CN104365282B - 卡扣式方草捆打结器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卡扣式方草捆打结器，包括夹绳割绳机构、打卡动力驱动机构、U型卡扣进给机构和U型卡扣打卡装置，由方草捆捡拾打捆机的主轴提供动力。所述的打卡动力驱动机构用于将主轴输出的动力传递给打卡装置；主轴凸轮与扇形齿凸轮盘同轴固定安装在主轴中间；拉力杆一端与打卡曲柄下端铰接，另一端与U型卡扣打卡装置的打卡凸轮连接，回位曲柄下端连接有摆动轴回位弹簧，摆动轴回位弹簧另一端固定在压捆室上板；U型卡扣进给机构的导轨末端对接在U型卡扣打卡装置的U型卡槽里；本发明用U型卡扣打卡装置替代D型打结器原有的打结钳嘴、钳嘴轴及驱动锥齿轮，实现打结功能。使D型打结器的结构得到简化，便于加工和装配。

Description

卡扣式方草捆打结器

(一)技术领域

本发明涉及一种卡扣式方草捆打结器，属于牧草或秸秆收获机械。

(二)背景技术

方草捆捡拾打捆机是一种农牧收获机械，用于将牧草或秸秆捆成长方形的草捆，以便于草料的运输和储存。方草捆捡拾打捆机主要完成捡拾和打捆两个作业过程，完成打捆作业过程主要由草捆长度调节装置、送绳机构、打捆机构、压捆室、主轴等组成，由主轴为整个打结过程提供动力。打捆过程可简单地分成两步，第一步是“压实”，采用活塞把捡拾起来的牧草或秸秆一次次地挤压致密，形成长方体草块；第二步是“捆绳”，采用打结器将捆绳绕在草块上、打结系牢。打结器是方草捆打捆机的核心部件，其在0.6-0.7秒内需要完成送绳、拨绳、夹绳、绕绳打结、割绳、回位、脱扣等动作。目前广泛使用的是D型打结器，由于其中的关键部件打结嘴制造工艺复杂、装配精度高，所以大部分依赖进口。而且，打结嘴的使用维护极不方便，技术要求很高，容易导致工作性能不稳定，故障率较高。为此，设计了卡扣式方草捆打结器，去掉D型打结器原有的打结钳嘴、钳嘴轴及驱动锥齿轮，增加专门的拨绳及打卡扣装置，实现捆绳功能，以期降低制造和使用成本，填补一项国内空白。

(三)发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种卡扣式方草捆打结器。

一种卡扣式方草捆打结器，包括夹绳割绳机构、打卡动力驱动机构、U型卡扣进给机构和U 型卡扣打卡装置，由方草捆捡拾打捆机的主轴提供动力。其中：

所述的夹绳割绳机构用于夹紧初级捆绳并割断打结以后的两股捆绳；夹绳割绳机构采用现有D型打结器上的基座、扇形齿凸轮盘、蜗杆轴小锥齿轮、蜗杆、夹绳盘蜗轮、夹绳盘和割绳刀；并对其扇形齿凸轮盘进行了简化改进，即将现有扇形齿凸轮盘上的齿去掉，只在扇形齿凸轮盘一个45°圆周角的扇形面上均匀设置7个直齿，简化扇形齿凸轮盘结构，降低了制造难度；当扇形齿轮盘的直齿轮与蜗杆轴小锥齿轮啮合时，驱动蜗杆轴小锥齿轮转动一周，与蜗杆轴小锥齿轮同轴的蜗杆随之转动；

所述的打卡动力驱动机构包括主轴凸轮、深沟球轴承、打卡驱动曲柄、打卡曲柄、回位曲柄、摆动轴、拉力杆和摆动轴回位弹簧，用于将主轴输出的动力传递给打卡装置；主轴凸轮与扇形齿凸轮盘同轴固定安装在主轴中间，主轴转动可带动主轴凸轮360°转动；在摆动轴上由外向内依次固定有回位曲柄、打卡驱动曲柄和打卡曲柄；打卡驱动曲柄一端固定在摆动轴上，另一端固定有直径30mm的深沟球轴承，深沟球轴承轴线与摆动轴轴线平行且相距88mm，当主轴凸轮随主轴转动81°-107°时与深沟球轴承接触，并驱动打卡驱动曲柄摆动；拉力杆一端与打卡曲柄下端铰接，另一端与U型卡扣打卡装置的打卡凸轮连接，将动力传递给U型卡扣打卡装置；回位曲柄下端连接有摆动轴回位弹簧，摆动轴回位弹簧另一端固定在压捆室上板，当主轴凸轮与深沟球轴承脱离时，即打卡动作结束时，打卡动力驱动机构在摆动轴回位弹簧的作用下回位。

