本實用新型涉及農作物收獲機械技術領域，具體地說是一種具有開挖及回填功能的深土層作物收獲機。

背景技術：

我國根莖類農作物種植區(qū)域廣闊，地理環(huán)境復雜多樣，根莖類作物收獲機大多用于生長在較淺土層塊狀農作物的采收，而山藥、牛蒡等農作物，其根莖為長柱狀，直立生長于土壤深處，且質地較脆弱，長勢無法掌握，現(xiàn)有的塊狀農作物采收機不能用于柱狀根莖作物的收獲；為避免挖掘過程中作物損壞，山藥類農產品目前仍以人工采收為主，采收成本高、效率低，直接影響了山藥等長根莖類農作物的售價，制約了這類農產品的種植和推廣。

專利號為ZL 201510101851.X的發(fā)明專利公布的一種深土層根莖類作物收獲機，在一定程度上解決了山藥等農作物的挖掘工作，該設計方案雖然僅對掘松農作物下方的土壤并提升，以完成農作物與土壤分離，但在機械前行過程中，兩側擋板需要克服極大的迎面阻力，阻礙設備行進，使設備驅動困難，特別是山藥等種植較深，深度下挖受力矩的影響較大，使上述設備仍對土壤基質的硬度要求較嚴。由于各地的地理環(huán)境、氣候、土質硬度不同，導致上述的收獲機適應能力下降，使用范圍較小。此外，受地表土壤高低不平、農作物（包覆作物的坯土）提升時因振動等因素影響，來不及向后輸送的一部分土滾落逐漸堆積在設備前部，增加了行走阻力及設備磨損，同時間接的造成了回填不到位。

該設計的另一個缺陷是，由于收獲機的螺旋鉆桿端部對土層正面旋耕，鉆桿軸向受力導致連接軸承及鉆桿端部的磨損較為嚴重。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種具有開挖及回填功能的深土層作物收獲機，特別適用于收獲生長深度較深的柱狀直生長根莖類農作物，大幅減小了設備行進阻力，降低了作業(yè)難度及采收成本，增強了收獲機的適應能力。

本實用新型的技術方案是：包括采收機主體、動力裝置及傳動機構，采收機主體包括采收架、前置輸送器、傳送帶機構、振動機構；

采收架兩側設有楔形的端板，前置輸送器由多條并排橫向設置的輸送輥組成，各輸送輥從前向后依次升高、裝配在采收架前段，并通過傳動軸與動力機構連接；傳送帶機構前低后高裝配在采收架后段，前置輸送器與傳送帶機構首尾銜接；所述的傳送帶機構設有振動機構；振動機構裝配在機架上，其振動件與傳送帶機構的輸送面配合；

