CN103650774A - 一种步进水平摘锭采收机 - Google Patents

Abstract

一种步进水平摘锭采收机，包括机架，机架上设有至少一个采棉通道，采棉通道至少一侧设有采棉平台，采棉平台上设有若干个摘锭，采棉平台的对应位置上设有脱棉平台，脱棉平台上设有脱棉孔；其中摘锭与脱棉平台上的若干推棉台相配合控制摘锭上的齿口的伸出缩回进行棉花的采摘。步进水平摘锭采收机还包括用于摘锭旋转的转动机构、用于采棉平台移动的移动机构、用于将棉花吸入储棉箱内的输棉装置以及用于步进水平摘锭采收机前进的步进行走机构。本发明的采棉平台和脱棉平台的运动形式简单，机械结构不复杂，故障率低，设备维修成本低，如果在机架的另一侧再设置一套采棉脱棉平台，可实现两侧同时采棉，可成倍提高采棉效率。

Description

一种步进水平摘锭采收机

技术领域

本发明涉及农业机械领域，特别是一种用于采摘棉花的步进水平摘锭采收机。

 

技术背景

小面积种植的棉花采摘时可用人工操作，大面种植的棉花如果使用人工采摘，那么就会有效率低，人工成本高的缺陷，大面积的棉花种植区如美国的棉花种植区，我国的新疆棉花种植区，人工采摘已经不能满足其需求，随着人工成本的增加及劳动力的减少，机械化采摘成为未来发展的趋势，现有的棉花采摘机种类繁多，但基本上分为两大类，第一类为小型采摘机，这种小型采摘机一般为背负式负压采摘机，利用风轮产生负压将棉花吸入储棉袋内，这种采摘机能减轻工人的劳动强度，但是，吸风口要对准棉花，工作效率低，并且容易将杂质吸入，不能适用于大面积的棉花采摘，第二类为大型采摘机，这种采摘机是将采摘设备与机车配合使用，设备大，棉田需要有专门的行车通道，但是，这种大型采摘机基本上是从美国进口，每台设备需要20-30万美元，设备成本高，并且，设备内的摘锭易损耗，而摘锭的采购成本高，增加使用者的负担，进口设备的摘锭是在摘锭的表面设置螺旋式的纹路，通过高速转动摘锭，将棉花卷到摘锭上，然后拉扯摘锭上的棉花将其剥落，从棉花的采摘到剥落，摘锭一直处于高速旋转状态，摘锭与棉花摩擦使摘锭温度上升，此时需要喷水降温，或是预先将棉株喷湿，这两种降温方法采摘后的棉花都需要晾晒，可能会导致棉花变质并增加劳动工序，虽然用水对采棉机进行降温，但是每个采棉季节都会有这种大型采棉机烧毁，损失非常大。

另外，还有采用机械臂来采摘棉花的设备，模拟人手进行采摘，这种设备结构复杂，机械臂动作不灵活，不适合大面积推广。

 

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种步进水平摘锭采收机，包括机架，其特征在于，所述机架上设有至少一个采棉通道，所述采棉通道至少一侧设有采棉平台，所述采棉平台上设有若干个摘锭；所述机架上还设置有脱棉平台，且所述脱棉平台为所述采棉平台的前方，所述脱棉平台上设有脱棉孔；所述步进水平摘锭采收机还包括驱动电机、用于摘锭旋转的转动机构和用于采棉平台移动的移动机构。

一些实施例中，所述采棉通道两侧均设置设有采棉平台，且所述两侧采棉平台上设置的摘锭的相对位置错开。

一些实施例中，所述若干摘锭上均设置有齿轮，所述若干摘锭中每两相邻摘锭之间通过齿轮啮合设置形成纵向或横向排列的一组摘锭。

一些实施例中，所述转动机构包括从动轮和主动轮，纵向或横向排列的每一组摘锭对应设有一个从动轮，所述从动轮与该组摘锭中的一个摘锭的齿轮接触，所述从动轮通过传动带与主动轮连接，所述主动轮与所述驱动电机相连。

