本實用新型涉及一種蔬菜收獲機,特別是一種葉菜類蔬菜自動收獲機。
背景技術:
蔬菜產業是浙江省重要產業之一,但蔬菜種植業還是屬于勞動密集型產業,而勞動力成本由于經濟的發展急劇增加,這樣就大大增加了蔬菜種植業的生產成本;同時由于通過人工對葉類蔬菜進行收割,勞動強度大、其采摘收獲的效率較低。因此,現有的技術存在著勞動強度大、生產成本高和采摘收割效率低的問題。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于,提供一種葉菜類蔬菜自動收獲機。本實用新型具有能夠降低勞動強度、減少生產成本和提高收割效率的特點。
本實用新型的技術方案:葉菜類蔬菜自動收獲機,包括伸縮式框架,伸縮式框架下方的兩端分別設有履帶移動裝置,伸縮式框架上方沿著履帶移動裝置的移動方向依次設有叉架升降裝置和收貨箱,叉架升降裝置上設有柔性夾持輸送裝置,柔性夾持輸送裝置下方設有往復式切割器。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述伸縮式框架包括第一框架和第二框架,第一框架和第二框架之間為間隙配合,且第二框架插入第一框架,第一框架內側端設有快拆鎖緊裝置。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述履帶移動裝置包括與伸縮式框架相固定的履帶框架,履帶框架下方的兩端設有外導輪,兩個外導輪之間設有活動式導輪,履帶框架上方一端設有張緊座,張緊座上設有張緊輪,履帶框架上方的另一端設有內導輪;所述的履帶移動裝置包括設置在伸縮式框架上的驅動電機,驅動電機輸出端設有驅動軸,驅動軸上設有驅動齒輪;履帶移動裝置還包括與外導輪、活動式導輪、張緊輪和內導輪相配合的履帶,履帶與驅動齒輪相配合。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述叉架升降裝置包括兩個對稱分布在伸縮式框架上方兩端的升降機構,兩個升降機構之間設有液壓泵,液壓泵經分流集流閥連接有液壓缸,液壓缸與升降機構相連;所述升降機構包括兩個平行布置且為X型結構的叉架,叉架上端設有驅動支撐桿,驅動支撐桿下方設有與叉架上部兩個端點相連的升降鉸接座和升降滑座,叉架下部的兩個端點分別連接有設置在伸縮式框架上的固定鉸接座和固定滑座,且升降滑座和固定滑座位于相同端;兩個相鄰的叉架之間設有多根連接桿,兩個相鄰叉架之間的下部還設有鋼管座,鋼管座與液壓缸相連。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述柔性夾持輸送裝置包括輸送固定架,輸送固定架一端設有多組傾斜布置的輸送帶組件,輸送帶組件包括兩個對稱鏡像布置的柔性夾持機構,兩個柔性夾持機構之間設有輸送通道,輸送固定架另一端設有傳動機構,傳動機構包括固定在輸送固定架上的傳動電機,傳動電機輸出端經聯軸器連接有同步帶輪組,同步帶輪組上方設有多個換向機構,換向機構與柔性夾持機構相連;所述的輸送固定架下方還設有頂緊裝置。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述柔性夾持機構包括傾斜設置在輸送固定架上的輸送帶支架,輸送帶支架上下兩端分別設有主動輪和從動輪,主動輪和從動輪之間設有柔性夾持帶;所述輸送帶支架下部設有從動輪張緊座,從動輪張緊座和從動輪為間隙配合,且從動輪張緊座和從動輪之間設有彈簧;所述輸送帶支架的上下兩部還設有與柔性夾持帶相配合的補償輪,補償輪與輸送帶支架的連接處設有扭簧。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述同步帶輪組包括與聯軸器相連的主同步帶輪,主同步帶輪經同步帶連接有多個副同步帶輪;所述主同步帶輪和副同步帶輪上均設有旋轉軸,每根旋轉軸上端設有換向機構,換向機構上端與主動輪相連。