CN103988645A - 打结器钩结恒力控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打结器钩结恒力控制机构，主要由复合齿盘、摆杆滑块机构和双滑块机构串联组合而成。摆杆滑块机构由摆杆、摆杆连接杆、滑块组成。双滑块机构由滑块连接杆、螺母滑块、移动螺杆和固定滑杆组成。复合齿盘的外缘表面制作成具有所需轮廓的盘形凸轮，当复合齿盘被打结器主轴带动转动时，摆杆将有规律来回摆动，通过摆杆滑块机构和双滑块机构驱动螺母滑块实现沿固定滑杆上的轴向往复移动，螺母滑块的轴向位移量将维持调节压簧的预紧力保持不变，从而使钩钳压板对钩钳手指施加一个恒力，利于打结器上的钩钳手指掏出绳头。本发明结构紧凑，便于加工，制造成本低，可提高打结器成结率和使用方便性。

Description

打结器钩结恒力控制装置

 

技术领域

本发明是一种农作物秸秆或牧草压捆后的自动打结装置的钩结恒力控制机构，涉及秸秆收获打捆技术领域。 

背景技术

打结器是方草捆秸秆捡拾打捆机的核心部件，可将两股捆绳打成死结捆扎秸秆等农作物物料，防止压缩后的草捆松散，便于运输和存放，也利于秸秆等生物质能源的利用。目前，由于国内方草捆秸秆捡拾打捆机的生产企业的设计和制造水平有限，依赖购买价格昂贵的国外打结器来生产打捆机。

中国授权专利：仿人双指打结器ZL201110001685.8公开了一种用于农作物秸秆或牧草方草捆自动打结装置，该装置安装在压捆机尾部的打结器主轴上，能够模拟人手双指将送绳机构送上的绳子夹持，并完成捆扎打结所需的搭绳、夹绳、绕绳、咬绳、割绳和脱扣动作，实现对压实草捆的自动捆扎和打结。该装置主要从复合齿盘、打结器支架、以及装配在打结器支架上的割绳刀臂、打结绕绳手指、打结勾钳手指、间歇式夹绳盘组件和夹绳盘驱动机构组成。但是，这种打结器存在如下所述的问题：打结器工作过程中调节压簧对钩钳压板作用，使得钩钳产生的钩结反力线性增加，对成结造成影响，主要表现在：过小的压紧力使绳头不能被钩钳手指完全从绳扣中掏出，形成活结；过大的压紧力导致捆绳被拉长而绳扣不能被钩钳手指掏出，发生不能脱扣现象。这样，在使用过程中，需要手动调节调节压簧的压缩量来获得合适的钩结反力。

为解决线性增加的钩结反力对打结器成结造成的影响，本发明在中国授权专利ZL201110001685.8的基础上，提出了钩结恒力控制机构的实施方案，为打结器钩钳手指施加恒定的钩结反力，提高成结率和使用方便性奠定了基础。

发明内容

针对现有打结器中线性增加的钩结反力不利于成结的技术问题，本发明提出了一种打结器钩结恒力控制机构，克服原来打结器在使用时需要反复调整调节压簧的缺陷，提高了成结率和使用便利性。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种打结器钩结恒力控制装置，包括复合齿盘、打结器支架、钩钳压板和压缩弹簧，摆杆滑块机构和双滑块机构，所述复合齿盘的外缘表面设置有盘形凸轮，所述打结器支架上设有固定滑轨，所述摆杆滑块机构由摆杆、摆杆连接杆和滑块组成，所述摆杆的一端与所述打结器支架通过第一固定销轴转动副连接，另一端始终与所述复合齿盘的外缘表面相贴合；所述摆动连接杆一端与所述摆杆通过第二活动销轴转动副连接，另一端与所述滑块通过第三活动销轴转动副连接；所述滑块能够在所述固定滑轨的轨道内滑动；所述双滑块机构由滑块连接杆、螺母滑块、移动螺杆和固定滑杆组成，所述滑块连接杆一端通过固定在所述滑块上的第四活动销轴转动副连接，另一端通过第五活动销轴与所述螺母滑块转动副连接；所述第四活动销轴与所述第三活动销轴的轴线异面垂直，所述第四活动销轴与所述第五活动销轴的轴线平行，所述螺母滑块与所述移动螺杆螺纹连接，所述移动螺杆与所述固定滑杆滑动副连接，所述压缩弹簧空套在固定滑杆上，所述压缩弹簧一端贴合在钩钳压板上，另一端与所述移动螺杆的端面贴合。

