申请/专利权人：山东农业大学

申请日：2019-06-11

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN110100572B

主分类号：A01D45/26

分类号：A01D45/26;A01D67/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2019.09.03#实质审查的生效;2019.08.09#公开

摘要：本发明涉及一种履带式自走双行甘蓝收获机，包括带有行走装置的底盘总成和安装在所述底盘总成上的输送总成，所述输送总成包括位于底盘总成前方的两夹持输送机和自两夹持输送机的输出端向后延伸的水平输送机，两夹持输送机的输入端下方分别设有切割总成。本发明通过设置两套夹持输送机和两套切割总成，实现了双行收获，收获效率大幅提升，大大降低了劳动强度和劳动成本；本收获机的设置是先切割后输送，与目前存在的机器相比，提高了切割合格率，降低了收获损伤；本收获机前部整体装置可拆卸，实现了一机多用；履带式自走双行收获机提升了收获作业的自动化水平和自适应能力，实现了结球类蔬菜高效、低损收获。

主权项：1.一种履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：包括带有行走装置的底盘总成和安装在所述底盘总成上的输送总成，所述输送总成包括位于底盘总成前方的两夹持输送机和自两夹持输送机的输出端向后延伸的水平输送机，两夹持输送机的输入端下方分别设有切割总成；所述夹持输送机的输入端安装有位于切割总成前方的扶正导向总成；所述扶正导向总成包括与夹持输送机机架固接的两纵向安装板（4），以及与纵向安装板铰接且位于纵向安装板前方的横向安装板（3），所述横向安装板与纵向安装板之间还设有花篮螺丝（2），所述花篮螺丝的两端分别与横向安装板、纵向安装板铰接，两横向安装板上相对的侧面分别固接有导向锥体（1）；所述切割总成包括固定机构、安装在固定机构上的传动机构，以及通过横向铰轴与所述固定机构铰接的连接机构，所述连接机构与夹持输送机机架固接，夹持输送机机架上还安装有驱动固定机构绕横向铰轴转动的调节机构；所述固定机构包括首尾依次固接的前固定板（11）、左固定板（13）、后固定板（12）和右固定板（14），所述左固定板、右固定板分别与连接机构铰接，且左固定板和右固定板均与横向铰轴垂直；所述调节机构包括与夹持输送机机架固接的调节连接饵（20）、与调节连接饵轴接的转轴（17），以及与固定机构固接的调节固定饵，所述调节固定饵铰接调节横板（19），所述转轴与横向铰轴平行且在转轴上固接有转轴连接板（18），所述转轴连接板与调节横板铰接；所述传动机构包括两切刀电机（21）、与切刀电机连接的锥齿轮变速箱（22），以及固装在锥齿轮变速箱输出轴上的圆盘切刀（23），切刀电机的壳体通过轴套与锥齿轮变速箱的箱体固接，所述前固定板上开设有供所述轴套穿过的安装孔，所述轴套上固接有与前固定板通过螺栓连接的轴套法兰盘。

