一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备及方法与流程

文档序号:18450759发布日期:2019-08-17 01:15阅读:217来源:国知局
一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备及方法与流程

本发明涉及麻纤维生产领域,具体为一种一体式田间行走麻类农产品收获智能化设备及方法。



背景技术:

汉麻(工业大麻)、苎麻、红麻、黄麻等麻类作物用作纺织原料,在我国已有数千年历史。近年来,国内利用麻骨制备炭粉已投入小规模生产,利用麻类作物嫩稍开发饲料的研究初见成效。传统的麻类作物收获方式主要是人工将麻类作物地上部分砍倒在麻园中晾晒一天至数日(可摘取少许嫩稍用作饲料组分)→将砍倒在地的麻茎(含嫩稍)扎成捆、运至水域并扎成排堆积于水下进行天然水“沤麻”或“温水沤麻”,或者自然平摊在麻园中进行“雨露沤麻”→利用手工或简易机械进行皮骨分离。还有一种收获方式(如苎麻)就是直接利用手工(扯麻)或简易工具进行“剥皮”和“刮制”;或者利用人工或简易机械将麻类作物地上部分砍倒在麻园中,然后利用简易机械进行“剥麻”。此类生产方式不仅效率极低,还耗费大量人工、浪费资源、污染环境,而且,所获得的农产品质量极度不一致(尤其是经过“沤麻”处理所获取的农产品),以至于利用纤维原料形成的纤维制品难以确保质量、无法提高深加工产品的档次。

茎杆具有丰富的韧皮纤维,麻类的嫩稍纤维少,但蛋白较多,目前出现的设备是将茎杆和嫩稍切割开分别收获,切割时切刀的切割位置是固定的,而不同地块或者同一地块不同位置的麻类植株由于肥水情况不同,其生长的高度也不同,对于长的高的麻类植株会导致其部分茎杆被当做嫩稍切割掉,导致部分麻杆的韧皮纤维不能被充分收取。同时与嫩稍一起的茎杆部分由于比嫩稍粗壮,硬度比嫩稍高,也会对嫩稍的处理造成麻烦。



技术实现要素:

本发明解决的技术问题在于克服现有的麻类农产品收获设备不能充分利用麻类农作物、结构复杂且不灵活的问题,提供一种可高效开发麻类农作物的价值且操作方式灵活的收获麻类农产品的一体式麻类农产品收获设备。

本发明的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备,包括:

行走装置,所述行走装置设有机架,所述机架包括于所述行走装置向前上方延伸的拨滚轮支架和位于所述拨滚轮支架下方于所述行走装置向前下方延伸的近地支架,所述拨滚轮支架连接第一调节装置且通过所述第一调节装置能够调节所述拨滚轮支架与地面的距离,所述近地支架连接第二调节装置且通过所述第二调节装置能够调节所述近地支架与地面的距离,所述拨滚轮支架与地面的距离依据所述麻类农产品的高度进行调节,所述近地支架与所述地面的距离依据所述设备是否处于工作状态进行调节,所述工作状态为所述设备正在收割所述麻类农产品的状态;

拨滚轮,所述拨滚轮安装在所述拨滚轮支架上且位于所述行走装置的前端,所述拨滚轮自植株的上部向后拨动植株;

基部切割装置,所述基部切割装置安装在所述近地支架上用于对植株的基部进行切割,所述基部切割装置包括切割刀具和位于所述切割刀具后方的地滚轮,所述切割刀具和地滚轮均安装在所述近地支架的前端,所述地滚轮在所述行走装置行走时被驱动在地上滚动;

嫩稍切割装置,所述嫩稍切割装置安装在所述拨滚轮支架上且位于所述拨滚轮的后方对所述拨滚轮拨来的植株进行切割使嫩稍与茎杆分离;

茎杆收集分批输送装置,所述茎杆收集分批输送装置用于接收经切割得到且与嫩梢和蔴茬分离的茎杆并将茎秆分隔为一定批量进行输送;

皮骨分离装置,皮骨分离装置接收所述茎杆收集分批输送装置输出的呈松散结构的含有韧皮与麻骨的混合物并对其进行韧皮与麻骨的分离;

智能化操作系统和动力装置,所述动力装置包括电动机,所述电动机能够向所述拨滚轮、所述基部切割装置、所述嫩稍切割装置、所述茎杆收集分批输送装置和所述皮骨分离装置提供动力,所述智能化操作系统连接所述电动机且通过所述智能化操作系统能够操作所述拨滚轮、所述基部切割装置、所述嫩稍切割装置、所述茎杆收集分批输送装置和所述皮骨分离装置的运行状态;

高清影像装置,所述高清影像装置包括设置于所述机架上的若干高清摄像头,所述高清影像装置能够从所述设备前后左右上下方向摄取信息;

作为优选,所述第一调节装置为第一液压缸,所述第一液压缸的缸体与所述机架铰接,所述第一液压缸的缸杆与所述拨滚轮支架铰接,所述缸杆的伸缩可带动所述拨滚轮支架相对于所述机架向上或者向下旋转进而调节所述拨滚轮支架与地面的距离;

