CN104160827B - 一种链齿式棉秆起拔机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种链齿式棉秆起拔机构，通过采用起拔链齿与浮动压链配合的装置，实现了对不同直径棉秆的起拔；通过采用圆盘式分禾碎土装置进行对棉秆的分禾和碎土，破坏土壤结构，有效的降低棉秆根系与土壤间的结合力，达到分禾导向、起拔减阻的目的；通过采用液压系统进行动力驱动，能有效降低田间起拔的振动，提高整机动力输出的稳定连贯性。本机构结构简单、操作安全，能够快速将棉秆连根起拔，起拔效果良好，可大幅度降低人工劳动强度，显著减轻了农民的劳动强度。本发明还可用于烟草、麻类等作物茎秆的起拔。

Description

一种链齿式棉秆起拔机构

技术领域

本发明涉及新型棉秆收获机械技术领域，具体涉及一种链齿式棉秆起拔机构，主要实现倒伏棉秆的扶起、分禾导向、喂入夹持和输送铺放功能。

背景技术

棉秆作为一种重要的再生生物质能源，具有巨大的经济效益。但由于棉秆主茎粗细不一致，枝杈多，难以采用机械进行收获，然而采用人工收获强度大、效率低、耗时多；且焚烧处理棉秆不仅污染环境，也浪费了宝贵的自然资源。

目前，我国所研制的棉秆收获机械多采用铲切式、提拔式和刀辊式三种形式。按照起拔部件和结构进行划分有拔辊式、刀辊式、圆盘式、链夹式、齿盘式等多种形式。铲切式和刀辊式在收获棉秆时，部分棉根残留在土壤中，影响下季作物的种植；圆盘式、齿盘式虽采用提拔方式进行收获，减少了棉根的残留，但由于起拔力不可调，存在漏拔和拔断的现象。

因此，基于上述实际情况，开发了一种链齿式的棉秆起拔机构，该机构成本低，操作简单，能够有效的降低起拔棉秆的人工劳动强度，对田间起拔有良好的适应性，起拔效果良好。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种链齿式棉秆起拔机构，能够较好的实现倒伏棉秆的扶起、分禾导向、喂入夹持和输送铺放功能，同时机构传动较平稳。

为实现上述目的，采用如下技术方案：

如图1，2所示的一种链齿式棉秆起拔机构，包括分禾碎土装置、夹持输送装置、U型挂接装置及液压系统。

如图3所示的分禾碎土装置包括右碎土圆盘安装架、左碎土圆盘安装架、右碎土圆盘连接架、左碎土圆盘连接架、右轴承座、左轴承座、右碎土圆盘、左碎土圆盘；右碎土圆盘安装架、左碎土圆盘安装架、右碎土圆盘连接架、左碎土圆盘连接架均为空心方管，四方管上各钻有5个等距通孔，相邻两通孔间间距为50mm；右碎土圆盘连接架、左碎土圆盘连接架分别套装于右碎土圆盘安装架、左碎土圆盘安装架方管中；右碎土圆盘连接架、左碎土圆盘连接架下端分别与右轴承座、左轴承座连接；右碎土圆盘和左碎土圆盘均为一中心安装有轴承的圆盘；右碎土圆盘、左碎土圆盘通过右碎土圆盘连接架、左碎土圆盘连接架对称安装于右碎土圆盘安装架和左碎土圆盘安装架方管的内侧；两碎土圆盘盘面与地面垂直，同时均与机组前进方向成5°角。

如图4所示的夹持输送装置，包括主动链轮、从动链轮、左底板、右底板、第一输送链轮、第二输送链轮、第一传送链轮、第二传送链轮、链条托架、浮动压链装置、轴承座、主动链轮轴、从动链轮轴、第一输送链轮轴、第二输送链轮轴、夹持链条、输送链条和铺放链条；左底板、右底板沿机组前进方向对称布置，并均与水平面成30°，两板之间保持50mm的间隙；右底板上打有五组腰圆孔，便于浮动压链装置与右底板进行螺栓联接；左底板外侧焊接有马达安装架，液压马达利用螺栓联接于马达安装架上；从动链轮安装于从动链轮轴上，第二输送链轮、第一传送链轮安装于第二输送链轮轴上，第二传送链轮、第一输送链轮安装于第一输送链轮轴上，主动链轮安装于主动链轮轴上。

