发明内容

本发明的目的是提供一种能够克服现有农机装备行业所存在的问题，且对行准确、作业效率高、伤薯破皮率低的履带自走式马铃薯收获机自动对行挖掘与预分拣装置。

其技术方案为：包括预分拣架、分拣筛、挖掘装置和对行装置，其中预分拣架包括预分拣立板、横梁Ⅵ、连接杆、U形杆、凸耳Ⅱ、凸耳Ⅲ、凸耳Ⅳ、刮泥板、托辊Ⅰ、托辊Ⅱ和振动轮，预分拣立板的一端呈尖角形状，远离尖角形状的另一端中部设有销轴，2件预分拣立板靠近销轴处、且位于销轴的靠近尖角形状的一侧通过横梁Ⅵ固定连接，2件预分拣立板板面相互平行、且尖角对齐，2件预分拣立板呈尖角形状的一端通过连接杆固定连接，U形杆的2段U形侧杆分别固定在2件预分拣立板靠近连接杆处的一侧边缘，U形杆的U形底部固定有2片凸耳Ⅱ，凸耳Ⅱ朝着远离预分拣立板的方向、且凸耳Ⅱ板面与预分拣立板板面平行，2件预分拣立板中部固定有U形杆的一侧边缘各固定有1件凸耳Ⅲ、且凸耳Ⅲ板面与预分拣立板板面平行，横梁Ⅵ中部朝着远离U形杆的方向固定有2件凸耳Ⅳ、且凸耳Ⅳ板面与预分拣立板板面平行，2件预分拣立板靠近呈尖角形状的端部各装有1件托辊Ⅰ，连接杆两端靠近预分拣立板处各装有1件刮泥板、且刮泥板朝着托辊Ⅰ的方向，2件分离立板的内侧板面上各装有多件托辊Ⅱ，2件预分拣立板中部的内侧板面上各装有1件振动轮；分拣筛包括分拣杆、环带和挡杆，呈直杆形状的分拣杆一端折弯后，朝着与第一次折弯相反的方向再次折弯成直杆、且折弯后的直杆与分拣杆的杆身部分平行，分拣杆的另一端折弯后，也朝着与第一次折弯相反的方向再次折弯成直杆、且折弯后的直杆与分拣杆另一端折弯后的直杆同轴，多组、每组有多件的分拣杆通过两端的直杆均匀固定在2件呈圆环形状的环带外侧，各分拣杆的杆身部分均朝着环带的内侧，相邻2组分拣杆之间距离最近的2件分拣杆的中心距等于各组分拣杆中相邻的2件分拣杆的中心距的2倍，与分拣杆的组数相同件的挡杆两端分别固定在2件环带外侧、且各挡杆分别位于各相邻的2组分拣杆之间；组装后的分拣筛一端挂在安装于马铃薯收获机行走机构与分拣装置的分拣架上的驱动装置的2件梅花轮上，另一端挂在安装于预分拣架的预分拣立板上的2件托辊Ⅰ上，分拣筛上段的环带的内环面承托在安装于分拣架的分离立板上的2件托辊Ⅰ、2件振动轮和安装于预分拣架的预分拣立板上的2件振动轮上，还承托在安装于马铃薯收获机行走机构与分拣装置的分拣架的分离立板和安装于预分拣架的预分拣立板上的部分托辊Ⅱ上，分拣筛下段的环带的外环面承托在其它托辊Ⅱ上；挖掘装置包括挖掘铲、三角板和导流杆，挖掘铲两端各装有1件三角板，挖掘铲远离刃口的另一侧边缘沿着挖掘铲的长度方向均匀设有多件导流杆，导流杆的长度方向与挖掘铲的长度方向垂直、且各导流杆的所在平面与挖掘铲的板面重合，挖掘装置通过两端的三角板安装在预分拣架的2件预分拣立板呈尖角形状的端部之间、且挖掘铲的刃口朝着远离横梁Ⅵ的方向；对行装置包括切断组件、对行组件和调整组件，其中切断组件括U形架、凸耳Ⅴ、U形凸耳Ⅱ、支撑杆和切断盘，U形架