一种适用于沼气池的植物自动收割系统及收割方法与流程

本发明涉及沼气技术领域，特别是一种适用于沼气池的植物自动收割系统及收割方法。

背景技术：

在能够投入沼气池的众多原料中，广为人知的当属秸秆，秸秆是成熟农作物茎叶部分的总称，在实际应用中，秸秆所对应的植物往往是能够收获籽实的植物，但是这些植物的生长周期太长，难以及时补充沼气池的消耗，因此部分沼气池使用如象草一类的非农作物作为原料，这些非农作物的植物也需要人工进行收割，并且由于它们的杆径通常较韧，人工收割费时费力，而且还需要对收割好的杆径进行集中搬运，缺乏有效的收割方式。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种适用于沼气池的植物自动收割系统及收割方法，能够自动收割植物并引出沼气池的沼液进行灌溉，实现循环种植和循环利用。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种适用于沼气池的植物自动收割系统，包括一条以上的收割通道、沿所述收割通道运动的收割装置和设置在所述收割通道末尾的收集腔体，所述收割通道包括两个互相平行的侧边架，两个所述侧边架之间构成用于植物生长的种植空间，所述侧边架上设置有用于让所述收割装置移动的导轨和用于向植物喷洒沼气池中沼液的喷头，所述导轨沿所述收割通道的延伸方向设置，所述喷头朝向所述种植空间，所述导轨的水平高度高于所述喷头的水平高度，所述收割装置架设在两个所述侧边架的导轨上。

进一步，所述收割装置包括设置有收割刀的圆柱架和用于驱动所述圆柱架转动的收割电机，所述收割刀设置在所述圆柱架的侧面并沿所述圆柱架的轴向设置，所述圆柱架的中心轴垂直于所述收割装置的前进方向并横跨所述种植空间，所述收割电机通过传动齿轮连接到所述圆柱架的中心轴。

进一步，所述收割装置还包括集料腔，所述集料腔设置在所述圆柱架旁并对接所述收割刀转动收割时的植物被抛出的位置。

进一步，所述收割装置还包括用于将所述集料腔向所述收集腔体翻转的翻转机构，所述翻转机构包括减速电机和两条翻转臂，所述翻转臂的一端固定连接所述减速电机的输出轴，另一端固定连接所述集料腔。

进一步，所述收割装置还包括移动机构，所述移动机构包括移动轮和移动电机，所述移动轮设置在所述收割装置的两侧并设置在所述导轨上，所述移动电机通过传动轴连接所述移动轮。

进一步，所述侧边架包括若干条横杠和若干条竖杠，所述横杠和竖杠互相连接组成网格状。

进一步，所述喷头设置在竖杠上并按照竖杠的排列方式间隔设置，所述导轨设置在所述横杠上。

进一步，所述喷头设置在所述侧边架的下部且朝向植物的根部。

进一步，还包括用于将收割下来的植物运送到沼气池的输送机构，所述输送机构为若干条传送带，所述输送机构一端对接所述收集腔体，另一端对接沼气池。

一种应用上述任一一种适用于沼气池的植物自动收割系统的收割方法，包括以下步骤：

在所述收割通道的起始点，将所述收割装置架设在所述导轨上；

移动所述收割装置对当前所述收割通道中的植物进行收割；

将收割下来的植物投放到所述收集腔体；

将收集腔体内的植物投放到沼气池中；

将沼气池中多余的沼液通过管道输送到所述喷头，所述喷头将沼液喷洒到所述收割通道的植物上。

本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：本发明利用侧边架划分出种植空间，在种植空间内种植用于投放到沼气池的植物，同时侧边架还具有引导收割装置移动的作用，只要收割装置沿侧边架移动，就可以收割种植空间中的植物，并在收割通道末尾统一收集收割完的植物，另一方面在侧边架设置引出沼液的喷头，用来灌溉种植空间中的植物，从而形成循环系统，本发明通过自动化的方式解决了人工收割的问题，并提出了一套实用可行的循环方案，极具推广价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明实施例的多个收割通道并排设置的示意图；

图2是本发明实施例的单个侧边架的结构示意图；

图3是本发明实施例的构成收割通道的两个侧边架的侧视图；

图4是本发明实施例的收割装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，如果不冲突，本发明实施例中的各个特征可以相互结合，均在本发明的保护范围之内。

