一种根茎类农产品的收获装置

1.本发明涉及山药收获装置领域，具体涉及一种根茎类农产品的收获装置。


背景技术：

2.山药是一种常见的根茎类农产品，山药的根茎质地脆嫩，收获挖掘时很容易断裂，而断裂的山药商品性大幅降低，且不易储存。为减少山药断裂的情况，常采用机械配合人工采挖，机械在山药侧面开深沟后，由人工进行精细抠挖，费时费力，且仍有山药断裂和破皮的情况发生。另有一些自动采挖机械通过多组搅龙松土后收获山药，但是这些机械只能针对土壤较为干燥的地块进行采收，当土壤含水量较高时，搅龙开松土壤时，土壤成块翻动，要么山药周围包裹大量土壤无法取出，要么土块夹带山药被翻起，导致山药折断。而且搅龙翻动土壤时动作较大且不柔和，也极易刮蹭山药表面，导致山药断裂或破皮。还有一些采收装置采用打洞的方式，将泥土和山药一并取出，这种方法仍然需要人工进行泥土的去除才能收获山药，同样费时费力。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种根茎类农产品的收获装置，解决现有山药采收装置采收山药时出现的容易折断山药和效率低下的问题。
4.为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
5.一种根茎类农产品的收获装置，包括机架，所述机架上转动连接有转动环和外筒，所述转动环套设于外筒顶部，所述外筒的筒壁内设有环形槽，所述环形槽内转动连接有松土成浆机构，所述转动环上设有驱动机构，所述驱动机构用于驱动松土成浆机构在滑行槽内转动，所述外筒的内壁上自上而下设有若干内孔，所述机架上还设有电机一，所述电机一的输出轴上设有齿轮一，所述外筒的外壁上设有齿圈一，所述齿圈一与齿轮一啮合，所述外筒的外壁上设有螺旋叶片，当外筒旋转钻入地下后，所述松土成浆机构通过内孔将水注入外筒中空部内并通过抽拉方式混合水和泥土直至形成疏松泥浆。
6.优选地，所述松土成浆机构包括转动连接于环形滑柱，所述环形滑柱内设有抽拉组件和注水组件，所述抽拉组件和注水组件沿环形滑柱的径向间隔排列，所述抽拉组件和注水组件通过内孔周期性地连通外筒的中空部。
7.优选地，所述抽拉组件包括纵向设于环形滑柱内的两个弧形滑槽，两个弧形滑槽沿环形滑柱的径向对称设置，所述弧形滑槽的内侧自上而下设有若干抽拉孔，所述抽拉孔与内孔周期性连通，所述弧形滑槽内均密封滑动连接有抽拉条，所述抽拉条上端均设有齿条，所述环形滑柱上端设有两个对称的支撑板，两个支撑板的顶部之间设有齿轮驱动机构，所述齿轮驱动机构通过齿条控制两个抽拉条在弧形滑槽内作反向运动。
8.优选地，所述齿轮驱动机构包括设于两个支撑板顶部之间的齿轮盒，所述齿轮盒内转动连接有齿轮三，所述齿轮三的两侧分别与两个齿条啮合，所述齿条的外侧均与齿轮盒滑动连接，所述齿轮盒的两侧上下端均开口供齿条上下滑动，其中一个支撑板外侧设有
电机二，所述电机二的输出轴与齿轮三的转轴连接。
9.优选地，所述注水组件包括设于支撑板上的进水管，所述环形滑柱内纵向设有两个出水槽，两个出水槽沿环形滑柱的径向对称设置，所述出水槽与弧形滑槽相互间隔设置，所述出水槽的内侧自上而下设有若干出水孔，所述出水孔与内孔周期性连通，所述进水管的下端连通出水槽，进水管的上端转动连接于水源。
10.优选地，所述驱动机构包括设于转动环上的电机三，所述电机三的输出轴上设有齿轮二，所述支撑板下部外套设有齿圈二，所述齿轮二与齿圈二啮合。
11.本发明的优点在于：
