CN105052428B - 一种巨菌草一体化式打捆装置及其打捆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种巨菌草一体化式打捆装置及其打捆方法，包括支撑立座，支撑立座上设置有一底部和顶部贯通的秸秆箱，秸秆箱中部两侧向外延伸有用于支撑各机构的支撑侧板，秸秆箱两侧板的上部和下部分别设有若干个用于一压缩支撑机构的压缩爪和支撑爪穿过的第一槽口和第二槽口，第一槽口之间还间隔设有一个以上的用于打结机构中夹绳体穿过的通孔，两支撑侧板的上侧还对称固定有打结机构；还包括一送绳机构和一剪夹机构，送绳机构固定于秸秆箱侧板一侧的支撑侧板的上侧，剪夹机构横向间隔固定于秸秆箱侧板另一侧的支撑侧板的上侧。本发明的有益效果在于：该装置结构简单紧凑、作业平稳可靠，且具备良好作业效率和可持续性，大大极大提高了打捆的效率。

Description

一种巨菌草一体化式打捆装置及其打捆方法

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种巨菌草一体化式打捆装置及其打捆方法。

背景技术

巨菌草，又称“能源草”，是最有发展前途的生物质能源资源之一。在未来可替代新能源急速发展的大环境下，世界各国对再生能源日益重视，巨菌草潜在的经济价值亦得到社会关注。巨菌草收获作为巨菌草走向市场的最终一环，其包含了切割、预处理、装载等多个环节，随着巨菌草的逐步推广，种植面积规模化扩大，巨菌草收获的全程机械化势在必行，但目前我国巨菌草收获还是以依靠人工手持切割为主，不仅劳动强度大、效率低而且成本极高，拉高了巨菌草的销售成本，制约了该产业的进一步发展。目前自走式秸秆收获机以切排式为主，需要增加秸秆拾捡机辅助作业，无疑增加了收获的工作量和成本。作为自走式整杆收获机的核心，整杆打捆设备影响着切割后菌杆的堆摞扎捆与后期的运输存储。为此，巨菌草收获用打捆设备的设计与研制对减轻收获劳动强度，降低收获成本，加快巨菌产业更好更快发展。

目前，农哈哈4G-2.2H型玉米秸秆收获机已经研制并在市场上销售，很好的解决了平地玉米秸秆的收获问题，然而由于巨菌草本身特殊的植物特性，尤其是高含水量和高秸秆韧性，收获环境及难度远超玉米秸秆，而其切割后直接排放至机器一侧的作业特点更是增加了秸秆收获工作量。目前尚未有成熟的，针对巨菌草收获环节的收获设备，对巨菌草收获作业适应性弱，耐用性差，性价比低，缺乏对于收获过程中的打捆作业，，需要对切割后巨菌草再次进行拾捡作业，拉高收获成本。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种巨菌草一体化式打捆装置及其打捆方法，实现巨菌草堆摞倒置后的进行压缩预紧、绕绳成结、循环打捆及排送作业。

本发明解决技术问题所采用的方案是：一种巨菌草一体化式打捆装置，包括若干个横向间隔排列的支撑立座，所述支撑立座上设置有一底部和顶部贯通且呈长方形状的秸秆箱，所述秸秆箱中部两侧还分别沿长度方向向外延伸有用于支撑各机构的支撑侧板，所述秸秆箱两侧板的上部和下部分别沿长度方向间隔设有若干个用于一压缩支撑机构的压缩爪和支撑爪穿过的第一槽口和第二槽口，并且位于秸秆箱两侧的第一槽口和第二槽口各自相互对称，所述第一槽口之间还间隔设有一个以上的用于打结机构中夹绳体穿过的通孔，位于秸秆箱两侧板上部的通孔相互对称；所述压缩支撑机构的压缩爪和支撑爪分别各自对称固定于两支撑侧板的上侧和下侧；所述两支撑侧板的上侧还对称固定有所述打结机构，位于两支撑侧板上的夹绳体相对设置；还包括一送绳机构和一剪夹机构，所述送绳机构沿长度方向间隔固定于所述秸秆箱侧板一侧的支撑侧板的上侧，所述剪夹机构固定于所述秸秆箱侧板另一侧的支撑侧板的上侧，并且所述送绳机构的送绳口和所述剪夹结构的剪夹器相对设置，所述剪夹结构的剪夹器伸入至所述秸秆箱的顶部上方。

进一步的，所述送绳机构包括若干个沿长度方向间隔设置于一侧支撑侧板上侧的送绳支撑架，两送绳支撑架上端横向连接有一载绳转轴，所述载绳转轴两端还分别套设有一包绳圆盘，所述载绳转轴一侧还设有一用于限制送绳长度的单向限绳口；所述送绳支撑架上端分别设有一轴承座，所述轴承座内设置有一轴承，所述载绳转轴套的两端分别套设于所述轴承内，所述载绳转轴的一端延伸至所述轴承外经一第一电机驱动。