上述方案中，所述摆杆上设有拉簧挂接短轴，拉簧一端连接在拉簧挂接短轴上，另一端连接在钩钳压板摆动轴上。

上述方案中，所述第一活动销轴的轴线位于所述滑块的滑动中心线上。

上述方案中，所述摆杆与所述复合齿盘的外缘表面相贴合的一端设有铰接摆杆滚轮，所述摆杆滚轮与所述复合齿盘的外缘表面相贴合。

上述方案中，所述复合齿盘与所述盘形凸轮形成一体式结构。

本发明的有益效果是：通过采用本发明所述的钩结恒力控制机构，调节压簧作用给钩钳压板的力为一个可调节的恒力。当钩钳手指随着绕扣手指转动时，固结在打结器支架上的钩钳凸轮将使钩钳手指张开和闭合，钩钳手指滚子受钩钳压板约束来保持与钩钳凸轮接触。此时，调节压簧作用给钩钳压板的力由原来线性变化的作用力转换为一个可调节的恒力。这样，调节压簧的预紧力被调节后，使用中不再为得到合适的钩结反力而反复调节调节压簧的压缩量，降低了不稳定的钩结反力对成结的影响，从而大幅度提高打结器成结率。

附图说明

下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。

图1是本发明钩结恒力控制机构和打结器的位置结构图。

图2是本发明摆杆滑块机构的正向轴测图。

图3是本发明双滑块机构的正向轴测图。

图4是本发明螺母滑块、移动螺杆、固定滑杆和压缩弹簧的位置结构图。

图5是打结器与钩结恒力控制机构相互作用机理图。

图中，1. 复合齿盘；2. 盘形凸轮；3. 摆杆滚轮；4. 摆杆；5. 第二活动销轴；6. 第一活动销轴；7. 打结器支架；8. 固定滑轨；9. 摆杆连接杆；10. 滑块；11. 第三活动销轴；12. 第四活动销轴；13. 滑块连接杆；14. 第五活动销轴；15. 螺母滑块；16.移动螺杆；17.固定滑杆；18. 压缩弹簧；19. 钩钳压板；20. 拉簧；21.钩钳手指滚子；22. 绕扣手指；23. 钩钳手指；24. 钩钳凸轮；25. 拉簧挂接短轴；26. 钩钳压板摆动轴。

具体实施方式

图1介绍了一种打结器的钩结恒力控制机构的实施例，该实施例是将钩结恒力控制机构安装在打结器支架7与复合齿盘1连接的一侧，由复合齿盘1的外缘表面制成的盘形凸轮2作为原动件，驱动钩结恒力控制机构的摆杆滑块机构和双滑块机构运动，最终使移动螺杆16相对固定滑杆17产生有规律地轴向往复移动，从而控制调节压簧18施加给钩钳压板19作用力维持为弹簧预紧力。其中，所述摆杆滑块机构由摆杆4、摆杆连接杆9和滑块10组成，双滑块机构由滑块连接杆13、螺母滑块15、移动螺杆16和固定滑杆17组成。复合齿盘1的外缘表面制作成盘形凸轮2，盘形凸轮2与复合齿盘1形成整体式结构。摆打结器支架7上设有固定滑轨8，滑块10能够在所述固定滑轨8的轨道内滑动。杆滑块机构中摆杆4的转动中心位于滑块10的滑动中心线上。

如图2所示，摆杆滑块机构由摆杆4、摆杆连接杆9、滑块10组成，摆杆4的一端与固结在打结器支架7上的第一活动销轴6形成可转动连接，摆杆4的另一端铰接摆杆滚轮3，以减小与盘形凸轮2之间的摩擦力。为使摆杆4始终与盘形凸轮2保持接触，在固结在摆杆4上的拉簧挂接短轴25与钩钳压板摆动轴26之间设置拉簧20。摆杆连接杆9与摆杆4通过第二活动销轴5形成可转动连接，同时与滑块10通过第三活动销轴11形成可转动连接。固结在打结器支架7的固定滑轨8为滑块10提供移动导路，且使摆杆4的转动中心位于滑块10的滑动中心线上。滑块10在与摆杆连接杆9和滑块连接杆13通过第三活动销轴11和第四活动销轴12形成铰接时要保证两铰链轴线异面垂直。

如图3和图4所示，所述的双滑块机构由滑块连接杆13、螺母滑块15、移动螺杆16和固定滑杆17组成。滑块10和滑块连接杆13通过第四活动销轴12形成可转动连接，第四活动销轴12轴线和与第三活动销轴11轴线呈异面垂直关系。滑块连接杆13和螺母滑块15通过第五活动销轴14形成可转动连接。滑块10与固定滑轨8形成移动副，移动螺杆16与固定滑杆17形成移动副，两移动副的滑动方向相互垂直。螺母滑块15与移动螺杆16形成螺纹连接，压缩弹簧18一端贴合在钩钳压板19上，另一端与所述移动螺杆16的端面贴合，从而通过螺母滑块15与移动螺杆16的旋合长度的调整为空套在固定滑杆17上的调节压簧18提供不同的的压缩量，实现钩钳恒力大小的调节。