参照图1-3，本发明第一方面的一个实施例提供了一种适用于沼气池的植物自动收割系统，包括一条以上的收割通道100、沿收割通道100运动的收割装置200和设置在收割通道100末尾的收集腔体300，收割通道100包括两个互相平行的侧边架110，两个侧边架110之间构成用于植物生长的种植空间，侧边架110上设置有用于让收割装置200移动的导轨111和用于向植物喷洒沼气池中沼液的喷头112，导轨111沿收割通道100的延伸方向设置，喷头112朝向种植空间，导轨111的水平高度高于喷头112的水平高度，收割装置200架设在两个侧边架110的导轨111上。其中多条收割通道100可以设置多条，各条收割通道100并排设置，形成规模化的种植田。

参照图3，在本实施例中，侧边架110包括若干条横杠113和若干条竖杠114，横杠113和竖杠114互相连接组成网格状，喷头112设置在竖杠114上并按照竖杠114的排列方式间隔设置，导轨111设置在横杠113上。喷头112设置在侧边架110的下部且朝向植物的根部，喷头112通过管道等方式接入到沼气池。

参照图4，收割装置200包括设置有收割刀210的圆柱架220和用于驱动圆柱架220转动的收割电机230，收割刀210设置在圆柱架220的侧面并沿圆柱架220的轴向设置，圆柱架220的中心轴垂直于收割装置200的前进方向并横跨种植空间，收割电机230通过传动齿轮连接到圆柱架220的中心轴。在本实施例中，在收割方向上，圆柱架220设置在收割装置200的前方以便最先接触到植物，并且收割装置200采用了适用性较强的圆筒式收割方式，收割电机230通过中心轴架空在圆柱架220内部，此时中心轴应穿出圆柱架220，通过杆等部件固定在收割装置200上，如固定在底盘等。

收割装置200还包括集料腔240和用于将集料腔240向收集腔体300翻转的翻转机构250，集料腔240设置在圆柱架220旁并对接收割刀210转动收割时的植物被抛出的位置，由于圆柱架220转动时带动收割刀210转动，收割刀210根据其收割方式必然是弯刀状，参照图4，收割刀210转到使收割下来的植物由收割刀210带动向集料腔240方向抛出一段距离，翻转机构250包括减速电机251和两条翻转臂252，翻转臂252的一端固定连接减速电机251的输出轴，另一端固定连接集料腔240，在收割方向上，由于集料腔240位于圆柱架220的后方，因此翻转臂252在设置位置上圆柱架220的斜下方，并且两条翻转臂252之间的距离大于圆柱架220的长度，以便翻过圆柱架220所在的位置。

收割装置200还包括移动机构，移动机构包括移动轮260和移动电机，移动轮260设置在收割装置200的两侧并设置在导轨111上，移动电机通过传动轴连接移动轮260。在本实施例中，导轨111为凹槽结构，移动轮260嵌入到凹槽中，凹槽底部和移动轮260之间的接触面可以采用多种形式，如齿状啮合等，本实施例采用橡胶面，橡胶面有助于平稳移动并且所提供的摩擦力足够大。

参照图1，还包括用于将收割下来的植物运送到沼气池的输送机构400，输送机构400为若干条传送带，输送机构400一端对接收集腔体300，另一端对接沼气池，传送带的转向和汇合等是本领域技术人员能够根据沼气池的实际位置自行设计的，此处不一一详述。

本发明实施例的第二方面提供了一种应用上述适用于沼气池的植物自动收割系统的收割方法，包括以下步骤：

在收割通道100的起始点，将收割装置200架设在导轨111上；

移动收割装置200对当前收割通道100中的植物进行收割；

将收割下来的植物投放到收集腔体300；

将收集腔体300内的植物投放到沼气池中；

将沼气池中多余的沼液通过管道输送到喷头112，喷头112将沼液喷洒到收割通道100的植物上。

本发明利用侧边架110划分出种植空间从而构建收割通道100，收割通道100内分配一个收割装置200用于收割在种植空间内种植用于投放到沼气池的植物，同时侧边架110上设置导轨111，导轨111具有引导收割装置200移动的作用，使收割装置200沿侧边架110移动，就可以扫过整个种植空间，从而收割种植空间中的植物，并在收割通道100末尾统一收集收割完的植物，另一方面在侧边架110设置引出沼液的喷头112，用来灌溉种植空间中的植物，从而形成循环系统，本发明通过自动化的方式解决了人工收割的问题，并提出了一套实用可行的循环方案，极具推广价值。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。