进一步的，所述剪夹机构包括若干个沿长度方向间隔设置于另一侧支撑侧板上侧的剪夹立座；还包括一双层套设的传动轴，所述传动轴横向套接于所述剪夹立座上端且与所述剪夹立座转动连接，所述传动轴上沿长度方向间隔设有一剪夹器，所述剪夹器包括一与所述传动轴连接的剪夹导向壳、嵌设于所述剪夹导向壳前部的剪夹体和与所述剪夹导向壳后部相连的传动支撑筒，所述剪夹体经一第一复位弹簧与所述剪夹导向壳的前部相连接；所述传动轴包括一空心的外轴和一穿设于所述外轴中部内的内轴，所述内轴上套设有一轴承且与所述外轴转动连接，所述传动支撑筒与所述外轴固定连接，所述剪夹体与所述内轴固定连接。

进一步的，所述剪夹体包括两形状一致且固定连接的剪夹块，所述剪夹块分别经一剪夹支撑架与所述剪夹导向壳的前部连接，两剪夹块固定连接成一V形开口，两剪夹块且位于V形开口的内侧分别设有一剪绳刀；两剪夹支撑架之间底部且位于两剪夹块相连接轴线上设有一拉绳环，所述拉绳环上固定有一拉绳，所述拉绳的另一端穿过所述外轴与所述内轴固定连接；所述内轴经一第二电机驱动旋转，所述外轴经一第三电机驱动，

进一步的，所述打结机构包括若干个沿长度方向间隔设置于所述两支撑侧板上侧的上支撑座；还包括一第一转轴，所述第一转轴转动设置于所述上支撑座上端，所述第一转轴上沿长度方向间隔固定连接有一呈L型的打结支撑架，所述打结支撑架的一端垂直固定于所述第一转轴上，另一端与一用于放置绕绳的绕绳圆筒转动连接，所述绕绳圆筒的头部轴向设有卡绳架和用于固定夹绳体的底座，所述夹绳体包括一轴向设置的卡绳筒和滑动嵌套于所述卡绳筒内的卡绳座，所述卡绳座的端口处设有一呈V形状的开口，所述卡绳座内容置有一夹绳头；所述打结支撑架内沿长度方向设有一通孔，所述通孔内沿长度方向设有一传动软轴，所述传动软轴的一端与绕绳圆筒的尾部固定连接，另一端与所述第一转轴固定连接。

进一步的，所述绕绳圆筒的尾部固定有一用于连接所述传动软轴的软轴环；所述打结支撑架经一传动圆筒与所述第一转轴经键连接固定；所述卡绳座与所述卡绳筒通过一第二复位弹簧连接，所述第二复位弹簧一端与所述卡绳座底端连接，另一端与卡绳筒底端连接；所述夹绳头一端经一锥钉固定于所述卡绳筒的底端，所述卡绳筒与所述卡绳座内部相连通；所述夹绳头呈V字形，且该夹绳头的V字形的两内侧还沿长度方向设有夹绳齿；所述夹绳头的底端还设有一用于限制夹绳头开口的形变槽；所述第一转轴经一第四电机驱动。

进一步的，所述压缩支撑机构包括一个以上横向排列的可向秸秆箱上部中间合拢的压缩爪和一个以上横向排列可向秸秆箱下部中间合拢的支撑爪，所述压缩爪和支撑爪的端部分别间隔设置有于所述第一转轴和一第二转轴配合套接的连接套，所述第二转轴转动设置于一下支撑座上，所述下支撑座对称固定于两支撑侧板的下侧；所述连接套内分别设置有套于所述第一转轴和第二转轴上并各自与所述第一转轴和第二转轴同步转动的传动内芯，所述传动内芯中部和连接套的内周部均布有相配合的凸爪以使传动内芯转动时带动连接套转动，并且相配合的两凸爪之间夹设有弹性件。

进一步的，所述传动内芯与所述第一转轴和第二转轴之间均设置有传动键，并且传动内芯的内孔中均设置有锥孔，所述第一转轴和第二转轴上分别设置有与锥孔相配合的锥钉以定位轴向位置；所述连接套两端与传动内芯两端轴部通过轴承配合连接，并且连接套两端设置有端盖；所述第二转轴经一第五电机驱动。

进一步的，所述打结支撑架和所述压缩爪交错设置于所述第一转轴上，并且所述打结器对应穿设于所述通孔内，所述压缩爪和支撑爪分别对应穿设于所述第一槽口和第二槽口。

进一步的，所述秸秆箱两侧顶部还向上延伸有一限定巨菌草放置姿态的限位栅栏。

本发明还提供一种基于上述所述的一种巨菌草一体化式打捆装置的打捆方法，包括以下步骤：

步骤S1：开始倒入巨菌草，此时剪夹机构的剪夹器夹持送绳机构的绕绳穿过所述秸秆箱，在巨菌草重力的作用下，横压位于秸秆箱内的绕绳，使得绕绳位于巨菌草的下方且巨菌草压覆在压缩支撑机构的支撑爪上，此时位于支撑侧板下侧的支撑爪向秸秆箱下部内合拢；

