CN104429317B - 棉秆切割打捆机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种棉秆切割打捆机，包括依次设置在机架上的进料系统、牵引系统、切割系统和压缩打捆系统；本发明中通过可升降的圆形锯片快速旋转运动且由切割装置向下运动切断棉秆，将棉秆切割成长短统一，便于后续的压缩打捆，对不同物理性状的其他秸秆具有较强的通用性，特别是木质较软的物料，如牧草，切割快速，切断效果明显，方便压缩打捆。本发明可直接拖挂在棉秆收割机器后方，实现大面积的棉秆收割打捆作业，成本较低，有利于后续压缩打捆棉秆的运输，进一步有效提升了棉秆在其他工业上的利用效率。

Description

棉秆切割打捆机

技术领域

本发明属于农作物收割打捆技术领域，具体涉及棉秆切割打捆机。

背景技术

棉花等作物的秸秆传统的利用模式是：一部分棉花秸秆被直接粉碎还田，其余剩余大部分秸秆未被利用的大多是被付之一炬，一来造成资源的浪费，同时也对环境造成不小的影响。近年来随着棉秆造纸、造板、发电、气化及油化等技术的广泛应用，棉秆资源商品化需求量迅猛增加，搞好棉花秸秆的综合利用，加快推进棉花秸秆综合利用，实现棉花秸秆的资源化和商品化，对国家促进资源节约、环境保护和农民增收具有重大意义。

棉花等作物的秸秆是很好的清洁生物质资源，随着秸秆直燃发电等技术的发展，秸秆能源化利用受到越来越多的重视。农作物秸秆物料松散、堆积密度小，收集、运输困难，造成其收集成本较高，制约了棉秆规模化工业利用。研究表明：棉秆等物料经过压缩打捆后，平均密度可以增加数倍，降低运输及存储成本，压缩成捆收集成为解决农作物秸秆收储运难题的有效途径之一，为改善工作条件，降低棉秆回收成本，提高棉秆回收效率与质量，所以研究开发秸秆打捆机具将具有十分重要的意义。

目前的秸秆打捆大多是采用的圆捆，但是圆捆在运输过程中并不方便，占用的空间大。现有棉秆打捆机体积较大，不适于南方小田块的打捆作业，并且打捆棉秆密度不高，对不同物理性状的秸秆物料的通用性较差，且打捆机具需要的功率消耗大，打捆机构结构复杂、造价昂贵、难以普及。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对棉秆收割打捆困难，进一步导致的棉秆收割利用率低的缺陷，提供一种体积较小、运行灵活、成本较低、适用性强的切割后压缩棉秆打捆机具，有效保证了棉秆收获效率，提高棉秆的利用率，打捆后的方形棉秆压缩块运输方便，能满足收割后棉秆打捆机械化作业发展的需要。

本发明采用如下技术方案实现：棉秆切割打捆机，包括依次设置在机架5上的进料系统1、牵引系统2、切割系统3和压缩打捆系统4；

其中，所述进料系统1包括进料斗11和耙齿滚筒12，所述耙齿滚筒12的左右两端通过轴承座13设置在进料斗11内，所述耙齿滚筒12的前、后面分别对应进料斗11的进料口111和排料口112，旋转的耙齿滚筒12上设有若干排耙齿121，通过勾住从进料斗送入的棉秆枝桠将棉秆往后拨送至排料口；

所述牵引系统2位于进料系统的后方，包括两个上下对辊的牵引压缩滚筒21，两个牵引压缩滚筒的中间牵引通道22与所述进料斗的排料口对接，用于将排料口输出的棉秆初步压缩并往后牵引输送；

所述切割系统3位于牵引系统的后方，包括可上下运动的切割部件，将牵引系统输送过来的棉秆切割成可打捆压缩的长度；

所述压缩打捆系统4位于切割系统的后方，包括压缩室41和打捆机构6，压缩室41内设有可平移的推板42，所述推板42平行于压缩室一侧面设置，并与往复驱动部件连接实现在压缩室内往复平移将切割系统从压缩室入口411输送过来的棉秆进行压缩，打捆机构6设置于压缩室出口412处，对推板42挤压出来的压缩棉秆进行打捆。

