【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业机械中根茎作物收获，尤其涉及一种能够满足不同收获深度需求且兼具深松作业功能的根茎作物收获机。
技术介绍
1、根茎作物按照收获深度可分为浅根作物、中根作物与深根作物。浅根作物收获深度通常为10～20cm，中根作物收获深度多为20～40cm，深根作物收获深度达40～60cm甚至更深。根茎作物特别是深根作物种植时通常需要采用深松机、深翻犁等机具进行深松整地作业，以便形成疏松的土壤利于根系生长。根茎作物收获主要有分段收获和联合收获两种方式，分段收获主要采用挖掘铲等挖掘部件将根茎从土壤中挖出，再使用栅条、吊杆摆动筛或者升运抖动链条等将根茎与土壤分离后铺放到地表，或人工将根土分离；联合收获则由机械一次完成挖掘、根土分离、集运装箱或转运等工作。目前，用于分段收获作业的根茎作物收获机主要有铲栅一体式、铲筛组合式、铲链组合式、铲辊组合式等几种类型，挖掘部件以及根土分离部件采用多种组合方案以满足不同的作业需求。如：一种马铃薯挖掘收获设备（cn 116746357 a），采用柔性仿形碎土限深辊装置、组合式减粘碎土挖掘装置、柔性栅条碎土辊组、杆条式升运链分离装置等结构，满足丘陵山地粘重土壤条件下马铃薯收获需求；一种双层往复振动式马铃薯挖掘装置和收获机（cn 115777322 a），采用挖掘铲、振动栅条、驱动装置、调节装置和过渡输送链，实现马铃薯的高效收获；一种丹参智能化收获机（cn116965222 a）设置多级输送机构结合智能控制提高根土分离的效率；深根茎药材收获机（cn109392409a）采用挖掘铲以及输送分离筛、可调分离筛等
2、综合分析来看，现有根茎作物收获机主要采用挖掘铲(固定式/振动式)为挖掘部件，以升运链（单级或多级）、吊杆摆筛等为根土分离部件。现有根茎作物收获机多为专用机械，结构形式固定，难以适应不同收获深度根茎作物的作业要求。特别是当收获中根以及深根作物时，通常存在挖掘阻力大、根土分离效率低等问题，目前多采用大型化、多级化等技术方案，从而引起机具结构复杂、稳定性及可靠性下降等新问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，采用模块化设计思想，通过不同工作部件的组合，实现根茎作物种植时深松作业、浅根与中根作物收获时振动铲栅轻简收获、深根作物收获时振动铲栅键筛组合收获，从而增加机具功能并提高适用性。本专利技术的目的在于提供一种模块化多用途根茎作物收获机。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
2、一种模块化多用途根茎作物收获机，包括机架、传动与激振系统、振动挖掘装置、键筛分离装置、限深装置；所述键筛分离装置固定在机架；所述振动挖掘装置独立工作用于深松作业或浅根作物收获，或与所述键筛分离装置组合用于深根作物收获；所述振动挖掘装置采用前后双铲配置实现分层作业从而降低工作阻力。
3、优选的，所述机架包括前悬挂架、摆杆安装底座、上悬挂架、机架纵梁、机架横梁，摆杆安装底座连接在所述机架前端。
4、优选的，所述传动与激振系统包括变速箱、偏心轴、连杆、侧边传动装置、主动链轮、中间链轮、驱动链轮、中间轴；所述变速箱通过螺栓连接在机架中部位置，所述侧边传动装置通过万向节与所述变速箱连接，所述连杆与所述偏心轴配合连接并对称安装在所述变速箱和所述侧边传动装置上，两侧偏心轴与中间偏心轴的安装相位角相错180°，所述主动链轮与所述侧边传动装置配合连接，所述中间链轮与所述中间轴配合连接，所述主动链轮通过链条与所述中间链轮连接，所述中间链轮通过链条与所述驱动链轮连接。
5、优选的，所述振动挖掘装置，包括摆杆、挖掘铲、松土铲，所述振动挖掘装置通过所述摆杆前接头连接在摆杆安装底座，所述摆杆中部接头与所述连杆下端连接，所述挖掘铲安装在所述摆杆后端，所述松土铲安装在所述摆杆中部，所述连杆实现偏心运动，带动所述摆杆连接的所述挖掘铲和所述松土铲实现上下振动；所述挖掘铲单独使用或与所述松土铲组合使用实现分层作业。
6、优选的，所述挖掘铲，包括主铲架、安装板、圆钢栅、铲栅板、铧片、铧尖，主铲架上部通过螺栓连接在所述摆杆，所述安装板通过螺栓连接在所述主铲架通孔，所述圆钢栅等距焊接在所述铲栅板上，所述铧片安装在所述铲栅板上，所述铲栅板安装在所述安装板上。
7、优选的，所述键筛分离装置，包括分离装置机架、分离装置安装架、外侧板、固定梁、筛分传动装置、筛分组件，所述键筛分离装置通过所述分离装置安装架连接在所述机架后端，所述筛分传动装置通过螺栓与所述分离装置机架连接，所述筛分组件安装在所述筛分传动装置上；所述筛分传动装置倾斜安装在外侧板上，与水平面呈30°。
