甘蔗收割机的收集打捆装置的制作方法

本发明涉及一种甘蔗收割机的收集打捆装置。

背景技术：

甘蔗是温带和热带农作物，是制造蔗糖的原料，且可提炼乙醇作为能源替代品。全世界有一百多个国家出产甘蔗，最大的甘蔗生产国是巴西、印度和中国。

目前，对甘蔗的收割一般包括以下步骤：切割，剥叶，打捆以及仓储。为了提高甘蔗的收集效率，现在有许多甘蔗种植户改用机械切割的方式对甘蔗进行处理。然而，目前的甘蔗收割机只能实现切割和剥叶操作，而无法对甘蔗进行打捆，这意味着农民利用机械对甘蔗进行切割和剥叶操作后，还需要把上述甘蔗收集起来通过手工进行打捆才能完成仓储，从而造成甘蔗收割过程的效率无法进一步提高。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题而提供的一种甘蔗收割机的收集打捆装置，所述甘蔗收集打捆装置包括：收集机构和打捆机构，

所述收集机构包括：连接架，支撑架，挡板和两个侧板，所述连接架与所述支撑架连接，两个侧板固定在所述支撑架上，所述挡板与其中一个侧板之间通过转轴连接，所述挡板与两个侧板之间构成缓冲空间，所述挡板的下表面与挡板油缸连接，所述挡板油缸固定在所述支撑架上；

所述打捆机构包括：压板，托爪，穿线针和打结器，所述压板的一端被一个旋转杆贯穿，所述托爪的一端与一个旋转杆接合所述压板与压板油缸连接，第一旋转杆与一个第一托爪齿轮接合，所述穿线针的一端被一个穿线转轴贯穿，所述穿线转轴固定在支撑架上，所述打结器的上端被一个打结转轴贯穿。

优选地，在所述打捆机构顶部的两侧分别设置有光发射部和光电传感器，所述光发射部与所述光电传感器正对。

优选地，所述托爪的上表面具有压力传感器。

优选地，所述第一托爪齿轮与一个托爪油缸连接，所述托爪油缸上设置有拉力传感器，所述拉力传感器与所述托爪油缸的一个伸缩杆连接。

优选地，所述打结器的上端为转动头，所述转动头被所述打结转轴贯穿，所述打结器的下端为打结头，所述打结头通过转轴与所述打结器连接。

优选地，所述穿线针和所述打结器都为两个，一个穿线针和一个打结器位于所述打捆机构的前端，另一个穿线针和另一个打结器位于所述打捆机构的后端。

优选地，所述托爪为两个，另一个托爪的一端与一个第二旋转杆接合，所述第二旋转杆与一个第二托爪齿轮接合，所述第一托爪齿轮与所述第二托爪齿轮啮合。

本发明的有益效果在于：具有上述收集打捆装置的甘蔗收割机在甘蔗收割过程中，不仅可以对甘蔗进行切割和剥叶的操作，还能对甘蔗进行收集和打捆操作，在甘蔗收割完成后，农民可以直接把甘蔗装车运走，不需要进行人工打捆，提高甘蔗收割效率，降低人工成本。

附图说明

图1为本发明涉及的甘蔗收割机的示意图；

图2为本发明涉及的柴油机的示意图；

图3为本发明涉及的切割机构的示意图；

图4为本发明涉及的剥叶机构的示意图；

图5位本发明涉及的收集打捆装置的示意图；

图6为本发明涉及的收集打捆装置的正面视图；

图7为本发明涉及的打捆机构进行进料操作时的示意图；

图8为本发明涉及的打捆机构进行打捆操作时的示意图；

图9为本发明涉及的打捆机构进行卸料操作时的示意图；

图10为本发明实施例二中收集打捆装置的正面视图；

图11为本发明实施例三中收集打捆装置的背面视图；

图12为本发明实施例四中收集打捆装置的背面视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述：

如图1所示，甘蔗收割机包括：切割机构1，收集打捆装置，外壳5和底盘6，其中，收集打捆装置包括：收集机构3和打捆机构4。此外，甘蔗收割机还包括：剥叶机构2(图4所示)和柴油机7(图2所示)。切割机构1、剥叶机构2和收集机构3依次排布，打捆机构4位于收集机构3的下方，底盘6位于外壳5的下方，剥叶机构2和柴油机7位于外壳5的内部，外壳5的底部镂空。

