连根收割蔬菜收割机的制作方法

1.本发明涉及农业机械领域，特别是涉及一种连根收割蔬菜收割机。


背景技术：

2.目前的自动蔬菜收割机，通常只能去根收割，但是，很多菜的根是可以食用的，于是造成了很多浪费，很多蔬菜失去根部后，保鲜时间也会大大缩短，为了保持根部或只能人工收割，但这种方式费时费力，不能满足现有的市场需求。为此，人们希望有能实现连根收割的蔬菜收割机。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明提供了一种自动化程度高、收割快速高效不伤蔬菜的连根收割蔬菜收割机。
4.为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：连根收割蔬菜收割机,包括车辆本体和设置在车辆本体前端的用于收割蔬菜的收割系统、设置在车辆本体中部的用于前端收割完后进行蔬菜收集的收集系统，所述收集系统后方，还设有收集框；所述收割系统包括通过支架固定在车辆本体前方、垂直于车辆前进方向的丝杠，所述丝杠上套设有至少两个内侧为能与丝杠配合的螺母式的太阳轮（即太阳轮跟丝杠之间时丝杠能与丝杠配合的螺母式传动结构，丝杠转动时，太阳轮会沿着丝杠前后移动），所述太阳轮的两侧还与平行于丝杠的两根光杆滑动连接，所述丝杠转动可带动太阳轮沿着光杆左右横向移动；所述太阳轮的外缘上设有轨槽，围绕所述太阳轮、与太阳轮啮合地，均匀地分布有至少3副包含两个相互啮合的齿轮的行星轮组，各行星轮组与太阳轮之间，在轨槽内均设有导向轮，且所述导向轮与行星轮组的齿轮均通过支撑条固定在一起，所述太阳轮的旁边还设有一同轴的带内齿的转动轮，所述转动轮的内齿与一传动小齿轮的外齿相啮合，所述传动小齿轮由一与支架固定的电机轴驱动转动，各支撑条均与所述转动轮固定连接，以便于带着行星轮组一起在转动轮的带动下围绕太阳轮转动；所述行星轮组末端的齿轮上，固定设有一根支撑杆和一两端的输出轴均与支撑杆平行的双输出轴电机，所述支撑杆的一端上可旋转地设有一垂直面旋转支撑轮，另一端上固定套设有一水平面旋转支撑轮；所述双输出轴电机的第一输出端上套设有第一齿轮，第二输出端上套设有第二齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮通过一个拨叉连接在一起，拨叉可同时将所述第一齿轮与第二齿轮拨到双输出电机的输出轴上的高位或低位两个不同高度；所述垂直面旋转支撑轮的旁边设有一也与所述行星轮组末端的齿轮固定的小支撑杆，所述小支撑杆与支撑杆平行，其一端设有一可与垂直面旋转支撑轮配合形成蜗轮蜗杆驱动结构的第一驱动齿轮，其另一端上设有一可与拨叉位于低位时的第一齿轮啮合的第二驱动齿轮；
所述水平面旋转支撑轮可与拨叉位于高位时的第二齿轮啮合；与所述拨叉配合地，所述太阳轮上设有一上一下两个换向挡块，以便于将拨叉移动和复位；更优地，所述太阳轮上设有一左上一右下两个换向挡块；所述垂直面旋转支撑轮上，还设有一平行四边形结构，所述平行四边形结构的一个角的一边相对于垂直面旋转支撑轮固定不动，该角的对角上通过支撑结构设有一铲斗装置。
5.所述支撑结构包括位于外侧的外套筒和位于内侧的可相对外套筒移动的支撑导轨条，所述外套筒上设有齿条，所述铲斗装置包括铲斗本体和可将铲斗本体往前推进或回收的推进机构，所述铲斗本体与支撑导轨条固定连接，所述推进机构包括一通过架子固定在铲斗本体上的电机和通过该电机驱动的可与齿条配合的转动齿轮和通过该电机驱动的针对铲斗本体的击打单元，所述击打单元包括棘轮棘爪机构和与棘轮棘爪机构的棘爪配合的可被棘爪击打移动的击打杆，所述击打杆的另一端朝向铲斗本体，其中棘轮棘爪机构的运转通过所述电机进行驱动，所述击打杆上套设有回位弹簧,回位弹簧一端与击打杆固定连接，另一端与铲斗本体固定连接，所述击打杆的靠近铲斗本体的一端的两侧、位于回位弹簧内，设有固定于铲斗本体上的击打杆限位滑道，用于击打杆的定位和打击不偏移；所述铲斗本体内还设有一斗内挡土片，所述斗内挡土片上端与所述外套筒上固定连接。
