一种同步异轴旋转式辣椒采摘装置和辣椒收获机

1.本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种同步异轴旋转式辣椒采摘装置和辣椒收获机。


背景技术：

2.辣椒具有较高的营养价值，它含有丰富的维生素，既可以用作鲜菜食用，又可以作为调料使用，是日常生活中广受欢迎的一种蔬菜。辣椒的加工产品众多、附加值很高，是我国种植面积最大的蔬菜。辣椒还是天然红色素的重要来源，大量应用于食物着色与工业原料等，具有很高的经济价值。
3.辣椒在我国种植面积广泛，但是收获方式还是以人工为主，造成劳动强度大，采摘成本高，导致采摘效率低下。我国对辣椒收获机研究较晚，成熟的辣椒收获机还比较少。采摘装置是辣椒收获机的重要部件之一，直接影响着辣椒的收割质量。目前，辣椒采摘割台主要采用滚筒弹齿式和带状梳齿式。弹齿式割台不需要对行收获，因而应用较为广泛，但是采摘后仍有部分辣椒未被采净，遗漏在辣椒茎秆上，另一方面，采摘抛送效率较低，掉地辣椒较多，导致辣椒采摘损失率较高。因此，为了促进辣椒机械化发展，设计采摘性能较好的割台有重要的研究意义。
4.基于辣椒采摘装置的现状，急需研制一种采净率高、抛送效率好、损失率较低的辣椒采摘装置和收获机。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明的一个方式的目的之一是提供一种同步异轴旋转式辣椒采摘装置，提高辣椒采摘和抛送效率，降低采摘损失率。
6.本发明的一个方式的目的之一是提供一种包括所述同步异轴旋转式辣椒采摘装置的收获机。
7.注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本发明的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
8.本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
9.一种同步异轴旋转式辣椒采摘装置，包括机架、拨齿机构和齿轮啮合机构；
10.所述机架包括端盖和齿轮盖；
11.所述拨齿机构包括至少两个传动轴；每个所述传送轴上均设有拨齿，拨齿沿轴向呈线性阵列均匀排列在传送轴上，相邻两个传送轴的拨齿相互交错排列；
12.所述齿轮啮合机构包括外齿轮和至少两个内齿轮；所述内齿轮安装在外齿轮的内侧、沿圆周分布；所述传动轴的一端分别与内齿轮连接，通过轴承安装在齿轮盖上，外齿轮与内齿轮啮合，外齿轮安装在齿轮盖上；齿轮盖与驱动轴连接；所述传动轴的另一端安装在端盖上，所述驱动轴驱动齿轮盖旋转，带动外齿轮转动，外齿轮驱动内齿轮绕各自的齿轮中心自转，同时随着外齿轮公转。
13.上述方案中，所述拨齿为弧形弯曲的圆柱状，拨齿的半径从底部到顶部逐渐减小。
14.上述方案中，所述拨齿曲率半径为160mm。
15.上述方案中，所述传送轴的另一侧连接在齿轮盖上，通过螺栓固定安装。
16.上述方案中，所述外齿轮通过螺栓固定于齿轮盖上。
17.上述方案中，所述驱动轴通过平键连接于齿轮盖上。
18.上述方案中，所述拨齿机构的传动轴包括相对分布的传动轴ⅰ、传动轴ⅱ、传动轴ⅲ和传动轴ⅳ；
19.所述传动轴ⅰ、传动轴ⅱ、传动轴ⅲ和传动轴ⅳ分别沿轴向呈线性阵列均匀排列多组拨齿；每组拨齿包括多个沿传动轴径向均匀分布的拨齿。
20.进一步的，所述拨齿机构中，传动轴ⅰ、传动轴ⅱ、传动轴ⅲ和传动轴ⅳ间距相同；每组拨齿包括六个沿传动轴径向均匀分布的拨齿。
21.上述方案中，所述齿轮啮合机构的内齿轮包括内齿轮ⅰ、内齿轮ⅱ、内齿轮ⅲ和内齿轮ⅳ；外齿轮与内齿轮ⅰ、内齿轮ⅱ、内齿轮ⅲ和内齿轮ⅳ相互啮合。
22.一种辣椒收获机，包括所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
24.本发明通过齿轮啮合机构使得拨齿同时做自转和公转运动，实现了拨齿的同步异轴旋转运动，增加对辣椒的作用次数和作用时间，增强了拨齿的采摘作用，可以有效提高辣椒采净率，以及采摘辣椒的抛送能力。