其中，底盘6为履带式底盘，具有驱动轮，涨紧轮和履带。底盘6与柴油机7连接，通过柴油机7驱动，其越障能力、地形适应能力强，可原地转弯，方便甘蔗收割机在甘蔗地上行走。

如图2所示，柴油机7包括：主体71，油泵72，齿轮箱73，皮带轮74和风扇75。齿轮箱73、皮带轮74和风扇74固定在主体71上，油泵72与皮带轮74连接，齿轮箱73与油泵72连接。柴油机的7的油泵72通过液压油路与底盘6的驱动轮连接，通过柴油机7的工作，可促使底盘6的驱动轮发生转动，然后使履带发生转动，从而带动甘蔗收割机行走。

如图3所示，切割机构1包括：分叶马达11，送料管12，刀具13和两个椎管14。分叶马达11，送料管12和刀具13位于切割机构1的中部，两个椎管14位于切割机构1的两端，且两个椎管14相互平行。刀具13固定在刀盘130上，送料管12与刀盘130共轴，送料管12和刀盘13的转轴与分叶马达11的转轴连接，具体地，送料管12的转轴上设有齿轮，分叶马达11的转轴上也设有齿轮，送料管12的齿轮与分叶马达11的齿轮啮合，可通过分叶马达11控制送料管12和刀盘130旋转。在本实施例中，送料管12和刀盘130均为两个。送料管12具有从侧面凸出的钢丝。

椎管14的侧面缠绕有螺旋管141，椎管14的上端设有扶蔗马达144，椎管14的下端设有尖头142。扶蔗马达144的转轴、椎管14与尖头142共轴，椎管14固定在一个调节支架143上。

调节支架143包括：上摆臂143a，下摆臂143b，底座143c，支撑件143d和支架油缸143e。底座143c固定在外壳5上，椎管14固定在支撑件143d上。上摆臂143a的一端和下摆臂143b的一端分别通过转轴与底座143连接，上摆臂143a的另一端和下摆臂143b的另一端分别通过转轴与支撑件143d连接。支架油缸143e的一端通过转轴与上摆臂143a连接，支架油缸143e的另一端通过转轴与下摆臂143b连接。

在切割机构1工作时，分叶马达11带动送料管12和刀盘130转动，刀具13随着刀盘130的转动对甘蔗进行切割。切割后的甘蔗通过送料管12送进剥叶机构2中。由于送料管12的侧面设有钢丝，因此能够对甘蔗叶进行初步的碎叶。

在甘蔗被切割后，其倾斜的方向可能不一致，此时，如果仅仅靠送料管12的转动，可能会导致某些甘蔗无法顺利进入剥叶机构2中。本发明的切割机构1具有两个椎管14，椎管14大致位于送料管12前方的两侧，通过扶蔗马达144控制椎管14转动，从而把呈不同角度的甘蔗扶正，然后顺利输送至剥叶机构2中。椎管14下端的尖头142对倾斜的甘蔗具有引导作用，增大椎管14的扶蔗范围。椎管14的螺旋管141能增强扶蔗的效果，使甘蔗的方向更统一。

如图4所示，剥叶机构2包括：通道20，收料刷21，碎叶刷22和剥叶刷23。通道20的顶部和底部都镂空，通道20具有一个入口20a和一个出口20b，通道20往下倾斜，入口20a与切割机构1的送料管12正对，出口20b与收集机构3正对。收料刷21、碎叶刷22和剥叶刷23位于通道20中，从入口20a至出口20b依次排列。碎叶刷22具有从侧面凸出的钢丝，剥叶刷23具有从侧面凸出的橡胶丝，该橡胶丝为柔性橡胶丝。

