CN109618635A - 一种便携式竹笋挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挖笋设备，公开一种便携式竹笋挖掘机，包括固定架，固定架内设有腔体；还包括机械爪，固定架上端面固定有汽油机，汽油机的输出轴上固定有第一带轮，固定架上安装有第二带轮，第一带轮与第二带轮之间通过皮带连接，腔体内安装有相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，第二锥齿轮与第二带轮固定连接，第一锥齿轮与转筒连接并将驱动其转动，转筒下端部的圆周侧壁上固定有螺旋铰刀和切割刀，机械爪的下端部伸入到转筒内。转筒套住竹笋，盖板上的汽油机启动并带动第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，第一锥齿轮再带动轴承座转动，轴承座带动转筒转动，转筒上的螺旋铰刀螺旋并拨开竹笋四周的泥土，机械爪抓取转筒内竹笋，自动化挖笋，省时省力。

Description

一种便携式竹笋挖掘机

技术领域

本发明涉及挖笋设备，尤其涉及一种便携式竹笋挖掘机。

背景技术

一些外国先进发达国度(如美国、法国、日本、意大利等)针对地下农作物的挖掘方式已普及机械化操作。例如萝卜、洋葱、山药等较难收获的作物都有相对应的机械予以收取并且技术、工艺等均已成熟，但其购入价格偏高，难以大规模引进，且针对土质情况不同而且这些机器大多用于沙壤土作业，不能满足我国地下作物的收获条件。在国内外现有挖掘设备的基础上，参考我国农村生产的基本国情，研制出的适应本土使用的多功能块茎类挖掘机。

目前我国地下农作物收获方式主要靠人工作业，采用机械自动化普及程度低，人工劳作疲劳强度较大可劳动收获效率低，在很大程度上制约了地下农作物生产发展。目前市场上的地下农作物挖掘设备提供种类不够，且使用性能不佳，质量也不怎么可靠，技术创新点和新产品开发投入精力不够，因此不适用于本国农业收获方式的要求。现在，国内已有胡萝卜挖掘机出售，其挖掘、收取形式也多种多样，但由于国内土地类型多样、气候条件差异等原因，栽种时的深度、土地掩埋密度等都有差异，所以现有挖掘机并不能适用大多数情况，有时会出现损伤株体的问题等。竹笋现代化机械产品中只发明出脱皮机与烘干机，所以只能从别的农作物的挖掘机获取灵感。国外发达国家从上世纪四十年代就开始从事有关块茎类农作物的挖掘机械的研究，并研发出了相对应的挖掘设备，而且现在对于萝卜、大蒜、山药、土豆等较难处理的作物均已实现了机械化挖掘。如4SWJ-80型深根作物根挖掘机已可以对深80cm的牛蒡进行挖掘，又如意大利的DSC-120和日本久保田公司生产的DCL-130型土豆挖掘机、美国的Courtesy of Lillston.Mfg.Co.生产的LP-2型花生收获机和Michigan生产的PH-2型花生收获机，以及02年美国Kelley Manufacturing公司在KMC3376和KMC3374的基础上研发的新型花生联合收获机，这些块茎类作物的收获挖掘机的技术、工艺等均已十份成熟，适用性较好，有质量保证，但是其结构、制作过程比较复杂。

美国的W.S.Kang和M.I.Dawelbeit(1999年)还对马铃薯和花生收获的主要工作部件-振动式挖掘犁铲进行了深入研究，这个研究是以研制出最小阻力从而进行对动力参数的优化试验，最终给出了影响犁铲阻力的因素，如果设计思路巧妙可以减少牵引阻力达20～50％。