全文数据：履带式自走双行甘蓝收获机技术领域本发明涉及农用机械领域，尤其涉及结球类蔬菜的收获领域，具体是指履带式自走双行甘蓝收获机。背景技术近些年来，随着甘蓝产量以及出口量的不断增加，人们对于甘蓝收获机的需求与日俱增。国外对于甘蓝收获机的研究开始较早，研究水平以欧洲和日本为代表，国外市场上已有较成熟的甘蓝收获机。国内对于甘蓝收获机的研究较少，仍存在很大的研究空白。国内一些农林类院校以及科研机构已经开始研制甘蓝收获机，但就目前来看，市场上并没有成熟的机型，距离国外的研究成果还有一定的差距。目前，制约甘蓝收获机发展的关键技术问题主要包含：收获损伤，输送瓶颈，自适应能力差。发明内容本发明针对现有技术的不足，提供一种集扶正导向、切割、输送、收集为一体的履带式自走双行甘蓝收获机，扶正效果好、切割准确完全、输送平稳可靠、工作效率高、作业性能好，提升了收获作业的自动化水平和自适应能力，实现了甘蓝的高效、低损收获。本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种履带式自走双行甘蓝收获机，包括带有行走装置的底盘总成和安装在所述底盘总成上的输送总成，所述输送总成包括位于底盘总成前方的两夹持输送机和自两夹持输送机的输出端向后延伸的水平输送机，两夹持输送机的输入端下方分别设有切割总成。本方案在收获甘蓝时，通过底盘总成带动整机行走，通过切割总成将甘蓝的根部以及部分外包叶切断，切掉的根部直接落入地面；切割后的甘蓝球体在夹持输送机的作用下被夹持输送至水平输送机，在水平输送机的传送过程中完成甘蓝的收集作业。作为优化，所述夹持输送机的输入端安装有位于切割总成前方的扶正导向总成。本优化方案通过扶正导向总成将直线度差的甘蓝扶正，将偏离垄中心线的甘蓝导入到中心线并喂入切割总成。作为优化，所述扶正导向总成包括与夹持输送机机架固接的两纵向安装板，以及与纵向安装板铰接且位于纵向安装板前方的横向安装板，所述横向安装板与纵向安装板之间还设有花篮螺丝，所述花篮螺丝的两端分别与横向安装板、纵向安装板铰接，两横向安装板上相对的侧面分别固接有导向锥体。本优化方案中两横向安装板上的导向锥体形成前大后小的喇叭口状，以提高导向作用，通过调节花篮螺丝的长度，改变横向安装板与纵向安装板之间的夹角，实现对导向高度的调节，满足不同的扶正导向要求。作为优化，所述导向锥体包括自横向安装板延伸的弧段和自弧段向切割总成所在侧延伸的直段。本优化方案的导向锥体结构简单，制作方便，利用弧段进行收拢，扩大了收拢范围，提高了收割效率。作为优化，所述底盘总成包括底盘架，所述底盘架与夹持输送机机架铰接，夹持输送机机架与底盘架之间还通过液压油缸连接，液压油缸的一端与底盘架铰接，另一端与夹持输送机机架铰接。本优化方案通过液压油缸的伸缩带动夹持输送机机架转动，从而对夹持输送的角度进行调整，同时对安装在夹持输送机机架上的切割总成的切割角度、扶正导向总成的扶正高度进行调整，满足不同的切割需求。作为优化，所述切割总成包括固定机构、安装在固定机构上的传动机构，以及通过横向铰轴与所述固定机构铰接的连接机构，所述连接机构与夹持输送机机架固接，夹持输送机机架上还安装有驱动固定机构绕横向铰轴转动的调节机构。本优化方案中传动机构作为切割执行部件，将固定机构作为传动机构的载体，方便安装，利用连接机构给固定机构提供吊挂支撑，并且配合调节机构保持固定机构的稳定，需要调节时，通过调节机构带动固定机构绕横向铰轴转动，实现传动机构中切刀与结球类蔬菜根茎的切割角度变化，从而实现有效切割。作为优化，所述调节机构包括与夹持输送机机架固接的调节连接饵、与调节连接饵轴接的转轴，以及与固定机构固接的调节固定饵，所述调节固定饵铰接调节横板，所述转轴与横向铰轴平行且在转轴上固接有转轴连接板，所述转轴连接板与调节横板铰接。本优化方案的调节机构结构简单，传力可靠，操作十分方便，转动转轴时，转轴连接板带动调节横板移动，将力经调节固定饵传至固定机构，使固定机构绕横向铰轴转动，从而带动传动机构转动，达到改变切刀与结球类蔬菜根茎之间切割角度的目的。作为优化，所述转轴上固接有手柄，且在转轴上套设有位于手柄一侧且与夹持输送机机架固接的调节盘，调节盘上开设有若干沿弧形分布的定位孔，所述手柄上穿设有与定位孔对应的定位销。本优化方案通过设置手柄，方便对转轴进行转动操作，提高了调节效率，手柄可与转轴垂直设置；转轴可相对于调节盘转动，弧形的圆心位于转轴轴线上，当手柄转动至需要的位置时，将定位销插入相对应的定位孔，从而将手柄的位置固定，实现对切割角度的固定，避免在切割时转轴自行转动。