申请/专利权人：河北省农业机械化研究所有限公司

申请日：2019-07-19

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN110235668B

主分类号：A01G13/02

分类号：A01G13/02;A01G7/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2019.10.15#实质审查的生效;2019.09.17#公开

摘要：本发明涉及一种膜下红薯掏苗机，包括与牵引机连接的机架、驱动组件及借助驱动组件设置于机架上的掏苗爪，驱动组件包括动力单元、位移驱动单元和旋转驱动单元，位移驱动单元包括带有偏心轴的偏心轮、与偏心轴铰接的推杆及端部分别与推杆的中间段、机架铰接的连杆机构，旋转驱动单元包括与机架铰接的支撑座、与推杆端部铰接的压杆及借助轴向推力轴承与压杆形成旋转配合的螺纹杆，螺纹杆贯穿支撑座并与支撑座形成螺旋配合，掏苗爪位于支撑座下方与螺纹杆端部连接，偏心轮与动力单元的动力输出端连接，该掏苗机实现了人工膜下掏苗，大大节省了人力投入，提高工作效率。

主权项：1.一种膜下红薯掏苗机，包括与牵引机（1）连接的机架（2）、驱动组件及借助驱动组件设置于机架（2）上的掏苗爪（3），其特征在于：所述的驱动组件包括动力单元、位移驱动单元和旋转驱动单元，所述的位移驱动单元包括带有偏心轴（4）的偏心轮（5）、与偏心轴（4）铰接的推杆（6）及端部分别与推杆（6）的中间段、机架（2）铰接的连杆机构，所述的旋转驱动单元包括与机架（2）铰接的支撑座（7）、与推杆（6）端部铰接的压杆（8）及借助轴向推力轴承（9）与压杆（8）形成旋转配合的螺纹杆（10），所述的螺纹杆（10）贯穿支撑座（7）并与支撑座（7）形成螺旋配合，所述的掏苗爪（3）位于支撑座（7）下方与螺纹杆（10）端部连接，所述的偏心轮（5）与动力单元的动力输出端连接；所述的动力单元为设置于牵引机（1）上的发动机、牵引机（1）的驱动轮或机架（2）的自带地轮的任意一种；所述的偏心轮（5）借助链轮传动组件与动力单元的动力输出端连接；所述的连杆机构包括相互铰接的第一连杆（13）和第二连杆（14），所述的第一连杆（13）的端部与机架（2）铰接，第二连杆（14）的端部与推杆（6）的中间段铰接。

