CN105009777A - 一种振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，包括振动挖掘装置，振动挖掘装置固定于机架最前端；振动挖掘装置后方设有倾斜设定角度的一级纵向输送装置，一级纵向输送装置的上端出料口下方设有二级横向抖动输送装置；二级横向抖动输送装置出料口下方设置三级毛刷滚筒装置；振动挖掘装置前后运动将生姜铲动至一级纵向输送装置上，然后输送至二级横向抖动输送装置处进行抖动筛土，筛土完成后将姜块输送至三级毛刷滚筒装置进行清洁。经过本机构加工工序后，姜田的翻土工作已经完成，姜块已经过清理，整个过程无需人工的参与，只需要机械的工作即可完成。收获后的姜块只需要进行简单的微清理以及末梢清除工作后就可以进行储存。

Description

一种振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构

技术领域

本发明涉及一种振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构。

背景技术

生姜在收获过程中一共包括三个部分：姜块的收获，秸秆的收割以及姜田的旋耕。本机构主要涉及姜块的挖掘以及姜块的筛土清洁工作。目前姜块的收获采用人工刨取和机械收获，人工收获易使姜破损，耗时长，效率非常低。而去土清洁工作也主要是由人工完成，极为费时费力。机械收获大大提高了收获效率，减少了人们的劳作，但目前机械收获仍然需要人工的参与，没有真正的将人力解放出来。延长了收获时间，增加了收获成本。

我国是世界上最大的种植姜的国家，随着市场上对姜的需求量不断地增加，我国种植的面积越大，姜的产量越来越大。人工收获满足不了现状，因此收姜机械化是未来的发展趋势。以下是目前国内外的比较先进的生姜挖掘及清洁机械。

1991年日本人藤木、弘羲申请了生姜收获机的专利。其中生姜的挖掘工作原理为，生姜收获机沿着生姜种植行前进，分禾器首先将生姜秸秆导入拨禾轮，然后由拨禾轮将生姜秸秆喂入夹持带，随着夹持带的运动和机器的前进，夹持带将生姜茎块从地下拔出，从而完成生姜挖掘出土。但是姜块被带出后仍旧需要人工拾取，进一步剪切，清洁，装箱。

2002年山东省莱芜市农机部门研制了与手扶拖拉机配套的4JS-1型生姜收获机，申请专利号为02270279.2。该机器生姜挖掘工作原理为，在将秸秆与生姜用切刀切断并分离后，有环形深松犁将地下生姜根茎松挖，生姜块被整体移出土而不被翻动，保证了生姜块的完整性。然而，后续工作还要由人工将姜块从土块中挖出，机器只是起到了节省了一点人工挖姜的力气，没有完成姜的出土工作。

2005年山东省农业机械科学研究所研制了4GJ-1型生姜收获机，申请专利号为200520083134.0。该机器生姜挖掘工作原理为，生姜收获机沿着生姜种植行前进，分禾器首先将生姜秸秆导入拨禾轮，然后由拨禾轮将生姜秸秆喂入夹持带，随着夹持带的运动和机器的前进，将姜苗以及姜块一起从地中拔出。这种机器采用夹持装置将姜块从土中拔出，容易对姜块产生破坏。而且，没有后续工作的进行。

2006年辽宁省辽阳县黄泥洼镇罗洪明发明了轮叉式生姜收获机，申请专利号为200620093152.1。该机器生姜挖掘工作原理为，生姜收获机在小型拖拉机或手扶拖拉机牵引下，轮叉首先插入到泥土中将泥土松动，并将生姜茎块托起，用手轻轻一提，姜块就被提出了土面，然后用剪刀剪短姜秧，从而完成生姜收获。此机器仍旧延续以上几个机器的工作原理，没有从根本上把人力解放出来。

2014年2月，南京格瑞农业装备有限公司发明了一种具有分土功能的挖掘铲，申请专利号为201420225270.8，其不仅能快速铲除、挖掘植物地下根茎，还能同时筛除根茎出土时附着的土块，可用于马铃薯、花生、大蒜、生姜等根茎类植物的收获机械，减少根茎出土时的含土率。但其单一性决定了它并不能在更广泛的领域内解放劳动力。