8、优选的，所述筛分传动装置，包括键筛驱动轴、内侧板、键筛传动轴、偏心轴套，所述偏心轴套分别安装在所述键筛驱动轴和所述键筛传动轴上，任意相邻两个偏心轴套安装相位角相错180°，前后两个偏心轴套安装相位角一致，所述键筛传动轴一侧与所述驱动链轮连接，所述内侧板与所述外侧板通过螺栓连接。
9、优选的，所述筛分组件，包括圆钢栅、栅键、栅条限位板、栅条安装板、连杆，所述圆钢栅通过栅条限位板限位孔等距安装在栅条限位板上，栅键等间距焊接在圆钢栅上，相邻圆钢栅上的栅键交错排列，栅条限位板安装在栅条安装板限位孔，栅条安装板通过螺栓连接在连杆，筛分组件通过上下一对连杆分别安装在键筛驱动轴偏心轴套和键筛传动轴偏心轴套上，任意相邻的一对键筛偏心连杆安装相位角相差180°；键筛传动轴转动时，筛分组件在偏心轴套的偏心转动作用下实现上下摆动，任意相邻的筛分组件实现交错摆动。
10、另一方面，一种模块化多用途根茎作物收获机的配置方案：包括当深松作业时，独立使用振动挖掘装置，独立使用挖掘铲；
11、当作业深度≥40cm时，挖掘铲与松土铲组合使用；
12、当收获浅根或中根作物时，独立使用振动挖掘装置，独立使用挖掘铲；
13、当收获深根作物时，即作业深度≥40cm，采用振动挖掘装置与键筛分离装置，挖掘铲与松土铲组合使用。
14、本专利技术的有益效果：采用模块化设计思想，通过不同工作部件的组合，实现根茎作物种植时深松作业、浅根与中根作物收获时振动铲栅轻简收获、深根作物收获时振动铲栅键筛组合收获，从而增加机具功能并提高适用性，可满足根茎特别是深根茎作物的种植深松作业及挖掘收获作业。
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1.一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，包括机架（1）、传动与激振系统（2）、振动挖掘装置（3）、键筛分离装置（4）、限深装置（5）；所述键筛分离装置（4）固定在机架（1）；所述振动挖掘装置（3）独立工作用于深松作业或浅根作物收获，或与所述键筛分离装置（4）组合用于深根作物收获；所述振动挖掘装置（3）采用前后双铲配置实现分层作业从而降低工作阻力。
2.如权利要求1所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述机架（1）包括前悬挂架（101）、摆杆安装底座（102）、上悬挂架（103）、机架纵梁（104）、机架横梁（105），摆杆安装底座（102）连接在所述机架（1）前端。
3.如权利要求2所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述传动与激振系统（2）包括变速箱（201）、偏心轴（202）、连杆（203）、侧边传动装置（204）、主动链轮（205）、中间链轮（206）、驱动链轮（207）、中间轴（208）；所述变速箱（201）通过螺栓连接在机架（1）中部位置，所述侧边传动装置（204）通过万向节与所述变速箱（201）连接，所述连杆
4.如权利要求3所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述振动挖掘装置（3），包括摆杆（301）、挖掘铲（302）、松土铲（303），所述振动挖掘装置（3）通过所述摆杆（301）前接头连接在摆杆安装底座（102），所述摆杆（301）中部接头与所述连杆（203）下端连接，所述挖掘铲（302）安装在所述摆杆（301）后端，所述松土铲（303）安装在所述摆杆（301）中部，所述连杆（203）实现偏心运动，带动所述摆杆（301）连接的所述挖掘铲（302）和所述松土铲（303）实现上下振动；所述挖掘铲（302）单独使用或与所述松土铲（303）组合使用实现分层作业。
5.如权利要求4所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述挖掘铲（302），包括主铲架（3021）、安装板（3022）、圆钢栅（3023）、铲栅板（3024）、铧片（3025）、铧尖（3026），主铲架（3021）上部通过螺栓连接在所述摆杆（301），所述安装板（3022）通过螺栓连接在所述主铲架（3021）通孔，所述圆钢栅（3023）等距焊接在所述铲栅板（3024）上，所述铧片（3025）安装在所述铲栅板（3024）上，所述铲栅板（3024）安装在所述安装板（3022）上。
6.如权利要求5所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述键筛分离装置（4），包括分离装置机架（401）、分离装置安装架（4011）、外侧板（4012）、固定梁（4013）、筛分传动装置（402）、筛分组件（403），所述键筛分离装置（4）通过所述分离装置安装架（4011）连接在所述机架（1）后端，所述筛分传动装置（402）通过螺栓与所述分离装置机架（401）连接，所述筛分组件（403）安装在所述筛分传动装置（402）上；所述筛分传动装置（402）倾斜安装在外侧板（4012）上，与水平面呈30°。