步骤S2：开始打结，此时打结机构旋转至剪夹器处；

步骤S21：打结机构中的绕绳圆筒头部夹绳体在惯性作用下，将剪夹器中的绕绳夹入夹绳体的夹绳头中，将打结机构旋转至105°处时，绕绳圆筒自旋720°，绕绳在卡绳架作用下，依附着绕绳圆筒形成一个以上绳环；

步骤S22：位于两支撑侧板上侧的打结机构的夹绳体相互靠近挤压过程中，在夹绳头的夹绳齿作用下，位于两支撑侧板上的夹绳头上的绕绳相互交换，此时将两支撑侧板上的打结机构分离，两侧绕绳在夹绳头作用下穿过所成的绳环；

步骤S3：所述剪夹器进行剪绳，位于两支撑侧板上侧的打结机构的夹绳头相互靠近时，剪断一侧夹绳头所夹绕绳；

步骤S31：在进行剪绳时，剪夹器旋转至秸秆箱内，并与秸秆箱成75°，此时绕绳置于剪夹器的剪绳刀的刀口中，剪夹器的剪绳体相对剪夹器的剪夹导向壳做相对运动，剪绳刀做张合运动，绕绳被剪断；

步骤S32:剪绳结束后，由剪夹器的剪夹块夹持送绳机构一侧的绕绳，夹绳与剪绳同时进行，剪夹块优先于剪绳刀接触绕绳，每次的剪夹作业均为先夹持后剪断，最终由剪夹器夹持绕绳；

步骤S4打结机构进行一次打结，此时位于两支撑侧板上侧的打结机构相互远离至秸秆箱最极限距离，此时绕绳成结，并在打结机构夹绳头两端拉力作用下绳结拉紧；

步骤S5：重复步骤S2至步骤S4，进行第二次绕绳打结，在绳捆上形成死结；

步骤S6：巨菌草开始排料，此时支撑爪张开。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明提供的一体化是打捆装置，可以根据巨菌草的投入量进行压缩预紧、结构紧凑，而且维护方便；减轻了工人收获打捆的劳动强度，提高菌草收获过程的自动化、高效化、机械化程度；该一体式打捆装置能够一次性完成对巨菌草堆摞、压缩预紧、绳捆成结、抛落；该一体式打捆装置可搭载于自走式秸秆收获机后方，实现收获巨菌草的实时成捆；同时该设备亦可放置于室内，由人工放置实现室内成捆；该一体式打捆装置打结较一般打结器所成绳结牢固稳定，能够承受较大的张力，不易松弛。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为本发明的实施例的整体组装结构示意图；

