申请/专利权人：农业农村部南京农业机械化研究所

申请日：2018-11-23

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN109258057B

主分类号：A01D23/04

分类号：A01D23/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2024.04.05#著录事项变更;2019.02.26#实质审查的生效;2019.01.25#公开

摘要：本发明涉及一种洋葱、大蒜类作物切茎装置，包括机架；还包括安装于机架上的调姿输送机构，所述调姿输送机构包括至少一对水平安装在机架上的轧辊，所述轧辊的外圆表面缠绕有成组轴向间隔且沿螺旋送进方向排布的弹性橡胶条，每对轧辊由外而内相向旋转且其弹性橡胶条的螺旋方向相反。本发明是结合现有收获设备在实践中存在的问题进行的创新设计，改变了目前设备的功能单一性和性能差的缺点，可根据大蒜、洋葱的物理尺寸及物理特性差异性，通过调节及更换切茎机构的螺旋螺距、螺旋辊筒直径、弹性橡胶条以及不同弯度的分落果折板和主要工作参数来分别实现洋葱、大蒜等不同作物的切茎作业。

主权项：1.一种洋葱、大蒜类作物切茎装置，包括机架；其特征在于：还包括安装于机架上的调姿输送机构，所述调姿输送机构包括至少一对水平安装在机架上的轧辊，所述轧辊的外圆表面缠绕有成组轴向间隔且沿螺旋送进方向排布的弹性橡胶条，每对轧辊由外而内相向旋转且其弹性橡胶条的螺旋方向相反；所述轧辊中部上方安装底边具有倒V字形缺口的调姿帘，所述调姿帘的缺口正对着成对的两个轧辊之间；所述调姿输送机构的输出端安装有茎部切刀机构；所述茎部切刀机构包括安置在每对轧辊输出端的由外而内相向旋转的成对垂直切茎转轴；所述垂直切茎转轴的上段套装弹性果实夹持圆柱辊，下段安装有圆盘状切茎刀片。

