CN102050239B - 一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机 - Google Patents

Abstract

一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机由机架、电机、带传动、动力输入轴、离合器、蜗轮蜗杆减速器、转塔、离合器控制机构、膜层控制机构、自转动力机构、轴向卸荷杯、薄膜涨紧机构及行走轮组成，本发明既可用于圆草捆青贮裹膜又可用于方草捆的青贮裹膜，对草捆及发酵饲料实现整体拉伸膜封闭裹包，是实现饲草优质青贮与微贮的理想设备，一机两用是其最大优势，该设备也可推广应用于其他行业中圆筒状、方形体打包物的整体拉伸膜封闭裹包，以利于打包产品、货物的储存、运输及周转，起到防尘防潮保洁，提升包装档次，减少运输损耗，降低包装成本等作用，解决了方形物裹包的技术难题，大大提高了设备的通用性和利用率，降低了设备制造成本和使用成本。

Description

一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机

技术领域

本发明专利主要涉及一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机。

背景技术

压捆裹膜青贮黄贮技术是开发利用秸秆类粗饲料资源，调制优质发酵饲草，发展节粮型畜牧业的先进技术，在生产中应用日趋广泛，该项新技术是现阶段有效开发利用秸秆类粗饲料资源的理想技术途径，可实现饲草的高值化异地异季商品化利用。目前的普遍做法是先用打捆机把新鲜饲草打成高密度圆捆或方捆，再用圆捆裹膜机或方捆裹膜机分别裹膜青贮微贮，国内尚无专用的方捆饲草青贮微贮裹膜机，利用物流行业所使用的拉伸膜缠绕包装机裹包青贮方草捆无法实现全封闭裹包，而且需要两套设备，存在设备利用率低，通用性差，使用成本高，给推广带来一定的难度；高密度方捆饲草压捆机在我国农牧业生产中有应用传统，饲草方捆压捆机保有量大，方捆码垛方便，更节省储存、运输空间，目前只是用于青干草方捆的生产，将方捆机扩大应用于青贮微贮方草捆的生产，具有高实用价值和广阔的推广前景，所以设计既可用于圆捆又可用于方捆的青贮裹膜机，实现一机两用，另外在田间、野外工作的设备上采用机械式离合及膜层控制机构具有可靠性高的优点。目前单一用于方捆的饲草缠绕青贮裹膜机尚未见有专利报道，也未查到专利所涉及的方圆捆兼用裹膜机的报道。

发明内容

针对上述问题，本发明设计了一种方圆捆兼用的饲草青贮裹膜机，可有效解决用一套机器对方捆和圆捆都可以进行裹膜，提高了设备的适应性、利用率和通用性，也为企业和农民降低了成本，对农业机械化的推广也起到很好的促进作用。

本发明的基本设计是：整机由机架、电机、带传动、动力输入轴、离合器、蜗轮蜗杆减速器、转塔、离合器控制机构、膜层控制机构、自转动力机构、轴向卸荷、薄膜涨紧机构及行走轮等组成；转塔部分是本设备的关键功能执行部件，无论裹圆捆还是方捆，转塔都要实现公转和自转运动，方圆捆兼用裹膜机转塔工作原理、结构与设计有其特殊性，执行件辊筒截面形状为六棱柱，一对辊筒摆架四个辊筒弹性夹持方捆、圆捆，通过对称辊筒棱边的拨动形成力偶驱动裹包物自转；辊筒自转动力机构将转塔公转动力用非常简单的方法转化为自转动力的引出，并且非常方便地实现了公转与自转速比的匹配，公转自转速比的匹配是保证裹膜时拉伸膜的正常缠绕的基础；离合及膜层控制机构的设计巧妙地解决了裹膜层数的机械式控制，采用机械式离合及膜层控制机构可靠性高；薄膜涨紧机构采用预拉伸原理工作，缠绕开始时拉伸膜人工系栓在裹包物上，工作时转塔旋转对膜产生了拉伸动力，膜被拉伸而从膜卷上逐层拉出，在双扭弹簧作用下膜辊架可绕固定膜卷架摆动，从而带着制动膜辊总是压向膜卷，拉伸膜绕在拉伸膜辊表面，在摩擦力作用下使其旋转，从而通过链条带动制动膜辊旋转，拉膜辊上的链轮齿数少于制动膜辊上链轮的齿数，因此膜卷表面线速度远远小于已拉出膜的线速度，使拉伸膜在裹包前得以拉伸，通过更换不同齿数的膜辊链轮组合可使膜得到不同不同的预拉伸程度。

