[发明专利]非圆锥齿轮驱动的同步拉拽式胡萝卜收获装置

说明书

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及胡萝卜收获机，具体涉及一种非圆锥齿 轮驱动的同步拉拽式胡萝卜收获装置。

背景技术

胡萝卜是我国居民食用的一种农产品，我国胡萝卜的年产量约占世界年 产量的三分之一，但其机械化收获水平却非常低，大部分地区还主要依靠人 工收获，少数地区所使用的胡萝卜收获机技术还不是很成熟，仍存在各种问 题。目前，在国内外市场上出售的自走式胡萝卜收获机的收获部件主要是圆 盘割刀式收获部件和液压传动驱动的拉拽式收获部件。圆盘割刀式收获部件 是通过圆盘割刀切除胡萝卜秧苗，收获过程中容易切伤胡萝卜，收获质量不 好，损伤率较高；液压驱动拉拽式收获部件是通过两个液压马达分别驱动两 组拉拽杆实现胡萝卜秧果的分离，收获过程中两个液压马达的同步性很难保 证，可靠性低，且拉拽杆与胡萝卜作用的速度曲线不理想，机构的收获效果 没有达到最佳。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种非圆锥齿轮驱动的同步 拉拽式收获装置，该装置采用非圆锥齿轮传动的方式，根据需要设计非圆齿 锥轮的节曲线而确保拉拽杆所需输出速度曲线的要求；该装置采用非圆锥齿 轮对两组拉拽杆同步输入动力，能满足两组拉拽杆同步作用的要求，结构简 单，可靠性高。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明包括装在安装架上的拉拽装置和非圆锥齿轮传动装置。所述的拉 拽装置设置在输送带下方；所述的非圆锥齿轮传动装置驱动拉拽装置。

所述的拉拽装置包括两个拉拽杆组件；所述的拉拽组件包括主动轴、主 动圆盘、拉拽杆、从动圆盘和从动轴；所述的主动圆盘和从动圆盘内端均开 设有沿圆周均布的n个圆孔，n≥5；主动圆盘和从动圆盘的每个圆孔与反向 设置的一对轴承的外圈配合连接；每对轴承之间通过轴套轴向定位；主动圆 盘内端每对轴承的内圈与一根拉拽杆的一端配合连接，每根拉拽杆的另一端 与从动圆盘内端的一对轴承内圈配合连接；所述拉拽杆的两端端部均与圆螺 母连接，实现轴向固定；两个拉拽杆组件的主动圆盘及从动圆盘轴线均平行 设置；位于两个拉拽杆组件内侧的一对或两对拉拽杆相互交错设置。两个拉 拽杆组件的主动圆盘外端盖开设的轴孔分别与一根主动轴通过键连接，主动 轴端部与轴端盖通过螺栓固定；两根主动轴通过轴承支承在两个轴承座上， 该两个轴承座通过螺栓固定在安装架侧部；两个拉拽杆组件的从动圆盘外端 盖开设的轴孔分别与一根从动轴通过键连接，从动轴端部与轴端盖通过螺栓 固定；两根从动轴通过轴承支承在两个轴承座上，该两个轴承座通过螺栓固 定在安装架顶部的输送带安装板上。

所述的非圆锥齿轮传动装置包括液压马达、动力轴、主动非圆锥齿轮和 从动非圆锥齿轮；所述的动力轴通过轴承支承在轴承座上，该轴承座通过螺 栓固定在安装架侧部；所述液压马达的输出轴与动力轴通过联轴器连接；两 个主动非圆锥齿轮通过键反向固定在动力轴上，且分别与一个从动非圆锥齿 轮啮合；两个从动非圆锥齿轮与两个拉拽杆组件的主动轴通过键连接。

所述主动非圆锥齿轮和从动非圆锥齿轮的节曲线设计过程如下：

(1)进行运动学分析，得出拉拽杆的运动学方程。

拉拽杆水平方向的输出速度：

v＝ωRsin(ωt)

式中，R为主动圆盘内端圆孔中心轴线与主动圆盘圆心的距离，ω为主动圆盘 的角速度。

两个拉拽杆组件内侧相对的两根拉拽杆的水平距离：

X＝L+Rcos(1.5π-φ-θ)-Rcos(1.5π+θ)-2l

式中，L为主动圆盘与从动圆盘的中心距，l为拉拽杆作用杆部分相对安装 杆部分的安装圆孔中心轴线的偏距，φ为相对的两根拉拽杆安装杆部分的 偏转角，θ＝ωt为主动圆盘的角位移。

(2)根据胡萝卜秧苗力学特性对拉拽杆竖直方向的速度要求推导拉拽 杆水平方向的速度要求，并建立拉拽杆水平方向的速度曲线方程如下：