作为优化，所述固定机构包括首尾依次固接的前固定板、左固定板、后固定板和右固定板，所述左固定板、右固定板分别与连接机构铰接，且左固定板和右固定板均与横向铰轴垂直。本优化方案的固定机构整体呈矩形框结构，方便焊接制作，且方便横向铰轴的安装，提高了制作效率，前固定板、左固定板、后固定板和右固定板处于立放状态，承受能力更强。作为优化，所述传动机构包括两切刀电机、与切刀电机连接的锥齿轮变速箱，以及固装在锥齿轮变速箱输出轴上的圆盘切刀，切刀电机的壳体通过轴套与锥齿轮变速箱的箱体固接，所述前固定板上开设有供所述轴套穿过的安装孔，所述轴套上固接有与前固定板通过螺栓连接的轴套法兰盘。本优化方案的传动机构通过切刀电机提供动力，经过锥齿轮变速箱的改向传力，使切刀处于横向状态，方便进行切割，通过设置轴套，方便将传动机构整体安装在前固定板上。本发明的有益效果为：通过设置两套夹持输送机和两套切割总成，实现了双行收获，收获效率大幅提升，大大降低了劳动强度和劳动成本；本收获机的设置是先切割后输送，与目前存在的机器相比，提高了切割合格率，降低了收获损伤；本收获机前部整体装置可拆卸，实现了一机多用；履带式自走双行收获机提升了收获作业的自动化水平和自适应能力，实现了结球类蔬菜高效、低损收获。附图说明图1为本发明结构示意图；图2是本发明的主视图；图3是本发明的俯视图；图4是本发明的左视图；图5是本发明扶正导向总成的示意图；图6是本发明切割总成的示意图；图7是本发明夹持输送机的示意图；图8是本发明水平输送机的示意图；图9是本发明底盘总成的示意图；图10是本发明底盘总成中履带行走装置的示意图；图中所示：导向锥体1、花篮螺丝2、横向安装板3、纵向安装板4、上固定板5、下固定板6、固定饵7、后连接板8、左连接板9、右连接板10、前固定板11、后固定板12、左固定板13、右固定板14、手柄15、调节盘16、转轴17、转轴连接板18、调节横板19、调节连接饵20、切刀电机21、锥齿轮变速箱22、圆盘切刀23、可调式柔性夹持带24、柔性夹持带固定方管25、尼龙辊子26、夹持输送机机架27、底架输送带28、液压马达29、传动变速箱30、水平输送带31、固定架32、底盘架33、发动机34、变速箱35、液压泵37、液压油缸38、控制手柄39、皮带轮40、蓄电池41、变速箱输出轴42、履带43、导向轮44、行走轮45、支撑轮46。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。本方案主要适用于甘蓝的机械化收获，能实现扶正导向、切割、输送、收集等功能，有效地集成了各功能模块，实现了各环节的协同控制，提升了收获作业的自动化水平和自适应能力。如图1~4所示本发明的一种履带式自走双行甘蓝收获机，包括带有履带式行走装置的底盘总成和安装在所述底盘总成上的输送总成，所述输送总成包括位于底盘总成前方的两夹持输送机和自两夹持输送机的输出端向后延伸的水平输送机，夹持输送机倾斜设置且后端高于前端，前端为输入端，后端为输出端，两夹持输送机的输入端下方分别设有切割总成。夹持输送机包括液压马达29、传动变速箱30、可调式柔性夹持带24、夹持输送机机架27和安装在夹持输送机机架上的底架输送带28，夹持输送机机架上固设有两沿倾斜输送方向布置的柔性夹持带固定方管25，柔性夹持带固定方管的两端分别安装有尼龙辊子26，柔性夹持带固定安装在柔性夹持带固定方管上，且与尼龙辊子配合安装,柔性夹持输送属于现有技术，具体不再赘述。水平输送机包括与底盘总成的底盘架相连接的固定架32和安装在固定架上的水平输送带31，固定架水平设置，水平输送带转轴通过传动变速箱与液压马达传动连接。本实施中底架输送带和水平输送带的输送作业动力均由液压马达提供。夹持输送机的输入端安装有位于切割总成前方的扶正导向总成。如图5所示，所述扶正导向总成包括上固定板5、下固定板6、与夹持输送机机架固接的两纵向安装板4，以及与纵向安装板4铰接且位于纵向安装板前方的横向安装板3，纵向安装板与横向安装板的铰接点位于纵向安装板的下端，上固定板、下固定板分别与夹持输送机的柔性夹持带固定方管25相连，纵向安装板与上固定板、下固定板配合安装，上固定板和下固定板均位于纵向安装板的后方，横向安装板和纵向安装板上分别固设有固定饵7。所述横向安装板与纵向安装板之间还设有花篮螺丝2，所述花篮螺丝2的两端分别与横向安装板、纵向安装板上的固定饵铰接。两横向安装板上相对的侧面分别固接有导向锥体1，所述导向锥体包括自横向安装板延伸的弧段和自弧段向切割总成所在侧延伸的直段。底盘总成包括底盘架33，以及安装在底盘架上的履带行走装置、发动机34、变速箱35、液压泵37、控制手柄39、皮带轮40、蓄电池41。