一些实施例中，所述脱棉平台由若干个推棉台组成，所述每个推棉台上至少设有一个脱棉孔。

一些实施例中，所述脱棉平台的前面设置有采棉挡门，且所述采棉挡门上与所述摘锭相对应的位置上设置有通孔，所述采棉挡门与所述脱棉平台之间形成一容纳空间，用于放置从摘锭上脱落的采摘物。

一些实施例中，所述移动机构包括驱动曲轴，所述驱动曲轴与所述采棉平台和驱动电机相连，所述驱动电机带动所述驱动曲轴旋转，所述驱动曲轴的旋转带动所述采棉平台的往返移动。

一些实施例中，所述移动机构还包括平衡推动结构，所述平衡推动结构用于使采棉平台实现平面推动平衡。

一些实施例中，所述平衡推动结构包括导轨、交叉支架以及滑块，所述导轨设置于所述采棉平台和/或机架上，所述交叉支架通过所述滑块连接到所述导轨内，所述采棉平台的往返运动带动所述交叉支架的展开/收起。

一些实施例中，所述步进水平摘锭采收机还包括输棉系统，所述输棉系统包括传输带和吸输棉装置，所述传输带设于脱棉平台的一侧或下方，所述吸输棉装置将经脱棉平台后采集的棉花吸入储棉箱中。

一些实施例中，所述吸输棉装置为负压式吸棉器。

一些实施例中，所述步进水平摘锭采收机还包括步进行走机构，所述步进行走机构的步进距离与所述采棉平台的宽度相匹配。

一些实施例中，所述步进行走机构采用不完全齿轮驱动方式或飞轮驱动方式。

一些实施例中，所述摘锭包括：

两个出针，一侧上设置有斜块，所述出针的另一侧上设置有若干齿口和凸起部分；

中心轴，设置有与所述斜块相匹配的斜槽，所述出针通过所述斜块与所述所述斜槽相配合活动设置于所述中心轴上；

外壳，所述外壳活动套设于所述出针和所述中心轴上，且所述外壳与所述齿口和凸起部分相对应的位置上设置有开口；所述斜块位于所述斜槽内的时候，所述凸起部分和所述齿口位于所述外壳内，所述斜块滑出所述斜块时，所述凸起部分和所述齿口伸出所述开口；

齿轮，设置于所述中心轴的后端上；

齿轮箱，设置于所述中心轴的后端上，所述齿轮设置于所述齿口箱内，所述齿轮箱与所述中心轴之间通过轴承和卡簧进行固定。

一些实施例中，所述摘锭上还设置有第一轴承轴承，所述轴承设置于所述外壳的后端上。

一些实施例中，所述凸起部分呈倾斜状。

本发明的优势在于：

1）本发明的脱棉针上的斜块可伸出或缩回，方便棉花的卷绕和脱棉，解决了现有采棉机的摘锭过热问题；

2)本发明的脱棉平台和采棉平台通过设置不同的行程，采棉平台和脱棉平台分离的过程中完成脱棉；

3)本发明设有挡棉平台，不仅能有效的防止采棉过程中摘锭被棉株卡住的现象，并且在采棉车行走过程中能拨动棉株，有利于采棉车行走。

4)本发明的采棉平台和脱棉平台的运动形式简单，机械结构复杂，故障率低，设备维修成本低，如果在机架的另一侧再设置一套采棉脱棉平台，可实现两侧同时采棉，可成倍提高采棉效率。

 

附图说明

图1为本发明提供的步进水平摘锭采收机的结构示意图；

图2为摘锭结构示意图；

图3为摘锭采棉状态示意图；

图4为摘锭脱棉状态示意图；

图5为本发明提供的步进水平摘锭采收机采棉前状态示意图；

图6为本发明提供的步进水平摘锭采收机采棉状态示意图；

图7为本发明提供的步进水平摘锭采收机脱棉状态示意图。

 