25.本发明相邻两传动轴上的拨齿呈交错排列分布，既可避免相邻两轴拨齿产生干涉，又可以防止已采摘的辣椒从拨齿缝隙中掉落，降低辣椒采摘损失率。
26.注意，这些效果的记载不妨碍其他效果的存在。本发明的一个方式并不一定必须具有所有上述效果。可以从说明书、附图、权利要求书等的记载显而易见地看出并抽出上述以外的效果。
附图说明
27.图1是本发明一实施方式的同步异轴旋转式辣椒采摘装置轴测结构示意图；
28.图2是本发明一实施方式的拨齿机构截面图；
29.图3是本发明一实施方式的齿轮啮合图；
30.图4是本发明一实施方式的同步异轴旋转式辣椒采摘装置右视图；
31.图5是本发明一实施方式的同步异轴旋转式辣椒采摘装置正视图。
32.图中：1—连接轴；2—左轴承盖；3—机架；31—端盖；32—齿轮盖；4—拨齿机构；41—传动轴ⅰ；42—传动轴ⅱ；43—传动轴ⅲ；44—传动轴ⅳ；45—拨齿；5—齿轮啮合机构；51—外齿轮；52—内齿轮ⅰ；53—内齿轮ⅱ；54—内齿轮ⅲ；55—内齿轮ⅳ；6—驱动轴；7—螺栓；8—右轴承盖。
具体实施方式
33.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。
34.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”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
35.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。
36.实施例1
37.图1-5所示为所述同步异轴旋转式辣椒采摘装置的一种较佳实施方式，一种同步异轴旋转式辣椒采摘装置，包括机架3、拨齿机构4和齿轮啮合机构5；
38.所述机架3包括端盖31和齿轮盖32；拨齿机构4的一侧通过轴承连接在端盖31上，另一侧连接在齿轮盖32上；
39.所述拨齿机构4包括至少两个传动轴；每个所述传送轴上均设有拨齿45，拨齿45沿轴向呈线性阵列均匀排列在传送轴上，相邻两个传送轴的拨齿45相互交错排列；
40.所述齿轮啮合机构5包括外齿轮51和至少两个内齿轮；所述内齿轮安装在外齿轮51的内侧、沿圆周分布；所述传动轴的一端分别与内齿轮连接，通过轴承安装在齿轮盖32上，外齿轮51与内齿轮啮合，外齿轮51安装在齿轮盖32上；齿轮盖32与驱动轴6连接；所述传动轴的另一端安装在端盖31上，端盖31与连接轴1连接；所述驱动轴6驱动齿轮盖32旋转，带动外齿轮51转动，外齿轮51驱动内齿轮绕各自的齿轮中心自转，同时随着外齿轮51公转。
41.根据本实施例，优选的，所述拨齿45为弧形弯曲的圆柱状，拨齿45的半径从底部到顶部逐渐减小；顶部主要与辣椒进行初接触，直径设计较细，便于插入辣椒根部；底部焊接于传动轴表面，直径设计较粗，能够保证其受力强度。
42.根据本实施例，优选的，所述拨齿45曲率半径为160mm，类似于手指采摘辣椒的弯曲弧度，更有利于辣椒采摘。
43.根据本实施例，优选的，所述传送轴的另一侧连接在齿轮盖32上，通过螺栓7固定安装。
44.根据本实施例，优选的，所述外齿轮51通过螺栓7固定于齿轮盖32上。
45.根据本实施例，优选的，所述驱动轴6通过平键连接于齿轮盖32上。
46.如图2所示，在本发明的一个具体实施方式中，优选的，所述拨齿机构4的传动轴包括相对分布的传动轴ⅰ41、传动轴ⅱ42、传动轴ⅲ43和传动轴ⅳ44；
47.所述传动轴ⅰ41、传动轴ⅱ42、传动轴ⅲ43和传动轴ⅳ44分别沿轴向呈线性阵列均匀排列多组拨齿45；每组拨齿45包括多个沿传动轴径向均匀分布的拨齿45。
48.在本发明的一个具体实施方式中，优选的，所述拨齿机构4中，传动轴ⅰ41、传动轴
ⅱ
42、传动轴ⅲ43和传动轴ⅳ44间距相同，传动轴ⅰ41、传动轴ⅱ42、传动轴ⅲ43和传动轴ⅳ44分别沿轴向呈线性阵列均匀排列多组拨齿45；每组拨齿45包括六个沿传动轴径向均匀分布的拨齿45。
