一种自走式深根茎作物联合收获机

本发明涉及农业机械中根茎作物收获，特别是一种自走式深根茎作物联合收获机。

背景技术：

1、根茎作物根据收获深度通常分为浅根茎作物(5～20cm)、中根茎作物(20～40cm)和深根茎作物(40～60cm及以上)，根茎作物收获有人工收获(人工使用简易工具收获)、半机械分段收获(机械挖掘后人工分离捡拾)以及联合收获(由机械一次完成根茎的挖掘、根土分离以及集运转运等工作)等方式。目前，以分段收获为主的悬挂式根茎类作物收获机械研究较多，主要采用挖掘铲等挖掘部件及抖动链等分离部件完成根茎作物收获作业；部分机具在抖动链后加装一条或多条输送链条完成根茎的集堆或装车等作业。

2、自走式联合收获机械多用于浅根以及部分中根茎作物收获，如一种中置提升型自走式马铃薯联合收获机(cn116138023a)采用收获装置、提升装置、分拣装置、料仓装置等部件完成马铃薯的收获、提升运输、分拣装仓等联合作业，通过优化结构布置使机型更加紧凑从而满足丘陵山区小地块的马铃薯收获需求；一种自走式收获捡拾机(cn112243673a)主要由捡拾台总成、输送器以及分捡台、自卸料装置等组成，用于马铃薯等根茎类作物的收获捡拾，解决了人工捡拾问题；一种中药材联合收获机(cn116806522a)主要由履带底盘、收获机构、抖动分离机构、输送机构、分离滚筒等组成，实现根茎类药材的收获作业；中药材联合收获机(cn202210311487.x)包括牵引装置、一次分筛送料碎土装置、二次分筛送料装置、仰角可调的提升输送装置等，解决药材收获的人工进行捡拾效率低、漏药和损伤严重的问题；一种全自动式木薯联合收获机(cn201911214404.x)通过挖掘除土机和连接在挖掘除土机后端的侧向输送装车装置实现木薯的联合收获；一种牵引式四行甜菜收获机(cn202010847299.x)采用挖掘装置和多级输送系统实现甜菜的联合收获。

3、综合分析来看，现有自走式联合收获机挖掘部件前置(位于机架前方)且以转动升降方式为主(通过液压缸的推拉使收获部件绕机架上某点转动)，与土壤接触的部件离机架较远且在机架推力作用下工作，存在机身较长、挖掘部件受力不佳、挖掘深度较浅等问题；根土分离及提升集运等部件主要采用多级组合式升运链条，存在输送距离长、结构较为复杂等问题。现有自走式联合收获机受工作原理以及结构布局限制，收获深度多在30cm以内，无法满足甘草等深根茎作物的联合收获需求。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种自走式深根茎作物联合收获机，包括振动挖掘部件、挖掘部件升降装置、运载挂接平台、键筛分离部件、分离部件升降装置、多级柔性集运装置；

2、所述振动挖掘部件设置于收获机的前进方向上，包括多个挖掘单元、振动单元；所述振动单元通过激振方式带动挖掘单元交错振动；

3、所述挖掘部件升降装置固定在运载挂接平台上，与所述振动挖掘部件滑动连接，用于控制所述挖掘单元的上升与下降；

4、所述分离部件升降装置固定在运载挂接平台上，与所述键筛分离部件轴转动连接，所述键筛分离部件在分离部件升降装置的带动下整体变姿态摆动升降；

5、所述键筛分离部件包括多个键筛单元、前后两组振动单元；所述多个键筛单元由前后两组振动单元带动相邻两组交错振动；

6、所述多级柔性集运装置设置于收获机一侧，所采集作物经过所述键筛分离部件送入，通过上行以及横向传输装置至收集装置。

7、在上述方案的基础上，所述振动挖掘部件包括挖掘激振装置、主铲架、挖掘铲栅、液压马达、增速变速箱、导柱斜梁、升降导柱、导柱横梁、导柱滚轮轴、导柱液压缸下挂耳；挖掘激振装置内部为偏心轴套，转动时带动挖掘铲栅组间交错振动；升降导柱与主铲架固定连接，导柱斜梁、导柱横梁固定连接在导柱与铲架之间；每个升降导柱上安装8组导柱滚轮轴；

