一种减粘碎土型马铃薯挖掘分离装置，由机架、柔性仿形碎土限深辊装置、组合式减粘碎土挖掘装置、柔性栅条碎土辊组、杆条式升运链分离装置及链传动系统组成。机架前端设有柔性仿形碎土限深辊装置，柔性仿形碎土限深辊装置后端设有组合式减粘碎土挖掘装置，组合式减粘碎土挖掘装置的挖掘铲后端设有柔性栅条碎土辊组，柔性栅条碎土辊组后端配备杆条升运链分离装置，机架左右两侧设有链传动系统，动力来源于主机输出端。本发明实现了集破碎垄面板结土块、挫松垄体、切割边膜、减粘碎土挖掘、搓刷碎土分离多功能于一体的马铃薯前端挖掘分离装置。解决了马铃薯挖掘铲易粘土、碎土效果差、初级薯土分离效率低的缺点。
1.一种减粘碎土型马铃薯挖掘分离装置，包括机架(1)、柔性仿形碎土限深辊装置(2)、组合式减粘碎土挖掘装置(3)、柔性杆条碎土辊组(4)、杆条式升运链分离装置(5)及链传动系统(6)，其特征在于：所述机架(1)上设有柔性仿形碎土限深辊装置(2)，所述柔性仿形碎土限深辊装置(2)后端与机架(1)前端之间设有组合式减粘碎土挖掘装置(3)，所述组合式减粘碎土挖掘装置(3)后方设有柔性杆条碎土辊组(4)，所述柔性杆条碎土辊组(4)后端设有杆条式升运链分离装置(5)，所述链传动系统(6)设置于机架(1)两侧，所述柔性仿形碎土限深辊装置(2)依靠仿垄形结构特点骑于马铃薯垄面，以滚压形式破碎待挖垄面板结土块，挫松垄体土壤，所述组合式减粘碎土挖掘装置(3)掘土过程中，依靠弓背楔形结构特征破碎垄体粘结土块，所述柔性杆条碎土辊组(4)依靠栅条旋转搓刷破碎残余土块，并将破碎的薯土混合物输送至杆条式升运链分离装置(5)，进行再次破碎分离作业，所述组合式减粘碎土挖掘装置(3)通过改变触土部件表面材料特性来减轻土壤粘附；所述柔性仿形碎土限深辊装置(2)包括柔性仿形碎土限深辊机架(2‑1)、柔性仿形碎土限深辊(2‑2)、柔性仿形碎土限深辊轴(2‑3)、浮动仿形弹簧装置(2‑4)，所述柔性仿形碎土限深辊(2‑2)通过轴承配合安装在柔性仿形碎土限深辊轴(2‑3)上，所述柔性仿形碎土限深辊轴(2‑3)两端与柔性仿形碎土限深辊机架(2‑1)前端两内孔铰接，所述柔性仿形碎土限深辊机架(2‑1)另一端两内孔通过销轴铰接于机架(1)内侧板，所述柔性仿形碎土限深辊(2‑2)包括轴承座(2‑2‑1)、边膜切割圆盘(2‑2‑2)、柔性仿垄形栅条(2‑2‑3)、固定法兰(2‑2‑4)，所述轴承座(2‑2‑1)焊接于边膜切割圆盘(2‑2‑2)，所述边膜切割圆盘(2‑2‑2)另一侧等间距环绕焊接18根柔性仿垄形栅条(2‑2‑3)，所述18根柔性仿垄形栅条(2‑2‑3)组成的辊形内侧焊接3组固定法兰(2‑2‑4)作为支撑，所述柔性仿垄形栅条(2‑2‑3)由椭圆形硫化橡胶层(2‑2‑3‑1)及内部65Mn杆条(2‑2‑
3‑2)组成，所述浮动仿形弹簧装置(2‑4)由弹簧导杆(2‑4‑1)和压缩弹簧(2‑4‑2)组成，所述弹簧导杆(2‑4‑1)一端铰接在柔性仿形碎土限深辊机架(2‑1)上，另一端通过滑槽形式连接在机架(1)上；所述柔性杆条碎土辊组(4)由高速碎土辊(4‑1)和低速碎土辊(4‑2)组成，所述高速碎土辊(4‑1)由高速碎土辊轴(4‑1‑1)、杆条固定法兰(4‑1‑2)、包胶杆条(4‑1‑3)组成，所述低速碎土辊(4‑2)由低速碎土辊轴(4‑2‑1)、杆条固定法兰(4‑1‑2)、包胶杆条(4‑1‑