6.所述铲斗本体上，还设有土壤切割机构，所述土壤切割机构用于铲斗铲土完成后，升高将土壤割开；所述土壤切割机构包括位于铲斗本体前侧的切割线和驱动切割线上下移动的线驱动单元；所述线驱动单元包括对称位于铲斗本体两侧内壁的形成回路的至少四个角上的支撑轮和依次连接各支撑轮的导线，铲斗本体其中一侧的线驱动单元的其中一个支撑轮为主动轮，所述切割线水平连接固定在两侧的导线之间；所述铲斗本体的上部，还对称设有一对蔬菜围抱机构；所述蔬菜围抱机构包括一外侧带有齿的弧形齿条和与弧形齿条末端连接的围抱杆，所述围抱杆包括依次设置的第一围抱段、转折弹簧、第二围抱段，所述第一围抱段的前端与弧形齿条直接连接，所述第一围抱段的末端和第二围抱段的前端在端部靠近铲斗斗内一侧上铰接，围抱杆的外侧，套设有围抱杆套筒，所述围抱杆套筒通过杆支撑设置在铲斗本体上，弧形齿条推出时，第二围抱段伸出围抱杆套筒，这时因为之前一直处于被压缩状态的转折弹簧的回复力，使得第二围抱段相对第一围抱段发生面向铲斗内的90度弯折以将蔬菜环抱住；当需要将第二围抱段收回时，弧形齿条往后退回，转折弹簧被拉回，第二围抱段回到围抱杆套筒内，转折弹簧再次处于被压缩状态。
7.作为优选，所述第一围抱段上还设有一拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的前端与围抱杆套筒固定连接，尾部与第一围抱段固定连接，当弧形齿条推出时，拉伸弹簧被拉长，当弧形齿条收回时，拉伸弹簧回复到正常状态，这个过程中，更好地帮助转折弹簧回收。
8.作为优选，所述弧形齿条通过一传递轮与所述线驱动单元上的位于铲斗最高处角上的支撑轮配合，实现当切割线被升高的同时，弧形齿条下移而使得围抱杆前端的第二围抱段往铲斗内弯折而实现围抱住蔬菜。
9.所述收集系统包括设置在上部的两个相对转动的用于夹住蔬菜中上端并往前运
送的环形输送带、从前往后依次排布在中部左右两边用于蔬菜根部振动拍土的振动拍打板和刷蔬菜根部泥土的泥土刷、设置在下部的用于接住泥土的托底输送带，所述环形输送带、振动拍打板、泥土刷和托底输送带均通过支架与车辆本体固定连接；所述环形输送带在前进末端形成有90度扭转部，以将蔬菜从竖直夹持变为水平夹持，使蔬菜落入收集框时能平躺。
10.与环形输送带在前进末端 90度扭转部对应地，振动拍打板和泥土刷也都90度扭转，进一步刷尽根上的土，90度扭转部下方无托持输送带，以便于丢菜入收集框。
11.由于采用了上述技术方案，本发明具有如下技术效果：本发明的连根收割蔬菜收割机，自动化程度高，可以实现带根蔬菜的连根拔起，收割速度快，且不损伤周围的蔬菜，当收割的蔬菜有根部保留时，保留的根部很多时候不仅可以食用，还可以提高出售时的品相，保鲜更好，实用性强，经济效益巨大。
附图说明
12.本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：图1是本发明实施例的结构示意图；图2为收割系统的结构示意图；图3为收割系统上行星轮组驱动结构示意图；图4为收割系统上太阳轮与行星轮组的配合结构示意图；图5为收割系统上铲斗在不同位置的方向示意图；图6为收割系统上铲斗换向驱动结构示意图；图7为图6中换向驱动结构拨叉位于高位时的结构示意图；图8为收割系统上铲斗装置的结构示意图；图9为图8中部分结构放大示意图；图10为收割系统上铲斗的击打单元准备击打时的结构示意图；图11为铲斗本体的推进机构的结构示意图；图12为铲斗上蔬菜围抱结构围抱状态结构示意图；图13为铲斗上蔬菜围抱结构未围抱时的状态结构示意图；图14为铲斗上蔬菜围抱结构围抱状态的另一角度结构示意图；图15为收集系统的结构示意图。
具体实施方式
13.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
