CN104541773B - 一种效率高含杂率低的棉花采摘装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其包括：壳体，其由管壳及把手构成；棉花挟持输送总成，其包括上下左右四条输送带，输送带前后端分别经被动辊与主动辊支撑，主动辊的两端均设有锥形齿轮，相邻的主动辊均经锥形齿轮啮合；驱动总成，其由马达与减速器构成，减速器经传动部件与棉花挟持输送总成中的其中一主动辊传动连接；分离筒，其用于将棉花从输送带上分离下来。其采用手持式结构，设计合理，握持方便，加之使用扳机式开关来控制马达开关及转速，操作较为灵活，可对棉桃进行针对性的采摘，降低了棉花的含杂率，提高了棉花的采摘效率，具有显著的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种农用机具，尤其涉及一种用于采摘棉花的机械装置。
背景技术
棉花是较为常见的一种农业作物，在我国种植较为普遍，棉花种植过程中，棉花的采摘收获是最为重要及艰巨的环节。在传统农业中，棉花的采摘大都依赖棉农手工采摘，操作较为麻烦，效率极低，棉农工作强度高，不仅使棉农腰酸背痛，棉桃的尖端还容易对手部造成伤害。
采用机械化代替人工进行棉花采摘，理论上可弥补以往人工采摘棉花所带来的不足，但是目前的棉花自动采摘技术尚未成熟，仍存在诸多亟待解决的技术问题。目前的棉花采摘机具主要分为较为大型的行走式采棉机和较为小巧的手持式采棉机，行走式采棉机结构较为复杂，价格昂贵，作业成本高，不利于推广使用，且由于棉桃的成熟程度、成熟时间不同，必须阶段性的根据成熟情况进行采摘，而行走式采棉机行走时会将棉株压坏，无法进行阶段性的采摘。手持式采棉机较为小巧，由人工手持使用，具有使用方便，结构紧凑，较纯手工采摘效率高，操作灵活，可针对性采摘等优点，但目前的手持式采棉机多采用对辊式采摘机构，而棉花往往仅有一小部分暴露于棉桃外部，采摘时不能准确有效的将棉花含住，其采摘效率仍有待改善，同时其也存在功耗较大，含杂率高等缺点。另外，目前也有基于负压吸附的采棉装置出现，其原理类似吸尘器，其体积中等，需背负移动，增加了棉农的负重，同时也未能解决能耗大及含杂率高等技术缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构紧凑，小巧灵活，使用方便，采摘效率高，能耗低，综合采摘效果佳的效率高含杂率低的棉花采摘装置。
为实现上述技术目的，本发明采用下述技术方案：一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其包括：
壳体，其由前后通透的管壳及位于管壳下侧的把手构成；
棉花挟持输送总成，其包括上下左右四条用于抓取棉花并在管壳内向后挟持输送的输送带，输送带前后端分别经被动辊与主动辊支撑而位于管壳内，被动辊位于管壳前方，主动辊的两端均设有锥形齿轮，四根主动辊位于同一平面且呈矩形分布，相邻的主动辊均经锥形齿轮啮合，四根主动辊同转速转动；
驱动总成，其固定于把手内，由马达与减速器构成，减速器经传动部件与棉花挟持输送总成中的其中一主动辊传动连接；
分离筒，其前大后小呈锥筒状，放置于管壳内，用于将棉花从输送带上分离下来，其前端紧贴管壳中部的内壁，后端的出料口从四根主动辊之间的矩形区域内穿过，而后延伸至管壳后方，分离筒的侧壁上开有四个供输送带经过的分离槽。
所述的输送带的工作面上设有用于增加与棉花摩擦力的突刺，由此来提高挟持传输效果。
所述的管壳中前段采用锥形设计，前端较大，后端较小，而棉花挟持输送总成中的四条输送带同理采用前端间距大，后端间距小的结构，使得棉花在管壳内越向后移动，输送带对其提供的作用力越大，同时起到一定的压缩棉花的作用。
