CN109819695B - 一种葡萄藤清土装置及安装该清土装置的工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种葡萄藤清土装置及安装该清土装置的工程机械，包括风机、风口换向装置、挡土装置、角度传感器和控制器；控制器分别与风机、角度传感器、风口换向装置和挡土装置连接。本发明通过风力吹送实现非接触式清土，不与土壤、藤蔓接触，不伤芽不伤枝，一次清除干净，清土效率高。风口换向装置可实现换行后的风力吹送方向的一致；挡土装置可以阻挡被吹起的土壤，减小被风机吹起土壤的抛撒距离；主风管的下方设计副风管，辅助清土作业，避免主风管风力集中于土垄产生凹坑；本发明可以利用角度传感器和控制器实现换垄时风口换向、风机风力调整和挡土装置换向的自动化，智能化程度较高。

Description

一种葡萄藤清土装置及安装该清土装置的工程机械

技术领域

本发明属于农机研究领域，具体涉及一种葡萄藤清土装置及安装该清土装置的工程机械。

背景技术

在我国宁夏地区，冬季来临之际，为了防止葡萄藤风干和冻伤，目前采取的比较普遍的葡萄越冬方法主要是冬季埋藤，就是在冬季到来之前将葡萄藤用土掩埋起来。葡萄藤在春季达到一定温、湿度时就会发芽，若起藤工作未在葡萄发芽前完成，则葡萄藤会在土壤中发芽，再起藤就不可避免地会伤芽，影响产量。因此葡萄的起藤是一项时间性非常强的工作。宁夏地区葡萄园的种植面积较大，过去主要靠人力完成葡萄起藤作业，不仅消耗大量人力，而且效率低。宁夏地区现有的起藤机械只能从覆土的两侧或上方除土，如专利CN201610514105公开了一种葡萄藤起藤自动除土机，该除土机利用除土犁和刮土板从侧方除土；如专利CN201720589411公开了一种葡萄藤自动避让全向除土机，该除土机利用桩间刮板和侧边刮板，可刮除葡萄藤的桩间和侧边的覆土，但上述专利所公开的除土机械无法实现藤边中心区域清土。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种葡萄藤清土装置，利用风机的风力进行非接触式清土，实现藤边中心区域的清土。为了实现连续作业，需要保证该葡萄藤清土装置依次对每一行进行清土，因此该葡萄藤清土装置在地头换行后的风力吹送方向应始终一致，即吹送风口转向180o。为此，该葡萄藤清土装置采用两侧均为双风口的结构，内置风口换向装置，实现风口转向的快速调整，无需设计整个风机的转向调整机构，因此可选择体积、质量较大的大功率风机，提高清土效率。在主风管的下方设计副风管的一侧双风口吹送，可避免单风口风力集中产生凹坑，清土效果好。本发明整机体积、质量较小，可使用体积、质量较大的大功率风机，可以利用角度传感器和控制器实现换垄时风口换向、风机风力调整和挡土装置换向的自动化，简化了风口换向机构，无需人工操作，智能化程度较高，且利用风力清土不仅实现了对藤边中心区域的非接触式清土，不伤藤、不伤芽，而且效率高。