图2为本发明的实施例的整体组装结构的侧视图；

图3为本发明的实施例的秸秆箱的结构示意图；

图4为本发明实施例的送绳机构的结构示意图；

图5为本发明实施例的剪夹机构的结构示意图；

图6为本发明实施例的剪夹机构的剪夹器的内部结构示意图；

图7为本发明实施例的打结机构的结构示意图；

图8为本发明实施例的打结机构中绕绳圆筒的内部结构示意图；

图9为本发明实施例的打结机构中夹绳体的内部结构示意图；

图10为本发明实施例的打结机构中夹绳头的结构示意图；

图11为本发明实施例的压缩支撑机构的结构示意图；

图12为本发明实施例的压缩支撑机构压缩爪的内部结构示意图；

图13为本发明实施例的打结机构中支撑爪的结构示意图；

图中：1-送绳机构；10-包绳圆盘；11-送绳支撑架；12-载绳转轴；13-单向限口绳；2-压缩支撑机构；20压缩爪；21-支撑爪；22-连接套；220-传动内芯；221-凸爪；222-弹性体；23-下支撑座；24-第二转轴；3-剪夹机构；30-剪夹器；31-内轴；32-外轴；33-剪夹立座；301-传动支撑筒；302第一复位弹簧；303-剪夹导向壳；304-剪夹体；3041-剪夹块；3042-剪绳刀；3043-剪夹支撑架；305-拉绳环；4-打结机构；40-夹绳体；401-卡绳座；402-卡绳筒；403-夹绳头；4031-夹绳齿；4032-形变槽；404-第二复位弹簧；41-打结支撑架；42-第一转轴；43-上支撑座；44-绕绳圆筒；45-卡绳架；46-传动软轴；47-软轴环；48-传动圆筒；49-底座；5-秸秆箱；50-支撑立座；51-支撑侧板；52-限位栅栏；53-通孔；54-第一槽口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1～13所示，本发明实施例提供一种巨菌草一体化式打捆装置，包括若干个横向间隔排列的支撑立座50，所述支撑立座50上设置有一底部和顶部贯通且呈长方形状的秸秆箱5，所述秸秆箱5中部两侧还分别沿长度方向向外延伸有用于支撑各机构的支撑侧板51，所述秸秆箱5两侧板的上部和下部分别沿长度方向间隔设有若干个用于一压缩支撑机构2的压缩爪20和支撑爪21穿过的第一槽口54和第二槽口，并且位于秸秆箱5两侧的第一槽口54和第二槽口各自相互对称，所述第一槽口54之间还间隔设有一个以上的用于打结机构4中夹绳体40穿过的通孔，位于秸秆箱5两侧板上部的通孔53相互对称；所述压缩支撑机构2的压缩爪20和支撑爪21分别各自对称固定于两支撑侧板51的上侧和下侧；所述两支撑侧板51的上侧还对称固定有所述打结机构4，位于两支撑侧板51上的夹绳体40相对设置；还包括一送绳机构和一剪夹机构3，所述送绳机构沿长度方向间隔固定于所述秸秆箱5侧板一侧的支撑侧板51的上侧，所述剪夹机构3固定于所述秸秆箱5侧板另一侧的支撑侧板51的上侧，并且所述送绳机构的送绳口和所述剪夹结构的剪夹器30相对设置，所述剪夹结构的剪夹器30伸入至所述秸秆箱5的顶部上方。

从上述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一体式打捆装置能够一次性完成对巨菌草堆摞、压缩预紧、绳捆成结、抛落；该一体式打捆装置可搭载于自走式秸秆收获机后方，实现收获巨菌草的实时成捆；同时该设备亦可放置于室内，由人工放置实现室内成捆。

在本实施例中，所述送绳机构1包括若干个沿长度方向间隔设置于一侧支撑侧板51上侧的送绳支撑架11，两送绳支撑架11上端横向连接有一载绳转轴12，所述载绳转轴12两端还分别套设有一包绳圆盘10，所述载绳转轴12一侧还设有一用于限制送绳长度的单向限绳口13；所述送绳支撑架11上端分别设有一轴承座，所述轴承座内设置有一轴承，所述载绳转轴12套的两端分别套设于所述轴承内，所述载绳转轴12的一端延伸至所述轴承外经一第一电机驱动。

在本实施例中，所述剪夹机构3包括若干个沿长度方向间隔设置于另一侧支撑侧板51上侧的剪夹立座33；还包括一双层套设的传动轴，所述传动轴横向套接于所述剪夹立座33上端且与所述剪夹立座33转动连接，所述传动轴上沿长度方向间隔设有一剪夹器30，所述剪夹器30包括一与所述传动轴连接的剪夹导向壳303、嵌设于所述剪夹导向壳303前部的剪夹体304和与所述剪夹导向壳303后部相连的传动支撑筒301，所述剪夹体304经一第一复位弹簧302与所述剪夹导向壳303的前部相连接；所述传动轴包括一空心的外轴32和一穿设于所述外轴32中部内的内轴31，所述内轴31上套设有一轴承且与所述外轴32转动连接，所述传动支撑筒301与所述外轴32固定连接，所述剪夹体304与所述内轴31固定连接。

在本实施例中，所述剪夹体304包括两形状一致且固定连接的剪夹块3041，所述剪夹块3041分别经一剪夹支撑架3043与所述剪夹导向壳303的前部连接，两剪夹块3041固定连接成一V形开口，两剪夹块3041且位于V形开口的内侧分别设有一剪绳刀3042；两剪夹支撑架3043之间底部且位于两剪夹块3041相连接轴线上设有一拉绳环305，所述拉绳环305上固定有一拉绳，所述拉绳的另一端穿过所述外轴32与所述内轴31固定连接；所述内轴31经一第二电机驱动旋转，所述外轴经一第三电机驱动。

所述剪夹机构3用于一次打结前，对送绳机构一端的绕绳进行夹紧、剪断、拉回等动作，并在一轮打捆作业结束后，将绕绳送至打结机构4处。所述剪夹导向壳303与传动支撑筒301固定，传动支撑筒301通过键连接于外轴32，剪夹体304嵌于剪夹导向壳303内，通过一钢丝的一端固定于拉绳环305，另一端固定于内轴31，当内轴31转动时，钢丝拉动剪夹体304使之在剪夹导向壳303内纵向运动，所述剪夹导向壳303呈倒锥型结构，剪夹体304随之形变，剪绳刀3042与剪夹块304的开口也发生变化；所述剪夹块304为橡胶结构，所述剪夹块304间出口小于剪绳刀3042间刀口，所以每次剪夹时，都是先夹绳再剪绳。

剪夹机构3在内轴31和外轴32的作用下实现对绕绳的夹的剪动作，当内轴31快速往复转动时，在第一复位弹簧302的作用下，剪绳刀3042快速张合，实现绕绳的剪断；同时剪夹块304随之张合，当剪夹块304张口缩小到一定程度时，其表面覆盖的软橡胶相互挤压，挤压力随夹绳口的缩小而增强，实现绕绳的夹紧。当内轴31实现三次快速往返旋转运动后，确保绕绳已彻底剪落，此时旋转外轴32，将剪下绕绳送至指定位置，为下轮打捆做准备。