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

参考图1-图7，本发明提供了一种步进水平摘锭采收机，包括机架1、采棉通道9、采棉平台以及脱棉平台4，机架上设有至少一个采棉通道9，且采棉通道9至少一侧设置有采棉平台，采棉平台上设置有若干摘锭3，摘锭3旋转进行采摘；脱棉平台4和采棉平台设于采棉通道9的同一侧，脱棉平台4上设有脱棉孔，采棉通道从机架侧开始依次设置采棉平台、脱棉平台4和采棉挡门5。本发明还包括用于摘锭旋转的转动机构、用于采棉平台往返移动的移动机构、行走机构以及输棉系统。

在本实施例中，参考图1，步进水平摘锭采收机的机架1上设置有两个采棉通道9，实现双行采摘，当然此处只是一种实施例，机架1上也可只设置有一个采棉通道9，实现单行采摘，也可设置有两个以上的采棉通道9，此处不作限制；采棉通道9的两侧均设置有采棉平台21-24，采棉平台上设置有多个摘锭3，且两侧相对的采棉平台上的摘锭3其位置横向、纵向均错开，如图6所示采棉平台21与采棉平台22上的摘锭上下左右错开，采棉平台23与采棉平台24上的摘锭上下左右错开，从而使得两侧采棉平台向中间推进采棉的时候采棉效果更好。摘锭3上设置有齿轮37，若干摘锭中每两相邻摘锭之间通过齿轮37啮合设置形成纵向排列的一组摘锭，采棉平台上设置有多组纵向排列的摘锭3。采棉平台与转动机构相连，用于使得采棉平台上的摘锭旋转进行采棉；转动机构包括述从动轮、主动轮以及驱动电机6，纵向排列的每一组摘锭3对应设有一个从动轮，从动轮与该组摘锭中的一个摘锭的齿轮37接触带动其旋转，各组的从动轮通过传动带与主动轮连接，主动轮在驱动电机6的带动下旋转，主动轮带动从动轮，从动轮带动摘锭3，从而使得摘锭3进行旋转采棉。

本实施例中，各摘锭3之间通过齿轮啮合的方式纵向相连，通过一个摘锭3转动从而带动一纵向组的摘锭旋转，同时在各摘锭3旋转的过程中相邻两摘锭3的旋转方向相反，使得摘锭3的采棉效果更好。当然，每组摘锭3通过齿轮37纵向连接，是为了整体设计需要，同时减少从动轮的数量，摘锭也可以通过齿轮横向连接形成一组，可根据具体情况而定，此处不做限制。

在本实施例中，每个采棉平台配备有一个移动机构，驱动采棉平台平衡地往返移动。具体的，移动机构包括驱动曲轴7以及平衡推动结构，驱动曲轴7设置于机架1上并通过一推杆10与采棉平台相连，移动机构与转动机构共用动力装置驱动电机6，驱动电机6带动驱动曲轴7旋转，在推杆10的牵引下使得采棉平台往返移动。平衡推动机构包括构包括导轨、交叉支架以及滑块，在本实施例中由于设置了四个采棉平台21-24，外侧的两个采棉平台21、24上个设置有一个平衡推动机构，中间的两个采棉平台22、23合用一个平衡推动机构；设置于外侧采棉平台上的平衡推动机构中，采棉平台和其背面的机架上分别设置有导轨，交叉支架81的四个端部上分别通过滑块在导轨内滑动；中间两个采棉平台22、23共用交叉支架82，采棉平台22、23上分别设置有导轨。采棉平台的往返运动带动所述交叉支架的展开/收起，从而保证了采棉平台移动的平稳。当然，平衡推动机构也可通过其他方式来实现，此处不作限制。