如图4所示的夹持链条为双排链，安装于从动链轮与第一传输链轮上，夹持链条上的链齿为三角形，在夹持段链条的内侧安装链条托架。

如图4所示的输送链条为单排链，安装于第一输送链轮和第二输送链轮上，输送链条上的链齿为一端有尖角的矩形。

如图4所示的铺放链条为单排链，安装于主动链轮和第一传送链轮上，铺放链条上的链齿同样为一端有尖角的矩形。

如图5所示的浮动压链装置包括导向支撑架、导向套、螺杆导向柱、弹簧、L型压板、锁紧螺母，导向支撑架为一折弯90°的钢板，在折弯的两平面上均有5个等距的通孔，宽度短的一侧通过螺栓与右底板相连，宽度长的一侧上与孔同心处焊有5的导向套；“L”型压板的长板横向中心线处焊有5个与导向套相对应的螺杆导向柱，在“L”型压板的螺杆导向柱上装入弹簧，穿过导向套后用锁紧螺母将其固定于导向支撑架上。

如图6所示的U型挂接装置由方钢管焊接而成，焊接于左底板与右底板底部，整体呈几何“U”型；U型挂接装置利用左右两侧焊有的小钢板与第一机构挂接架进行螺栓联接；第一机构挂接架与第二机构挂接架的上端采用横管铰接联接，下端利用液压缸支撑并利用销钉联接；而第二机构挂接利用螺钉联接与拖拉机发动机两侧的挂接螺板相连。

本发明的有益效果是：

1、本发明专利采用起拔链齿与浮动压链配合的装置，实现了对不同直径棉秆的起拔，并能够快速将棉秆连根起拔，起拔效果良好，可大幅度降低人工劳动强度，显著减轻了农民的劳动强度。

2、本发明专利中采用圆盘式分禾碎土装置，其随机组前进时可破碎、挤压土壤，有效地降低棉秆根系与土壤间的结合力，同时其垂直盘面可对棉秆进行导向和扶起，从而达到减阻起拔、分禾导向的目的。

3本发明专利中采用液压驱动各工作部件运动，能有效降低田间起拔的振动，提高整机动力输出的稳定连贯性，操作简单安全。

附图说明

图1为一种链齿式棉秆起拔机构主视图。

图2为一种链齿式棉秆起拔机构俯视图。

图3为碎土分禾装置结构示意图。

图4中夹持输送部分结构俯视图（图2中A部分放大图）。

图5为浮动压链装置结构示意图。

图6为U型挂接装置的侧视图。

其中：1a－右碎土圆盘；1b－左碎土圆盘；2a－右碎土圆盘安装架；2b－右左碎土圆盘安装架；3－夹持链条；4－U型挂接装置；5－输送链条；6－铺放链条；7－轴承座；8－联轴器；9－液压马达；10－第一机构挂接架；11－液压缸；12－第二机构挂接架；13－28马力拖拉机；14-三通球阀；15-压力表；16-溢流阀；17-油箱；18-手动换向阀；19-从动链轮；20-从动链轮轴；21-链条托架；22-左底板；23-浮动压链装置；24-主动链轮轴；25-右底板；26-第二输送链轮轴；27-第二输送链轮；28-第一传送链轮；29-第一输送链轮轴；30-第二传送链轮；31-第一输送链轮；32-主动链轮；33-齿轮泵；34-马达安装架；35-弹簧；36-L型压板；37-导向套；38-螺杆导向柱；39-导向支撑架；40-锁紧螺母；41-分禾碎土装置；42a-右碎土圆盘连接架；42b-左碎土圆盘连接架；43a-右轴承座；43b-左轴承座。

