一种甘蔗剥叶装置以及收获生产线
一种甘蔗剥叶装置以及收获生产线
甘蔗是重要的糖料作物，其收割机械化是现代农业发展的必然趋势。然而，现有的甘蔗收割机普遍存在体积大、结构复杂、故障率高等问题，特别是在丘陵山地小地块蔗区作业时，这些问题更为突出。针对这一现状，研究人员提出了一种创新的甘蔗剥叶装置以及收获生产线，通过刚性剥叶机构和柔性剥叶机构的结合，既能有效去除甘蔗叶子，又能保护甘蔗不受损伤。
本发明涉及甘蔗收获机，具体涉及一种甘蔗剥叶装置以及收获生产线。
背景技术
目前，现有的甘蔗收割机按照收获方式分为整杆式和切段式，按照行走方式分为轮式和履带式。通过实践表明，无论是整杆式还是切段式，履带式还是轮式，均存在体积大、结构复杂、故障率高、损失大、含杂率高等问题，特别是不适宜在丘陵山地小地块蔗区作业的问题尤为突出。
采用分步机械化收获的方法是解决甘蔗机械化收获的一大创新，尤其是丘陵山地蔗区，能大大降低甘蔗砍收成本，减少联合收割机对宿根甘蔗蔗兜的损害，解决田间蔗叶堆积的难题。例如申请公布号为cn 116420501 a的发明申请公开的一种甘蔗分步式机械化收获生产线，该生产线通过将甘蔗整杆集中从蔗区输送至布置于靠近蔗区的甘蔗分步式机械化收获生产线处进行加工处理，解决了联合收割设备无法进入特殊地形的问题减少对甘蔗宿根的破坏。
上述收获生产线存在以下的不足：
在剥叶输送切段装置中，通过耙叶辊和剥叶组件对进入甘蔗剥叶输送切段装置内部的甘蔗进行剥叶，完成剥叶处理后的甘蔗由输出组件送至切刀组件进行切断处理；其中，所述耙叶辊设有耙叶元件，该耙叶元件一端设有锯齿状刀口，在旋转作用下快速将甘蔗的枝叶耙落；所述剥叶组件包括剥叶元件，该剥叶元件上设有凸点，利用凸点形成切削力对甘蔗的蔗叶进行剥离。上述剥叶元件虽然能够将甘蔗叶子剥掉，但是由于上述剥叶元件均为硬质结构，而且无间隙地进行布局，上述剥叶元件必然会直接与甘蔗发生硬碰撞，这样容易损伤甘蔗，影响甘蔗的品相。
技术实现思路
本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种甘蔗剥叶装置，该甘蔗剥叶装置不仅可以将甘蔗叶子剥掉，还可以有效保护甘蔗的结构，获得较好品相的甘蔗段。
本发明的另一个目的在于提供一种甘蔗收获生产线。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种甘蔗剥叶装置，包括剥叶机架以及设置在剥叶机架上的自适应剥叶机构；
所述自适应剥叶机构包括刚性剥叶机构和柔性剥叶机构；沿着甘蔗的输送方向，所述刚性剥叶机构位于柔性剥叶机构的上游；
所述刚性剥叶机构包括至少一组刚性剥叶模块以及用于驱动刚性剥叶模块进行转动的刚性剥叶驱动机构；每组刚性剥叶模块包括两个上下相对设置的刚性剥叶模块；同一组的刚性剥叶模块的转动方向相反；每个刚性剥叶模块均包括刚性剥叶转轴以及多组均匀设置在刚性剥叶转轴的圆周面外的刚性剥叶组件；所述刚性剥叶转轴转动连接在剥叶机架上，该刚性剥叶转轴的轴线垂直于甘蔗的输送方向；所述刚性剥叶组件包括剥叶安装座、刚性剥叶钩以及刚性剥叶弹簧；所述剥叶安装座固定设置在刚性剥叶转轴上，该剥叶安装座的长度方向与刚性剥叶转轴的轴线平行；同一组的刚性剥叶钩和刚性剥叶弹簧均设有多个，所述刚性剥叶钩和刚性剥叶弹簧的排列方向均与刚性剥叶转轴的轴线平行；所述刚性剥叶钩沿着刚性剥叶转轴的径向滑动地设置在剥叶安装座上，所述剥叶安装座上设有用于防止刚性剥叶钩脱离的限位结构；所述刚性剥叶钩的远离刚性剥叶转轴的一端为弯刀部，该弯刀部包括刀口面和刀背面；在剥叶工作状态下，所述弯刀部的刀背面与甘蔗接触；所述刚性剥叶弹簧设置在剥叶安装座上，该刚性剥叶弹簧的两端分别抵紧在剥叶安装座和刚性剥叶钩上；