而市面上现存一些生姜清洗机，例如四川五斗米食品开发有限公司研发出的一种生姜清洗机，申请专利号为201320753091.7，包括进料框、物料框、搅拌桶，安装在搅拌桶右侧的传动装置，传动装置右侧设置的旋转滚筒，所述传动装置右端伸入旋转滚筒内部，物料框设置在旋转滚筒出口的下方，所述搅拌桶、传动装置和旋转滚筒所在机架上均设置有电机；所述进料框与搅拌桶所在机架上设置的提升装置连接，提升装置和搅拌桶均与搅拌桶所在机架上的电机连接；所述旋转滚筒上设置有喷淋装置，且旋转滚筒内部设置有若干出水孔。

福建好日子食品有限公司的一种生姜清洗机，申请专利号为201320255405.0，具有一个输送带，输送带带面为不锈钢网带；输送带的上截的上方设有数根上喷水管，每根上喷水管上设有数个上喷嘴，上喷嘴均朝向输送带的上截的上表面，各上喷嘴与上喷水管的夹角在20度到90度之间；输送带的上截的下方设有数根下喷水管，每根下喷水管上设有数个下喷嘴，下喷嘴均朝向输送带的上截的下表面，各下喷嘴与下喷水管的夹角在20度到90度之间；所述上喷水管和下喷水管均与水泵连接。

这些生姜清洗机，其主要工作及原理是利用水及毛刷去对于生姜进行清洁工序，但是，放入的生姜必须是与大块的土块分离开的，即经过人工加工之后的生姜进行清洁，更没有与生姜挖掘机构相结合的生姜清洁机构。

而市面上现存的生姜挖掘机构，都只是将生姜与土块一起挖出，后续去土清洁工序仍需人工解决。

以上机器只是简单地完成了姜秸秆的切除以及姜块的松土或者出土工作，没有完成机器清理姜块问题。在生姜收获过程中仍旧需要大量人力的投入，没有把劳动力解放出来。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，该机构集生姜出土、清理于一体，完成了生姜收获的挖掘清理工作，在减轻了人们劳作的同时，提高了收获效率。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，包括振动挖掘装置，所述振动挖掘装置固定于机架最前端；所述振动挖掘装置后方设有倾斜设定角度的一级纵向输送装置，所述一级纵向输送装置的上端出料口下方设有二级横向抖动输送装置；所述二级横向抖动输送装置出料口下方设置三级毛刷滚筒装置；所述振动挖掘装置前后运动将生姜铲动至一级纵向输送装置上，由一级纵向输送装置将姜块输送至二级横向抖动输送装置处进行抖动筛土，筛土完成后将姜块输送至三级毛刷滚筒装置进行清洁。

所述振动挖掘装置包括振动挖掘铲，所述振动挖掘铲通过连杆与传动杆连接，传动杆端部与凸轮相连，所述凸轮由振动挖掘传动装置驱动，从而通过传动杆带动振动挖掘铲进行前后运动，在整体机器工作前进的过程中将姜土与土块一起铲动到后方的一级纵向输送网带上。

所述一级纵向输送装置包括一级纵向输送网带，所述一级纵向输送网带上布设交叉正方形网孔，所述一级纵向输送网带由振动挖掘铲处向上倾斜设置，一级纵向输送网带由一级纵向传动装置的带动进行运动。

所述一级纵向传动装置包括一级纵向输送网带主传动轴和一级纵向输送网带副传动轴，所述一级纵向输送网带主传动轴和一级纵向输送网带副传动轴之间连接一级纵向输送网带传动链条。一级纵向输送网带主传动轴通过一级纵向输送网带传动链条将动力传递给一级纵向输送网带副传动轴一部分，一级纵向输送网带主传动轴和一级纵向输送网带副传动轴一起带动一级纵向输送网带匀速转动，将姜块输送到后方的二级横向抖动输送带上。

所述一级纵向输送网带的倾斜角度为25°～45°，在保证一定的输送速度的前提下，以达到更好的输送效果。

所述二级横向抖动输送装置包括二级横向抖动输送带，二级横向抖动输送带水平设置，所述二级横向抖动输送带由二级横向传动装置的带动进行运动，所述二级横向抖动输送带的上下带之间布设多个抖动星轮。抖动星轮可以使二级横向抖动输送带在运动中上下抖动，以完成抖动筛土工作。

