本发明提供一种自动换箱式马铃薯低损入库装箱机，主要用于马铃薯机械化收获后且清选除杂完成后的自动换箱、低损装箱和薯箱转运作业，并将装箱完成后的马铃薯按要求转运至指定位置，旨在解决传统的马铃薯收获后产地处理和入库转运作业过程中存在的人工成本高、效率低和伤薯率和破皮率居高不下等问题。
背景技术：
1、近几年，国内马铃薯种植面积有所下降，主要是由于机械化程度不足、劳动力成本增大，难以支撑马铃薯种植业的相关生产过程。在马铃薯机械化收获过程中，机械化集薯和收获后产地处理和入库转运环节往往存在着马铃薯碰撞冲击较为剧烈，易产生破皮损伤，转运过程机械化程度低、伤薯率和破皮率较高和人工成本过高等问题，严重制约着产业的发展。
2、采用常规的机械化入库输送线作业，往往存在多级输送落差，各过渡环节的多次跌落碰撞冲击致使伤薯破皮；马铃薯在输送线输送单元的末端跌落至集薯区域，落料端密集的“薯块流”与堆放在库内的薯块之间也易产生碰撞冲击作用，诱发伤薯破皮现象。调研发现，对于机械化收获后的马铃薯采用装箱入库模式，在提高作业效率的同时可确保减损成效；但是，倘若采用传统的输送带装箱集薯形式，装箱效率较低，且马铃薯入库机械化转运过程中，由于碰撞冲击往往导致伤薯率和破皮率过高，会导致马铃薯高病变率，影响储藏品质甚至加重后续清选成本。
3、因此，倘若通过采取马铃薯产后处理机械化装箱入库模式、配套相关的低损入库装箱设备，发挥装箱入库模式与低损装箱减损增效的双重优势，有助于撬动马铃薯种植业乃至其他薯类、根茎类作物产业发展的新需求，对于实现马铃薯高效低损入库转运和助推马铃薯贮运环节更高质量的机械化具有现实意义，市场前景广阔。
4、综观马铃薯全程机械化生产装备行业现状，亟需一种能够实现高效低损马铃薯装箱作业且伤薯率低、破皮率低，并能实现自动换箱、低损装箱和薯箱平稳转运过程，换箱机构可靠性好、薯块跌落高度自动可调、可根据装箱工况实时均匀布料的自动换箱式马铃薯低损入库装箱机，旨在解决马铃薯收获后产地处理和转运入库作业过程中存在的人工成本高、效率低和伤薯率和破皮率较高等问题。。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种能解决现有马铃薯收获后产地处理和转运作业过程马铃薯中存在的问题，不仅装箱集薯效率高和产地处理减损效果好，且能实现自动换箱、低损装箱和薯箱平稳转运过程，换箱机构可靠性好、薯块跌落高度自动可调、可根据装箱工况实时均匀布料的自动换箱式马铃薯低损入库装箱机。
2、其技术方案为：包括换箱装置、装薯平台和喂薯装置，其特征在于：换箱装置包括机架ⅰ、夹箱机构、液压缸ⅰ和移箱装置，机架ⅰ包括底板ⅰ、立柱ⅰ、横梁ⅰ、护板ⅰ、套筒和导杆ⅰ，底板ⅰ的四个边角处设有铅锤布置的立柱ⅰ，立柱ⅰ远离底板ⅰ的一端除进箱口外的三面分别设有横梁ⅰ和护板ⅰ，四根铅锤布置的导杆ⅰ穿过呈框架结构的夹箱机构四个边角处设有的通孔后上、下两端分别固定在横梁ⅰ和底板ⅰ对应的套筒内，夹箱机构包括夹箱架、固定架ⅰ、固定架ⅱ、液压缸ⅱ、连接板ⅰ、固定销、连接板ⅱ、夹箱爪和挡板，呈“l”形的固定架ⅰ倒置固定在夹箱架背离移箱方向的一侧、且“l”形底边朝向夹箱架的外侧，固定架ⅰ位于夹箱架底面的部分切有长度方向与固定架ⅰ宽度方向一致的矩