本发明除用于饲草捆的裹包外，也可推广应用于其他圆筒状、六面方形打包物进行整体拉伸膜封闭裹包。本发明结构设计简单合理，解决了裹包方圆捆一机两用，操作简单方便，大大提高了设备的通用性和利用率。

附图说明

图1本发明结构主视图；

图2本发明结构俯视图；

图3本发明转塔A向结构图；

图4本发明转塔B向结构图；

图5本发明转塔结构展开图；

图6本发明轴向卸荷及自转动力机构局部装配图；

图7本发明膜层控制局部结构示意图；

图8本发明离合、膜层控制及薄膜涨紧原理示意图。

具体实施方式：

1.一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机如图1、图2、图8所示，由机架5、电机3、带传动4、带传动24、输入轴25、离合器29、蜗轮蜗杆减速器12、转塔22、离合器控制机构K1、膜层控制机构K2、自转动力机构20、自转动力机构18、轴向卸荷19、轴向卸荷21、薄膜涨紧机构23及行走轮1、行走轮14等组成；蜗轮蜗杆减速器12固联在机架底板43的中心部位，转塔的驱动轴11穿过固定在卸荷支板15的伞齿轮20及卸荷轴承19，与蜗轮蜗杆减速器12的输出孔通过键相联，转塔驱动轴11下端装有膜层链轮10，通过链传动与膜层控制机构K2相联系，固联在机架卸荷支板19的伞齿轮20固定不动，与装在自转轴17上的伞齿轮18相啮合构成自转动力机构，轴向卸荷杯21装在卸荷支板15上面，转塔驱动轴11轴肩下端面与卸荷轴承19相联，自转轴17的另一端装有双联链轮79，转塔公转时自转轴17产生自转运动，通过转塔链传动系统带动四个辊筒74旋转，离合器29输入、输出端分别与输入花键轴25和蜗轮蜗杆减速器12的输入轴相联，离合器29动盘与离合器控制机构K1相联，离合器控制机构K1中的拨叉37通过拉杆30与膜层控制机构K2相联，同时通过钢丝线36与离合复位脚踏板2相联，机架前端固联薄膜涨紧机构23；动力输入轴25的动力可由电动机、内燃机或拖拉机动力输出轴提供；蜗轮减速器也可采用双向输出的外伸实心轴型式，此时转塔轴11需采用内孔加工有键槽的中空轴结构型式，轴与孔通过键联接；离合器29可采用牙嵌齿爪离合器，也可采用圆锥摩擦离合器。

2.所述的转塔22如图3、图4、图5所示，由转塔架、一对辊筒摆架、摆架弹簧81、辊筒链传动系统、限位柱组件等组成，自转动力机构18、自转动力机构20的自转轴17装在转塔横梁63的下方；转塔架由槽钢横梁63、转塔驱动轴11和二个侧支板62焊接而成，转塔轴11焊接在槽钢横梁63下面的中央部位，侧支板62焊接在槽钢横梁63的两端；辊筒摆架由两个摆架板72、三根支管73、摆架轴61、链轮77、双联链轮82、辊筒74及其链轮85、自转动力双联链轮79等组成，三根支管73两端焊接固连在两个摆架板72之间，摆架轴61通过轴承及轴承座60、轴承及轴承座83安装在摆架侧板72和转塔侧支板62上，装在两个侧支板62上的轴承座60位置可调，两个辊筒74均通过轴承及轴承座84安装在摆架侧板72上，其三个轴心位置的连线构成一等腰三角形，摆架轴心位于该三角形的顶点，摆架可绕摆架轴61整体转动，一对摆架对称布置安装，在摆架一侧用弹簧81从摆架板下端将两摆架弹性连接，待缠绕包装圆筒物或方形物放入两摆架之间，在弹簧81作用下四个辊筒74随包装物尺寸和自转运动夹持在圆筒物或方形物周围，使其产生旋转运动，四个辊筒74的动力均来自自转锥齿轮20，自转轴17的支撑轴承分别装在靠近锥齿轮的槽钢横梁63下面和侧支板62上；圆锥齿轮20产生的自转动力通过双联链轮79将动力分路传到两组辊筒摆架轴61的链轮77，再由装在摆架轴另一端的双联链轮82分路带动两个链轮85及一对辊筒轴69同向旋转工作。横梁63中心两边对称的钻有一系列等距孔，限位柱76对称装在横梁63两边，通过靠柱71来限制圆捆、方捆的轴向位置。