目前市场上没有挖笋机，人们还是依靠人工采用锄头进行挖笋，效率比较低，费时又费力，劳动成本大。例如：申请号：201621000987.8，专利名称：一种挖笋锄头。

发明内容

本发明针对现有技术中没有自动化挖笋工具的缺点，提供一种便携式竹笋挖掘机。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种便携式竹笋挖掘机，包括固定架，固定架包括固定板、侧板和盖板，侧板围在固定板上并形成一个腔体，侧板垂直固定在固定板上，盖板盖合在腔体上并与侧板固定连接；还包括机械爪，机械爪包括把手、导杆和抓手，导杆一端与把手固定连接，导杆另一端与抓手固定连接，盖板上安装有汽油机，汽油机的输出轴上固定有第一带轮，侧板外端安装有第二带轮，第一带轮与第二带轮之间通过皮带连接，腔体内安装有相互啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮，第二锥齿轮通过销轴与第二带轮固定连接，固定板下端面安装有轴承座，第一锥齿轮下端部伸入到轴承座内并与其固定连接，第一锥齿轮与轴承座之间安装有第一轴承，轴承座的外圆周侧壁上固定有转筒，转筒下端部的圆周侧壁上固定有螺旋铰刀和切割刀，切割刀设在螺旋铰刀下方，机械爪设在转筒内，导杆穿过盖板、第一锥齿轮和第一轴承后伸入到转筒并与机械爪固定连接；盖板上端面固定有扶柄，扶柄的高度高于汽油机；盖板与固定板之间固定有多根加强板，侧板固定在加强板上。本发明的转筒套住竹笋，盖板上的汽油机启动并带动第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，第一锥齿轮再带动轴承座转动，轴承座带动转筒转动，转筒上的螺旋铰刀螺旋并拨开竹笋四周的泥土，机械爪抓取转筒内竹笋。

作为优选，腔体内安装有盒体，盒体内安装有第二轴承，销轴通过第二轴承与第二锥齿轮连接，第二锥齿轮设在盒体侧面。盒体一方面用于支撑盖板，其另一方面用于安装第二轴承。

作为优选，第一锥齿轮的轴线与第二锥齿轮的轴线相交成90°。

作为优选，导杆为六方形导杆，抓手包括轴套和爪子，轴套固定在导杆的下端部，轴套上设有与导杆配合的六边形的通孔，爪子的数量为至少三个，所有爪子一端的端部固定在轴套上。导杆用于转递人们施加的力到抓手上，抓手通过爪子将竹笋包裹住并将其从泥土中取出，轴套方便爪子安装固定。

作为优选，爪子包括第一连接杆、第二连接杆和爪头，第一连接杆与轴套固定连接，第二连接杆一端与第一连接杆固定连接，第二连接杆另一端与爪头连接，第二连接杆与第一连接杆之间的夹角为α，90°＜α＜180°，所有爪头的下端部向下延伸并向导杆的轴线靠拢，爪头的底端为尖端。多根第二连接杆和多根爪头围成一个用于容置竹笋的容腔，在挖取竹笋时，爪子能够包裹住竹笋并将其拉出地面。

作为优选，切割刀为弧形切割刀，切割刀上端部到其下端部宽度逐渐减小。转筒在旋转时，切割刀也跟着旋转，弧形切割刀能够轻易的将竹笋从竹根中切除下来。

作为优选，转筒的圆周侧壁上设有用于输出泥土的条形孔，条形孔的数量至少为三个，条形孔从转筒的下端部延伸到上端部，螺旋铰刀绕过条形孔。转筒在旋转下挖时，泥土能够条形孔输出到地面上。

本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

本发明可以带来的益处：1、效率高。使用挖掘机来收获地下农作物,不但能很大程度上的减轻工人的劳动强度，而且就效率而言就比人工收获方式高出许多。按排土量来比较，挖掘机每小时作业量可以与500个人工作业量相媲美。按挖掘农作物的成品量来看，一小时相当于50个劳力的挖掘量，由此可见，采用竹笋挖掘机可以大量解放劳动力缓解人工劳动疲劳力度。

2、可提高商品率和出售等级。竹笋虽然藏于浅土层，但仍不能彻底看清分布，因此采挖时要特别注意不能将竹笋整体挖伤甚至挖断，变成残品，这样售卖的价值不高。一旦遇到需要采挖韧性连根，需要切断底部，这就要求避免出现机器挖的不够彻底。机械设备收获机要求不破坏表皮为前提，而且还要产品质量好，这就自然提高了竹笋出售等级，增加了收入。

3、改良土壤。因为设备作业可耕深，打乱了梨底层，松散了泥土同时改善了泥土团粒结构，这就提高了地下农作物的产量；与此同时节省了人工采挖后地表凹凸不平，需要投入不必要的劳力来修整地皮。

本发明的转筒套住竹笋，盖板上的汽油机启动并带动第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，第一锥齿轮再带动轴承座转动，轴承座带动转筒转动，转筒上的螺旋铰刀螺旋并拨开竹笋四周的泥土，机械爪抓取转筒内竹笋。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中没有侧板的结构示意图。

图3是图1中机械爪的结构示意图。

图4是本发明的剖视结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—固定架、11—机械爪、12—汽油机、13—第一带轮、14—第二带轮、15—皮带、16—第一锥齿轮、17—第二锥齿轮、18—销轴、19—轴承座、20—第一轴承、21—转筒、22—螺旋铰刀、23—切割刀、24—盒体、25—第二轴承、26—扶柄、27—加强板、100—腔体、101—固定板、102—侧板、103—盖板、111—把手、112—导杆、113—抓手、210—条形孔、1131—轴套、1132—爪子、11321—第一连接杆、11322—第二连接杆、11323—爪头。

