專利名稱：一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)采摘機(jī)械工程領(lǐng)域，具體涉及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物一甜葉菊的自動(dòng)摘葉作業(yè)。
背景技術(shù)：
甜葉菊是中國(guó)上世紀(jì)七十年代末引種成功的，至今已有30余年的種植歷史。甜葉菊是一種頗有發(fā)展前景的經(jīng)濟(jì)作物，已成為繼蔗糖、甜菜糖之后的第三種天然糖源。目前我國(guó)甜葉菊的種植面積達(dá)40余萬畝，占世界種植面積的三分之二，成為世界最大的種植基地，甜葉菊收獲時(shí)有其特殊性，從莖桿上摘下的甜葉菊葉片一定要完好，否則銷售價(jià)將大打折扣。故，目前甜葉菊的收獲流程是人工收割(1.5畝/人.天)——打捆——曬場(chǎng)人工摘葉(1畝/人.四天)——人工晾曬——打包——銷售。甜葉菊收獲目前全靠手工進(jìn)行， 勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、人工成本高。缺乏高效、安全、可靠的機(jī)械化摘葉工具，從而制約了甜葉菊的規(guī)?；a(chǎn)。從文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，有一種甜葉菊加工機(jī)(專利號(hào)ZL 200820188220. 1)，在機(jī)架上裝有一轉(zhuǎn)軸和電機(jī)，轉(zhuǎn)軸和電機(jī)之間連接有傳動(dòng)裝置，轉(zhuǎn)軸上裝有滾筒和切刀，切刀位于滾筒的外側(cè)，滾筒上有兩組以上的脫粒齒，機(jī)架上位于滾筒和切刀的下方有排料槽，排料槽的底面與水平面傾斜。該結(jié)構(gòu)效率低、嫩梢切斷不可靠、操作不方便、自動(dòng)化程度低，且脫下的甜葉菊碎葉較多，工作時(shí)旋轉(zhuǎn)部件暴露無遺，常引起工傷等事故發(fā)生，安全性差，生產(chǎn)效率低，推廣難度大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的效率低、嫩梢切斷不可靠、操作不方便、自動(dòng)化程度低、安全性差，生產(chǎn)效率低的問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，它由機(jī)架、主滾筒、副滾筒、柔性夾持鏈、支撐托架、上切刀、下切刀、機(jī)內(nèi)輸送帶、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、喂料臺(tái)等主要部件組成。其特征在于機(jī)架呈鱷魚式；機(jī)架上有兩只與送料方向平行，且高度相差25飛Omm 的摘葉滾筒；柔性夾持鏈位于機(jī)架上鱷，支撐托架位于機(jī)架下顎，支撐托架在彈簧的作用下，與柔性夾持鏈接觸構(gòu)成脫葉時(shí)嫩梢的夾持機(jī)械手，嫩梢經(jīng)過上、下切刀時(shí)被自動(dòng)切斷， 掉入收集框，脫下的葉片隨著氣流和機(jī)內(nèi)輸送帶自動(dòng)排出機(jī)外，而莖桿在主、副滾筒末端的排出齒作用下從機(jī)架出料滑板下落，從而完成甜葉菊的自動(dòng)脫葉分離工作。小型半自動(dòng)摘葉機(jī)工作原理人工將甜葉菊嫩梢朝向柔性夾持鏈方向，使 75、0mm的嫩梢喂入柔性夾持鏈與支撐托架構(gòu)成的機(jī)械手之間，莖桿部分在主、副滾筒喂入端的梳正齒作用下，迅速進(jìn)入滾筒由滾筒上刀齒實(shí)施摘葉作業(yè)，摘下的葉片隨著氣流和機(jī)內(nèi)輸送帶排出機(jī)外；甜葉菊的嫩梢和莖桿由柔性夾持鏈繼續(xù)向前送進(jìn)，遇到上、下切刀被迅速切斷，自動(dòng)掉入收集框，而莖桿在主、副滾筒末端的排出齒作用下從出料滑板排出機(jī)外，從而將葉子與莖桿自動(dòng)分離開來。這樣就完成甜葉菊的喂入——自動(dòng)摘葉——自動(dòng)切斷——自動(dòng)莖葉分離工序。本發(fā)明采用了雙滾筒摘葉方式，適應(yīng)于不同高度作物的需要，作業(yè)效率高，嫩梢自動(dòng)切斷，莖桿與脫下的葉片自動(dòng)分離，安全可靠，功耗小，安裝及維修方便。本發(fā)明的技術(shù)方案是，機(jī)架呈鱷魚式，構(gòu)成進(jìn)料和出料通道；機(jī)架上有兩只摘葉滾筒與送料方向平行放置，高度相差25飛0mm，其上分別分布有4_6根梳正齒、10-20根刀齒、 4-6根排出齒；柔性夾持鏈位于機(jī)架上鱷，支撐托架位于機(jī)架下顎，構(gòu)成脫葉過程的夾持機(jī)械手，被夾持的嫩梢遇到上、下切刀被自動(dòng)切斷，自動(dòng)掉入收集框，脫下的葉片下落由機(jī)內(nèi)輸送帶自動(dòng)排出機(jī)外，而莖桿在主、副滾筒末端的排出齒作用下從機(jī)架出料滑板排出，完成甜葉菊自動(dòng)脫葉和莖桿分離工作。