进一步的，所述压缩室41内从推板平移的最大行程位置处到压缩室出口412为横截面渐缩的方形挤压通道413在推板的推送下对压缩室内的棉秆进行挤压，并在压缩室出口412处通过打捆机构6对挤压出来的压缩棉秆块进行打捆。

优选的，所述往复驱动部件为曲柄摇杆机构43。

进一步的，所述切割部件包括并排设置在切割臂架32上的两片圆形锯片31，两片圆形锯片之间通过同步带机构33连接实现同步转动，所述切割臂架32横向设置在牵引系统2后方，其一端铰接在机架上，另一端与一升降机构连接。

进一步的，所述升降机构39包括齿轮齿条机构，其中齿条392嵌装在竖直的第二滑槽391内并沿滑槽竖向滑动，所述第二滑槽391内设有上、下限位开关控制升降的行程，齿轮393与固设在机架5上的电机动力连接实现与齿条啮合，所述电机通过时间继电器控制切割臂架的升降频率；所述齿条392与切割臂架32的端部通过连杆394连接，所述连杆394两端分别与齿条和切割臂架32铰接。

进一步的，所述切割部件还包括一个与切割臂架32同步上下运动的压料板34；所述压料板位于牵引系统2和切割系统3的切割臂架32之间，其两端嵌装在竖直的第一滑槽38内，其中间通过一个同步架35连接所述切割臂架32。

所述同步架35通过弹簧37与压料板34连接，所述弹簧37设置在压料板上方固定的圆管36内。

优选的，所述压料板34为底部设有锯齿的齿形板。

在本发明中，所述进料系统1、牵引系统2、切割系统3和压缩打捆系统4通过同一传动系统7实现动力传递；其中，所述传动系统7包括一个分动箱71，所述图11分动箱71的输入端连接动力源，两个输出端分别连接第一传动轴75和第二传动轴76，所述第一传动轴75通过一个三角链传动机构72分别同时连接至进料系统1的耙齿滚筒12和牵引系统2的牵引压缩滚筒21；所述第二传动轴76上同时连接第一链传动机构73和第二链传动机构74，所述第一链传动机构73连接至切割系统3中的切割部件驱动端，所述图11第二链传动机构74连接至压缩打捆系统4中的往复驱动部件驱动端。

在本发明中，所述机架5为可移动机架，其底部设有行走轮51，通过连接支架连接在棉秆收割机后端。

本发明采用上述技术方案具有如下有益效果。

1.本发明中的切割机构主要是在锯片的快速旋转运动且由切割装置向下运动切断棉秆，将棉秆切割成长短统一，便于后续的压缩打捆，对不同物理性状的秸秆具有较强的通用性，特别是木质较软的物料，如牧草，切割快速，切断效果明显，方便压缩打捆。

2.本发明所述的打捆机构体积小，运行灵活，可直接拖挂在秸秆收割机器后方，直接通过本发明的进行拔杆收割、压缩打捆一次性生产，可实现大面积的秸秆收割打捆作业，成本较低，特别适合南方的丘陵小田块及山岗坡地的打捆作业。

3.本发明所述的打捆机是将秸秆压缩成方形的块状，有利于后续压缩打捆秸秆的运输，进一步有效提升了秸秆在其他工业上的利用效率。

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明中的棉秆压缩打捆机的立体示意图。

图2为本发明中的棉秆压缩打捆机的正视图。

图3为本发明中的进料斗示意图。

图4为本发明中的牵引压缩滚筒示意图。

图5为本发明中的切割系统示意图。

图6为本发明中的切割锯片示意图。

图7为本发明中的升降机构示意图。

图8为本发明中的压料板示意图。

图9为本发明中的压缩打捆系统示意图。

图10为本发明中的推板示意图。

图11为本发明中的传动系统示意图。

图中标号：

1-进料系统，11-进料斗，111-进料口，112-出料口，12-耙齿滚筒，121-耙齿，13-轴承座，

2-牵引系统，21-牵引压缩滚筒，22-牵引通道，

3-切割系统，31-圆形锯片，32-切割臂架，33-同步带机构，34-压料板，35-同步架，36-圆管，37-弹簧，38-第一滑槽，39-升降机构，391-第二滑槽，392-齿条，393-齿轮，394-连杆，395-连接块，