還包括主機架、升降箱、垂直旋耕刀、水平旋耕刀、刮土板、刮土鏟、排土通道、橫向排土攪龍、第一縱向排土攪龍、第二縱向排土攪龍；

主機架設有垂直的導向柱，升降箱套裝在導向柱上，主機架通過提升機構與升降箱連接配合，并控制升降箱沿導向柱上下運動；

升降箱下部左右兩側各裝配有一條用于開槽的垂直旋耕刀；刮土板位于垂直旋耕刀后側，刮土板上端固定在升降箱底部；

升降箱后部橫向水平安裝有一條橫向排土攪龍，橫向排土攪龍的螺旋葉片由旋向相反的兩段組成；刮土鏟連接固定在升降箱上，位于橫向排土攪龍的后方；

升降箱后部兩側各裝有一條排土通道，排土通道內部裝有第一縱向排土攪龍；

采收機主體通過起重臂吊裝在升降箱后部，位于二條排土通道之間；水平旋耕刀橫向裝配在采收架前部，位于前置輸送器前部下方；水平旋耕刀的螺旋刀片由旋向相反的兩段組成；

前置輸送器及傳送帶機構下方的采收架上，并列裝配有一排第二縱向排土攪龍；

垂直旋耕刀、水平旋耕刀、提升機構、橫向排土攪龍、第一縱向排土攪龍及第二縱向排土攪龍通過傳動機構與動力裝置連接。

進一步，所述的刮土板高度不大于垂直旋耕刀的長度。

進一步，所述的二垂直旋耕刀位置分別與采收機主體的端板位置相對應。

進一步，所述的二垂直旋耕刀的旋向相反。

進一步，所述的排土通道前段與主機架中心線平行，排土通道后段向內側回收；二條排土通道進口位于刮土鏟兩側，出口位于采收機主體的后方。

進一步，所述排土通道的前后段連結處高于兩端，排土通道前段與水平面成5～20度夾角。

進一步，所述的提升機構包括絲杠、齒盤；絲杠垂直穿過升降箱，兩端固定在主機架上；裝配在升降箱內的齒盤通過內螺紋與絲杠配合，齒盤通過齒輪傳動連接動力裝置。

進一步，所述的提升機構包括絲杠副及固定在主機架頂部的絲杠提升電機；絲杠垂直穿過升降箱，兩端裝配在主機架上，絲杠通過絲杠提升電機帶動；絲杠母固定在升降箱。

進一步，所述的第二縱向排土攪龍為多節(jié)結構設計，各節(jié)之間通過聯(lián)軸器連接。

進一步，所述的采收架前部設有連接板，連接板銜接水平旋耕刀與前置輸送器。

用于控制并帶動垂直旋耕刀、水平旋耕刀、提升機構、橫向排土攪龍、第一縱向排土攪龍及第二縱向排土攪龍的傳動機構均采用常規(guī)的傳動方式。

本實用新型的有益效果是：直接安裝在拖拉機等農用機械上即可進行收獲作業(yè)，操作簡便、使用方便，克服了現(xiàn)有技術的不足，采用垂直旋耕刀及水平旋耕刀將農作物種植區(qū)的土壤與周邊土地切分，并將切分后整塊土壤通過前置輸送器及大傾角傳送帶機構進行兩級提升送至地面以上；提升過程中振落農作物外部的附土；使土與作物分離，確保了作物在挖掘過程中保持完好。由于采挖前進行了土壤切割操作，并將切割操作中挖掘的土輸送至設備兩側及后方，清除了采收機主體運轉前的障礙，大幅降低了的迎面阻力，使采收作業(yè)不再受環(huán)境、氣候、土質硬度的影響，增強了收獲機的適應能力及使用范圍；同時，在農作物采收中挖掘出的全部土壤一次性回填。此外用于切割土壤的旋耕刀徑向受力，有效的降低了旋耕刀及其連接件的磨損，保證了采收設備的高強度連續(xù)作業(yè)。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型的技術方案進行詳細說明。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例1的主機架部分結構示意圖；

圖3為本實用新型的俯視圖；

圖4為本實用新型的工作狀態(tài)示意圖；

圖5為本實用新型實施例2的主機架部分結構示意圖。

具體實施方式

圖中：1、主機架，2、導向柱，3、升降箱，4、絲杠，5、垂直旋耕刀，6、刮土板，7、橫向排土攪龍，8、第一縱向排土攪龍，9、水平旋耕刀，10、排土通道，10a、排土通道前段，10b、排土通道后段，11、起重臂，12、刮土鏟，13、連接板，14、前置輸送器，15、端板，16、第二縱向排土攪龍，17、振動機構，18、傳送帶機構，19、多頭輸出變速箱，20、齒盤，21、介齒輪，22、離合器，23，動力輸入軸，24、絲杠提升電機，25、絲杠母。

實施例1

從圖1～圖3可知，本實用新型的技術方案是：采收機主體、動力裝置及傳動機構，采收機主體包括采收架、前置輸送器14、傳送帶機構18、振動機構17、主機架1、升降箱3、垂直旋耕刀5、水平旋耕刀9、刮土板6、刮土鏟12、排土通道10、橫向排土攪龍7、第一縱向排土攪龍8、第二縱向排土攪龍16；

本實用新型收獲機裝配在拖拉機等農用機械后部，主動力馬達及多頭輸出變速箱19安裝在采收架末端，作為采收部分的動力裝置；

采收架兩側設有楔形的端板15，前置輸送器14由多條并排橫向設置的輸送輥組成，各輸送輥從前向后依次升高、裝配在采收架前段；傳送帶機構18前低后高裝配在采收架后段，前置輸送器14與傳送帶機構18首尾銜接；

所述的傳送帶機構18的主動輪與多頭輸出變速箱輸出軸連接，也可單獨設置馬達驅動；主、從動輪之間還裝配有振動機構17，該振動機構由振動馬達、杠桿、振動輪組成；杠桿中部通過與采收架鉸接，杠桿兩端分別裝有一振動馬達及一振動輪，在振動馬達自重的作用下，作為振動件的振動輪上抬頂靠在傳送帶輸送面下部；振動馬達運動帶動杠桿繞支點（鉸接軸）擺動，振動輪滾動并反復撞擊傳送帶產生振動，將傳送帶上的土壤顆粒振落。

主機架1四角各設有一垂直的導向柱2，升降箱3套裝在導向柱2上，主機架1通過提升機構與升降箱3連接，并控制升降箱3沿導向柱上下運動；所述的提升機構包括絲杠4、齒盤20；絲杠4垂直穿過升降箱3，兩端固定在主機架1上；齒盤20安裝在升降箱上，齒盤內圈通過螺紋裝配在絲杠4上，齒盤外圈輪齒通過介齒輪與動力裝置連接。

本實施例中提升機構及垂直旋耕刀5均使用拖拉機的動力系統(tǒng)作為動力源，以簡化其結構（也可根據(jù)實際情況為提升機構、垂直旋耕刀分別設置動力）。二垂直旋耕刀5間通過相互嚙合齒輪組傳輸動力，并通過錐齒輪連接動力裝置的輸出軸23；其中一垂直旋耕刀5的桿體通過一離合器22與固定在升降箱上的提升機構介齒輪軸連接，介齒輪21與齒盤20嚙合，利用離合器22分合控制升降箱運動。