14.本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
15.如图1-15所示的一种连根收割蔬菜收割机，包括车辆本体1和设置在车辆本体1前端的用于收割蔬菜的收割系统2、设置在车辆本体1中部的用于前端收割完后进行蔬菜收集的收集系统3，所述收集系统3后方，还设有收集框4。
16.所述收割系统2包括通过支架固定在车辆本体前方、垂直于车辆前进方向的丝杠5，所述丝杠上套设有两个内侧为能与丝杠配合的螺母式的太阳轮6（即太阳轮跟丝杠之间时丝杠能与丝杠配合的螺母式传动结构，丝杠转动时，太阳轮会沿着丝杠前后移动），所述太阳轮6的两侧还与平行于丝杠5的两根光杆7滑动连接，所述丝杠5转动可带动太阳轮6沿着光杆7左右横向移动；所述太阳轮6的外缘上设有轨槽9，围绕所述太阳轮6、与太阳轮6啮合地，均匀地分布有3副包含两个相互啮合的齿轮的行星轮组10，各行星轮组10与太阳轮之间，在轨槽9内均设有导向轮11，且所述导向轮11与行星轮组10的齿轮均通过支撑条12固定在一起，所述太阳轮6的旁边还设有一同轴的带内齿的转动轮8，所述转动轮8的内齿与一传动小齿轮的外齿相啮合，所述传动小齿轮由一与支架固定的电机轴驱动转动，各支撑条12均与所述转动轮8固定连接，以便于带着行星轮组10一起在转动轮8的带动下围绕太阳轮6转动；所述行星轮组10末端的齿轮上，固定设有一根支撑杆13和一两端的输出轴均与支撑杆平行的双输出轴电机14，所述支撑杆13的一端上可旋转地设有一垂直面旋转支撑轮15，另一端上固定套设有一水平面旋转支撑轮16；所述双输出轴电机14的第一输出端上套设有第一齿轮17，第二输出端上套设有第二齿轮18，所述第一齿轮17与第二齿轮18通过一个拨叉19连接在一起，拨叉19可同时将所述第一齿轮17与第二齿轮18拨到双输出电机的输出轴上的高位或低位两个不同高度；所述垂直面旋转支撑轮15的旁边设有一也与所述行星轮组末端的齿轮固定的小支撑杆20，所述小支撑杆20与支撑杆13平行，其一端设有一可与垂直面旋转支撑轮15配合形成蜗轮蜗杆驱动结构的第一驱动齿轮21，其另一端上设有一可与拨叉位于低位时的第一齿轮17啮合的第二驱动齿轮22；所述水平面旋转支撑轮16可与拨叉位于高位时的第二齿轮18啮合；与所述拨叉19配合地，所述太阳轮8上设有一上一下两个换向挡块23，以便于将拨叉19移动和复位；更优地，所述太阳轮8上设有一左上一右下两个换向挡块23；所述垂直面旋转支撑轮15上，还设有一平行四边形结构24，所述平行四边形结构的一个角的一边相对垂直面旋转支撑轮15固定不动，该角的对角上通过支撑结构25设有一铲斗装置26，由此，保持在行星轮组围绕太阳轮转动时各个铲斗装置不翻转且朝向相同，一直朝着车辆运行的前方，且通过拨叉被位于左下的换向挡块拨到低位时垂直面旋转支撑轮被第一齿轮带动转动而实现铲斗装置在抬起的同时做到铲斗装置的向后上方的退让以避免损伤前方的蔬菜。
17.所述支撑结构25包括位于外侧的外套筒27和位于内侧的可相对外套筒27移动的支撑导轨条28，所述外套筒27上设有齿条29，所述铲斗装置26包括铲斗本体30和可将铲斗本体30往前推进或回收的推进机构31，所述铲斗本体30与支撑导轨条28固定连接，所述推进机构31包括一通过架子固定在铲斗本体上的电机和通过该电机驱动的可与齿条29配合的转动齿轮32和通过该电机驱动的针对铲斗本体30的击打单元，所述击打单元包括棘轮棘爪机构34和与棘轮棘爪机构34的棘爪配合的可被棘爪击打移动的击打杆35（具体地，击打杆的上设有一设置在棘爪外沿的围框，棘爪转动时驱动围框左右移动，进而带动击打杆左右移动），所述击打杆35的另一端朝向铲斗本体30，其中棘轮棘爪机构34的运转通过所述电机进行驱动，所述击打杆35上套设有回位弹簧, 回位弹簧一端与击打杆35固定连接，另一
