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申请/专利权人：武汉轻工大学

摘要：本发明公开了一种半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，包括：机架；转动设置在所述机架上用于将荸荠和泥土耕起的挖掘单元；设置在所述机架上驱使所述挖掘单元旋转的第二驱动单元；设置在所述机架上用于承接从所述挖掘单元上卸下的荸荠和泥土并使得荸荠与泥土分离的振动筛；设置在所述机架的底部驱使所述机架前进的履带总成；设置在所述机架上为所述履带总成提供动力的第一驱动单元；其中，所述挖掘单元包括一转轴、紧固在所述转轴周向上的多个挖掘铲。该半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机能够有效降低劳动强度、提高工作效率，具有结构简单、使用方便的优点。

主权项：1.一种半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，包括：机架10；转动设置在所述机架10上用于将荸荠和泥土耕起的挖掘单元40；设置在所述机架10上驱使所述挖掘单元40旋转的第二驱动单元50；设置在所述机架10上用于承接从所述挖掘单元40上卸下的荸荠和泥土并使得荸荠与泥土分离的振动筛60；设置在所述机架10的底部驱使所述机架10前进的履带总成20；设置在所述机架10上为所述履带总成20提供动力的第一驱动单元30；其中，所述挖掘单元40包括一转轴41、紧固在所述转轴41周向上的多个挖掘铲42；所述挖掘铲42包括一用于承载荸荠和泥土的层板423、一固定设置在所述层板423的一边沿上用于耕起荸荠和泥土的挖掘刃421以及固定设置在所述层板423上且与所述挖掘刃421相配合用于将耕起的荸荠和泥土围设在所述层板423上避免荸荠和泥土在所述挖掘铲42做旋转运动时从所述层板423的边沿处滑落的多块隔板422，其中，所述层板423上成型有卸泥孔424，一所述隔板422上还设置有供所述挖掘铲42内的荸荠和泥土滑出所述挖掘铲42的缺口，所述缺口形成了所述挖掘铲42的卸料端口425，所述卸料端口425靠近所述转轴41设置；所述挖掘刃421与所述层板423之间存在一安装夹角，所述安装夹角的取值范围为52°～78°；所述层板423具有首尾相接的四个边沿，其中，成型有所述卸料端口425的第一边沿为一直线边沿，与所述第一边沿相对的第四边沿为一向外侧隆起以使由所述挖掘刃421至所述卸料端口425的荸荠倾倒通道的宽度逐渐变窄的圆弧线边沿；所述第四边沿的半径值设置为g，所述第一边沿的长度设置为f，所述卸料端口425位于所述第一边沿靠近所述转轴41处的端部，所述卸料端口425的宽度设置为e，其中，参数e、f和g之间的比值为1:3.633:17.456。

全文数据：一种半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机技术领域本发明涉及荸荠收获装置技术领域，尤其涉及半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机。背景技术荸荠是一种种植于水田中的草本植物，其可食用为扁圆形球茎，球茎生长于泥土中，荸荠的收获一直制约着荸荠的规模化种植。同为块根类作物的马铃薯、花生的收获已经实现了机械化，但是国内外对于水田块根类作物的挖掘机械研究较少。目前国内的荸荠依旧采用人工铲挖的收获方式，存在劳动强度较大、生产效率低下、挖净率难以保证的问题。因此，有必要研究一种半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机。发明内容针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种能够有效降低劳动强度、提高工作效率的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，包括：机架；转动设置在所述机架上用于将荸荠和泥土耕起的挖掘单元；设置在所述机架上驱使所述挖掘单元旋转的第二驱动单元；设置在所述机架上用于承接从所述挖掘单元上卸下的荸荠和泥土并使得荸荠与泥土分离的振动筛；设置在所述机架的底部驱使所述机架前进的履带总成；设置在所述机架上为所述履带总成提供动力的第一驱动单元；其中，所述挖掘单元包括一转轴、紧固在所述转轴周向上的多个挖掘铲。优选的，所述机架的底部还设置有一用于平衡及支撑所述机架的万向轮，所述万向轮位于所述履带总成运行方向的前方。优选的，所述机架上还紧固有一料箱，所述料箱的进料端口与所述振动筛的出料端口相抵靠，且所述料箱的进料端口低于所述振动筛的出料端口以使与泥土分离后的荸荠从所述振动筛的出料端口下落至所述料箱内。