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述的換向機構包括與旋轉軸相連的主動齒輪,主動齒輪嚙合有從動齒輪,主動齒輪和從動齒輪上均設有第一萬向節,第一萬向節上端與主動輪相連。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述的輸送帶支架與地面之間的傾斜夾角為35-45度。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述往復式切割器包括固定于柔性夾持輸送裝置下方的切割電機和切割機構,切割機構和切割電機之間設有第二萬向節;所述的切割機構包括與柔性夾持輸送裝置相連的切割器固定座和曲柄滑塊座,曲柄滑塊座上設有曲柄滑塊軸承座,曲柄滑塊軸承座上設有曲柄軸,曲柄軸一端與第二萬向節相連,曲柄軸另一端設有曲柄,曲柄上相互配合的曲柄撥桿,曲柄撥桿上設有相互配合的曲柄滑塊,曲柄滑塊下方設有摩擦滑板,摩擦滑板上設有活動刀片組;所述的切割器固定座下方設有定刀梁,定刀梁上設有與活動刀片組相配合的固定刀片組,且定刀梁上還設有與摩擦滑板相卡合的壓刃座。
前述的葉菜類蔬菜自動收獲機中,所述履帶是橡膠履帶本體,橡膠履帶外設有金屬絲;所述履帶外壁設有輪齒結構。
與現有技術相比,本實用新型通過伸縮式框架、設置在伸縮式框架下方的履帶移動裝置以及設置伸縮式框架上方的叉架升降裝置和往復式收割器之間的相互配合,取代人工收割,實現對葉菜類蔬菜進行自動化收割,結構簡單,操作方便,能夠極大的提高收割效率,同時也能降低勞動強度,減少勞動力,從而減輕種植企業的生產成本。本實用新型采用伸縮式框架,使得整機的兩條履帶的中心距可在一定范圍內可調,可適應相應壟寬的葉菜類種植大棚,使得自動收獲機能夠根據實際收割環境進行調節,通過靈活的調節從而能夠提高適應能力。本實用新型采用履帶移動裝置,可以增加與土地的接觸面積,提高與地面的貼合度,大大降低了打滑的可能性,也能夠充分發揮驅動電機的牽引性能,且對各種地面環境適應性比較強;同時,履帶接觸面積大,重心更低,側翻以及前后翻的可能性較輪式機械更小;另外,履帶移動裝置有著較小的轉彎半徑,能實現兩路履帶的正反轉,甚至能實現原地旋轉,靈活性強,對于壟耕大棚內部溝壑縱橫以及狹小的操作空間,采用履帶式行走方式能夠滿足大部分使用要求,且降低勞動強度,而且長且寬的履帶夠能大大降低機械對土地的壓實作用。本實用新型還通過設置叉架升降裝置來對柔性夾持輸送裝置和往復式切割器進行高度調節,實現對不同高度地面的適應,也可適應不同莖葉切割類蔬菜的不同切割高度需求,以此應對浙江省大棚標準不統一、各類蔬菜種植標準不同的難點。本實用新型采用的往復式切割器,具有切割高度低、結構相對簡單和安裝方便的優點,同時采用內置式的曲柄滑塊機構驅動活動刀片組,將切割電機放置在切割機構的正后方,有效利用機身內部空間,且平衡自身重力,能夠消除慣性帶來的隱患。同時,通過柔性夾持輸送裝置來對切割后的蔬菜進行夾持和輸送,既能夠防止夾持力過大又能夠更貼合蔬菜,實現較好的柔性夾持,保證在不破壞蔬菜的前提下最大限度的夾緊蔬菜,降低對蔬菜的破壞。本實用新型具有能夠降低勞動強度、減少生產成本和提高收割效率的特點。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖;
圖2是伸縮式框架的結構示意圖;
圖3是履帶移動裝置的結構示意圖;
圖4是叉架升降裝置的結構示意圖;
圖5是柔性夾持輸送裝置的結構示意圖;
圖6是圖5的局部放大圖;
圖7是柔性夾持輸送裝置的另一視圖;
圖8是換向機構的局部放大圖;