本发明还提供一种安装该葡萄藤清土装置的工程机械。

本发明的技术方案是：一种葡萄藤清土装置，包括

风机；

和风口换向装置，所述风口换向装置与风机的出口连接，且两侧分别设有主风管，风口换向装置用于转换与风机出风口连通的主风管。

上述方案中，所述风口换向装置包括

风口换向器，所述风口换向器与风机的出口连接，且两侧分别设有主风管；

挡板，所述挡板位于风口换向器内；

和第一驱动机构，所述第一驱动机构的输出轴与挡板连接，第一驱动机构带动挡板转动用于变换与风机连通的主风管。

上述方案中，还包括挡土装置；所述挡土装置位于主风管出口的正前方。

进一步的，所述挡土装置包括挡土板支架、挡土板和第二驱动机构；

所述挡土板支架的一端与挡土板连接，另一端与第二驱动机构的输出轴连接，第二驱动机构带动挡土板变换位置方向。

上述方案中，还包括

角度传感器，所述角度传感器用于采集转向信号；

和控制器，所述控制器分别与风机、角度传感器、第一驱动机构和第二驱动机构连接。

上述方案中，所述风口换向装置两侧还设有副风管；

所述副风管的出风口位于主风管出风口的下方。

上述方案中，还包括机架；

所述风机、风口换向装置和挡土装置分别安装在机架上。

进一步的，所述机架的两侧分别设有地面仿形轮。

上述方案中，所述地面仿形轮的连接杆通过高度调节机构与机架连接。

一种工程机械，包括所述葡萄藤清土装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过风力吹送实现非接触式清土，不与土壤、藤蔓接触，不伤芽不伤枝，一次清除干净。

2.本发明为了实现换行后的风力吹送方向的一致，采用两侧均为双风口的结构，内置风口换向装置，实现风口转向的快速调整，无需设计整个风机的转向调整机构，因此可选择体积、质量较大的大功率风机，提高清土效率。

3.本发明所述挡土装置可以阻挡被吹起的土壤，减小被风机吹起土壤的抛撒距离。

4.本发明在主风管的下方设计副风管的一侧双风口吹送，辅助清土作业，避免主风管风力集中于土垄产生凹坑，影响清土效果。

5.本发明利用角度传感器和控制器实现换垄时风口换向、风机风力调整和挡土装置换向的自动化，简化了机构，无需人工操作，智能化程度较高。

6.本发明所述地面仿形轮的高度可以调节，适应不同高度的土垄。

7.本发明结构简单，整机质量较小，不仅可以通过液压升降器安装在拖拉机上单独使用，也可以整合在机械式清土机上，实现藤边中心区域的清土。

8.本发明可以根据需求配装不同功率和动力源的风机。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明一种实施方式的风口换向装置结构示意图；

图3为本发明一种实施方式的机架后部结构示意图。

图中：1-挡土板、2-挡土板支架、3-风口换向器、4-风机、5-机架、6-地面仿形轮、7-角度传感器、8-风机风管、9-挡板、10-第一主风管、11-第一软管、12-第一副风管、13-第一舵机、14-第二主风管、15-第二软管、16-副风管支架、17-第二副风管、18-第二舵机、19-控制器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1所示为本发明所述葡萄藤清土装置的一种实施方式，所述清土装置包括风机4和风口换向装置；所述风口换向装置与风机4的出口连接，且两侧分别设有主风管。

优选的，所述风口换向装置包括风口换向器3、挡板9和第一驱动机构，所述风口换向器3的进风口通过风机风管8与风机4的出口连接，且两侧上出风口分别设有第一主风管10和第二主风管14。所述挡板9位于风口换向器3内；所述第一驱动机构的输出轴与挡板9连接，第一驱动机构带动挡板9转动用于变换与风机4连通的主风管。具体的，所述第一驱动机构为第一舵机13，挡板9的转轴穿过风口换向器3的孔联接于第一舵机13上。

优选的，所述葡萄藤清土装置还包括挡土装置；所述挡土装置位于主风管出口的正前方。

具体的，所述挡土装置包括挡土板支架2、挡土板1和第二驱动机构；所述挡土板支架2的一端与挡土板1连接，另一端与第二驱动机构的输出轴连接，第二驱动机构带动挡土板1变换位置方向。优选的，第二驱动机构为第二舵机18。