8、所述振动挖掘部件通过升降导柱与挖掘部件升降装置的升降导轨连接，振动挖掘部件在挖掘部件升降装置的带动下垂直升降。所述垂直升降为0～1050mm；所述挖掘激振装置的激振频率为6～12hz。

9、在上述方案的基础上，所述挖掘部件升降装置包括升降导轨、导轨安装横梁、导柱液压缸上挂耳、导柱液压缸、升降台安装架、升降台加强梁、键筛前缸安装座、升降轮压板；导柱液压缸一端与导柱液压缸下挂耳铰接，另一端与导柱液压缸上挂耳铰接；8组导柱滚轮轴嵌入升降导轨内部，升降导柱在导柱液压缸的作用下沿着导轨垂直运动；所述挖掘部件升降装置的升降台安装架固定连接在运载挂接平台的挖掘部件挂接架上。

10、在上述方案的基础上，所述运载挂接平台包括履带底盘、驾驶室、发动机、导柱机架限位轮、挖掘部件挂接架、分离部件挂接架、液压动力系统、集运装置挂接架；升降装置底部与挖掘部件挂接架固定连接。

11、在上述方案的基础上，所述键筛分离部件包括前分离激振装置、前主轴、齿式分离键筛、分离筛侧板、后主轴、后分离激振装置；前主轴、后主轴安装在两个分离筛侧板之间，使用螺栓连接端盖固定；齿式分离键筛与前分离激振装置、后分离激振装置铰接；4组前分离激振装置分别等间距安装在前主轴上，4组后分离激振装置分别等间距安装在后主轴上，相邻的激振装置内部偏心轴套的相位角相错180°，相邻两组分离键筛交错振动。所述前分离激振装置、后分离激振装置的激振频率为6～12hz。

12、在上述方案的基础上，所述分离部件升降装置包括前升降横梁、升降横梁滚轮轴、前摆杆、滚轮限位板、吊杆安装板、前液压缸、后液压缸安装座、后液压缸、后摆杆、后摆杆安装块；前液压缸两端分别与前升降横梁的中间挂耳、键筛前缸安装座铰接；前摆杆两端分别与前升降横梁的侧挂耳、分离筛侧板的前端铰接；前升降横梁两侧各有5组升降横梁滚轮轴，当前液压缸伸缩时，多组升降横梁滚轮轴共同作用在升降轮压板上，使前升降横梁垂直运动，前液压缸伸出或者收缩带动前摆杆向下或者向上移动且轴转动；后液压缸安装座、后摆杆安装块均与分离部件挂接架固定连接；后液压缸分别与后液压缸安装座、后摆杆铰接；后摆杆分别与后摆杆安装块上方、分离筛侧板的后端铰接；后液压缸收缩或者伸出带动后摆杆轴转动；在前摆杆与后摆杆复合作用下键筛分离部件整体变姿态摆动下降或者上升。所述前液压缸伸缩作用时，前升降横梁与键筛前缸安装座的距离调节范围为0～310mm；所述后液压缸的伸缩调节范围为0～800mm。

13、在上述方案的基础上，所述多级柔性集运装置包括纵向运输皮带、斜向运输皮带、横向运输皮带、集料箱；多级柔性集运装置的各组成部分均与集运运载挂接平台固定连接。

14、本发明的有益效果：

15、本发明基于振动减阻挖掘与交错抖动分离原理，采用振动挖掘部件垂直升降、键筛分离部件整体变姿态摆动升降配置方案，改善了挖掘部件受力条件能够满足深根作物挖掘收获需求，简化了根土分离及提升集运等部件的结构组成并优化了空间布局，可实现深根茎作物振动减阻挖掘、大土量情况下根土高效分离以及长根茎的低损抛掷输送，为甘草等深根茎作物的联合收获提供了新方案。本发明可适用于多种根茎类作物的收获作业，具有良好的推广应用前景。