在本实施例中，所述打结机构4包括若干个沿长度方向间隔设置于所述两支撑侧板51上侧的上支撑座43；还包括一第一转轴42，所述第一转轴42转动设置于所述上支撑座43上端，所述第一转轴42上沿长度方向间隔固定连接有一呈L型的打结支撑架41，所述打结支撑架41的一端垂直固定于所述第一转轴42上，另一端与一用于放置绕绳的绕绳圆筒44转动连接，所述绕绳圆筒44的头部轴向设有卡绳架45和用于固定夹绳体40的底座49，所述夹绳体40包括一轴向设置的卡绳筒402和滑动嵌套于所述卡绳筒402内的卡绳座401，所述卡绳座401的端口处设有一呈V形状的开口，所述卡绳座401内容置有一夹绳头403；所述打结支撑架41内沿长度方向设有一通孔，所述通孔内沿长度方向设有一传动软轴46，所述传动软轴46的一端与绕绳圆筒44的尾部固定连接，另一端与所述第一转轴42固定连接。

在本实施例中，所述绕绳圆筒44的尾部固定有一用于连接所述传动软轴46的软轴环47；所述打结支撑架41经一传动圆筒48与所述第一转轴42经键连接固定；所述卡绳座401与所述卡绳筒402通过一第二复位弹簧404连接，所述第二复位弹簧404一端与所述卡绳座401底端连接，另一端与卡绳筒402底端连接；所述夹绳头403一端经一锥钉固定于所述卡绳筒402的底端，所述卡绳筒402与所述卡绳座401内部相连通；所述夹绳头403呈V字形，且该夹绳头403的V字形的两内侧还沿长度方向设有夹绳齿4031；所述夹绳头403的底端还设有一用于限制夹绳头403开口的形变槽4032；所述第一转轴42经一第四电机驱动。

所述夹绳体40内嵌于绕绳圆筒44端部的底座49中，与同样在其端部的卡绳架45正对，在两者之间形成一段30mm的间隔用于夹绳头403夹取绕绳；所述卡绳座401与卡绳筒402配合卡扣，从而实现卡绳座401相对于卡绳筒402做有限的轴向运动；所述第二复位弹簧404穿过夹绳体40，一端固定与卡绳筒402底部，另一端顶在卡绳座401的底部。使用时，传动圆筒48在第一转轴42带动下旋转，位于两支撑侧板51上侧的打结器支撑架在传动圆筒48的带动下相互靠近或远离。夹绳体40与通孔53成45°，此时绕绳一端被夹绳头403夹紧，绳体依附在卡绳座401与卡绳架45的V型口中；所述传动软轴46带动软轴环47旋转，在其带动下绕绳圆筒44自旋转两圈，绕绳依附于绕绳圆筒44外壁形成两个绳环；所述打结支撑架41在第一转轴42的带动下，位于两支撑侧板51上侧的打结机构4相互靠近，两相对的绕绳圆筒44端部的夹绳体40在卡绳座401的外沿与其卡绳架45相互挤压，卡绳座401伸入至卡绳筒402中，第二复位弹簧404压缩形变，夹绳头403伸出，夹绳齿4031张开，张口恰好伸入对面一侧限位于夹绳体40卡绳座401的外沿与其卡绳架45之间的绕绳之间；当位于两支撑侧板51上侧的打结机构4相互远离时，夹绳体40外沿与其卡绳架45也相互远离，在第二复位弹簧404作用下，卡绳座401复位，夹绳头403缩回至卡绳座401中，夹绳齿4031闭合，通过一用于固定夹绳头403的锥型孔自锁与夹绳齿4031自身的形变挤压将绕绳夹紧，此时，位于两支撑侧板51上侧的打结机构4的两夹绳体40的夹绳头403的绕绳相互交换，绕绳将穿过绕绳圆筒44上的绳环拉伸而出；最后位于两支撑侧板51上侧的打结机构4持续远离至极限位置，由于绕绳两端穿过对面侧绳环，绕绳两端远离拉紧时，结成紧密绳结。

在本实施例中，所述压缩支撑机构2包括一个以上横向排列的可向秸秆箱5上部中间合拢的压缩爪20和一个以上横向排列可向秸秆箱5下部中间合拢的支撑爪21，所述压缩爪20和支撑爪21的端部分别间隔设置有于所述第一转轴42和一第二转轴24配合套接的连接套22，所述第二转轴24转动设置于一下支撑座23上，所述下支撑座23对称固定于两支撑侧板51的下侧；所述连接套22内分别设置有套于所述第一转轴42和第二转轴24上并各自与所述第一转轴42和第二转轴24同步转动的传动内芯220，所述传动内芯220中部和连接套22的内周部均布有相配合的凸爪221以使传动内芯220转动时带动连接套22转动，并且相配合的两凸爪221之间夹设有弹性件。