所述的把手内另设有一用于控制马达工作状态的电机控制器，该电机控制器连接有扳机式开关，所述的扳机式开关安装于把手的前侧，由此来增加手持操作时控制马达工作状态的便捷性。
所述的被动辊两端分别通过辊架支撑，而辊架则与管壳固定连接。
所述的棉花挟持输送总成中的四个主动辊分别通过辊座固定于管壳内，辊座与管壳固定连接。
所述的四个主动辊中位于最下方的主动辊上设有皮带轮，所述的皮带轮与驱动总成中的减速器的输出轮经皮带传动连接。
所述的管壳前端呈花朵状，即设有四个向前延伸的花瓣部位，而四个被动辊分别固定于四个花瓣部位的前内侧，从而使输送带前端位于管壳前端的前方，由于管壳前端采用花朵状，更有利于适应棉桃具有的瓣状形态，使输送带最大限度的与暴露在棉桃外的棉花接触。
本发明具有以下有益效果：其采用四条输送带实现棉花的采摘及传输，采摘效果好，效率高，传输过程中棉花与输送带的接触逐紧密，保证了有效传输效率，且有利于在传输过程中压缩棉花的体积，减少在编织袋等容器中占用的空间；管壳前端呈花朵状，更有利于适应棉桃具有的瓣状形态，使输送带最大限度的与暴露在棉桃外的棉花接触，从而提高棉花的采摘效率。总之，其采用手持式结构，设计合理，握持方便，加之使用扳机式开关来控制马达开关及转速，操作较为灵活，可对棉桃进行针对性的采摘，降低了棉花的含杂率，提高了棉花的采摘效率，具有显著的实用性。
附图说明
图1为本发明外观示意图。
图2为本发明部分剖开示意图。
图3为本发明部分剖开另一方向示意图。
图4为本发明未组装分离筒时示意图。
图5为本发明未组装分离筒时另一方向示意图。
图6为棉花挟持输送总成与驱动总成的示意图。
图7为棉花挟持输送总成与驱动总成另一方向示意图。
图8为分离筒结构示意图。
图中，1、扳机式开关，2、辊架，3、被动辊，4、花瓣部位，5、输送带，6、分离筒，7、管壳，8、出料口，9、把手，10、电源线，11、主动辊，12、锥形齿轮，13、辊座，14、定位槽，15、定位键，16、输出轮，17、皮带轮，18、皮带，19、减速器，20、马达，21、电机控制器，22、分离槽。
具体实施方式
参看附图1-3所示，本发明公开的一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其由壳体、棉花挟持输送总成、驱动总成及分离筒6构成。
参看图1、2所示，其中，所述的壳体由前后通透的管壳7及位于管壳7下侧的把手9构成，壳体内部中空，用于固定其他装置，由于把手9位于管壳7的下侧，两者构成一个枪式结构，更加有利于握持操作；
参看图2-7所示，棉花挟持输送总成包括上、下、左、右分布的四条输送带5，输送带5用于抓取棉花并在管壳7内向后挟持输送棉花，四条输送带5的前后端分别经被动辊3与主动辊11支撑而位于管壳7内，被动辊3两端分别通过辊架2支撑，而辊架2则与管壳7固定连接，被动辊3位于管壳7的前方，即输送带5前端位于管壳7的前侧，以确保使用时输送带7前端可与暴露在棉桃外的棉花接触，四个主动辊11分别通过辊座13固定于管壳7内，辊座13与管壳7固定连接，主动辊11的两端均设有锥形齿轮12，四根主动辊11位于同一平面且呈矩形分布，相邻的主动辊11均经锥形齿轮12啮合，四根主动辊11同转速转动，即由主动辊11来提供动力，可使四条输送带5同步输送，因为四条输5送带运转时，远离管壳7的那一侧用于输送棉花，故主动辊11的旋转方向需保证输送带5远离管壳7的那一侧始终由前向后传输，输送带5的工作面即外侧面上设有用于增加与棉花摩擦力的突刺，由此来提高挟持传输效果；