形孔，长度与固定架ⅰ宽度相同的导杆ⅱ沿固定架ⅰ的宽度方向固定支撑在固定架ⅰ矩形孔的两侧，固定架ⅰ“l”形底边中部设有通孔，液压缸ⅰ的缸体端固定在机架ⅰ内部背离移箱方向一侧的护板ⅰ处、缸杆端与固定架ⅰ“l”形底边中部设有的通孔连接，呈“u”的固定架ⅱ倒置固定在夹箱架沿移箱方向一侧的纵梁上，在夹箱架设有固定架ⅱ的纵梁上切有长度方向与“u”形固定架ⅱ的内侧长度方向一致的、贯穿上下两面的滑槽，液压缸ⅱ的缸体端固定在固定架ⅱ的“u”形内侧底边上，呈矩形板状的连接板ⅰ长度方向与滑槽长度方向平行且在连接板ⅰ的长度方向的1/2处切除原宽度方向的1/2并在切除一面设有斜置滑槽，液压缸ⅱ的缸杆端、交错布置的两连接板ⅰ的斜置滑槽通过固定销连接，两对称布置、设有矩形凸起且长度方向与移箱方向一致的夹箱爪设有通孔的一端通过导杆ⅱ连接，夹箱爪的另一端通过与呈“l”形的连接板ⅱ与连接板ⅰ相连，挡板固定在固定架ⅱ朝向固定架ⅰ的一侧，位于机架ⅰ中下部的移箱装置由多组长度方向与移箱方向垂直的辊筒ⅰ串联、由驱动装置ⅰ驱动，装薯平台置于换箱装置移箱方向的一侧且尾端与换箱装置相连，装薯平台包括装薯架、卸箱装置和接薯平台，呈矩形的底板ⅱ四个边角处固定有立柱ⅱ，宽度方向的两侧和长度方向背离卸箱方向的一面设有护板ⅱ，卸箱装置包括牵引装置、导轨ⅰ和限位板，牵引装置通过底板ⅱ的四个边角处的支座相支承两组带传动，固定在底板ⅱ上的驱动装置ⅱ为两组带传动提供动力，靠近牵引装置两组皮带的内侧设有与长方形底板长度方向一致的两组导轨ⅰ，限位板分别固定于长方形底板的两端，接薯平台包括卸箱机构和接薯装置，卸箱机构包括底座、滚轮ⅰ、牵引板和带夹，滚轮ⅰ安装在底座四个边角处的且置于导轨ⅰ上，多块牵引板分别固定在底座两侧的长度方向且由带夹与皮带固定，接薯装置包括液压缸ⅲ、支腿、支撑板、辊筒ⅱ和驱动装置ⅲ，四根支腿分别固定在底座的四个边角处，液压缸ⅲ缸体端与靠近换箱装置一侧的两根支腿之间的底座相铰接，支撑板底面中心处与液压缸ⅲ的缸杆端连接，支撑板靠近移箱方向一侧的底面两端与对应的两根支腿铰接，支撑板上部设有多组长度方向与移箱方向垂直、由驱动装置ⅲ驱动的串联的辊筒ⅱ，喂薯装置置于装薯平台朝着移箱方向的一侧，喂薯装置包括喂薯架和伸缩机构，呈四脚架结构的喂薯架的顶部设有底板ⅲ且底板ⅲ的除喂料方向外的三面设有立板ⅳ，在底板ⅲ上平面固定有与喂薯方向平行的两列呈“u”形的导轨ⅱ，伸缩机构置于装薯平台朝着移箱方向的斜上方，伸缩机构包括液压缸ⅳ、伸缩座和料斗，料斗的底面与伸缩座靠近喂薯方向的一端的通过推板连接，液压缸ⅳ的缸体端固定在背离喂料方向的立板ⅳ上、液压缸ⅳ的缸杆端与伸缩座靠近喂料方向一端设有的推板相连接，呈矩形板结构的伸缩座底部安装的滚轮置于底板ⅲ的导轨ⅱ上。
3、本发明与现有本领域现状相比，由于发明了自动换箱-低损装箱-均匀布料-层状铺料的自动换箱式马铃薯低损入库装箱机结构，可实现马铃薯收获后产地处理和转运入库过程的减损防损装箱入库。