所述底盘架33与夹持输送机机架27铰接，夹持输送机机架与底盘架之间还通过液压油缸38连接，液压油缸38的一端与底盘架铰接，另一端与夹持输送机机架铰接。发动机、变速箱、液压泵都固定安装在底盘架上，发动机通过皮带传动带动液压泵和变速箱工作，变速箱输出轴42与履带行走装置行走轮45连接。底盘总成中的液压油缸可以调节收获机前部扶正导向总成、切割总成以及输送总成整体与地面之间的夹角。收获机前部扶正导向总成、切割总成以及输送总成整体是通过轴承座铰接的，收获机前部整体可拆卸，通过更换收获装置可收取甘蓝、大白菜、生菜、菠菜等蔬菜，实现了一机多用。如图10所示，底盘总成中的履带行走装置由履带43、导向轮44、行走轮45、支撑轮46组成，通过调节导向轮44和上端的支撑轮46的调节螺栓可以改变履带的松紧，有利于履带的安装与拆卸。如图6所示，切割总成包括固定机构、安装在固定机构上的传动机构，以及通过横向铰轴与所述固定机构铰接的连接机构，所述连接机构与夹持输送机机架固接，夹持输送机机架上还安装有驱动固定机构绕横向铰轴转动的调节机构。调节机构包括与夹持输送机机架固接的调节连接饵、与调节连接饵轴接的转轴17，以及与固定机构固接的调节固定饵，调节连接饵20为两件，分别位于转轴17的两端，转轴可相对于调节连接饵转动，转轴上设有与调节连接饵接触的台阶，所述台阶用于限制转轴左右移动。所述调节固定饵铰接调节横板19，所述转轴与横向铰轴平行且在转轴上垂直固接有转轴连接板18，转轴连接板套设固定在转轴上且与转轴垂直，所述转轴连接板与调节横板通过横轴铰接。转轴连接板上开设有若干沿长度方向分布的通孔，所述通孔孔径与横轴适配，横轴可在通孔内转动。转轴连接板与调节横板之间的铰轴、调节横板与调节固定饵之间的铰轴均可用螺栓代替，都不限制两者的转动自由度，提高了连接的方便性，降低了制作成本。所述转轴17上垂直固接有手柄15，且在转轴上套设有位于手柄一侧且与夹持输送机机架固接的调节盘16，调节盘上开设有若干沿弧形分布的定位孔，所述手柄上穿设有与定位孔对应的定位销。弧形的圆心位于转轴轴线上，转轴可相对于调节盘转动。调节机构可以调节切割装置前部固定机构与地面之间的夹角，进而达到改变切割过程中切割角度的目的。具体的实现过程是，转动手柄，手柄带动转轴转动，从而改变转轴连接板与调节横板的位置，进一步作用于调节固定饵，最终使固定传动机构的固定机构的位置发生变化，从而达到改变圆盘切刀与结球类蔬菜根茎之间切割角度的目的。以地面为参考，切割过程中圆盘切刀与地面之间的夹角为切割角度，根据实际工作要求，调节机构可使切割角度在10°~30°之间变化。连接机构包括与夹持输送机机架固接的后连接板8，以及与所述后连接板8固接的左连接板9、右连接板10，连接机构为左右对称结构，所述左连接板与固定机构的左固定板铰接，右连接板与固定机构的右固定板铰接。连接机构位于调节横板的上方。固定机构包括首尾依次固接的前固定板11、左固定板13、后固定板12和右固定板14，固定机构也是左右对称结构，其中后固定板固定安装于左、右固定板之间且与左、右固定板接触，前固定板与后固定板平行安装。所述左固定板、右固定板分别与连接机构的左连接板、右连接板铰接，且左固定板和右固定板均与横向铰轴垂直。传动机构包括沿左右方向布置的两切刀电机21、与切刀电机连接的锥齿轮变速箱22，以及固装在锥齿轮变速箱输出轴上的圆盘切刀23，切刀电机的输出轴与锥齿轮变速箱的输入轴固定连接，切刀垫片与锥齿轮变速箱输出轴配合安装，圆盘切刀与切刀垫片紧贴配合安装，圆盘切刀与切刀垫片通过螺栓连接。切刀电机的壳体通过轴套与锥齿轮变速箱的箱体固接，所述前固定板上开设有供所述轴套穿过的安装孔，安装孔为沿横向延伸的长孔，传动机构的轴套固定安装于固定机构的前固定板的安装孔中，所述轴套上固接有与前固定板通过螺栓连接的轴套法兰盘。其中切刀电机是动力来源，圆盘切刀为动作执行端，最终实现切割动作。本发明的工作过程：启动机器后，通过控制手柄调节液压油缸的举升来调节收获机前部整体与地面间的夹角，夹角一般在20°~30°之间；在扶正导向总成的作用下，将直线度差的甘蓝扶正，将偏离垄中心线的甘蓝导入到中心线并喂入切割装置；切割装置的功能执行机构圆盘切刀将甘蓝的根部以及部分外包叶切断，切掉的根部直接落入地面；切割后的甘蓝球体在柔性夹持带的作用下被夹持输送至水平输送带，在水平输送带的传送过程中完成甘蓝的收集作业。当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