具体实施方式

下面结合附图详述本发明的具体实施方式：

如图1，2所示的一种链齿式棉秆起拔机构，包括分禾碎土装置41、夹持输送装置、浮动压链装置23、U型挂接装置4组成，其特征在于：

如图3所示的分禾碎土装置41包括右碎土圆盘安装架2a、左碎土圆盘安装架2b、右碎土圆盘连接架42a、左碎土圆盘连接架42b、右轴承座43a、左轴承座43b、右碎土圆盘1a、左碎土圆盘1b；右碎土圆盘安装架2a、左碎土圆盘安装架2b、右碎土圆盘连接架42a、左碎土圆盘连接架42b均为空心方管，四方管上各钻有5个等距通孔，相邻两通孔间间距为50mm；右碎土圆盘连接架42a、左碎土圆盘连接架42b分别套装于右碎土圆盘安装架2a、左碎土圆盘安装架2b方管中；右碎土圆盘连接架42a、左碎土圆盘连接架42b下端分别与右轴承座43a、左轴承座43b连接；右碎土圆盘1a和左碎土圆盘1b均为一中心安装有轴承的圆盘；右碎土圆盘1a、左碎土圆盘1b通过右碎土圆盘连接架42a、左碎土圆盘连接架42b对称安装于右碎土圆盘安装架2a和左碎土圆盘安装架2b方管的内侧；两碎土圆盘盘面与地面垂直，同时均与机组前进方向成5°角；

如图4所示的夹持输送装置，包括主动链轮32、从动链轮19、左底板22、右底板25、第一输送链轮31、第二输送链轮27、第一传送链轮28、第二传送链轮30、链条托架21、浮动压链装置23、轴承座7、主动链轮轴24、从动链轮轴20、第一输送链轮轴29、第二输送链轮轴26、夹持链条3、输送链条5和铺放链条6；左底板22、右底板25沿机组前进方向对称布置，并均与水平面成30°，两板之间保持50mm的间隙；右底板25上打有五组腰圆孔，便于浮动压链装置23与右底板25进行螺栓联接；左底板22外侧焊接有马达安装架34，液压马达9利用螺栓联接于马达安装架34上；从动链轮19安装于从动链轮轴20上，第二输送链轮27、第一传送链轮28安装于第二输送链轮轴26上，第二传送链轮30、第一输送链轮31安装于第一输送链轮轴29上，主动链轮32安装于主动链轮轴24上，

如图4所示的夹持链条3为双排链，安装于从动链轮19与第一传输链轮28上，夹持链条3上的链齿为三角形，在夹持段链条的内侧安装链条托架21；

如图4所示的输送链条5为单排链，安装于第一输送链轮31和第二输送链轮27上，输送链条5上的链齿为一端有尖角的矩形；

如图4所示的铺放链条6为单排链，安装于主动链轮32和第一传送链轮30上，铺放链条6上的链齿同样为一端有尖角的矩形，

如图5所示的浮动压链装置23包括导向支撑架39、导向套37、螺杆导向柱38、弹簧35、L型压板36、锁紧螺母40，导向支撑架39为一折弯90°的钢板，在折弯的两平面上均有5个等距的通孔，宽度短的一侧通过螺栓与右底板相连，宽度长的一侧上与孔同心处焊有5的导向套37；“L”型压板36的长板横向中心线处焊有5个与导向套37相对应的螺杆导向柱38，在“L”型压板36的螺杆导向柱38上装入弹簧35，穿过导向套37后用锁紧螺母40将其固定于导向支撑架39上，

如图6所示的U型挂接装置4由方钢管焊接而成，焊接于左底板22与右底板25底部，整体呈几何“U”型；U型挂接装置4利用左右两侧焊有的小钢板与第一机构挂接架10进行螺栓联接；第一机构挂接架10与第二机构挂接架12的上端采用横管铰接联接，下端利用液压缸11支撑并利用销钉联接；而第二机构挂接12利用螺钉联接与拖拉机13发动机两侧的挂接螺板相连，