收料刷21的一端设有送料马达211，碎叶刷22的一端设有碎叶马达221，剥叶刷23的一端设有剥叶马达231。收料刷21的一端与送料马达211的转轴连接，碎叶刷22的一端与碎叶马达221的转轴连接，剥叶刷23的一端与剥叶马达231的转轴连接。在本实施例中，收料刷21为两个，碎叶刷22为两个，剥叶刷23为六个，可分为三组，每组为两个剥叶刷23，每组的两个剥叶刷23相互对齐。

作为一种优选的方案，其中一个碎叶刷22的一端设有碎叶马达221，每个碎叶刷22的另一端设有碎叶齿轮222，两个碎叶刷22的碎叶齿轮222相互啮合。其中一个剥叶刷23的一端设有剥叶马达221，剥叶刷23的另一端设有剥叶齿轮232，每组的两个剥叶刷23的剥叶齿轮232相互啮合，相邻的两组剥叶刷23的剥叶齿轮232之间通过一个连接齿轮233连接。这样的结构可以减少马达的数量，从而降低降低甘蔗收割机整体的成本。

剥叶机构2工作时，收料刷21、碎叶刷22和剥叶刷23发生旋转，收料刷21从入口20a将甘蔗输送至通道20中。接着，碎叶刷22利用其侧面的钢丝对甘蔗叶进行碎叶操作，从而使甘蔗叶粉碎。然后通过剥叶刷23把甘蔗表面上的碎叶过滤掉，以及把表面残留的甘蔗叶剥离。最后把甘蔗输送至收集机构3。此外，外壳5的底部镂空，剥离后的甘蔗叶可直接掉落在甘蔗地上。

如图5所示，收集机构3包括：连接架31和支撑架32，支撑架32呈长方体形状。连接架31固定在外壳5上，连接架31与支撑架32之间通过转轴连接。支撑架32还具有支撑杆320，支撑杆320的两端分别通过转轴与连接架31和支撑架32连接，在本实施例中，支撑杆320为两个。收集机构3和捆绑机构4位于支撑架31上。上述结构使支撑架31可以绕连接架32发生旋转，从而使收集机构3和捆绑机构4可以绕连接架32发生旋转。

如图6所示，收集机构3还包括：挡板33和两个侧板34，两个侧板34固定在支撑架32上，挡板33与其中一个侧板34之间通过转轴连接。挡板33和两个侧板34之间构成收集机构3的缓冲空间，通道20的出口20b与缓冲空间正对。挡板33的下表面与一个挡板油缸330连接，挡板油缸330固定在支撑架32上。通过挡板油缸330的控制可促使挡板33绕侧板34发生旋转。两个侧板34固定在支撑架32上。在本实施例中，挡板33为两个，另一个挡板33与另一个侧板34之间也通过转轴连接，另一个挡板33的下表面也与一个挡板油缸330连接。

在甘蔗收集过程中，收集机构3的两个挡板33打开(即向下旋转相互分离)，剥叶机构2把甘蔗输送至打捆机构4中。当打捆机构4的甘蔗到达一定数量时，挡板油缸330控制挡板33旋转，从而使两个挡板33关闭(即向上旋转相互靠近)，此时，收集的甘蔗不再掉落至打捆机构4中，而是通过挡板33支撑，同时，打捆机构4进行打捆操作。当打捆操作完成后，打捆机构4卸载甘蔗，两个挡板33重新打开，甘蔗重新掉落至打捆机构4中。其中，上述甘蔗的数量可以通过人为的方式观察，也可以通过传感器的方式确认。在本实施例中，甘蔗的数量通过人为的方式观察。

打捆机构4包括：压板41和托爪42，压板41的一端被一个旋转杆贯穿，托爪42与一个旋转杆接合。在本实施例中，托爪42为两个，压板41的一端被一个第一旋转杆40a贯穿，一个托爪42的一端与第一旋转杆40a接合，另一个托爪42的一端与一个第二旋转杆40b接合。压板41与一个压板油缸410连接，通过压板油缸410可控制压板41绕第一旋转杆40a旋转。在本实施例中，托爪42呈圆弧形，这样可以增大打捆机构4的容量，使之可以一次性捆绑更多的甘蔗。