在本实施例中，采棉平台前面与之相对应的位置上设置有脱棉平台4，且脱棉平台4靠近采棉平台侧设置有限位装置，使得脱棉平台4的行程小于采棉平台的行程。具体的，脱棉平台4包括若干推棉台41，且每个推棉台41上设置有一脱棉孔411，脱棉孔411的位置与采棉平台上的摘锭3的位置一一对应，即每个摘锭3对应着一个推棉台41，所有推棉台41通过连接件固定后形成脱棉平台4。摘锭3穿过脱棉孔411后进行采棉，返回经过脱棉孔411时，在推棉台41和摘锭3的共同作用下使得采摘物脱落。当然，本实例中每个推棉台41上只设置有一个脱棉孔411是为了保证其与摘锭3之间的相对精度，当然也可多个推棉台41合并成一个大的推棉台，此处不作限制。采棉平台在前进过程中经过脱棉平台4时推着脱棉平台4一起前进；采棉平台在返回的过程中，刚开始由于摘锭3上缠绕有采摘物，脱棉平台4随着采棉平台一起后退，经过原位置的限位装置时脱棉平台4固定，而采棉平台继续后退，在推棉台41的作用下使得采摘物从摘锭3上脱落。

在本实施例中，采棉平台前均设置有采棉挡门5，采棉挡门5上与采棉平台上的摘锭3一一对应的位置上设置有通孔51。一方面采棉挡门5与脱棉平台4之间形成一容纳空间，用于放置从摘锭3上脱落的采摘物，另一方面采棉挡门5将采摘物与外界隔开，防止在采摘过程中一些杂物进入到脱棉平台4，从而保证了采摘物得质量。采棉挡门5与脱棉平台4之间的下端或一侧上还设置有输棉系统，输棉系统包括传输带和吸输棉装置，传输带设于脱棉平台的下方，吸输棉装置为负压式吸棉器，通过负压式吸棉器将脱棉平台下方的棉花吸入储棉箱中。

在本实施例中，步进水平摘锭采收机上还还设置有步进行走机构，用于驱动整个步进水平摘锭采收机向前运动进行采摘，步进行走机构采用不完全齿轮驱动方式或飞轮驱动方式，可根据具体情况而定此处不作限制。其中，步进行走机构的步进距离与采棉平台的宽度相匹配，从而保证了采摘过程中每个需采摘部分均能够采摘到。当然，步进行走机构的步进距离也可小于采棉平台的宽度，也能达到同样的效果，此处不作限制。

在本实施例中，参考图2-4，摘锭3包括中心轴34、外壳31和两个出针33。具体的，中心轴34的前半段截面呈矩形，其后半段呈圆柱形。中心轴34前半段两对称面上设置有两个斜槽341，当然每个侧面上也可只设置一个斜槽，此处不作限制。两个出针33的外侧面上均设置有间隔排列的齿口331，且齿口331一端的末端部位上设置有一凸起部分333，该凸起部分呈倾斜状；两个出针33的内侧面上设置有两个与中心轴34上的斜槽341相匹配的斜块332，斜块332卡设在中心轴34的斜槽341内，并可在斜槽341内上下活动。外壳31呈中空状，外壳31活动套设于中心轴34和出针33上，且外壳31上与出针33上齿口331和凸起部分333相对的位置上设置有一条开口311，齿口331和凸起部分333位于开口311内，且齿口331另一端的末端的一个齿口卡在开口的末端上，即图中A所示；外壳31的后端上设置有第一轴承32，用于固定壳体31以及减少在摘锭3转动过程中外壳31与推棉台41之间的摩擦，同时也具有固定中心轴34和外壳31的作用。摘锭3还包括齿轮37和齿轮箱38，齿轮37设置于齿轮箱38内，中心轴34的后半段穿过齿轮箱38和齿轮37，且从齿轮箱38开始与第一轴承32之间依次设置有第二轴承36和定位圈35，用于固定中心轴34；中心轴34的末端上从齿轮37往外开始依次还设置有第三轴承39和卡簧310，用于固定中心轴34。每个齿轮箱38之间相连从而形成整个采棉平台。

