專利名稱：一種小型半自動甜葉菊摘葉機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于農業工程領域，具體涉及農業經濟作物一甜葉菊的自動摘葉作業。
背景技術：
甜葉菊是中國上世紀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展前景的經濟作物，已成為繼蔗糖、甜菜糖之后的第三種天然糖源。目前我國甜葉菊的種植面積達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行， 勞動強度大、效率低、人工成本高。缺乏高效、安全、可靠的機械化摘葉工具，從而制約了甜葉菊的規模化生產。從文獻檢索發現，有一種甜葉菊加工機(專利號ZL 200820188220. 1)，在機架上裝有一轉軸和電機，轉軸和電機之間連接有傳動裝置，轉軸上裝有滾筒和切刀，切刀位于滾筒的外側，滾筒上有兩組以上的脫粒齒，機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。該結構效率低、嫩梢切斷不可靠、操作不方便、自動化程度低，且脫下的甜葉菊碎葉較多，工作時旋轉部件暴露無遺，常引起工傷等事故發生，安全性差，生產效率低，推廣難度大。
發明內容為了克服現有技術的效率低、嫩梢切斷不可靠、操作不方便、自動化程度低、安全性差，生產效率低的問題，本實用新型設計了小型半自動甜葉菊摘葉機，它由機架、主滾筒、 副滾筒、柔性夾持鏈、支撐托架、上切刀、下切刀、機內輸送帶、電動機、傳動系統、喂料臺等主要部件組成。其特征在于機架呈鱷魚式；機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；柔性夾持鏈位于機架上鱷，支撐托架位于機架下顎，支撐托架在彈簧的作用下，與柔性夾持鏈接觸構成脫葉時嫩梢的夾持機械手，嫩梢經過上、下切刀時被自動切斷，掉入收集框，脫下的葉片隨著氣流和機內輸送帶自動排出機外，而莖桿在主、副滾筒末端的排出齒作用下從機架出料滑板下落，從而完成甜葉菊的自動脫葉分離工作。小型半自動摘葉機工作原理人工將甜葉菊嫩梢朝向柔性夾持鏈方向，使 75 80mm的嫩梢喂入柔性夾持鏈與支撐托架構成的機械手之間，莖桿部分在主、副滾筒喂入端的梳正齒作用下，迅速進入滾筒由滾筒上刀齒實施摘葉作業，摘下的葉片隨著氣流和機內輸送帶排出機外；甜葉菊的嫩梢和莖桿由柔性夾持鏈繼續向前送進，遇到上、下切刀被迅速切斷，自動掉入收集框，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夕卜，從而將葉子與莖桿自動分離開來。這樣就完成甜葉菊的喂入——自動摘葉——自動切斷——自動莖葉分離工序。本實用新型采用了雙滾筒摘葉方式，適應于不同高度作物的需要，作業效率高，嫩梢自動切斷，莖桿與脫下的葉片自動分離，安全可靠，功耗小，安裝及維修方便。本實用新型的技術方案是，機架呈鱷魚式，構成進料和出料通道；機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；柔性夾持鏈位于機架上鱷，支撐托架位于機架下顎，構成脫葉過程的夾持機械手，被夾持的嫩梢遇到上、下切刀被自動切斷，自動掉入收集框，脫下的葉片下落由機內輸送帶自動排出機外，而莖桿在主、副滾筒末端的排出齒作用下從機架出料滑板排出， 完成甜葉菊自動脫葉和莖桿分離工作。鱷魚式機架采用角鋼焊接而成，機架內壁有1毫米鋼板作為襯板；摘葉采用閉式雙滾筒結構，主滾筒與副滾筒與送料方向平行放置，且高度相差25 60mm，在水平方向使滾筒工作時刀齒高度有30-50%交錯重疊；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、轉速、轉向相同；電動機置于機架的底部，且位于前滑板下方，動力通過V型帶傳輸到中間軸，中間軸分兩路傳遞，一路傳入主滾筒，主滾筒另一端通過鏈傳遞給副滾筒和機內輸送帶，另一路將動力傳遞給變速箱，經過變速箱換向后兩個相向轉動的軸端用于安裝上、下切刀，刀片刃口的位置與機架內壁共線，刀片為圓盤式自磨刃切刀，變速箱有一懸臂，通過內鏈條將動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相聯，從而帶動柔性夾持鏈工作。柔性夾持鏈位于鱷魚式機架的上顎部位，支撐托架位于鱷魚式機架的下顎部位，柔性夾持鏈與支撐托架構成甜葉菊摘葉過程中的夾持機械手。喂料臺設于柔性夾持裝置的前端；所述上切刀和下切刀位于機架出料口一側上顎外側。在滾筒的下方設置有機內輸送帶，與前滑板銜接；機架的右側出口設置有出料滑板，如圖3所示。喂料臺作為附件隨機配置。本實用新型專利有效地解決甜葉菊收獲過程中人工摘葉效率低，勞動強度大的問題，從而提高了生產效率，降低了收獲成本，提高了經濟效益。
