一种乘坐式甘蓝收获机的制作方法

1.本发明涉及农业机械中的蔬菜收获机，特别是一种乘坐式甘蓝收获机。


背景技术：

2.甘蓝是蔬菜种植的主要品种之一，但是与粮食生产相比，蔬菜生产的机械化水平相对比较落后。长期以来，甘蓝的收获仍然基本依靠人工作业，劳动效率低、劳动强度大、作业质量差、生产成本高。
3.近年来，本技术人与农业农村部南京农业机械化研究所，共同针对甘蓝收获机械进行了共同研究开发，设计了一系列甘蓝收获机械。如，农业农村部南京农业机械化研究所于2018年12月24日申请的“一种结球甘蓝收获机的夹持装置”（专利号2018221709581），该专利仅是上述整机专利中收割装置，也就是本发明专利申请中所述的割台总成，它是整机的一部分，需要集成行走和传送机构，才能实现全程机械化甘蓝收获。
4.已公开的农业农村部南京农业机械化研究所的授权发明专利“甘蓝收获机”（专利号2021101436874）,由行走机构、收割机构和传输机构组成。其特点是，行走机构包括底盘组件和两个履带组件，通过设于底盘框架上的滑块和液压缸，使底盘框架的宽度以及两个履带组件之间的距离可以调节；收割机构和传输机构均设置在行走机构上，并可随其一起移动。其不足：一是收割机构相对行走机构只有向上翻转提升的功能，当非作业状态、收割机构需要提升离开地面时，翻转提升的距离受到一定的限制，无法达到提升的充分安全距离，从而易损坏收割机构中的拔取辊和切割刀盘；二是传输机构中的传送带采用两侧边偏置式l型设置，整机宽度大，剥叶效果差；三是行走机构虽然可以调节履带组件的距离，但实用性差且增加成本，无实质意义。
5.本技术人于2022年4月15日申请了
ꢀ“
一种手扶自走式甘蓝收获机”（专利号2022208712019）发明专利，公开了一种手扶自走式底盘，将“丁”字形传送带设置在机架的正下方。该专利以汽油机为动力，通过手扶自走式底盘，悬挂单行割台总成装置。该专利与上述专利的区别是，以汽油机为动力，手扶自走式底盘，整机小巧灵活，使用方便，成本低，可进行单行甘蓝收割。但其不足，一是仍采用翻转式提升机构，提升安全距离不够充分；二是传送机构中无剥叶功能，收获率低；三是无乘坐式驾驶室，操作人员劳动强度大。
6.目前现有技术中，数字化、信息化程度低，普遍无信息传输和图像反馈功能。操作人员乘坐在驾驶室里，由于视线受到限制，不能全方位及时观察了解机器的前后作业状况，从而不能及时准确地调整前进速度和方向，常常需要2-3人才能完成全过程的收割和输送。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术难题是，针对上现有技术的不足，提供一种乘坐式甘蓝收获机。在非作业状态时，割台总成即可下上垂直提升也可翻转提升，安全可靠；传输机构中置且位于驾驶室下方，整机结构紧凑、体积小，制造成本低；在传输过程中即可完成对甘蓝
的废叶剥离，工作效率高，剥叶效果好；特别是拥有作业图像传输功能，可在驾驶室中及时了解前后作业和收获传输状况，及时调整前进速度和角度，实现全程机械化高效精准收获。
8.本发明的技术解决方案是，包括割台总成、底盘总成9和甘蓝传送机构总成，底盘总成9上设有机架5，割台总成通过其割台支架16与机架5整体式挂接在底盘总成9的前端；甘蓝传送机构总成由纵向传送带12和横向传送带8呈丁字形设置，并置于割台总成后侧的底盘总成9上；其特征在于：机架 5上设有前后立柱13、11，割台总成由提升支架15挂接在前立柱13上，并通过提升机构相对机架5进行提升；所述的横向传送带8由两个转速相同、转向相反的水平传送带构成，两个横向传送带8的上方对应设有转速相同、转向相反且呈“八”字形设置的剥叶辊7，同一侧的剥叶辊7与横向传送带8之间转向相同而转速不同，通过两者之间的转速差对传输中的甘蓝废叶进行动态剥离。