3.所述的辊筒74如图4、图5所示，辊筒的截面形状为六面形，具有六个沿圆周均布的突棱，突棱沿轴向与轴线平行，辊筒74采用具有较大摩擦系数的橡胶辊或塑胶材料制造。

4.所述的离合及膜层控制机构如图1、图2、图6、图7、图8所示，包括离合控制K1和膜层控制K2两部分，离合器输入端花键轴上装有离合压环28，拨叉37可绕固定在机架上的球头支座26摆动，拨叉37一端通过上下对称的调整螺钉27与离合压环28相接触，拨叉37的另一端在相反方向用拉簧39张紧，钢丝36将拨叉37与复位脚踏板或手杆2相联，拨叉37分别在拉簧39、钢丝36作用下以球头支座26为支点摆动，通过压环28控制离合器29结合与分离，通过拉杆30将拨叉37与膜层控制机构相联；转塔主轴下端的链轮10通过链、张紧轮与螺杆6下端的链轮7相联，转塔旋转时也带动螺杆6旋转，滚轮架33空套在限位架35的固定轴C9上，滚轮架33的后端偏置配装有滚动轴承34，滚轮架33的前端配装有可自由转动的滚轮32，滚轮32与螺杆6相啮合构成螺旋副，螺杆6旋转时通过滚轮32带动滚轮架33沿固定轴C9向上移动，当滚轮32移动至螺杆6最上端与螺纹副脱开失去约束时，拉簧39通过调节拉杆30拉动限位架35绕固定轴C9顺时针转过一定角度，同时限位架35上端的挡块C16限制滚轮架35的摆转角度，使其刚好摆转到螺杆6顶端；在滚轮32与螺杆6相啮合过程中，调节拉杆30克服弹簧力使拨叉37与压环28接触端向左摆转，离合器29处于结合状态；当滚轮32与螺杆6脱离啮合在螺杆顶端时，拉簧39弹簧力使拨叉37与压环29接触端向右摆转，离合器29处于分离状态，裹膜工作结束；欲进入下一捆的裹膜工作时，踩下脚踏板或拉动手杆2通过钢丝线36拉动拨叉37前端逆时针转动，拨叉通过调节拉杆30使限位架35摆转，从而带动滚轮架33从螺杆6顶端落下并与螺杆啮合，离合器处于结合状态，由此进入下一工作过程。调整螺钉27、球头螺栓26、调节拉杆30及拉簧39张力均可通过螺纹调节，从而使离合器29分离、结合处于最佳工作状态；裹膜层数是由转塔公转的圈数决定的，滚轮架33及其滚轮32在螺杆6上啮合时离合器结合，转塔公转其上方圆捆处于裹膜状态，所以滚轮32在螺杆6上所走的行程决定裹膜层数，通过调节滚轮架33在螺杆6上啮合的起始位置高低，就可以控制滚轮32沿螺杆6螺旋线运动到螺杆顶面的行程长短，控制离合器的分离时间，从而控制了转塔公转和自转的圈数，达到裹膜层数控制的目的，具体通过在滚轮32下方、靠近螺杆附近的机架底板43上用螺纹安装不同高度的行程控制柱31。