在本实施例中，所述传动内芯220与所述第一转轴42和第二转轴24之间均设置有传动键，并且传动内芯220的内孔中均设置有锥孔，所述第一转轴42和第二转轴24上分别设置有与锥孔相配合的锥钉以定位轴向位置；所述连接套22两端与传动内芯220两端轴部通过轴承配合连接，并且连接套22两端设置有端盖;所述第二转轴24经一第五电机驱动。

当菌草倒入秸秆箱5时，支撑爪21保持不动，若倒入菌草体积超过秸秆箱5预设值，即菌草质量超过预设范围，传动内芯220中的弹性体222发生形变，位于两支撑侧板51下侧的支撑爪21向外旋转，可以根据秸秆箱5储存体积自适应菌草实际倒入体积。当打结结束后，连接套22旋转，两支撑爪21向外旋转，秸秆箱5内菌草落料，倒入地面。为实现支撑爪21机构对装载巨菌草的自适应变化，即倒入巨菌草越多，相应质量越重，支撑爪21自适应张开一定角度，增大秸秆箱5空间，进而增大可储种量，直至平衡。支撑爪21传动内芯220内置弹性体222的弹性系数应与实际收割巨菌草单位体积质量相匹配。

同样的，压缩爪20在对倒落储存于秸秆箱5中的巨菌草秸秆进行压缩预紧，将其体积控制在预设值内，保障打捆作业不会因巨菌草震动或其茎叶所影响，同时保证压缩秸秆的预紧力保持在一定范围内可控。所述压缩爪20的传动内芯220与打结器传动圆筒48共用第一转轴42；所述压缩爪2013在原始状态下与打结器支撑架成30°。当支撑爪21固定，打结机构4准备打结作业时，压紧爪会先于打结机构4接触秸秆箱5中储存的巨菌草秸秆。

在本实施例中，所述打结支撑架41和所述压缩爪20交错设置于所述第一转轴42上，并且所述打结器对应穿设于所述通孔53内，所述压缩爪20和支撑爪21分别对应穿设于所述第一槽口54和第二槽口。

在本实施例中，所述秸秆箱5两侧顶部还向上延伸有一限定巨菌草放置姿态的限位栅栏52。

本发明实施例还提供一种基于上述所述的一种巨菌草一体化式打捆装置的打捆方法，

步骤S1：在巨菌草倒入秸秆箱5之前，剪夹器30夹持送绳机构1的绕绳穿过所述秸秆箱5，此时支撑爪21向秸秆箱5底部中间合拢；开始倒入巨菌草，所述绕绳在巨菌草重力的作用下，横压穿过秸秆箱5内的绕绳，绕绳位于巨菌草的下方且巨菌草压覆在支撑爪21内；

步骤S2：此时打结机构4旋转至剪夹器30处，绕绳圆筒44头部卡绳架45与夹绳体40的卡绳筒402在惯性作用下，将剪夹器30中的绕绳夹入夹绳头403中；

步骤S21：当打结机构4旋转至105°处时，绕绳圆筒44自旋720°，绕绳在卡绳架45作用下，依附着绕绳圆筒44形成一个以上绳环；

步骤S22：位于两支撑侧板51上侧的打结机构4的夹绳体40相互靠近挤压过程中，夹绳头403张开并穿过在卡绳筒402与卡绳架45之间的绕绳，在夹绳齿4031作用下，位于两支撑侧板51上的夹绳头403上的绕绳相互交换，此时将两支撑侧板51上的打结机构4分离，两侧绕绳在夹绳头403作用下穿过所成的绳环；

步骤S3：剪夹器30进行剪绳的过程；

步骤S31：打结机构4中夹绳头403相互靠近时，剪断一侧夹绳头403所夹绕绳，在进行剪绳时，剪夹器30旋转至秸秆箱5内，并与秸秆箱5成75°，此时绕绳置于剪绳刀3042刀口中，剪绳体相对剪夹导向壳303做相对运动，剪绳刀3042做张合运动，绕绳被剪断；

步骤S32：所述夹绳为剪绳作业后，由剪夹块夹持送绳机构1一侧绕绳的过程。所述夹绳与剪绳同时进行，由于剪夹块优先于剪绳刀3042接触绕绳，故每次的剪夹作业均为先夹持后剪断，最终由剪夹器30夹持绕绳保持至下一轮打捆作业；

步骤S4：此时打结机构4相互远离至秸秆箱5最极限距离，此时绕绳成结，并在打结机构4夹绳头403两端拉力作用下绳结拉紧的过程，此时打结机构4与压缩爪20相互配合，在打结机构4拉绳及秸秆捆自身张力作用下，绳结更为紧密；