参看图4-7所示，所述的驱动总成固定于把手9内，其由马达20与减速器19构成，马达20连接有电源线10，减速器19经传动部件与棉花挟持输送总成中的其中一主动辊11传动连接，进而实现驱动总成为棉花挟持输送总成提供动力的目的，具体结构可为：在四个主动辊11中位于最下方的主动辊11上设有皮带轮17，而减速器19上设有输出轮16，皮带轮17与该输出轮16经皮带18传动连接，与此同时，减速器19与主动辊11亦可采用齿轮来实现传动连接；
参看图1、2、3、7所示，所述的分离筒6前大后小而呈锥筒状，其可组装放置于管壳7内，其用于将棉花从输送带5上分离下来并从尾端的出料口8排出，其前端紧贴管壳7的内壁，后端的出料口8从四根主动辊11之间的矩形区域内穿过，而后延伸至管壳7后方，分离筒6的侧壁上开有四个供输送带5经过的分离槽22，分离筒6与管壳7及输送带5的上述位置关系使得:输送带5的中前段位于分离槽22内侧，而输送带5的中后段则位于分离槽22的外侧，当棉花随输送带5在管壳7内移动时，进入分离筒6后，成团的棉花无法随输送带5经过分离槽22，进而被从输送带5上分离下来，最后从分离筒6尾端的出料口8排出，出料口8处则可与收集棉花的编织袋或输送棉花的管路相连，与此同时，分离筒6的另一目的则是将输送带5的中后段部分与主动辊11进行隔离，避免棉花随输送带5进入主动辊11所在区域，由此防止棉絮进入锥形齿轮12或皮带轮17中而影响动力部件的传动。
本发明采用上述设计后，开启马达20后，手持把手9，将管壳7的前端与棉花靠近，四条或部分输送带5前端与暴露在棉桃外的棉花接触，在突刺的作用下棉花随着输送带5向后移动，而整朵被全部采摘，并在管壳7内向后传输，当棉花进入分离筒6中时，逐渐从输送带5上分离下来，在前侧物料的推力下，棉花依次经出料口8排出，从而完成棉花的采摘。
进一步，为了使本发明的结构更加小巧紧凑，更便于握持及有效的采摘棉花，如图1、2所示，所述的管壳7中前段采用锥形设计，前端较大，后端较小，而棉花挟持输送总成中的四条输送带5同理采用前端间距大，后端间距小的结构，使得棉花在管壳7内越向后移动，输送带7对其提供的挟持作用力越大，同时对输送中的棉花起到一定的挤压作用，使其体积变小，更有利于收集及盛放；由于管壳7后端较小，使其结构更加紧凑，而前端较大，则更有利于采摘棉花。
但是，由于在棉花采摘时，需选择性的间断进行，则马达20如实时的进行运转势必或造成一定的资源浪费，同时提高了对便携式电源电量的要求，故如图3、4所示，在所述的把手9内另设有一用于控制马达20工作状态的电机控制器21，该电机控制器21连接有扳机式开关1，所述的扳机式开关1安装于把手9的前侧，握持使用时，扣动扳机式开关1即可控制马达20启动，由此可根据需要使马达20来带动棉花挟持输送总成工作，降低效率高含杂率低的棉花采摘装置的电量消耗，同时增加手持操作时对马达20控制的便捷性。
再进一步而言，由于开放后的棉花仅有部分暴露于棉桃外，在起始采摘时务必确保输送带与暴露在棉桃外的棉花最大限度的接触，方可提高采摘陈功率，降低含杂率，为此在本发明中，如图1、3所示，所述的管壳7前端呈花朵状，即设有四个向前向外延伸的花瓣部位4，而四个被动辊3分别固定于四个花瓣部位4的前内侧，从而使输送带5前端位于管壳7前端的前方，由于管壳7前端采用花朵状，加之管壳7采用前大后小的设计，更有利于适应棉桃开裂后所具有的瓣状形态，使输送带5可最大限度的与暴露在棉桃外的棉花接触，同时管壳7采用这种前大后小的花朵设计，更有利于适应大小不同的棉桃，即当棉桃较大时利用输送带5的前端可将棉花采摘，而当棉桃较小时，可向前移动效率高含杂率低的棉花采摘装置，仍然可使棉花与输送带5充分接触。
