CN103004387A - 收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包括动力传动系统、往复摆动系统、喂料系统和用于安装在打捆机上的固定板，动力传动系统通过往复摆动系统带动喂料系统向打捆机压缩室喂料；动力传动系统包括塔轮、链条、被动链轮、主动椭圆齿轮和被动椭圆齿轮；塔轮具有主动链轮，主动链轮通过链条带动被动链轮和主动椭圆齿轮旋转，被动椭圆齿轮驱动往复摆动系统动作。本发明使收获打捆机能实现连续不间断的、高速、高效率的生产作业，使收获打捆机完全替代传统的联合收割机，实现既收籽粒又能将秸秆打捆，一次作业全部完成收获、打捆任务并实现连续作业。使收获打捆机真正成为联合收割机的更新替代产品，对于推进农业现代化建设具有十分积极的意义，值得大力推广。

Description

收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构

技术领域

本发明涉及农牧业收获打捆机械技术领域，具体涉及一种收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构。

背景技术

随着农牧业机械化的发展，各种收割机已日益普及，不仅大大减轻了农民的劳动强度，还可提前抢种下茬农作物。然而，由于目前各种收割机械是将割倒的秸秆抛散在田地里，还需人工或者专用的捡拾打捆机械再次作业后将秸秆收集并运出地外，因而不仅劳动强度大，容易延误抢种的时间，而且也增加了作业费用，给农民增加了负担。人工收集秸秆劳动强度大，费时费工；拖拉机带动的捡拾打捆机也不是每个地区都有，而且增加了二次费用。上述状况造成了各地焚烧秸秆的现象屡禁不止，污染了环境、浪费了秸秆资源，同时也增加了各地政府的工作负担。如果不能解决机械化作业效率问题，就不会从根本上解放生产力，就不能杜绝秸秆焚烧现象，农业现代化就不会真正实现。

由此社会上涌现了一批专业研究人士，研究开发联合收割机和秸秆打捆机一体作业的收获打捆机，但都不太成熟。由于结构的缺陷和工作原理的不正确，不能实现连续作业，或者仅仅是研究机型。其中的送料喂料装置结构不合理就是瓶颈之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构，能够实现非喂料时段低速运动，在压缩室进料口敞开时段快速运动，把草料瞬间快速推入压缩室。

为实现上述目的，本发明的收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构包括动力传动系统、往复摆动系统、喂料系统和用于安装在打捆机上的固定板，动力传动系统通过往复摆动系统带动喂料系统向打捆机压缩室喂料；所述固定板上设置有第一定位轴、第二定位轴和第三定位轴；所述动力传动系统包括塔轮、链条、被动链轮、主动椭圆齿轮和被动椭圆齿轮；塔轮通过轴承与第一定位轴活动固定，被动链轮通过轴承与第二定位轴活动固定，主动椭圆齿轮与被动链轮固定连接，主动椭圆齿轮与被动椭圆齿轮啮合传动；塔轮具有主动链轮，主动链轮通过链条带动被动链轮和主动椭圆齿轮旋转，被动椭圆齿轮驱动所述往复摆动系统动作；所述喂料系统包括由往复摆动系统驱动的喂料活塞和导轨，所述喂料活塞沿导轨上下运动；固定板一端用于固定连接收获打捆机的滚筒排草口，固定板的另一端连接所述连接导轨。

所述喂料活塞上连接有滚轮，滚轮活动固定在导轨的导向槽内。

所述往复摆动系统包括偏心盘、第一关节轴承、连杆、第二关节轴承、摆动板、摆动悬臂、支撑架和小连杆；所述被动椭圆齿轮与所述偏心盘固定连接，并通过轴承活动固定在固定板的定位轴上；偏心盘上的离心轴与所述第一关节轴承的一端活动铰接，第一关节轴承的另一端与连杆的一端固定连接；连杆的另一端与所述第二关节轴承的一端固定连接，第二关节轴承的另一端或者与摆动板活动铰接或者通过固定在摆动板上的摆臂固定轴与摆动板活动铰接；所述支撑架固定连接在固定板上；所述摆动板通过键与所述摆动悬臂的心轴一端固定，摆动悬臂心轴的同一端与支撑架活动铰接；摆动悬臂的另一端与所述小连杆的一端活动铰接，小连杆的另一端与所述喂料活塞上端活动铰接。

所述滚轮采用轴承。

所述喂料活塞上端设有吊耳，小连杆通过所述吊耳与所述喂料活塞的上端活动铰接。

本发明具有如下的优点：

1.本发明中喂料系统在动力传动系统和往复摆动系统的带动下，能够实现非喂料时段低速运动，压缩室敞开时段快速运动，把草料瞬间快速推入压缩室，即本发明由一对椭圆齿轮产生的不等速运动充分保证了喂料活塞在压缩室进料口敞口最大时迅速喂料，使得喂入量大，效率高，收割机作业速度快，无失效现象。本发明的上述特点使收获打捆机能实现连续不间断的、高速、高效率的生产作业，可使收获打捆机完全替代传统的联合收割机，实现既收籽粒又能将秸秆打捆，一次作业全部完成收获、打捆任务并实现连续作业。