鱷魚式機(jī)架采用角鋼焊接而成，機(jī)架內(nèi)壁有1毫米鋼板作為襯板；摘葉采用閉式雙滾筒結(jié)構(gòu)，主滾筒與副滾筒與送料方向平行放置，且高度相差25 60mm，在水平方向使?jié)L筒工作時(shí)刀齒高度有30-50%交錯(cuò)重疊；滾筒圈與副滾筒圈從喂入端開始，入口端沿周向分布有4 6根梳正齒，摘葉段有10-20根刀齒、出口有4 6根排出齒，。主、副滾筒直徑、 轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向相同；電動(dòng)機(jī)置于機(jī)架的底部，且位于前滑板下方，動(dòng)力通過V型帶傳輸?shù)街虚g軸14，中間軸14分兩路傳遞，一路傳入主滾筒，主滾筒另一端通過鏈傳遞給副滾筒和機(jī)內(nèi)輸送帶12，另一路將動(dòng)力傳遞給變速箱13，經(jīng)過變速箱換向后兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的軸端用于安裝上、下切刀，刀片刃口的位置與機(jī)架內(nèi)壁共線，刀片為圓盤式自磨刃切刀，變速箱有一懸臂，通過內(nèi)鏈條將動(dòng)力傳遞給第三輸出軸，第三輸出軸端通過鍵與柔性夾持鏈的鏈輪18相聯(lián)，從而帶動(dòng)柔性夾持鏈工作。柔性夾持鏈位于鱷魚式機(jī)架的上顎部位，支撐托架位于鱷魚式機(jī)架的下顎部位，柔性夾持鏈與支撐托架構(gòu)成甜葉菊摘葉過程中的夾持機(jī)械手。在滾筒的下方設(shè)置有機(jī)內(nèi)輸送帶，與前滑板銜接；機(jī)架的右側(cè)出口設(shè)置有出料滑板，如圖3所示。 喂料臺(tái)作為附件隨機(jī)配置。本發(fā)明專利有效地解決甜葉菊收獲過程中人工摘葉效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大的問題， 從而提高了生產(chǎn)效率，降低了收獲成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。


下面結(jié)合附圖和示例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)的主視示意圖。圖2是小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)的B向視圖。圖3是小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)的A向示意圖。圖4是小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖。圖5是主滾筒滾筒圈展開圖。圖6是副滾筒滾筒圈展開圖。圖7是梳正齒形狀示意圖。圖8是刀齒形狀示意圖。圖9是排出齒形狀示意圖。圖10是鱷魚式機(jī)架示意圖。圖中1.柔性夾持鏈，2.支撐托架，3.機(jī)架，4.出料滑板，5.張緊機(jī)構(gòu)，6.副滾筒，7.主滾筒，8.機(jī)內(nèi)輸送帶，9.前滑板，10.電動(dòng)機(jī)，11.下刀片，12.上刀片，13.變速箱， 14.傳動(dòng)系統(tǒng)，15.中間傳動(dòng)軸，16.柔性夾持鏈驅(qū)動(dòng)輪，17.梳正齒，18.刀齒，19.排出齒，20.喂入臺(tái)。
具體實(shí)施例方式小型半自動(dòng)摘葉機(jī)，機(jī)架3呈鱷魚式，構(gòu)成進(jìn)料和出料通道；機(jī)架3上有兩只摘葉滾筒與送料方向平行放置，高度相差25飛0mm，其上分別分布有4_6根梳正齒17、10-20根刀齒18、4-6根排出齒19 ；柔性夾持鏈1位于機(jī)架3上鍔，支撐托架2位于機(jī)架3下顎，構(gòu)成脫葉過程的夾持機(jī)械手，被夾持的嫩梢遇到上、下切刀被自動(dòng)切斷，自動(dòng)掉入收集框，脫下的葉片通過氣流和機(jī)內(nèi)輸送帶8自動(dòng)排出機(jī)外，而莖桿在主、副滾筒6末端的排出齒19作用下從出料滑板4下落。從而完成甜葉菊的喂入——自動(dòng)摘葉——自動(dòng)切斷——自動(dòng)莖葉分離工序。本發(fā)明專利采用了雙滾筒摘葉方式，作業(yè)效率高，嫩梢自動(dòng)切斷，莖桿與脫下的葉片自動(dòng)分離，安全可靠，功耗小，安裝及維修方便。