3)组成，所述高速碎土辊轴(4‑1‑1)和低速碎土辊轴(4‑2‑1)上各安装5个杆条固定法兰(4‑
1‑2)，所述包胶杆条(4‑1‑3)焊接于5个杆条固定法兰(4‑1‑2)上，所述包胶杆条(4‑1‑3)由直径12mm的65Mn淬火钢筋(4‑1‑3‑1)和柔性橡胶体(4‑1‑3‑2)组成；所述杆条式升运链分离装置(5)包括杆条式升运链驱动轴(5‑1)、胶齿驱动轮(5‑2)、杆条式升运链(5‑3)、旋转振动器轴(5‑4)、旋转振动器(5‑5)、导向轮(5‑6)，所述杆条式升运链驱动轴(5‑1)上安装两组胶齿驱动轮(5‑2)，所述杆条式升运链(5‑3)由两条橡胶带(5‑3‑1)和65Mn淬火钢杆(5‑3‑2)组成，所述胶齿驱动轮(5‑2)与两条橡胶带(5‑3‑1)摩擦运转，带动整个杆条式升运链(5‑3)回转运动，所述杆条式升运链(5‑3)中段安装旋转振动器轴(5‑4)，所述旋转振动器轴(5‑4)上安装两组旋转振动器(5‑5)，所述旋转振动器(5‑5)包括1个法兰架(5‑5‑1)、5个滚轮(5‑5‑
2)，所述滚轮(5‑5‑2)与杆条式升运链(5‑3)的两条橡胶带(5‑3‑1)接触，所述旋转振动器(5‑5)受动力强迫转动时，杆条式升运链(5‑3)随之振动，所述导向轮(5‑6)安装于杆条式升运链(5‑3)前端，用于限制杆条式升运链(5‑3)跑偏，伴随杆条式升运链(5‑3)运动而发生从动旋转。
2.根据权利要求1所述的一种减粘碎土型马铃薯挖掘分离装置，其特征在于：所述组合式减粘碎土挖掘装置(3)由铲架主梁(3‑1)、单体组合式挖掘装置(3‑2)、定位螺丝(3‑3)组成，所述单体组合式挖掘装置(3‑2)由组合式挖掘铲(3‑2‑1)、单铲托架(3‑2‑2)、剪切螺栓(3‑2‑3)、托臂限位槽(3‑2‑4)、60×60方管(3‑2‑5)组成，所述组合式挖掘铲(3‑2‑1)由钢制挖掘铲(3‑2‑1‑1)和抗粘附材料(3‑2‑1‑2)组成，所述钢制挖掘铲(3‑2‑1‑1)采用10mm厚度的65Mn钢板，所述钢制挖掘铲(3‑2‑1‑1)尾端铣削5mm的台阶，用于在其台阶表面安装抗粘附材料(3‑2‑1‑2)，所述单铲托架(3‑2‑2)由挖掘铲托板(3‑2‑2‑1)和弯曲托臂(3‑2‑2‑2)焊合而成，所述托臂限位槽(3‑2‑4)与60×60方管(3‑2‑5)焊合为一体，所述单铲托架(3‑2‑2)与托臂限位槽(3‑2‑4)通过剪切螺栓(3‑2‑3)连接，所述钢制挖掘铲(3‑2‑1‑1)、抗粘附材料(3‑2‑1‑2)、挖掘铲托板(3‑2‑2‑1)三者以沉头螺丝紧固连接，所述铲架主梁(3‑1)安装5组单体组合式挖掘装置(3‑2)，所述铲架主梁(3‑1)与单体组合式挖掘装置(3‑2)通过60×60方管(3‑2‑5)嵌套连接，并以定位螺丝(3‑3)限制位置。