全文数据：一种洋葱、大蒜类作物切茎装置技术领域本发明涉及一种洋葱、大蒜类作物切茎装置，尤其是一种洋葱、大蒜切茎切根须装备的切茎装置；属于农业机械领域。背景技术我国大蒜、洋葱种植区域分布广阔、地理环境复杂，不少地方虽已呈现规模化种植，但广大农村仍以分散化小片生产方式为主；洋葱、大蒜等块状根茎类作物具有共同特点，生长在地下，根茎作为食用部分，根系位于根茎下，上面秧苗较长且根部会附着较多的土，收获时需进行去土、去秧及切根工作。目前，生产上大蒜、洋葱等收获主要还是人工方式，用镢头刨，人工捡拾抖土、人工切茎等传统方式，劳动强度大，易伤果且生产效率极其低下。目前，市场上对于洋葱、大蒜等块状根茎类的收获机也逐步有研究公开，但是国内研究起步晚、机械功能相对单一、效率低下且大部分收获机还处于半机械化作业状态，存在留梗长短不齐、伤果率高、茎秧易拉断等问题。发明内容本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种自动化程度高、结构设计更加巧妙合理、性能更加优化且生产效率高的块状根茎类农作物，尤其是大蒜、洋葱的茎秧切除装置。为了解决以上技术问题，本发明提供一种洋葱、大蒜类作物切茎装置，包括机架；其特征在于：还包括安装于机架上的调姿输送机构，所述调姿输送机构包括至少一对水平安装在机架上的轧辊，所述轧辊的外圆表面缠绕有成组轴向间隔且沿螺旋送进方向排布的弹性橡胶条，每对轧辊由外而内相向旋转且其弹性橡胶条的螺旋方向相反；所述轧辊中部上方安装底边具有倒V字形缺口的调姿帘，所述调姿帘的缺口正对着成对的两个轧辊之间；所述调姿输送机构的输出端安装有茎部切刀机构；所述茎部切刀机构包括安置在每对轧辊输出端的由外而内相向旋转的成对垂直切茎转轴；所述垂直切茎转轴的上段套装弹性果实夹持圆柱辊，下段安装有圆盘状切茎刀片。本发明进一步优化的技术方案为：所述调姿输送机构包括两对支撑在机架上的轧辊，所述调姿输送机构上部两侧安装有与机架固定的侧护栏，两侧护栏之间沿果实输送方向间隔安装有姿势调整橡胶帘。更进一步的优化是：所述茎部切刀机构后部两侧机架上固定安装有果实姿势翻转档杆，所述果实姿势翻转档杆高于圆盘状切茎刀片的安装高度。更进一步的优化是：还包括位于调姿输送机构输入端上方的分落果机构；所述分落果机构包括具有网状底板的安装框架、固定安装于安装框架两侧的第一倾斜滑落板、第二倾斜滑落板、焊接在网状底板上等间距排列的果实滑落杆以及焊接在网状底板中部的人字形果实滑落组件；所述人字形果实滑落组件包括滑落板、焊接在滑落板折弯圆角处的连接杆和折弯杆；所述连接杆的两端设有圆孔，所述折弯杆的一端向内折弯与所述圆孔焊接固定，另一端套设有橡胶套管。更进一步的优化是：四根对辊的转轴之间以间隔配对的方式通过链轮、链条实现动力输入后的传动连接。本发明更进一步的优化是：当所述装置用于大蒜切茎时，每对轧辊的两根轧辊轴线之间间距为6.5cm～10.5cm；当所述装置用于洋葱切茎时，每对轧辊的两根轧辊轴线之间间距为10.5cm～20cm。更进一步的优化是：所述轧辊外壁为橡胶材质。工作时，由分落果机构不断输入的洋葱、大蒜类作物落下至调姿输送机构上时，通过分落果机构分成并行的两路下落至调姿输送机构上并有调姿输送机构调整为茎秆朝下的姿态进入切刀机构后完成切茎，并被后抛。在此过程中，由于对辊直径相对果实直径大，茎叶长而容易被对辊夹持，根须细短则悬空于两根对辊之间，于是在对辊相对旋转过程中，洋葱、大蒜类作物的茎叶被相向螺旋旋转的轧辊初步夹持正位，同时在螺旋弹性橡胶条的旋转作用下平缓朝切刀方向的输出端柔性移送；由于根茎基本呈规则的椭圆球状，根须朝下悬空的果实也被两侧的姿势调整橡胶帘拨正，在移送过程中即使出现偏斜，当经过弹性调姿帘的倒V字形缺口时，也会被缺口斜边拨正，从而以理想的姿态进入具有强制送进作用的两旋转的弹性果实夹持辊，两软胶夹持辊具有弹性，大蒜或洋葱进入对转的软胶夹持辊后，两软胶夹持辊发生回缩而产生回弹力，依靠软胶夹持辊的回弹力对洋葱或大蒜产生夹持推送作业，茎部则经果下方的两圆盘状切根刀片之间时被切除。本发明的有益效果是：本发明是结合现有收获设备在实践中存在的问题进行的创新设计，改变了目前设备的功能单一性和性能差的缺点，可根据大蒜、洋葱的物理尺寸及物理特性差异性，以及果实的茎和根须直径不同来调节及更换切茎机构的螺旋螺距、螺旋辊筒直径、弹性橡胶条数量以及不同弯度的分落果折板和主要传动轴旋转速度等工作参数来分别实现洋葱、大蒜等不同作物的切茎作业。本发明可以作为独立作业机械，采用人工或机械喂入到提升机构后完成切茎作业；也可与挖掘输送分离部件以及切根机构集成，全自动进行田间作业，节省人力，提高了工作效率。附图说明图1为本发明实施例1的立体结构第一视图。图2为本发明实施例1的立体结构第二视图。图3为本发明实施例1的主剖视图。图4为本发明实施例1的左视图。图5为本发明实施例1的右视图。图6为本发明实施例1切茎切根装备中调姿输送机构和分落果机构的俯视图。图7为本发明实施例1的分落果机构结构示意图。图8为本发明实施例1人字形果实滑落组件结构示意图。图9为本发明实施例1中对辊夹持果实茎部状态示意图。图10为采用图1实施例的收获机结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。