一种集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田于一体的豆薯收获机的制作方法

本实用新型属农业机械技术领域，具体涉及一种集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田于一体的豆薯收获机。

背景技术：

豆薯，又称“沙葛，地瓜，凉薯，番葛，葛薯”。豆薯食用部分为肥大的块根，豆薯的块根肥大呈圆形、圆锥形，一般直径在20-30厘米左右，豆薯要求土层深厚、疏松、排水良好的壤土或砂壤土，不适于在黏重、通透条件较差的土壤上种植。秸秆还田是把不宜直接作饲料的秸秆直接或堆积腐熟后施入土壤中的一种方法。可改良土壤性质、加速生土熟化、提高土壤肥力。自从我国推广秸秆还田以来，农田收获后，用秸秆养蓄积肥还田，合理利用秸秆是我国农民的优良传统，但是大量秸秆没有被充分利用，成为污染环境的一大隐患，秸秆还田的面积迅速扩大普及，但是它的缺点也日益明显。由于秸秆还田以后，田地里覆盖厚厚一层秸秆，对犁、耙地造成堵塞，严重影响精耕细作，这是农民非常头痛的一件事。秸秆直接粉碎还田是增加土壤有机质，培肥地力，改变土壤结构，提高蓄水保质能力，实现农业生产成本的增效的措施，保护环境，发展生态农业，实现农业可持续发展的重要手段。且直接耕翻秸秆时，应施加一些氮素肥料，以促进秸秆在土中腐熟，避免分解细菌与作物对氮的竞争。

公开号为CN107306576A的中国专利申请公开了一种主动式切秧机，在该专利中提到了通过轴转动使得红薯秧缠绕并对其切断的方式进行打秧，但在转动轴时把红薯秧缠绕起来的概率欠大，无法有效的提高作业效率，且在作业时需要较大的动力驱动。公开号为CN107306576A的中国专利申请公开了一种主动式切秧机，在该专利中提到了通过轴转动使得红薯秧缠绕并对其切断的方式进行打秧，但在转动轴时把红薯秧缠绕起来的概率欠大，无法有效的提高作业效率，且在作业时需要较大的动力驱动。

收获豆薯时需要翻土，但单纯依靠人工进行翻土，工作强度大，效率低，需要时间长。随着科技的不断进步，小规模的农业生产和园林行业不断地采用了新的机械装置进行生产工作，如松土机就是一种广泛地被人们使用来进行翻土或松土，能够减轻劳动强度，但是相对于豆薯的生长特性现在的翻土装置都较易损伤到豆薯，所以在豆薯收获机作业时合适的翻土装置尤为必要。

公开号为CN107950099A的中国专利申请公开了一种机械式翻土机及其方法，在该专利中提到了通过电机驱动一个翻土辊来翻动土壤，虽然包含除草装置，其结构复杂却只有一个翻土辊用于翻土，且翻土深度受限在实际作业时效率欠佳。公开号为CN207305310U的中国专利申请公开了一种农用翻土装置，在该专利中提到了通过破碎杆和翻土辊先对土壤进行钻孔破碎，之后再进行水平向前的翻土，但其翻土辊的结构以及破碎杆的设计对豆薯的收获并不适用，在翻土时较易损伤豆薯，且结构较为复杂。

其中豆薯挖掘铲的功用在于掘出块根,并将块根输送给储存设备。挖掘性能是评价豆薯收获机具性能的一个重要指标，与收获机具结构、作业参数、关键部件材料等因素密切相关。现有收获机挖掘铲形式单一,结构简单,在挖掘薯块时粘土现象严重，入土阻力大，破土、碎土能力差，伤薯断薯率较高,在复杂的地况条件下,存在适应性差，可靠性低等问题。

《我国作物收获技术研究应用的现状与前景展望》(甘肃农业大学农学院闫志利牛俊义)对农作物收获方法的研究中提到的掘取法包括拔取式和挖掘式，本实用新型则为后者。目前收获机对于挖掘出的产物收集处理的考虑较少，一般需要人工进行后期收集，在豆薯收获机作业时为了便于直接收集豆薯，需要对豆薯的储放收集进行考虑。《包装机械中常用间歇转动机构(毛中彦)》中提到了一种间歇传动机构采用外啮合轮齿式单向棘轮机构进行间歇式步进，这对于豆薯收集储放装置的设计具有巨大的帮助。