本机构在工作时，起拔机构的U型挂接装置4、第一机构挂接架10、第二机构挂接架12通过螺栓从前至后顺序联接，实现本起拔机构前置挂接于拖拉机前端；

工作时，分禾碎土装置41随拖拉机13前行，碎土圆盘的外侧面将土切碎推开，有效的降低棉秆根系与土壤的结合力，达到分禾导向、起拔减阻的目的。浮动压链装置23、导向支撑架39的两折弯平面上均有5个等距的通孔，宽度较短的一侧通过螺栓与右底板25相连，宽度较长的一侧与孔同心处焊有5个等距的导向套37；“L”型压板36的长板横向中心线处焊有5个与导向套37相对应的螺杆导向柱38，在螺杆导向柱38上装入弹簧35，穿过导向套37后用锁紧螺母40将其固定于导向支撑架39上。

工作时，棉秆进入夹持链条3上的链齿与“L”型压板36的间隙，此时弹簧35受压，弹力作用于棉秆，与夹持链条3上的链齿形成夹持起拔力并利用夹持链条3上链齿的快速移动将棉秆拔出。由于在安装螺杆导向柱38时已通过锁紧螺母40调整了夹持预紧力，因此“L”型压板36可随不同直径范围的棉秆在导向套37内自由伸缩。考虑到长时间工作可能会导致弹簧35的弹力变小，因此将机构右底板25上的导向支撑架39连接孔做成腰形孔，以便根据所需弹力大小随时调整个浮动压链装置23的位置。

起拔机构的动力由位于拖拉机13尾部的花键轴输出，该花键轴与齿轮泵33通过花键轴套直连，花键轴旋转带动齿轮泵33齿轮转动，从而完成泵油工作；手动换向阀18的A、B口分别连接与液压缸11的进、出油口，T口直接连接油箱17，手动换向阀18采用螺栓安装于拖拉机左侧轮胎罩板上，便于驾驶员操作；液压缸11利用销钉安装在第一机构挂接架10与第二机构挂接架12之间，用以升降起拔机构42。

工作时，拖拉机13的花键输出轴旋转带动齿轮泵33齿轮转动泵油，储存在油箱17中液压油经齿轮泵33泵出后进入溢流阀16、压力表15，之后在三通球阀14分为两部分液压回路，一部分利用保压回路原理，液压油经手动换向阀18进入液压缸11后直接回油箱17，该回路为液压缸11提供支持、顶起起拔机构42的支持力，避免拖拉机13在沟壑不平的田间行进时损坏起拔机构42；另一部分液压油直接流入液压马达9后回油箱17，为主动链轮32同轴的液压马达9提供动力进而带动链条系统的运作，起拔棉秆。这两部分通过三通球阀14并联，其工作互不干涉。

该液压回路中的液压缸11对起拔机构的顶起距离为0~800mm；液压马达9的驱动转速可在0~100r/min之间无级调整。

工作时，液压马达9转动带动同轴的主动链轮32旋转，此时安装于六个链轮上的三段链齿沿顺时针移动。随着拖拉机13的前行，棉秆由分禾碎土装置41导向进入夹持轨道，并在夹持链条3上的链齿及浮动压链装置23的挤压力下随链条运动，同时与拖拉机13前进速度相配合，棉秆在轨道中被拔出地表并经输送链条5上的链齿与铺放链条6上的链齿的拨动脱离起拔机构42，铺放于地面，完成整个起拔作业。

该起拔机构42可容纳主茎直径为10mm~29mm的棉秆，在15mm~26mm区间内棉秆的夹紧效果较好。

以上具体实施方式描述了本发明的基本原理和主要特征，阐明本发明的优点。本发明不受上述实施方式的限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种链齿式棉秆起拔机构，包括分禾碎土装置（41）、夹持输送装置、浮动压链装置（23）、U型挂接装置（4），其特征在于：