3.根据权利要求1所述的一种减粘碎土型马铃薯挖掘分离装置，其特征在于：所述链传动系统(6)包括输入端第一传动链(6‑1)、第二传动链(6‑2)、第三传动链(6‑3)、第四传动链(6‑4)，工作时，主机动力通过输入端第一传动链(6‑1)将动力传至杆条式升运链驱动轴(5‑
1)，所述杆条式升运链驱动轴(5‑1)另一端将动力通过第二传动链(6‑2)传至旋转振动器轴(5‑4)，所述旋转振动器轴(5‑4)另一端再将动力通过第三传动链(6‑3)传至低速碎土辊轴(4‑2‑1)，所述低速碎土辊轴(4‑2‑1)与高速碎土辊轴(4‑1‑1)以第四传动链(6‑4)联动，所述高速碎土辊轴(4‑1‑1)与低速碎土辊轴(4‑2‑1)转速大小与其对应的链轮齿数相关。
一种减粘碎土型马铃薯挖掘分离装置
技术领域
[0001] 本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种适用于马铃薯分段作业或联合作业机具的前端挖掘分离装置。
背景技术
[0002] 马铃薯被我国列为第四大主粮作物，由于耐高寒，耐贫瘠，全国各地广泛种植。我国马铃薯收获逐渐步入分段收获及小范围联合收获环节，但是，马铃薯收获机械前端挖掘分离装置一直存在土壤粘附严重、前端起收碎土效果差的问题。本发明作为马铃薯收获机械的前端挖掘分离装置，具有良好的减粘碎土功效，有利于减小挖掘阻力、降低功耗，并且前端理想的碎土性能有利于提高整机分离效果。
发明内容
[0003] 本发明针对现有马铃薯收获机械前端挖掘分离过程中，挖掘铲易磨损、易粘附土壤、垄面板结土块及垄体碎土效果差，最终导致挖掘阻力大、功耗高、分离效率低等问题，提供一种集破碎垄面板结土块、挫松垄体、切割边膜、减粘碎土挖掘、搓刷碎土分离多功能于一体的马铃薯前端挖掘分离装置。
[0004] 为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：
[0005] 一种减粘碎土型马铃薯挖掘分离装置，包括机架、柔性仿形碎土限深辊装置、组合式减粘碎土挖掘装置、柔性杆条碎土辊组、杆条式升运链分离装置及链传动系统组成。所述机架上设有柔性仿形碎土限深辊装置，该柔性仿形碎土限深辊装置后端与机架前端之间设有组合式减粘碎土挖掘装置，该组合式减粘碎土挖掘装置后方设有柔性杆条碎土辊组，该柔性杆条碎土辊组后端设有杆条式升运链分离装置，链传动系统设置于机架两侧。
[0006] 所述柔性仿形碎土限深辊装置包括柔性仿形碎土限深辊机架、柔性仿形碎土限深辊、柔性仿形碎土限深辊轴、浮动仿形弹簧装置，所述柔性仿形碎土限深辊通过轴承配合安装在柔性仿形碎土限深辊轴上，柔性仿形碎土限深辊轴两端与柔性仿形碎土限深辊机架前端两内孔铰接，柔性仿形碎土限深辊机架另一端两内孔通过销轴与机架内侧板铰接，所述柔性仿形碎土限深辊包括轴承座、边膜切割圆盘、柔性仿垄形栅条、固定法兰组成，所述轴承座焊接于边膜切割圆盘，所述边膜切割圆盘另一侧等间距环绕焊接18根柔性仿垄形栅条，所述18根柔性仿垄形栅条组成的辊形内侧焊接3组固定法兰作为支撑，所述柔性仿垄形栅条由椭圆形硫化橡胶层及内部65Mn杆条组成，所述浮动仿形弹簧装置由弹簧导杆和压缩弹簧组成，所述弹簧导杆一端铰接在柔性仿形碎土限深辊机架上，另一端通过滑槽形式连接在机架上，本发明柔性仿形碎土限深辊装置采用柔性仿垄形栅条辊及浮动仿形机构，具有松碎垄面板结土块、对垄作业、稳定挖掘深度的作用，且有效避免压伤马铃薯，采用边膜切割圆盘，有助于避免薯土包膜壅堵，提高机具作业稳定性。