所述的U型卡扣进给机构包括卡扣上导轨、卡扣下导轨、卡扣进给弹簧、导轨固定件和滑块；卡扣上导轨和卡扣下导轨宽度相同，并通过导轨固定件以4mm的间距上下固定在一起组成导轨，导轨在固定板上；卡扣上导轨和卡扣下导轨之间依次可活动的安装有多个相互连接在一起的U型卡扣；U型卡扣末端连接有滑块；卡扣进给弹簧一端与滑块连接，另一端固定在导轨末端的导轨固定件上，滑块在卡扣进给弹簧拉力下推动U型卡扣沿卡扣上导轨和卡扣下导轨行进至卡扣顶块和砧块之间，给U型卡扣打卡装置补给U型卡扣。导轨末端对接在U型卡扣打卡装置的U型卡槽里。

所述的U型卡扣打卡装置包括拨绳板、拨绳板连杆、拨绳板凸轮、打卡凸轮、打卡凸轮连杆、勾连件、扭簧、卡扣顶块、U型卡槽、固定板和拨绳板回位弹簧，用于在打结时将两股捆绳收拢并由U型卡扣扣紧；拨绳板、拨绳板止动杆、砧块和U型卡槽均固定在固定板上，拨绳板可活动的安装在U型卡槽上方，拨绳板止动杆、砧块安装在U型卡槽左侧；所述的U型卡槽包括卡槽上沿、卡槽下沿和卡扣顶块，U型卡槽与导轨末端对接；拨绳板凸轮上固定有拨绳板滚轮，拨绳板滚轮和打卡凸轮接触性连接，拨绳板滚轮可沿打卡凸轮表面转动以减小摩擦；打卡曲柄在拉力杆的拉动下转动，推动拨绳板凸轮转动；拨绳板连杆一端固定在拨绳板凸轮上，另一端与拨绳板连接，拨绳板凸轮通过拨绳板连杆控制拨绳板转动，完成拨绳动作；当拨绳板向拨绳板止动杆逆时针转动100-120°时与拨绳板止动杆接触，停止转动；打卡凸轮连杆两端分别连接打卡凸轮和勾连件，打卡凸轮转动时，带动打卡凸轮连杆和勾连件左右水平移动；勾连件另一端与卡扣顶块固定在一起，通过推动卡扣顶块压紧U型卡扣，使U型卡扣包络两根捆绳，完成打结动作；勾连件与卡槽上沿之间设有扭簧，当打卡动作完成后，扭簧带动勾连件复位。

本发明的有益效果是，用U型卡扣打卡装置替代D型打结器原有的打结钳嘴、钳嘴轴及驱动锥齿轮，实现打结功能。使D型打结器的结构得到简化，便于加工和装配，有望改变依赖进口的现状。U型卡扣打卡装置为独立配置，制造容易，使用维护简便，可降低打结器的制造和使用成本。

(四)附图说明：

图1卡扣式方草捆绳打结器主视图

图2夹绳割绳机构示意图。

图3打卡动力驱动机构示意图。

图4 U型卡扣进给机构示意图。

图5 U型卡扣打卡装置示意图。

图中1.主轴凸轮，2.扇形齿凸轮盘，3.蜗杆轴小锥齿轮，4.基座，5.夹绳盘蜗轮，6.蜗杆，7.夹绳盘，8.割绳刀，9.割绳刀杆，10.摆动轴回位弹簧，11.回位曲柄，12.深沟球轴承，13.打卡驱动曲柄，14.摆动轴，15.拉力杆，16.打卡曲柄，17.主轴，18.U型卡扣，19. 卡扣上导轨，20.卡扣下导轨，21.卡扣进给弹簧，22.滑块，23.导轨固定件，24.拨绳板滚轮，25.拨绳板凸轮，26.拨绳板回位弹簧，27.打卡凸轮，28.卡槽下沿，29.卡槽上沿，30.固定板，31.拨绳板止动杆，32.砧块，33.拨绳板，34.卡扣顶块，35.扭簧，36.勾连件，37.拨绳板连杆，38.打卡凸轮连杆。