本实用新型为了更适用于挖掘豆薯，设计了一种集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田于一体的豆薯收获机。本实用新型，集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田等多种功能于一体，其中行星齿轮式打秧器的设计结构简单牢固紧凑，在打秧时有效降低能耗；翻土装置的设计可控制翻土深度，使土壤得到充分的翻新的同时不易损伤豆薯，结构简单，操作方便，翻土效率高；豆薯挖掘铲的设计可有效降低豆薯挖掘过程中挖掘铲工作阻力大以及薯土分离效果不理想等不良影响，能显著提高马铃薯收获机械的工作效率，且能耗低、材料省，比传统的挖掘铲减阻性能提高40％以上；豆薯收集储放装置的设计在收集储放豆薯时对豆薯进行合理储放并有助于去除豆薯残余泥垢，成本低，易控制，制造方便，运动可靠；秸秆还田装置的设计通过秸秆直接粉碎还田方式的同时配合施用肥料，并加以吹散均匀，增加土壤有机质，培肥地力，改变土壤结构，提高蓄水保质能力，实现农业生产成本的增效，把秸秆的营养物质充分的保留在土壤里，提高秸秆还田的效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为更适用于收获豆薯提供一种集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田于一体的豆薯收获机。

本实用新型具体技术方案如下：

集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田于一体的豆薯收获机包括行星齿轮式打秧器、电机一、豆薯收集储放装置、轮子、翻土装置、秸秆还田装置、电机二、车架和挖掘装置；

所述车架为主体支架，行星齿轮式打秧器、电机一、豆薯收集储放装置、翻土装置、秸秆还田装置、电机二和挖掘装置均设置在车架上；

轮子对称设置于车架两侧，行星齿轮式打秧器设于所述车架的底架上端且位于车架前端，所述电机一通过皮带与所述行星齿轮式打秧器相连接，所述底架通过螺旋传输机与所述秸秆还田装置的碎草机构相连接，所述底架前端为轴瓦状，其上设置有均布的镂空，所述底架的后端是底面呈一侧向下倾斜的滑台容器，且滑台较低端设有一圆形镂空用于连接所述螺旋传输机，所述螺旋传输机通过电机驱动螺旋杆进行螺旋传输；

所述碎草机构通过皮带与所述电机二相连接，所述翻土装置和挖掘装置均由电机二传动，豆薯收集储放装置设于车架中间，挖掘装置位于车架后端。

优选的，所述行星齿轮式打秧器包括固定轴、连杆、驱动轮、大齿轮、小齿轮、打秧条和长轴，所述的驱动轮内圈设有齿槽，外圈设有凹槽，的小齿轮以圆周式均布于的大齿轮和的驱动轮之间，并分别与的大齿轮和的驱动轮啮合，的小齿轮与的长轴键连接；的长轴上设有的打秧条，的打秧条在的长轴的轴向方向上等间距均布，的长轴两端结构呈对称分布；的连杆连接各的小齿轮使其稳定同步运动，的固定轴穿过的连杆与的大齿轮键连接，的固定轴上设有凸起，的固定轴通过凸起固定于收获机上,使得的大齿轮固定。

优选的，所述碎草机构包括机壳、铆钉、螺钉、刀片、旋转杆、轴承、带轮和支架，所述刀片通过螺钉与旋转杆连接，旋转杆两端均设有轴承和带轮，轴承外圈设有支架，支架通过铆钉与机壳相固定，机壳内部结构包括进料口、碎料口和出料口；碎草机构的出料口处设有带料盘的直振器，带料盘的直振器上设有含镂空槽的料盘，碎草机构的下端出料口处设有鼓风装置，鼓风装置由鼓风壳和扇轮组成，鼓风装置通过皮带与碎草机构上的旋转杆相连接，落料时鼓风装置将其吹落，起落料均匀化效果。