作为优选,所述第二调节装置为第二液压缸,所述第二液压缸的缸体与所述拨滚轮支架铰接,所述第二液压缸的缸杆与所述近地支架铰接,所述缸杆的伸缩可带动所述近地支架相对于所述机架向上或者向下旋转进而调节所述近地支架与地面的距离;

作为优选,所述拨滚轮分前后两个,靠前的所述拨滚轮包括第一旋转部和由若干排呈射线状的钢筋交错排列而成的第一梳齿以及第一梳齿与第一梳齿之间以一根钢筋横向连接呈射线状的钢筋而成的分隔层,靠前的所述拨滚轮能够梳理植株并拨动植株向后弯曲,靠前的所述拨滚轮的外圆垂直切线超出所述基部切割装置的刀具前沿,靠后的所述拨滚轮包括第二旋转部和环形梳理圈,所述环形梳理圈的若干第二梳齿的排列密度大于靠前的所述拨滚轮的若干第一梳齿排列密度,靠后的所述拨滚轮能够收刮麻叶、进一步弯曲植株并收拢嫩稍;

作为优选,所述嫩稍切割装置包括置于下面的静态锯齿状钢板、置于上面的动态锯齿状钢板、用于夹持上下两块锯齿状钢板的扣合夹以及固定于动态锯齿状钢板上能够驱动所述嫩稍切割装置的传动装置,所述嫩稍切割装置固定于所述拨滚轮支架上,所述嫩稍切割装置的切割朝向与所述行走装置前进方向相同;

作为优选,所述麻类农产品分类收获智能化设备还包括嫩稍收集装置,所述嫩稍收集装置接收所述嫩稍切割装置剪切下来的嫩稍并能够输送至下一个装置和/或部件的入口;

作为优选,所述麻类农产品分类收获智能化设备还包括将所述嫩稍收集装置输送过来的嫩稍处理成浆的嫩稍处理装置;

作为优选,所述嫩稍处理装置包括搅拌桶、伸入所述搅拌桶内的捣碎捣碎装置和位于所述搅拌桶下方接收所述搅拌桶内搅拌嫩稍形成的浆液的储液桶;

作为优选,所述搅拌桶的底壁为锥形且锥形的尖端设有出液口,所述出液口设有控制所述出液口与所述储液桶相通或者切断的液位控制电磁阀,所述电磁阀由设置于所述搅拌桶壁上用于检测搅拌桶内液位的液位计控制;

作为优选,所述捣碎捣碎装置包括搅拌轴、驱动搅拌轴旋转的搅拌驱动装置和设在所述搅拌轴上的至少一组剪切剪切刀片,每组剪切剪切刀片包括可与所述搅拌轴同步旋转的环状固定架和多个呈辐射状排列地固定在所述固定架上的刀片;

作为优选,所述搅拌轴上设有多组上下排列的剪切剪切刀片,位于最上方一组的剪切剪切刀片的刀口水平设置,其它组刀片的刀口向下倾斜,且倾斜的角度依组数增加而逐渐增大;

作为优选,每组刀片中各个辐射状刀片向外围的指向与其它组辐射状刀片的指向成一定角度错开排列;

作为优选,所述储液桶设有在液位达到设定值时能够启动或关闭的排液泵;

作为优选,所述茎杆收集分批输送装置包括位于所述拨滚轮下方两侧均自上至下成一定角度向内倾斜且相对设置的用于防止茎秆外溢的两个侧板、位于所述嫩稍切割装置下方接收茎杆梢部且达到一定批量后夹持住茎杆梢部并将批量茎杆向后拖动的茎秆梢部收集夹持拖动装置以及用于分隔茎秆基部的茎秆基部分隔装置;

作为优选,所述茎秆梢部收集夹持拖动装置包括传动轴、相对于所述传动轴对称设置且布置方向均平行于所述传动轴轴向方向的若干茎秆压杆、相对于所述传动轴对称设置且布置方向均平行于所述传动轴轴向方向的若干茎秆托杆,所述茎秆托杆的数量大于所述茎秆压杆的数量且所述茎秆压杆和所述茎秆拖杆均沿所述传动轴的周向均匀分布,所述传动轴的两端分别设有与所述传动轴同步转动且通过若干压杆支撑臂固定相对应若干所述茎秆压杆的第一轴套以及与所述传动轴相对运动且通过若干托杆支撑臂固定相对应若干所述茎秆托杆的第二轴套,所述托杆支撑臂的长度大于所述压杆支撑臂的长度,第一所述茎秆托杆接收经过剪去嫩稍并自由落下的茎秆梢部达到一定批量时,传动轴驱动的第一所述茎秆压杆能够赶上第一茎秆托杆并与之共同夹持住茎秆梢部且推动第一茎秆托杆快速旋转同时向后上方拖动茎秆至垂直方向,第一茎秆压杆继续快速旋转而第一茎秆托杆则失去推力只能伴随惯性运动缓慢旋转使茎秆梢部脱落;