所述的分禾碎土装置（41）包括右碎土圆盘安装架（2a）、左碎土圆盘安装架（2b）、右碎土圆盘连接架（42a）、左碎土圆盘连接架（42b）、右轴承座（43a）、左轴承座（43b）、右碎土圆盘（1a）、左碎土圆盘（1b）；右碎土圆盘安装架（2a）、左碎土圆盘安装架（2b）、右碎土圆盘连接架（42a）、左碎土圆盘连接架（42b）均为空心方管，四根空心方管上各钻有5个等距通孔，相邻两通孔间间距为50mm；右碎土圆盘连接架（42a）、左碎土圆盘连接架（42b）分别套装于右碎土圆盘安装架（2a）、左碎土圆盘安装架（2b）中；右碎土圆盘连接架（42a）、左碎土圆盘连接架（42b）下端分别与右轴承座（43a）、左轴承座（43b）连接；右碎土圆盘（1a）和左碎土圆盘（1b）均为一中心安装有轴承的圆盘；右碎土圆盘（1a）、左碎土圆盘（1b）分别通过右碎土圆盘连接架（42a）、左碎土圆盘连接架（42b）对称安装于右碎土圆盘安装架（2a)和左碎土圆盘安装架（2b)的内侧；两碎土圆盘盘面与地面垂直，同时均与机组前进方向成5°角；

所述的夹持输送装置，包括主动链轮（32）、从动链轮（19）、左底板（22）、右底板（25）、第一输送链轮（31）、第二输送链轮（27）、第一传送链轮（28）、第二传送链轮（30）、链条托架（21）、浮动压链装置（23）、轴承座（7）、主动链轮轴（24）、从动链轮轴（20）、第一输送链轮轴（29）、第二输送链轮轴（26）、夹持链条（3）、输送链条（5）和铺放链条（6）；左底板（22）、右底板（25）沿机组前进方向对称布置，并均与水平面成30°夹角，两板之间保持50mm的间隙；右底板（25）上打有五组腰圆孔，便于浮动压链装置（23）与右底板（25）进行螺栓联接；左底板（22）外侧焊接有马达安装架（34），液压马达（9）利用螺栓联接于马达安装架（34）上；从动链轮（19）安装于从动链轮轴（20）上，第二输送链轮（27）、第一传送链轮（28）安装于第二输送链轮轴（26）上，第二传送链轮（30）、第一输送链轮（31）安装于第一输送链轮轴（29）上，主动链轮（32）安装于主动链轮轴（24）上；

所述的夹持链条（3）为双排链，安装于从动链轮（19）与第一传送链轮（28）上，夹持链条（3）上的链齿为三角形，在夹持链条（3）的内侧安装链条托架（21）；

所述的输送链条（5）为单排链，安装于第一输送链轮（31）和第二输送链轮（27）上，输送链条（5）上的链齿为一端有尖角的矩形；

所述的铺放链条（6）为单排链，安装于主动链轮（32）和第二传送链轮（30）上，铺放链条（6）上的链齿同样为一端有尖角的矩形；

所述的浮动压链装置（23）包括导向支撑架（39）、导向套（37）、螺杆导向柱（38）、弹簧（35）、L型压板（36）、锁紧螺母（40），导向支撑架（39）为一折弯90°的钢板，在折弯的两平面上均有5个等距的通孔，宽度短的一侧通过螺栓与右底板相连，宽度长的一侧上与孔同心处焊有5个导向套（37）；L型压板（36）的长板横向中心线处焊有5个与导向套（37）相对应的螺杆导向柱（38），在L型压板（36）的螺杆导向柱（38）上装入弹簧（35），穿过导向套（37）后用锁紧螺母（40）将其固定于导向支撑架（39）上；

所述的U型挂接装置（4）由方钢管焊接而成，焊接于左底板（22）与右底板（25）底部，整体呈几何“U”型；U型挂接装置（4）利用左右两侧焊有的小钢板与第一机构挂接架（10）进行螺栓联接；第一机构挂接架（10）与第二机构挂接架（12）的上端采用横管铰接联接，下端利用液压缸（11）支撑并利用销钉联接；而第二机构挂接架（12）利用螺钉联接与拖拉机（13）发动机两侧的挂接螺板相连。