由于设置了夹箱机构，且夹箱机构可沿导杆ⅰ实现上下往复移动，有利于方便快捷完成薯箱的叠放上箱；当调整夹箱机构液压缸ⅱ缸杆端的伸长与缩短时，可实现夹箱爪将薯箱放置于移箱装置，或将薯箱夹紧向上运移置于移箱装置上1个待移薯箱的上方；同时通过调节夹箱架的固定架ⅰ内设有的导杆ⅱ和固定架ⅱ处所设滑槽的位置，实现对夹箱爪夹紧与松开的工作状态的调控，可实现薯箱自动换箱；由于换箱装置和装薯平台均设有移箱装置，当启动驱动装置ⅰ和驱动装置ⅲ时，可带动薯箱在辊筒上沿移箱方向完成薯箱转运；当接薯平台的液压缸ⅲ缸杆伸缩时，可实时调整接薯平台斜置角度，可根据不同的装箱工况将薯块的跌落高度实时控制在临界损伤阈值内，可实现薯块低损装箱；当启动驱动装置ⅱ为两组带传动提供动力时，便于带动卸箱机构沿导轨ⅰ在装薯架上往复移动，可实现高效平稳的卸箱转运；伸缩机构可带动在料斗在喂薯架上延长、缩短，可根据装箱工况实时均匀布料、层状铺料，使薯块在装箱过程中保持尽可能较低的跌落高度和较少的碰撞频次，从而减少薯块的跌落损伤，实现减损防损装箱入库的现实需求。本发明充分发挥装箱入库环节薯箱的自动换箱-低损装箱结构优势，兼顾考虑薯块装箱过程中的均匀布料-层状铺料减损优势，最大限度的确保马铃薯装箱入库品质，结构新颖且简单合理，可实现高效换箱-装箱作业与低损装箱-卸箱过程，对于马铃薯机械化入库仓贮具有重要现实工程意义，能够实现节本增效和减损增收。
1.自动换箱式马铃薯低损入库装箱机，包括换箱装置（1）、装薯平台（2）和喂薯装置（3），其特征在于：换箱装置（1）包括机架ⅰ（11）、夹箱机构（12）、液压缸ⅰ（13）和移箱装置（14），机架ⅰ（11）包括底板ⅰ（111）、立柱ⅰ（112）、横梁ⅰ（113）、护板ⅰ（114）、套筒（115）和导杆ⅰ（116），底板ⅰ（111）的四个边角处设有铅锤布置的立柱ⅰ（112），立柱ⅰ（112）远离底板ⅰ（111）的一端除进箱口外的三面分别设有横梁ⅰ（113）和护板ⅰ（114），四根铅锤布置的导杆ⅰ（116）穿过呈框架结构的夹箱机构（12）四个边角处设有的通孔后上、下两端分别固定在横梁ⅰ（113）和底板ⅰ（111）对应的套筒（115）内，夹箱机构（12）包括夹箱架（121）、固定架ⅰ（122）、固定架ⅱ（123）、液压缸ⅱ（124）、连接板ⅰ（125）、固定销（126）、连接板ⅱ（127）、夹箱爪（128）和挡板（129），呈“l”形的固定架ⅰ（122）倒置固定在夹箱架（121）背离移箱方向的一侧、且“l”形底边朝向夹箱架（121）的外侧，固定架ⅰ（122）位于夹箱架（121）底面的部分切有长度方向与固定架ⅰ（122）宽度方向一致的矩形孔，长度与固定架ⅰ（122）宽度相同的导杆ⅱ（1211）沿固定架ⅰ（122）的宽度方向固定支撑在固定架ⅰ（122）矩形孔的两侧，固定架ⅰ（122）“l”形底边中部设有通孔，液压缸ⅰ（13）的缸体端固定在机架ⅰ（11）内部背离移箱方向一侧的护板ⅰ（114）处、缸杆端与固定架ⅰ（122）“l”形底边中部设有的通孔连接，呈“u”的固定架ⅱ（123）倒置固定在夹箱架（121）沿移箱方向一侧的纵梁上，在夹箱架（121）设有固定架ⅱ（123）的纵梁上切有长度方向与“u”形固定架ⅱ（123）的内侧长度方向一致的、贯穿上下两面的滑槽，液压缸ⅱ（124）的缸体端固定在固定架ⅱ（123）的“u”形内侧底边上，呈矩形板状的连接板ⅰ（125）长度方向与滑槽长度方向平行且在连接板ⅰ（125）的长度方向的1/2处切除原宽度方向的1/2并在切除一面设有斜置滑槽，液压