全文数据：一种膜下红薯掏苗机技术领域本发明属于农业机械技术领域，涉及一种红薯掏苗设备，具体地说是一种膜下红薯掏苗机。背景技术红薯是一种高产而适应性强的粮食作物，与工农业生产和人民生活关系密切，其块根除作主粮外，也是食品加工、淀粉和酒精制造工业的重要原料，根、茎、叶又是优良的饲料，因此，红薯在我国得到普遍栽培。我国北方春薯种植是覆膜种植，薯苗移栽、覆膜、掏苗等工序。移栽、覆膜基本上已经有了相应机械，而掏苗工作还需要人工将秧苗地面以上部分从膜下掏出到膜外，且需要长时间弯腰作业，耗费大量的人力和时间，工作效率低下且造成种植成本居高不下，影响种植收入和种植积极性。发明内容针对现有技术的不足，本发明提供了一种膜下红薯掏苗机，实现了薯苗种植后，机械化掏苗作业，减少人力投入且极大的提高了工作效率，进而降低种植成本，有助于农民获得更多的经济利益。本发明采用的技术方案是：一种膜下红薯掏苗机，包括与牵引机连接的机架、驱动组件及借助驱动组件设置于机架上的掏苗爪，关键在于，所述的驱动组件包括动力单元、位移驱动单元和旋转驱动单元，所述的位移驱动单元包括带有偏心轴的偏心轮、与偏心轴铰接的推杆及端部分别与推杆的中间段、机架铰接的连杆机构，所述的旋转驱动单元包括与机架铰接的支撑座、与推杆端部铰接的压杆及借助轴向推力轴承与压杆形成旋转配合的螺纹杆，所述的螺纹杆贯穿支撑座并与支撑座形成螺旋配合，所述的掏苗爪位于支撑座下方与螺纹杆端部连接，所述的偏心轮与动力单元的动力输出端连接。所述的动力单元为设置于牵引机上的发动机、牵引机的驱动轮或机架的自带地轮。所述的偏心轮借助链轮传动组件与动力单元的动力输出端连接。所述的链轮传动组件中设置有借助其上的压缩缓冲杆与机架连接的张紧轮。所述的掏苗爪为前端低、尾端高的螺旋结构。所述的连杆机构包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，所述的第一连杆的端部与机架铰接，第二连杆的端部与推杆的中间段铰接。本发明的有益效果是：掏苗爪借助旋转驱动单元、位移驱动单元安装，其中位移驱动单元包括带有偏心轴的偏心轮、与偏心轴铰接的推杆及端部分别与推杆的中间段、机架铰接的连杆机构，旋转驱动单元包括与机架铰接的支撑座、与推杆端部铰接的压杆及借助轴向推力轴承与压杆形成旋转配合的螺纹杆，螺纹杆贯穿支撑座并与支撑座形成螺旋配合，掏苗爪与螺纹杆的端部连接，其中偏心轮、推杆对支撑座形成前后位移的驱动，与推杆铰接的连杆机构使推杆对支撑座形成上下位移的驱动，在某一阶段当支撑座相对于前进的牵引机向后移动时，则掏苗爪在沿牵引机行走的方向上相对于地面静止，推杆在连杆机构的作用下对压杆提供向上的拉力，进而使得螺纹杆带动掏苗爪在支撑座上螺旋上升，将红薯苗掏出，该红薯掏苗机通过将连杆机构、偏心轮机构及轴向推力轴承的巧妙结合，实现了在牵引机行走的同时能够将红薯苗由膜下掏出的效果，无需人工手持掏苗爪进行掏苗，减轻了人力劳动强度，减少种植成本的投入，且工作效率得到显著提升。附图说明图1是本发明的结构示意图；图2是图1中局部A的放大示意图；图3是本发明在工作状态的示意图；附图中，1、牵引机，2、机架，3、掏苗爪，4、偏心轴，5、偏心轮，6、推杆，7、支撑座，8、压杆，9、轴向推力轴承，10、螺纹杆，11、压缩缓冲杆，12、张紧轮，13、第一连杆，14、第二连杆，15、第一链轮，16、第二链轮。具体实施方式本发明涉及一种膜下红薯掏苗机，包括与牵引机1连接的机架2、驱动组件及借助驱动组件设置于机架2上的掏苗爪3，关键是，所述的驱动组件包括动力单元、位移驱动单元和旋转驱动单元，所述的位移驱动单元包括带有偏心轴4的偏心轮5、与偏心轴4铰接的推杆6及端部分别与推杆6的中间段、机架2铰接的连杆机构，所述的旋转驱动单元包括与机架2铰接的支撑座7、与推杆6端部铰接的压杆8及借助轴向推力轴承9与压杆8形成旋转配合的螺纹杆10，所述的螺纹杆10贯穿支撑座7并与支撑座7形成螺旋配合，所述的掏苗爪3位于支撑座7下方与螺纹杆10端部连接，所述的偏心轮5与动力单元的动力输出端连接。下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。具体实施例，如图1-3所示，连杆机构包括相互铰接的第一连杆13和第二连杆14，所述的第一连杆13的端部与机架2铰接，第二连杆14的端部与推杆6的中间段铰接，第一连杆13、第二连杆14对推杆6形成约束，使推杆6产生摆动，进而实现对压杆8的下压和上拉。支撑座7呈沿垂直于牵引机1前进方向的竖直面镜像对称的L型的结构，由竖杆和水平杆组成，竖杆的上端与机架2铰接，竖杆的下端与水平杆的一端固连，水平杆上竖向设置有与螺纹杆10配套的螺纹孔。偏心轮5借助链轮传动组件与动力单元的动力输出端连接,其中动力单元为设置在牵引机1上的发动机或牵引机1的驱动轮或机架的自带地轮，由发动机将动力经减速器传递至链轮传动组件为链轮传动组件提供动力，或者是，为了便于牵引机1的车轮与掏苗工作的配合，实现同步运转，由发动机将动力传递至牵引机1上的车轮，在牵引机1的驱动轮上设置主动链轮，由主动链轮借助链条与链轮传动组件传动而向链轮传动组件提供动力，或者是，机具自带地轮与掏苗工作的配合，实现同步运转，向链轮传动组件提供动力，本实施例中的链轮传动组件包括借助链轮依次传动的第一链轮15、第二链轮16、第三链轮和张紧轮12，其中第三链轮与偏心轮5固定连接并同轴设置，第一链轮15借助链条与减速器的输出端连接，第一链轮15、第二链轮16、第三链轮、张紧轮12借助链条形成一个闭合的四边形的链轮传动组件，传动平稳可靠；张紧轮12借助压缩缓冲杆11与机架2连接，张紧轮12使链轮传动组件中的链条绷紧，使链轮传动组件稳定安全可靠。另一方面，通过第一链轮15、第三链轮之间的传动比设置，可使偏心轮5的旋转速度与牵引机1的行走速度相互匹配，将红薯苗完全掏出。具体的，在压杆8的两侧均设置位移驱动单元，使压杆8两侧受到推杆6的作用力，压杆8受力平稳，能够向螺纹杆10提供平稳的压力或拉力，防止螺纹杆10发生偏斜，进而使螺纹杆10能够顺利地在支撑座7上进行旋转上升或旋转下降。压杆8的下端设置有用于安装轴向推力轴承9的凹槽，凹槽下端和凹槽内部分别设置有轴向推力轴承9的挡块，防止轴向推力轴承9受力脱落。其中掏苗爪3为前端低、尾端高的螺旋结构，螺旋结构使掏苗爪3能够将地膜中的红薯苗进行半包覆，旋转中对红薯苗进行勾动，并对红薯苗进行螺旋输送，进而有效地将红薯苗由地膜中掏出，反向旋转时实现与红薯苗之间的退刀，使红薯苗自动与掏苗爪3分离。工作时，启动牵引机1的发动机，由驾驶员驾驶牵引机1在田间行走，发动机借助减速器、链轮传动组件带动偏心轮5转动，牵引机1前进的过程中，偏心轮5转动过程中首先向推杆6提供向后的推力，使支撑座7向后运动，此时尽管牵引机1带动机架1向前运动，但掏苗爪3在沿牵引机1的前进方向上相对于地面为静止状态，同时在连杆机构的作用下，推杆6对压杆8产生向下的压力，压杆8对螺纹杆10产生向下的压力，螺纹杆10在轴向推力轴承9的作用下产生旋转，并在于支撑座7的螺旋配合下，螺纹杆10带动掏苗爪3旋转向下，将地膜扎破后，并继续向下旋转，当与红薯苗接触后，红薯苗随螺旋结构的掏苗爪3向上运动，实现掏苗工作；偏心轮5继续旋转，并向推杆6提供向前的拉力，在连杆机构的作用下，推杆6对压杆8产生向上的拉力，进而，压杆8对螺纹杆10产生向上的拉力，螺纹杆10在轴向推力轴承9的作用下及与支撑座7的螺旋配合下带动掏苗爪3作反向旋转并相对于地面向上运动，实现掏苗爪3与掏出的红薯苗之间的退刀作业，便于进行下一个周期的掏苗、退刀；本发明涉及的一种膜下红薯掏苗机位移驱动单元使推杆6形成前后摆动，推杆6在向后摆动时推杆6对压杆8产生向上的力，借助轴向推力轴承9与压杆8连接的螺纹杆10在水平方向与地面形成静置，在竖直方向上旋转上升，实现了牵引机1一边行走，一边模仿人工由膜下掏苗的工作，无需停机操作，省去了大量的人力劳动，且掏苗效率高，人工成本、时间成本均得到显著的降低。