49.如图3所示，在本发明的一个具体实施方式中，优选的，所述齿轮啮合机构5的内齿轮包括内齿轮ⅰ52、内齿轮ⅱ53、内齿轮ⅲ54和内齿轮ⅳ55；外齿轮51与内齿轮ⅰ52、内齿轮ⅱ53、内齿轮ⅲ54和内齿轮ⅳ55相互啮合。
50.在本发明的一个具体的实施方式中，所述机架3包括端盖31和齿轮盖32，端盖31通过连接轴1支撑安装，齿轮盖32支撑安装在驱动轴6上，轴上均开键槽，拨齿机构4左侧通过轴承连接在端盖31上，右侧连接在齿轮盖32上，通过螺栓7固定安装；拨齿机构4包括传动轴ⅰ41、传动轴ⅱ42、传动轴ⅲ43、传动轴ⅳ44和拨齿45，拨齿45沿周向均匀固定于每个传动轴上，相邻两轴的拨齿45相互交错排列，传动轴ⅰ41和ⅲ43、ⅱ42和ⅳ44相对分布；齿轮啮合机构5包括外齿轮52、内齿轮ⅰ52、内齿轮ⅱ53、内齿轮ⅲ54和内齿轮ⅳ55，四个内齿轮分别连接在四个传动轴上，通过轴承固定在齿轮盖32上，外齿轮51与内齿轮ⅰ52、ⅱ53、ⅲ54和ⅳ55相互啮合，通过螺栓7固定于齿轮盖32上，驱动轴6通过平键连接于齿轮盖32上；所述的拨齿机构4中，传动轴ⅰ41、ⅱ42、ⅲ43和ⅳ44间距相同，分别沿径向均匀分布六个拨齿45，拨齿45沿轴向呈线性阵列均匀排列；所述的拨齿45为圆柱状，略微呈弧形弯曲，顶部细、底部粗，顶部主要接触辣椒，底部焊接于传动轴表面；所述的齿轮啮合机构5中，内齿轮ⅰ52、ⅱ53、ⅲ54和ⅳ55沿圆周分布，绕各自的齿轮中心自转，同时随着外齿轮51公转。
51.本发明的工作原理：在辣椒采摘装置作业时，采摘台通过驱动轴6输入动力，齿轮盖32开始旋转，外齿轮51与齿轮盖32由螺栓固定连接，内齿轮与齿轮盖32通过轴承连接，外齿轮51与内齿轮相啮合，因而齿轮盖32带动外齿轮51和内齿轮同时转动，齿轮与传动轴通过平键固定连接，拨齿45也随着齿轮转动，拨齿45绕外齿轮51公转的同时，也绕内齿轮做自转运动。由于内齿轮的齿数少于外齿轮51，使得内齿轮转速高于外齿轮51，拨齿45的自转速度也比公转速度快，传动轴上的拨齿45进行同步异轴的旋转运动。
52.本发明通过齿轮啮合传动机构5，拨齿45同时做自转和公转运动，实现了拨齿45的同步异轴旋转运动，增加对辣椒的作用次数和作用时间，增强了拨齿45的采摘作用，可以有效提高辣椒采净率，以及采摘辣椒的抛送能力。本发明相邻两传动轴上的拨齿45呈交错排列分布，既可避免相邻两轴拨齿45产生干涉，又可以防止已采摘的辣椒从拨齿缝隙中掉落，降低辣椒采摘损失率。
53.本发明拨齿45为弧形弯曲的圆柱体，沿周向均匀固定于传动轴上，并沿轴线方向呈线性阵列分布，在相邻的传动轴上，拨齿45交错排列。内齿轮分别连接在传动轴上，并与外齿轮51相啮合，通过轴承固定在齿轮盖32上，驱动轴6通过平键连接于齿轮盖32上，为辣椒采摘装置提供动力，带动拨齿45旋转。采摘作业时，拨齿45绕传动轴中心自转，同时随着驱动轴6中心公转，实现拨齿45的同步异轴旋转运动。拨齿45运动空间大，辣椒采净率高，采摘效率好。本发明利用拨齿45的运动空间变化，可有效提高辣椒采摘和抛送效率，降低采摘损失率。
54.实施例2
55.一种辣椒收获机，包括实施例1所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置，因此具有实施例1的有益效果，此处不再赘述。
56.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。
57.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。

技术特征：
