CN103891472A - 便携式采棉机 - Google Patents

Abstract

便携式采棉机，包括手持部分和脚踏部分，手持部分是采棉的主要部件，在传动轴上设置有具有内齿的棘轮，且在棘轮和所述传动轴之间设有使得传动轴仅可单向转动的棘爪，在棘轮的周向设有与齿条配合的齿，在齿条往复运动的过程中带动所述的传动轴做单向间歇式转动；脚踏部分是产生动力的部分；通过设置在两者之间的钢丝拉紧总成，使得当直线导柱上升时，钢丝绳拉紧，同时压迫复位弹簧和弹簧压缩，齿条往后运动，驱动棘轮转动，刀筒轴转动；当直线导柱下降时，钢丝绳放松，同时弹簧复位，齿条向前运动，棘轮处于空转状态，刀筒轴静止。本发明利用人走动时，抬脚的动作，将使用者的重力势能转化为机械能，是一种纯机械式的传动方式。

Description

便携式采棉机

技术领域

该方案棉田棉花采摘设备技术领域，具体地说是一种便携式采棉机。

背景技术

目前，大中型采棉机由于价格较高，配套系统投资大，回报周期长等原因未能得到推广。

一些小型采棉机如半自动的气吸式采棉机，所需动力要求很高，农民购买力有限、不能单人单独实用等原因未能及时有效的得到推广使用，致使目前棉花采摘工作仍在大量使用人工进行，不仅工效低，而且采摘时间长，劳动强度大。

部分专利公开的便携式采棉机，采用电机驱动，采摘滚筒，虽然可以相应减轻劳动强度，但所提供的能源是通过蓄电池供电。该种便携式采棉机主要解决传统便携式采棉机由于采用电能作为动力来源而引起采棉机续航能力差，工作不稳定的缺点。同时由于使用的为蓄电池，使用蓄电池作为动力来源的缺点是比能量（单位重量所蓄电能）小，十分笨重，对环境腐蚀性强，循环使用寿命短，自放电大，易过放电。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供一种有效降低劳动强度、机体轻便，结构简单、有效节能的便携式采棉机，该采棉机无需电动驱动，是一种纯机械式的小型设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：一种便携式采棉机，包括手持部分和脚踏部分，所述手持部分包括壳体、刀筒、刀筒轴、采棉齿、梳棉条、皮带轮、皮带、传动轴、棘轮和齿条，所述壳体中具有一个弧形的空腔，作为采棉主要部位的所述空腔前端为刀筒安装部位，空腔的后侧壁上为一手柄，在所述空腔前方位通过压板安装一刀筒轴，在所述空腔中部安装一传动轴，且两轴之间通过皮带传动进行连接，通过所述压板调节皮带的涨紧程度，在所述刀筒轴上设有叠加的若干环形刀筒，且在两两相邻的刀筒之间镶嵌有若干采棉齿，所述采棉齿中具有若干尖状突起，其特征在于，

在所述传动轴上设置有具有内齿的棘轮，且在棘轮和所述传动轴之间设有使得传动轴仅可单向转动的棘爪，在所述棘轮的周向设有与齿条配合的齿，在所述齿条往复运动的过程中带动所述的传动轴做单向间歇式转动，所述齿条通过直线滑轨设置在空腔内；

所述脚踏部分包括立柱、捆扎带、直线导柱和复位弹簧，所述立柱的一侧沿上下方位设有至少两个用于和人体的腿部进行捆绑的捆扎带，在所述立柱的另一侧固定有一水平支撑板，所述直线导柱可沿竖向滑动地设置在水平支撑板上，且在所述直线导柱和水平支撑板之间设有迫使直线导柱下端低于立柱下端的复位弹簧；

还包括一钢丝拉紧总成，所述钢丝拉紧总成包括钢丝绳、柔性钢丝套、固定套、铆接头和弹簧，所述两固定套分别固定在柔性钢丝套的两端，且所述钢丝绳穿过柔性钢丝套后两端延伸出固定套外，且在钢丝绳的两端分别固定连接一个铆接头，在其中一个铆接头和固定套之间的钢丝绳上套置一个弹簧，

