甘蔗去尖去叶装置及去尖去叶方法

摘要

本发明涉及一种甘蔗去尖去叶装置及去尖去叶方法，甘蔗去尖去叶装置的结构包括机架、剥叶去尖机构、送料机构以及传动机构。剥叶去尖机构设置于机架上，包括相互平行的四个转轴，在每个转轴上分别设置有滚筒，在滚筒表面绕轴心分布有若干柔性拨片，转轴两两一组，两组转轴之间为用于甘蔗通过的处理通道，甘蔗通过处理通道时，由柔性拨片拨打甘蔗表面的叶片及甘蔗本体。送料机构用于驱动甘蔗通过剥叶去尖机构的处理通道。传动机构用于将动力输送至驱动送料机构和剥叶去尖机构，使甘蔗通过处理通道的速度小于柔性拨片的线速度。本发明能够准确地将甘蔗上不含糖的尖部去除，同时能够进行去叶工作，从而得到完整干净的甘蔗。

说明书

技术领域

本发明涉及一种甘蔗收获设备，具体地说是一种甘蔗去尖去叶装置去尖去叶方法。

背景技术

甘蔗在收获时，一般需要将尖部去掉，因为甘蔗尖部不含糖分，如果带尖部一同售卖给制糖厂，会降低甘蔗的售卖价格。现有技术中，在收割甘蔗时，是通过切断装置对甘蔗的顶部进行切割，统一去除甘蔗上端的一部分，但对于甘蔗来说，不同的植株其高度不同，需要去除的尖部的长度和高度也不同。如果采用统一切除高度，如果切除高度过高，则无法将不含糖的尖部完全去除，会影响整体品质，仍无法避免售卖价格的降低，如果切除高度过低，则会将过多的含糖部分去除，造成了浪费。所以亟需一种精准去除甘蔗尖部不含糖部分的技术，减少甘蔗农户的经济损失。

发明内容

本发明的目的就是提供一种甘蔗去尖去叶装置去尖去叶方法，以解决现有技术无法精准去除甘蔗尖部不含糖部分的问题。

本发明是这样实现的：一种甘蔗去尖去叶装置，包括以下部分。

机架，用于安装支撑各机构。

剥叶去尖机构，设置于所述机架上，包括相互平行的四个转轴，在每个所述转轴上分别设置有滚筒，在所述滚筒表面绕轴心分布有若干柔性拨片，所述转轴两两一组，两组转轴之间为用于甘蔗通过的处理通道，甘蔗通过处理通道时，由柔性拨片拨打甘蔗表面的叶片及甘蔗本体。

送料机构，用于驱动甘蔗通过剥叶去尖机构的处理通道。

以及传动机构，设置于所述剥叶去尖机构的一端，用于将动力输送至驱动送料机构和剥叶去尖机构。

所述送料机构包括设置于两个转轴上的送料链轮，所述送料链轮与其所在转轴之间为可转动连接，在所述转轴的一侧设置有主动链轮，在所述送料链轮和所述主动链轮上安装有送料链条，在所述送料链条上间隔布置有拨料块，所述主动链轮通过传动轴和所述传动机构连接。

其中一组的两个转轴转动方向一致，对于该组转轴上的滚筒，位于处理通道一侧的柔性拨片的移动方向与甘蔗的移动方向一致；另一组的两个转轴转动方向相反，对于位于处理通道进入端的转轴上的滚筒，位于处理通道一侧的柔性拨片的移动方向与甘蔗的移动方向一致。

所述传动机构包括设置于每个转轴端部的传动轮，所有的传动轮通过柔性传动件连接，其中一个转轴和所述送料机构传动连接。

在所述柔性拨片的表面分布有若干凸棱，所述凸棱的长度方向平行于所述转轴的轴线方向。

在所述剥叶去尖机构的下方设置有集料仓，在所述剥叶去尖机构的一侧设置有排草导向板。

还包括放倒机构，设置于所述剥叶去尖机构的一端，用于将竖直的甘蔗绕根部放倒，使甘蔗的上部进入所述剥叶去尖机构的处理通道内。

所述放倒机构包括设置于机架上的两个放倒链轮，在两个放倒链轮上安装有放倒链条，在所述放倒链条上间隔分布有放倒拨块，所述放倒链条上下倾斜布置，在机架上设置有水平的拨禾轮盘，所述拨禾轮盘位于所述放倒链条前端的下方，在位于上方的放倒链轮的轮轴上以及所述拨禾轮盘的轮轴上分别设置有万向节，两个所述万向节通过连接轴相互连接。

