一种葡萄藤多刮板清土装置及安装该装置的工程机械
技术领域
本发明属于农机技术领域，尤其涉及一种葡萄藤多刮板清土装置及安装该装置的工程机械。
背景技术
中国酿酒葡萄种植区域广泛，其中大部分优质葡萄产区位于北方，为露天篱架式栽植，由于西北地区冬季寒冷干燥，故每当冬季来临之前，需将剪枝后的葡萄藤下架并埋入土中，待第二年春季天气回暖时，再将其出土上架。如今，国内大部分地区的葡萄园清土起藤过程都是先用单刮板清土机刮土后再进行人工清土起藤，机械化程度比较低。入春起藤是一项劳动强度极大、质量要求高的田间作业，人工作业工作效率低，而且劳动力的成本越来越高。春季葡萄清土起藤装置的智能化、机械化，可以使工作效率获得大幅度提高，也大大提升作业的质量。选用葡萄清土起藤机，葡萄种植户可以大大节省葡萄种植过程的成本，从而可以在很大程度上提高葡萄种植产业的经济效益，对葡萄产业的可持续发展也发挥着一定的推动作用。
目前已经有了不同的技术手段来进行葡萄藤清土起藤作业，常用的有刮板清土、扫盘清扫以及风力清土等。例如2018年7月6日授权的中国专利CN207573854U，通过覆土上方刮土机构将葡萄藤上的上层土壤向行内侧刮动，叶轮清土机构将葡萄藤边上的土壤和刮土板刮来的土壤向葡萄种植行内旋送。例如2018年7月31日公开的中国专利108337934A，通过大刮板和避障可动刮板对葡萄藤侧边以及上方覆土进行清除，利用接触传感器与液压控制装置实现可动刮板的避障功能。例如2019年6月28日公开的中国专利CN109937629A，通过高压风机进行风力吹送式清土。例如2019年8月6日公开的中国专利110089216A，链轮传动装置控制清扫头旋转，通过扫盘对葡萄藤覆土进行清扫。
但在科研试验与工程实践中发现了许多问题。上方刮土机构容易受到土垄上方铁丝架的约束，无法广泛推广，通用性低。扫盘式清土容易伤藤，而风力吹送式清土不伤藤，但前进速度低，清土效率不高。单刮土板清土作业由于只有一个刮板，刮土后，未被清除的覆土会坍塌下来，导致葡萄藤再次被掩埋，清除效率低。同时，单一刮板清土需要将大量的覆土运送到行间，大刮板需要有足够的长度，这就导致清土作业的前进速度必须很快，否则土壤在刮板上的流动时间长，刮板壅土严重，而且造成前进方向装置尺寸偏大。但是前进速度很快会导致刮板横向入土深度无法很好控制，存在清除效率低以及伤藤等问题。太快的前进速度也导致了刮板式清土机无法和风力吹送式清土机进行组合清土，无法完成土垄的一次性清土作业的问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种葡萄藤多刮板清土装置，集多个刮板于一体，清土效率高、结构简单、不易壅土，将葡萄藤覆土尽可能多的清除掉，并且减少刮板清土作业时的壅土情况，减小装置的尺寸，可以实现与风吹式清土起藤机复合使用。
本发明还提出了一种安装该装置的工程机械。
所述葡萄藤多刮板清土装置可以在安装该装置的工程机械的牵引下，例如在拖拉机牵引下第一刮土板首先清理掉一部分的侧边覆土，第二刮土板再清理一部分侧边覆土，也可根据需要，设置多个，运土刮板也可根据需要，设置多个，将刮土板清理的覆土输送到行间，解决了单一大刮板存在的壅土严重问题。第三刮土板将坍塌下来的覆土进一步清除。第三刮土板由直线电缸驱动，具有伸缩功能，利用测距传感器的实时测距功能，使第三刮土板自动伸缩，始终保持在接近葡萄藤埋放的位置，不仅能够将葡萄藤覆土尽可能多的清除，并且可以极大地减少刮板对冬季埋在土壤里的葡萄藤损害的程度。同时，由于多刮板清土装置在低速前进状态下也不会壅土，因此可以和后续风力吹送式清土装备进行组合，成为复合式清土机，为一次性完成整个土垄的清土起藤作业创造可能。
本发明的技术方案是：一种葡萄藤多刮板清土装置，包括机架、若干第一刮土板、若干第二刮土板、若干运土刮板、第三刮土板、伸缩装置、测距传感器装置和控制单元；所述第一刮土板、第二刮土板和第三刮土板沿前进方向依次安装在机架的同一侧，所述第一刮土板与第二刮土板错位安装，第二刮土板向机架外伸出的部分大于第一刮土板向机架外伸出的部分；所述运土刮板安装在机架的另一侧，且运土刮板位于第二刮土板的侧后方；所述第二刮土板与前进方向的夹角α大于运土刮板与前进方向的夹角β；所述伸缩装置安装在机架上，第三刮土板与伸缩装置连接，所述控制单元分别与测距传感器装置和伸缩装置连接。