9.所述提升机构，包括提升支架15、前立柱13、提升油缸28和提升链条26；前立柱13通过立柱横梁29构成龙门框架结构，并固定在机架5上；提升支架15与前立柱13之间设有由滑块24和滑轨25构成的线轨；立柱横梁29上设有提升油缸28、提升链条26和支撑提升链条26的链轮27，提升链条26一端与提升油缸28相连，另一头与提升支架15相连，提升油缸28通过提升链条26拉动提升支架15在前立柱13的滑轨25上滑行，从而带动前置的割台总成实现上下垂直提升。
10.提升支架15左右两侧与前立柱13之间分别设有对称设置的提升机构，且每一侧提升支架15与前立柱13之间设有两组相对设置的线轨；提升支架15的左右两侧分别通过两组提升油缸28同时拉动其在前立柱13上垂直滑行，使割台总成在前立柱13上获得两侧均衡、平稳地提升动力。
11.提升支架15前端与割台支架16之间还设有翻转油缸14；割台支架16的上端通过转轴23支撑在提升支架15两端的轴承座上，割台支架16的下端与提升支架15之间由翻转油缸14推动割台支架16带动割台总成以转轴23为支点相对提升支架15或机架5向上翻转提升，使割台总成相对机架5既可垂直提升，也可翻转提升。
12.机架5上方设有驾驶室1、发动机2、动力油箱3和液压油箱4，纵向传送带12位于驾驶室1下方，两个横向传送带8水平式位于驾驶室1的后方。
13.驾驶室1内设有电子显示屏21，机架5上设有前置摄像头20和后置摄像头6，分别位于割台总成的上方和两个横向传送带8与剥叶辊7的上方，可将前后作业状况通过图像信息传输到电子显示屏21上，以供操作人员根据前置的割台总成切割状况以及后置的甘蓝传输与剥叶状况进行动态观测分析，及时调整前进速度和方向。
14.所述两个呈八字形设置的剥叶辊7吊挂在机架5的后侧，其剥叶辊7由支撑于后立柱11上的传动轴31通过万向节32和传动链条33驱动转动；呈八字形设置的剥叶辊7与横向传送带8之间的锐角α为30
°‑
60
°
，最佳锐角α为60
°
。
15.所述底盘总成9为履带式动力底盘。
16.所述底盘总成9的变速箱10为液压无级变速传动箱。
17.所述的割台总成、底盘总成、甘蓝传送机构总成以及设于甘蓝传送机构总成上侧的剥叶辊7均由同一台柴油发动机2提供动力。
18.本发明与现有技术相对比所具备的优点，一是模块化割台总成整体式挂接在机架上，由提升机构实现上下垂直提升和翻转提升功能，可根据工况需要，任意选择独立垂直提
升、独立翻转提升或垂直和翻转同时叠加提升，确保在非作业状态时拥有足够的安全离地距离，使整机行走时充分安全可靠；二是横向传送带上设有差速剥叶辊，可对甘蓝的废叶进行动态剥离，提高了工作效率；三是驾驶室内设有电子显示屏，乘驾人员可通过电子显示屏对前后作业状况进行全视角、动态图像观测分析，以及时准确调整行驶速度和方向；四是履带底盘总成配备无级变速传动箱，可实现无级变速行走；五是整机采用一台柴油机同时驱动行走、收割和传输机构，传送机构中置于驾驶室下方，在保证功能齐全的基础上，整机机型更加小巧便捷，成本低，使用方便，使甘蓝收获实现全程机械化。
附图说明
19.图1是本发明的三维结构示意图；图2是图1的主视图；图3是图2的俯视图（去除驾驶室1、发动机2、动力油箱3和液压油箱4）；图4是图1中提升机构（即图2中a局部）的三维结构放大图；图5是图1、图2中剥叶辊7与横向传送带8的三维结构放大图。
20.图中标号：1-驾驶室,2-发动机，3-动力油箱，4-液压油箱，5-机架，6-后置摄像头，7-剥叶辊，8-横向传送带，9-底盘总成，10-变速箱，11-后立柱，12-纵向传送带，13-前立柱，14-翻转油缸，15-提升支架，16-割台支架，17-柔性夹持带，18-切割刀盘， 19-拔取辊，20-前置摄像头，21-电子显示屏，22-驾驶座椅，23-转轴，24-滑块，25-滑轨，26-提升链条，27-链轮，28-提升油缸，29-立柱横梁，30-销轴，31-传动轴，32-万向节，33-传动链条，α-剥叶辊7与横向传送带8之间的锐角。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
22.本发明为一种乘坐式甘蓝收获机，包括割台总成、底盘总成9、甘蓝传送机构总成、以及通过机架5安装在底盘总成9上的驾驶室1、发动机2、动力油箱3和液压油箱4。
