本發明涉及水果采收機械領域，特別涉及一種交錯梳排式荔枝采收車。

背景技術：

荔枝是我國特色的亞熱帶水果，主要分布在廣東、廣西、福建、海南等省區，其種植面積和總產量均居世界第一。近年來，我國在荔枝主產區積極推行無公害、標準化荔枝生產技術，提高了國產荔枝的市場競爭力，增大了出口量。目前，荔枝采收還是采用人工作業的方式，勞動強度大，并且農民進城務工進一步造成了勞動力緊張，荔枝采收機械化程度已經成為制約荔枝產業發展的一個重要因素。為減輕采收勞動強度、降低荔枝生產成本、提高采摘效率，應加大力度發展荔枝采收機械化。

技術實現要素：

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種結構簡單、操作簡便、勞動強度小、采收效率高、水果品種適用范圍廣的交錯梳排式荔枝采收車。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種交錯梳排式荔枝采收車，包括車架49、振動采摘機構、曲柄雙搖桿機構、動力源48、收集機構、舉升機構和操縱控制器38；所述曲柄雙搖桿機構固定安裝在振動采摘機構的基座4下方，收集機構和舉升機構固定安裝在車架49上，振動采摘機構和曲柄雙搖桿機構配合連接，曲柄雙搖桿機構和液壓馬達18配合連接，液壓馬達18通過輸油管42與液壓工作站47及動力源48連接。

所述振動采摘機構包括柔性梳棒組1、左軸2、右軸3、基座4、軸承5、軸承座6；左軸2和右軸3上分別安裝有一根以上的柔性梳棒組1，左軸2和右軸3均豎直放置在基座4的軸承座6上，左軸2和右軸3的轉動角度范圍為-45°～45°，左軸2和右軸3的下端均穿過軸承5分別與曲柄雙搖桿機構的搖桿一10、搖桿二11通過銷釘鎖緊連接。

柔性梳棒組1采用人工合成纖維材料，直徑為5～40mm，長度為100～300mm，長度、大小可變，與左軸2、右軸3通過螺紋嵌入式配合連接；柔性梳棒組1可以根據實際生產需要改變梳棒直徑、長度以及梳棒之間的間距。

左軸2、右軸3采用鋁合金或碳釬維材料，其高度均為200mm～1000mm，直徑均為20mm～50mm，其上均勻鏜有螺紋通孔，用于安裝柔性梳棒組1；螺紋通孔均勻排列，同一軸上相鄰螺紋通孔的中心距為25～75mm，不同軸上相鄰螺紋通孔的中心距為12.5～37.5mm。

所述曲柄雙搖桿機構，包括Z形曲柄7、連桿一8、連桿二9、搖桿一10、搖桿二11、鎖緊螺栓12、端蓋13、軸承5、螺釘14、連桿銷軸16、軸套17；軸承5套在軸承座6上，軸承座6固定在U型固定座15上；Z形曲柄7的一端與液壓馬達18的輸出軸19相連接，Z形曲柄7的另一端與軸承5、連桿一8的一端、連桿二9的一端形成復合鉸鏈連接；連桿一8的另一端、軸套17以及搖桿一10的一端都套合在連桿銷軸16上形成鉸鏈連接；連桿銷軸16的下端形成凸邊，上端有螺孔，通過螺釘14把端蓋13鎖緊在連桿銷軸16的上端；搖桿一10的另一端與左軸2通過銷釘鎖緊連接；連桿二9的另一端、軸套17以及搖桿二11的一端都套合在連桿銷軸16上形成鉸鏈連接，連桿二9的兩端均安裝有軸承5；搖桿二11的另一端與右軸3通過銷釘鎖緊連接。

搖桿一10和搖桿二11的中心距為40～100mm，連桿一8、連桿二9的厚度為10mm，連桿銷軸16和端蓋13用于防止連桿一8和搖桿一10、連桿二9和搖桿二11上下滑動。

曲柄雙搖桿機構的外面采用U型固定座15作為保護罩，防止枝條進入曲柄雙搖桿機構造成卡枝，U型固定座15的上端通過螺栓螺母固定安裝在基座4上，U型固定座15的下端底部開設有一個與液壓馬達18的輸出軸19外徑配合的軸套，軸套長度65mm，半徑可作微調，與液壓馬達18相互配合連接，通過螺栓12緊固鎖緊。