作为优选,所述茎秆基部分隔装置包括开合式分割棒、能够使所述开合式分割棒分开或者合拢的触动器、能够推动合拢的所述开合式分割棒往复运动的第一拉伸弹簧和第二拉伸弹簧,所述茎秆压杆触动所述触动器能够使所述开合式分割棒合并同时所述第一拉伸弹簧和所述第二拉伸弹簧能够推拉所述开合式分隔棒沿设定方向快速运动以分隔被拖动的茎秆基部和下一波茎秆基部;

作为优选,所述茎杆收集分批输送装置还包括位于所述切割刀具后方用于接收和聚集茎杆基部的茎秆基部收集聚集装置;

作为优选,所述茎秆基部收集聚集装置包括纵向切面呈向后下方倾斜的z形滑槽,所述z形滑槽包括自所述切割刀具的后端向下并向后延伸接收茎杆下端的第一滑行底壁、与所述第一滑行底壁的一端连接并自连接处向上且向后延伸的第二滑行底壁和与所述第二滑行底壁连接向后同时向所述茎杆收集分批输送装置底端的上方延伸的第三滑行底壁;

作为优选,所述茎杆收集分批运输装置还包括茎杆运输装置,所述茎杆运输装置包括承载茎杆的输送帘和驱动输送帘运动的传动辊,所述输送帘设有与其一起运动、垂直于所述输送帘且与茎杆输送方向垂直的软质挡板,所述软质挡板自所述输送帘的高度大于所述输送帘与所述下端收集转送装置之间的距离;

作为优选,所述皮骨分离装置包括对茎杆进行碾压的罗拉碾压装置和驱动所述罗拉碾压装置运转的碾压驱动装置,所述罗拉碾压装置包括多对罗拉、向第一对罗拉喂入茎杆的进料斗和接收从最后一对罗拉输出的韧皮的出料斗,每对罗拉包括主动拉罗和从动罗拉,从动罗拉在预应力的作用下与主动罗拉配合,在茎杆输送的方向上,罗拉的齿数逐渐增加、转速逐渐提高且从动罗拉的预紧力逐渐增大;

作为优选,所述皮骨分离装置还包括对茎杆碾压后形成的物料进行抽打以进一步分离韧皮和麻骨的抽打装置;

作为优选,所述抽打装置包括壳体和设在所述壳体围成的空间内在前后方向上排列的多个旋转轴,多个旋转轴的高度在从前向后的方向逐渐降低,每个所述旋转轴上固定有多个用于抽打物料的抽打棒;

作为优选,多个旋转轴的旋转速度在从前向后的方向逐渐提高;

作为优选,所述一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备还包括位于所述抽打装置下方的麻骨收集输出装置,所述麻骨收集输出装置包括用于收集麻骨的麻骨收集斗和一端与麻骨收集斗连接另一端伸向后方的螺旋式颗粒提升机;

作为优选,所述一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备还包括位于所述抽打装置出料口后方的韧皮收集装置;

作为优选,所述动力装置还包括发电机、稳压器、配电箱,所述行走装置为拖拉机,所述发电机由所述拖拉机的柴油机驱动进行发电并经过所述稳压器、所述配电箱为所述电动机提供电源;

作为优选,所述拖拉机上设有驾驶室,所述驾驶室内设有触摸屏并通过所述触摸屏能够操作所述智能化操作系统,所述驾驶室内还设有显示所述高清影像装置所摄取画面信息的显示屏。

本发明的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备与现有技术相比,具有以下有益效果:

1、本发明中,拨滚轮支架连接第一调节装置且通过第一调节装置能够调节拨滚轮支架与地面的距离,近地支架连接第二调节装置且通过第二调节装置能够调节近地支架与地面的距离。当一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备收割的植株偏高时,可以通过第一调节装置将拨滚轮的高度调高,拨滚轮拨动的植株的位置也会相应升高,从而适应植株的高度。当拨滚轮支架的高度变化时,嫩梢切割装置的高度也相应地变化,从而可在合适的位置进行切割,一方面实现了更大限度地收取韧皮,同时还可防止较硬茎杆被切割到嫩梢上给嫩梢的处理带来麻烦。当植株偏矮时,则可进行相反的操作。同时,通过第二调节装置能灵活调整近地支架与地面之间的距离。进一步的,通过智能化操作系统实现对设备的智能化操控。同时,通过该设备可实现对麻类农产品的分类收获,并能够对分类收获的产品进行相应的处理,实现了从采集不同种类产品到处理不同种类产品的一体化设计。

2、近地支架的前端设置的地滚轮使得近地支架的前端与地面之间保持固定的高度,并通过第二调节装置从而使得位于近地支架前端的基部切割装置与地面之间保持固定的高度,因此可以获得高度相同的蔴茬,还可防止基部切割装置触底而造成损坏。

3、第一调节装置和第二调节装置均为常见的液压缸,成本较低。

4、两个拨滚轮的设置,能够较好的弯曲植株,便于后续的剪切处理。

5、茎秆拖杆和茎秆压杆的结构,较为简单,容易实现对脱落的茎秆进行夹持拖动。

6、基部分割装置的设置,能够使茎秆分批被输送,便于后续的进一步处理。

7、在茎杆输送的方向上,碾压罗拉的齿数逐渐增加、转速逐渐提高且从动罗拉的预紧力逐渐增大。如此形成了对茎杆的多级差异化碾压,使得麻骨被逐渐压碎,同时不会对韧皮造成损伤。