23.底盘总成9为履带式动力底盘，所配备的变速箱10为液压无级变速传动箱。安装于底盘总成9上的机架5，设有前后立柱13、11，用于对整机的集成安装。
24.割台总成为模块化结构，由割台支架16以及集成在割台支架16内的拔取辊19、切割刀盘18和柔性夹持带17构成。割台总成整体式挂接在机架5上，并设于底盘总成9的前端，具有垂直提升和翻转提升双重功能，可在非作业状态下，使割台总成拥有安全地离地距离，确保整机行走安全性。
25.甘蓝传送机构总成由纵向传送带12和横向传送带8呈丁字形设置，并置于割台总成后侧的底盘总成9上。纵向传送带12倾斜式位于驾驶室1下方，横向传送带8水平式位于驾驶室1的后方。所述的横向传送带8由两个转速相同、转向相反的水平传送带构成，两个横向传送带8的上方分别对应设有转速相同、转向相反的剥叶辊7。同一侧的剥叶辊7与横向传送带8之间转向相同而转速不同，通过两者之间的转速差对传输中的甘蓝废叶进行动态剥离。左右两个剥叶辊7之间呈“八”字形对称设置，且剥叶辊7与横向传送带8之间的所夹锐角α为30
°‑
60
°
，最佳锐角α为60
°
。
26.所述割台总成由提升支架15通过左右两侧的提升机构挂接在机架5的前立柱13
上，并可相对机架5进行提升。所述提升机构，包括提升支架15、前立柱13、提升油缸28和提升链条26。前立柱13通过立柱横梁29构成龙门框架结构，并固定在机架5上；提升支架15与前立柱13之间设有由滑块24和滑轨25构成的线轨, 其滑块24固定在提升支架15上，滑轨25固定在前立柱13上。立柱横梁29上设有提升油缸28、提升链条26和支撑提升链条26的链轮27，提升油缸28水平卧设于横梁29两侧，并由销轴30与横梁29相联；提升链条26一端与提升油缸28相连，另一头与提升支架15相连，提升油缸28通过提升链条26拉动提升支架15在前立柱13的滑轨25上滑行，从而带动前置的割台总成实现上下垂直提升。
27.所述提升支架15左右两侧的提升机构对称设置，且每一侧提升支架15与前立柱13之间设有两组相对设置的线轨。提升支架15的左右两侧分别通过两组提升油缸28同时拉动其在前立柱13上垂直滑行，使割台总成在前立柱13上获得两侧均衡、平稳地提升动力。
28.提升支架15前端与割台支架16之间还设有翻转油缸14。割台支架16的上端通过转轴23支撑在提升支架15两端的轴承座上，割台支架16的下端与提升支架15之间由翻转油缸14推动割台支架16带动割台总成以转轴23为支点相对提升支架15或机架5向上翻转提升。割台总成相对机架5既可垂直上下提升，也可向上翻转提升。
29.本发明的驾驶室1内设有驾驶座椅22和电子显示屏21，机架5上设有前置摄像头20和后置摄像头6，分别位于割台总成的上方和两个横向传送带8与剥叶辊7的上方，可将前后作业状况通过图像信息传输到电子显示屏21上，以供驾驶室1内的操作人员能够根据前置的割台总成切割状况以及后置的甘蓝传输与剥叶状况进行动态观测分析，以使及时调整收获机的前进速度和方向。
30.所述两个呈八字形设置的剥叶辊7，吊挂在机架5的后侧，并由支撑于后立柱11上的传动轴31通过万向节32和传动链条33驱动转动。
31.本实施例的割台总成，其割台支架16内集成有两组、两两相对的拔取辊19、切割刀盘18和柔性夹持带17，可同时对两行甘蓝植物进行收割，双倍提高了收获效率。割台总成内也可集成多行收割机构，可同时对多行甘蓝进行收割。
32.本发明所述的割台总成、底盘总成、甘蓝传送机构总成以及设于甘蓝传送机构总成上侧的剥叶辊7，均由同一台柴油发动机2提供动力。所述提升机构中的垂直提升和翻转提升，分别由提升油缸28和翻转油缸14进行独立驱动提升。可根据作业工况的需要，任意选择独立垂直提升、或独立翻转提升、或都垂直和翻转同时叠加提升，确保在非作业状态时，能够拥有足够的安全离地距离，使整机行走时充分安全可靠。
33.本实施例为一种乘坐式无级变速双行甘蓝收获机，整机机型小巧便捷，收获效率高，成本低，操作方便，可实现甘蓝收获全程机械化。