4-压缩打捆系统，41-压缩室，411-压缩室入口，412-压缩室出口，413-挤压通道，42-推板，43-曲柄摇杆机构，

5-机架，51-行走轮，

6-打捆机构，

7-传动系统，71-分动箱，72-三角链传动机构，73-第一链传动机构，74-第二链传动机构，75-第一传动轴，76-第二传动轴。

具体实施方式

实施例

参见图1，在可行走的机架5上依次设置有进料系统1、牵引系统2、切割系统3和压缩打捆系统4。

结合参见图1-3，进料系统1包括进料斗11和耙齿滚筒12，耙齿滚筒12的左右两端通过轴承座13设置在进料斗11内，耙齿滚筒12的前、后面分别对应进料斗11的进料口111和排料口112，旋转的耙齿滚筒12上设有若干排耙齿121，通过勾住从进料斗送入的棉秆枝桠将棉秆往后拨送至排料口。

结合参见图1、图2和图4，牵引系统2位于进料系统的后方，包括两个上下对辊的牵引压缩滚筒21，两个牵引压缩滚筒的中间牵引通道22与进料斗的排料口对接，用于将排料口输出的棉秆初步压缩并往后牵引输送。其中一个牵引压缩滚筒可通过竖直移动的轴承座架设在机架上，通过机架上设置的竖直调节槽可调节两个牵引压缩滚筒之间压缩间隙位置调节，实现牵引通道22的开度调节，同时可调节滚筒的压缩量。

结合参见图1、图2和图5，切割系统3位于牵引系统2的后方，包括可上下运动的切割部件，用于将牵引系统输送过来的棉秆切割成可打捆压缩的长度，如图6所示，切割部件包括并排设置在切割臂架32上的两片圆形锯片31，两片圆形锯片之间通过同步带机构33连接实现同步转动，切割臂架32横向设置在牵引系统 2后方，其一端铰接在机架上，另一端与一升降机构39连接，驱动圆形锯片上下动作切割下方牵引移动的棉秆，其中，圆形锯片31上下切割的时间频率由时间继电器和限位开关控制升降机构的电机实现，时间继电器控制在一定的时间段通过升降机构39控制圆形锯片向下运动切割物料，当下行最大行程位置时，限位开关控制升降机构的电机反转使圆形锯片上升回到原来位置等待切割下一物料循环工作。

结合参见图7，升降机构39包括齿轮齿条机构，其中齿条392嵌装在竖直的第二滑槽391内并沿滑槽竖向滑动，第二滑槽391内设有上、下限位开关限定升降机构的升降行程，齿轮393与固设在机架5上的电机动力连接实现与齿条啮合，电机通过时间继电器控制升降的时间频率(时间继电器控制电机以及采用限位开关反馈升降位置信息是电机控制的常用技术，在此不做赘述)；齿条392与切割臂架32的端部通过连杆394连接，连杆394一端与切割臂架32的端部铰接，另一端与固设在齿条392上的连接块395铰接。齿轮393驱动齿条392沿第二滑槽391做竖直运动，通过连杆394的连接，可实现将齿条392的直线运动转化成切割臂架32的摆动运动。