12.本发明利用外筒将注水组件和抽拉组件带入山药周围的土壤内，通过注水组件和抽拉组件的配合操作能够将山药周围的土壤通过抽吸成浆，利用水增加了土壤的流动性，通过柔和的方式快速高效地剥离山药周围的土壤，由于没有机械式地粗犷挖掘，本发明可显著减少山药表皮的破损和断裂现象，同时大幅提高挖掘效率，有效节省人力物力。
13.本发明中出水槽和弧形滑槽均设于环形滑柱内，通过环形滑柱的转动可以有效调整土壤成浆的位置，能够均匀的游离山药周围的土壤，便于山药的完整取出。两组弧形滑槽和抽拉条对向设置，且执行相反的抽推动作，提高了土壤成浆剥离的效率。
附图说明
14.图1和图2为本发明不同视角的整体结构示意图。
15.图3为本发明的内部结构示意图。
16.图4为本发明的俯视图。
17.图5为图4中a-a向剖视图。
18.图6为图4中b-b向剖视图。
19.图7为本发明的侧视图。
20.图8为图7中c-c向剖视图。
21.其中，1-机架，11-电机一，111-齿轮一，2-外筒，21-转动环，22-内孔，23-齿圈一，24-环形槽，25-螺旋叶片，3-弧形滑槽，31-抽拉条，32-抽拉孔，4-支撑板，41-电机二，42-齿圈二，5-齿轮盒，51-齿轮三，52-齿条，6-进水管，61-出水槽，62-出水孔，7-电机三，71-齿轮二，8-环形滑柱。
具体实施方式
22.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
23.如图1至图8所示，一种根茎类农产品的收获装置，包括机架1，所述机架1上转动连接有转动环21和外筒2，所述转动环21套设于外筒2顶部，所述外筒2的筒壁内设有环形槽24，所述环形槽24内转动连接有松土成浆机构，所述转动环21上设有驱动机构，所述驱动机构用于驱动松土成浆机构在滑行槽内转动，所述外筒2的内壁上自上而下设有若干内孔22，所述机架1上还设有电机一11，所述电机一11的输出轴上设有齿轮一111，所述外筒2的外壁上设有齿圈一23，所述齿圈一23与齿轮一111啮合，所述外筒2的外壁上设有螺旋叶片25，当外筒2旋转钻入地下后，所述松土成浆机构通过内孔22将水注入外筒2中空部内并通过抽拉
方式混合水和泥土直至形成疏松泥浆。机架1可固定在机械臂上或其他可升降装置上，便于控制整个装置的上下移动。内孔22可自上而下设置成多层，同一层的内孔22沿径向呈十字形均匀分布。
24.在本实施例中，所述松土成浆机构包括转动连接于环形滑柱8，所述环形滑柱8内设有抽拉组件和注水组件，所述抽拉组件和注水组件沿环形滑柱8的径向间隔排列，所述抽拉组件和注水组件通过内孔22周期性地连通外筒2的中空部。
25.所述抽拉组件包括纵向设于环形滑柱8内的两个弧形滑槽3，两个弧形滑槽3沿环形滑柱8的径向对称设置，所述弧形滑槽3的内侧自上而下设有若干抽拉孔32，所述抽拉孔32与内孔22周期性连通，所述弧形滑槽3内均密封滑动连接有抽拉条31，所述抽拉条31上端均设有齿条52，所述环形滑柱8上端设有两个对称的支撑板4，两个支撑板4的顶部之间设有齿轮驱动机构，所述齿轮驱动机构通过齿条52控制两个抽拉条31在弧形滑槽3内作反向运动。抽拉组件对向设置为两组可以增加抽拉成浆的效率，增加平衡性，可以仅设置为一组，如设置为一组就需要频繁转动环21形滑柱8，使得抽拉组件能够环绕山药进行抽吸成浆动作，保证山药的四周均能够从泥土中游离出来，便于完整的提出山药。