基座4的兩端鏜有對稱分布的軸承孔，兩孔之間中心距為280mm，孔徑為350mm；軸承5和軸承座6通過螺栓螺母固定安裝在基座4上。

所述的動力源48包括汽油機46和液壓工作站47，汽油機46帶動液壓工作站47的液壓泵工作，再通過液壓馬達18驅動振動采摘機構工作。

所述的收集機構由收集網20，液壓推桿一21、液壓推桿二25、液壓推桿三28、液壓推桿四31、液壓推桿五34、液壓推桿六36、水平撐桿一23、水平撐桿二27、水平撐桿三30、水平撐桿四33、斜撐桿一22、斜撐桿二26、斜撐桿三29、斜撐桿四32、斜撐桿五35、斜撐桿六37構成。收集網20可以采用紗網、布或者其他纖維材料制成，帶有緩沖減震功能，收集網20上設有一個長條形拉鏈24，用于回收采摘下來的荔枝，通過拉鏈24控制網孔的開啟與閉合，拉開拉鏈24將網孔打開，荔枝果實掉入網孔，完成收集。其中，水平撐桿一23、水平撐桿二27、水平撐桿三30、水平撐桿四33水平安裝在車架49上，液壓推桿的兩端分別安裝在水平撐桿和斜撐桿上，斜推桿的一端與水平撐桿的一端通過鉸鏈相連接，且可繞水平撐桿的一端做旋轉運動，其運動軌跡為120度扇形平面。

為了節省空間以及使采收車行走、作業更加靈活，收集網20通過采收車手把上面的操縱控制器38控制撐開與閉合，撐開程度可以通過操縱控制器38上的旋鈕調節。在開始采收作業時，順時針轉動操縱控制器38上的旋鈕開關使收集網20開始撐開，操縱控制器38通過控制液壓工作站47來控制供油量以改變液壓推桿的行程，從而改變收集裝置的撐開程度。采收車停止工作時，逆時針轉動操縱控制器38上的旋鈕開關，閉合收集網20。

所述的舉升機構通過螺栓安裝在車架49上，由底座39、閥門40、頂體41和輸油管42組成，用于改變振動采摘機構的水平傾斜角度，使得振動采摘機構與荔枝樹的冠形輪廓盡可能保持平行，提高采收效率；工作時，動力源48提供動力給液壓工作站47的液壓泵后，再供油經過輸油管42和閥門40，將液壓油輸入到頂體41中的油缸中，產生向上的動力，將上部平板45向上抬升，使振動采摘機構向前傾斜，當振動采摘機構與荔枝樹的冠形輪廓大致平行時，此時上部平板45已經被抬升到了所需要的高度。同時，為了防止錯位以及運動過度，在上部平板45鏜有銷孔44，銷43可以在銷孔內活動，所述的銷43與頂體41通過活動鉸鏈聯接。所述舉升機構的最大舉升角度為0～30度，舉升同步性好，自鎖保護簡單易行，具有結構簡單，體積小，重量輕，工作效率高的特點。

實際操作時，通過液壓馬達18傳遞扭矩給Z形曲柄7，從而驅動搖桿一10、搖桿二11做往復式擺動，帶動套于基座4上的振動采摘機構做往復運動，左軸2和右軸3相對于固定基座4產生來回往復式弧線運動。

本發明交錯梳排式荔枝采收車的梳棒拍打方式有兩種，一種是同步式振動拍打，一種是非同步式振動拍打，拍打方式可以通過調節搖桿一10、搖桿二11的初始位置得到改變，當搖桿一10、搖桿二11的初始安裝位置在不同側時，柔性梳棒組1對荔枝果實的振動拍打方式為同步式拍打，且擺動頻率相同，幅度相同；當搖桿一10、搖桿二11的初始安裝位置在相同側時，柔性梳棒組1對荔枝果實的振動拍打方式為非同步式拍打，也稱交錯式拍打，但擺動頻率相同，幅度相同。

本發明與現有技術相比具有如下優點和效果：

(1)本發明結構簡單、操作簡便，不需要定位即可實現采摘果實，工作時只需將機具靠近有果實的區域即可完成作業，適用范圍廣，作業靈活，采摘效率高。

(2)本發明的振動采摘機構的作業角度可以根據果樹輪廓的形狀進行調節，收集網的撐開程度也可以根據振動采摘機構的傾斜程度進行匹配調節，具有冠形適應性強，果實接收率高的特點。