圖9是往復式切割器的結構示意圖;
圖10是圖9的局部放大圖;
圖11是本實用新型的使用示意圖。
附圖中的標記為:1-伸縮式框架,2-履帶移動裝置,3-叉架升降裝置,4-收貨箱,5-柔性夾持輸送裝置,6-出料導向架,7-往復式切割器,101-第一框架,102-第二框架,103-快拆鎖緊裝置,201-履帶框架,202-外導輪,203-活動式導輪,204-張緊座,205-張緊輪,206- 內導輪,207-驅動電機,208-驅動軸,209-驅動齒輪,210-履帶,301- 液壓缸,302-叉架,303-驅動支撐桿,304-升降鉸接座,305-升降滑座,306-固定鉸接座,307-固定滑座,308-連接桿,309-鋼管座,501- 輸送固定架,502-柔性夾持機構,503-傳動電機,504-同步帶輪組, 505-換向機構,506-頂緊裝置,507-輸送帶支架,508-主動輪,509- 從動輪,510-柔性夾持帶,511-從動輪張緊座,512-彈簧,513-補償輪,514-主同步帶輪,515-同步帶,516-副同步帶輪,517-旋轉軸, 518-第一萬向節,519-主動齒輪,520-從動齒輪,701-切割電機,702- 切割機構,703-第二萬向節,704-切割器固定座,705-曲柄滑塊座, 706-曲柄滑塊軸承座,707-曲柄軸,708-曲柄,709-曲柄撥桿,710- 曲柄滑塊,711-摩擦滑板,712-活動刀片組,713-定刀梁,714-固定刀片組,715-壓刃座。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明,但并不作為對本實用新型限制的依據。
實施例。葉菜類蔬菜自動收獲機,構成如圖1至圖11所示,包括伸縮式框架1,伸縮式框架1下方的兩端分別設有履帶移動裝置2,伸縮式框架1上方沿著履帶移動裝置2的移動方向依次設有叉架升降裝置3和收貨箱4,叉架升降裝置3上設有柔性夾持輸送裝置5,柔性夾持輸送裝置5出料端設有與收貨箱4相對應的出料導向架6,柔性夾持輸送裝置5下方設有往復式切割器7。
所述伸縮式框架1包括第一框架101和第二框架102,第一框架 101和第二框架102之間為間隙配合,且第二框架102插入第一框架 101,第一框架101內側端設有快拆鎖緊裝置103。
所述履帶移動裝置2包括與伸縮式框架1相固定的履帶框架 201,履帶框架201下方的兩端設有外導輪202,兩個外導輪202之間設有活動式導輪203,履帶框架201上方一端設有張緊座204,張緊座204上設有張緊輪205,履帶框架201上方的另一端設有內導輪 206;所述的履帶移動裝置2包括設置在伸縮式框架1上的驅動電機 207,驅動電機207輸出端設有驅動軸208,驅動軸208上設有驅動齒輪209;履帶移動裝置2還包括與外導輪202、活動式導輪203、張緊輪205和內導輪206相配合的履帶210,履帶210與驅動齒輪209 相配合。
所述叉架升降裝置3包括兩個對稱分布在伸縮式框架1上方兩端的升降機構,兩個升降機構之間設有液壓泵,液壓泵經分流集流閥連接有液壓缸301,液壓缸301與升降機構相連;所述升降機構包括兩個平行布置且為X型結構的叉架302,叉架302上端設有驅動支撐桿 303,驅動支撐桿303下方設有與叉架302上部兩個端點相連的升降鉸接座304和升降滑座305,叉架302下部的兩個端點分別連接有設置在伸縮式框架1上的固定鉸接座306和固定滑座307,且升降滑座 305和固定滑座307位于相同端;兩個相鄰的叉架302之間設有多根連接桿308,兩個相鄰叉架302之間的下部還設有鋼管座309,鋼管座309與液壓缸301相連。