7.如权利要求6所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述筛分传动装置（402），包括键筛驱动轴（4021）、内侧板（4022）、键筛传动轴（4023）、偏心轴套（4024），所述偏心轴套（4024）分别安装在所述键筛驱动轴（4021）和所述键筛传动轴（4023）上，任意相邻两个偏心轴套安装相位角相错180°，前后两个偏心轴套安装相位角一致，所述键筛传动轴（4023）一侧与所述驱动链轮（207）连接，所述内侧板（4022）与所述外侧板（4012）通过螺栓连接。
8.如权利要求7所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述筛分组件（403），包括圆钢栅（4031）、栅键（4032）、栅条限位板（4033）、栅条安装板（4034）、连杆（4035），所述圆钢栅（4031）通过栅条限位板（4033）限位孔等距安装在栅条限位板（4033）上，栅键（4032）等间距焊接在圆钢栅（4031）上，相邻圆钢栅上的栅键交错排列，栅条限位板（4033）安装在栅条安装板（4034）限位孔，栅条安装板（4034）通过螺栓连接在连杆（4035），筛分组件（4...
【技术特征摘要】
1.一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，包括机架（1）、传动与激振系统（2）、振动挖掘装置（3）、键筛分离装置（4）、限深装置（5）；所述键筛分离装置（4）固定在机架（1）；所述振动挖掘装置（3）独立工作用于深松作业或浅根作物收获，或与所述键筛分离装置（4）组合用于深根作物收获；所述振动挖掘装置（3）采用前后双铲配置实现分层作业从而降低工作阻力。
2.如权利要求1所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述机架（1）包括前悬挂架（101）、摆杆安装底座（102）、上悬挂架（103）、机架纵梁（104）、机架横梁（105），摆杆安装底座（102）连接在所述机架（1）前端。
3.如权利要求2所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述传动与激振系统（2）包括变速箱（201）、偏心轴（202）、连杆（203）、侧边传动装置（204）、主动链轮（205）、中间链轮（206）、驱动链轮（207）、中间轴（208）；所述变速箱（201）通过螺栓连接在机架（1）中部位置，所述侧边传动装置（204）通过万向节与所述变速箱（201）连接，所述连杆（203）与所述偏心轴（202）配合连接并对称安装在所述变速箱（201）和所述侧边传动装置（204）上，两侧偏心轴与中间偏心轴的安装相位角相错180°，所述主动链轮（205）与所述侧边传动装置（204）配合连接，所述中间链轮（206）与所述中间轴（208）配合连接，所述主动链轮（205）通过链条与所述中间链轮（206）连接，所述中间链轮（206）通过链条与所述驱动链轮（207）连接。
4.如权利要求3所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述振动挖掘装置（3），包括摆杆（301）、挖掘铲（302）、松土铲（303），所述振动挖掘装置（3）通过所述摆杆（301）前接头连接在摆杆安装底座（102），所述摆杆（301）中部接头与所述连杆（203）下端连接，所述挖掘铲（302）安装在所述摆杆（301）后端，所述松土铲（303）安装在所述摆杆（301）中部，所述连杆（203）实现偏心运动，带动所述摆杆（301）连接的所述挖掘铲（302）和所述松土铲（303）实现上下振动；所述挖掘铲（302）单独使用或与所述松土铲（303）组合使用实现分层作业。
5.如权利要求4所述的一种模块化多用途根茎作物收获机，其特征在于，所述挖掘铲（302），包括主铲架（3021）、安装板（3022）、圆钢栅（3023）、铲栅板（3024）、铧片（3025）、铧尖（3026），主铲架（...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永磊，刘宗天，万里鹏程，董向前，宋金玙，郑晓沛，宋建农，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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