上述方案中，所述伸缩装置包括电动缸、滑动座、滑块导轨和固定架；所述电动缸的一端与滑动座连接，所述滑动座与滑块导轨连接，所述滑块导轨安装在机架上，所述固定架的一端与滑动座连接，所述第三刮土板安装在固定架的另一端；所述电动缸用于驱动第三刮土板向机架外伸出距离。
进一步的，所述电动缸的一端与滑动座通过固定板连接。
进一步的，所述固定架的一端设有弧形板，所述弧形板的圆周上设有多个通孔，不同的通孔与滑动座连接，调节第三刮土板与前进方向的夹角θ。
上述方案中，所述测距传感器装置包括测距传感器和传感器安装罩；所述传感器安装罩安装在机架的一侧，测距传感器安装在传感器安装罩上。
上述方案中，所述第一刮土板、第二刮土板和运土刮板的长度比传统大刮板的长度小。
上述方案中，所述第一刮土板和第二刮土板的尺寸大于第三刮土板。
上述方案中，所述第一刮土板、第二刮土板和运土刮板分别通过U型螺栓Ⅰ与机架连接；所述第一刮土板与第二刮土板通过U型螺栓Ⅰ调整前后位置，所述运土刮板通过U型螺栓Ⅰ调整运土刮板的横向位置。
上述方案中，还包括三点悬挂架；所述三点悬挂架焊接在机架的前端。
一种工程机械，包括所述的葡萄藤多刮板清土装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计了多刮板组合清土的方式，比传统单刮板式清土机清土效果好，一次清土就可以将单侧覆土清除干净，清土效率高；原来单一大刮板的清土量，现在分别由第一刮土板和第二刮土板进行清土，所以单个刮板所需要清理的覆土减少，同时缩短刮土大刮板的长度，大大降低了刮板壅土量；本发明利用测距传感器可以实时测量传感器与葡萄架立柱之间的距离，通过伸缩装置调整第三刮土板入土深度，保持第三刮土板无限靠近葡萄藤所埋区域，在提高覆土清除率的同时也降低了葡萄藤损伤率，智能化程度高；本发明可以在低速下进行清土作业，因此可以和高清土性能但工作速度比较低的风力吹送式清土机进行组合，大大提高清土效率。
附图说明
图1为本发明一实施方式的葡萄藤多刮板清土装置结构示意图；
图2为本发明一实施方式的葡萄藤多刮板清土装置中多刮板安装位置图；
图3为本发明一实施方式的葡萄藤多刮板清土装置中滑动座与固定架的安装图；
图4为本发明一实施方式的葡萄藤多刮板清土装置中电动缸与滑动座连接图；
图5为传统葡萄藤清土装置的传统大刮板结构示意图。
图中：1.电动缸、2.运土刮板、3.机架、4.拉杆、5.三点悬挂架、6.传感器安装罩、7.测距传感器、8.第一刮土板、9.U型螺栓Ⅰ、10.第二刮土板、11.第三刮土板、12.U型螺栓Ⅱ、13.固定架、1301.弧形板、1302.通孔、14.滑块导轨、15.滑动座、1501.滑动座通孔、16.固定板、1601.固定板通孔、17.传统大刮板。
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和2所示为所述葡萄藤多刮板清土装置的一种较佳实施方式，所述葡萄藤多刮板清土装置，包括机架3、若干第一刮土板8、若干第二刮土板10、若干运土刮板2、第三刮土板11、伸缩装置、测距传感器装置和控制单元；所述第一刮土板8、第二刮土板10和第三刮土板11沿前进方向依次安装在机架3的同一侧，所述第一刮土板8与第二刮土板10错位安装，第二刮土板10向机架3外伸出的部分大于第一刮土板8向机架3外伸出的部分，所述第一刮土板8刮除一部分土，然后所述第二刮土板10再刮除一部分土，因此原来单一刮土板需要清除的土量，现在由两个刮板分别清除，减少了单个刮板的壅土量。所述运土刮板2安装在机架3的另一侧，且运土刮板2位于第二刮土板10的侧后方；所述第二刮土板10与前进方向的夹角α大于运土刮板2与前进方向的夹角β，便于运送覆土；所述伸缩装置安装在机架3上，第三刮土板11与伸缩装置连接，所述控制单元分别与测距传感器装置和伸缩装置连接。