[0007] 所述组合式减粘碎土挖掘装置，包括铲架主梁、单铲托架、过载保护螺栓、定位螺丝、组合式挖掘铲，所述铲架主梁为50×50方钢，所述单铲托架包括挖掘铲托板、弯曲托臂、托臂限位槽、套管、剪切螺栓，所述掘铲托板与弯曲托臂焊接固定，所述弯曲托臂另一端通过剪切螺栓固定在托臂限位槽内，所述托臂限位槽与套管焊接为一体，所述套管嵌套于铲架主梁并通过定位螺丝固定位置，所述挖掘铲托板上通过沉头螺丝安装组合式挖掘铲，所述组合式挖掘铲包括钢制挖掘铲和抗粘附材料，所述钢制挖掘铲采用10mm厚度的65Mn钢板，所述钢制挖掘铲尾端铣削5mm的台阶，用于镶嵌5mm厚的抗粘附材料，所述抗粘附材料通过沉头螺丝固定在钢制挖掘铲上，该加工方式使铲体工作表面无凸起阻碍，具有良好的物料通过性，本发明所采用的组合式挖掘铲，其钢制挖掘铲铲尖采用激光熔覆工艺，制备耐磨性好、表面抗粘附的陶瓷涂层，具有很好的耐磨及减粘脱附作用，所述抗粘附材料采用高分子聚四氟乙烯材料，该材料具有很好的疏水性能及抗粘附效果， 组合式挖掘铲结构为弓背楔形状，与普通平面挖掘铲相比，具有较好的碎土效果，单铲托架采用剪切螺栓与托臂限位槽组合的过载保护机构，提高了组合式减粘碎土挖掘装置的可靠性。
[0008] 所述柔性杆条碎土辊组由高速碎土辊和低速碎土辊组成，所述高速碎土辊由高速碎土辊轴、杆条固定法兰、包胶杆条组成，所述低速碎土辊由低速碎土辊轴、杆条固定法兰、包胶杆条组成，所述高速碎土辊轴和低速碎土辊轴上各安装5个杆条固定法兰，所述包胶杆条焊接于5个杆条固定法兰上，所述包胶杆条由直径12mm的65Mn淬火钢筋和柔性橡胶体组成，其包胶杆条旋转过程中既能破碎土块，又能避免马铃薯表皮擦伤，两组碎土辊速度呈前快后慢状态，作业时，由于高速碎土辊率先接触挖掘铲掘起的薯土混合物，土量大，对破碎能力要求高，随之到达低速碎土辊的土量逐渐减少，高转速会损伤马铃薯，所以考虑伤薯问题，后者选择使用低速碎土辊。
[0009] 所述杆条式升运链分离装置包括杆条式升运链驱动轴、胶齿驱动轮、杆条式升运链、旋转振动器轴、旋转振动器、导向轮组成，所述杆条式升运链驱动轴上安装两组胶齿驱动轮，所述杆条式升运链由两条橡胶带和65Mn淬火钢杆组成，所述胶齿驱动轮与两条橡胶带摩擦运转，带动整个杆条式升运链回转运动，所述杆条式升运链中段安装旋转振动器轴，所述旋转振动器轴上安装两组旋转振动器，所述旋转振动器包括1个法兰架、5个滚轮，所述滚轮与杆条式升运链两条橡胶带接触，所述旋转振动器受动力强迫转动时，杆条式升运链随之振动，所述导向轮安装于杆条式升运链前端，用于限制杆条式升运链跑偏，伴随杆条式升运链运动而发生从动旋转。与常规杆条式升运链装置相比，本发明中杆条式升运链分离装置驱动方式采用胶齿驱动轮和橡胶带摩擦运转，常规杆条式升运链采用梅华轮与杆条啮合运转或者钢齿轮与橡胶齿带啮合运转，本发明采用的驱动方式安装精度低、两侧橡胶带受力均匀，且杆条式升运链分离装置发生过载可以起到打滑保护作用，所述旋转振动器以圆周分布5个滚轮，形成多边形效应，以实现高频低幅振动，有助于提高分离效率，降低马铃薯碰撞损伤。