8、皮骨分离装置还包括对茎杆碾压后形成的物料进行抽打以进一步分韧皮和麻骨的抽打装置。抽打装置的旋转轴旋转时带动抽打棒旋转,抽打棒将物料甩在壳体的内壁上,内壁优选为凹凸不平的形状,物料撞击在壳体上收到反作用力,使得韧皮与麻骨更彻底地分离。多个旋转轴的旋转速度在从前向后的方向逐渐提高,使得韧皮与麻骨受到的力逐渐增加。

本发明还提供了一种麻类农产品分类收获方法,利用上述所述的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备对麻类植株进行农产品分类收获。所以具有上述同样的技术效果。

本发明还提供了一种麻类农产品分类收获方法,包括以下步骤:

(1)根据植株的高度调节拨滚轮的高度,通过拨滚轮将植株分批向后下方拨动;

(2)根据地面的高低实时调整进行基部切割的切割刀具的高度并对植株的基部进行切割,根据植株的高度调节嫩稍切割刀具的高度并将植株的嫩梢切割下来;

(3)收集同一批切割得到的茎杆;

(4)将茎杆输送至麻骨分离装置进行碾压;

(5)分别收集分离后的韧皮和麻骨;

作为优选,步骤(3)包括收集同一批切割得到的茎杆的上端和下端;

作为优选,在步骤(3)与步骤(4)之间还包括以下步骤:夹住一定批量切割获得的茎杆的上端向后拖动茎杆使茎杆的下端滑行至输送装置上,然后松开茎杆的上端使茎杆倒在输送装置上;

作为优选,在步骤(4)中对茎杆进行差异化碾压,即随着碾压的时间顺序,碾压罗拉的齿数逐渐增加,碾压罗拉转速逐渐提高,且碾压罗拉的从动罗拉的预紧力逐渐增大;

作为优选,在步骤(4)和步骤(5)之间还包括以下步骤:对碾压形成的物料进行多级抽打,根据抽打的顺序,抽打棒的频率逐渐提高;

作为优选,还包括收集嫩梢并将嫩梢捣碎成液体的步骤。

该方法能够实现对麻类农产品的分类收获,可使收获麻类农产品的效率更高。

附图说明

图1为本发明的一实施例的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备的主视图;

图2为本发明的一实施例的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备的俯视图;

图3为本发明的一实施例的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备的右视图;

图4为图1中的两个拨滚轮的结构示意图;

图5为图1中a部分的放大结构示意图;

图6为本发明的一实施例的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备的茎秆梢部收集夹持拖动装置的示意图;

图7为本发明的一实施例的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备的茎秆基部分隔装置的示意图;

图8为图1中b部分的放大结构示意图;

图9为本发明的一实施例的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备的嫩梢处理装置的放大结构示意图;

图10为本发明的一实施例的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备的一组刀片的结构示意图;

图11为图9中a-a剖视图。

图1-11的附图标记如下:

1行走装置,11基础架,12拨滚轮支架,13第一调节装置,14近地支架,15第二调节装置,16分离支架,17站台;

2拨滚轮,21a第一旋转部,21b第二旋转部,22分隔层,23a第一梳齿,23b第二梳齿;

3基部切割装置,31切割刀具,32地滚轮;

4嫩稍切割装置,41嫩梢收集装置;

5嫩稍处理装置,51搅拌桶,511阻流板,52捣碎装置,521搅拌轴,522剪切刀片,523环状固定架,53储液桶,54电磁阀,55液位计,56搅拌驱动装置,57支撑架,571底部支架,572搅拌桶支架,573驱动装置支架,58排液泵;

6茎杆收集分批输送装置,61茎秆梢部收集夹持拖动装置,615茎秆基部分隔装置,62茎秆基部收集聚集装置,621第一滑行底壁,622第二滑行底壁,623第三滑行底壁,63茎杆运输装置,631输送帘,632传动辊,633软质挡板,634侧板,641传动轴,642茎秆压杆,643茎秆拖杆,644第一轴套,645第二轴套,646压杆支撑臂,647拖秆支撑臂,651开合式分割棒,652第一拉伸弹簧,653第二拉伸弹簧;

7皮骨分离装置,71罗拉碾压装置,711-曲齿罗拉,712-直齿罗拉,72抽打装置,721壳体,722旋转轴,723抽打棒,724抽打支架;

8韧皮收集装置,81韧皮输出装置;

9麻骨收集输出装置,91输出装置;

10发电机。

具体实施方式

本发明的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备可用于对汉麻(工业大麻)、苎麻、红麻、黄麻等麻类农作物进行收获。如图1-3所示,一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备包括:行走装置1、拨滚轮2、基部切割装置3、嫩稍切割装置4、茎杆收集输送装置6和皮骨分离装置7。其中行走装置1为具有动力驱动可以行走的设备。其中的行走装置1可采用农用拖拉机,在本实施例中,采用倒行的农用拖拉机,即拖拉机的头部朝向后。本发明的前是指行走设备行走的朝向。