其中，参考图6和图7所示，当打捆机构4处于进料状态时，压板41打开(向上旋转)，两个托爪42相互靠近；参考图8所示，当打捆机构4处于打捆状态时，压板41关闭(向下旋转)，两个托爪42保持相互靠近；参考图9所示，当打捆机构4处于卸料状态时，压板41重新打开，两个托爪42相互分离。

如图7所示，第一旋转杆40a与一个第一托爪齿轮421a接合，第二旋转杆40b与一个第二托爪齿轮421b接合。第一托爪齿轮421a与第二托爪齿轮421b啮合，第一托爪齿轮421a与一个托爪油缸422连接。上述结构，可通过托爪油缸422控制托爪42旋转。

结合图8所示，打捆机构4还包括：穿线针43和打结器44。穿线针43呈弧形，穿线针43的一端被一个穿线转轴430贯穿，另一端为自由端，穿线转轴430固定在支撑架32上。打结器44的上端为转动头442，转动头442被一个打结转轴440贯穿，打结器44的下端为打结头441，打结头411通过转轴与打结器44连接。其中，转动头442可以跟随打结转轴440旋转；打结头441可以绕打结器44旋转，以实现打结器44的自转。在本实施例中，穿线针43和打结器44都为两个，一个穿线针43和一个打结器44位于打捆机构4的前端，另一个穿线针43和另一个打结器44位于打捆机构4的后端，分别负责甘蔗头部和尾部的打结。

其中，本发明采用的是一种D型打结器，该打结器44的结构与中国专利CN205142950所公开的D型打结器相同，在此不再重复叙述。

切割机构1、剥叶机构2、收集机构3、打捆机构4和底盘6均由采油机7提供动力，切割机构1、剥叶机构2、收集机构3、打捆机构4和底盘6动作可通过在收割机中设置工作台人为控制，也可以在收割机中设置控制器进行自动控制。

在打捆机构4进行打捆操作时，绳子的一端穿过打结器44并且延伸至穿线针43的自由端上，穿线针43向下旋转，其自由端到达打结器44，并且把绳子的一端重新传送至打结器44上，打结器44通过旋转和自转对绳子进行打结，打结完成后断开用于打捆的那一段绳子即可。如图9所示，打捆完成后，两个托爪42向下旋转，打捆好的甘蔗掉落至甘蔗地上，同时压板41向上旋转，准备接收下一批甘蔗。

可见，上述甘蔗收割机在甘蔗收割过程中，不仅可以对甘蔗进行切割和剥叶的操作，还能对甘蔗进行收集和打捆操作，在甘蔗收割完成后，农民可以直接把甘蔗装车运走，不需要进行人工打捆，提高甘蔗收割效率，降低人工成本。

如图10所示，在实施例二中，打捆机构4顶部(即在收集机构3与打捆机构4之间的位置)的两侧分别设置有光发射部52和光电传感器51，光发射部与光电传感器正对，当甘蔗堆积达到一定高度时，光发射部发出的光被遮挡，从而得知甘蔗到达预定的数量。

如图11所示，在实施例三中，托爪42的上表面具有压力传感器53。压力传感器53可测出甘蔗的整体重力，可以利用上述整体重力除以每根甘蔗的平均重力，得出大约的甘蔗数量。

如图12所示，在实施例四中，托爪油缸422上设置有拉力传感器54，拉力传感器54与托爪油缸422的一个伸缩杆连接。通过拉力传感器54可以测出托爪油缸422对第一托爪齿轮421a所施加的拉力，从而测出托爪42所承受的重力。可以利用上述拉力除以每根甘蔗的平均重力，进而得出大约的甘蔗数量。

在实施例二、三和四中，由于收集打捆装置中设置有传感器，因此能自动检测甘蔗的数量，进一步降低人工成本。此外，传感器还可以与一个控制器连接，控制器再与挡板油缸连接，从而实现挡板旋转的自动控制。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明的实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。