[0010] 所述柔性杆条碎土辊组与杆条式升运链分离装置相互配合使用，杆条式升运链分离装置具体安装于低速碎土辊后端，且倾斜向上，所述柔性杆条碎土辊组与杆条式升运链分离装置前端倾角一致，便于薯土混合物顺利通过，且形成了前端破碎输送，后端再高速分离的复合破碎分离姿态，提高了分离效率，为整机后端减轻了薯土分离压力。
[0011] 所述链传动系统包括输入端第一传动链、第二传动链、第三传动链、第四传动链组成，工作时，主机动力通过输入端第一传动链将动力传至杆条式升运链驱动轴，所述杆条式升运链驱动轴另一端将动力通过第二传动链传至旋转振动器轴，所述旋转振动器轴另一端再将动力通过第三传动链传至低速碎土辊轴，所述低速碎土辊轴与高速碎土辊轴以第四传动链联动，且低速碎土辊轴与高速碎土辊轴转速大小与其对应的链轮齿数相关。
[0012] 本发明针对马铃薯垄作覆膜、膜顶覆土种植模式下，收获期膜顶覆土板结严重、膜下土壤坚实、土壤含水率高、土壤粘附性强、机械化收获长期存在土壤粘附严重、作业阻力大、碎土效果差、薯土分离效率低的问题，本发明提供一种减粘碎土型马铃薯挖掘分离装置，主要用于马铃薯分段作业或联合作业机具的前端挖掘分离装置，在保证控制伤薯率的前提下，采用先破碎土块，切割边膜、再高效分离的思路来提升分离装置分离效果，重点设计柔性仿形碎土限深辊装置、弓背楔形挖掘铲、柔性杆条碎土辊组、高频低幅振动器来提升碎土分离能力，通过重点对挖掘铲进行激光熔覆处理、附加抗粘附材料来提升挖掘铲耐磨性、抗土壤粘附性能，对碎土装置进行柔性处理，以减轻马铃薯损伤，本发明基于对当前市场常规的马铃薯收获机械前端挖掘分离装置进行调研、分析，有针对性的从实际存在的问题出发，研究出一套解决当前实际问题的新的技术方案，且本发明结构稳定可靠，技术集成度高，技术方案务实且便于实现，可以有效提升马铃薯收获机械作业性能、作业质量、作业效率。
附图说明
[0013] 图1为本发明整体结构示意图；
[0014] 图2为本发明主视图；
[0015] 图3为本发明局部俯视图；
[0016] 图4为本发明柔性仿形碎土限深辊装置安装示意图；
[0017] 图5为本发明柔性仿形碎土限深辊装置结构示意图；
[0018] 图6为本发明柔性仿形碎土限深辊作业原理图；
[0019] 图7为本发明柔性仿垄型栅条结构及截面图；
[0020] 图8为本发明组合式减粘碎土挖掘装置结构示意图；
[0021] 图9为本发明单体组合式挖掘装置拆分结构示意图；
[0022] 图10为本发明柔性杆条碎土辊组结构示意图；
[0023] 图11为本发明柔性杆条碎土辊组包胶杆条结构示意图；
[0024] 图12为本发明柔性杆条碎土辊组与杆条式升运链分离装置组合结构示意图；