端与铲斗本体30固定连接，所述击打杆35的靠近铲斗本体的一端的两侧、位于回位弹簧内，设有固定于铲斗本体上的击打杆限位滑道，用于击打杆的定位和打击不偏移；如图9和10，当铲斗装置向前移动铲菜时，刚开始击打杆35位于左侧，回位弹簧处于拉伸状态，当棘爪转动带动围框出现位移差时因为回位弹簧的回弹力，让击打杆可以向右移动去击打铲斗本体，棘爪接着转动，带动击打杆回到左侧，回位弹簧又处于拉伸状态，棘爪再转时又可以进行下一次打击；而当铲斗装置推菜出斗时，棘爪转动方向相反，不会驱动击打杆产生前后移动，故击打杆不会去击打铲斗本体。
18.所述铲斗本体30内还设有一斗内挡土片33，所述斗内挡土片33上端与所述外套筒27固定连接。
19.所述铲斗本体30上，还设有土壤切割机构，所述土壤切割机构用于铲斗铲土完成后，升高将土壤割开；所述土壤切割机构包括位于铲斗本体30前侧的切割线36和驱动切割线36上下移动的线驱动单元37；所述线驱动单元37包括对称位于铲斗本体30两侧内壁的形成回路的至少四个角上的支撑轮38和依次连接各支撑轮38的导线39，铲斗本体30其中一侧的线驱动单元37的其中一个支撑轮为主动轮，所述切割线36水平连接固定在两侧的导线39之间；所述铲斗本体30的上部，还对称设有一对蔬菜围抱机构40；所述蔬菜围抱机构40包括一外侧带有齿的弧形齿条41和与弧形齿条41末端连接的围抱杆，所述围抱杆包括依次设置的第一围抱段42、转折弹簧50、第二围抱段43，所述第一围抱段42的前端与弧形齿条41直接连接，所述第一围抱段42的末端和第二围抱段43的前端在端部靠近铲斗斗内一侧上铰接，围抱杆的外侧，套设有围抱杆套筒44，所述围抱杆套筒44通过杆支撑设置在铲斗本体上；弧形齿条41推出时，第二围抱段43伸出围抱杆套筒44，这时因为之前一直处于被压缩状态的转折弹簧50的回复力，使得第二围抱段43相对第一围抱段42发生面向铲斗内的90度弯折以将蔬菜环抱住；当需要将第二围抱段43收回时，弧形齿条41往后退回，转折弹簧50被拉回，第二围抱段回到围抱杆套筒44内，转折弹簧50再次处于被压缩状态。
20.所述第一围抱段42上还设有一拉伸弹簧，所述拉伸弹簧的前端与围抱杆套筒44固定连接，尾部与第一围抱段42固定连接，当弧形齿条41推出时，拉伸弹簧被拉长，当弧形齿条41收回时，拉伸弹簧回复到正常状态，这个过程中，更好地帮助转折弹簧50回收。
21.所述弧形齿条41通过一传递轮与所述线驱动单元上的位于铲斗最高处角上的支撑轮38配合，实现当切割线36被升高的同时，弧形齿条41下移而使得围抱杆42前端的第二围抱段42往铲斗内弯折而实现围抱住蔬菜；所述收集系统3包括设置在上部的两个相对转动的用于夹住蔬菜中上端并往前运送的环形输送带45、从前往后依次排布在中部左右两边用于蔬菜根部振动拍土的振动拍打板46和刷蔬菜根部泥土的泥土刷47、设置在下部的用于接住泥土的托底输送带48，所述环形输送带45、振动拍打板46、泥土刷47和托底输送带48均通过支架与车辆本体1固定连接；所述车辆本体通过柴油机驱动，所述振动拍打板46与柴油机主轴偏心配合。
22.所述环形输送带45在前进末端形成有90度扭转部，以将蔬菜从竖直夹持变为水平夹持，使蔬菜落入收集框时能平躺。
23.与环形输送带45在前进末端 90度扭转部对应地，振动拍打板46和泥土刷47也都
90度扭转（未示出），进一步刷尽根上的土，90度扭转部下方无托持输送带，以便于丢菜入收集框4。