5.所述的自转动力机构20、自转动力机构18如图1、图6所示，在减速器12上方的机架5上固联有卸荷支板15，卸荷轴承杯21及伞齿轮20固联在卸荷支板15上，所以伞齿轮20固定不动，与之相啮合的另一伞齿轮18装在自转轴17上，自转轴17通过轴承座16装在转塔横梁63下方，转塔公转时带动伞齿轮18绕立轴11旋转，由于二个伞齿轮相啮合，从而导致装在自转轴17伞齿轮18按一定的速比旋转，不仅产生了自转动力，而且实现了自转与公转速比的匹配。

6.所述的轴向卸荷机构19、轴向卸荷机构21如图1、图6所示，卸荷轴承杯21固联在卸荷支板15上，卸荷轴承杯21内装有推力轴承19，转塔驱动轴11轴肩下端面与卸荷轴承19相联，使转塔22及裹包物的自重通过卸荷轴承19和卸荷轴承杯21传至机架上而非传至蜗轮蜗杆减速器12的输出轴上。

7.所述的薄膜涨紧机构23如图1、图2、图8所示，薄膜涨紧机构23的固定架232下端通过U形螺栓固定在机架上，安装膜卷C1的芯轴235焊在左端，膜卷套装在芯轴235上可转动，膜辊架234上下端通过定轴231与固定架232形成转动副，膜辊架234在弹簧233作用下使制动膜辊C12总是压向膜卷C1表面，制动膜辊C12、拉伸膜辊C2的上下端的轴装在膜辊架的上下板条的轴承内，制动膜辊C12、拉伸膜辊C2的上端从轴承中伸出分别装有大链轮C11、小链轮C10，装在膜辊C12的大链轮C11和小链轮C10可方便拆卸，通过装配不同齿数的链轮组合，实现拉伸膜预拉伸程度在较宽范围内调整，以适应不同拉伸程度膜材料和不同的包装要求。

Claims (7)

1.一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机，由机架、电机、传动带、输入花键轴、离合器、蜗轮蜗杆减速器、转塔、离合器控制机构、膜层控制机构、自转动力机构、轴向卸荷部件、薄膜张紧机构及行走轮组成，其特征是蜗轮蜗杆减速器(12)固联在机架底板(43)的中心部位，转塔驱动轴(11)穿过固定在卸荷支板(15)的圆锥齿轮I(20)、卸荷轴承(19)及卸荷杯(21)，与蜗轮蜗杆减速器(12)的输出孔通过键相联，转塔驱动轴(11)下端装有膜层链轮(10)，通过链传动与膜层控制机构(K2)相联，固定在卸荷支板(15)上的圆锥齿轮I(20)与装在自转轴(17)上的圆锥齿轮II(18)相啮合构成自转动力机构，卸荷杯(21)装在卸荷支板(15)上面，转塔驱动轴(11)轴肩下端面与卸荷轴承(19)相联，自转轴(17)的另一端装有双联链轮I(79)，转塔公转时自转轴(17)产生自转运动，通过转塔链传动系统带动四个辊筒(74)旋转，离合器(29)输入、输出端分别与输入花键轴(25)和蜗轮蜗杆减速器(12)的输入轴相联，离合器(29)动盘与离合器控制机构(K1)相联，离合器控制机构(K1)中的拨叉(37)通过拉杆(30)与膜层控制机构(K2)相联，同时通过钢丝线(36)与离合复位脚踏板(2)相联，机架前端固联薄膜张紧机构(23)；输入花键轴(25)的动力，或由电机、或由内燃机二种方式中的一种方式提供；蜗轮蜗杆减速器的另一技术方案是采用双向输出的外伸实心轴结构型式，此种情况时，转塔驱动轴(11)需采用内孔加工有键槽的中空轴结构型式，外伸轴与转塔上的联接孔通过键联接；离合器(29)采用牙嵌齿爪离合器，或采用圆锥摩擦离合器。