所述二级横向传动装置包括二级横向抖动输送带主传动轴和二级横向抖动输送带副传动轴，所述二级横向抖动输送带主传动轴和二级横向抖动输送带副传动轴之间连接传动皮带。二级横向抖动输送带主传动轴通过传动皮带带动二级横向抖动输送带副传动轴匀速转动，抖动星轮在带动下由于表面的不平整性使得二级横向抖动输送带上下抖动，在将姜块由左至右输送的过程中高速的上下抖动可以将粘连的小土块抖落。

所述三级毛刷滚筒装置包括奇数排毛刷滚筒组和偶数排毛刷滚筒组，所述奇数排毛刷滚筒组通过奇数排毛刷滚筒组连杆与奇数排毛刷滚筒组传动轴相连，所述偶数排毛刷滚筒组通过偶数排毛刷滚筒组连杆与偶数排毛刷滚筒组传动轴相连，所述奇数排毛刷滚筒组传动轴和偶数排毛刷滚筒组传动轴均与转轴固定连接。转轴带动奇数排毛刷滚筒组传动轴与偶数排毛刷滚筒组传动轴匀速转动，通过奇数排毛刷滚筒组连杆和偶数排毛刷滚筒组连杆带动奇数排毛刷滚筒组和偶数排毛刷滚筒组进行上下交错运动，实现姜块的翻转。

所述奇数排毛刷滚筒组和偶数排毛刷滚筒组均包括毛刷滚筒支架，所述毛刷滚筒支架顶端均固定滚筒，所述滚筒外部附有毛刷。

所述奇数排毛刷滚筒组传动轴上设有第一弯曲部分，所述偶数排毛刷滚筒组传动轴上设有第二弯曲部分；所述第一弯曲部分与第二弯曲部分的弯曲方向相反。

优选的，所述毛刷滚筒支架均设置在限位板的竖向导槽内，限位板设置于奇数排毛刷滚筒组和偶数排毛刷滚筒组的侧边，使奇数排毛刷滚筒组和偶数排毛刷滚筒组只能在导槽中做上下往复运动。

本发明的有益效果为：

(1)本发明可以适用于黑土地、沙土地等多种土地上的收获作业，可以轻松应对不同湿度土壤、甚至较硬性土壤的较大阻力，保证了机械的前进运行作业。

(2)经过本机构加工工序后，姜田的翻土工作已经完成，姜块已经过清理，整个过程无需人工的参与，只需要机械的工作即可完成。

(3)收获后的姜块只需要进行简单的微清理以及末梢清除工作后就可以进行储存。

附图说明

图1为本发明振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构的主视图；

图2为本发明振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构的俯视图；

图3为本发明振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构的侧视图；

图4为本发明振动挖掘装置的主视图；

图5为本发明振动挖掘装置的侧视图；

图6为本发明一级纵向输送装置的主视图；

图7为本发明一级纵向输送装置的侧视图；

图8为本发明二级横向抖动输送装置的主视图；

图9为本发明二级横向抖动输送装置的俯视图；

图10为本发明三级毛刷滚筒装置的主视图；

图11为本发明三级毛刷滚筒装置的侧视图(去除导槽)；

图12为本发明三级毛刷滚筒装置的侧视图(带有导槽)；

图中，1-左凸轮，2-振动挖掘铲，3-左传动杆，4-右传动杆，5-右凸轮，6-一级纵向输送网带，7-二级横向抖动输送带，8-抖动星轮，9-一级纵向输送网带主传动轴，10-一级纵向输送网带副传动轴，11-二级横向抖动输送带主传动轴，12-二级横向抖动输送带副传动轴，13-一级纵向输送网带传动链条，14-二级横向抖动输送带传动皮带，15-奇数排毛刷滚筒组，16-偶数排毛刷滚筒组，17-奇数排毛刷滚筒组传动轴，18-偶数排毛刷滚筒组传动轴，19-奇数排毛刷滚筒组连杆，20-偶数排毛刷滚筒组连杆，21-限位板，22-轴承，23-转轴，24-三级传动带，25-滚筒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1-图3所示，振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构包括振动挖掘装置，一级纵向输送装置，二级横向抖动输送装置，三级毛刷滚筒装置。