行走装置1上安装有机架,用于支撑其它装置。机架包括与行走装置1固定的竖直设置的和水平设置的基础架11,水平架子和竖直架子之间还连接有倾斜的加强架。行走装置1上还设有站台17,便于操作者站立。

所述机架还包括自所述行走装置1向前上方延伸的拨滚轮支架12和位于所述拨滚轮支架12下方的自所述行走装置1向前下方延伸的近地支架14,所述拨滚轮支架12的后端与所述近地支架14的后端均与所述行走装置1或者基础架11铰接,所述拨滚轮支架12通过第一调节装置13与基础架11连接可在所述第一调节装置13的驱动下向上或者向下旋转。在本实施例中,第一调节装置13为第一液压缸,第一液压缸的缸体与基础架11铰接,缸杆与拨滚轮支架12的中部铰接,缸体的伸缩可带动拨滚轮支架12从而带动拨滚轮2向上或者向下旋转。当然第一调节装置13也可采用其它可伸缩的结构。机架还包括位于行走装置1后方用于安装皮骨分离装置7的分离支架16。

所述拨滚轮2安装在所述拨滚轮支架12上且位于所述行走装置1的前端,自植株的上部向后拨动植株。当一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备收割的植株偏高时,可以通过第一调节装置13将拨滚轮2的高度调高,拨滚轮2拨动的植株的位置也会相应升高。当植株偏矮时,则进行相反的操作。

如图5所示,所述基部切割装置3安装在所述近地支架14上用于对植株的基部进行切割,所述基部切割装置3包括切割刀具31和位于所述切割刀具31后方的地滚轮32,在本实施例中,地滚轮32为钢棍。所述切割刀具31和地滚轮32均安装在所述近地支架14的前端,所述地滚轮32在所述行走装置1行走时被驱动在地上滚动。同一块田地不同位置的高度难以保持相同,普通收割机的切割刀具的高度相对于行走装置1是固定的,当行走装置1的位置高于要收割的植株的位置的高度时,会造成收割的位置偏高,即留下的茎杆的长度就会相应地缩短。当要收割的植株的位置高于行走装置1的高度时,切割刀具容易触底造成损坏。本发明的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备,近地支架14连接第二调节装置15且通过第二调节装置15能够调节所述近地支架14与地面的距离,使近地支架14的后端与基础架11或行走装置1铰接,近地支架14的前端设置的地滚轮32使得近地支架14的前端与地面之间保持固定的高度,从而使得位于近地支架14前端的基部切割装置331与地面之间保持固定的高度,因此可以获得高度相同的蔴茬,还可防止基部切割装置331触底而造成损坏。在本发明中,麻类植株基部切割位置离地面的距离即麻茬高度≤50mm。

所述嫩稍切割装置4安装在所述拨滚轮支架12上且位于所述拨滚轮2的后方对拨滚轮2拨来的植株进行切割使嫩稍与茎杆分离。当拨滚轮支架12的高度变化时,嫩梢切割装置4的高度也相应地变化,从而可在合适的位置进行切割,一方面实现更大限度地收取韧皮,同时还可防止较硬茎杆被切割到嫩梢上给嫩梢的处理带来麻烦。在本发明中,麻类植株稍嫩梢切割位置距离植株顶端的距离≤500mm。

在本发明中,行走装置1的发动机通过液压或机械传动部件连接并驱动基部切割装置3和嫩梢切割装置5同时对植株进行切割。当然基部切割装置和嫩梢切割装置5也可另外设置动力装置。

茎杆收集分批输送装置6接收并输送切割得到的与嫩梢和蔴茬分离的茎杆,皮骨分离装置7接收所述茎杆收集分批输送装置6送来的茎杆并对其进行皮骨分离。茎杆收集分批输送装置6和皮骨分离装置7的优选方案将在下面进行详细介绍。

本实施例中,如图1所示,所述近地支架14通过第二调节装置15与所述拨滚轮支架12或者基础架11连接可在所述第二调节装置15的驱动下向上或者向下旋转,近地支架与所述地面的距离依据所述设备是否处于工作状态进行调节,所述工作状态为所述设备正在收割所述麻类农产品的状态。收割时,第二调节装置15伸长,近地支架14放下进行切割操作。在路面行走时,第二调节装置15缩短,将近地支架14抬起,防止近地支架14在行走时与路面的物体相碰撞。在本实施例中,第二伸缩装置15为第二液压缸,液压缸的缸体与拨滚轮支架12铰接,缸杆与近地支架14的中部铰接。

进一步的,本发明中,该设备还包括智能化操作系统和动力装置,动力装置包括电动机,电动机能够向拨滚轮2、基部切割装置3、嫩稍切割装置4、茎杆收集分批输送装置6和皮骨分离装置7提供动力,智能化操作系统电连接电动机且通过智能化操作系统能够操作拨滚轮2、基部切割装置3、嫩稍切割装置4、茎杆收集分批输送装置6和皮骨分离装置7的运行状态;该设备中,需要动力的部件均有电动机向其输出。智能化操作系统是指司机点击安装于驾驶室内的触摸控制屏且通过与所有电动机连接的双向数据线对所述拨滚轮2、所述基部切割装置3、所述嫩稍切割装置4、所述茎杆收集分批输送装置6和所述皮骨分离装置7等功能部件的运行状态进行调控和/或启动与停止。