另外，为降低本效率高含杂率低的棉花采摘装置的组装难度，使其结构更加简化及有利于工业化生产及维修维护，如图1、2、3、8所示，所述的分离筒6与壳体7采用组合式设计，由于在工作过程中，必须保证分离筒6与管壳7的位置是相对固定的，才能保证效率高含杂率低的棉花采摘装置的稳定工作，故分离筒6与管壳7之间设有防止分离筒6自由移动的定位机构，该定位机构可为分离筒6提供一定的轴向及周向束缚力，该定位机构可由定位槽14与定位键15构成，两部件分别设置在分离筒6与管壳7上，定位机构亦可由球头柱塞与定位孔构成，同理两部件分别设置在分离筒6与管壳7上。
由于管壳7采用锥形设计，前端较大，后端较小，而分离筒6前大后小呈锥筒状，组合时，分离筒6由管壳7前端进入管壳7内部，向后移动，直至构成定位机构的两部件配合后，即实现了分离筒6与管壳7的组合，反之可将两者分离。
Claims (8)
1.一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其特征在于，其包括：
壳体，其由前后通透的管壳及位于管壳下侧的把手构成；
棉花挟持输送总成，其包括上下左右四条用于抓取棉花并在管壳内向后挟持输送的输送带，输送带前后端分别经被动辊与主动辊支撑而位于管壳内，被动辊位于管壳前方，主动辊的两端均设有锥形齿轮，四根主动辊位于同一平面且呈矩形分布，相邻的主动辊均经锥形齿轮啮合，四根主动辊同转速转动；
驱动总成，其固定于把手内，由马达与减速器构成，减速器经传动部件与棉花挟持输送总成中的其中一主动辊传动连接；
分离筒，其前大后小呈锥筒状，放置于管壳内，用于将棉花从输送带上分离下来，其前端紧贴管壳中部的内壁，后端的出料口从四根主动辊之间的矩形区域内穿过，而后延伸至管壳后方，分离筒的侧壁上开有四个供输送带经过的分离槽。
2.根据权利要求1所述的一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其特征在于：所述的管壳中前段采用锥形设计，前端较大，后端较小，而棉花挟持输送总成中的四条输送带同理采用前端间距大，后端间距小的结构，使得棉花在管壳内越向后移动，输送带对其提供的作用力越大，同时起到一定的压缩棉花的作用。
3.根据权利要求1所述的一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其特征在于：所述的把手内另设有一用于控制马达工作状态的电机控制器，该电机控制器连接有扳机式开关，所述的扳机式开关安装于把手的前侧。
4.根据权利要求1所述的一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其特征在于：所述的四个主动辊中位于最下方的主动辊上设有皮带轮，所述的皮带轮与驱动总成中的减速器的输出轮经皮带传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其特征在于：所述的管壳前端呈花朵状，即设有四个向前延伸的花瓣部位，而四个被动辊分别固定于四个花瓣部位的前内侧，从而使输送带前端位于管壳前端的前方。
6.根据权利要求1所述的一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其特征在于：所述的输送带的工作面上设有用于增加与棉花摩擦力的突刺，由此来提高挟持传输效果。
7.根据权利要求1所述的一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其特征在于：所述的被动辊两端分别通过辊架支撑，而辊架则与管壳固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种效率高含杂率低的棉花采摘装置，其特征在于：所述的棉花挟持输送总成中的四个主动辊分别通过辊座固定于管壳内，辊座与管壳固定连接。
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