振动挖掘铲2位于机构的最前方，其后方为一级纵向输送网带6，一级纵向输送网带6呈30°角度向上倾斜。二级横向抖动输送带7位于一级纵向输送网带出料口下方，在二级横向抖动输送带出料口下方为三级毛刷滚筒。

如图4-图5所示，振动挖掘装置由左凸轮1，振动挖掘铲2，左传动杆3，右传动杆4，右凸轮5组成。其中右凸轮5在外部传动装置的带动下与左凸轮1进行高速的转动，右传动杆4和左传动杆3的一端分别与右凸轮5和左凸轮1相连，另一端分别与振动挖掘铲的右侧和左侧相连。凸轮的转动通过左右传动杆带动振动挖掘铲2进行高速前后运动，在整体机器工作前进的过程中将姜土与土块一起铲动到后方的一级纵向输送网带6上。

如图6-图7所示，一级纵向输送装置由一级纵向输送网带6，一级纵向输送网带主传动轴9，一级纵向输送网带副传动轴10，一级纵向输送网带传动链条13组成。其中一级纵向输送网带6呈30°的角度倾斜向上固定，一级纵向输送网带6前段由一级纵向输送网带主传动轴9支撑传动，后端由一级纵向输送网带副传动轴支撑传动。其中一级纵向输送网带主传动轴9在外部传动装置带动下通过一级纵向输送网带传动链条13将动力传递给一级纵向输送网带副传动轴10一部分，一级纵向输送网带主传动轴9和一级纵向输送网带副传动轴10一起带动一级纵向输送网带6匀速转动，将姜块输送到后方的二级横向抖动输送带7上。

如图8-图9所示，二级横向抖动输送装置由二级横向抖动输送带7，抖动星轮8，二级横向抖动输送带主传动轴11，二级横向抖动输送带副传动轴12和传动皮带14组成。其中二级横向抖动输送带左端由二级横向抖动输送带副传动轴12支撑传动，右端由二级横向抖动输送带主传动轴11支撑传动，并且在中间均匀分布有4根布满抖动星轮8的传动轴。二级横向抖动输送带主传动轴11在外部传动装置的带动下通过二级横向抖动输送带传动皮带14带动二级横向抖动输送带副传动轴12匀速转动，抖动星轮8在带动下由于表面的不平整性使得二级横向抖动输送带上下抖动，在将姜块由由左至右输送的过程中高速的上下抖动可以将粘连的小土块抖落。

由图10-图11所示，三级毛刷滚筒装置由奇数排毛刷滚筒组15，偶数排毛刷滚筒组16，奇数排毛刷滚筒组传动轴17，偶数排毛刷滚筒组传动轴18，奇数排毛刷滚筒组连杆19，偶数排毛刷滚筒组连杆20，限位板21，轴承22，转轴23，三级传动带24，滚筒25组成。所述的奇数排毛刷滚筒组连杆19一端与奇数排毛刷滚筒组15相连，另一端与奇数排毛刷滚筒组传动轴17相连，偶数排毛刷滚筒组连杆20一端与偶数排毛刷滚筒组16相连，另一端与偶数排毛刷滚筒组传动轴18相连。奇数排毛刷滚筒组传动轴17与偶数排毛刷滚筒组传动轴18分别与转轴23的固定在一起。转轴23通过轴承22固定于支架上，并且两个转轴之间通过三级传动带24进行传动连接。转轴23在外部传动装置的带动下，带动奇数排毛刷滚筒组传动轴17与偶数排毛刷滚筒组传动轴18匀速转动，通过奇数排毛刷滚筒组连杆19和偶数排毛刷滚筒组连杆20带动奇数排毛刷滚筒组15和偶数排毛刷滚筒组16进行上下交错运动，实现姜块的翻转，同时滚筒25在外部传动装置的带动下进行自转将姜块由前向后运输，同时实现毛刷对姜块进行最后的清理。