2、本发明能够使收获打捆机滚筒排草口不会出现堵料和卡死现象，集中间歇喂料时序固定，工作流畅，可实现稳定、连续作业；对后续的压捆、捆草捆和打结工作可产生理想的实际效果，有助于收获打捆机发挥出最佳效能，使得收获打捆机真正成为联合收割机的更新替代产品，对于推进农业现代化建设具有十分积极的意义，值得大力推广。

附图说明

图1为本发明的喂料活塞在下止点时的整体结构示意图；

图2为本发明的图1时间点椭圆齿轮的相对位置示意图；

图 3 为本发明的喂料活塞在上止点时的整体结构示意图；

图4为本发明的图3时间点椭圆齿轮的相对位置示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构包括动力传动系统、往复摆动系统、喂料系统和用于安装在打捆机上的固定板17，动力传动系统通过往复摆动系统带动喂料系统向打捆机压缩室（图1和图3中压缩室进料口23的下方即为压缩室，压缩室为现有技术，图未示）喂料。所述固定板17上活动固定有第一定位轴18、焊接固定有第二定位轴19和第三定位轴20。

所述动力传动系统包括塔轮1、链条2、被动链轮3、主动椭圆齿轮4和被动椭圆齿轮5；塔轮1通过轴承与第一定位轴18活动固定，被动链轮3通过轴承与第二定位轴19活动固定，主动椭圆齿轮4以焊接的方式与被动链轮3固定连接，主动椭圆齿轮4与被动椭圆齿轮5按一定时序啮合传动；塔轮1具有主动链轮101（主动链轮101是塔轮1的一部分，可以与塔轮1的主体部分一体设置，也可以分体设置并固定连接在一起），主动链轮101通过链条2带动被动链轮3和主动椭圆齿轮4旋转，并带动被动椭圆齿轮5一起反向旋转；被动椭圆齿轮5以焊接的形式与偏心盘6固定连接，并通过所述偏心盘6驱动往复摆动系统动作。

所述往复摆动系统包括偏心盘6、第一关节轴承7、连杆8、第二关节轴承9、摆臂固定轴10、摆动板11、摆动悬臂12、支撑架21和小连杆13。所述被动椭圆齿轮5与所述偏心盘6以焊接的方式固定连接，并通过轴承活动固定在固定板17的定位轴20上。偏心盘6上的离心轴与所述第一关节轴承7的一端活动铰接，第一关节轴承7的另一端与连杆8的一端通过螺纹固定连接。

连杆8的另一端与所述第二关节轴承9的一端通过螺纹固定连接，第二关节轴承9的另一端可以直接与摆动板11活动铰接，也可以通过固定在摆动板11上的摆臂固定轴10与摆动板11活动铰接。摆臂固定轴10通过螺栓与摆动板11固定连接。所述支撑架21固定连接在固定板17上；所述摆动板11通过键与所述摆动悬臂12的心轴一端固定，摆动悬臂12心轴的同一端与支撑架21活动铰接；摆动悬臂12的另一端与所述小连杆13的一端活动铰接，小连杆13的另一端与所述喂料活塞14上端的吊耳141活动铰接。

所述喂料系统包括由往复摆动系统中的小连杆13驱动的喂料活塞14、滚轮15（滚轮15可以采用各种形式的滚轮、滚珠轴承等装置，优选采用轴承）和导轨16，滚轮15固定在喂料活塞14上并活动固定在导轨16的导向槽161内；喂料活塞14沿导轨16上下运动运动时滚轮15在导向槽161内转动。

固定板17一端用于固定连接收获打捆机的滚筒排草口22，固定板17的另一端连接所述连接导轨16，连接导轨16与该处的固定板17皆与压缩室进料口23固定连接。

工作时，动力传动系统实现不等速运动，往复摆动系统把椭圆齿轮产生的不等速运动转换成摆动板和摆动悬臂的上下往复不等速运动，并驱动喂料系统按固定时序对打捆机压缩室进行间歇喂料。喂料系统实现非喂料时段低速运动；而收获打捆机压缩室敞开时段快速运动，在压缩室敞开最大时把草料瞬间快速推入压缩室，从而使收获打捆机能实现连续不间断的、高效率的生产作业，可使收获打捆机完全替代传统的联合收割机，实现既收籽粒又能将秸秆打捆，一次作业全部完成收获任务。

本发明具体的过程如下：

塔轮1由收获打捆机上的动力装置驱动进行旋转，塔轮1上的主动链轮101通过链条2、被动链轮3、主动椭圆齿轮4和被动椭圆齿轮5带动偏心盘6做圆周运动。椭圆齿轮旋转产生的不等速圆周运动由偏心盘6通过第一关节轴承7带动连杆8转换成连杆8的不等速上下往复运动。连杆8通过第二关节轴承9、摆臂固定轴10、摆动板11带动摆动悬臂12随摆动板11在图1所示的γ角度范围内做往复摆动。摆动悬臂12的往复摆动通过小连杆13带动喂料活塞14沿导轨16做上下不等速往复运动，由此实现低速间歇，高速喂料（不等速间歇送料工作），完成与打捆机压缩活塞的最佳配合工作。