权利要求：1.一种膜下红薯掏苗机，包括与牵引机1连接的机架2、驱动组件及借助驱动组件设置于机架2上的掏苗爪3，其特征在于：所述的驱动组件包括动力单元、位移驱动单元和旋转驱动单元，所述的位移驱动单元包括带有偏心轴4的偏心轮5、与偏心轴4铰接的推杆6及端部分别与推杆6的中间段、机架2铰接的连杆机构，所述的旋转驱动单元包括与机架2铰接的支撑座7、与推杆6端部铰接的压杆8及借助轴向推力轴承9与压杆8形成旋转配合的螺纹杆10，所述的螺纹杆10贯穿支撑座7并与支撑座7形成螺旋配合，所述的掏苗爪3位于支撑座7下方与螺纹杆10端部连接，所述的偏心轮5与动力单元的动力输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种膜下红薯掏苗机，其特征在于：所述的动力单元为设置于牵引机1上的发动机、牵引机1的驱动轮或机架2的自带地轮。3.根据权利要求1所述的一种膜下红薯掏苗机，其特征在于：所述的偏心轮5借助链轮传动组件与动力单元的动力输出端连接。4.根据权利要求3所述的一种膜下红薯掏苗机，其特征在于：所述的链轮传动组件中设置有借助其上的压缩缓冲杆11与机架2连接的张紧轮12。5.根据权利要求1所述的一种膜下红薯掏苗机，其特征在于：所述的掏苗爪3为前端低、尾端高的螺旋结构。6.根据权利要求1所述的一种膜下红薯掏苗机，其特征在于：所述的连杆机构包括相互铰接的第一连杆13和第二连杆14，所述的第一连杆13的端部与机架2铰接，第二连杆14的端部与推杆6的中间段铰接。

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