权利要求：1.一种履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：包括带有行走装置的底盘总成和安装在所述底盘总成上的输送总成，所述输送总成包括位于底盘总成前方的两夹持输送机和自两夹持输送机的输出端向后延伸的水平输送机，两夹持输送机的输入端下方分别设有切割总成。2.根据权利要求1所述的履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：所述夹持输送机的输入端安装有位于切割总成前方的扶正导向总成。3.根据权利要求2所述的履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：所述扶正导向总成包括与夹持输送机机架固接的两纵向安装板（4），以及与纵向安装板铰接且位于纵向安装板前方的横向安装板（3），所述横向安装板与纵向安装板之间还设有花篮螺丝（2），所述花篮螺丝的两端分别与横向安装板、纵向安装板铰接，两横向安装板上相对的侧面分别固接有导向锥体（1）。4.根据权利要求3所述的履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：所述导向锥体包括自横向安装板延伸的弧段和自弧段向切割总成所在侧延伸的直段。5.根据权利要求1所述的履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：所述底盘总成包括底盘架（33），所述底盘架与夹持输送机机架（27）铰接，夹持输送机机架与底盘架之间还通过液压油缸（38）连接，液压油缸的一端与底盘架铰接，另一端与夹持输送机机架铰接。6.根据权利要求1所述的履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：所述切割总成包括固定机构、安装在固定机构上的传动机构，以及通过横向铰轴与所述固定机构铰接的连接机构，所述连接机构与夹持输送机机架固接，夹持输送机机架上还安装有驱动固定机构绕横向铰轴转动的调节机构。7.根据权利要求6所述的履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：所述调节机构包括与夹持输送机机架固接的调节连接饵（20）、与调节连接饵轴接的转轴（17），以及与固定机构固接的调节固定饵，所述调节固定饵铰接调节横板（19），所述转轴与横向铰轴平行且在转轴上固接有转轴连接板（18），所述转轴连接板与调节横板铰接。8.根据权利要求7所述的履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：所述转轴上固接有手柄（15），且在转轴上套设有位于手柄一侧且与夹持输送机机架固接的调节盘（16），调节盘上开设有若干沿弧形分布的定位孔，所述手柄上穿设有与定位孔对应的定位销。9.根据权利要求6所述的履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：所述固定机构包括首尾依次固接的前固定板（11）、左固定板（13）、后固定板（12）和右固定板（14），所述左固定板、右固定板分别与连接机构铰接，且左固定板和右固定板均与横向铰轴垂直。10.根据权利要求9所述的履带式自走双行甘蓝收获机，其特征在于：所述传动机构包括两切刀电机（21）、与切刀电机连接的锥齿轮变速箱（22），以及固装在锥齿轮变速箱输出轴上的圆盘切刀（23），切刀电机的壳体通过轴套与锥齿轮变速箱的箱体固接，所述前固定板上开设有供所述轴套穿过的安装孔，所述轴套上固接有与前固定板通过螺栓连接的轴套法兰盘。

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