实施例1本实施例提供的洋葱、大蒜类作物切茎装置，如图1-5所示：包括机架5-1-1和安装于机架上的调姿输送机构5-1，调姿输送机构5-1包括两对轧辊5-1-3，轧辊通过转轴5-1-5安装在位于机架上的带座轴承5-1-6上。轧辊的外圆表面缠绕有成组轴向间隔且沿螺旋送进方向排布的弹性橡胶条5-1-2，每对轧辊由外而内相向旋转且其弹性橡胶条的螺旋方向相反；轧辊中部上方安装底边具有倒V字形缺口的调姿帘5-1-7，调姿帘的缺口正对着成对的两个轧辊之间；调姿输送机构的输出端安装有茎部切刀机构5-2；茎部切刀机构包括安置在每对轧辊输出端的由外而内相向旋转的成对垂直切茎转轴5-2-2；垂直切茎转轴的上段套装弹性果实夹持圆柱辊5-2-1，下段安装有圆盘状切茎刀片5-2-3。调姿输送机构上部两侧安装有与机架固定的侧护栏5-1-8，两侧护栏之间沿果实输送方向间隔安装有姿势调整橡胶帘5-1-4。由于切茎后，洋葱、大蒜类作物的根茎基本呈规则的椭圆球状，因此在两对辊旋转移送过程中即使出现偏斜，当经过弹性调姿帘的倒V字形缺口和姿势调整橡胶帘时，也会被正确导向和拨正，且不会受损，从而以理想的姿态进入具有强制送进作用的两弹性果实夹持圆柱辊，茎部则在经过两圆盘状切根刀片之间时被切除。如图6-8所示：本装置还包括位于调姿输送机构输入端上方的分落果机构3；分落果机构3包括具有网状底板3-1的安装框架3-2、固定安装于安装框架3-2两侧的第一倾斜滑落板3-3、第二倾斜滑落板3-4、焊接在网状底板3-1上等间距排列的果实滑落杆3-5以及焊接在网状底板中部的人字形果实滑落组件3-6；人字形果实滑落组件3-6包括滑落板3-6-1、焊接在滑落板折弯圆角处的连接杆3-6-2和折弯杆3-6-3；连接杆3-6-2的两端设有圆孔，折弯杆的一端向内折弯与圆孔焊接固定，另一端套设有橡胶套管3-6-4。橡胶套管3-6-4可转动，可防止挂秧、利于果实的滑落。果实从分落果机构分两路分别以抛物线形式落入切茎机构的轧辊上，果实的茎杆朝向杂乱无序，洋葱或大蒜向前输送时，通过左右姿势调整橡胶帘的拨动作用，将果实茎杆送入调姿输送机构的两个轧辊交接处，由于每对轧辊的两根轧辊之间的距离为6.5cm～10.5cm或10.5cm～20cm，具体根据果实品种尺寸选择，使茎部较长容易被夹持；而果实的根须较细短，由于轧辊直径相对较大，对于根须夹持不住；即使根须朝下也是悬空在两个轧辊之间然后被调姿帘和调整橡胶帘拨正调整，最终使果实以根须朝上茎部朝下的姿态夹持在调姿输送机构的两对辊之间，在两对辊相对旋转过程中，果实随螺旋橡胶条的螺旋旋转作用而平缓朝切刀方向的输出端柔性移送。此外，四根对辊的转轴5-1-3-1、5-1-3-2、5-1-3-3、5-1-3-4之间以间隔配对的方式通过链轮、链条实现动力输入后的传动连接，从而以简捷的传动，保证所需的旋向和同步转速。垂直切根转轴5-2-2与其上方的液压马达9通过悬挂轴承8联轴。采用图1实施例的洋葱、大蒜类作物收获机如图9、10所示，行走底盘1的前部安装有动力系统7经传动系统10带动的提升机构4，分落果机构3安装于提升机构4的顶部输出端；分落果机构3的输出端下设有切茎机构5；切茎机构的后部与切根机构6衔接。行走底盘1的后部安置收集机构2。本收获机的茎部切刀机构后部两侧机架上固定安装有果实姿势翻转档杆5-3，果实姿势翻转档杆高于圆盘状切茎刀片的安装高度。果实随着夹持圆柱辊旋转抛向后方，在后抛过程中，果实上的留茎或者远离根须侧碰到果实姿势翻转档杆，在果实姿势翻转档杆5-3的作用下实现果实根部朝下翻转落到切根机构6上。本实施例中的分落果机构是通过安装框架3-2固定于提升机构支架顶部，且提升机构的橡胶拨杆4-5随皮带4-6旋转传输时可交错穿过果实滑落杆3-5。当然，还可以与其他输送部件配合使用或单独通过支架固定安装于行走底盘上用作分落果至调姿输送机构。本实施例进一步优化的技术方案为轧辊外壁、垂直切根切茎转轴外壁、毛刷以及弯曲杆均为橡胶材质。本发明的工作过程：本发明的整机动力由电机提供，经过传动系统驱动各主要运转部件运动。本实施例的上述收获机工作时，大蒜或洋葱类作物11进入提升机构输送至顶部的分落果机构，通过分落果机构分成并行的两路下落至调姿输送机构上并有调姿输送机构调整为茎秆朝下的姿态进入切刀机构后完成切茎，并被后抛，下落过程中在果实姿势调节挡杆的协助作用下发生旋转，改变为根须朝下的姿态落至切根机构上进行根部的切除工作。在此过程中，对姿势不正的大蒜或洋葱由调整帘和姿势调正橡胶帘调整拨正，随后进入对辊尾端的一对软胶夹持辊中，两软胶夹持辊具有弹性，大蒜或洋葱进入对转的软胶夹持辊后，两软胶夹持辊发生回缩而产生回弹力，依靠软胶夹持辊的回弹力对洋葱或大蒜产生夹持推送作业，在此过程中，分别与两软胶夹持辊同轴旋转的一对圆盘状切根刀片将经过其间的大蒜或洋葱根须同步切除，之后进入收集机构的装果箱2-4。试验表明，由于本实施例根据大蒜、洋葱类作物的物理参数及性状特异性合理设计，因此妥善解决了根茎翻转、初步正位、对称拨正以及先柔性移送、再转移至强制夹持切根等一系列作业难题，可靠实现了洋葱、大蒜类作物改变姿态并稳定送进优质高效完成机械化连续切茎作业，因此得以在此基础上研发出理想的洋葱、大蒜等块状根茎类作物收获机。除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