如图5所示，在现有的打结器（例如专利号ZL201110001685.8中）工作过程中，当钩钳手指23随着绕扣手指22转动时，固结在打结器支架7上的钩钳凸轮24将使钩钳手指23张开和闭合，钩钳手指滚子21受钩钳压板19约束来保持与钩钳凸轮24接触。此时，调节压簧18作用给钩钳压板19的力为一个线性变化的力，该力过小使绳头不能被钩钳手指23完全从绳扣中掏出，形成活结；该力过大导致捆绳被拉长而绳扣不能被钩钳手指23掏出，发生不能脱扣现象。增加了本发明的钩结恒力控制机构后（如图1和图5所示），当钩钳压板19被钩钳手指滚子21作用绕钩钳压板摆动轴26背离打结器支架7方向摆动时，摆杆4被拉簧20牵引绕固定销轴6顺时针摆动，摆杆4上摆杆滚轮3与盘形凸轮2表面轮廓保持接触的同时，通过摆杆连接杆9推动滑块10沿着固定滑轨8朝着钩钳压板19侧移动，再通过滑块连接杆13将带动螺母滑块15和移动螺杆16组合件沿着固定滑杆17轴线方向背离钩钳压板19方向移动，其移动量正好是钩钳压板19摆动引起固定滑杆17在其轴线方向的位移量。同理，当钩钳压板19被钩钳手指滚子21作用绕钩钳压板摆动轴26向着打结器支架7方向摆动时，盘形凸轮2将推动摆杆4绕固定销轴6逆时针摆动，通过摆杆连接杆9推动滑块10沿着固定滑轨8背离钩钳压板19侧移动，再通过滑块连接杆13将带动螺母滑块15和移动螺杆16组合件沿着固定滑杆17轴线方向向着钩钳压板19方向移动，其移动量也正好是钩钳压板19摆动引起固定滑杆17在其轴线相反方向的位移量。这样，就使调节压簧18作用给钩钳压板19的线性变化的作用力转换为一个恒力。该恒力大小可以通过旋合移动螺杆16和螺母滑块15改变调节压簧18的压缩量来实现调节，调节调节压簧18的预紧力之后，在使用中不再为得到合适的钩结反力而反复调节调节压簧18的压缩量，降低了不稳定的钩结反力对成结的影响，从而大幅度提高打结器成结率。

Claims (5)

1.一种打结器钩结恒力控制装置，包括复合齿盘（1）、打结器支架（7）、钩钳压板（19）和压缩弹簧（18），其特征在于，还包括摆杆滑块机构和双滑块机构，所述复合齿盘（1）的外缘表面设置有盘形凸轮（2），所述打结器支架（7）上设有固定滑轨（8），所述摆杆滑块机构由摆杆（4）、摆杆连接杆（9）和滑块（10）组成，所述摆杆（4）的一端与所述打结器支架（7）通过第一固定销轴（6）转动副连接，另一端始终与所述复合齿盘（1）的外缘表面相贴合；所述摆动连接杆（9）一端与所述摆杆（4）通过第二活动销轴（5）转动副连接，另一端与所述滑块（10）通过第三活动销轴（11）转动副连接；所述滑块（10）能够在所述固定滑轨（8）的轨道内滑动；所述双滑块机构由滑块连接杆（13）、螺母滑块（15）、移动螺杆（16）和固定滑杆（17）组成，所述滑块连接杆（13）一端通过固定在所述滑块（10）上的第四活动销轴（12）转动副连接，另一端通过第五活动销轴（14）与所述螺母滑块（15）转动副连接；所述第四活动销轴（12）与所述第三活动销轴（11）的轴线异面垂直，所述第四活动销轴（12）与所述第五活动销轴（14）的轴线平行，所述螺母滑块（15）与所述移动螺杆（16）螺纹连接，所述移动螺杆（16）与所述固定滑杆（17）滑动副连接，所述压缩弹簧（18）空套在固定滑杆（17）上，所述压缩弹簧（18）一端贴合在钩钳压板（19）上，另一端与所述移动螺杆（16）的端面贴合。

2.根据权利要求1所述的一种打结器钩结恒力控制装置，其特征在于，所述摆杆（4）上设有拉簧挂接短轴（25），拉簧（20）一端连接在拉簧挂接短轴（25）上，另一端连接在钩钳压板摆动轴（26）上。

3.根据权利要求1或2所述的一种打结器钩结恒力控制装置，其特征在于，所述第一活动销轴（6）的轴线位于所述滑块（10）的滑动中心线上。

4.根据权利要求1或2所述的一种打结器钩结恒力控制装置，其特征在于，所述摆杆（4）与所述复合齿盘（1）的外缘表面相贴合的一端设有铰接摆杆滚轮（3），所述摆杆滚轮（3）与所述复合齿盘（1）的外缘表面相贴合。

5.根据权利要求1或2所述的一种打结器钩结恒力控制装置，其特征在于，所述复合齿盘（1）与所述盘形凸轮（2）形成一体式结构。