靠近弹簧一端的一铆接头与齿条固定连接，且靠近弹簧的一固定套固定在手持部分的壳体上；另一固定套固定在脚踏部分的直线导柱顶部，且对应的铆接头与立柱或立柱上水平支撑板直接进行连接，使得

当直线导柱上升时，钢丝绳拉紧，同时压迫所述复位弹簧和所述弹簧压缩，齿条往后运动，驱动棘轮转动，所述刀筒轴转动，

当直线导柱下降时，钢丝绳放松，同时所述弹簧复位，齿条向前运动，棘轮处于空转状态，所述刀筒轴静止。

进一步地，在所述水平支撑板的上侧设有一对直线导柱进行导向与防尘的导柱套筒。

进一步地，在所述立柱和直线导柱的下端分别设有触底平板。

本发明的有益效果是：

 1、利用人走动时，抬脚的动作，将使用者的重力势能转化为机械能，是一种纯机械式的传动方式，无需蓄电池供电。

2、通过对棘轮机构的改造设计，在棘轮的外围设置齿，将齿轮齿条结构和棘轮结构结合成一个完美的整体，且通过该结构可以将脚部的往复直线运动转变为刀筒轴的单向间歇转动。

3、通过拉动钢丝绳来传递力和能量，重力势能转化为机械能用于采棉的装置，可以长时间的工作，绿色环保，价格低廉，充分利用能源。

附图说明

图1为手持部分的立体图。

图2为手持部分的主视图。

图3为图2中的A--A剖视图。

图4为钢丝拉紧总成的主视图。

图5为图4的B--B剖视图。

图6为脚踏部分的状态一。

图7为脚踏部分的状态二。

图8为本采棉器的使用状态图。

图9为实施例二中的脚踏部分的状态一。

图10为实施例二中的脚踏部分的状态二。

图中：1壳体，11空腔，12棉花出口，13手柄，21刀筒，22刀筒轴，23采棉齿，24压板，25长条孔，3梳棉条，31安装腔，32棉花通道，33卡盘，41皮带轮，42皮带，51传动轴，52棘轮，53齿条，54棘爪，55直线滑轨，61立柱，62捆扎带，63直线导柱，64导柱套筒，65复位弹簧，66水平支撑板，67触底平板，68、68’平板，71钢丝绳，72柔性钢丝套，73、73’固定套，74、74’铆接头，75弹簧。

具体实施方式

如图1至图8所示，

一种便携式采棉机，包括手持部分（如图1至图3）和脚踏部分（如图6、图7）两大部分，手持部分是采棉作业的主要结构，用于完成采棉工作，脚踏部分为动力部分，为手持部分提供动力，且在两部分之间使用钢丝绳完成动力的传递。下面结合其详细的架构，对本专利的结构和功能进行详细的分析。

手持部分包括壳体1、刀筒21、刀筒轴22、采棉齿23、梳棉条3、皮带轮41、皮带42、传动轴51、棘轮52和齿条53。其中，壳体1中具有一个弧形的空腔11，前端为采棉部位，下侧为棉花出口12，后侧为手持手柄13。作为采棉主要部位的所述空腔11前端为刀筒安装部位，在该部位的空腔前方位通过两侧的压板24安装一刀筒轴22，压板24与壳体1之间通过长条孔25进行可调式的安装，并使用螺栓紧固。刀筒轴22与压板24结合的部位设有轴承和轴承室，使得转动比较自由，也是轴类零件常见的一种安装方式。在空腔11的后侧壁上为一手柄13，是手持的部位，壳体和手柄整体注塑成型。在空腔11中部安装一传动轴51，传动轴两端与壳体通过轴承进行装配，该传动轴51与刀筒轴平行设置，且两轴之间通过皮带42传动进行连接，使得传动轴的转动可以带动刀筒轴的转动，且可以通过调整压板来调节皮带的涨紧程度。在刀筒轴22上设有叠加的若干环形刀筒21，该刀筒为环状，且与刀筒轴配合处为方轴与方孔，形成一体，也可采用花键或者平键进行配合，使得刀筒21可以与刀筒轴22同步转动。在两两相邻的刀筒之间镶嵌有若干采棉齿23，所述采棉齿23中具有若干尖状突起，可以将棉花自棉株上撕扯下来，是采棉的最终场所。