权利要求：1.一种洋葱、大蒜类作物切茎装置，包括机架；其特征在于：还包括安装于机架上的调姿输送机构，所述调姿输送机构包括至少一对水平安装在机架上的轧辊，所述轧辊的外圆表面缠绕有成组轴向间隔且沿螺旋送进方向排布的弹性橡胶条，每对轧辊由外而内相向旋转且其弹性橡胶条的螺旋方向相反；所述轧辊中部上方安装底边具有倒V字形缺口的调姿帘，所述调姿帘的缺口正对着成对的两个轧辊之间；所述调姿输送机构的输出端安装有茎部切刀机构；所述茎部切刀机构包括安置在每对轧辊输出端的由外而内相向旋转的成对垂直切茎转轴；所述垂直切茎转轴的上段套装弹性果实夹持圆柱辊，下段安装有圆盘状切茎刀片。2.根据权利要求1所述的洋葱、大蒜类作物切茎装置，其特征在于：所述调姿输送机构包括两对支撑在机架上的轧辊，所述调姿输送机构上部两侧安装有与机架固定的侧护栏，两侧护栏之间沿果实输送方向间隔安装有姿势调整橡胶帘。3.根据权利要求2所述的洋葱、大蒜类作物切茎装置，其特征在于：还包括位于调姿输送机构输入端上方的分落果机构；所述分落果机构包括具有网状底板的安装框架、固定安装于安装框架两侧的第一倾斜滑落板、第二倾斜滑落板、焊接在网状底板上等间距排列的果实滑落杆以及焊接在网状底板中部的人字形果实滑落组件；所述人字形果实滑落组件包括滑落板、焊接在滑落板折弯圆角处的连接杆和折弯杆；所述连接杆的两端设有圆孔，所述折弯杆的一端向内折弯与所述圆孔焊接固定，另一端套设有橡胶套管。4.根据权利要求3所述的洋葱、大蒜类作物切茎装置，其特征在于：四根对辊的转轴之间以间隔配对的方式通过链轮、链条实现动力输入后的传动连接。5.根据权利要求4所述的洋葱、大蒜类作物切茎装置，其特征在于：当所述装置用于大蒜切茎时，每对轧辊的两根轧辊轴线之间间距为6.5cm～10.5cm；当所述装置用于洋葱切茎时，每对轧辊的两根轧辊轴线之间间距为10.5cm～20cm。6.根据权利要求5所述的洋葱、大蒜类作物切茎装置，其特征在于：所述茎部切刀机构后部两侧机架上固定安装有果实姿势翻转档杆，所述果实姿势翻转档杆高于圆盘状切茎刀片的安装高度。7.根据权利要求6所述的洋葱、大蒜类作物切茎装置，其特征在于：所述轧辊外壁为橡胶材质。

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