参考图3，当摘锭3向前移动从脱棉孔411伸出，摘锭3上的第一轴承32与推棉台41接触时，第一轴承32卡入推棉台41上设置的容置槽内；摘锭3继续向前移动，由于第一轴承32受到推棉台41的阻力从而使得外壳31受推棉台41的阻挡，而外壳31与中心轴34是活动连接的,则中心轴34随着摘锭3的移动而向前移动；又由于出针33的一端末端的齿口331卡在外壳31的开口311的末端上，所以出针33无法随中心轴34一起向前移动，从而使得，斜块332沿中心轴34上的斜槽341向上滑动，斜块332沿斜槽341滑出的同时，出针33上的凸起部分333以及齿口331伸出外壳31的开口311，从而摘锭3在旋转中进行采摘。

参考图4，当采摘3完成后摘锭3后退，运动一段距离后推棉台41停止运动，而摘锭3继续后退，此时推棉台41脱离摘锭3；推棉台41经过摘锭3上的凸起部分333，由于脱棉孔411的直径小于摘锭凸起部分的直径，所以推棉台41挤压凸起部分333；又由于凸起部分333具有一定的倾斜度，所以推棉台41在挤压凸起部分333的时候使得出针33向前移动，同时斜块332沿斜槽341下滑至斜槽341内，出针33缩回到外壳31内；摘锭3后退的过程中，推棉台41推着棉花与摘锭3分离，从而完成了采棉脱棉的过程。

本发明提供的一种步进水平摘锭采收机，其采摘运行过程如下：

参考图5-图6，步进水平摘锭采收机行走时，将棉株收拢到采棉通9内，步进水平摘锭采收机停止前进。驱动电机6带动驱动曲轴7旋转，推杆推动采棉平台向前运动，如图5中所示状态；采棉平台向前移动经过脱棉平台4，在推棉台41的作用下使得摘锭3上的齿口331伸出；采棉平台继续前移，并带动整个脱棉平台4继续向前移动至采棉挡门5处；摘锭3穿过采棉挡门5上的通孔51进入到采棉通道中，同时驱动电机6带动摘锭3旋转，如图5中所示状态。

参考图7，当采棉通道内的棉花采摘完成后，驱动曲7旋转带动采棉平台后退离开采棉通道9；采棉平台的行程大于脱棉平台4，脱棉平台4回到初始位置处在限位装置的作用下停止运动；采棉平台继续向后移动，推棉台41退出摘锭3，使得摘锭3上的出针33缩回外壳31内；由于摘锭3上缠绕着棉花，其直径大于脱棉孔411的直径，摘锭3后移，在脱棉孔4的作用下，棉花与摘锭3分离；摘锭3上的棉花被剥落，剥落的棉花落入传输带上，传输带将棉花送到吸棉孔下，负压式吸棉器将棉花吸入集棉器，脱棉完成后，行走机构向前移动，移动的距离与采棉平台的宽度相同，行走到位后，采棉平台再次向采棉通道方向移动，周而复始的进行采棉与脱棉工作。

以上所述只是一种实施例，在具体实施过程中，机架上也可只设置一个采棉通道，采棉通道的一侧或两侧进行设置采棉平台，当然机架上也可设置两个以上的采棉通道，此处均不作限制；另外关于每个采棉通道上的每个采棉平台的移动机构和转动机构的使用情况，可每个采棉平台配备相应的转动机构和移动机构，也可根据具体情况进行公用某一装置，此处也不作限制，可根据具体情况进行相应的变换。

综合上所述，本发明提供了一种步进水平摘锭采收机，包括机架，机架上设有至少一个采棉通道，采棉通道至少一侧设有采棉平台，采棉平台上设有若干个摘锭，采棉平台的对应位置上设有脱棉平台，脱棉平台上设有脱棉孔；其中摘锭与脱棉平台上的若干推棉台相配合控制摘锭上的齿口的伸出缩回进行棉花的采摘。步进水平摘锭采收机还包括用于摘锭旋转的转动机构、用于采棉平台移动的移动机构、用于将棉花吸入储棉箱内的输棉装置以及用于步进水平摘锭采收机前进的步进行走机构。本发明的采棉平台和脱棉平台的运动形式简单，机械结构不复杂，故障率低，设备维修成本低，如果在机架的另一侧再设置一套采棉脱棉平台，可实现两侧同时采棉，可成倍提高采棉效率。