步骤S5：重复步骤S2至步骤S4，重复上述操作进行二次绕绳打结，在一次绳结的基础上进行二次打结，在绳捆上形成死结保证绳结的牢固性；

步骤S6：巨菌草排料的过程，此时支撑爪21张开。

综上所述，本发明提供的一体式打捆装置及其打捆方法，可以根据巨菌草的投入量进行压缩预紧、结构紧凑，而且维护方便；减轻了工人收获打捆的劳动强度，提高菌草收获过程的自动化、高效化、机械化程度。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)

1.一种巨菌草一体化式打捆装置，其特征在于：包括若干个横向间隔排列的支撑立座，所述支撑立座上设置有一底部和顶部贯通且呈长方形状的秸秆箱，所述秸秆箱中部两侧还分别沿长度方向向外延伸有用于支撑各机构的支撑侧板，所述秸秆箱两侧板的上部和下部分别沿长度方向间隔设有若干个用于一压缩支撑机构的压缩爪和支撑爪穿过的第一槽口和第二槽口，并且位于秸秆箱两侧的第一槽口和第二槽口各自相互对称，所述第一槽口之间还间隔设有一个以上的用于打结机构中夹绳体穿过的通孔，位于秸秆箱两侧板上部的通孔相互对称；所述压缩支撑机构的压缩爪和支撑爪分别各自对称固定于两支撑侧板的上侧和下侧；所述两支撑侧板的上侧还对称固定有所述打结机构，位于两支撑侧板上的夹绳体相对设置；还包括一送绳机构和一剪夹机构，所述送绳机构沿长度方向间隔固定于所述秸秆箱侧板一侧的支撑侧板的上侧，所述剪夹机构固定于所述秸秆箱侧板另一侧的支撑侧板的上侧，并且所述送绳机构的送绳口和所述剪夹结构的剪夹器相对设置，所述剪夹结构的剪夹器伸入至所述秸秆箱的顶部上方。

2.根据权利要求1所述的一种巨菌草一体化式打捆装置，其特征在于：所述送绳机构包括若干个沿长度方向间隔设置于一侧支撑侧板上侧的送绳支撑架，两送绳支撑架上端横向连接有一载绳转轴，所述载绳转轴两端还分别套设有一包绳圆盘，所述载绳转轴一侧还设有一用于限制送绳长度的单向限绳口；所述送绳支撑架上端分别设有一轴承座，所述轴承座内设置有一轴承，所述载绳转轴套的两端分别套设于所述轴承内，所述载绳转轴的一端延伸至所述轴承外经一第一电机驱动。

3.根据权利要求1所述的一种巨菌草一体化式打捆装置，其特征在于：所述剪夹机构包括若干个沿长度方向间隔设置于另一侧支撑侧板上侧的剪夹立座；还包括一双层套设的传动轴，所述传动轴横向套接于所述剪夹立座上端且与所述剪夹立座转动连接，所述传动轴上沿长度方向间隔设有一剪夹器，所述剪夹器包括一与所述传动轴连接的剪夹导向壳、嵌设于所述剪夹导向壳前部的剪夹体和与所述剪夹导向壳后部相连的传动支撑筒，所述剪夹体经一第一复位弹簧与所述剪夹导向壳的前部相连接；所述传动轴包括一空心的外轴和一穿设于所述外轴中部内的内轴，所述内轴上套设有一轴承且与所述外轴转动连接，所述传动支撑筒与所述外轴固定连接，所述剪夹体与所述内轴固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种巨菌草一体化式打捆装置，其特征在于：所述剪夹体包括两形状一致且固定连接的剪夹块，所述剪夹块分别经一剪夹支撑架与所述剪夹导向壳的前部连接，两剪夹块固定连接成一V形开口，两剪夹块且位于V形开口的内侧分别设有一剪绳刀；两剪夹支撑架之间底部且位于两剪夹块相连接轴线上设有一拉绳环，所述拉绳环上固定有一拉绳，所述拉绳的另一端穿过所述外轴与所述内轴固定连接；所述内轴经一第二电机驱动旋转，所述外轴经一第三电机驱动。