[0025] 图13为本发明杆条升运链分离装置中旋转振动器结构示意图；
[0026] 图14为本发明传动系统图。
[0027] 附图标记：1、机架；2、柔性仿形碎土限深辊装置；3、组合式减粘碎土挖掘装置；4、柔性杆条碎土辊组；5、杆条式升运链分离装置；6、链传动系统；2‑1、柔性仿形碎土限深辊机架；2‑2、柔性仿形碎土限深辊；2‑3、柔性仿形碎土限深辊轴；2‑4、浮动仿形弹簧装置；2‑2‑1、轴承座；2‑2‑2、边膜切割圆盘；2‑2‑3、柔性仿垄形栅条；2‑2‑4、固定法兰；2‑2‑3‑1、椭圆形硫化橡胶层；2‑2‑3‑2、65Mn杆条；2‑4‑1、弹簧导杆；2‑4‑2、压缩弹簧；3‑1、铲架主梁；3‑2、单体组合式挖掘装置；3‑3、定位螺丝；3‑2‑1、组合式挖掘铲；3‑2‑2、单铲托架；3‑2‑3、剪切螺栓；3‑2‑4、托臂限位槽；3‑2‑5、60×60方管；3‑2‑1‑1、钢制挖掘铲；3‑2‑1‑2、抗粘附材料；
3‑2‑2‑1、挖掘铲托板；3‑2‑2‑2、弯曲托臂；4‑1、高速碎土辊；4‑2、低速碎土辊；4‑1‑1、高速碎土辊轴；4‑1‑2、杆条固定法兰；4‑1‑3、包胶杆条；4‑2‑1、低速碎土辊轴；4‑1‑3‑1、65Mn淬火钢筋；4‑1‑3‑2、柔性橡胶体；5‑1、杆条式升运链驱动轴；5‑2、胶齿驱动轮；5‑3、杆条式升运链；5‑4、旋转振动器轴；5‑5、旋转振动器；5‑6、导向轮；5‑5‑1、法兰架；5‑5‑2、滚轮；5‑3‑
1、橡胶带；5‑3‑2、65Mn淬火钢杆；6‑1、输入端第一传动链；6‑2、第二传动链；6‑3、第三传动链；6‑4、第四传动链。
具体实施方式
[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：
[0029] 如图1‑3所示，一种减粘碎土型马铃薯挖掘分离装置，包括机架1、柔性仿形碎土限深辊装置2、组合式减粘碎土挖掘装置3、柔性杆条碎土辊组4、杆条式升运链分离装置5及链传动系统6组成，其特征在于：所述机架1上设有柔性仿形碎土限深辊装置2，所述柔性仿形碎土限深辊装置2后端与机架1前端之间设有组合式减粘碎土挖掘装置3，所述组合式减粘碎土挖掘装置3后方设有柔性杆条碎土辊组4，所述柔性杆条碎土辊组4后端设有杆条式升运链分离装置5，所述链传动系统6设置于机架1两侧，所述柔性仿形碎土限深辊装置2依靠仿垄型结构特点骑于马铃薯垄面，以滚压形式破碎待挖垄面板结土块，挫松垄体土壤，所述组合式减粘碎土挖掘装置3掘土过程中，依靠弓背楔形结构特征破碎垄体粘结土块，所述柔性杆条碎土辊组4依靠栅条旋转搓刷来破碎残余土块，并将破碎的薯土混合物输送至杆条式升运链分离装置5，进行再次破碎分离作业，所述组合式减粘碎土挖掘装置3通过改变触土部件表面材料特性来减轻土壤粘附。