具体实施方式

下面结合附图如图1-4与实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种便携式竹笋挖掘机，包括固定架10，固定架10包括固定板101、侧板102和盖板103，侧板102围在固定板101上并形成一个腔体100，侧板102垂直固定在固定板101上，盖板103盖合在腔体100上并与侧板102固定连接，盖板103与固定板101之间固定有多根加强板27，加强板27两端都折弯分别螺栓固定在固定板101和盖板103上，本实施例加强板27为厚度为2mm的钢板，加强板27使得侧板102固定更加的牢靠，侧板102固定在加强板27上。还包括机械爪11，机械爪11包括把手111、导杆112和抓手113，导杆112一端与把手111固定连接，导杆112另一端与抓手113固定连接，盖板103上安装有汽油机12，挖笋机的工作场所是在野外的小山坡竹林，所以选用轻便易移动的汽油机12作为动力比电动机要好。汽油机12体积小，质量轻，动力强，配合使用调配汽油，移动方便。汽油机12的参数如下表面所示：

汽油机12的输出轴上固定有第一带轮13，侧板102外端安装有第二带轮14，第一带轮13与第二带轮14之间通过皮带15连接，腔体100内安装有相互啮合的第一锥齿轮16和第二锥齿轮17，第一锥齿轮16的轴线与第二锥齿轮17的轴线相交成90°，第二锥齿轮17通过销轴18与第二带轮14固定连接，固定板101下端面安装有轴承座19，第一锥齿轮16下端部伸入到轴承座19内并与其固定连接，第一锥齿轮16与轴承座19之间安装有第一轴承20，轴承座19的外圆周侧壁上固定有转筒21，转筒21下端部的圆周侧壁上固定有螺旋铰刀22和切割刀23，切割刀23设在螺旋铰刀22下方，机械爪11设在转筒21内，导杆112穿过盖板103、第一锥齿轮16和第一轴承20后伸入到转筒21并与机械爪11固定连接。

腔体100内安装有盒体24，盒体24为不锈钢钢板焊接而成，盒体24内安装有第二轴承25，销轴18通过第二轴承25与第二锥齿轮17连接，第二锥齿轮17设在盒体24侧面，本实施例侧壁102通过螺栓固定在盒体24的侧壁上。

导杆112为六方形导杆，抓手113包括轴套1131和爪子1132，轴套1131固定在导杆112的下端部，轴套1131上设有与导杆112配合的六边形的通孔，爪子1132的数量为至少三个，本实施例爪子1132的数量为四个，所有爪子1132一端的端部固定在轴套1131上。

爪子1132包括第一连接杆11321、第二连接杆11322和爪头11323，第一连接杆11321与轴套1131固定连接，第二连接杆11322一端与第一连接杆11321固定连接，第二连接杆11322另一端与爪头11323连接，第二连接杆11322与第一连接杆11321之间的夹角为α，90°＜α＜180°，本实施例α为115°，所有爪头11323的下端部向下延伸并向导杆112的轴线靠拢，爪头11323的底端为尖端。

转筒21的圆周侧壁上设有用于输出泥土的条形孔210，条形孔210的数量至少为三个，本实施例条形孔210的数量为四个，条形孔210从转筒21的下端部延伸到上端部，螺旋铰刀22绕过条形孔210。

盖板103上端面固定有扶柄26，扶柄26的高度高于汽油机12。

本来起始设计二级传动是蜗轮蜗杆传动，考虑到蜗轮蜗杆传动慢造价高，后来改用第一锥齿轮16和第二锥齿轮17为二级传动。为了更好的调速，原本准备安装一级减速器，考虑到重量问题，就放弃了。第一锥齿轮16通过中间的轴承座19与转筒21固定连接。爪子1132通过六方的导杆112固定，机械爪11整体可以沿导杆112上下运动来实现切割抓取竹笋。转筒21外焊螺旋铰刀22，螺旋铰刀22不仅可以用来钻泥土又可以排泄泥土，同时配合转筒21底部的切切割刀23，这样就形成了初步的挖掘设计。为了防止泥土堵塞，转筒21的筒壁部分挖空与壁外螺旋铰刀22形成一体的条形孔。在机器工作时，先将爪子1132套住竹笋出现的小苗头，放下转筒21，启动汽油机12，转筒21底部的切割刀23开始低速转动。提高速度，加油门，离合器控制第一带轮13带动第二带轮14，经过第一锥齿轮16和第二锥齿轮17后再经过平键传递转矩给转筒21。自然重力作用下，转筒21旋转切人土壤，转筒21底部的切割刀23切割竹笋底部。松土通过螺旋线向外排出。当切透竹笋底部下方一点土，反转扭矩扭断根部。切土与切底部有明显的抖动差距，靠经验停止机器，拉出机器，拿出竹笋即可。

