带有除蔓装置的马铃薯收获机气动悬浮分离装置的制作方法

本发明涉及农业机械技术领域，具体是一种带有除蔓装置的马铃薯收获机气动悬浮分离装置。

背景技术：

目前，马铃薯收获机械正朝着联合收获方向发展，一般经过薯石、薯秧分离并结合一级或多级清杂后，侧输送至集薯料斗车或输送至自身配置的薯箱。

薯、石分离多采用的原理是：按一定速度运行的薯石混合物，其中石块与薯块的惯性差异进行分离；薯秧分离和清杂多采用一对反向旋转的抽秧辊和常规杆条分离筛来实现。

上述分离方法结构复杂，马铃薯所经历的机械结构过多，薯石在分离过程中相互碰撞，易导致马铃薯的损伤，且难以做到分离和清杂彻底。

另外，经过薯秧分离后的秧蔓通常直接抛向空中，虽然收获机上设有相应的挡杂装置，但秧蔓仍可能回落至已完成薯秧分离的马铃薯中，影响收获品质；另外较长的秧蔓抛撒入田中后，短时间难以分解，对后续的翻耕等田间作业也会带来不便的影响。若能对薯秧分离后的秧蔓集中清除，并将其切碎后还田，便可保证完成薯秧分离后的干净马铃薯不受影响，同时又可以加快秧蔓的分解还田，且为后续的田间作业创造有利条件，实现资源的循环利用，提高收获品质及作业效率。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种马铃薯收获机气动悬浮分离装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种带有除蔓装置的马铃薯收获机气动悬浮分离装置，包括机架、分离装置、振动装置、悬浮装置及除蔓装置，机架为本发明的主体支撑装置；分离装置用来将杂质与马铃薯初步分离；振动装置用来输送土块、石块，并进一步筛去较小的杂质；悬浮装置借助风力将马铃薯、秧蔓及土石块这三类物质分离；除蔓装置用来将分离后的秧蔓切断并输送还田。

机架包括两个相互平行的立板，分离装置、振动装置、悬浮装置均设置在两个立板之间，分离装置、振动装置均与两个立板连接。分离装置包括并排设置的两个分离筛，两个分离筛之间设置有间隙，间隙的大小根据具体工作环境调整。分离筛的下部分别设有振动装置及悬浮装置，悬浮装置设置在两个分离筛之间的间隙下方，除蔓装置设置在分离筛的上部，除蔓装置连接在两个立板的上部。

具体的，所述分离装置的两个分离筛设置在同一水平面上，两个分离筛均水平设置，第一分离筛包括第一主动辊、第一从动辊及围绕第一主动辊、第一从动辊设置的第一筛网，第二分离筛包括第二主动辊、第二从动辊及围绕第二主动辊、第二从动辊设置的第二筛网，第一筛网、第二筛网的结构相同，均包括两个环形的连接带，两个连接带之间设置有依次排列的若干筛条，两两筛条之间留有筛选间隙，第一主动辊、第二主动辊均与分离动力装置连接，分离动力装置提供运转动力。

所述振动装置包括凸轮轴，凸轮轴上安装有两个凸轮，凸轮轴与立板外侧的驱动装置连接，凸轮上部设置有振动板，振动板一侧与两个立板铰接，另一侧支撑于两个凸轮上，振动板倾斜设置，振动板靠近凸轮的一侧较高，凸轮旋转过程中使振动板产生振动，振动板设置在分离筛的下部，振动板上开设有若干筛孔。

所述悬浮装置包括风机，风机输出端连接通风管，通风管连接出风口，出风口为两端设有圆角的长方体结构，出风口的上部封堵有平板，平板上开设有若干通气孔，出风口设置在两个分离筛之间的间隙下方，出风口与通风管之间设有锥形的连接管。

所述除蔓装置包括两个支撑板，两个支撑板分别与两个立板连接，两个支撑板之间分别设有两个抽秧辊及两个切秧辊，切秧辊设置在抽秧辊的输出端。

所述两个抽秧辊之间设有间隙，其中一个抽秧辊靠近分离筛之间间隙的上方位置，两个抽秧辊相向转动，所述两个切秧辊之间设有间隙，两个切秧辊相向转动，切秧辊的表面设有多个径向切刀。

所述两个抽秧辊和两个切秧辊分别穿过支撑板与齿轮连接，安装于两个抽秧辊上的两个齿轮相互啮合，安装于两个切秧辊上的两个齿轮相互啮合，其中一个抽秧辊和其中一个切秧辊的另一端穿过支撑板的伸出端各装有一个链轮，两个链轮通过各自的链条分别连接一个动力装置。