本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管也已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (16)

1.一种步进水平摘锭采收机，包括机架，其特征在于，所述机架上设有至少一个采棉通道，所述采棉通道至少一侧设有采棉平台，所述采棉平台上设有若干个摘锭；所述机架上还设置有脱棉平台，且所述脱棉平台位于所述采棉平台的前方，所述脱棉平台上设有脱棉孔；所述步进水平摘锭采收机还包括驱动电机、用于摘锭旋转的转动机构和用于采棉平台移动的移动机构。

2.如权利要求1所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述采棉通道两侧均设置设有采棉平台，且所述两侧采棉平台上设置的摘锭的相对位置错开。

3.如权利要求1所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述若干摘锭上均设置有齿轮，所述若干摘锭中每两相邻摘锭之间通过齿轮啮合设置形成纵向或横向排列的一组摘锭。

4.如权利要求3所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述转动机构包括从动轮和主动轮，纵向或横向排列的每一组摘锭对应设有一个从动轮，所述从动轮与该组摘锭中的一个摘锭的齿轮接触，所述从动轮通过传动带与主动轮连接，所述主动轮与所述驱动电机相连。

5.如权利要求1所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述脱棉平台由若干个推棉台组成，所述每个推棉台上至少设有一个脱棉孔。

6.如权利要求1所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述脱棉平台的前面设置有采棉挡门，且所述采棉挡门上与所述摘锭相对应的位置上设置有通孔，所述采棉挡门与所述脱棉平台之间形成一容纳空间，用于放置从摘锭上脱落的采摘物。

7.如权利要求1所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述移动机构包括驱动曲轴，所述驱动曲轴与所述采棉平台和驱动电机相连，所述驱动电机带动所述驱动曲轴旋转，所述驱动曲轴的旋转带动所述采棉平台的往返移动。

8.如权利要求7所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述移动机构还包括平衡推动结构，所述平衡推动结构用于使采棉平台实现平面推动平衡。

9.如权利要求8所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述平衡推动结构包括导轨、交叉支架以及滑块，所述导轨设置于所述采棉平台和/或机架上，所述交叉支架通过所述滑块连接到所述导轨内，所述采棉平台的往返运动带动所述交叉支架的展开/收起。

10.如权利要求1所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述步进水平摘锭采收机还包括输棉系统，所述输棉系统包括传输带和吸输棉装置，所述传输带设于脱棉平台的一侧或下方，所述吸输棉装置将经脱棉平台后采集的棉花吸入储棉箱中。

11.如权利要求10所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述吸输棉装置为负压式吸棉器。

12.如权利要求1所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述步进水平摘锭采收机还包括步进行走机构，所述步进行走机构的步进距离与所述采棉平台的宽度相匹配。

13.如权利要求12所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述步进行走机构采用不完全齿轮驱动方式或飞轮驱动方式。

14.如权利要求1所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述摘锭包括：

两个出针，一侧上设置有斜块，所述出针的另一侧上设置有若干齿口和凸起部分；

中心轴，设置有与所述斜块相匹配的斜槽，所述出针通过所述斜块与所述斜槽相配合活动设置于所述中心轴上；

外壳，所述外壳活动套设于所述出针和所述中心轴上，且所述外壳与所述齿口和凸起部分相对应的位置上设置有开口；所述斜块位于所述斜槽内的时候，所述凸起部分和所述齿口位于所述外壳内，所述斜块滑出所述斜块时，所述凸起部分和所述齿口伸出所述开口；

齿轮，设置于所述中心轴的后端上；

齿轮箱，设置于所述中心轴的后端上，所述齿轮设置于所述齿口箱内，所述齿轮箱与所述中心轴之间通过轴承和卡簧进行固定。

15.如权利要求14所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述摘锭上还设置有第一轴承，所述轴承设置于所述外壳的后端上。

16.如权利要求14所述的步进水平摘锭采收机，其特征在于，所述凸起部分呈倾斜状。

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