2.根据权利要求1所述的一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机，其特征是所述的转塔(22)由转塔架、一对辊筒摆架、摆架弹簧(81)、辊筒链传动系统、限位柱组件组成，自转动力机构中的自转轴(17)装在转塔的槽钢横梁(63)的下方；转塔架由槽钢横梁(63)、转塔驱动轴(11)和二个侧支板(62)焊接而成，转塔驱动轴(11)焊接在槽钢横梁(63)下面的中央部位，侧支板(62)焊接在槽钢横梁(63)的两端；辊筒摆架由两个摆架侧板(72)、三根支管(73)、摆架轴(61)、二个链轮I(77)、双联链轮II(82)、辊筒(74)及其链轮II(85)、双联链轮I(79)组成，三根支管(73)两端焊接固连在两个摆架侧板(72)之间，摆架轴(61)通过轴承(60)、轴承座(83)安装在摆架侧板(72)和转塔侧支板(62)上，装在两个侧支板(62)上的轴承座(60)位置可调，两个辊筒(74)均通过轴承及轴承座(84)安装在摆架侧板(72)上，其三个轴心位置的连线构成一等腰三角形，摆架轴心位于该三角形的顶点，摆架可绕摆架轴(61)整体转动，一对摆架对称布置安装，在摆架一侧用摆架弹簧(81)从摆架板下端将两摆架弹性连接，待缠绕包装圆筒物或方形物放入两摆架之间，在摆架弹簧(81)作用下四个辊筒(74)随包装物尺寸和自转运动夹持在圆筒物或方形物周围，使其产生旋转运动，四个辊筒(74)的动力均来自圆锥齿轮I(20)，自转轴(17)的支撑轴承分别装在靠近圆锥齿轮II(18)的槽钢横梁(63)下面和侧支板(62)上；圆锥齿轮I(20)产生的自转动力通过双联链轮I(79)将动力分路传到两组辊筒摆架轴(61)的二个链轮I(77)，再由装在摆架轴另一端的双联链轮II(82)分路带动两个链轮II(85)及一对辊筒轴(69)同向旋转工作；槽钢横梁(63)中心两边对称的钻有一系列等距孔，限位柱(76)对称装在槽钢横梁(63)两边，通过靠柱(71)来限制圆捆、方捆的轴向位置。

3.根据权利要求2所述的一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机，其特征是所述的转塔(22)的辊筒(74)的截面形状为六面形，具有六个沿圆周均布的突棱，突棱沿轴向与轴线平行，辊筒(74)采用具有较大摩擦系数的橡胶辊或塑胶轻质材料制造。