以下結合附圖和示例對本實用新型進一步說明。


圖1是小型半自動甜葉菊摘葉機的主視示意圖。圖2是小型半自動甜葉菊摘葉機的B向視圖。圖3是小型半自動甜葉菊摘葉機的A向示意圖。圖4是小型半自動甜葉菊摘葉機的傳動系統示意圖。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是鱷魚式機架示意圖。圖中1.柔性夾持裝置，2.支撐托架，3.機架，4.出料滑板，5.張緊機構，6.副滾筒，7.主滾筒，8.機內輸送帶，9.前滑板，10.電動機，11.下切刀，12.上切刀，13.變速箱，14.傳動系統，15.中間軸，16.柔性夾持鏈驅動輪，17.梳正齒，18.刀齒，19.排出齒，20. 喂料臺。
具體實施方式
小型半自動摘葉機，機架3呈鱷魚式，構成進料和出料通道；機架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位于機架3上鍔，支撐托架2位于機架3下顎，構成脫葉過程的夾持機械手，被夾持的嫩梢遇到上、下切刀被自動切斷，自動掉入收集框，脫下的葉片通過氣流和機內輸送帶8自動排出機外，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——自動摘葉——自動切斷——自動莖葉分離工序。本實用新型專利采用了雙滾筒摘葉方式，作業效率高，嫩梢自動切斷，莖桿與脫下的葉片自動分離，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動輪16與柔性夾持鏈被動輪上，被動輪一端有張緊機構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，轉動靈活自如，在每個鉚接轉動處設置了一個彈簧支點， 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，以便防止由于摘葉時，不致將甜葉菊莖桿抽入滾筒內。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結構與主滾筒7結構相似，但刀齒18的排列在軸向位置相差半個齒距，如圖 6所示，工作時轉向相同。主滾筒7與副滾筒6的直徑為30(T450mm，轉速40(T550r/min，轉向相同。變速箱13有三個輸出端，其中兩個相向轉動的輸出端為上刀片12與下刀片11提供動力，另一輸出端為柔性夾持鏈1提供動力。梳正齒17主要在喂料時能迅速將莖桿送入滾筒進入摘葉狀態，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外?？紤]到工作過程中的耐磨以及強度的要求，梳正齒17采用直徑為6毫米的65Mn鋼絲制成，具體形狀見圖7a，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7b，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7c，安裝位置見圖5與滾筒軸線程60、0 度夾角，熱處理硬度HRC48 52。機架3設計成鱷魚式(如圖8)，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；機架3左右內側壁有1毫米鋼板作襯板，鏈條托架下方有前擋板，前滑板9與機內輸送帶8相接，構成了整個摘葉機的自動排葉系統。滾筒上蓋為蝸殼型弧形板。整機傳動系統14如圖4所示，電動機10動力傳入中間軸15，一路進入主摘葉滾筒，主摘葉滾筒另一端通過鏈傳遞給副滾筒6和機內輸送帶8 ；另一路進入變速箱，經變速箱13換向后，達到所需工作轉速。變速箱13有三個輸出口，其中兩個相向旋轉的輸出端為自動切斷機裝置提供動力，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，從而帶動柔性夾持鏈1工作。