优选的，所述翻土装置包括锥齿轮一、锥齿轮二、锥齿轮三、锥齿轮四、两个链式万向节、两个破碎辊、翻土辊、带轮、皮带、液压杆、万向节支架和锥齿轮支架；

所述的锥齿轮支架为主体支架，所述的锥齿轮一、所述的锥齿轮二、所述的锥齿轮三和所述的锥齿轮四呈十字排列设置于所述的锥齿轮支架内并相互啮合，其中所述的锥齿轮一为主动轮；所述两个的链式万向节分别与所述的锥齿轮二和所述的锥齿轮三相连接，所述的链式万向节设于所述的万向节支架内，所述的链式万向节由多个万向节呈链式连接组成，所述的万向节支架下方设置有所述的液压杆，用于控制所述的破碎辊破碎土壤的深度，所述的链式万向节另一端与所述的破碎辊相连接，前后两个破碎辊呈交错设置；所述的翻土辊设置于所述的两个破碎辊之间，通过电机驱动所述的带轮带动所述的翻土辊转动。

优选的，所述挖掘装置包括豆薯挖掘铲、螺旋辊和输送带；所述豆薯挖掘铲包括铲壳、上镂空层、触土铲面、入土铲齿和下镂空层；铲体呈挖斗形，其中所述触土铲面和所述上镂空层位于挖掘铲正面，所述下镂空层位于所述挖掘铲反面，所述下镂空层与所述触土铲面固接，所述入土铲齿位于所述挖掘铲前端，所述触土铲面设于所述入土铲齿和所述上镂空层之间起衔接作用；所述触土铲面为由部分圆球外壳体呈横向排列构成，圆球外壳体之间呈光滑连接，且圆球外壳体之间构成间隙，可用于降低挖掘阻力便于署土分离；所述上镂空层和所述下镂空层设置有规则排列的镂空；所述铲壳包覆于所述挖掘铲外圈，所述铲壳顶端为长方形，以圆弧过渡至底端，并与所述上镂空层和所述下镂空层固接；挖掘铲的入土楔角范围为：[30°,55°]，入土铲齿铲刃的间隙角范围为：[5°,8°]；所述螺旋辊设于所述豆薯挖掘铲内，所述螺旋辊靠近所述输送带的一端设置有凸板，用于把豆薯拨上所述输送带，所述输送带通过所述液压杆固定于车架后端，豆薯收集储放装置设于车架中间且位于输送带末端。

优选的，所述豆薯收集储放装置包括储放仓和底座；所述储放仓设于所述底座上端，储放仓底面设有花状镂空间隙，储放仓侧包面呈螺旋盘升状同样设有镂空间隙，储放仓内设置有分隔板，分隔板上设有均布镂空间隙，储放仓内设置的镂空间隙宽度范围均在[2.5,4.5]厘米之间。

所述底座包括所述支撑盘、所述小棘爪、所述气缸一、所述支撑架、所述直振器、所述小棘轮、所述大棘轮、所述大棘爪、所述螺栓和所述气缸二；所述小棘爪与所述气缸一液压驱动连接，所述小棘爪与所述小棘轮连接；所述大棘爪与所述气缸二液压驱动连接，所述大棘爪与所述大棘轮连接；所述气缸一推动所述小棘爪驱动所述小棘轮旋转角度，所述所述气缸二驱动所述大棘爪对所述大棘轮进行夹紧定位角度；所述支撑盘通过所述支撑架安装在底座上，所述支撑盘圆周上用支撑架支撑，增加所述支撑盘的抗压能力及稳定性，在保证所述支撑盘水平的同时可分担所述支撑盘上收集储放豆薯的压力；所述直振器呈对称分布设置于所述底座上；所述大棘轮与所述储放仓通过所述螺栓连接，所述储放仓底面与所述大棘轮、所述支撑盘表面和所述直振器表面处于同一平面。用所述气缸一和所述气缸二驱动棘轮棘爪使得所述储放仓以准确的角度间歇转动并在所述直振器的振动下抖落去除豆薯残余泥垢的方式，实现对豆薯的分隔储放并达到去除残余泥垢的效果，双棘轮棘爪形式使结构更加稳定可靠，精度高。