若干梳棉条3，梳棉条3采用钢筋折弯形成S形，其上端固定在壳体的上边沿，下端将空腔分割为零部件安装腔31和棉花通道32，且在棉花通道出口所在的壳体下侧设有用于棉花存储袋进行直接连接的卡盘33。

在传动轴51上设置有允许单向运动的棘轮52，棘轮52与传动轴之间通过棘轮机构进行配合，棘轮机构一种单向间歇运动机构。它的棘爪54设置在传动轴上，棘爪一端枢接在传动轴51的突台上，另一端抵靠在棘轮的棘齿上，对棘轮的运动方向进行约束。棘轮52上的棘齿为内棘齿，如图3，在棘轮52的周向设有与齿条53配合的齿，其中齿条53通过前后方位布置的直线滑轨55设置在壳体的内腔中，齿条可沿前后方向进行滑动，为棘轮的转动提供动力。在齿条往复运动的过程中带动所述的传动轴做单向间歇式转动。在本机构中，齿条为运动输入构件，传动轴为运动输出构件。当齿条后退时，棘轮转动，同时通过棘爪带动传动轴转动。当齿条前进时，棘爪与棘轮脱离，传动轴不转动。这样，当齿条作连续的往复直线运动时，传动轴便得到单向的间歇转动。

脚踏部分包括立柱61、捆扎带62、直线导柱63、导柱套筒64和复位弹簧65，所述立柱61的一侧上下方位设有至少两个用于和人体的腿部进行捆绑的捆扎带，可以采用注塑件，形状和人的腿部的轮廓相似，使得立柱可以顺利的被捆绑在腿部。在立柱61的另一侧通过水平支撑板66设有可沿竖向设置的直线导柱63，直线导柱63具有竖向的自由度，且在所述直线导柱和水平支撑板之间设有迫使直线导柱下端低于立柱下端的复位弹簧65。且在所述立柱61和直线导柱的下端分别设有触底平板67。脚触地时，立柱61和直线导柱下端的触底平板67在同一平面上，此时的复位弹簧处于受压状态，同时直线导柱66为高点；当脚离开地面时，直线导柱在复位弹簧的作用下相对立柱下移，此时为直线导柱的低点。直线导柱63的行程L为可以有效扯动钢丝绳运动的行程。在所述水平支撑板66的上侧设有一对直线导柱进行导向与防尘的导柱套筒64，是一种配件，导柱套筒的存在可以提高直线导柱的导向稳定性。

在脚踏部分为动力部分，为手持部分提供动力，且在两部分之间使用钢丝绳完成动力的传递。通过钢丝绳的传动可以将直线导柱的行程传递到齿条的行程，形成一个有效的力的传递。由于人体脚部力量较大，可以轻松的提供动力。

还包括一钢丝拉紧总成，钢丝拉紧总成包括钢丝绳71、柔性钢丝套72、固定套73、铆接头74和弹簧75，两固定套73分别固定在柔性钢丝套72的两端，形成一个钢丝绳穿过的通道。钢丝绳71穿过柔性钢丝套后两端延伸出固定套外，且在钢丝绳71的两端分别固定连接一个铆接头74，铆接头74与钢丝绳铆接成一体。在其中一个铆接头74和固定套73之间的钢丝绳上套置一个弹簧75，靠近弹簧一端的一铆接头与齿条53固定连接，且靠近弹簧的一固定套73固定在手持部分的壳体1上，这样当钢丝绳被拉动时，齿条53可以向后移动。另一固定套73’固定在直线导柱63顶部的平板68上，且对应的铆接头74’一端与立柱上的水平支撑板66直接固定连接，使得