所述除蔓装置还包括秧蔓输送装置，秧蔓输送装置包括两个平行的第一侧板，第一侧板的两端分别固定在两个立板上，第一侧板与立板垂直设置，两个第一侧板之间设有第一输送主动辊及第一输送从动辊，第一输送主动辊及第一输送从动辊均与环状的第一输送带连接，输送带设置在切秧辊的输出端下部，第一输送带的输出端设有出秧口。

所述除蔓装置的输出端设有挡杂蓬，挡杂蓬固定在两个立板上部，挡杂蓬高于除蔓装置。

所述振动装置的输出端设有杂质输送装置，杂质输送装置包括两个平行设置的第二侧板，第二侧板竖直设置，第二侧板与立板设置方向垂直，两个第二侧板之间安装有第二输送主动辊及第二输送从动辊，第二输送主动辊及第二输送从动辊均与环状的第二输送带连接，第二输送带设置在振动板的输出端，第二输送带的输出端设有缓冲板。

本发明的工作原理为：

收获过程中，夹杂有部分石块、土块和秧草的马铃薯经过前面的薯石、薯秧分离以及一级或多级清杂后，利用本发明，继续进行薯土、薯石和秧草分离。本发明工作过程中，第一主动辊及第二主动辊驱动两个分离筛运转，将马铃薯与土石和秧草等的混合物向前输送。当混合物输送至两个分离筛之间的间隙时，由于受到从出风口向上方吹出的具有适当压力和流量的“风流”的作用，使得混合物中不同密度的马铃薯、土石和秧草被分为3类，并分别流向3个方向：

一是密度最小的秧草等杂物，在风力的作用下被输送至除蔓装置的两个抽秧辊形成的缝隙附近，除蔓装置的两个抽秧辊相向转动，同时两个切秧辊相向转动，输送至两个抽秧辊缝隙附近的秧草被两个相向转动的抽秧辊夹持，然后输送至两个切秧辊形成的缝隙附近，由于两个切秧辊外圆柱面上沿着外圆的母线方向设有径向切刀，因此输送至两个切秧辊缝隙附近的秧草，在被两个相向转动的切秧辊继续夹持输送的过程中，被切秧辊切断输送至第一输送带上，由第一输送带输送至本发明的一侧，完成除蔓还田。另外，挡杂蓬会挡住未进入除蔓装置的秧草，使其不会回落至分离干净的马铃薯中。

二是中等密度的马铃薯，马铃薯在风力的作用下会呈“悬浮”状态，马铃薯通过两个分离筛之间的缝隙后，经后面的分离筛输送至集薯箱；

三是密度最大的土块和石块等杂物，其重量大，经过两个分离筛之间的缝隙时，由于风力不足以将土块和石块等杂物吹起，土块、石块等杂物便从缝隙中下落至分离装置下方的振动板上，振动板由于凸轮产生的振动，将下落至振动板上的土石等杂物输送至其后方的杂质输送装置，杂质输送装置上的第二输送带将土块、石块等杂物输送至本发明的一侧。

本发明所达到的有益效果是：

由于风力分离的均匀性和彻底性均非常突出，有效避免了马铃薯与土石、秧草等杂物在分离过程中由于缠绕和碰撞所导致的损伤，且由于马铃薯在风力的作用下“悬浮”通过，减轻了与分离筛的接触程度，从而进一步提高了马铃薯的减损分离效果；

除蔓装置对秧草集中清除、切碎还田，不仅减少了分离后的马铃薯的含杂率，还为后续田间作业创造了有利条件，这对于实现资源的循环利用，提高作业效率具有重要意义。

因此，本发明提高了马铃薯联合收获机输送分离环节的减损分离效果，可有效解决目前马铃薯收获过程中机械分离易产生碰撞、缠绕和破皮率较高且秧草无法集中处理的问题，加快了国内马铃薯联合机械化收获装备的产业化进程。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图(拆去振动板及一侧立板的状态)；

图3是图1左视方位的结构示意图；

图4是图1后视方位的结构示意图；

图5是图1中抽秧辊及切秧辊的b-b剖视图。

图中：1、立板；2、第一主动辊；3、第二从动辊；4、连接带；5、筛条；6、凸轮轴；7、凸轮；8、驱动装置；9、振动板；10、第一从动辊；11、风机；12、通风管；13、出风口；14、第二主动辊；15、挡杂蓬；16、第二侧板；17、第二输送主动辊；18、第二输送从动辊；19、第二输送带；20、缓冲板；21、支撑板；22、抽秧辊；23、切秧辊；24、链轮；25、齿轮；26、第一侧板；27、第一输送带；28、第一输送主动辊；29、第一输送从动辊；30、出秧口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