在所述拨禾轮盘上绕轴心均匀分布有若干拨禾齿。

本发明还公开了一种甘蔗去尖去叶方法，基于上述的甘蔗去尖去叶装置实现，包括以下步骤。

a.使整根收割的甘蔗植株绕其根部向剥叶去尖机构方向放倒，使甘蔗植株的上部逐渐进入剥叶去尖机构的处理通道中。

b.甘蔗植株由送料机构驱动以一定的速度匀速缓慢通过处理通道，同时由柔性拨片快速拨打甘蔗表面的叶片及甘蔗植株本体。

c.在柔性拨片的拨打作用下，去除甘蔗植株上部的叶片，并将甘蔗植株的尖部折断。

d.去除叶片以及尖部的甘蔗植株从处理通道的下方落下收集，去除的叶片以及尖部从剥叶去尖机构的一侧排出。

本发明用于甘蔗去叶和去尖，其中，甘蔗去尖的原理如下：对于甘蔗植株来说，由于不含糖的尖部脱水枯萎，含有糖分的杆部与不含有糖分的尖部之间的连接点为受力最薄弱的位置，当向甘蔗植株施加一定的外力时，该位置总是最先断裂的位置。利用该原理，使甘蔗以一定的速度通过剥叶去尖机构的处理通道，在经过剥叶去尖机构的过程中，由滚筒上的柔性拨片快速拍打甘蔗表面，从而对甘蔗施加外力，甘蔗收到外力作用后，其杆部与尖部的连接点由于无法承受外力而发生断裂，从而实现了甘蔗的去尖作业。

对于不同的甘蔗植株，其杆部和尖部的连接点的位置不同，但通过剥叶去尖机构后都是该连接点位置发生断裂，所以只要甘蔗在通过剥叶去尖机构时，其尖部与杆部的连接点位于剥叶去尖机构的长度范围内，便可实现甘蔗的去尖作业。

通过本发明的去尖方式，能够准确地将甘蔗上不含糖的尖部去除，剩下的部分含糖量高，售卖价格高，且不会将含糖部分去除，不会造成损失，从而达到收益的最大化。

同时，在甘蔗通过剥叶去尖机构去尖的过程中，由于柔性拨片不断快速拍打甘蔗的表面，从而将甘蔗上的叶子拍下，实现甘蔗的去叶作业。

附图说明

图1是本发明的结构图。

图2是图1的A-A向视图。

图3是本发明传动机构的结构图。

图4是本发明放倒机构的结构图。

图中：1、机架；2、剥叶去尖机构；3、送料机构；4、传动机构；5、放倒机构；2-1、转轴；2-2、滚筒；2-3、柔性拨片；3-1、送料链轮；3-2、主动链轮；3-3、转角链轮；3-4、送料链条；3-5、拨料块；4-1、传动轮；4-2、柔性传动件；4-3、链轮链条减速机构；4-4、传动轴；5-1、放倒链轮；5-2、放倒链条；5-3、放倒拨块；5-4、万向节；5-5、连接轴；5-6、拨禾轮盘；5-7、拨禾齿。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括机架1、剥叶去尖机构2、送料机构3以及传动机构4。

机架1与车体连接，用于安装支撑各机构。

剥叶去尖机构2设置于机架1上，包括相互平行的四个转轴2-1，在每个转轴2-1上分别设置有滚筒2-2，在滚筒2-2表面绕轴心分布有若干柔性拨片2-3，转轴2-1两两一组，两组转轴2-1之间为用于甘蔗通过的处理通道，甘蔗通过处理通道时，由柔性拨片2-3拨打甘蔗表面的叶片及甘蔗本体。

送料机构3，用于驱动甘蔗通过剥叶去尖机构2的处理通道。

传动机构4设置于剥叶去尖机构2的一端，用于将动力输送至驱动送料机构3和剥叶去尖机构2，使甘蔗通过处理通道的速度小于柔性拨片2-3的线速度。

一般情况下，剥叶去尖机构2的处理通道为竖直状态，甘蔗由上至下通过该处理通道。

其中，送料机构3位于剥叶去尖机构2上，送料机构3具体设置于其中一组转轴2-1上，且送料机构3至少有一个，当送料机构3只有一个时应该位于转轴的中部。优选的，送料机构3有多个。