喂料活塞14在小连杆13的带动下沿导轨16做不等速上下往复运动。喂料活塞14在其行程下段三分之一的时间段加速运行，在压缩室进料口23开到最大时快速将草料推入压缩室，并快速退回。在其行程上段三分之一时间段减速运行，便于收割机滚筒排草口22吹出的碎草在送料拨叉的作用下在喂料活塞14下方集结。

如图1和图2所示，送料时喂料活塞14下行至下止点，此时主动椭圆齿轮4的远端齿与被动椭圆齿轮5的近端齿啮合；主动椭圆齿轮4在a角度范围内转动，被动椭圆齿轮5同时转过b角度；b/a约等于1.62（此数值仅用来说明变速原理，并非是对b/a数值的必然限定），被动椭圆齿轮5处于加速状态。由此喂料活塞14的喂料运动和退回运动快于打捆机压缩活塞的运动。打捆机压缩活塞处于后退阶段。此时压缩室进料口23完全同步打开。喂料工作更加顺畅，喂料量大，生产效率高。

如图3和图4所示，送料间歇时喂料活塞14向上退回至上止点，此时主动椭圆齿轮4的近端齿与被动椭圆齿轮5的远端齿啮合；主动椭圆齿轮4在c角度范围内转动，被动椭圆齿轮5同时转过d角度；d/c约等于0.58（此数值仅用来说明变速原理，并非是对b/a数值的必然限定），被动椭圆齿轮5处于减速状态。这时便于从收获打捆机的滚筒排草口22处吹出并由送料拨叉输送过来的秸秆碎料集中集结在压缩室进料口23上方，等待下一送料周期内由喂料活塞14将秸秆碎料压入压缩室。椭圆齿轮啮合产生的这种不等速运动性质充分保证了收获打捆机始终处于最佳工作状态，保证了收获打捆机的高速度、高效率运行；保证了机器的先进性。

要说明的是，本实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构，其特征在于：

包括动力传动系统、往复摆动系统、喂料系统和用于安装在打捆机上的固定板（17），动力传动系统通过往复摆动系统带动喂料系统向打捆机压缩室喂料；

所述固定板（17）上设置有第一定位轴（18）、第二定位轴（19）和第三定位轴（20）；

所述动力传动系统包括塔轮（1）、链条（2）、被动链轮（3）、主动椭圆齿轮（4）和被动椭圆齿轮（5）；塔轮（1）通过轴承与第一定位轴（18）活动固定，被动链轮（3）通过轴承与第二定位轴（19）活动固定，主动椭圆齿轮（4）与被动链轮（3）固定连接，主动椭圆齿轮（4）与被动椭圆齿轮（5）啮合传动；塔轮（1）具有主动链轮（101），主动链轮（101）通过链条（2）带动被动链轮（3）和主动椭圆齿轮（4）旋转，被动椭圆齿轮（5）驱动所述往复摆动系统动作；

所述喂料系统包括由往复摆动系统驱动的喂料活塞（14）和导轨（16），所述喂料活塞（14）沿导轨（16）上下运动；

固定板（17）一端用于固定连接收获打捆机的滚筒排草口（22），固定板（17）的另一端连接所述连接导轨（16）。

2.根据权利要求1所述的收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构，其特征在于：所述喂料活塞（14）上连接有滚轮（15），滚轮（15）活动固定在导轨（16）的导向槽（161）内。

3.根据权利要求1或2所述的收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构，其特征在于：所述往复摆动系统包括偏心盘（6）、第一关节轴承（7）、连杆（8）、第二关节轴承（9）、摆动板（11）、摆动悬臂（12）、支撑架（21）和小连杆（13）；

所述被动椭圆齿轮（5）与所述偏心盘（6）固定连接，并通过轴承活动固定在固定板（17）的定位轴（20）上；

偏心盘（6）上的离心轴与所述第一关节轴承（7）的一端活动铰接，第一关节轴承（7）的另一端与连杆（8）的一端固定连接；

连杆（8）的另一端与所述第二关节轴承（9）的一端固定连接，第二关节轴承（9）的另一端或者与摆动板（11）活动铰接或者通过固定在摆动板（11）上的摆臂固定轴（10）与摆动板（11）活动铰接；

所述支撑架（21）固定连接在固定板（17）上；所述摆动板（11）通过键与所述摆动悬臂（12）的心轴一端固定，摆动悬臂（12）心轴的同一端与支撑架（21）活动铰接；摆动悬臂（12）的另一端与所述小连杆（13）的一端活动铰接，小连杆（13）的另一端与所述喂料活塞（14）上端活动铰接。

4.根据权利要求3所述的收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构，其特征在于：所述滚轮（15）采用轴承。

5.根据权利要求4所述的收获打捆机用椭圆齿轮不等速间歇喂料机构，其特征在于：所述喂料活塞（14）上端设有吊耳（141），小连杆（13）通过所述吊耳（141）与所述喂料活塞（14）的上端活动铰接。

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