所述柔性剥叶机构包括至少一组柔性剥叶辊以及用于驱动柔性剥叶辊进行转动的柔性剥叶驱动机构；每组柔性剥叶辊包括两个上下相对设置的柔性剥叶辊；同一组的柔性剥叶辊的转动方向相反；所述柔性剥叶辊转动连接在剥叶机架上，该柔性剥叶辊的轴线垂直于甘蔗的输送方向；所述柔性剥叶辊的圆周面上设有多个柔性剥叶绳；所述柔性剥叶绳的长度大于同一组的柔性剥叶辊之间的一半间距。
上述甘蔗剥叶装置的工作原理为：
工作时，将待剥叶的甘蔗送进甘蔗剥叶装置中；甘蔗先从刚性剥叶机构的同一组的两个刚性剥叶模块之间经过，通过刚性剥叶驱动机构驱动刚性剥叶模块进行转动，由同一组的两个刚性剥叶模块的刚性剥叶钩分别从上下两侧对甘蔗的叶子进行钩除；与此同时，在甘蔗的撞击下，刚性剥叶弹簧发生弹性压缩变形，使得当前的刚性剥叶钩可以根据甘蔗的尺寸进行自适应避让，不会影响其他刚性剥叶钩的姿态，这样应对不同大小的甘蔗，不仅能够实现到位的剥叶工作，还可以保护甘蔗的结构，防止甘蔗压伤，而且还保持独立的剥叶操作，能够获得更加彻底的剥叶效果。进一步，通过独特的结构设计，当刚性剥叶钩与甘蔗接触时，通过刚性剥叶钩的弯刀部的刀背面与甘蔗接触，可以避免弯刀部的刀尖损伤甘蔗。
经过上述刚性剥叶操作后，甘蔗输送至柔性剥叶机构的同一组的两个柔性剥叶辊中，通过刚性剥叶驱动机构驱动柔性剥叶辊进行转动，同一组的柔性剥叶辊分别带动对应的柔性剥叶绳对甘蔗进行抽打，从而将刚性剥叶钩够不到的残留叶子去除，不仅获得较高的除叶率，还有效保护了甘蔗不受损伤，十分巧妙。
本发明的一个优选方案，其中，沿着甘蔗的输送方向，同一组的两个刚性剥叶模块的刚性剥叶钩错位设置。这样，同一个刚性剥叶钩不仅可以钩除对应的甘蔗正对面的叶子，还可以钩除相邻的甘蔗的侧面的叶子，提高刚性剥叶钩的作业范围，进一步提高剥叶效率。
本发明的一个优选方案，其中，同一组的刚性剥叶弹簧的数量是刚性剥叶钩的数量的两倍，这样可以提供平稳的自适应作用力，确保顺利完成剥叶工作。
本发明的一个优选方案，其中，所述刚性剥叶驱动机构包括刚性剥叶驱动电机和刚性剥叶传动组件；所述刚性剥叶驱动电机固定设置在剥叶机架上；所述刚性剥叶传动组件包括第一刚性剥叶传动组件和第二刚性剥叶传动组件；
所述第一刚性剥叶传动组件包括刚性剥叶皮带和刚性剥叶带轮；所述刚性剥叶皮带和刚性剥叶带轮均至少设有一组；一组刚性剥叶皮带和刚性剥叶带轮连接在刚性剥叶驱动电机与刚性剥叶转轴之间；
所述第二刚性剥叶传动组件包括至少一组刚性剥叶齿轮，同一组刚性剥叶齿轮分别与同一组的两个刚性剥叶模块的刚性剥叶转轴连接。
进一步，所述刚性剥叶模块至少设有两组；所述刚性剥叶齿轮、刚性剥叶皮带和刚性剥叶带轮均至少设有两组；
其中一组刚性剥叶皮带和刚性剥叶带轮连接在刚性剥叶驱动电机与刚性剥叶转轴之间；其余组的刚性剥叶皮带和刚性剥叶带轮连接在相邻的两组刚性剥叶模块的刚性剥叶转轴之间。通过上述结构，通过一个刚性剥叶驱动电机，可以驱动多组刚性剥叶模块进行同步转动。
本发明的一个优选方案，其中，所述柔性剥叶驱动机构包括柔性剥叶驱动电机和柔性剥叶传动组件；所述柔性剥叶驱动电机固定设置在剥叶机架上；所述柔性剥叶传动组件包括第一柔性剥叶传动组件和第二柔性剥叶传动组件；
所述第一柔性剥叶传动组件包括柔性剥叶皮带和柔性剥叶带轮；所述柔性剥叶皮带和柔性剥叶带轮连接在柔性剥叶驱动电机与柔性剥叶辊之间；
所述第二柔性剥叶传动组件包括两个柔性剥叶齿轮，两个柔性剥叶齿轮分别与同一组的两个柔性剥叶模块的柔性剥叶辊连接。
本发明的一个优选方案，其中，所述刚性剥叶驱动机构和所述柔性剥叶驱动机构共用一个电机。