4.根据权利要求1所述的一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机，其特征是离合及膜层控制机构包括离合控制(K1)和膜层控制(K2)两部分，离合器输入端花键轴上装有离合压环(28)，拨叉(37)可绕固定在机架上的球头支座(26)摆动，拨叉(37)一端通过上下对称的调整螺钉(27)与离合压环(28)相接触，拨叉(37)的另一端在相反方向用拉簧(39)张紧，钢丝(36)将拨叉(37)与复位脚踏板或手杆(2)相联，拨叉(37)分别在拉簧(39)、钢丝(36)作用下以球头支座(26)为支点摆动，通过离合压环(28)控制离合器(29)结合与分离，通过拉杆(30)将拨叉(37)与膜层控制机构相联；转塔驱动轴(11)下端的膜层链轮(10)通过链、张紧轮与螺杆(6)下端的链轮IV(7)相联，转塔旋转时也带动螺杆(6)旋转，滚轮架(33)空套在限位架(35)的固定轴(C9)上，滚轮架(33)的后端偏置配装有滚动轴承(34)，滚轮架(33)的前端配装有可自由转动的滚轮(32)，滚轮(32)与螺杆(6)相啮合构成螺旋副，螺杆(6)旋转时通过滚轮(32)带动滚轮架(33)沿固定轴(C9)向上移动，当滚轮(32)移动至螺杆(6)最上端与螺纹副脱开失去约束时，拉簧(39)通过调节拉杆(30)拉动限位架(35)绕固定轴(C9)顺时针转过一定角度，同时限位架(35)上端的挡块(C16)限制滚轮架(35)的摆转角度，使其刚好摆转到螺杆(6)顶端；在滚轮(32)与螺杆(6)相啮合过程中，调节拉杆(30)克服弹簧力使拨叉(37)与离合压环(28)接触端向左摆转，离合器(29)处于结合状态；当滚轮(32)与螺杆(6)脱离啮合在螺杆顶端时，拉簧(39)的弹簧力使拨叉(37)与离合压环(28)接触端向右摆转，离合器(29)处于分离状态，裹膜工作结束；欲进入下一捆的裹膜工作时，踩下脚踏板或拉动手杆(2)通过钢丝线(36)拉动拨叉(37)前端逆时针转动，拨叉通过调节拉杆(30)使限位架(35)摆转，从而带动滚轮架(33)从螺杆(6)顶端落下并与螺杆(6)啮合，离合器(29)处于结合状态，调整螺钉(27)、球头支座(26)、调节拉杆(30)及拉簧(39)张力均可通过螺纹调节，从而使离合器(29)分离、结合处于最佳工作状态；裹膜层数是由转塔公转的圈数决定的，滚轮架(33)及其滚轮(32)在螺杆(6)上啮合时离合器结合，转塔公转其上方圆捆处于裹膜状态，所以滚轮(32)在螺杆(6)上所走的行程决定裹膜层数，通过调节滚轮架(33)在螺杆(6)上啮合的起始位置高低，就可以控制滚轮(32)沿螺杆(6)螺旋线运动到螺杆顶面的行程长短，控制离合器的分离时间，从而控制了转塔公转和自转的圈数，控制裹膜层数，在滚轮(32)下方、靠近螺杆(6)附近的机架底板(43)上用螺纹安装不同高度的行程控制柱(31)。

5.根据权利要求1所述的一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机，其特征是所述的自转动力机构，在蜗轮蜗杆减速器(12)上方的机架(5)上固联有卸荷支板(15)，卸荷杯(21)及圆锥齿轮I(20)固联在卸荷支板(15)上，所以圆锥齿轮I(20)固定不动，与之相啮合的另一圆锥齿轮II(18)装在自转轴(17)上，自转轴(17)通过轴承座(16)装在转塔的槽钢横梁(63)下方，转塔公转时带动圆锥齿轮II(18)绕立轴(11)旋转，由于二个圆锥齿轮相啮合，从而实现装在自转轴(17)上的圆锥齿轮II(18)按一定的速比旋转，实现自转与公转速比的匹配。

6.根据权利要求1所述的一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机，其特征是所述的卸荷杯(21)，固联在卸荷支板(15)上，卸荷杯(21)内装有卸荷轴承(19)，转塔驱动轴(11)轴肩下端面与卸荷轴承(19)相联，使转塔(22)与裹包物的自重通过卸荷轴承(19)和卸荷杯(21)传至机架上而非传至蜗轮蜗杆减速器(12)的输出轴上。

7.根据权利要求1所述的一种方圆捆兼用型缠绕裹膜机，其特征是所述的薄膜张紧机构(23)的固定架(232)下端通过U形螺栓固定在机架上，安装膜卷(C1)的芯轴(235)焊在左端，膜卷(C1)套装在芯轴(235)上可转动，膜辊架(234)上下端通过定轴(231)与固定架(232)形成转动副，膜辊架(234)在弹簧(233)作用下使制动膜辊(C12)总是压向膜卷(C1)表面，制动膜辊(C12)、拉伸膜辊(C2)的上下端的轴装在膜辊架的上下板条的轴承内，制动膜辊(C12)、拉伸膜辊(C2)的上端从轴承中伸出分别装有大链轮(C11)、小链轮(C10)，装在膜辊(C12)的大链轮(C11)和小链轮(C10)可方便拆卸，通过装配不同齿数的链轮组合，实现拉伸膜预拉伸程度在较宽范围内调整，以适应不同拉伸程度膜材料和不同的包装要求。

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