24.工作工程：铲斗收菜、推菜工作过程：一、低位铲土：先铲斗本体30在图4中的最低位i位时，铲土收菜：如图8-14所示，通过电机带动转动齿轮32与外套筒27上的齿条29配合使得铲斗本体30相对于外套筒27往前移动，同时电机还带动击打单元上的棘轮棘爪机构34运转使得上面的棘爪转动带动击打杆35不断去击打铲斗本体30以使得铲斗本体可以克服掉土壤的阻力而铲入土壤，以实现可以带根收菜；收完菜之后铲斗本体30前侧的切割线36通过线驱动单元37带动往上提升进行割土，同时带动蔬菜围抱机构40运转让第二围抱杆43从围抱杆套筒44伸出而形成自然向内扣的造型进而实现对蔬菜的围抱；在铲斗本体30前进的过程中，因为斗内挡土片33是跟外套筒27固定连接到，故这时斗内挡土片33相对铲斗本体30往后移动了；二、铲斗让位 提升：收完菜后，如图4-7所示，边将铲斗装置通过行星轮组10的带动往上提升，边通过带abcd四个角的平行四边形结构24向右上进行退位避让以防止铲斗本体30碰伤前方未被收割的菜地（具体是：拨叉19在固定于太阳轮6上的右下的换向挡块23的作用下先位于低位，第二驱动齿轮22与第一齿轮17啮合上，收完菜后，通过第一齿轮17的转动依次带动第二驱动齿轮22、第一驱动齿轮21、垂直面旋转支撑轮15转动，平行四边形结构24在垂直面旋转支撑轮15的带动下往上往后收变成长方形，以实现避让前方未收割的蔬菜（具体是：如图6中，铲斗收完，当向上抬起时，bd边是固定在垂直面旋转支撑轮15固定不动的，垂直面旋转支撑轮15转动带动ab、cd边向右平摆，即铲斗也整体向右平摆））；当成功避开前方的菜后，所述双输出轴电机14反转，驱动让平行四边形结构24再次复位为扁形，即回归到不再让位的状态，即除了避让前方未收割的蔬菜时，其他时候平行四边形结构24均保持原始的扁平状（如图5左下角所示，正在避让时平行四边形结构24的形态）；三、铲斗从前往后平转180度并推出带根和泥土的菜：如图4-7所示：推菜：在转到图4中的推菜工位iii位时，如图5、6和7所示，拨叉19在位于左上的换位挡块23的作用下被拨到高位，即第二齿轮18与固定连接支撑杆13的水平面旋转支撑轮16相互啮合，进而驱动水平面旋转支撑轮16转动，带动支撑杆13带着平行四边形结构24一起转向（支撑杆13与平行四边形结构24通过垂直面旋转支撑轮15固定连接），以实现铲斗连带平行四边形结构24的整体180度翻转，以让铲斗好将收割好的蔬菜推送到收菜输送带上；如图9所示，推进机构的电机反转相对外套筒27收回铲斗（此时击打杆不会被打击进而不运动），这时在斗内挡土片33的作用下，菜被推出铲斗并由环形输送带45接手夹住，进入到托底输送带48上，铲斗内的带根和泥土的蔬菜被推出的时候，动作依次是：蔬菜围抱机构反向动作收回，同时切割泥土的切割线向下收回后，推进机构的电机反转相对外套筒27收回铲斗，由此铲斗向左运动推出带根和泥土的蔬菜，交由下个工序；然后如图15所示，由位于托底输送带48上方的左右两侧的环形输送带45从左右两侧进行夹紧蔬菜并往前输送，位于托底输送带48旁边的振动拍打板46和泥土刷47进行清理沙土，然后环形输送带扭转90度将菜转动90度而平放，然后放入收集框4；四、铲斗从后往前平转180度以便准备再铲土收菜：铲斗推菜完成后，在双轴输出电机14反转作用下，水平面旋转支撑轮16反转，实现再次将铲斗平转180度转到前方；
五、铲斗重新低位铲土：铲斗转动到位后，又往下移动重新进入低位i位铲土收菜工位。
25.铲斗击打、围抱和切割土工作过程说明，如图9所示：1）、铲斗（线驱动单元37，在铲斗本体30内侧面12345位置处设有五个支撑轮38）铲入土面下，由电机带动击打单元，击打单元内含棘轮棘爪机构34，即正向转动时可棘爪卡住，带动螺旋形成对打击杆的击打，反向时则不能带动。
26.2）、1、2位置处支撑轮之间的导线39间，有横向的切割线36，由下向上提着割；3）、12345位置处支撑轮之间形成单侧面封闭，4位置处支撑轮为主动轮；4）、3位置处支撑轮38驱动蔬菜围抱机构40上的弧形齿条41；5）、装满时斗内挡土片在45位置处，收菜前斗内挡土片在12位置处。
27.6）、蔬菜围抱机构40，当弧形齿条41向右下运行时，围抱杆套筒44不动，第二围抱杆43在转折弹簧50的作用下，使其从围抱杆套筒44伸出并向内弯90度，形成夹抱。
28.本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。