实施例2

实施例2与实施例1特征基本相同，不同的是实施例2中切割刀23为弧形切割刀，切割刀23上端部到其下端部宽度逐渐减小。

实施例3

实施例3与实施例1特征基本相同，不同的是实施例3中

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种便携式竹笋挖掘机，包括固定架(10)，固定架(10)包括固定板(101)、侧板(102)和盖板(103)，侧板(102)围在固定板(101)上并形成一个腔体(100)，侧板(102)垂直固定在固定板(101)上，盖板(103)盖合在腔体(100)上并与侧板(102)固定连接；其特征在于：还包括机械爪(11)，机械爪(11)包括把手(111)、导杆(112)和抓手(113)，导杆(112)一端与把手(111)固定连接，导杆(112)另一端与抓手(113)固定连接，盖板(103)上安装有汽油机(12)，汽油机(12)的输出轴上固定有第一带轮(13)，侧板(102)外端安装有第二带轮(14)，第一带轮(13)与第二带轮(14)之间通过皮带(15)连接，腔体(100)内安装有相互啮合的第一锥齿轮(16)和第二锥齿轮(17)，第二锥齿轮(17)通过销轴(18)与第二带轮(14)固定连接，固定板(101)下端面安装有轴承座(19)，第一锥齿轮(16)下端部伸入到轴承座(19)内并与其固定连接，第一锥齿轮(16)与轴承座(19)之间安装有第一轴承(20)，轴承座(19)的外圆周侧壁上固定有转筒(21)，转筒(21)下端部的圆周侧壁上固定有螺旋铰刀(22)和切割刀(23)，切割刀(23)设在螺旋铰刀(22)下方，机械爪(11)设在转筒(21)内，导杆(112)穿过盖板(103)、第一锥齿轮(16)和第一轴承(20)后伸入到转筒(21)并与机械爪(11)固定连接；盖板(103)上端面固定有扶柄(26)，扶柄(26)的高度高于汽油机(12)；盖板(103)与固定板(101)之间固定有多根加强板(27)，侧板(102)固定在加强板(27)上。

2.根据权利要求1所述的一种便携式竹笋挖掘机，其特征在于：腔体(100)内安装有盒体(24)，盒体(24)内安装有第二轴承(25)，销轴(18)通过第二轴承(25)与第二锥齿轮(17)连接，第二锥齿轮(17)设在盒体(24)侧面。

3.根据权利要求1所述的一种便携式竹笋挖掘机，其特征在于：第一锥齿轮(16)的轴线与第二锥齿轮(17)的轴线相交成90°。

4.根据权利要求1所述的一种便携式竹笋挖掘机，其特征在于：导杆(112)为六方形导杆，抓手(113)包括轴套(1131)和爪子(1132)，轴套(1131)固定在导杆(112)的下端部，轴套(1131)上设有与导杆(112)配合的六边形的通孔，爪子(1132)的数量为至少三个，所有爪子(1132)一端的端部固定在轴套(1131)上。

5.根据权利要求4所述的一种便携式竹笋挖掘机，其特征在于：爪子(1132)包括第一连接杆(11321)、第二连接杆(11322)和爪头(11323)，第一连接杆(11321)与轴套(1131)固定连接，第二连接杆(11322)一端与第一连接杆(11321)固定连接，第二连接杆(11322)另一端与爪头(11323)连接，第二连接杆(11322)与第一连接杆(11321)之间的夹角为α，90°＜α＜180°，所有爪头(11323)的下端部向下延伸并向导杆(112)的轴线靠拢，爪头(11323)的底端为尖端。

6.根据权利要求1所述的一种便携式竹笋挖掘机，其特征在于：切割刀(23)为弧形切割刀，切割刀(23)上端部到其下端部宽度逐渐减小。

7.根据权利要求1所述的一种便携式竹笋挖掘机，其特征在于：转筒(21)的圆周侧壁上设有用于输出泥土的条形孔(210)，条形孔(210)的数量至少为三个，条形孔(210)从转筒(21)的下端部延伸到上端部，螺旋铰刀(22)绕过条形孔(210)。