优选的，所述振动筛包括一底板、固定设置在所述底板上且围设在所述底板边沿上的侧向壁，其中，所述底板上阵列有若干筛孔，所述侧向壁上成型有一使得所述振动筛获得所述出料端口的开口，所述侧向壁上还设置有一对偏振电机。优选的，所述振动筛通过橡胶弹簧设置在所述机架上。优选的，所述机架上对称设置有一对所述挖掘单元，所述挖掘单元位于所述履带总成运行方向的前方，所述振动筛位于一对所述挖掘单元之间。优选的，所述第二驱动单元包括一通过马达座设置在所述机架上的液压马达、一与所述液压马达的输出轴连接且随所述输出轴旋转的连接轴，其中，所述转轴紧固在所述连接轴上，所述转轴上成型有供所述连接轴贯穿的通孔。优选的，所述挖掘铲包括一用于承载荸荠和泥土的层板、一固定设置在所述层板的一边沿上用于耕起荸荠和泥土的挖掘刃以及固定设置在所述层板上且与所述挖掘刃相配合用于将耕起的荸荠和泥土围设在所述层板上避免荸荠和泥土在所述挖掘铲做旋转运动时从所述层板的边沿处滑落的多块隔板，其中，所述层板上成型有卸泥孔，一所述隔板上还设置有供所述挖掘铲内的荸荠和泥土滑出所述挖掘铲的缺口，所述缺口形成了所述挖掘铲的卸料端口，所述卸料端口靠近所述转轴设置。优选的，所述挖掘刃与所述层板之间存在一安装夹角，所述安装夹角的取值范围为52°~78°。优选的，所述层板具有首尾相接的四个边沿，其中，成型有所述卸料端口的第一边沿为一直线边沿，与所述第一边沿相对的第四边沿为一向外侧隆起以使由所述挖掘刃至所述卸料端口的荸荠倾倒通道的宽度逐渐变窄的圆弧线边沿。本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其履带总成通过第一驱动单元提供的动力驱使收获机往前行驶；万向轮能够平衡及支撑收获机，避免收获机因中心不稳而前后颠覆，影响荸荠的收获效率和收获质量；挖掘铲的层板上的卸泥孔能够先滤除部分泥土，由此，掉入振动筛内的为荸荠和粘附在荸荠上的少量泥土，从而避免大量的泥土倾倒至振动筛内，影响振动筛的工作效率；橡胶弹簧用于隔离振动，避免将振动筛的振动传递至机架，有效降低了收获机的噪音，改善了收获机的使用性能；挖掘铲的层板上成型有卸料端口的第一边沿为一直线边沿，与第一边沿相对的第四边沿为一向外侧隆起的弧线边沿，这样设置的用意是：避免荸荠和泥土堵塞在卸料端口处。附图说明图1是本发明所述半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机的结构示意图之一；图2是本发明所述半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机的结构示意图之二；图3是本发明的机架、履带总成、第二驱动单元和万向轮之间的位置关系示意图；图4是本发明的机架、振动筛和橡胶弹簧之间的位置关系示意图；图5是本发明的挖掘单元的结构示意图；图6是本发明的挖掘单元的挖掘铲的结构示意图；图7是本发明的挖掘铲的俯视方向的结构示意图；图8是本发明的挖掘铲的侧视方向的结构示意图；图9是本发明的振动筛的结构示意图。图中：10、机架；20、履带总成；30、第一驱动单元；40、挖掘单元；41、转轴；42、挖掘铲；421、挖掘刃；422、隔板；423、层板；424、卸泥孔；425、卸料端口；50、第二驱动单元；51、液压马达；52、连接轴；60、振动筛；61、底板；611、筛孔；62、侧向壁；70、料箱；80、万向轮；90、橡胶弹簧。具体实施方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1至图9所示，本发明提供了一种半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，包括：机架10；转动设置在所述机架10上用于将荸荠和泥土耕起的挖掘单元40；设置在所述机架10上驱使所述挖掘单元40旋转的第二驱动单元50；设置在所述机架10上用于承接从所述挖掘单元40上卸下的荸荠和泥土并使得荸荠与泥土分离的振动筛60；设置在所述机架10的底部驱使所述机架10前进的履带总成20；设置在所述机架10上为所述履带总成20提供动力的第一驱动单元30；其中，所述挖掘单元40包括一转轴41、紧固在所述转轴41周向上的多个挖掘铲42，所述挖掘铲42通过平键设置在所述转轴41上，所述振动筛60位于所述转轴41的下方以使所述挖掘铲42内的荸荠顺利掉入所述振动筛60内；本方案中的所述第一驱动单元30和所述第二驱动单元50均为液压传动系统。作为本方案的一实施例，如图2所示，所述第一驱动单元30包括柴油机、第一液压系统（图未示）和油箱，所述油箱通过管道与所述柴油机连接，所述柴油机提供动力驱使所述第一液压系统工作从而驱动履带总成系统工作，使得收获机在泥土中前进。作为本方案的一实施例，如图1和图2所示，所述转轴41的圆周壁上等间隔设置有6个所述挖掘铲42，这样设置的用意是：若所述挖掘铲42的数量设置的过多则容易在挖掘的时候损坏荸荠，若所述挖掘铲42的数量过少则会影响荸荠的收获效率。