根据本实施例优选的，所述伸缩装置包括电动缸1、滑动座15、滑块导轨14和固定架13；所述电动缸1的一端与滑动座15连接，所述滑动座15与滑块导轨14连接，所述滑块导轨14安装在机架3上，所述固定架13的一端与滑动座15连接，所述第三刮土板11通过U型螺栓Ⅱ12安装在固定架13的另一端；所述电动缸1用于驱动第三刮土板11向机架3外伸出距离。所述电动缸1推动滑动座15，滑动座15在滑块导轨14上滑动，从而带动所述第三刮土板11移动，本发明采用电动缸1作为第三刮土板11伸缩移动的执行元件，反应速度快，可以及时调整入土深度。
如图3所示，根据本实施例优选的，所述固定架13的一端设有弧形板1301，所述弧形板1301的圆周上设有多个通孔1302，不同的通孔1302与滑动座15的滑动座通孔1501连接，调节第三刮土板11与前进方向的夹角θ，θ可以与α保持一致，也可以根据实际土壤流动情况来改变，但要保证第三刮土板11没有壅土。
如图4所示，所述电动缸1的一端与滑动座15通过固定板16连接，电动缸1一端的端头螺杆穿过所述固定板16上的固定板通孔1601，并与螺母配合安装。
根据本实施例优选的，所述测距传感器装置包括测距传感器7和传感器安装罩6；所述传感器安装罩6安装在机架3的一侧，测距传感器7安装在传感器安装罩6上。所述测距传感器7测量传感器本身与葡萄架立柱之间的距离，通过检测距离的改变量来控制所述电动缸1的伸缩量，所述测距传感器7每检测到立柱一次，所述电动缸1运动一次，可以实时测量传感器7与葡萄架立柱之间的距离，通过伸缩装置调整第三刮土板11入土深度，保持第三刮土板11无限靠近葡萄藤所埋区域，在提高覆土清除率的同时也降低了葡萄藤损伤率，智能化程度高。
结合图2和5所示，所述第一刮土板8、第二刮土板10和运土刮板2的长度是比传统大刮板17的尺寸小，但必须满足可以将清理的覆土运送到行间的条件，且可以减少土壤在单个刮板上的流动时间，降低刮板的壅土量。本发明设计的多刮板组合清土的方式，比传统单刮板式清土机清土效果好，一次清土就可以将单侧覆土清除干净，清土效率高；原来单一传统大刮板17的清土量，现在分别由第一刮土板8和第二刮土板10进行清土，所以单个刮板所需要清理的覆土减少，同时缩短刮土大刮板的长度，大大降低了刮板壅土量；优选的，所述第一刮土板8、第二刮土板10和运土刮板2的长度是传统大刮板17的0.5倍。
根据本实施例优选的，所述第一刮土板8和第二刮土板10的尺寸大于第三刮土板11，第一刮土板8和第二刮土板10为大刮板，第三刮土板11清土量少为小刮板，节省材料。
根据本实施例优选的，所述第一刮土板8、第二刮土板10和运土刮板2分别通过U型螺栓Ⅰ9与机架3连接；
所述第一刮土板8与第二刮土板10通过U型螺栓Ⅰ9调整前后位置，避免距离太近而导致壅土；所述运土刮板2通过U型螺栓Ⅰ9调整运土刮板2的横向位置，保证所述运土刮板2正好接到所述第一刮土板8与第二刮土板10输送的土，并进一步运到行间。
根据本实施例优选的，还包括三点悬挂架5；所述三点悬挂架5焊接在机架3的前端，并通过拉杆4加强固定。
根据本实施例优选的，各刮板前端都装有一块耐磨材料钢板。
本发明所述葡萄藤多刮板清土装置的工作过程如下：
通过所述三点悬挂架5将葡萄藤多刮板清土装置与工程机械例如拖拉机的三点悬挂固定，通过U型螺栓Ⅰ9调整第一刮土板8以及第二刮土板10的前后位置，调整运土刮板的横向位置，使其正好将覆土运到行间。在拖拉机牵引下第一刮土板8首先清理掉外侧一部分的覆土，第二刮土板10再清理一部分覆土，运土刮板2将第一刮土板8和第二刮土板10清理的覆土输送到行间，解决了单一大刮板存在的壅土严重问题。第三刮土板11将坍塌下来的覆土进一步清除，利用测距传感器7实时测量传感器与篱架立柱之间距离，调整电动缸1伸缩量，使第三刮土板11始终保持在接近葡萄藤埋放的位置，不仅能够将葡萄藤覆土尽可能多的清除，并且可以极大地减少刮板对冬季埋在土壤里的葡萄藤损害的程度。经过本发明多刮板组合清土的作用，最终将葡萄藤覆土清除，并将土刮送到葡萄行间，留以冬季再一次埋藤使用，至此，完成了整个作业过程。
实施例2
一种工程机械，包括实施例1所述的葡萄藤多刮板清土装置，因此具有实施例1的有益效果，此处不再赘述。
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。