高清影像装置,高清影像装置包括设置于机架上的若干高清摄像头,高清影像装置能够从设备前后左右上下方向摄取信息。

其中,动力装置还包括发电机10、稳压器、配电箱,行走装置1为拖拉机,发电机10由拖拉机的柴油机驱动进行发电并经过所述稳压器、所述配电箱为所述电动机提供电源。

进一步的,拖拉机上设有驾驶室,驾驶室内设有触摸控制屏并通过所述触摸控制屏能够操作智能化操作系统,驾驶室内还设有显示所述高清影像装置所摄取画面信息的显示屏。

本发明中,拨滚轮支架12连接第一调节装置13且通过第一调节装置13能够调节拨滚轮支架12与地面的距离,近地支架14连接第二调节装置15且通过第二调节装置15能够调节近地支架14与地面的距离。当一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备收割的植株偏高时,可以通过第一调节装置13将拨滚轮2的高度调高,拨滚轮2拨动的植株的位置也会相应升高,从而适应植株的高度。当拨滚轮支架12的高度变化时,嫩梢切割装置4的高度也相应地变化,从而可在合适的位置进行切割,一方面实现了更大限度地收取韧皮,同时还可防止较硬茎杆被切割到嫩梢上给嫩梢的处理带来麻烦。当植株偏矮时,则可进行相反的操作。同时,通过第二调节装置15能灵活调整近地支架14与地面之间的距离。进一步的,通过智能化操作系统实现对设备的智能化操控。同时,通过该设备可实现对麻类农产品的分类收获,并能够对分类收获的产品进行相应的处理,实现了从采集不同种类产品到处理不同种类产品的一体化设计。

如图1-4所示,拨滚轮2分前后两个,靠前的拨滚轮2包括第一旋转部21a和由若干排呈射线状的钢筋交错排列而成的第一梳齿23a以及第一梳齿23a与第一梳齿23a之间以一根钢筋横向连接呈射线状的钢筋而成的分隔层22,靠前的拨滚轮2能够梳理植株并拨动植株向后弯曲,靠前的拨滚轮2的外圆垂直切线超出基部切割装置的刀具前沿,靠后的拨滚轮2包括第二旋转部21b和环形梳理圈,环形梳理圈的若干第二梳齿23b的排列密度大于靠前的拨滚轮2的若干第一梳齿23a排列密度,靠后的拨滚轮2能够收刮麻叶、进一步弯曲植株并收拢嫩稍。

在本实施例中,嫩稍切割装置5包括置于下面的静态锯齿状钢板、置于上面的动态锯齿状钢板、用于夹持上下两块锯齿状钢板的扣合夹以及固定于动态锯齿状钢板上能够驱动所述嫩稍切割装置的传动装置,所述嫩稍切割装置固定于所述拨滚轮支架上,所述嫩稍切割装置的切割朝向与所述行走装置前进方向相同。

所述麻类农产品收获设备还包括嫩稍收集装置41及接收嫩稍收集装置41收集的嫩梢并将其处理成浆状的嫩稍处理装置。在本实施例中,如图8所示,所述嫩稍处理装置包括搅拌桶51、伸入所述搅拌桶51内的捣碎装置52和位于所述搅拌桶51下方接收所述搅拌桶51内搅拌嫩稍形成的浆液的储液桶53。

在本实施例中,如图9所示,所述搅拌桶51的底壁为锥形且锥形的尖端设有出液口,所述出液口设有控制所述出液口与所述储液桶53相通或者切断的电磁阀54,作为更进一步的优选,电磁阀54为流量电磁阀54,可测量通过电磁阀54的液体流量。搅拌桶51的侧壁的内壁设有向内突出的阻流板511,当捣碎装置52旋转时,带动嫩梢碎片旋转,嫩梢碎片撞击在阻流板511上被进一步破碎。

所述捣碎装置52包括搅拌轴521、驱动搅拌轴521旋转的搅拌驱动装置56和设在所述搅拌轴521上的至少一组剪切刀片522,如图10所示,每组剪切刀片522包括可与所述搅拌轴521同步旋转的环状固定架523和多个辐射状排列地固定在所述固定架的刀片。所述搅拌轴521上设有多组上下排列的剪切刀片522,位于最上方一组的剪切刀片522水平设置,其它组刀片在径向向外的方向上向下倾斜,且倾斜的角度逐渐增大。每组剪切刀片522中的各个剪切刀片522与其它组剪切刀片522中的剪切刀片522错开排列。