如图2所示，送料机构3包括安装在两个转轴2-1上的送料链轮3-1，送料链轮3-1与其所在转轴2-1之间为可转动连接，送料链轮3-1的转动和转轴2-1的转动相互不影响。在转轴2-1的一侧设置有主动链轮3-2和转角链轮3-3，在送料链轮3-1、主动链轮3-2以及转角链轮3-3上安装有送料链条3-4，主动链轮3-2通过传动轴4-4和传动机构4连接，传动机构4的动力输送至主动链轮3-2，由主动链轮3-2带动送料链条3-4的运动。在送料链条3-4上间隔布置有拨料块3-5，拨料块3-5沿送料链轮3-1均匀分布，通过拨料块3-5可以输送甘蔗以一定的速度通过处理通道。

其中一组的两个转轴2-1转动方向一致，对于该组转轴2-1上的滚筒2-2，位于处理通道一侧的柔性拨片2-3的移动方向与甘蔗的移动方向一致；另一组的两个转轴2-1转动方向相反，对于位于处理通道进入端的转轴2-1上的滚筒2-2，位于处理通道一侧的柔性拨片2-3的移动方向与甘蔗的移动方向一致。

在处理通道的入口处，两个转轴2-1的滚筒2-2由外侧向处理通道的内侧以及下方拨动，滚筒2-2的转速远大于甘蔗向下沿处理通道移动的速度，从而由柔性拨片2-3向甘蔗施加向下的力，向下的力将甘蔗的尖部去除后或将甘蔗表面的叶片去除后，将去除的物体向下输送。位于处理通道出口处的两个转轴2-1转动方向相反，一个由处理通道的内侧向外侧转动同时向下转动，另一个在处理通道的内侧是向上转动的，这样甘蔗在两侧转动方向相反的滚动的作用下绕自身的轴线发生一定角度的转动，这样便可对甘蔗进行全面无死角的去叶，防止仅能对甘蔗两侧进行去叶的弊端。同时，对于位于一侧且转动方向相反的两个转轴2-1，两个转轴2-1上的滚筒2-2都能够将去除下来的物体拨送到两个转轴2-1之间且向外侧排出，从而实现处理过程中杂物的排出。

而得到的处理后的甘蔗，从处理通道的下方排出并收集，收集的甘蔗表面干净无叶片，尖部去除精准无残留、无浪费，且基本不含杂物。

其中，如图3所示，传动机构4位于剥叶去尖机构2的一端，传动机构4包括设置于每个转轴2-1端部的传动轮4-1，所有的传动轮4-1通过柔性传动件4-2连接，通过柔性传动件4-2的绕向以及增加转向链轮实现如前所述的转轴2-1的转动方向。

传动轮4-1可以为链轮或同步带轮等，相应的柔性传动件4-2为链条或同步带等。

动力可以直接输入至传动机构4，也可以先输送至其中一个转轴2-1上，然后通过传动机构4实现动力的分配。

其中一个转轴2-1通过链轮链条减速机构4-3和送料机构3连接，链轮链条减速机构4-3通过传动轴4-4和送料机构3的主动链轮3-2连接。链轮链条减速机构4-3共有两级，经过两级的减速后，使转轴2-1上的滚筒2-2与送料机构3的拨料块3-5之间具有很大的速度差，该速度差可以通过链轮链条减速机构4-3进行调节。

柔性拨片2-3为橡胶、塑料等具有一定柔性的材料制成。在柔性拨片2-3的表面分布有若干凸棱，凸棱的长度方向平行于转轴2-1的轴线方向，通过柔性拨片2-3表面的凸棱增加柔性拨片2-3与甘蔗表面的之间的摩擦力，从而更好地进行去尖去叶。

在剥叶去尖机构2的下方设置有集料仓，在剥叶去尖机构2的一侧设置有排草导向板，通过剥叶去尖机构2处理后的甘蔗向下落入集料仓内，而处理过程中产生的尖部、叶片以及其他杂物通过排草导向板向外侧排出。

本发明还包括放倒机构5，放倒机构5设置于剥叶去尖机构2的前端，通过输料装置向后输送来的甘蔗初始为竖直状态，竖直的甘蔗通过放倒机构5绕根部向后放倒，使甘蔗的上部进入剥叶去尖机构2的处理通道内。