如图6，当脚踏下时，压迫直线导柱上升，钢丝绳拉紧，同时压迫所述弹簧压缩，带动齿条往后运动，驱动棘轮转动，最后刀筒轴转动，进行采棉工作。

如图7，当脚抬起时，脚踏部分的直线导柱在复位弹簧的作用下下降，钢丝绳放松，同时所述弹簧复位，齿条向前运动，棘轮处于空转状态，刀筒轴静止。

在这一过程中，刀筒轴的转动动力来自于人体脚踏的动作，动力比较好。

实施例二，如图9和图10所示，作为本发明的一种变形，改变钢丝绳与脚踏部分的连接关系，即使得：固定套固定在立柱的平板68’上，平板焊接在立柱61上，且对应的铆接头74’一端与直线导柱顶部直接固定连接，且固定套与直线导柱在同一竖直线上，

当脚踏下时，压迫直线导柱上升，钢丝绳放松，同时弹簧复位，带动齿条往前运动，棘轮空转转动，刀筒轴静止，为非采棉工作状态。

当脚抬起时，脚踏部分的直线导柱在复位弹簧的作用下下降，钢丝绳呗拉紧，同时手持部分的弹簧被拉紧，齿条向后运动，棘轮带动传动轴转动，最终刀筒轴转动，为工作状态。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进，均应扩如本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种便携式采棉机，包括手持部分和脚踏部分，所述手持部分包括壳体、刀筒、刀筒轴、采棉齿、梳棉条、皮带轮、皮带、传动轴、棘轮和齿条，所述壳体中具有一个弧形的空腔，作为采棉主要部位的所述空腔前端为刀筒安装部位，空腔的后侧壁上为一手柄，在所述空腔前方位通过压板安装一刀筒轴，在所述空腔中部安装一传动轴，且两轴之间通过皮带传动进行连接，通过所述压板调节皮带的涨紧程度，在所述刀筒轴上设有叠加的若干环形刀筒，且在两两相邻的刀筒之间镶嵌有若干采棉齿，所述采棉齿中具有若干尖状突起，其特征在于，

在所述传动轴上设置有具有内齿的棘轮，且在棘轮和所述传动轴之间设有使得传动轴仅可单向转动的棘爪，在所述棘轮的周向设有与齿条配合的齿，在所述齿条往复运动的过程中带动所述的传动轴做单向间歇式转动，所述齿条通过直线滑轨设置在空腔内；

所述脚踏部分包括立柱、捆扎带、直线导柱和复位弹簧，所述立柱的一侧沿上下方位设有至少两个用于和人体的腿部进行捆绑的捆扎带，在所述立柱的另一侧固定有一水平支撑板，所述直线导柱可沿竖向滑动地设置在水平支撑板上，且在所述直线导柱和水平支撑板之间设有迫使直线导柱下端低于立柱下端的复位弹簧；

还包括一钢丝拉紧总成，所述钢丝拉紧总成包括钢丝绳、柔性钢丝套、固定套、铆接头和弹簧，两所述固定套分别固定在柔性钢丝套的两端，且所述钢丝绳穿过柔性钢丝套后两端延伸出固定套外，且在钢丝绳的两端分别固定连接一个铆接头，在其中一个铆接头和固定套之间的钢丝绳上套置一个弹簧，

靠近弹簧一端的一铆接头与齿条固定连接，且靠近弹簧的一固定套固定在手持部分的壳体上；另一固定套固定在脚踏部分的直线导柱顶部，且对应的铆接头与立柱或立柱上水平支撑板直接进行连接，使得

当直线导柱上升时，钢丝绳拉紧，同时压迫所述复位弹簧和所述弹簧压缩，齿条往后运动，驱动棘轮转动并带动传动轴转动，所述刀筒轴转动，

当直线导柱下降时，钢丝绳放松，同时所述弹簧复位，齿条向前运动，棘轮处于空转状态，所述刀筒轴静止。

2.根据权利要求1所述的便携式采棉机，其特征是，在所述水平支撑板的上侧设有一个对直线导柱进行导向与防尘的导柱套筒。

3.根据权利要求1所述的便携式采棉机，其特征是，在所述立柱和直线导柱的下端分别设有触底平板。

Images