会产生一定的浮动，因此对应第三弹片43的宽度需要适应驱动链轮37浮动距离，以保证驱动链条能够与驱动链轮37扣合，而驱动链条在事先安装时也要预留一定的松度以适应浮动。
[0070]
如图14所示，为了更好的引导松土后的大蒜，在第一固定杆32上可固定一个引导杆6，进而引导大蒜进入提升链条35。
[0071]
使用时，大蒜种植是多行种植，因此在实际设计时，在两个侧板1之间可安置多个链条提升单元3和多个铲土单元2，以提高收割效率；铲土通过其上的皮带轮实现动力的输入，皮带轮可通过皮带传动从拖拉机上引入动力，动刀驱动轴24转动带动偏心轮25转动，进而带动动刀推杆212往复运动，从而使得动刀221往复运动，实现铲土，同时驱动缸12能够调整侧板1的相对地面的相对高度，实现动刀221入土的深度；经过铲土后，大蒜被松动，随着拖拉机的前进，大蒜被引导杆6引导至提升链条35上，并将大蒜夹持提升，而提升链条35则通过两个高低错位的两个驱动链轮37实现同步的转动；在大蒜提升的过程中，支撑链轮38在大跨度的提升链条35上形成多个支点，进而防止提升链条35过渡下垂，同时链条提升单元3的浮动端在大蒜提升的过程中形成微小的摆动，进而产生缓冲，降低冲击，降低掉蒜的概率；当大蒜运动至浮动杆33处时，可在其下方设置一个传送带7，当大蒜脱离提升链条35时，能够掉落在传送带7上，进而通过传送带7将其传送到拖拉机上设置的收集箱内。
[0072]
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。