所述柔性夾持輸送裝置5包括輸送固定架501,輸送固定架501 一端設有多組傾斜布置的輸送帶組件,輸送帶組件包括兩個對稱鏡像布置的柔性夾持機構502,兩個柔性夾持機構502之間設有輸送通道,輸送固定架501另一端設有傳動機構,傳動機構包括固定在輸送固定架501上的傳動電機503,傳動電機503輸出端經聯軸器連接有同步帶輪組504,同步帶輪組504上方設有多個換向機構505,換向機構 505與柔性夾持機構502相連;所述的輸送固定架501下方還設有頂緊裝置506。
所述柔性夾持機構502包括傾斜設置在輸送固定架501上的輸送帶支架507,輸送帶支架507上下兩端分別設有主動輪508和從動輪 509,主動輪508和從動輪509之間設有柔性夾持帶510;所述輸送帶支架507下部設有從動輪張緊座511,從動輪張緊座511和從動輪 509為間隙配合,且從動輪張緊座511和從動輪509之間設有彈簧512;所述輸送帶支架507的上下兩部還設有與柔性夾持帶510相配合的補償輪513,補償輪513與輸送帶支架507的連接處設有扭簧。
所述同步帶輪組504包括與聯軸器相連的主同步帶輪514,主同步帶輪514經同步帶515連接有多個副同步帶輪516;所述主同步帶輪514和副同步帶輪516上均設有旋轉軸517,每根旋轉軸517上端設有換向機構505,換向機構505上端與主動輪508相連。
所述的換向機構505包括與旋轉軸517相連的主動齒輪519,主動齒輪519嚙合有從動齒輪520,主動齒輪519和從動齒輪520上均設有第一萬向節518,第一萬向節518上端與主動輪508相連。
所述的輸送帶支架507與地面之間的傾斜夾角為35-45度。傾斜夾角優先為40度。
所述往復式切割器7包括固定于柔性夾持輸送裝置5下方的切割電機701和切割機構702,切割機構702和切割電機701之間設有第二萬向節703;所述的切割機構702包括與柔性夾持輸送裝置5相連的切割器固定座704和曲柄滑塊座705,曲柄滑塊座705上設有曲柄滑塊軸承座706,曲柄滑塊軸承座706上設有曲柄軸707,曲柄軸707 一端與第二萬向節703相連,曲柄軸707另一端設有曲柄708,曲柄 708上相互配合的曲柄撥桿709,曲柄撥桿709上設有相互配合的曲柄滑塊710,曲柄滑塊710下方設有摩擦滑板711,摩擦滑板711上設有活動刀片組712;所述的切割器固定座704下方設有定刀梁713,定刀梁713上設有與活動刀片組712相配合的固定刀片組714,且定刀梁713上還設有與摩擦滑板711相卡合的壓刃座715。
伸縮式框架:伸縮式框架的整體由多段Q235矩形鋼管焊接成型,最小收縮狀態為860mm*1000mm,最大展開狀態為860mm*1400mm狀態,第一框架和第二框架均由4080mm方鋼構成的固定部分和設置在固定部分內側的多根套管夠成,第一框架上的套管直徑大于第二框架上的套管直徑。
所述第一框架101和第二框架102的外側端均設有軸承座套。
所述快拆鎖緊裝置由快拆頭、圓弧座、快拆桿、調整螺母、橡膠墊。在打開狀態時,快拆頭的近軸心端與圓弧座接觸,整個裝置處于脫開階段。當快拆頭受壓時,快拆頭的凸輪端與圓弧座接觸,軸心與圓弧座距離變長,快拆頭通過拉動調整螺母將處在螺母和圓弧座之間的橡膠墊、套管等元件壓緊,從而實現鎖緊。由于通過調整螺母可以調整與圓弧座的之間的距離,鎖緊的力可調,可根據需要確定需要的鎖緊力。
往復式切割器:活動刀片組的水平往復運動與切割器前進速度的比值k=1.2。
柔性夾持輸送裝置:所述的主同步帶輪兩端各設有兩個副同步帶輪,經同步帶兩兩相連。
所述柔性夾持帶為PVC夾持帶,它是在織布的基礎上覆蓋一層 PVC塑料而制成的,基本性能繼承了織布的特性,強度高,不易變形。表面覆蓋層也讓這種傳送帶由較好的摩擦力,能提供有效的夾持力并能有效減少蔬菜損傷,且質量輕,運用廣泛。