26.在本实施例中，所述齿轮驱动机构包括设于两个支撑板4顶部之间的齿轮盒5，所述齿轮盒5内转动连接有齿轮三51，所述齿轮三51的两侧分别与两个齿条52啮合，所述齿条52的外侧均与齿轮盒5滑动连接，所述齿轮盒5的两侧上下端均开口供齿条52上下滑动，其中一个支撑板4外侧设有电机二41，所述电机二41的输出轴与齿轮三51的转轴连接。
27.在本实施例中，所述注水组件包括设于支撑板4上的进水管6，所述环形滑柱8内纵向设有两个出水槽61，两个出水槽61沿环形滑柱8的径向对称设置，所述出水槽61与弧形滑槽3相互间隔设置，所述出水槽61的内侧自上而下设有若干出水孔62，所述出水孔62与内孔22周期性连通，所述进水管6的下端连通出水槽61，进水管6的上端转动连接于水源。例如12点钟位置是弧形滑槽3，3点钟位置就是出水槽61，6点钟位置是弧形滑槽3，9点钟位置又是出水槽61。进水管6和出水槽61也可以仅设置为一组，
28.在本实施例中，所述驱动机构包括设于转动环21上的电机三7，所述电机三7的输出轴上设有齿轮二71，所述支撑板4下部外套设有齿圈二42，所述齿轮二71与齿圈二42啮合。
29.工作过程及原理：
30.挖掘山药前，先去除山药的地上部分，将外筒2的底部罩设在山药根茎顶部，打开电机一11，带动齿轮一111转动，齿轮一111通过齿圈一23带动外筒2转动，外筒2转动的同时，环形滑柱8及其上的全部附属结构均与外筒2同步转动，外筒2在螺旋叶片25的辅助下，不断下行钻入土中，机架1配合外筒2的下行不断下移，直至山药根茎完全进入外筒2的中空部分内，停止电机一11，外筒2固定在土壤内。打开电机三7，通过齿轮二71和齿圈二42带动支撑板4转动，支撑板4带动环形滑柱8在外筒2的环形槽24内转动，直至出水孔62和抽拉孔32分别与内孔22对齐连通，关闭电机三7。进水管6通水，水自上而下进入出水槽61内，继而由出水孔62和内孔22进入外筒2的中空部分，水与土壤接触，与此同时，打开电机二41，电机二41带动齿轮三51转动，齿轮三51带动两侧的齿条52和抽拉条31一上一下反向运动，上行的抽拉条31使得弧形滑槽3自下而上连续形成负压，水和土壤混合物通过抽拉孔32和内孔22被吸入弧形滑槽3内，另一侧下行的抽拉条31则将弧形滑槽3内的水和土壤通过抽拉孔32
和内孔22自上而下推挤出来，两侧的齿条52达到最大行程后，反转电机二41，齿轮三51反转，两侧的齿条52和抽拉条31调换方向反向运动，直至最大行程，如此罔复，外筒2中空部内，山药根茎周围的泥土和水就会随着上述推抽运动混合成为较稀的泥浆，山药根茎就会从泥土中柔和的游离出来，提拉山药根茎就可以收获完整的山药。如果仍然发现山药附着泥土过多容易断裂，可以暂停电机二41，打开电机三7，使得环形滑柱8转动90
°
，关闭电机三7，出水孔62和抽拉孔32转换方位后再次与内孔22对齐连通，重复上述操作对山药周围的其他泥土进行抽拉成浆操作。收获完成后，关闭电机二41，反转电机一11，上抬机架1，使得外筒2从土壤内完全退出，继续进行下一个山药的收获。在外筒2钻入土壤和退出土壤的过程中，需要转动环21形滑柱8使得出水孔62和抽拉孔32与内孔22完全错位，密封出水槽61和弧形滑槽3，防止土壤提前进入出水槽61和弧形滑槽3，也可以防止环形槽24内进入泥沙，影响环形滑柱8的转动。
31.由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。