的U形槽底一侧面上固定有2件凸耳Ⅴ、且凸耳Ⅴ的板面与U形架的U形侧臂平行，2件U形凸耳Ⅱ分别通过U形凸耳Ⅱ的U形槽底外表面固定在U形架的2个U形侧臂端部、且U形凸耳Ⅱ的板面与凸耳Ⅴ的板面平行，2件支撑杆的一端分别固定在U形架的U形槽底与U形侧臂连接处的内侧，2件支撑杆垂直于U形架的U形平面、且2件支撑杆的所在平面与U形架的U形槽底平行，2件支撑杆相对于U形架通过U形架的U形槽底中心的、且与U形架的U形平面相垂直的对称面对称布置，2件支撑杆的另一端内侧均装有呈“浅盘子”形状的切断盘、且2件切断盘的盘口均朝外侧，2件切断盘相对于U形架通过U形架的U形槽底中心的、与U形架的U形平面相垂直的对称面对称布置，且2件切断盘的盘口边缘之间的距离在沿着支撑杆的长度方向上呈“靠近支撑杆与U形架的固定端一侧大、远离支撑杆与U形架的固定端一侧小”的倾斜状态，对行组件包括L形杆、六方管、锁销和对行轮，L形杆的长度较短的杆上设有多个横向孔，2件L形杆分别通过长度较短的杆插入六方管的两端，并通过2件锁销锁紧，2件L形杆长度较长的杆位于同一平面内、即1件六方管和2件L形杆构成的组合体呈U形形状，并通过六方管的外侧面固定在切断组件的U形架的U形槽底外侧面，1件六方管和2件L形杆构成的U形组合体“通过U形组合体的六方管的长度方向中心的、且与U形组合体的U形平面相垂直的对称面”与U形架“通过U形架的U形槽底中心的、且与U形架的U形平面相垂直的对称面”重合，U形组合体的U形平面与U形架的U形平面构成的钝角为120°±10°、且2件L形杆相对于U形架位于切断盘所在的一侧，2件L形杆的长度较长的杆远离六方管的末端各装有1件对行轮，2件对行轮相对于1件六方管和2件L形杆构成的U形组合体通过U形组合体的六方管的长度方向中心的、与U形组合体的U形平面相垂直的对称面对称布置，且2件对行轮的边缘之间的距离在U形组合体的U形平面内、沿着垂直于六方管的长度方向上呈“靠近六方管一侧大、远离六方管一侧小”的倾斜状态，在垂直于U形组合体的U形平面方向、且沿着垂直于六方管的长度方向上呈“靠近切断盘一侧小、远离切断盘一侧大”的倾斜状态，调整组件包括调整杆、调整销、锁紧螺母、调整手轮和支撑管，调整杆中部设有轴肩，一端设有外螺纹，调整杆设有外螺纹的一端拧入调整销中部的横向螺孔内，调整销两端支撑在切断组件的2件凸耳Ⅴ上、且调整杆设有外螺纹的一端朝着远离切断组件的U形凸耳Ⅱ一侧，调整杆的外螺纹端穿过调整销的伸出端通过锁紧螺母锁紧后，再固定有调整手轮，调整杆远离外螺纹的另一端插入支撑管孔内，对行装置的切断组件和对行组件的组合体通过切断组件的2件U形凸耳Ⅱ铰接在预分拣架的2件凸耳Ⅲ上，对行装置的调整组件支撑管远离调整销的末端铰接在预分拣架的2件凸耳Ⅱ之间，且对行装置的切断盘和对行轮位于靠近挖掘装置一侧；组装后的对行挖掘与预分拣装置通过预分拣架的2件预分拣立板远离尖角形状一端中部的销轴铰接在分拣架的支架的2件分离立板的“J”形尾端、且固定在预分拣架的横梁Ⅵ中部的凸耳Ⅳ与安装在分拣架的支架的分离立板“J”形直线段上的马达位于同一侧。