如图12所示，奇数排毛刷滚筒组15和偶数排毛刷滚筒组16被限制在限位板21中只做上下运动。转轴作为原动件绕自身轴心线做转动，奇数排毛刷滚筒组传动轴17通过奇数排毛刷滚筒组连杆19驱动奇数排毛刷滚筒组15在限位板21的竖向导槽中做上下往复运动；偶数排毛刷滚筒组传动轴18通过偶数排毛刷滚筒组连杆20驱动偶数排毛刷滚筒组16在限位板21的竖向导槽中做上下往复运动。其中奇数排毛刷滚筒组传动轴17与偶数排毛刷滚筒组传动轴18夹角为180度，使得奇数排毛刷滚筒组15与偶数排毛刷滚筒组16做上下往复运动的相位差为半个周期，即奇数排毛刷滚筒组15处于行程最高点时，偶数排毛刷滚筒组16正处于行程最低点。以此形成振动效果，同时，毛刷也对生姜产生清洁效果。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，包括振动挖掘装置，所述振动挖掘装置固定于机架最前端；所述振动挖掘装置后方设有倾斜设定角度的一级纵向输送装置，所述一级纵向输送装置的上端出料口下方设有二级横向抖动输送装置；所述二级横向抖动输送装置出料口下方设置三级毛刷滚筒装置；所述振动挖掘装置前后运动将生姜铲动至一级纵向输送装置上，由一级纵向输送装置将姜块输送至二级横向抖动输送装置处进行抖动筛土，筛土完成后将姜块输送至三级毛刷滚筒装置进行清洁。

2.如权利要求1所述的振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，所述振动挖掘装置包括振动挖掘铲，所述振动挖掘铲通过连杆与传动杆连接，传动杆端部与凸轮相连，所述凸轮由振动挖掘传动装置驱动。

3.如权利要求1所述的振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，所述一级纵向输送装置包括一级纵向输送网带，所述一级纵向输送网带上布设交叉正方形网孔，所述一级纵向输送网带由振动挖掘铲处向上倾斜设置，一级纵向输送网带由一级纵向传动装置的带动进行运动。

4.如权利要求3所述的振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，所述一级纵向传动装置包括一级纵向输送网带主传动轴和一级纵向输送网带副传动轴，所述一级纵向输送网带主传动轴和一级纵向输送网带副传动轴之间连接一级纵向输送网带传动链条。

5.如权利要求3所述的振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，所述一级纵向输送网带的倾斜角度为25°～45°。

6.如权利要求1所述的振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，所述二级横向抖动输送装置包括二级横向抖动输送带，二级横向抖动输送带水平设置，所述二级横向抖动输送带由二级横向传动装置的带动进行运动，所述二级横向抖动输送带的上下带之间布设多个抖动星轮。

7.如权利要求6所述的振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，所述二级横向传动装置包括二级横向抖动输送带主传动轴和二级横向抖动输送带副传动轴，所述二级横向抖动输送带主传动轴和二级横向抖动输送带副传动轴之间连接传动皮带。

8.如权利要求1所述的振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，所述三级毛刷滚筒装置包括奇数排毛刷滚筒组和偶数排毛刷滚筒组，所述奇数排毛刷滚筒组通过奇数排毛刷滚筒组连杆与奇数排毛刷滚筒组传动轴相连，所述偶数排毛刷滚筒组通过偶数排毛刷滚筒组连杆与偶数排毛刷滚筒组传动轴相连，所述奇数排毛刷滚筒组传动轴和偶数排毛刷滚筒组传动轴均与转轴固定连接。

9.如权利要求8所述的振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，所述奇数排毛刷滚筒组和偶数排毛刷滚筒组均包括毛刷滚筒支架，所述毛刷滚筒支架顶端均固定滚筒，所述滚筒外部附有毛刷；所述奇数排毛刷滚筒组传动轴上设有第一弯曲部分，所述偶数排毛刷滚筒组传动轴上设有第二弯曲部分；所述第一弯曲部分与第二弯曲部分的弯曲方向相反。

10.如权利要求9所述的振动铲生姜挖掘与生姜三级筛土清洁机构，其特征是，所述毛刷滚筒支架均设置在限位板的竖向导槽内，限位板设置于奇数排毛刷滚筒组和偶数排毛刷滚筒组的侧边。