优选的，所述的行星齿轮式打秧器上的所述打秧条可以是呈梅花状分布或者人字形分布的任意一种，所述打秧器上的所述驱动轮上的凹槽可以是V型槽、圆形槽或者矩形槽的任意一种，所述的驱动轮为主动轮。

优选的，所述碎草机构的出料口处设有所述带料盘的直振器，所述的带料盘的直振器上的肥料可以是碳酸氢铵、过磷酸钙、普通磷肥、氮肥或者磷肥和氮肥混合的任意一种。

优选的，所述的触土铲面上的部分圆球外壳体是圆球外壳体的四分之一～五分之一。

本实用新型具有如下优点：集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田等多种功能于一体，其中行星齿轮式打秧器的设计结构简单牢固紧凑，在打秧时有效降低能耗；翻土装置的设计可控制翻土深度，使土壤得到充分的翻新的同时不易损伤豆薯，结构简单，操作方便，翻土效率高；豆薯挖掘铲的设计可有效降低豆薯挖掘过程中挖掘铲工作阻力大以及薯土分离效果不理想等不良影响，能显著提高马铃薯收获机械的工作效率，且能耗低、材料省，比传统的挖掘铲减阻性能提高40％以上；豆薯收集储放装置的设计在收集储放豆薯时对豆薯进行合理储放并有助于去除豆薯残余泥垢，成本低，易控制，制造方便，运动可靠；秸秆还田装置的设计通过秸秆直接粉碎还田方式的同时配合施用肥料，并加以吹散均匀，增加土壤有机质，培肥地力，改变土壤结构，提高蓄水保质能力，实现农业生产成本的增效，把秸秆的营养物质充分的保留在土壤里，提高秸秆还田的效率。

附图说明

图1一种集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田于一体的豆薯收获机结构示意图；

图2一种集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田于一体的豆薯收获机立体图；

图3行星齿轮式打秧器爆炸图；

图4储放仓各向视图；

图5豆薯收集储放装置底座结构图；

图6秸秆还田装置结构图；

图7碎草机构爆炸图；

图8机壳剖视图；

图9底架各向视图；

图10翻土装置结构示意图；

图11豆薯挖掘铲结构示意图；

图12豆薯挖掘铲剖视图；

附图标记说明：行星齿轮式打秧器1，电机一2，豆薯收集储放装置3，轮子4，翻土装置5，秸秆还田装置6，电机二7，车架8，挖掘装置9；固定轴10，连杆11，驱动轮12，大齿轮13，小齿轮14，打秧条15，长轴16；支撑盘19，小棘爪20，气缸一21，支撑架22，直振器23，小棘轮24，大棘轮25，大棘爪 26，螺栓27，气缸二28；锥齿轮一29，锥齿轮二30，锥齿轮三31，锥齿轮四32，链式万向节33，破碎辊34，翻土辊35，带轮36，皮带37，液压杆38，万向节支架39，锥齿轮支架40；碎草机构41，螺旋传输机42，底架43，鼓风装置44，带料盘的直振器45，机壳46，铆钉47，螺钉48，刀片49，旋转杆50，轴承51，支架52；铲壳a1，上镂空层a2，触土铲面a3，入土铲齿a4，下镂空层a5。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。

如图1、2和6所示，一种集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田于一体的豆薯收获机，其特征在于包括行星齿轮式打秧器1，电机一2，豆薯收集储放装置3，轮子4，翻土装置5，秸秆还田装置6，电机二7，车架8，挖掘装置 9；

所述车架8为主体支架，所述轮子4对称设置于所述车架8左右两端，所述行星齿轮式打秧器1设于所述底架43上端位于所述车架8前端，所述秸秆还田装置6、翻土装置5和挖掘装置9均由电机二7通过带轮36联接传动。