升降箱3下部左右兩側各裝配有一根用于開槽的垂直旋耕刀5，二垂直旋耕刀5的旋向相反；刮土板6位于垂直旋耕刀5后側，其高度不大于垂直旋耕刀5的長度，刮土板6上端固定在升降箱3底部。

升降箱3后部橫向水平安裝有一條橫向排土攪龍7，刮土鏟12連接固定在升降箱3上，位于橫向排土攪龍7的后方；所述的橫向排土攪龍7的螺旋葉片由兩段組成，兩端螺旋葉片的旋向相反，旋轉時將刮土鏟12前部的土壤向兩側推頂。

升降箱3后部兩側各裝有一條排土通道10，排土通道10內部裝有第一縱向排土攪龍8；所述的排土通道前段10a與主機架縱向中心線平行，排土通道后段10b向內側下方彎折回收（即二條排土通道前段相互平行，后段呈八字內收）；二條排土通道10進口位于刮土鏟12兩側，出口位于采收機主體的后方；橫向排土攪龍7及第一縱向排土攪龍8均通過齒輪或鏈條傳動連接拖拉機的動力裝置。

所述排土通道10的前段與后段連結處高于兩端，排土通道前段10a與水平面成5～20度夾角；該設計可確保通道內的土由第一縱向排土攪龍8推送至排土通道后段10b后，自然下滑回填。

排土通道10及第一縱向排土攪龍8的遠端通過絞盤及吊索懸吊在主機架后部。

采收機主體通過起重臂11吊裝在升降箱3后部，位于二條所述的排土通道10之間；采收機主體兩側的端板15分別與二垂直旋耕刀5的位置相對應；水平旋耕刀9橫向裝配在采收架前部，位于前置輸送器14前部下方；水平旋耕刀9的螺旋刀片由旋向相反的兩段組成，可將分切土壤時掘松的土推向采收架兩側。

采收架前部還設有連接板13，水平旋耕刀9與前置輸送器14通過該連接板13銜接。

前置輸送器14及傳送帶機構18下部的采收架上，并列裝配有一排第二縱向排土攪龍16；第二縱向排土攪龍16為多節(jié)結構設計，各節(jié)之間通過聯(lián)軸器連接，本實施例采用兩節(jié)設計，以配合前置輸送器14及傳送帶機構18的不同傾角。第二縱向排土攪龍16的末端與多頭輸出變速箱19的輸出端連接。

前置輸送器14由各條輸送輥及水平旋耕刀9通過蝸輪蝸桿或錐齒輪組及傳動軸與多頭輸出變速箱19的輸出端連接。

本實用新型工作時，首先下放升降箱3，垂直旋耕刀5旋入土壤至種植深度，拖拉機行進并在種植作物的田壟兩側旋松，刮土板經過后將旋松的土由槽帶至地面上，橫向排土攪龍將刮土鏟12前部的土推送至設備兩側，再由第一縱向排土攪龍8卷入排土通道10推送至采收機后部回填；

操作采收機主體下放，采收架前端的水平旋耕刀9將種植土層下方的土壤旋松，并將旋松的土向左右推送進入由垂直旋耕刀5開出的兩道立槽內。水平、垂直旋耕刀配合使種植作物的土壤兩側及下方與周邊呈“凵”形分離，見圖4。

采收機主體經過，切割后的土壤（包覆有農作物）沿前置輸送器14、傳送帶機構18上行送至地面；提升過程中，在振動機構以及設備的振動下，使包覆作物的土壤松動、跌落，并由第二縱向排土攪龍16送至設備后方；農作物與土壤分離逐漸露出，實現(xiàn)收獲目的。

本實用新型利用水平、垂直旋耕刀配合，將種植農作物的土壤部分與周邊土壤分離，并通過二級傳輸提升至地面，有效的降低了行進阻力，使采收作業(yè)不受環(huán)境、氣候、土質硬度的影響；采收過程中掘出的土分別經不同攪龍推送至設備后部，采收與回填一次完成，同時降低了旋耕刀及其連接件的磨損，保證了采收設備的高強度連續(xù)作業(yè)。

實施例2

本實施例與實施例1的不同之處在于，所述的提升機構包括絲杠副及固定在主機架1頂部的絲杠提升電機24；絲杠4垂直穿過升降箱3，兩端通過軸承座裝配在主機架1上，絲杠4通過絲杠提升電機24帶動旋轉；絲杠母25固定連結在升降箱3上。

本實施例的其他技術特征與實施例1相同。

以上借助較佳的實施例對本實用新型技術方案進行的詳細說明是示意性的而非形式上的限制。本領域的技術人員在閱讀本實用新型說明書的基礎上，可以對實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換，而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案的范圍。