(3)本發明的采收車比人工采收的工作效率明顯提高。

附圖說明

圖1為本發明一種交錯梳排式荔枝采收車的整體結構示意圖。

圖2為本發明交錯梳排式荔枝采收車的舉升階段結構示意圖。

圖3為本發明交錯梳排式荔枝采收車的振動采摘機構的結構示意圖。

圖4為本發明交錯梳排式荔枝采收車的振動采摘機構的局部結構示意圖。

圖5為本發明交錯梳排式荔枝采收車的曲柄雙搖桿機構的結構示意圖。

圖6為本發明交錯梳排式荔枝采收車的固定座的結構示意圖。

圖7為本發明交錯梳排式荔枝采收車的車架的結構示意圖。

圖8為本發明交錯梳排式荔枝采收車的舉升機構的結構示意圖。

其中，1、柔性梳棒組；2、左軸；3、右軸；4、基座；5、軸承；6、軸承座；7、曲柄；8、連桿一；9、連桿二；10、搖桿一；11、搖桿二；12、鎖緊螺栓；13、端蓋；14、螺釘；15、固定座；16、連桿銷軸；17、軸套；18、液壓馬達；19、輸出軸；20、收集網；21、液壓推桿一；22、斜撐桿一；23、水平撐桿一；24、拉鏈；25、液壓推桿二；26、斜撐桿二；27、水平撐桿二；28、液壓推桿三；29、斜撐桿三；30、水平撐桿三；31、液壓推桿四；32、斜撐桿四；33、水平撐桿四；34、液壓推桿五；35、斜撐桿五；36、液壓推桿六；37、斜撐桿六；38、操縱控制器；39、底座；40、閥門；41、頂體；42、輸油管；43、銷；44、銷孔；45、上部平板；46、汽油機；47、液壓工作站；48、動力源；49、車架。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

一種交錯梳排式荔枝采收車，包括車架49、振動采摘機構、曲柄雙搖桿機構、動力源48、收集機構、舉升機構和操縱控制器38；所述曲柄雙搖桿機構固定安裝在振動采摘機構的基座4下方，收集機構和舉升機構固定安裝在車架49上，振動采摘機構和曲柄雙搖桿機構配合連接，曲柄雙搖桿機構和液壓馬達18配合連接，液壓馬達18通過輸油管42與液壓工作站47及動力源48連接。所述振動采摘機構包括柔性梳棒組1、左軸2、右軸3、基座4、軸承5、軸承座6；左軸2和右軸3上分別安裝有一根以上的柔性梳棒組1，左軸2和右軸3均豎直放置在基座4的軸承座6上，左軸2和右軸3的轉動角度范圍為-45°～45°，左軸2和右軸3的下端均穿過軸承5分別與曲柄雙搖桿機構的搖桿一10、搖桿二11通過銷釘鎖緊連接。柔性梳棒組1采用人工合成纖維材料，長度、大小可變，與左軸2、右軸3通過螺紋嵌入式配合連接；柔性梳棒組1可以根據實際生產需要改變梳棒直徑、長度以及梳棒之間的間距。左軸2、右軸3采用鋁合金或碳釬維材料，其上均勻鏜有螺紋通孔，用于安裝柔性梳棒組1，螺紋通孔均勻排列。所述曲柄雙搖桿機構，包括Z形曲柄7、連桿一8、連桿二9、搖桿一10、搖桿二11、鎖緊螺栓12、端蓋13、軸承5、螺釘14、連桿銷軸16、軸套17；軸承5套在軸承座6上，軸承座6固定在U型固定座15上；Z形曲柄7的一端與液壓馬達18的輸出軸19相連接，Z形曲柄7的另一端與軸承5、連桿一8的一端、連桿二9的一端形成復合鉸鏈連接；連桿一8的另一端、軸套17以及搖桿一10的一端都套合在連桿銷軸16上形成鉸鏈連接；連桿銷軸16的下端形成凸邊，上端有螺孔，通過螺釘14把端蓋13鎖緊在連桿銷軸16的上端；搖桿一10的另一端與左軸2通過銷釘鎖緊連接；連桿二9的另一端、軸套17以及搖桿二11的一端都套合在連桿銷軸16上形成鉸鏈連接，連桿二9的兩端均安裝有軸承5；搖桿二11的另一端與右軸3通過銷釘鎖緊連接。曲柄雙搖桿機構的外面采用U型固定座15作為保護罩，防止枝條進入曲柄雙搖桿機構造成卡枝，U型固定座15的上端通過螺栓螺母固定安裝在基座4上，U型固定座15的下端底部開設有一個與液壓馬達18的輸出軸19外徑配合的軸套，軸套長度65mm，半徑可作微調，與液壓馬達18相互配合連接，通過螺栓12緊固鎖緊。基座4的兩端鏜有對稱分布的軸承孔，兩孔之間中心距為280mm，孔徑為350mm；軸承5和軸承座6通過螺栓螺母固定安裝在基座4上。所述的動力源48包括汽油機46和液壓工作站47，汽油機46帶動液壓工作站47的液壓泵工作，再通過液壓馬達18驅動振動采摘機構工作。所述的收集機構由收集網20，液壓推桿一21、液壓推桿二25、液壓推桿三28、液壓推桿四31、液壓推桿五34、液壓推桿六36、水平撐桿一23、水平撐桿二27、水平撐桿三30、水平撐桿四33、斜撐桿一22、斜撐桿二26、斜撐桿三29、斜撐桿四32、斜撐桿五35、斜撐桿六37構成。收集網20可以采用紗網、布或者其他纖維材料制成，帶有緩沖減震功能，收集網20上設有一個長條形拉鏈24，用于回收采摘下來的荔枝，通過拉鏈24控制網孔的開啟與閉合，拉開拉鏈24將網孔打開，荔枝果實掉入網孔，完成收集。其中，水平撐桿一23、水平撐桿二27、水平撐桿三30、水平撐桿四33水平安裝在車架49上，液壓推桿的兩端分別安裝在水平撐桿和斜撐桿上，斜推桿的一端與水平撐桿的一端通過鉸鏈相連接，且可繞水平撐桿的一端做旋轉運動，其運動軌跡為120度扇形平面。