本发明在现有技术基础上，预分拣架的预分拣立板的一端呈尖角形状，远离尖角形状的另一端中部设有销轴；2件预分拣立板靠近销轴处、且位于销轴的靠近尖角形状的一侧通过横梁Ⅵ固定连接，2件预分拣立板板面相互平行、且尖角对齐；2件预分拣立板呈尖角形状的一端通过连接杆固定连接，U形杆的2段U形侧杆分别固定在2件预分拣立板靠近连接杆处的一侧边缘；U形杆的U形底部固定有2片凸耳Ⅱ，凸耳Ⅱ朝着远离预分拣立板的方向、且凸耳Ⅱ板面与预分拣立板板面平行；2件预分拣立板中部固定有U形杆的一侧边缘各固定有1件凸耳Ⅲ、且凸耳Ⅲ板面与预分拣立板板面平行，横梁Ⅵ中部朝着远离U形杆的方向固定有2件凸耳Ⅳ、且凸耳Ⅳ板面与预分拣立板板面平行；2件预分拣立板靠近呈尖角形状的端部各装有1件托辊Ⅰ，连接杆两端靠近预分拣立板处各装有1件刮泥板、且刮泥板朝着托辊Ⅰ的方向，2件分离立板的内侧板面上各装有多件托辊Ⅱ，2件预分拣立板中部的内侧板面上各装有1件振动轮。分拣筛的分拣杆呈直杆形状，分拣杆一端折弯后，朝着与第一次折弯相反的方向再次折弯成直杆、且折弯后的直杆与分拣杆的杆身部分平行；分拣杆的另一端折弯后，也朝着与第一次折弯相反的方向再次折弯成直杆、且折弯后的直杆与分拣杆另一端折弯后的直杆同轴；由弹性材料制成的环带呈圆环形状，多组、每组有多件的分拣杆通过两端的直杆均匀固定在2件环带外侧，各分拣杆的杆身部分均朝着环带的内侧，相邻2组分拣杆之间距离最近的2件分拣杆的中心距等于各组分拣杆中相邻的2件分拣杆的中心距的2倍；与分拣杆的组数相同件的挡杆两端分别固定在2件环带外侧、且各挡杆分别位于各相邻的2组分拣杆之间。组装后的分拣筛一端挂在安装于马铃薯收获机行走机构与分拣装置的分拣装置的分拣架上的驱动装置的2件梅花轮上，另一端挂在安装于预分拣架的预分拣立板上的2件托辊Ⅰ上；分拣筛上段的环带的内环面承托在安装于分拣装置的分拣架的分离立板上的2件托辊Ⅰ、2件振动轮和安装于预分拣架的预分拣立板上的2件振动轮上，还承托在安装于分拣装置的分拣架的分离立板和安装于预分拣架的预分拣立板上的部分托辊Ⅱ上，分拣筛下段的环带的外环面承托在其它托辊Ⅱ上。挖掘装置的挖掘铲两端各装有1件三角板，挖掘铲远离刃口的另一侧边缘沿着挖掘铲的长度方向均匀设有多件导流杆，导流杆的长度方向与挖掘铲的长度方向垂直、且各导流杆的所在平面与挖掘铲的板面重合；挖掘装置通过两端的三角板安装在预分拣架的2件预分拣立板呈尖角形状的端部之间、且挖掘铲的刃口朝着远离横梁Ⅵ的方向。