1.一种同步异轴旋转式辣椒采摘装置，其特征在于，包括机架(3)、拨齿机构(4)和齿轮啮合机构(5)；所述机架(3)包括端盖(31)和齿轮盖(32)；所述拨齿机构(4)包括至少两个传动轴；每个所述传送轴上均设有拨齿(45)，拨齿(45)沿轴向呈线性阵列均匀排列在传送轴上，相邻两个传送轴的拨齿(45)相互交错排列；所述齿轮啮合机构(5)包括外齿轮(51)和至少两个内齿轮；所述内齿轮安装在外齿轮(51)的内侧、沿圆周分布；所述传动轴的一端分别与内齿轮连接，通过轴承安装在齿轮盖(32)上，外齿轮(51)与内齿轮啮合，外齿轮(51)安装在齿轮盖(32)上；齿轮盖(32)与驱动轴(6)连接；所述传动轴的另一端安装在端盖(31)上，所述驱动轴(6)驱动齿轮盖(32)旋转，带动外齿轮(51)转动，外齿轮(51)驱动内齿轮绕各自的齿轮中心自转，同时随着外齿轮(51)公转。2.根据权利要求1所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置，其特征在于，所述拨齿(45)为弧形弯曲的圆柱状，拨齿(45)的半径从底部到顶部逐渐减小。3.根据权利要求1所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置，其特征在于，所述拨齿(45)曲率半径为160mm。4.根据权利要求1所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置，其特征在于，所述传送轴的另一侧连接在齿轮盖(32)上，通过螺栓(7)固定安装。5.根据权利要求1所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置，其特征在于，所述外齿轮(51)通过螺栓(7)固定于齿轮盖(32)上。6.根据权利要求1所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置，其特征在于，所述驱动轴(6)通过平键连接于齿轮盖(32)上。7.根据权利要求1所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置，其特征在于，所述拨齿机构(4)的传动轴包括相对分布的传动轴ⅰ(41)、传动轴ⅱ(42)、传动轴ⅲ(43)和传动轴ⅳ(44)；所述传动轴ⅰ(41)、传动轴ⅱ(42)、传动轴ⅲ(43)和传动轴ⅳ(44)分别沿轴向呈线性阵列均匀排列多组拨齿(45)；每组拨齿(45)包括多个沿传动轴径向均匀分布的拨齿(45)。8.根据权利要求7所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置，其特征在于，所述拨齿机构(4)中，传动轴ⅰ(41)、传动轴ⅱ(42)、传动轴ⅲ(43)和传动轴ⅳ(44)间距相同；每组拨齿(45)包括六个沿传动轴径向均匀分布的拨齿(45)。9.根据权利要求1所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置，其特征在于，所述齿轮啮合机构(5)的内齿轮包括内齿轮ⅰ(52)、内齿轮ⅱ(53)、内齿轮ⅲ(54)和内齿轮ⅳ(55)；外齿轮(51)与内齿轮ⅰ(52)、内齿轮ⅱ(53)、内齿轮ⅲ(54)和内齿轮ⅳ(55)相互啮合。10.一种辣椒收获机，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的同步异轴旋转式辣椒采摘装置。

技术总结
本发明提供一种同步异轴旋转式辣椒采摘装置和辣椒收获机，包括机架、拨齿机构和齿轮啮合机构；机架包括端盖和齿轮盖；拨齿机构包括至少两个传动轴；每个传送轴上均设有拨齿，拨齿沿轴向呈线性阵列均匀排列在传送轴上，相邻两个传送轴的拨齿相互交错排列；齿轮啮合机构包括外齿轮和至少两个内齿轮；内齿轮安装在外齿轮的内侧、沿圆周分布；传动轴的一端分别与内齿轮连接，通过轴承安装在齿轮盖上，外齿轮与内齿轮啮合，外齿轮安装在齿轮盖上；齿轮盖与驱动轴连接；传动轴另一端安装在端盖上，驱动轴驱动齿轮盖旋转，带动外齿轮转动，外齿轮驱动内齿轮绕各自的齿轮中心自转，同时随着外齿轮公转。本发明提高了辣椒采摘和抛送效率，降低采摘损失率。降低采摘损失率。降低采摘损失率。


技术研发人员：白静 王新忠 王风磊 方会敏
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/8/16