如图4所示，放倒机构5包括设置于机架1上的两个放倒链轮5-1，在两个放倒链轮5-1上安装有放倒链条5-2，在放倒链条5-2上间隔分布有放倒拨块5-3，放倒链条5-2上下倾斜布置，在机架1上设置有水平的拨禾轮盘5-6，拨禾轮盘5-6位于放倒链条5-2前端的下方，在位于上方的放倒链轮5-1的轮轴上以及拨禾轮盘5-6的轮轴上分别设置有万向节5-4，两个万向节5-4通过连接轴5-5相互连接。

在拨禾轮盘5-6上绕轴心均匀分布有若干拨禾齿5-7。

由输料装置输送来的甘蔗逐一被放倒机构5向后放倒，然后逐一进入剥叶去尖机构2内进行处理，处理后的甘蔗为水平状态并向下排出得到最终的整根甘蔗。

此外，本发明还包括毛刷挡板，毛刷挡板包括两个相对布置的长条状毛刷，毛刷挡板位于剥叶去尖机构处理通道的正下方，经过去尖去叶的甘蔗自由下落，经过毛刷挡板时两个长条状毛刷无法阻挡甘蔗的通过，从而甘蔗向下落入集料仓内，而叶子等杂物由于较轻无法通过毛刷挡板，从而减少了集料仓内杂质的含量。

同时，在毛刷挡板上还设置有吹风装置，吹风装置包括风机和导风管，由导风管将风机吹出的气流输送至毛刷挡板的上方，从而将毛刷挡板拦截下来的叶子等杂物吹走。

本发明的甘蔗去尖去叶方法，基于上述的甘蔗去尖去叶装置实现，包括以下步骤。

a.使整根收割的甘蔗植株绕其根部向剥叶去尖机构方向放倒，使甘蔗植株的上部逐渐进入剥叶去尖机构的处理通道中。

b.甘蔗植株由送料机构驱动以一定的速度匀速缓慢通过处理通道，同时由柔性拨片快速拨打甘蔗表面的叶片及甘蔗植株本体。

c.在柔性拨片的拨打作用下，去除甘蔗植株上部的叶片，并将甘蔗植株的尖部折断。

d.去除叶片以及尖部的甘蔗植株从处理通道的下方落下收集，去除的叶片以及尖部从剥叶去尖机构的一侧排出。

本发明利用了甘蔗的自身特性，在成熟后，甘蔗的不含糖的尖部脱水枯萎，含有糖分的杆部与不含有糖分的尖部之间的连接点为受力最薄弱的位置，当向甘蔗植株施加一定的外力时，该位置总是最先断裂的位置，通过向甘蔗施加外力将甘蔗尖部折断便可精准去除甘蔗不含糖的尖部部分。本发明使甘蔗以一定的速度通过剥叶去尖机构2的处理通道，在经过剥叶去尖机构2的过程中，由滚筒2-2上的柔性拨片2-3快速拍打甘蔗表面，从而对甘蔗施加外力，甘蔗收到外力作用后，其杆部与尖部的连接点由于无法承受外力而发生断裂，从而实现了甘蔗的去尖作业。

虽然对于不同的甘蔗植株，其杆部和尖部的连接点的位置不同，但本发明的剥叶去尖机构2具有一定的长度，当不同高度的甘蔗都绕一个点向前放倒后，甘蔗的上半部分都能够完全通过剥叶去尖机构2，甘蔗的尖部与杆部的连接点位于剥叶去尖机构2的长度范围内，通过剥叶去尖机构2后都是杆部和尖部的连接点位置发生断裂，从而适应不同高度以及尖部和杆部连接点位置不同的甘蔗植株。

由于能够准确地将甘蔗上不含糖的尖部去除，剩下的部分含糖量高，售卖价格高，且不会将含糖部分去除，不会造成损失，从而达到收益的最大化。同时，在甘蔗通过剥叶去尖机构2去尖的过程中，由于柔性拨片2-3不断快速拍打甘蔗的表面，从而将甘蔗上的叶子拍下，实现甘蔗的去叶作业，得到干净不含杂物的完整植株，在售卖时能够具有较高的价格，使甘蔗种植农户的收益最大化。