对行装置的切断组件的U形架的U形槽底一侧面上固定有2件凸耳Ⅴ、且凸耳Ⅴ的板面与U形架的U形侧臂平行；2件U形凸耳Ⅱ分别通过U形凸耳Ⅱ的U形槽底外表面固定在U形架的2个U形侧臂端部、且U形凸耳Ⅱ的板面与凸耳Ⅴ的板面平行；2件支撑杆的一端分别固定在U形架的U形槽底与U形侧臂连接处的内侧，2件支撑杆垂直于U形架的U形平面、且2件支撑杆的所在平面与U形架的U形槽底平行，2件支撑杆相对于U形架通过U形架的U形槽底中心的、且与U形架的U形平面相垂直的对称面对称布置；2件支撑杆的另一端内侧均装有呈“浅盘子”形状的切断盘、且2件切断盘的盘口均朝外侧，2件切断盘相对于U形架通过U形架的U形槽底中心的、与U形架的U形平面相垂直的对称面对称布置，且2件切断盘的盘口边缘之间的距离在沿着支撑杆的长度方向上呈“靠近支撑杆与U形架的固定端一侧大、远离支撑杆与U形架的固定端一侧小”的倾斜状态。对行组件的L形杆的长度较短的杆上设有多个横向孔，2件L形杆分别通过长度较短的杆插入六方管的两端，并通过2件锁销锁紧；2件L形杆长度较长的杆位于同一平面内、即1件六方管和2件L形杆构成的组合体呈U形形状，并通过六方管的外侧面固定在切断组件的U形架的U形槽底外侧面；1件六方管和2件L形杆构成的U形组合体“通过U形组合体的六方管的长度方向中心的、且与U形组合体的U形平面相垂直的对称面”与U形架“通过U形架的U形槽底中心的、且与U形架的U形平面相垂直的对称面”重合；U形组合体的U形平面与U形架的U形平面构成的钝角为120°±10°、且2件L形杆相对于U形架位于切断盘所在的一侧；2件L形杆的长度较长的杆远离六方管的末端各装有1件对行轮，2件对行轮相对于1件六方管和2件L形杆构成的U形组合体通过U形组合体的六方管的长度方向中心的、与U形组合体的U形平面相垂直的对称面对称布置，且2件对行轮的边缘之间的距离在U形组合体的U形平面内、沿着垂直于六方管的长度方向上呈“靠近六方管一侧大、远离六方管一侧小”的倾斜状态，在垂直于U形组合体的U形平面方向、且沿着垂直于六方管的长度方向上呈“靠近切断盘一侧小、远离切断盘一侧大”的倾斜状态。调整组件的调整杆中部设有轴肩，一端设有外螺纹，调整杆设有外螺纹的一端拧入调整销中部的横向螺孔内，调整销两端支撑在切断组件的2件凸耳Ⅴ上、且调整杆设有外螺纹的一端朝着远离切断组件的U形凸耳Ⅱ一侧；调整杆的外螺纹端穿过调整销的伸出端通过锁紧螺母锁紧后，再固定有调整手轮，调整杆远离外螺纹的另一端插入支撑管孔内。对行装置的切断组件和对行组件的组合体通过切断组件的2件U形凸耳Ⅱ铰接在预分拣架的2件凸耳Ⅲ上，对行装置的调整组件支撑管远离调整销的末端铰接在预分拣架的2件凸耳Ⅱ之间，且对行装置的切断盘和对行轮位于靠近挖掘装置一侧。组装后的对行挖掘与预分拣装置通过预分拣架的2件预分拣立板远离尖角形状一端中部的销轴铰接在分拣架的支架的2件分离立板的“J”形尾端、且固定在预分拣架的横梁Ⅵ中部的凸耳Ⅳ与安装在分拣架的支架的分离立板“J”形直线段上的马达位于同一侧。

其工作原理为：启动行进系统的动力系统的内燃机、并通过联轴器驱动液压泵运转。当马铃薯收获机行进至作业区域地头、并调整好位置后，通过行进系统的控制系统的控制手柄操控液压阀块动作，启动安装在分拣装置的分拣架上的驱动装置的马达运转，进而驱动分拣筛运行。分拣筛承托在安装于分拣装置的分拣架上和预分拣装置的预分拣架上的托辊Ⅰ和托辊Ⅱ的运行过程中，还带动安装于预分拣装置的预分拣架上的振动轮转动，从而实现分拣筛上段的高频低幅抖动。通过行进系统的控制系统的控制手柄操控液压缸的缸杆缩回，从而将对行挖掘与预分拣装置以及挂在预分拣架上的部分分拣筛下降至作业位置，待运转后实施收获作业。