作为本方案的一实施例，如图1、图3和图4所示，所述机架10的底部还设置有一用于平衡及支撑所述机架10的万向轮80，所述万向轮80位于所述履带总成20运行方向的前方。作为本方案的一实施例，如图4所示，所述机架10上还紧固有一料箱70，所述料箱70的进料端口与所述振动筛60的出料端口相抵靠，且所述料箱70的进料端口低于所述振动筛60的出料端口以使与泥土分离后的荸荠从所述振动筛60的出料端口下落至所述料箱70内，所述振动筛60的出料端口与所述料箱70的进料端口之间的高度差设置为3.25~4.25mm。作为本方案的一实施例，如图9所示，所述振动筛60通过螺栓紧固在所述机架10上；所述振动筛60包括一底板61、固定设置在所述底板61上且围设在所述底板61边沿上的侧向壁62，其中，所述底板61上阵列有若干筛孔611，所述侧向壁62上成型有一使得所述振动筛60获得所述出料端口的开口，所述侧向壁62上还设置有一对偏振电机，所述偏振电机使得所述振动筛60发生高频振动，从而完成泥土与荸荠的分离。本方案中，所述振动筛60的出料端口与所述料箱70的进料端口之间的高度差具体指：所述振动筛60的底板61与所述料箱70的箱底之间的垂直距离，若该高度差设置得过小则振动筛60内的荸荠不能顺利的掉入所述料箱70内，若该高度差设置得过大则容易损坏荸荠。作为本方案的一实施例，如图4所示，所述振动筛60通过橡胶弹簧90设置在所述机架10上。作为本方案的一实施例，如图1和图2所示，所述机架10上对称设置有一对所述挖掘单元40，所述挖掘单元40位于所述履带总成20运行方向的前方，所述振动筛60位于一对所述挖掘单元40之间，这样设置的用意是：以提高荸荠的挖掘效率；所述挖掘单元40与所述第二驱动单元50一一对应设置。作为本方案的一实施例，如图3所示，所述第二驱动单元50包括一通过马达座设置在所述机架10上的液压马达51、一与所述液压马达51的输出轴连接且随所述输出轴旋转的连接轴52，其中，所述转轴41紧固在所述连接轴52上，所述转轴41上成型有供所述连接轴52贯穿的通孔。作为本方案的一实施例，如图5至图8所示，所述挖掘铲42包括一用于承载荸荠和泥土的层板423、一固定设置在所述层板423的一边沿上用于耕起荸荠和泥土的挖掘刃421以及固定设置在所述层板423上且与所述挖掘刃421相配合用于将耕起的荸荠和泥土围设在所述层板423上避免荸荠和泥土在所述挖掘铲42做旋转运动时从所述层板423的边沿处滑落的多块隔板422，其中，所述层板423上成型有卸泥孔424，一所述隔板423上还设置有供所述挖掘铲42内的荸荠和泥土滑出所述挖掘铲42的缺口，所述缺口形成了所述挖掘铲42的卸料端口425，所述卸料端口425靠近所述转轴41设置。作为本方案的一实施例，如图5至图8所示，所述挖掘刃421与所述层板423之间存在一安装夹角，所述安装夹角的取值范围为52°~78°。作为本方案的一实施例，如图5至图8所示，所述安装夹角的大小为60°，这样设置的用意是：当安装夹角的大小为60°时，所述挖掘刃421能够最大程度的切入荸荠田的土壤中，有利于将荸荠和泥土耕起。作为本方案的一实施例，如图5至图8所示，所述层板423具有首尾相接的四个边沿，其中，成型有所述卸料端口425的第一边沿为一直线边沿，与所述第一边沿相对的第四边沿为一向外侧隆起以使由所述挖掘刃421至所述卸料端口425的荸荠倾倒通道的宽度逐渐变窄的圆弧线边沿。如图7所示，所述层板423的四个边沿分别为所述第一边沿a、所述第四边沿d、所述第二边沿b和所述第三边沿c，所述挖掘刃421设置在所述第二边沿b上，所述第三边沿c与所述第二边沿b相向而设；当某片挖掘铲42旋转至最低位置时，开始挖掘，通过所述挖掘刃421将荸荠田中的荸荠和泥土同时耕起，被耕起的荸荠和泥土被推入所述挖掘铲内，该挖掘铲42在所述转轴41的带动下不停的旋转，当旋转至一定角度时，所述挖掘铲42内的荸荠和泥土通过所述荸荠倾倒通道和所述卸料端口425将荸荠和泥土倒入所述振动筛60内，本方案中，所述荸荠倾倒通道与所述卸料端口425的开设方向相垂直，即荸荠和泥土在所述荸荠倾倒通道中的滑动方向与荸荠和泥土在所述卸料端口425的滑行方向相垂直，本方案中将所述第四边沿d设置为向外侧隆起的圆弧线是为了调整荸荠和泥土在所述荸荠倾倒通道中的滑动方向以使荸荠和泥土顺利的从所述卸料端口425处倾倒至所述振动筛60内；本方案中，所述第四边沿d为圆弧线边沿，该圆弧线边沿的半径值设置为g，所述第一边沿a的长度设置为f，所述卸料端口425位于所述第一边沿a靠近所述转轴41处的端部，所述卸料端口425的宽度设置为e，本方案中，参数e、f和g之间的比值为1:3.633:17.456。该半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机的工作原理如下：先将荸荠田内的水排干；在排干水后，将荸荠的茎部割平地面；再将荸荠田晾晒干至泥土含水量低于30%，接着，通过挖掘单元40的挖掘铲42将荸荠和泥土耕起，再通过振动筛60将荸荠与泥土筛分；分离后的荸荠进入料箱70中，从而完成荸荠的收集工作。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