在本实施例中,设置有三组剪切刀片522,位于最上方的第一组剪切刀片522水平设置,第二组剪切刀片522从环状固定架523向外的方向上向下倾斜10-15°,第三组剪切刀片522在从环状固定架523向外的方向上向下倾斜20-30°。每组剪切刀片522包括6个剪切刀片522,相邻剪切刀片522之间的角度为60°,如图11所示,安装三组剪切刀片522时,第二组剪切刀片522相对于第一组剪切刀片522旋转20°,第三组剪切刀片522相对于第二组剪切刀片522在相同的方向上旋转20°。如此剪切刀片522的排列更加均匀,从而对嫩梢进行均匀地切割。

作为优选,如图8-11所示,所述储液桶53设有检测所述储液桶53内液位的液位计55及在液位达到设定值时启动的排液泵58,从而实现液体装满储液桶53时自动将液体抽取出去。

嫩梢处理装置5通过支撑架57支撑,支撑架57包括底部支架571、位于底部支架571上的搅拌桶支架572和位于搅拌桶支架572上端的驱动装置支架,其中储液桶53支撑在底部支架571上,搅拌桶51支架支撑在搅拌桶51支架572上,驱动装置支撑在驱动装置支架573。

本发明中,茎杆收集分批输送装置6包括位于拨滚轮2下方两侧均自上至下成一定角度向内倾斜且相对设置的用于防止茎秆外溢的两个侧板634、位于嫩稍切割装置4下方接收茎杆梢部且达到一定批量后夹持住茎杆梢部并将批量茎杆向后拖动的茎秆梢部收集夹持拖动装置61以及用于分隔茎秆基部的茎秆基部分隔装置615。

如图1-11所示,所述茎秆梢部收集夹持拖动装置61包括传动轴641、相对于所述传动轴641对称设置且布置方向均平行于所述传动轴641轴向方向的若干茎秆压杆642、相对于所述传动轴641对称设置且布置方向均平行于所述传动轴641轴向方向的若干茎秆托杆643,所述茎秆托杆643的数量大于所述茎秆压杆642的数量且所述茎秆压杆642和所述茎秆拖杆643均沿所述传动轴641的周向均匀分布,所述传动轴641的两端分别设有与所述传动轴641同步转动的第一轴套644,所述第一轴套644通过若干压杆支撑臂646连接固定相对应若干所述茎秆压杆642,所述传动轴641的两端还分别设有与所述传动轴641相对运动的第二轴套645,所述第二轴套645通过若干托杆支撑臂647连接固定相对应若干所述茎秆托杆643,所述托杆支撑臂647的长度大于所述压杆支撑臂646的长度,茎杆托杆643的长度也大于茎杆压杆642的长度,使得茎杆压杆642的运动轨迹(如图6中较浅的虚线所示)在茎杆托杆643的运动轨迹(如图6中较重的虚线所示)内,第一所述茎秆托杆643接收经过剪去嫩稍并自由落下的茎秆梢部达到一定批量时,传动轴641驱动的第一所述茎秆压杆642旋转能够赶上第一茎秆托杆643并与之共同夹持住茎秆梢部且推动第一茎秆托杆643快速旋转,向后上方拖动茎秆至垂直方向,即当茎秆托杆643和托杆支撑臂647构成的平面垂直于地面时,第一茎秆压杆642继续快速旋转而第一茎秆托杆643则失去推力只能伴随惯性运动缓慢旋转使茎秆梢部脱落。

图6中,示出的是包括两个茎秆压杆642和四个茎秆拖杆643的一种实施例,当然不限于此。

进一步的,如图7所示,茎秆基部分隔装置615包括开合式分割棒651、能够使所述开合式分割棒651分开或者合拢的触动器、能够推动合拢的所述开合式分割棒651往复运动的第一拉伸弹簧652和第二拉伸弹簧653,所述茎秆压杆642触动所述触动器能够使所述开合式分割棒651合并同时所述第一拉伸弹簧652和所述第二拉伸弹簧653能够推拉所述开合式分隔棒651沿设定方向快速运动以分隔被拖动的茎秆基部和下一波茎秆基部。

所述茎杆收集分批输送装置6还包括位于所述切割刀具后方用于接收和聚集茎杆基部的茎秆基部收集聚集装置62。如图1-11所示,茎秆基部收集聚集装置62包括纵向切面呈向后下方倾斜的z形滑槽,z形滑槽包括自刀具的后端向下并向后延伸接收茎杆下端的第一滑行底壁621、与所述所述第一滑行底壁621的一端连接并自连接处向上且向后延伸的的第二滑行底壁622和与所述第二滑行底壁622连接向后同时向所述输送装置63底端的上方延伸的第三滑行底壁623。

经过基部切割装置3的切割后,茎杆的下端沿第一滑行底壁621向下滑动并对齐,当上端收集装置带动茎杆的上端向后运动时,茎杆的下端被拖动沿第二滑行底壁622向上滑动,然后沿第三滑行底壁623向下滑行至茎杆运输装置上。此时,茎杆的上端也在重力的作用下向后倒在茎杆运输装置63上,至此,完成了茎杆的转运。茎秆基部分隔装置615使得茎杆可进行分批转运。