结合参见图5和图8，切割部件还包括一个与切割臂架32同步上下运动的压料板34；压料板位于牵引系统2和切割系统3的切割臂架32之间，其两端嵌装在竖直的第一滑槽38内，其中间通过一个同步架35连接切割臂架32。同步架35通过弹簧37与压料板34连接，弹簧37设置在压料板上方固定的圆管36内。压料板34设置在牵引通道的后方，压料板34为底端设置锯齿的齿形板，随圆形锯片一同下移，在圆形锯片对棉秆进行切割的过程中，压住从牵引通道输出的棉秆防止物料在牵引压缩滚筒的牵引力作用下继续向右送料，保证在切割过程中，棉秆处于静止状态，弹簧的设置主要是限制切割部件下行最大位置，同时可起到缓冲的作用。

结合参见图1、图2、图9和图10，压缩打捆系统4位于切割系统的后方，包括压缩室41和设置在压缩室内可移动的推板42，推板42平行于压缩室一侧面设置，并与曲柄摇杆机构43连接实现在压缩室内往复移动将切割系统从压缩室入口411输送过来的棉秆进行压缩并输出打捆。

进一步的，压缩室41的另一侧平行于推板的侧面为压缩室出口412，压缩室41内从推板移动的最大行程位置处到压缩室出口412为横截面渐缩的方形挤压通道413，并在压缩室出口处设置绳索打捆机构6，将压缩室挤压出来的压缩棉秆方块进行打捆。打捆机构6可采用包装机械中常见的打捆包装设备，如打结器，在此不做赘述。

结合参见图1、图2和图11，进料系统1、牵引系统2、切割系统3和压缩打捆系统4通过同一传动系统7实现动力传递；其中，传动系统7包括一个分动箱71，分动箱71的输入端连接动力源，其包括两个输出端，分别连接第一传动轴75和第二传动轴76，第一传动轴75通过一个三角链传动机构72分别同时连接至进料系统1的耙齿滚筒12和牵引系统2的牵引压缩滚筒21，牵引压缩滚筒和耙齿滚筒的滚筒轴上固定设置有链轮；第二传动轴76上同时连接第一链传动机构73和第二链传动机构74，第一链传动机构73连接至切割系统3中的其中一个圆形锯片的锯片轴上，通过两个圆形锯片之间的同步带机构可带动两个圆形锯片同步转动，第二链传动机构74连接至压缩打捆系统4中的曲柄摇杆机构43的曲柄端，曲柄的端部转轴上固设链轮与第二链传动机构连接。

本实施例整机的工作原理如下：

工作时，进料斗内不断转入收割的棉秆物料，动力通过传动系统驱动进料系统的耙齿滚筒转动，其上的耙齿挂住棉秆的枝桠将棉秆往后通过进料斗的出料口输出至牵引系统，同时牵引系统的牵引压缩滚筒同时驱动将棉秆初步挤压并向后牵引输送，后方的切割系统的切割锯片将棉秆切割成符合压缩室大小压缩的尺寸，然后进一步向后推送至切割系统的切割室内，推板持续来回推动，将不断输送进压缩室内的棉秆向压缩室内的挤压通道内输送，通过挤压通道将棉秆进一步压实成方块状，并由压缩室内部的压力并最终从压缩室出口推出，通过打捆机构将其打捆。打捆后的棉秆块可直接推送至田间，通过后续同一收集运输，或者采用专用的存储装置直接收集。

以上仅为本发明的优选实施例而已，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.棉秆切割打捆机，其特征在于：包括依次设置在机架(5)上的进料系统(1)、牵引系统(2)、切割系统(3)和压缩打捆系统(4)；

所述进料系统(1)包括进料斗(11)和耙齿滚筒(12)，所述耙齿滚筒(12)的左右两端通过轴承座(13)设置在进料斗(11)内，所述耙齿滚筒(12)的前、后面分别对应进料斗(11)的进料口(111)和排料口(112)，旋转的耙齿滚筒(12)上设有若干排耙齿(121)，通过勾住从进料斗送入的棉秆枝桠将棉秆往后拨送至排料口；