缸ⅱ（124）的缸杆端、交错布置的两连接板ⅰ（125）的斜置滑槽通过固定销（126）连接，两对称布置、设有矩形凸起且长度方向与移箱方向一致的夹箱爪（128）设有通孔的一端通过导杆ⅱ（1211）连接，夹箱爪（128）的另一端通过与呈“l”形的连接板ⅱ（127）与连接板ⅰ（125）相连，挡板（129）固定在固定架ⅱ（123）朝向固定架ⅰ（122）的一侧，位于机架ⅰ（11）中下部的移箱装置（14）由多组长度方向与移箱方向垂直的辊筒ⅰ（141）串联、由驱动装置ⅰ（142）驱动，装薯平台（2）置于换箱装置（1）移箱方向的一侧且尾端与换箱装置（1）相连，装薯平台（2）包括装薯架（21）、卸箱装置（22）和接薯平台（23），呈矩形的底板ⅱ（211）四个边角处固定有立柱ⅱ（212），宽度方向的两侧和长度方向背离卸箱方向的一面设有护板ⅱ（213），卸箱装置（22）包括牵引装置（221）、导轨ⅰ（222）和限位板（223），牵引装置（221）通过底板ⅱ（211）的四个边角处的支座相支承两组带传动，固定在底板ⅱ（211）上的驱动装置ⅱ（2211）为两组带传动提供动力，靠近牵引装置（221）两组皮带的内侧设有与长方形底板ⅱ（211）长度方向一致的两组导轨ⅰ（222），限位板（223）分别固定于长方形底板ⅱ（211）的两端，接薯平台（23）包括卸箱机构（231）和接薯装置（232），卸箱机构（231）包括底座（2311）、滚轮ⅰ（2312）、牵引板（2313）和带夹（2314），滚轮ⅰ（2312）安装在底座（2311）四个边角处的且置于导轨ⅰ（222）上，多块牵引板（2313）分别固定在底座（2311）两侧的长度方向且由带夹（2314）与皮带固定，接薯装置（232）包括液压缸ⅲ（2321）、支腿（2322）、支撑板（2323）、辊筒ⅱ（2324）和驱动装置ⅲ（2325），四根支腿（2322）分别固定在底座（2311）的四个边角处，液压缸ⅲ（2321）缸体端与靠近换箱装置（1）一侧的两根支腿（2322）之间的底座（2311）相铰接，支撑板（2323）底面中心处与液压缸ⅲ（2321）的缸杆端连接，支撑板（2323）靠近移箱方向一侧的底面两端与对应的两根支腿（2322）铰接，支撑板（2323）上部设有多组长度方向与移箱方向垂直、由驱动装置ⅲ（2325）驱动的串联的辊筒ⅱ（2324），喂薯装置（3）置于装薯平台（2）朝着移箱方向的一侧，喂薯装置（3）包括喂薯架（31）和伸缩机构（32），呈四脚架结构的喂薯架（31）的顶部设有底板ⅲ（311）且底板ⅲ（311）的除喂料方向外的三面设有立板ⅳ（312），在底板ⅲ（311）上平面固定有与喂薯方向平行的两列呈“u”形的导轨ⅱ（313），伸缩机构（32）置于装薯平台（2）朝着移箱方向的斜上方，伸缩机构（32）包括液压缸ⅳ（321）、伸缩座（322）和料斗（323），料斗（323）的底面与伸缩座（322）靠近喂薯方向的一端的通过推板（3221）连接，液压缸ⅳ（321）的缸体端固定在背离喂料方向的立板ⅳ（312）上、液压缸ⅳ（321）的缸杆端与伸缩座（322）靠近喂料方向一端设有的推板（3221）相连接，呈矩形板结构的伸缩座（322）底部安装的滚轮置于底板ⅲ（311）的导轨ⅱ（313）上。