權利要求1.一種小型半自動甜葉菊摘葉機，其特征在于，包括柔性夾持裝置(1)、支撐托架(2)、 機架(3)、出料滑板(4)、摘葉機構、機內輸送帶(8)、下切刀(11)、上切刀(12)、傳動系統 (14)、喂料臺(20)；所述摘葉機構設置于機架(3)內部，所述摘葉機構采用了雙滾筒，包括主滾筒(7)與副滾筒(6)，所述主滾筒(7)與副滾筒(6)與送料方向平行放置，所述主滾筒 (7)與副滾筒(6)高度相差25-60mm階梯布置，所述主滾筒(7)與副滾筒(6)水平方向距離為兩滾筒上的摘葉滾筒刀齒(18)長度有30-50%交錯重疊；所述出料滑板(4)設置于主滾筒(7)與副滾筒(6)的末端；所述柔性夾持裝置(1)的柔性夾持鏈位于機架(3)上顎；支撐托架(2 )位于機架(3 )下顎，柔性夾持裝置(1)與支撐托架(2 )構成甜葉菊摘葉過程中的夾持機械手；所述喂料臺(20)設于柔性夾持裝置(1)的前端；所述上切刀(12)和下切刀(11) 位于機架出料口一側上顎外側，切斷刀片為圓盤齒式相向旋轉的自磨刃對切刀，切斷刃口與機架(3)內壁共線；機架(3)內部設置了機內輸送帶(8)，所述輸送帶(8)與前滑板(9)相接，位于摘葉機構下方；所述傳動系統(14)包括電動機(10)、中間軸(15)、變速箱(13)，電動機(10)設置于機架(3)的下部，動力傳入中間軸(15)，所述中間軸(15)的一路進入主摘葉滾筒，主摘葉滾筒另一端通過鏈傳遞給副滾筒(6)和機內輸送帶(8)，所述中間軸(15)的另一路進入變速箱。
2.根據權利要求1所述的一種小型半自動甜葉菊摘葉機，其特征在于，所述主滾筒(7) 與副滾筒(6)的直徑為30(T450mm，轉速40(T550r/min，轉向相同。
3.根據權利要求書1或2所述的一種小型半自動甜葉菊摘葉機，其特征在于，所述主滾筒(7)與副滾筒(6)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.根據權利要求1或2所述的一種小型半自動甜葉菊摘葉機，其特征在于，所述變速箱 (13)有三個輸出端，其中兩個輸出端相向轉動，分別為上刀片與下刀片提供動力，另一輸出端為柔性夾持鏈(1)提供動力。
5.根據權利要求1或2所述的一種小型半自動甜葉菊摘葉機，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動輪(16)與柔性夾持鏈被動輪上，被動輪一端有張緊機構(5)。
6.根據權利要求3所述的一種小型半自動甜葉菊摘葉機，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.根據權利要求3所述的一種小型半自動甜葉菊摘葉機，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.根據權利要求3所述的一種小型半自動甜葉菊摘葉機，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。
專利摘要本實用新型為一種小型半自動甜葉菊摘葉機，涉及農業采摘機械工程領域，具體涉及農業經濟作物——甜葉菊的摘葉收獲。本實用新型柔性夾持裝置、支撐托架、機架、出料滑板、摘葉機構、機內輸送帶、下切刀、上切刀、傳動系統、喂料臺。甜葉菊嫩梢由柔性夾持鏈與支撐托架構成的機械手夾持向前移動，在主、副滾筒入口處梳正齒的作用下迅速進入摘葉作業，摘下的葉片通過氣流與機內傳送帶排至機外；嫩梢遇到上、下切刀被迅速切斷，自動落入收集框；而莖稈在主、副滾筒末端的排出齒作用下從出料滑板排出機外，完成自動脫葉分離過程。小型半自動甜葉菊摘葉機結構簡單，可靠性好，自動化程度較高，維修方便。
文檔編號A01D46/00GK202222164SQ2011201977
公開日2012年5月23日 申請日期2011年6月14日 優先權日2011年6月14日
發明者唐忠, 徐立章, 李耀明, 馬朝興 申請人:江蘇大學