柔性夾持鏈1采用張力較好的橡膠簾布帶制成，張緊于柔性夾持鏈驅(qū)動(dòng)輪16與柔性夾持鏈被動(dòng)輪上，被動(dòng)輪一端有張緊機(jī)構(gòu)5，保證柔性加持鏈正常工作；支撐托架2采用鋼板沖壓成型，分段用鉚釘鉸接，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活自如，在每個(gè)鉚接轉(zhuǎn)動(dòng)處設(shè)置了一個(gè)彈簧支點(diǎn)， 從而保證與柔性夾持鏈1在工作過程中始終處于常接觸狀態(tài)，以便防止由于摘葉時(shí)，不致將甜葉菊莖桿抽入滾筒內(nèi)。主滾筒7采用厚度為1. 5毫米鋼板卷制而成，兩端有滾筒端蓋及輪轂，輪轂通過鍵與滾筒軸相連，滾筒軸兩端安裝于機(jī)架3上，滾筒圈表面從喂入端開始，依次為梳正齒17、 刀齒18、排出齒19，它們均采用螺紋固定方式，安裝在滾筒圈上，梳正齒17與排出齒19與滾筒軸線傾斜一夾角，如圖5所示。主滾筒7與副滾筒6安裝高度相差25-60mm，如附圖2 所示，副滾筒6結(jié)構(gòu)與主滾筒7結(jié)構(gòu)相似，但刀齒18的排列在軸向位置相差半個(gè)齒距，如圖 6所示，工作時(shí)轉(zhuǎn)向相同。變速箱13有三個(gè)輸出端，其中兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的輸出端為上刀片12與下刀片11提供動(dòng)力，另一輸出端為柔性夾持鏈1提供動(dòng)力。梳正齒17主要在喂料時(shí)能迅速將莖桿送入滾筒進(jìn)入摘葉狀態(tài)，刀齒18主要用于摘葉，排出齒19主要用于將摘完葉子的莖桿迅速排出機(jī)外?？紤]到工作過程中的耐磨以及強(qiáng)度的要求，梳正齒17采用直徑為6毫米的65Mn鋼絲制成，具體形狀見圖7，安裝位置見圖 5，與滾筒軸線程6(Γ80度夾角，熱處理硬度HRC48飛2 ；刀齒18采用直徑為10_12mm的45鋼制成，具體形狀見圖8，熱處理硬度HRC4;T48，按圖5所示位置正確安裝；排出齒19仍然采用直徑為6毫米的65Mn鋼制成，具體形狀見圖9，安裝位置見圖5與滾筒軸線程6(Γ80度夾角，熱處理硬度HRC48 52。機(jī)架3設(shè)計(jì)成鱷魚式(如圖10)，便于喂料與排出莖桿。主材采用(GB/T9787—1988 30X 30X 3/Q235A)型鋼制焊接而成，剛性好，制造成本低；機(jī)架3左右內(nèi)側(cè)壁有1毫米鋼板作襯板，鏈條托架下方有前擋板，前滑板9與機(jī)內(nèi)輸送帶8相接，構(gòu)成了整個(gè)摘葉機(jī)的自動(dòng)排葉系統(tǒng)。滾筒上蓋為蝸殼型弧形板。整機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)14如圖4所示，電動(dòng)機(jī)10動(dòng)力傳入中間軸15，一路進(jìn)入主摘葉滾筒，主摘葉滾筒另一端通過鏈傳遞給副滾筒6和機(jī)內(nèi)輸送帶8 ；另一路進(jìn)入變速箱，經(jīng)變速箱13換向后，達(dá)到所需工作轉(zhuǎn)速。變速箱13有三個(gè)輸出口，其中兩個(gè)相向旋轉(zhuǎn)的輸出端為自動(dòng)切斷機(jī)裝置提供動(dòng)力，用于裝配上切刀和下切刀；另一輸出端通過鍵與柔性夾持鏈1的鏈輪相聯(lián)，從而帶動(dòng)柔性夾持鏈1工作。
權(quán)利要求
1.一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，其特征在于，包括柔性夾持裝置(1)、支撐托架(2)、 機(jī)架(3)、出料滑板(4)、摘葉機(jī)構(gòu)、機(jī)內(nèi)輸送帶(8)、下切刀(11)、上切刀(12)、傳動(dòng)系統(tǒng)(14)、喂料臺(tái)(20);所述機(jī)架(3)呈鱷魚式，所述摘葉機(jī)構(gòu)設(shè)置于機(jī)架(3)內(nèi)部，所述摘葉機(jī)構(gòu)采用了雙滾筒，包括主滾筒(6)與副滾筒(7)，所述主滾筒(6)與副滾筒(7)與送料方向平行放置，所述主滾筒(6)與副滾筒(7)高度相差25-60mm階梯布置，所述主滾筒(6)與副滾筒(7)水平方向距離為兩滾筒上的摘葉滾筒刀齒(18)長(zhǎng)度度有30-50%交錯(cuò)重疊；所述出料滑板(4)設(shè)置于主滾筒(6)與副滾筒(7)的末端；所述柔性夾持裝置(1)的柔性夾持鏈位于機(jī)架(3 )上顎；支撐托架(2 )位于機(jī)架(3 )下顎，柔性夾持裝置(1)與支撐托架(2 )構(gòu)成甜葉菊摘葉過程中的夾持機(jī)械手；所述喂料臺(tái)(20)設(shè)于柔性夾持裝置(1)的前端；所述上切刀(12)和下切刀(11)位于機(jī)架出料口一側(cè)上顎外側(cè)，切斷刀片為圓盤齒式相向旋轉(zhuǎn)的自磨刃對(duì)切刀，切斷刃口與機(jī)架(3)內(nèi)壁共線；機(jī)架(3)內(nèi)部設(shè)置了機(jī)內(nèi)輸送帶(8)，所述輸送帶(8)與前滑板(9)相接，位于摘葉機(jī)構(gòu)下方；所述傳動(dòng)系統(tǒng)14包括電動(dòng)機(jī)(10)、中間軸(15)、變速箱(13)，電動(dòng)機(jī)(10)設(shè)置于機(jī)架(3)的下部，動(dòng)力傳入中間軸(15)，所述中間軸 (15)的一路進(jìn)入主摘葉滾筒，主摘葉滾筒另一端通過鏈傳遞給副滾筒6和機(jī)內(nèi)輸送帶8，所述中間軸(15)的另一路進(jìn)入變速箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，其特征在于，所述主滾筒 (6)與副滾筒(7)的直徑為30(T450mm，轉(zhuǎn)速40(T550r/min，轉(zhuǎn)向相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1和2所述的一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，其特征在于，所述主滾筒(6)與副滾筒(7)從喂入端開始都依次分布有4-6根梳正齒(17)、10-20根刀齒(18)、 4-6根排出齒(19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1和2所述的一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，其特征在于，所述變速箱(13)有三個(gè)輸出端，其中兩個(gè)輸出端相向轉(zhuǎn)動(dòng)，分別為上刀片與下刀片提供動(dòng)力，另一輸出端為柔性夾持鏈(1)提供動(dòng)力。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1和2所述的一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，其特征在于，所述柔性夾持鏈(1)采用橡膠簾布帶制成，張緊于柔性夾持鏈驅(qū)動(dòng)輪(16)與柔性夾持鏈被動(dòng)輪上， 被動(dòng)輪一端有張緊機(jī)構(gòu)(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，其特征在于，所述梳正齒(17)采用直徑為6毫米的65Mn鋼絲制成，熱處理硬度HRC48飛2，與滾筒軸線程60 80度夾角安裝。
7.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，其特征在于，所述刀齒(18)采用直徑為10-12mm的45鋼制成，熱處理硬度HRC4;T48。
8.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，其特征在于，所述排出齒(19)采用直徑為6毫米的65Mn鋼制成，熱處理硬度HRC48飛2，與滾筒軸線程60 80度夾角安裝。
全文摘要
本發(fā)明為一種小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)，涉及農(nóng)業(yè)采摘機(jī)械工程領(lǐng)域，具體涉及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)作物——甜葉菊的摘葉收獲。本發(fā)明柔性夾持裝置、支撐托架、機(jī)架、出料滑板、摘葉機(jī)構(gòu)、機(jī)內(nèi)輸送帶、下切刀、上切刀、傳動(dòng)系統(tǒng)、喂料臺(tái)。甜葉菊嫩梢由柔性夾持鏈與支撐托架構(gòu)成的機(jī)械手夾持向前移動(dòng)，在主、副滾筒入口處梳正齒的作用下迅速進(jìn)入摘葉作業(yè)，摘下的葉片通過氣流與機(jī)內(nèi)傳送帶排至機(jī)外；嫩梢遇到上、下切刀被迅速切斷，自動(dòng)落入收集框；而莖桿在主、副滾筒末端的排出齒作用下從出料滑板排出機(jī)外，完成自動(dòng)脫葉分離過程。小型半自動(dòng)甜葉菊摘葉機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性好，自動(dòng)化程度較高，維修方便。
文檔編號(hào)A01D46/00GK102273364SQ20111015771
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者唐忠, 徐立章, 李耀明, 馬朝興 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)