优选的，所述葡萄藤清土装置还包括角度传感器7和控制器19，所述角度传感器7用于采集转向信号；所述控制器19分别与风机4、角度传感器7、第一驱动机构和第二驱动机构连接。所述风口换向装置，可通过角度传感器7得到该清土装置转向信号，由控制器19控制第一舵机13正转或反转，带动挡板9挡住风口换向器一侧出风口，实现换垄时风口自动换向。当该葡萄藤请土装置开始换垄转向时，可通过角度传感器7得到转向信号，由控制器19控制风机4风力减小，待换垄即将完成时，再控制风机4风力增大，有效避免换垄时吹散周围土壤。所述挡土装置可以减小被风机吹起土壤的抛撒距离，该挡土装置可通过角度传感器7得到葡萄藤清土装置转向信号，由控制器19控制第二舵机正转或反转，带动挡土板支架转动，进而实现换垄时挡土板自动换向，使其与清土作业方向保持一致。

优选的，所述风口换向器3两侧下出风口分别设有副风管，分别为第一副风管12和第二副风管17；所述副风管的出风口位于主风管出风口的下方。第一副风管12、第二副风管17轴线水平指向机架5的左右两侧，分别通过第一软管11、第二软管15与风口换向器3两侧的下方出风口连接。利用主风管进行清土作业，副风管从水平方向进行辅助清土作业，避免主风管输送的风力集中而产生凹坑。

优选的，所述葡萄藤清土装置还包括机架5；所述风机4、风口换向装置和挡土装置分别安装在机架5上。具体的，所述机架5后部为上、下两层平台，风机4固定安装于机架5上平台上方，所述机架5拥有较大的上平台，可以安装体积、质量较大的大功率风机，且风机4固定，可以有效减小振动。所述控制器19固定安装于机架5下平台上方。所述风口换向器3的后部固定于机架5上；第一舵机13固定安装于机架5下平台下方，第一副风管12和第二副风管17分别通过副风管支架16固定于机架5的底板上。挡土板支架2安装于机架5后方，第二舵机18固定安装于机架5上平台下方。

优选的，所述机架5的两侧分别设有地面仿形轮6。所述地面仿形轮6的连接杆通过高度调节机构与机架5连接。具体的，所述高度调节机构包括地面仿形轮6连接杆上沿纵向设有的若干通孔，机架5两侧分别焊接的几型钢，用螺栓分别穿过几型钢、连接杆和机架侧面对应定位安装孔，将地面仿形轮6固定在机架两侧。

本发明的工作原理：

该葡萄藤清土装置的机架5前端焊接有悬挂臂，可利用悬挂臂将整机安装在拖拉机后部液压升降器上，转运时抬起，工作时放下；所述风机4可采用电动风机或汽油风机。需说明的是，采用电动风机时，需另外配置一台小型发电机为该风力吹送式葡萄清土起藤机供电，小型发电机可视情况安装于机架5上平台上方或拖拉机上；采用汽油风机时，由拖拉机蓄电池为该葡萄藤清土装置的舵机和控制器供电。机架5两侧用螺栓固定安装一对地面仿形轮6，在其中一侧地面仿形轮6纵轴下方用螺钉固定安装一个角度传感器7，角度传感器7与控制器19连接。

所风机风管8的法兰端套在风机4出风口上，并用螺栓固定在风机4上；风机风管8另一端套在风口换向器3上方的进风口上，述风机风管8与风机4出风口、风口换向器3进风口连接的两端内部分别设有密封圈。风口换向器3、挡板9和第一舵机13构成风口换向装置，其中，第一舵机13固定安装于机架5下平台的下方，第一舵机13与控制器19连接；挡板9的转轴穿过风口换向器3的孔联接于第一舵机13，其中挡板9与风口换向器3内壁接触的边均有密封垫。风口换向器3前盖安装固定于主体上，风口换向器3的后部固定于机架5平台前方；所述第一主风管10、第二主风管14用于清土作业，安装于风口换向器3两侧的上方出风口，优选的，第一主风管10、第二主风管14的轴线与地面呈40°夹角，清土效果好；所述第一副风管12、第二副风管17用于辅助清土作业，避免主风管风力集中于土垄产生凹坑，影响清土效果，优选的，所述第一副风管12、第二副风管17轴线水平指向机架5的左右两侧，分别通过软管与风口换向器3两侧的下方出风口联接，副风管支架16的卡箍分别套在第一副风管12、第二副风管17上，上方利用螺栓固定于机架5的底板。各零部件均紧密配合安装，非活动件的联接处可用密封胶密封。