权利要求：1.一种半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，包括：机架（10）；转动设置在所述机架（10）上用于将荸荠和泥土耕起的挖掘单元（40）；设置在所述机架（10）上驱使所述挖掘单元（40）旋转的第二驱动单元（50）；设置在所述机架（10）上用于承接从所述挖掘单元（40）上卸下的荸荠和泥土并使得荸荠与泥土分离的振动筛（60）；设置在所述机架（10）的底部驱使所述机架（10）前进的履带总成（20）；设置在所述机架（10）上为所述履带总成（20）提供动力的第一驱动单元（30）；其中，所述挖掘单元（40）包括一转轴（41）、紧固在所述转轴（41）周向上的多个挖掘铲（42）。2.如权利要求1所述的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，所述机架（10）的底部还设置有一用于平衡及支撑所述机架（10）的万向轮（80），所述万向轮（80）位于所述履带总成（20）运行方向的前方。3.如权利要求1所述的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，所述机架（10）上还紧固有一料箱（70），所述料箱（70）的进料端口与所述振动筛（60）的出料端口相抵靠，且所述料箱（70）的进料端口低于所述振动筛（60）的出料端口以使与泥土分离后的荸荠从所述振动筛（60）的出料端口下落至所述料箱（70）内。4.如权利要求3所述的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，所述振动筛（60）包括一底板（61）、固定设置在所述底板（61）上且围设在所述底板（61）边沿上的侧向壁（62），其中，所述底板（61）上阵列有若干筛孔（611），所述侧向壁（62）上成型有一使得所述振动筛（60）获得所述出料端口的开口，所述侧向壁（62）上还设置有一对偏振电机。5.如权利要求1所述的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，所述振动筛（60）通过橡胶弹簧（90）设置在所述机架（10）上。6.如权利要求1所述的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，所述机架（10）上对称设置有一对所述挖掘单元（40），所述挖掘单元（40）位于所述履带总成（20）运行方向的前方，所述振动筛（60）位于一对所述挖掘单元（40）之间。7.如权利要求1所述的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，所述第二驱动单元（50）包括一通过马达座设置在所述机架（10）上的液压马达（51）、一与所述液压马达（51）的输出轴连接且随所述输出轴旋转的连接轴（52），其中，所述转轴（41）紧固在所述连接轴（52）上，所述转轴（41）上成型有供所述连接轴（52）贯穿的通孔。8.如权利要求1所述的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，所述挖掘铲（42）包括一用于承载荸荠和泥土的层板（423）、一固定设置在所述层板（423）的一边沿上用于耕起荸荠和泥土的挖掘刃（421）以及固定设置在所述层板（423）上且与所述挖掘刃（421）相配合用于将耕起的荸荠和泥土围设在所述层板（423）上避免荸荠和泥土在所述挖掘铲（42）做旋转运动时从所述层板（423）的边沿处滑落的多块隔板（422），其中，所述层板（423）上成型有卸泥孔（424），一所述隔板（423）上还设置有供所述挖掘铲（42）内的荸荠和泥土滑出所述挖掘铲（42）的缺口，所述缺口形成了所述挖掘铲（42）的卸料端口（425），所述卸料端口（425）靠近所述转轴（41）设置。9.如权利要求8所述的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，所述挖掘刃（421）与所述层板（423）之间存在一安装夹角，所述安装夹角的取值范围为52°~78°。10.如权利要求8所述的半干泥土环境下作业的全自动荸荠收获机，其特征在于，所述层板（423）具有首尾相接的四个边沿，其中，成型有所述卸料端口（425）的第一边沿为一直线边沿，与所述第一边沿相对的第四边沿为一向外侧隆起以使由所述挖掘刃（421）至所述卸料端口（425）的荸荠倾倒通道的宽度逐渐变窄的圆弧线边沿。

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