(五)具体实施方式

本发明使用时，与方草捆捡拾打捆机其它装置组合使用。草捆长度调节装置，主要由离合器、复位杠杆、连接杆、计量轮、计量杆、锁定块、滚花轴套组成。离合器与主轴凸轮1同轴安装在主轴17上。压缩室内的草料在压缩过程中逐渐向后移动，带动计量轮和滚花轴套转动，同时计量杆、连接杆以及复位杠杆也随之移动或摆动，锁定块可以在计量杆上下移动，通过上下移动锁定块来调节草捆长度预定值，当被压缩草料长度达到预定值时，复位杠杆控制离合器闭合，主轴17开始转动，启动送绳机构、打结装置，完成打捆动作。

送绳机构主要包括驱动曲柄、连杆、连杆叉头、U型架、打捆针等。驱动曲柄与离合器同轴固定在主轴17上，当离合器结合时，主轴17、驱动曲柄随之转动，带动连杆、连杆叉头、 U型架摆动，打捆针将次级捆绳引向打结器并最终到达夹绳盘7上方。

在图2中，夹绳割绳机构主要包括扇形齿凸轮盘2、蜗杆轴小锥齿轮3、基座4、夹绳盘蜗轮5、蜗杆6、夹绳盘7、割绳刀8、割绳刀杆9等。当打捆针到达夹绳盘7上方时，扇形齿凸轮盘2上的7个直齿与蜗杆轴小锥齿轮3啮合，带动蜗杆6转动，通过夹绳盘蜗轮5使夹绳盘7旋转90°，夹住捆绳。扇形齿凸轮盘2继续转动，直至其内侧的凸轮与割绳刀杆9接触，使割绳刀杆9摆动，此时固定在割绳刀杆9上的割绳刀8将夹绳盘7下方的两股捆绳割断。

在图3中，打卡动力驱动机构主要包括主轴凸轮1、摆动轴回位弹簧10、回位曲柄11、深沟球轴承12、打卡驱动曲柄13、摆动轴14、拉力杆15、打卡曲柄16等。打卡驱动曲柄13、打卡曲柄16与回位曲柄11固定在摆动轴14上，摆动轴14分别通过打卡曲柄16、回位曲柄11与拉力杆15、摆动轴回位弹簧10连接。当主轴17转动时，主轴凸轮1通过深沟球轴承12推动打卡驱动曲柄13，继而摆动轴14摆动，固定在摆动轴14上的打卡曲柄16通过拉力杆15将动力传递给U型卡扣打卡装置完成打卡动作；打卡动作完成后，在摆动轴回位弹簧10作用下回位曲柄11带动摆动轴14回位，U型卡扣打卡装置随之回位。

在图4中，U型卡扣进给机构主要包括卡扣上导轨19、卡扣下导轨20、卡扣进给弹簧21、滑块22、导轨固定件23、U型卡扣18等。卡扣上导轨19和卡扣下导轨20通过导轨固定件23连以 4mm的间距固定在一起，U型卡扣18安放在卡扣上导轨19和卡扣下导轨20之间，在卡扣进给弹簧21和滑块22的顶压下，U型卡扣18依次进入U型卡槽28、29内，当弹簧21恢复原长时，应取下滑块22添加U型卡扣18。

在图5中，U型卡扣打卡装置主要由拨绳板滚轮24、拨绳板凸轮25、拨绳板回位弹簧26、打卡凸轮27、U型卡槽28、29、固定板30、拨绳板止动杆31、砧块32、拨绳板33、卡扣顶块34、扭簧35、勾连件36、打卡凸轮连杆38、拨绳板连杆37等组成。拉力杆15将动力传递给拨绳板凸轮25和打卡凸轮27，拨绳板凸轮25通过拨绳板连杆37使拨绳板33摆动，将捆绳拨入砧块32 和U型卡槽28、29之间；打卡凸轮27通过打卡凸轮连杆38和勾连件36推动卡扣顶块34向前运动；在勾连件36的作用下，扭簧35推动卡槽上沿29连同U型卡扣18一起前移，当扭簧35前端与固定板30接触时，卡槽上沿29不再前移，而勾连件36继续前移，推动卡扣顶块34将U型卡扣压紧，在捆绳上形成死结。与此同时，割绳刀8刚好摆动到绳结上方，将两股捆绳割断，打结过程结束。拨绳板33以及卡扣顶块34、卡槽上沿29、勾连件36等，分别在拨绳板回位弹簧26和摆动轴回位弹簧10的作用下，回复到原位。

工作过程：随着草料在压捆室内被压缩并逐渐向后移动，带动草捆长度调节装置的计量轮转动。当被压缩草料长度达到预先调定草捆长度时，打捆机构离合器自动结合，带动主轴 17旋转。在主轴17旋转一周过程中，一次带动各部分完成送绳、夹绳、拨绳、挤压卡扣和割绳等一系列打结工序，用U型卡扣将包络草捆的捆绳挤压成节。捆扎好的草捆在后续草料的推动下逐渐移动到压捆室出口，最后跌落到地面。