收获作业过程中，通过行进系统的控制系统的控制手柄操控液压阀块处于“浮动”位置，安装在对行挖掘与预分拣装置的对行装置的对行组件的2件L形杆上、且倾斜布置的2件对行轮正好压在马铃薯薯垄两侧，由于对行轮与薯垄之间的压力作用而实现对行作业，引导对行挖掘与预分拣装置的挖掘装置的挖掘铲乃至整个马铃薯收获机正确地沿着马铃薯薯垄前进。另外，安装在对行挖掘与预分拣装置的对行装置的切断组件上、且倾斜布置的2件切断盘沿着马铃薯薯垄的底部两侧滚动，以防止薯土混合物中的马铃薯滚落至两侧垄沟；同时，切断盘还可将敷着在薯垄上的杂草和未杀除的秧蔓切断，以利于挖掘以及薯土、薯秧和薯杂的分离。松开对行挖掘与预分拣装置的对行装置的调整组件的锁紧螺母，转动调整手轮即可改变调整杆与调整销之间的相对位置，进而改变切断盘相对于对行轮之间的位置，从而达到调整切断盘的切断深度和对行轮与薯垄之间的相对压力之目的，以免伤及马铃薯。

经挖掘装置的挖掘铲挖掘的薯土混合物输送至分拣筛的上段靠近挖掘铲一端后，由于土壤逐渐穿过分拣筛的分拣杆之间的缝隙而实现薯土分离，即随着分拣筛朝着分拣装置一端的运行而逐步完成在预分拣架上的预分拣任务；另外，由于安装在预分拣架的预分拣立板上的2件振动轮的被动滚动而导致分拣筛上段的高频低幅抖动加速了薯土分离进程。由于分拣筛呈靠近挖掘装置一端低、靠近分拣装置一端高的倾斜状态，因此安装在每组分拣杆之间的挡杆可有效限制马铃薯的回流。完成预分拣后的马铃薯跟随分拣筛继续运行，进而完成后续的分拣工作。

收获作业到达地头时，通过行进系统的控制系统的控制手柄操控液压阀块、并通过液压缸将对行挖掘与预分拣装置以及挂在预分拣架上的部分分拣筛升起。转弯、并调整好作业位置后，再次重复上述作业过程。

本发明与现有本领域现状相比，由于由于设置了压在马铃薯薯垄两侧、且倾斜布置的对行轮实施对行作业，因此可引导对行挖掘与预分拣装置乃至整个马铃薯收获机正确地沿着马铃薯薯垄前进，从而有效避免了切伤马铃薯现象的发生；由于设置了切断盘与对行轮之间相对位置的调整装置，因此可实时调整切断盘的切断深度与对行轮相对于薯垄压力之间的关系，进一步避免了伤薯现象的发生；由于设置了沿着马铃薯薯垄底部两侧滚动、且倾斜布置的切断盘，可有效防止薯土混合物中的马铃薯滚落至两侧垄沟，同时还可切断敷着在薯垄上的杂草和未杀除的秧蔓，有利于后续挖掘以及薯土、薯秧和薯杂分离过程的实施；由于设置了振动轮，使得分拣筛上段在运行过程中产生高频低幅抖动，从而加速了薯土分离进程，有效提高了作业效率；由于分拣筛上设置了挡杆，有效防止了马铃薯在跟随分拣筛向斜上方运行过程中产生的回流现象，大大降低了马铃薯的破皮率。