如图1至图5所示，一种带有除蔓装置的马铃薯收获机气动悬浮分离装置，包括机架、分离装置、振动装置、悬浮装置及除蔓装置。本发明在马铃薯收获过程中，随收获机的运行进行输送及减损分离。机架包括两个相互平行的立板1，立板1竖直设置，分离装置、振动装置、悬浮装置均设置在两个立板1之间，分离装置、振动装置均与两个立板1连接。分离装置包括并排设置的两个分离筛，两个分离筛之间设置有间隙，间隙的大小根据具体工作环境调整。分离筛的下部分别设有振动装置及悬浮装置，悬浮装置设置在两个分离筛之间的间隙下方，除蔓装置设置在分离筛的上部，除蔓装置连接在两个立板1的上部。

具体的，所述分离装置的两个分离筛设置在同一水平面上，两个分离筛均水平设置，第一分离筛包括第一主动辊2、第一从动辊10及围绕第一主动辊2、第一从动辊10设置的第一筛网，第二分离筛包括第二主动辊14、第二从动辊3及围绕第二主动辊14、第二从动辊3设置的第二筛网，第一主动辊2、第一从动辊10、第二主动辊14、第二从动辊3的两端均由立板1支撑。两个分离筛之间设置有间隙，优选的，第一主动辊2的中心线与第二从动辊3的中心线之间的距离为250～350mm。第一筛网、第二筛网的结构相同，均包括两个环形的连接带4，两个连接带4之间设置有依次排列的若干筛条5，两两筛条5之间留有筛选间隙，第一主动辊2、第二主动辊14均与分离动力装置连接，分离动力装置提供运转动力。

所述振动装置包括凸轮轴6，凸轮轴6的两端由立板1支撑，凸轮轴6上安装有两个凸轮7，凸轮轴6与立板1外侧的驱动装置8连接，驱动装置8通过安装板安装在立板1外侧。凸轮7上部设置有振动板9，振动板9一侧通过销轴与两个立板1铰接，另一侧支撑于两个凸轮7上，振动板9倾斜设置，振动板9靠近凸轮7的一侧较高，振动板9设置在分离筛的下部，振动板9上开设有若干筛孔。

如图1、图2所示，所述悬浮装置包括风机11，风机11由支撑架支撑固定。风机11输出端连接通风管12，通风管12连接出风口13，出风口13为两端设有圆角的长方体结构，出风口13的长度等于两个立板1之间的距离，出风口13的宽度等于两个分离筛之间间隙的宽度。出风口13设置在振动板9的下方，并且出风口13设置在两个分离筛之间的间隙下方。出风口13的上部封堵有平板，平板上开设有若干通气孔，出风口13与通风管12之间设有呈“漏斗”状的锥形连接管。

所述除蔓装置包括两个支撑板21，两个支撑板21分别与两个立板1连接，两个支撑板21之间分别安装有两个抽秧辊22及两个切秧辊23，切秧辊23设置在抽秧辊22的输出端。

如图5所示，所述两个抽秧辊22之间设有间隙，其中一个抽秧辊靠近分离筛之间间隙的上方位置，另一个抽秧辊按分离筛输送方向排列在第一个抽秧辊的后部，并且第一个抽秧辊的高度高于第二个抽秧辊。两个抽秧辊相向转动。

所述两个切秧辊23之间设有间隙，两个切秧辊相向转动，切秧辊的表面设有多个径向切刀。两个切秧辊一个在上、一个在下排列设置。

所述两个抽秧辊22和两个切秧辊23分别穿过支撑板21与齿轮25连接，安装于两个抽秧辊上的两个齿轮25相互啮合，安装于两个切秧辊23上的两个齿轮25相互啮合，其中一个抽秧辊和其中一个切秧辊的另一端穿过支撑板的伸出端各装有一个链轮24，两个链轮24通过各自的链条分别连接一个动力装置。

所述除蔓装置还包括秧蔓输送装置，秧蔓输送装置包括两个平行的第一侧板26，第一侧板26的两端分别固定在两个立板1上，第一侧板26与立板1垂直设置，两个第一侧板26之间设有第一输送主动辊28及第一输送从动辊29，第一输送主动辊28及第一输送从动辊29均与环状的第一输送带27连接，第一输送带27设置在切秧辊23的输出端下部。第一输送带27的输出端设有出秧口30，出秧口30的形状为u形，其开口朝上。

所述除蔓装置的输出端设有柔性的挡杂蓬15，挡杂蓬15固定在两个立板1上部，挡杂蓬15高于除蔓装置，挡杂蓬15呈“拱形”。

所述振动装置的输出端设有杂质输送装置，杂质输送装置包括两个平行设置的第二侧板16，第二侧板16竖直设置，第二侧板16与立板1设置方向垂直，两个第二侧板16之间安装有第二输送主动辊17及第二输送从动辊18，第二输送主动辊17及第二输送从动辊18均与环状的第二输送带19连接，第二输送带19设置在振动板9的输出端，第二输送带19的输出端设有缓冲板20。第二输送带19的输送方向靠近风机11安装的一侧，第一输送带17的输送方向与第二输送带19的输送方向相反。