[0030] 如图4‑7所示，柔性仿形碎土限深辊装置2包括柔性仿形碎土限深辊机架2‑1、柔性仿形碎土限深辊2‑2、柔性仿形碎土限深辊轴2‑3、浮动仿形弹簧装置2‑4，柔性仿形碎土限深辊2‑2通过轴承配合安装在柔性仿形碎土限深辊轴2‑3上，所述柔性仿形碎土限深辊轴2‑3两端与柔性仿形碎土限深辊机架2‑1前端两内孔铰接，所述柔性仿形碎土限深辊机架2‑1另一端两内孔通过销轴铰接于机架1内侧板，所述柔性仿形碎土限深辊2‑2由轴承座2‑2‑1、边膜切割圆盘2‑2‑2、柔性仿垄形栅条2‑2‑3、固定法兰2‑2‑4组成，轴承座2‑2‑1焊接于边膜切割圆盘2‑2‑2，边膜切割圆盘2‑2‑2另一侧等间距环绕焊接18根柔性仿垄形栅条2‑2‑3，18根柔性仿垄形栅条2‑2‑3组成的辊形内侧焊接3组固定法兰2‑2‑4作为支撑，为避免压伤马铃薯，柔性仿垄形栅条2‑2‑3是将65Mn杆条2‑2‑3‑2外表面加工成椭圆形硫化橡胶层2‑2‑3‑
1，所述浮动仿形弹簧装置2‑4由弹簧导杆2‑4‑1和压缩弹簧2‑4‑2组成，弹簧导杆2‑4‑1一端铰接在柔性仿形碎土限深辊机架2‑1上，另一端通过滑槽形式连接在机架1上，机具作业时，柔性仿形碎土限深辊2‑2受浮动仿形弹簧装置2‑4作用，始终接触于垄面，受摩擦阻力而滚动前行，同时实现破碎膜顶板结土块、限制挖掘深度、切割边膜、排除壅堵挫松垄体土壤、自动对垄的作用。
[0031] 如图8‑9所示，组合式减粘碎土挖掘装置3由铲架主梁3‑1、单体组合式挖掘装置3‑2、定位螺丝3‑3组成，所述单体组合式挖掘装置3‑2由组合式挖掘铲3‑2‑1、单铲托架3‑2‑2、剪切螺栓3‑2‑3、托臂限位槽3‑2‑4、60×60方管3‑2‑5组成，其组合式挖掘铲3‑2‑1由钢制挖掘铲3‑2‑1‑1和抗粘附材料3‑2‑1‑2组成，钢制挖掘铲3‑2‑1‑1采用10mm厚度的65Mn钢板，其入土部位采用激光熔覆工艺，制备耐磨性好、表面抗粘附的陶瓷涂层，具有很好的耐磨及减粘脱附作用，并对尾端铣削5mm的台阶，用于在其台阶表面安装5mm厚度的抗粘附材料3‑2‑
1‑2，并保证组合式挖掘铲3‑2‑1表面平整，所述单铲托架3‑2‑2由挖掘铲托板3‑2‑2‑1和弯曲托臂3‑2‑2‑2焊合而成，托臂限位槽3‑2‑4与60×60方管3‑2‑5焊合为一体，单铲托架3‑2‑
2与托臂限位槽3‑2‑4通过剪切螺栓3‑2‑3连接，作业时，当挖掘铲遇到坚硬物体发生过载时，剪切螺栓瞬间剪断以保护整体机构，所述钢制挖掘铲3‑2‑1‑1、抗粘附材料3‑2‑1‑2、挖掘铲托板3‑2‑2‑1三者以沉头螺丝紧固连接，所述铲架主梁3‑1安装5组单体组合式挖掘装置3‑2，所述铲架主梁3‑1与单体组合式挖掘装置3‑2通过60×60方管3‑2‑5嵌套连接，并以定位螺丝3‑3限制位置，采用此连接方式可以确保单体组合式挖掘装置3‑2左右位置可调、间隙可调、数量可调，以适应不同土壤工况。
[0032] 如图10‑11所示，柔性杆条碎土辊组4由高速碎土辊4‑1和低速碎土辊4‑2组成，高速碎土辊4‑1由高速碎土辊轴4‑1‑1、杆条固定法兰4‑1‑2、包胶杆条4‑1‑3组成，所述高速碎土辊轴4‑1‑1安装5个杆条固定法兰4‑1‑2，包胶杆条4‑1‑3焊接于5个杆条固定法兰4‑1‑2上，且包胶杆条4‑1‑3由直径12mm的65Mn淬火钢筋4‑1‑3‑1和柔性橡胶体4‑1‑3‑2组成，柔性橡胶体4‑1‑3‑2可以保证旋转过程中避免损伤马铃薯，低速碎土辊4‑2与高速碎土辊4‑1除速度低于高速碎土辊4‑1以外，其他结构与高速碎土辊4‑1一致，作业时，由于高速碎土辊4‑1率先接触掘起的薯土混合物，其土量大，对破碎能力要求高，要求其转速高，随之到达低速碎土辊4‑2的土量逐渐减少，为避免高转速损伤马铃薯，后者选择使用低速碎土辊4‑2，其转速大小由各自对应的链轮齿数相关。