Claims (1)

1.一种卡扣式方草捆打结器，其特征在于：包括夹绳割绳机构、打卡动力驱动机构、U型卡扣进给机构和U型卡扣打卡装置；

所述的夹绳割绳机构采用现有D型打结器上的基座、扇形齿凸轮盘、蜗杆轴小锥齿轮、蜗杆、夹绳盘蜗轮、夹绳盘和割绳刀，并对扇形齿凸轮盘进行改进，将扇形齿凸轮盘上的齿去掉，只在扇形齿凸轮盘一个45°圆周角的扇形面上均匀设置7个直齿；当扇形齿轮盘的直齿轮与蜗杆轴小锥齿轮啮合时，驱动蜗杆轴小锥齿轮转动一周，与蜗杆轴小锥齿轮同轴的蜗杆随之转动；

所述的打卡动力驱动机构包括主轴凸轮、深沟球轴承、打卡驱动曲柄、打卡曲柄、回位曲柄、摆动轴、拉力杆和摆动轴回位弹簧，用于将主轴输出的动力传递给打卡装置；主轴凸轮与扇形齿凸轮盘同轴固定安装在主轴中间，主轴转动带动主轴凸轮360°转动；在摆动轴上由外向内依次固定有回位曲柄、打卡驱动曲柄和打卡曲柄；打卡驱动曲柄一端固定在摆动轴上，另一端固定有直径30mm的深沟球轴承，深沟球轴承轴线与摆动轴轴线平行且相距88mm，当主轴凸轮随主轴转动81°-107°时与深沟球轴承接触，并驱动打卡驱动曲柄摆动；拉力杆一端与打卡曲柄下端铰接，另一端与U型卡扣打卡装置的打卡凸轮连接，将动力传递给U型卡扣打卡装置；回位曲柄下端连接有摆动轴回位弹簧，摆动轴回位弹簧另一端固定在压捆室上板，摆动轴回位弹簧用于带动打卡动力驱动机构回位；

所述的U型卡扣进给机构包括卡扣上导轨、卡扣下导轨、卡扣进给弹簧、导轨固定件和滑块；卡扣上导轨和卡扣下导轨宽度相同，并通过导轨固定件以4mm的间距上下固定在一起组成导轨，导轨在固定板上；卡扣上导轨和卡扣下导轨之间依次可活动的安装有多个相互连接在一起的U型卡扣；U型卡扣末端连接有滑块；卡扣进给弹簧一端与滑块连接，另一端固定在导轨末端的导轨固定件上，滑块在卡扣进给弹簧拉力下推动U型卡扣沿卡扣上导轨和卡扣下导轨行进至卡扣顶块和砧块之间，给U型卡扣打卡装置补给U型卡扣；导轨末端对接在U型卡扣打卡装置的U型卡槽里；

所述的U型卡扣打卡装置包括拨绳板、拨绳板连杆、拨绳板凸轮、打卡凸轮、打卡凸轮连杆、勾连件、扭簧、卡扣顶块、U型卡槽、固定板和拨绳板回位弹簧，用于在打结时将两股捆绳收拢并由U型卡扣扣紧；拨绳板、拨绳板止动杆、砧块和U型卡槽均固定在固定板上，拨绳板可活动的安装在U型卡槽上方，拨绳板止动杆、砧块安装在U型卡槽左侧；所述的U型卡槽包括卡槽上沿、卡槽下沿和卡扣顶块，U型卡槽与导轨末端对接；拨绳板凸轮上固定有拨绳板滚轮，拨绳板滚轮和打卡凸轮接触性连接，拨绳板滚轮沿打卡凸轮表面转动以减小摩擦；打卡曲柄在拉力杆的拉动下转动，推动拨绳板凸轮转动；拨绳板连杆一端固定在拨绳板凸轮上，另一端与拨绳板连接，拨绳板凸轮通过拨绳板连杆控制拨绳板转动，完成拨绳动作；当拨绳板向拨绳板止动杆逆时针转动100-120°时与拨绳板止动杆接触，停止转动；打卡凸轮连杆两端分别连接打卡凸轮和勾连件，打卡凸轮转动时，带动打卡凸轮连杆和勾连件左右水平移动；勾连件另一端与卡扣顶块固定在一起，通过推动卡扣顶块压紧U型卡扣，使U型卡扣包络两根捆绳，完成打结动作；勾连件与卡槽上沿之间设有扭簧，扭簧带动勾连件复位。