所述茎杆运输装置63包括承载茎杆的输送帘631和驱动输送帘631运动的传动辊632,如图5所示,所述输送帘631设有与其一起运动、垂直于所述输送帘631且与茎杆输送方向垂直的软质挡板633,所述软质挡板633自所述输送帘631的高度大于所述输送帘631与所述下端收集转送装置62之间的距离,此高度是为了防止茎杆从传输帘与下端收集转送装置62之间漏下去,由于是软质的,所述挡板可从所述输送帘631与所述下端收集转送装置62之间通过,当然,通过的时候挡板是被挤压变形的。输送帘631的两侧还设有防止茎杆从侧边掉落的侧板634,如图3所示。在本实施例中,侧板634和/或组(部)件均为合适形状和尺寸的钢板或钢筋组件,按照相应角度与拨滚轮支架12、茎杆传输装置支架相连,必要时附加型钢支架予以支撑。

在本发明中,所述皮骨分离装置7安装在分离支架16上,包括对茎杆进行碾压的罗拉碾压装置71和驱动所述罗拉碾压装置71运转的碾压驱动装置(图中未示出),所述罗拉碾压装置71包括多对罗拉、向第一对罗拉喂入茎杆的进料斗和接收从最后一对罗拉输出的韧皮的出料斗,每对罗拉包括主动拉罗和从动罗拉,从动罗拉在预应力的作用下与主动罗拉配合,在茎杆输送的方向上,罗拉的齿数逐渐增加、转速逐渐提高且从动罗拉的预紧力逐渐增大。如此形成了对茎杆的多级差异化碾压,使得麻骨被逐渐压碎,同时不会对韧皮造成损伤。在本实施例中,如图2所示,碾压装置包括四对罗拉,在茎杆的输送方向上,以直齿罗拉712-曲齿罗拉711-曲齿罗拉711-直齿罗拉712的顺序进行排列。控制输送帘和皮骨分离装置的运转速率确保喂入皮骨分离装置的茎杆没有交叉重叠现象。

作为优选的方案,所述皮骨分离装置7还包括对茎杆碾压后形成的物料进行抽打以进一步分韧皮和麻骨的抽打装置72。如图8所示,所述抽打装置72包括壳体721和设在所述壳体721围成的空间内在前后方向上排列的多个旋转轴722,旋转轴722设置在前高后低的倾斜抽打支架724上,多个旋转轴722的高度在从前向后的方向逐渐降低,壳体721的高度在从前向后的方向也逐渐降低,每个所述旋转轴722上固定有多个用于抽打物料的抽打棒723。旋转轴722旋转时带动抽打棒723旋转,抽打棒723将物料甩在壳体721的内壁上,内壁优选为凹凸不平的形状,物料撞击在壳体721上受到反作用力,使得韧皮与麻骨更彻底地分离。在本实施例中,多个旋转轴722的旋转速度在从前向后的方向逐渐提高,使得韧皮与麻骨受到的力逐渐增加。

如图1和2所示,所述一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备还包括位于抽打装置72下方的麻骨收集输出装置9及位于麻骨收集输出装置9下方的韧皮收集装置8。收集的麻骨通过输出装置91输出撒落至收割后的田地中,收集的韧皮通过韧皮输出装置81输出进行下一步处理。在本实施例中,所述韧皮输出装置81为韧皮输出斗。韧皮输出装置81、嫩稍收集装置、麻骨收集输出装置9均为合适形状和尺寸的钢板组成,分别以焊接方式按照相应角度与邻近支架相连形成出口相对较低的梯形结构便于物料向机体后端和/或两侧自流排出。

本发明还提供一种麻类农产品收获方法,包括以下步骤:

(1)根据植株的高度调节拨滚轮2的高度,通过拨滚轮2将植株分批向后下方拨动;

(2)根据地面的高低实时调整进行基部切割的切割刀具31的高度并对植株的基部进行切割,根据植株的高度调节嫩稍切割装置的高度;

(3)收集同一批切割得到的茎杆;

(4)将茎杆输送至麻骨分离装置进行碾压;

(5)分别收集分离后的韧皮和麻骨。

步骤(3)包括收集同一批切割得到的茎杆的上端和下端。在本步骤中茎杆的上端和下端是分别收集的。

在步骤(3)与步骤(4)之间还包括以下步骤:夹住一定批量切割获得的茎杆的上端向后拖动茎杆使茎杆的下端滑行至茎秆运输装置63上,然后松开茎杆的上端使茎杆倒在茎秆运输装置63上。

作为优选,在步骤(4)中对茎杆进行差异化碾压,即随着碾压的时间顺序,碾压罗拉的齿数逐渐增加,碾压罗拉转速逐渐提高,且碾压罗拉的从动罗拉的预紧力逐渐增大。

本实施例中,在步骤(4)和步骤(5)之间还包括以下步骤:对碾压形成的物料进行多级抽打,根据抽打的顺序,抽打棒723的频率逐渐提高,

在本实施例中,还包括收集被切割掉的嫩梢并将嫩梢捣碎成液体的步骤。

本发明还提供另一种麻类农产品收获方法,采用如上所述的一体式田间行走麻类农产品分类收获智能化设备对麻类植株进行收获。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出的各种修改或等同替换也落在本发明的保护范围内。

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