如图3所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述行星齿轮式打秧器1 包括固定轴10、连杆11、驱动轮12、大齿轮13、小齿轮14、打秧条15和长轴 16，所述的驱动轮12内圈设有齿槽，外圈设有凹槽，所述的小齿轮14以圆周式均布于所述的大齿轮13和所述的驱动轮12之间，并分别与所述的大齿轮13和所述的驱动轮12啮合，所述的小齿轮14与所述的长轴16键连接；所述的长轴 16上设有所述的打秧条15，一对所述的打秧条15呈梅花状分布，各对所述的打秧条15在所述的长轴16的轴向方向上等间距均布于所述的长轴16，所述的长轴16两端结构呈对称分布；所述的连杆11连接各所述的小齿轮14使其稳定同步运动，所述的固定轴10穿过所述的连杆11与所述的大齿轮13键连接，所述的固定轴10上设有凸起，所述的固定轴10通过凸起固定于收获机上,使得所述的大齿轮13固定；所述电机一2通过所述皮带37与所述打秧器4相连接。

如图7-9所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述底架43通过所述螺旋传输机42与所述碎草机构41相连接，所述底架43前端为轴瓦状，其上设置有均布的镂空，所述底架43的后端自前往后看是底面呈向右下倾斜的滑台容器，且右下方设有一圆形镂空用于连接所述螺旋传输机42，所述螺旋传输机42 通过电机驱动螺旋杆进行螺旋传输；所述碎草机构41包括机壳46(图8所示)、铆钉47、螺钉48、刀片49、旋转杆50、轴承51、带轮36和支架52，所述刀片 49通过所述螺钉48与所述旋转杆50连接，所述旋转杆50两端均设有所述轴承 51和所述带轮36，所述轴承51外圈设有所述支架52，所述支架52通过所述铆钉47与所述机壳46相固定，所述机壳46内部结构包括进料口、碎料口和出料口；所述碎草机构41的出料口处设有所述带料盘的直振器45，所述带料盘的直振器45上设有含镂空槽的料盘，所述碎草机构41通过所述皮带37与所述电机二7相连接，所述碎草机构41的下端出料口处设有所述鼓风装置44，所述鼓风装置44由鼓风壳和扇轮组成，所述鼓风装置44通过所述皮带37与所述碎草机构41上的所述旋转杆50相连接，落料时所述鼓风装置44将其吹落，起落料均匀化效果。

如图10所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述翻土装置5包括锥齿轮一29，锥齿轮二30，锥齿轮三31，锥齿轮四32，链式万向节33，破碎辊 34，翻土辊35，带轮36，皮带37，液压杆38，万向节支架39，锥齿轮支架40；所述的锥齿轮支架40为主体支架52，所述的锥齿轮一29、所述的锥齿轮二30、所述的锥齿轮三31和所述的锥齿轮四32呈十字排列设置于所述的锥齿轮支架 40内并相互啮合，其中所述的锥齿轮一29为主动轮；所述的链式万向节33分别与所述的锥齿轮二30和所述的锥齿轮三31相连接，所述的链式万向节33设于所述的万向节支架39内，所述的链式万向节33由多个万向节呈链式连接组成，所述的万向节支架39下方设置有所述的液压杆38，用于控制所述的破碎辊34 破碎土壤的深度，所述的链式万向节33另一端与所述的破碎辊34相连接，前后所述破碎辊34呈交错设置；所述的翻土辊35设置于所述的破碎辊34之间，通过豆薯收获机上的电机驱动所述的带轮36带动所述的翻土辊35转动。