所述挡土板支架2、挡土板1、第二舵机18构成的挡土装置，所述第二舵机18固定安装于机架5上平台下方，第二舵机18与控制器19连接；挡土板支架2近端底部的轴穿过机架5后方的定位孔，与第二舵机18联接；挡土板支架2跨过葡萄架上方，挡土板1采用塑料材质，利用螺栓安装于挡土板支架2远端的横梁上，即保证挡土效果，又减轻重量。挡土装置可以阻挡被吹起的土壤，减小被风机吹起土壤的抛撒距离。

该葡萄藤清土装置利用风力吹送的方式对葡萄清土起藤，且通过利用角度传感器7采集转向信号，并通过控制器19控制风口换向装置、风机和挡土装置，实现换垄时风口换向、风机风力调整和挡土装置换向的自动化，保证对于所有土垄都向同一方向清土，保证挡土板所处方向与清土作业方向相同。

所述葡萄藤清土装置进行清土的方法具体包括以下步骤：

初始时，作业风口的方向与挡土板1方向相同，当角度传感器7采集到转向角度大于一定值θ时，控制器19控制第一舵机13、第二舵机18转动。第一舵机13转动带动挡板9挡住风口换向器3一侧的出风口并停止于该位置，实现风口换向；第二舵机18转动带动挡土板支架2转动，进而使挡土板1所处方向与清土作业方向相同，并停止于该位置。同时，控制器19控制风机4减小风力，避免转向过程中将周围土壤吹散。随着换垄即将完成，角度传感器7采集到转向角度小于一定值θ时，控制器19控制风机4增大风力，继续清土作业。下一次换垄时，控制器19控制第一舵机13、第二舵机18向相反方向转动，实现对于所有土垄都向同一方向清土，实现挡土板所处方向与清土作业方向相同。

实施例2

一种工程机械，包括实施例1所述葡萄藤清土装置，因此具有实施例1的有益效果此处不在赘述。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种葡萄藤清土装置，其特征在于，包括

风机(4)；

风口换向装置，所述风口换向装置与风机(4)的出口连接，且两侧分别设有主风管，风口换向装置用于转换与风机(4)出口连通的主风管,所述风口换向装置包括风口换向器(3)、挡板(9)和第一驱动机构，所述风口换向器(3)与风机(4)的出风口连接，且两侧分别设有主风管；所述挡板(9)位于风口换向器(3)内；所述第一驱动机构的输出轴与挡板(9)连接，第一驱动机构带动挡板(9)转动用于变换与风机(4)连通的主风管；所述风口换向装置两侧还设有副风管；所述副风管的出风口位于主风管出风口的下方；还包括挡土装置；所述挡土装置位于主风管出口的正前方；角度传感器(7)；所述角度传感器(7)用于采集转向信号；

和控制器(19)，所述控制器(19)分别与风机(4)、角度传感器(7)、第一驱动机构和第二驱动机构连接。

2.根据权利要求1所述的葡萄藤清土装置，其特征在于，所述挡土装置包括挡土板支架(2)、挡土板(1)和第二驱动机构；

所述挡土板支架(2)的一端与挡土板(1)连接，另一端与第二驱动机构的输出轴连接，第二驱动机构带动挡土板(1)变换位置方向。

3.根据权利要求1所述的葡萄藤清土装置，其特征在于，还包括机架(5)；所述风机(4)、风口换向装置和挡土装置分别安装在机架(5)上。

4.根据权利要求3所述的葡萄藤清土装置，其特征在于，所述机架(5)的两侧分别设有地面仿形轮(6)。

5.根据权利要求4所述的葡萄藤清土装置，其特征在于，所述地面仿形轮(6)的连接杆通过高度调节机构与机架(5)连接。

6.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述葡萄藤清土装置。

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