為了節省空間以及使采收車行走、作業更加靈活，收集網20通過采收車手把上面的操縱控制器38控制撐開與閉合，撐開程度可以通過操縱控制器38上的旋鈕調節，采收車停止工作時，收集網20處于閉合狀態，在開始采收作業時，可以通過采收車手把上的操縱控制器38控制收集網20，即按下操縱控制器38上的“開關”按鈕，操縱控制器38通過控制液壓工作站47來控制供油量以改變液壓推桿的行程，從而改變收集裝置的撐開程度。

所述的舉升機構通過螺栓安裝在車架49上，由底座39、閥門40、頂體41和輸油管42組成，用于改變振動采摘機構的水平傾斜角度，使得振動采摘機構與荔枝樹的冠形輪廓盡可能保持平行，提高采收效率；工作時，動力源48提供動力給液壓工作站47的液壓泵后，再供油經過輸油管42和閥門40，將液壓油輸入到頂體41中的油缸中，產生向上的動力，將上部平板45向上抬升，使振動采摘機構向前傾斜，當振動采摘機構與荔枝樹的冠形輪廓大致平行時，此時上部平板45已經被抬升到了所需要的高度。同時，為了防止錯位以及運動過度，在上部平板45鏜有銷孔44，銷43可以在銷孔內活動，所述的銷43與頂體41通過活動鉸鏈聯接。所述舉升機構的最大舉升角度為0～30度，舉升同步性好，自鎖保護簡單易行，具有結構簡單，體積小，重量輕，工作效率高的特點。

當振動采摘機構靠近一簇荔枝果實時，圓柱形柔性梳棒組1首先與枝條上的果實相接觸，將枝條分開打散；隨著左軸2和右軸3的來回往復式擺動，無果枝條由于質量較小，容易被柔性梳棒組1彈開，與柔性梳棒組1的接觸時間相對較短，吸收的能量相對較少，有果枝條由于整體重量比無果枝條重，與柔性梳棒組1的接觸時間會比較長，枝條吸收柔性疏棒組1傳遞的機械能后擺動并與柔性梳棒組1多次碰撞接觸，當荔枝果實離心力大于果梗分離力時，即實現振動落果。

根據實際需要，交錯梳排式荔枝采收車工作使用時，操作人員在進行荔枝果實采摘作業前，可以根據目標果實的高度與果實量，先手動推車使采收車與目標果實保持合適的距離，再對振動采摘機構的作業角度以及收集網撐開程度進行液控調節。其中，頻率調節的具體工作流程為：操作人員判斷目標果實數量，若果實數量多應該提高輸入功率，通過動力源48上的功率輸出控制調節，當動力源48上的功率輸出變大，Z形曲柄7的轉速增加，Z形曲柄7通過連桿一8、連桿二9帶動搖桿一10、搖桿二11擺動的頻率加大，進而實現左軸2和右軸3的擺動頻率加快，實現落果作業。落下來的荔枝果實將通過收集裝置收集起來，起到減震緩沖的作用，避免荔枝果實采后與地面發生硬碰撞，減少碰撞損傷。

如上所述，便可較好地實現本發明，上述實施例僅為本發明的較佳實施例，并非用來限定本發明的實施范圍；即凡依本發明內容所作的均等變化與修飾，都為本發明權利要求所要求保護的范圍所涵蓋。