柔性夾持帶表面貼上波浪狀的海綿塊,既能夠起到夾持蔬菜的作用,又能起到聚攏蔬菜的作用。
工作過程:打開傳動電機,傳動電機經聯軸器將動力傳輸至主同步帶輪,主同步帶輪經同步帶將力傳輸至各個副同步帶輪,通過同步帶輪組交替傳動的方式將同方向的力矩傳輸給分別位于主同步帶輪和副同步帶輪上的5根旋轉軸,5根旋轉軸將力傳輸至主動齒輪,主動齒輪經一次嚙合將力傳輸至從動齒輪,實現了經過一次嚙合就能產生兩種轉向不同的力矩,然后在通過第一萬向節將兩個轉向不同的動力傳動到同一輸送帶組件里的兩個主動輪,兩個轉向不同主動輪分別帶動柔性夾持帶一個順時針運動一個逆時針運動,使得柔性夾持帶內部的方向相同,實現蔬菜的向上夾持。
當蔬菜切割后,由柔性夾持帶夾持向上運動,在這個過程中,扭簧和補償輪會根據夾持蔬菜的集中程度自動調整,確保能夾緊蔬菜且不會過度擠壓蔬菜而造成蔬菜的損傷,隨后從動輪張緊座消除扭簧和補償輪擺動產生的輸送帶松緊程度的變化。
所述柔性夾持帶為PVC夾持帶,它是在織布的基礎上覆蓋一層 PVC塑料而制成的,基本性能繼承了織布的特性,強度高,不易變形。表面覆蓋層也讓這種傳送帶由較好的摩擦力,能提供有效的夾持力并能有效減少蔬菜損傷,且質量輕,運用廣泛。
柔性夾持帶表面貼上波浪狀的海綿塊,既能夠起到夾持蔬菜的作用,又能起到聚攏蔬菜的作用。
所述頂緊裝置包括弧形卡座,弧形卡座上設有夾緊螺栓。
履帶移動裝置:履帶緊緊地繞在張緊輪、驅動輪、各類導輪上,通過張緊輪的前后調整決定履帶的松緊度,驅動輪通過外齒與履帶上孔嚙合,通過履帶將動力傳遞給與面接觸的部分,完成行走、爬坡、越障等動作。導輪能夠確保履帶不會脫開,保證穩定性。
所述履帶底盤的驅動輪與驅動軸通過鍵與軸套固定。
所述履帶是橡膠履帶本體,橡膠履帶外設有金屬絲;所述履帶外壁設有輪齒結構。
所述履帶的寬度為100mm,節距為50mm。所述驅動電機為直流無刷電機。
叉架升降裝置:液壓泵工作,為液壓缸提供動力,液壓缸就會推動叉架上升,即叉架一端的上下兩個端點分別繞著升降鉸接座和固定鉸接座旋轉,叉架另一端的上下兩個端點分別沿著升降滑座和固定滑座移動,實現叉架的上升。
所述叉架包括相互鉸接的第一叉架桿和第二叉架桿,第一叉架桿下端鉸接有固定在伸縮式框架上的固定鉸接座,第一叉架桿上端設有升降滑座,第二叉架桿下端設有固定在伸縮式框架上的固定滑座,第二叉架桿上端鉸接有升降鉸接座;所述的鋼管座位于兩個第二叉架桿。所述第一叉架桿的上端和第二叉架桿的下端分別設有與升降滑座和固定滑座相配合的滑塊。
兩個液壓缸之間設有分流集流閥,通過分流集流閥來確保同步升降。液壓源采用手動液壓泵,輸出壓力高,價格低,工作可靠,裝置小且安裝方便。
當兩側履帶的驅動電機通電啟動時,若兩側的轉向相同,則整機實現前進或者后退;若兩側的轉向相同但是存在差速,則整機根據差速轉向原理實現左轉以及右轉,通過差速的大小能夠控制轉彎半徑的大小;若是兩個電機方向相反且轉速相同,則整機根據兩側履帶運動方向不同而實現原地旋轉。
當傳動電機通電啟動時,傳動電機通過同步帶輪組向5組并聯的輸送帶組件輸送轉向相同的動力,每組輸送帶組件則通過一對齒輪組以及一對可伸縮式的第一萬向節將單一方向的轉矩轉化轉向相反的兩組轉矩輸送給每組內的兩條柔性夾持帶,確保兩條柔性輸送帶內側的運動方向相同,實現對葉菜類蔬菜的夾持和輸送。
當切割電機通電啟動時,電機通過第二萬向節將動力傳輸給曲柄滑塊裝置,曲柄滑塊裝置將旋轉運動轉化為直線往復運動,從而帶動活動刀片組相對于固定刀片組交錯運動,以確保完成對葉菜類蔬菜的切割。
本實用新型所采用的收獲方式是先采用多行并列的柔性夾持輸送裝置夾持作業蔬菜,通過底部的往復式切割器對蔬菜的根莖部分進行切割,切割完成后由與地面成40°角的柔性夾持輸送裝置進行斜向上的運輸,最終落入位于整機后方的箱子中,完成收割。