所述牵引系统(2)位于进料系统的后方，包括两个上下对辊的牵引压缩滚筒(21)，两个牵引压缩滚筒的中间牵引通道(22)与所述进料斗的排料口对接，用于将排料口输出的棉秆初步压缩并往后牵引输送；

所述切割系统(3)位于牵引系统的后方，包括可上下运动的切割部件，将牵引系统输送过来的棉秆切割成可打捆压缩的长度；

所述压缩打捆系统(4)位于切割系统的后方，包括压缩室(41)和打捆机构(6)，压缩室(41)内设有可平移的推板(42)，所述推板(42)平行于压缩室一侧面设置，并与往复驱动部件连接实现在压缩室内往复平移将切割系统从压缩室入口(411)输送过来的棉秆进行压缩，打捆机构(6)设置于压缩室出口(412)处，对推板(42)挤压出来的压缩棉秆进行打捆。

2.根据权利要求1所述的棉秆切割打捆机，所述压缩室(41)内从推板平移的最大行程位置处到压缩室出口(412)为横截面渐缩的方形挤压通道(413)在推板的推送下对压缩室内的棉秆进行挤压，并在压缩室出口(412)处通过打捆机构(6)对挤压出来的压缩棉秆块进行打捆。

3.根据权利要求2所述的棉秆切割打捆机，所述往复驱动部件为曲柄摇杆机构(43)。

4.根据权利要求1所述的棉秆切割打捆机，所述切割部件包括并排设置在切割臂架(32)上的两片圆形锯片(31)，两片圆形锯片之间通过同步带机构(33)连接实现同步转动，所述切割臂架(32)横向设置在牵引系统(2)后方，其一端铰接在机架上，另一端与一升降机构(39)连接。

5.根据权利要求4所述的棉秆切割打捆机，所述升降机构(39)包括齿轮齿条机构，其中齿条(392)嵌装在竖直的第二滑槽(391)内并沿滑槽竖向滑动，所述第二滑槽(391)内设有上、下限位开关控制升降的行程，齿轮(393)与固设在机架(5)上的电机动力连接实现与齿条啮合，所述电机通过时间继电器控制切割臂架的升降频率；所述齿条(392)与切割臂架(32)的端部通过连杆(394)连接，所述连杆(394)两端分别与齿条和切割臂架(32)铰接。

6.根据权利要求4所述的棉秆切割打捆机，所述切割部件还包括一个与切割臂架(32)同步上下运动的压料板(34)；所述压料板位于牵引系统(2)和切割系统(3)的切割臂架(32)之间，其两端嵌装在竖直的第一滑槽(38)内，其中间通过一个同步架(35)连接所述切割臂架(32)。

7.根据权利要求6所述的棉秆切割打捆机，所述同步架(35)通过弹簧(37)与压料板(34)连接，所述弹簧(37)设置在压料板上方固定的圆管(36)内。

8.根据权利要求7所述的棉秆切割打捆机，所述压料板(34)为底部设有锯齿的齿形板。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的棉秆切割打捆机，所述进料系统(1)、牵引系统(2)、切割系统(3)和压缩打捆系统(4)通过同一传动系统(7)实现动力传递；

其中，所述传动系统(7)包括一个分动箱(71)，所述分动箱(71)的输入端连接动力源，两个输出端分别连接第一传动轴(75)和第二传动轴(76)，所述第一传动轴(75)通过一个三角链传动机构(72)分别同时连接至进料系统(1)的耙齿滚筒(12)和牵引系统(2)的牵引压缩滚筒(21)；所述第二传动轴(76)上同时连接第一链传动机构(73)和第二链传动机构(74)，所述第一链传动机构(73)连接至切割系统(3)中的切割部件驱动端，所述第二链传动机构(74)连接至压缩打捆系统(4)中的往复驱动部件驱动端。

10.根据权利要求9所述的一种棉秆切割打捆机，所述机架(5)为可移动机架，其底部设有行走轮(51)，通过连接支架连接在棉秆收割机后端。