本发明的一个优选方案，其中，还包括剥叶输送机构，该剥叶输送机构包括至少一组剥叶输送模块以及用于驱动剥叶输送模块进行转动的剥叶输送驱动机构；
每组剥叶输送模块包括两个上下相对设置的剥叶输送模块；同一组的剥叶输送模块的转动方向相反；每个剥叶输送模块均包括输送转轴以及多组均匀设置在输送转轴的圆周面外的剥叶输送组件；所述输送转轴转动连接在剥叶机架上，该输送转轴的轴线垂直于甘蔗的输送方向；所述剥叶输送组件包括输送安装座、自适应输送块以及输送弹簧；所述输送安装座固定设置在输送转轴上，该输送安装座的长度方向与输送转轴的轴线平行；同一组的自适应输送块和输送弹簧均设有多个，所述自适应输送块和输送弹簧的排列方向均与输送转轴的轴线平行；所述自适应输送块沿着输送转轴的径向滑动地设置在输送安装座上，所述输送安装座上设有用于防止自适应输送块脱离的限位结构；所述自适应输送块的远离输送转轴的一端面为圆弧面；在非工作状态下，全部自适应输送块的圆弧面的圆心均与输送转轴的轴心重合；所述输送弹簧设置在输送安装座上，该输送弹簧的两端分别抵紧在输送安装座和自适应输送块上。
通过上述结构，当甘蔗进入剥叶输送模块之间时，位于该甘蔗的上下方的自适应输送块对甘蔗进行对夹并往前输送，同时对应的输送弹簧会根据甘蔗的大小发生弹性压缩变形，使得当前的自适应输送块可以根据甘蔗的尺寸进行自适应夹紧，不会影响其他自适应输送块的姿态，这样可以在轴向上实现独立的输送操作，能够同时并排输送不同大小的甘蔗，提高输送效率。
进一步，所述剥叶输送模块设有三组，其中一组剥叶输送模块位于刚性剥叶机构的上游，其中一组剥叶输送模块位于柔性剥叶机构的下游，另一组剥叶输送模块位于刚性剥叶机构和柔性剥叶机构之间。
本发明的一个优选方案，其中，所述剥叶输送驱动机构包括自适应输送驱动电机和自适应输送传动组件；所述自适应输送驱动电机固定设置在剥叶机架上；所述自适应输送传动组件包括第一自适应输送传动组件和第二自适应输送传动组件；
所述第一自适应输送传动组件包括输送皮带和输送带轮；所述输送皮带和输送带轮均至少设有一组且连接在自适应输送驱动电机与输送转轴之间；
所述第二自适应输送传动组件包括至少一组输送齿轮，同一组输送齿轮分别与同一组的两个剥叶输送模块的输送转轴连接。
进一步，所述剥叶输送模块设有三组；所述自适应输送传动组件设有三组。通过上述结构，通过一个自适应输送驱动电机，可以驱动多组剥叶输送模块进行同步转动。
一种甘蔗收获生产线，包括甘蔗上料装置、甘蔗输送装置、甘蔗剥叶装置、甘蔗切断装置以及甘蔗除杂装置。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
- 本发明通过设置刚性剥叶模块，该刚性剥叶模块上设有多组沿着轴向分布的自适应输送块和输送弹簧，通过刚性剥叶转轴驱动自适应输送块进行旋转剥叶；与此同时，在甘蔗的撞击下，输送弹簧发生弹性压缩变形，使得当前的自适应输送块可以根据甘蔗的尺寸进行自适应避让，这样应对不同大小的甘蔗，不仅能够实现到位的剥叶工作，还可以保护甘蔗的结构，防止甘蔗压伤。
- 由于多组自适应输送块分别独立设置，各个自适应输送块可以单独进行工作，不会影响其他的自适应输送块，从而能够更加全面地适配甘蔗的情况，获得更加彻底的剥叶效果。
- 通过独特的结构设计，当自适应输送块与甘蔗接触时，使得自适应输送块的弯刀部的刀背面与甘蔗接触，可以避免弯刀部的刀尖损伤甘蔗，不仅可以将甘蔗叶子剥掉，还可以有效保护甘蔗的结构，。
- 本发明通过设置柔性剥叶机构，通过刚性剥叶驱动机构驱动柔性剥叶辊进行转动，同一组的柔性剥叶辊分别带动对应的柔性剥叶绳对甘蔗进行抽打，从而将自适应输送块够不到的残留叶子去除，不仅获得较高的除叶率，还有效保护了甘蔗不受损伤，十分巧妙。