如图11-12所示，在本实用新型的一个优选实施例中，所述挖掘装置9包括豆薯挖掘铲55、螺旋辊53和输送带54；所述豆薯挖掘铲55包括铲壳a1、上镂空层a2、触土铲面a3、入土铲齿a4和下镂空层a5；铲体呈挖斗形，其中所述触土铲面a3和所述上镂空层a2位于挖掘铲正面，所述下镂空层a5位于所述挖掘铲反面，所述下镂空层a5与所述触土铲面a3固接，所述入土铲齿a4位于所述挖掘铲前端，所述触土铲面a3设于所述入土铲齿a4和所述上镂空层a2之间起衔接作用；所述触土铲面a3为由部分圆球外壳体呈横向排列构成，圆球外壳体之间呈光滑连接，且圆球外壳体之间构成间隙，可用于降低挖掘阻力便于署土分离；所述上镂空层a2和所述下镂空层a5设置有规则排列的镂空；所述铲壳 a1包覆于所述挖掘铲外圈，所述铲壳a1顶端为长方形，以圆弧过渡至底端，并与所述上镂空层a2和所述下镂空层a5固接；挖掘铲的入土楔角范围为： [30°,55°]，入土铲齿a4铲刃的间隙角范围为：[5°,8°]；所述螺旋辊53设于所述豆薯挖掘铲55内，所述螺旋辊53靠近所述输送带54的一端设置有凸板，用于把豆薯拨上所述输送带54，所述输送带54通过所述液压杆38固定于车架8 后端，豆薯收集储放装置3设于车架8中间且位于输送带54末端。

如图4和5在本实用新型的一个优选实施例中，所述豆薯收集储放装置3 包括储放仓，底座；所述储放仓设于所述底座18上端，所述储放仓底面设有花状镂空间隙，所述储放仓侧包面呈螺旋盘升状同样设有镂空间隙，所述储放仓内设置有分隔板，分隔板上设有均布镂空间隙，所述储放仓内设置的镂空间隙宽度范围均在[2.5,4.5]厘米之间；所述底座18包括所述支撑盘19、所述小棘爪20、所述气缸一21、所述支撑架22、所述直振器23、所述小棘轮24、所述大棘轮25、所述大棘爪26、所述螺栓27和所述气缸二28；所述小棘爪20与所述气缸一21液压驱动连接，所述小棘爪20与所述小棘轮24连接；所述大棘爪26与所述气缸二28液压驱动连接，所述大棘爪26与所述大棘轮25连接；所述气缸一 21推动所述小棘爪20驱动所述小棘轮24旋转角度，所述所述气缸二28驱动所述大棘爪26对所述大棘轮25进行夹紧定位角度；所述支撑盘19通过所述支撑架22安装在底座上，所述支撑盘19圆周上用支撑架22支撑，增加所述支撑盘 19的抗压能力及稳定性，在保证所述支撑盘19水平的同时可分担所述支撑盘19 上收集储放豆薯的压力；所述直振器23呈对称分布设置于所述底座18上；所述大棘轮25与所述储放仓通过所述螺栓27连接，所述储放仓底面与所述大棘轮 25、所述支撑盘19表面和所述直振器23表面处于同一平面；用所述气缸一21 和所述气缸二28驱动棘轮棘爪使得所述储放仓17以准确的角度间歇转动并在所述直振器23的振动下抖落去除豆薯残余泥垢的方式，实现对豆薯的分隔储放并达到去除残余泥垢的效果，双棘轮棘爪形式使结构更加稳定可靠，精度高。

本实用新型具有如下优点：集打秧、挖掘、收集储放、去泥、秸秆还田等多种功能于一体，其中行星齿轮式打秧器的设计结构简单牢固紧凑，在打秧时有效降低能耗；翻土装置的设计可控制翻土深度，使土壤得到充分的翻新的同时不易损伤豆薯，结构简单，操作方便，翻土效率高；豆薯挖掘铲的设计可有效降低豆薯挖掘过程中挖掘铲工作阻力大以及薯土分离效果不理想等不良影响，能显著提高马铃薯收获机械的工作效率，且能耗低、材料省，比传统的挖掘铲减阻性能提高40％以上；豆薯收集储放装置的设计在收集储放豆薯时对豆薯进行合理储放并有助于去除豆薯残余泥垢，成本低，易控制，制造方便，运动可靠；秸秆还田装置的设计通过秸秆直接粉碎还田方式的同时配合施用肥料，并加以吹散均匀，增加土壤有机质，培肥地力，改变土壤结构，提高蓄水保质能力，实现农业生产成本的增效，把秸秆的营养物质充分的保留在土壤里，提高秸秆还田的效率。