一种扩张夹持式山药起挖装置

本发明属于农用机械设备，尤其涉及一种扩张夹持式山药起挖装置。

背景技术：

1、目前山药起挖机械主要有两种方式，分别是单侧挖掘式和双齿链式。其中，单侧挖掘式山药开沟机是将常规挖掘机挖斗部分更换成单排挖掘齿叉，工作时作业位置位于机体侧方，由挖掘机悬臂引导齿叉探入山药一侧土壤进行多次挖掘，将山药单侧的土壤与大地土壤分离，齿叉再探入山药另一侧土壤多次挖掘并抖动，后由人工挖掘并拔取山药。挖掘力大，深度有保证。但这种方式需人工反复定位下挖位置并操作下挖。挖掘对土壤形态破坏大，对土做工多，能效低。且单侧挖掘式山药开沟机作业时动作范围广，抖动幅度大；操作员在定位下挖过程中操作繁琐，操作难度高，容易对脆弱的山药造成破坏。

2、双齿链式山药开沟机挖掘装置为双排链传动装置，两链轮轴上分别设有主、从动链轮。在山药收获时，使用该装置将山药垄侧面的土壤切开，减小山药垄的宽度，再由人工挖掘并收获山药。该方式可以按垄作业，去除山药两侧土壤约束，便于后续人工拔起收集。但这种形式的起挖装置行进阻力大、走行速度缓慢，收获效率低。且作业时切土链间距固定，切土链较为锋利，对于种植直线度不高，长势各异的部分山药来说极易造成破坏。同时，这种切割机构在土壤中易损坏，成本高，不便于维护。

3、此外，以上两种形式的收获机均为大型农机或工程机械，不符合小型农机范畴。因此，亟需一种新的山药起挖装置。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供一种扩张夹持式山药起挖装置，该装置的夹叉机构能够插入土壤上下动作并夹持挖起山药，同时又能够将山药两侧土壤分离并挖起振动松弛，便于收获。

2、一种扩张夹持式山药起挖装置，包括机架，起挖机构固定在机架上，驱使夹叉机构垂直升降；夹叉机构连接在起挖机构末端，通过完成扩张、收缩、抖动、提拔动作，对山药完成起挖。

3、所述起挖机构包括上连架杆、下连架杆、主驱动电缸、连杆，为破土下叉和拔取山药提供动力，上连架杆、下连架杆呈上下布置，一端铰接在机架上，另一端与连杆铰接，机架与上连架杆、连杆、下连架杆构成欠驱动四连杆近似直线机构；主驱动电缸的两端分别与下连架杆和机架铰接。

4、所述主驱动电缸尾部铰接在机架底盘上，头部铰接在下连杆架中段处，驱动下连架杆绕下连架杆与机架的铰接点转动，从而通过四连杆机构带动整个起挖机构垂直上下移动。

5、所述夹叉机构包括一组对称的四连杆机构，四连杆机构的其中一个铰接点通过传动连杆与副驱动电缸铰接，副驱动电缸固结在连杆上，四连杆机构由副驱动电缸单独驱动。

6、所述四连杆机构包括一个u型的安装座，相对于副驱动电缸对称设置，相对于整个装置前后布置，安装座两端为四连杆机构的其中一个连杆端，上连杆、叉齿、下连杆依次相互铰接并与安装座铰接构成四连杆机构，叉齿位于最内侧。

7、所述下连杆为长度可调节的伸缩杆，联合通过副驱动电缸驱动一组四连杆机构的位置，可调节叉齿下挖开口度、夹持间距、扩张幅度、夹持角度、抖动幅度。

8、所述机架底部设置有行走轮。

9、本发明的有益效果是：

10、本申请提供的扩张夹持式山药起挖装置属于欠驱动、定姿态直线起挖结构，通过调节杆长比例，设计了单驱动实现近似直线、近似定姿态输出起挖，相较于传统挖机三个独立驱动实现定姿态直线下挖，本装置的欠驱动设计结构简单、工作效率高、实用性强。

11、本申请提供的扩张夹持式山药起挖装置为单驱动一机多能，多功能可调节双叉，夹叉机构机构作为挖掘部分，为单驱动对称双叉结构，可实现扩张松土、收拢起挖、抖动去土等功能。通过调整下连架杆长度，可实现外扩收拢角度、夹持间距、抖动幅度的调节。使得本装置可适应不同品种的山药，省力、高效地完成扩张松土运动、抖动夹叉起挖等工作，山药破损率低。

12、本装置克服了现有技术中单侧挖掘式和双齿链式装置的缺点，结构简单，能简化收获流程，合并完成挖掘、抖土工作，并实现山药的自动拔取，解决一定的人工挖掘困难问题，有效降低挖掘过程中山药损伤率，提高工作效率。对比已有山药收获机，该装置造价较低、功能全面，其一体化及通用化的设计可广泛用于我国山药种植区，能够极大程度上降低劳动强度，为种植户提供完善、适用的山药收获方案，提高经济效益。

13、本装置的模块化程度高，可拓展性良好，可横向拓展为多个夹叉机构，连接在同一个起挖机构上共同驱动，进而实现多垄同时作业，从而进一步提高收获效率。

14、同时，本装置应用广泛，可拓展到例如章丘大葱等其它深埋根茎作物的收获。

1.一种扩张夹持式山药起挖装置，其特征在于：包括机架，起挖机构固定在机架上，驱使夹叉机构垂直升降；夹叉机构连接在起挖机构末端，通过完成扩张、收缩、抖动、提拔动作，对山药完成起挖。

2.根据权利要求1所述的一种扩张夹持式山药起挖装置，其特征在于：所述起挖机构包括上连架杆、下连架杆、主驱动电缸、连杆，为破土下叉和拔取山药提供动力，上连架杆、下连架杆呈上下布置，一端铰接在机架上，另一端与连杆铰接，机架与上连架杆、连杆、下连架杆构成欠驱动四连杆近似直线机构；主驱动电缸的两端分别与下连架杆和机架铰接。

3.根据权利要求2所述的一种扩张夹持式山药起挖装置，其特征在于：所述主驱动电缸尾部铰接在机架底盘上，头部铰接在下连杆架中段处，驱动下连架杆绕下连架杆与机架的铰接点转动，从而通过四连杆机构带动整个起挖机构垂直上下移动。

4.根据权利要求1所述的一种扩张夹持式山药起挖装置，其特征在于：所述夹叉机构包括一组对称的四连杆机构，四连杆机构的其中一个铰接点通过传动连杆与副驱动电缸铰接，副驱动电缸固结在连杆上，四连杆机构由副驱动电缸单独驱动。

5.根据权利要求4所述的一种扩张夹持式山药起挖装置，其特征在于：所述四连杆机构包括一个u型的安装座，相对于副驱动电缸对称设置，相对于整个装置前后布置，安装座两端为四连杆机构的其中一个连杆端，上连杆、叉齿、下连杆依次相互铰接并与安装座铰接构成四连杆机构，叉齿位于最内侧。

6.根据权利要求1所述的一种扩张夹持式山药起挖装置，其特征在于：所述下连杆为长度可调节的伸缩杆，联合通过副驱动电缸驱动一组四连杆机构的位置，可调节叉齿下挖开口度、夹持间距、扩张幅度、夹持角度、抖动幅度。

7.根据权利要求1所述的一种扩张夹持式山药起挖装置，其特征在于：所述机架底部设置有行走轮。