[0033] 如图12‑13所示，杆条式升运链分离装置5由杆条式升运链驱动轴5‑1、胶齿驱动轮5‑2、杆条式升运链5‑3、旋转振动器轴5‑4、旋转振动器5‑5、导向轮5‑6组成，杆条式升运链驱动轴5‑1上安装两组胶齿驱动轮5‑2，所述杆条式升运链5‑3由两条橡胶带5‑3‑1和65Mn淬火钢杆5‑3‑2组成，胶齿驱动轮5‑2与两条橡胶带5‑3‑1摩擦运转，带动整个杆条式升运链5‑
3回转运动，杆条式升运链5‑3中段安装旋转振动器轴5‑4，所述旋转振动器轴5‑4上安装两组旋转振动器5‑5，旋转振动器5‑5由1个法兰架5‑5‑1和5个滚轮5‑5‑2组成，滚轮5‑5‑2与杆条式升运链5‑3的两条橡胶带5‑3‑1接触，旋转振动器5‑5转动时，杆条式升运链5‑3随之振动，所述导向轮5‑6安装于杆条式升运链5‑3前端，用于限制杆条式升运链5‑3跑偏，伴随杆条式升运链5‑3运动而发生从动旋转。
[0034] 如图14所示，链传动系统6由输入端第一传动链6‑1、第二传动链6‑2、第三传动链6‑3、第四传动链6‑4组成，工作时，主机动力通过输入端第一传动链6‑1将动力传至杆条式升运链驱动轴5‑1，所述杆条式升运链驱动轴5‑1另一端将动力通过第二传动链6‑2传至旋转振动器轴5‑4，所述旋转振动器轴5‑4另一端再将动力通过第三传动链6‑3传至低速碎土辊轴4‑2‑1，低速碎土辊4‑2‑1与高速碎土辊轴4‑1‑1通过第四传动链6‑4联动，所述高速碎土辊轴4‑1‑1与低速碎土辊轴4‑2‑1转速大小由各自对应的链轮齿数相关。
[0035] 本发明作为马铃薯收获机械的前端挖掘分离装置，可以用于分段收获的小型作业机具，有助于挖掘铲减粘脱附，通过碎土有效提高了明薯率，也可用于大型牵引式或者自走式马铃薯联合收获机具，机组前进作业时，链传动系统正常运转，最前端配置的柔性仿形碎土限深辊装置2被动向前滚动，不断破碎垄面板结土块、切割边膜，同时稳定挖掘深度，破碎的垄面土块、分割的地膜条带、垄体一起被组合式减粘碎土挖掘装置3掘起并喂入到柔性杆条碎土辊组4，对掘起的土块进一步破碎分离，破碎后的薯土混合物被杆条式升运链分离装置5进一步振动分离，剩余的薯土混合物和地膜向后端分离装置输送，本发明重点通过柔性仿形碎土限深辊装置2、组合式挖掘铲3‑2‑1结构形状、柔性杆条碎土辊组4、杆条式升运链分离装置5中的高频低幅旋转振动器5‑5进行土壤破碎，提升前端碎土效果，为后端分离做好预处理工作，缓解机器后端分离压力，通过对钢制挖掘铲3‑2‑1‑1入土部位进行激光熔覆，涂覆陶瓷涂层，对钢制挖掘铲3‑2‑1‑1后端加装抗粘附材料3‑2‑1‑2，提升了组合式挖掘铲3‑2‑1耐磨性、减粘脱附性能。