5.根据权利要求1所述的一种巨菌草一体化式打捆装置，其特征在于：所述打结机构包括若干个沿长度方向间隔设置于所述两支撑侧板上侧的上支撑座；还包括一第一转轴，所述第一转轴转动设置于所述上支撑座上端，所述第一转轴上沿长度方向间隔固定连接有一呈L型的打结支撑架，所述打结支撑架的一端垂直固定于所述第一转轴上，另一端与一用于放置绕绳的绕绳圆筒转动连接，所述绕绳圆筒的头部轴向设有卡绳架和用于固定夹绳体的底座，所述夹绳体包括一轴向设置的卡绳筒和滑动嵌套于所述卡绳筒内的卡绳座，所述卡绳座的端口处设有一呈V形状的开口，所述卡绳座内容置有一夹绳头；所述打结支撑架内沿长度方向设有一通孔，所述通孔内沿长度方向设有一传动软轴，所述传动软轴的一端与绕绳圆筒的尾部固定连接，另一端与所述第一转轴固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种巨菌草一体化式打捆装置，其特征在于：所述绕绳圆筒的尾部固定有一用于连接所述传动软轴的软轴环；所述打结支撑架经一传动圆筒与所述第一转轴经键连接固定；所述卡绳座与所述卡绳筒通过一第二复位弹簧连接，所述第二复位弹簧一端与所述卡绳座底端连接，另一端与卡绳筒底端连接；所述夹绳头一端经一锥钉固定于所述卡绳筒的底端，所述卡绳筒与所述卡绳座内部相连通；所述夹绳头呈V字形，且该夹绳头的V字形的两内侧还沿长度方向设有夹绳齿；所述夹绳头的底端还设有一用于限制夹绳头开口的形变槽；所述第一转轴经一第四电机驱动。

7.根据权利要求5所述的一种巨菌草一体化式打捆装置，其特征在于：所述压缩支撑机构包括一个以上横向排列的可向秸秆箱上部中间合拢的压缩爪和一个以上横向排列可向秸秆箱下部中间合拢的支撑爪，所述压缩爪和支撑爪的端部分别间隔设置有与所述第一转轴和一第二转轴配合套接的连接套，所述第二转轴转动设置于一下支撑座上，所述下支撑座对称固定于两支撑侧板的下侧；所述连接套内分别设置有套于所述第一转轴和第二转轴上并各自与所述第一转轴和第二转轴同步转动的传动内芯，所述传动内芯中部和连接套的内周部均布有相配合的凸爪以使传动内芯转动时带动连接套转动，并且相配合的两凸爪之间夹设有弹性件。

8.根据权利要求7所述的一种巨菌草一体化式打捆装置，其特征在于：所述传动内芯与所述第一转轴和第二转轴之间均设置有传动键，并且传动内芯的内孔中均设置有锥孔，所述第一转轴和第二转轴上分别设置有与锥孔相配合的锥钉以定位轴向位置；所述连接套两端与传动内芯两端轴部通过轴承配合连接，并且连接套两端设置有端盖;所述第二转轴经一第五电机驱动。

9.根据权利要求7所述的一种巨菌草一体化式打捆装置，其特征在于：所述打结支撑架和所述压缩爪交错设置于所述第一转轴上，并且所述打结器对应穿设于所述通孔内，所述压缩爪和支撑爪分别对应穿设于所述第一槽口和第二槽口。

10.一种基于权利要求1所述的一种巨菌草一体化式打捆装置的打捆方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：开始倒入巨菌草，此时剪夹机构的剪夹器夹持送绳机构的绕绳穿过所述秸秆箱，在巨菌草重力的作用下，横压位于秸秆箱内的绕绳，使得绕绳位于巨菌草的下方且巨菌草压覆在压缩支撑机构的支撑爪上，此时位于支撑侧板下侧的支撑爪向秸秆箱下部内合拢；

步骤S2：开始打结，此时打结机构旋转至剪夹器处；

步骤S21：打结机构中的绕绳圆筒头部夹绳体在惯性作用下，将剪夹器中的绕绳夹入夹绳体的夹绳头中，将打结机构旋转至105°处时，绕绳圆筒自旋720°，绕绳在卡绳架作用下，依附着绕绳圆筒形成一个以上绳环；

步骤S22：位于两支撑侧板上侧的打结机构的夹绳体相互靠近挤压过程中，在夹绳头的夹绳齿作用下，位于两支撑侧板上的夹绳头上的绕绳相互交换，此时将两支撑侧板上的打结机构分离，两侧绕绳在夹绳头作用下穿过所成的绳环；

步骤S3：所述剪夹器进行剪绳，位于两支撑侧板上侧的打结机构的夹绳头相互靠近时，剪断一侧夹绳头所夹绕绳；

步骤S31：在进行剪绳时，剪夹器旋转至秸秆箱内，并与秸秆箱成75°，此时绕绳置于剪夹器的剪绳刀的刀口中，剪夹器的剪绳体相对剪夹器的剪夹导向壳做相对运动，剪绳刀做张合运动，绕绳被剪断；

步骤S32；剪绳结束后，由剪夹器的剪夹块夹持送绳机构一侧的绕绳，夹绳与剪绳同时进行，剪夹块优先于剪绳刀接触绕绳，每次的剪夹作业均为先夹持后剪断，最终由剪夹器夹持绕绳；

步骤S4打结机构进行一次打结，此时位于两支撑侧板上侧的打结机构相互远离至秸秆箱最极限距离，此时绕绳成结，并在打结机构夹绳头两端拉力作用下绳结拉紧；

步骤S5：重复步骤S2至步骤S4，进行第二次绕绳打结，在绳捆上形成死结；

步骤S6：巨菌草开始排料，此时支撑爪21张开。