CN105850362A - 一种采棉系统和棉花收获机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种采棉系统，包括采棉装置，所述采棉装置包括支撑架和采棉爪组，所述支撑架包括驱动轴、多个支撑轴和多个采棉爪组，多个所述支撑轴围绕所述驱动轴的转动轴心线设置，每个所述支撑轴对应设置一个采棉爪组，所述采棉爪组至少包括一个采棉爪，所述采棉爪的两端分别与两个相邻的所述支撑轴铰接和搭接，所述采棉爪具有远离所述驱动轴的转动轴心线的外侧面，所述外侧面设置有用于采集棉桃的多个采摘针。这种采棉系统，结构简单，自动化程度高，能够在较大程度上提高采棉的工作效率，大幅降低采棉的劳动强度，同时这种采棉系统对于棉花植株的行距和株距没有要求，使得这种采棉系统的采棉收率高、使用范围广。

Description

一种采棉系统和棉花收获机

技术领域

本发明涉及农用机械设备领域，具体而言，涉及一种采棉系统和棉花收获机。

背景技术

现有的农业棉花收获中，通常采用三种方式，第一种是人工采摘棉花，这种方式的优点是采集的棉花质量好，采收率高，且杂质含量低，但其人工成本高，采摘速度慢。第二种是采用电动采棉机收获棉花，这种电动采棉机需要耗费大量的人力来操控，其采摘时的人工成本高，采摘速度慢。第三种是采用大型机械自走式采棉机，这种采棉机的机械化程度高，采收速度快，但这种采棉机的采收率低，且采收的棉花中杂质含量高，同时这种采棉机在采收时对棉花植株的行距以及株距均有一定的要求。

发明内容

本发明提供了一种采棉系统，旨在改善上述采棉方式中采棉的采收率低、采收的棉花中杂质含量高的问题。

本发明是这样实现的：

一种采棉系统，包括采棉装置，采棉装置包括支撑架和采棉爪组，支撑架包括驱动轴、多个支撑轴和多个采棉爪组，多个支撑轴围绕驱动轴的转动轴心线设置，每个支撑轴对应设置一个采棉爪组，采棉爪组至少包括一个采棉爪，采棉爪的两端分别与两个相邻的支撑轴铰接和搭接，采棉爪具有远离驱动轴的转动轴心线的外侧面，外侧面设置有用于采集棉桃的多个采摘针。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述支撑轴的轴心线的延伸方向与驱动轴的转动轴心线的延伸方向一致，多个支撑轴沿驱动轴的周向均匀设置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述采棉爪组包括多个采棉爪，采棉爪为弧形，多个采棉爪沿支撑轴的长度方向设置。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述支撑轴为弯曲轴，支撑轴的两端在驱动轴的周向上错位。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述支撑轴有2－6个。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述还包括用于输送采棉装置采集的棉桃的传送装置，传送装置包括卸棉传送带、卸棉器和运棉传送带，运棉传送带设置于卸棉传送带的底部，卸棉传送带靠近采棉爪设置，卸棉传送带设置有多个卸棉器。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述卸棉传送带具有第一端和第二端，第一端与采棉爪相邻，第二端设置有用于使棉桃与卸棉器分离并使棉桃落入运棉传送带的喷嘴。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述传送装置还包括引风机、第一输棉管、第二输棉管和棉箱，引风机的入口和运棉传送带之间通过第一输棉管连通，引风机的出口与棉箱之间通过第二输棉管连通。

一种包含上述采棉系统的棉花收获机。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述棉花收获机包括两套间隔相对设置的采棉装置，两套采棉装置中对应地两个驱动轴的延伸方向一致且转动方向相反，驱动轴的轴心线沿横向设置。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的采棉系统中，含有多个支撑轴，多个支撑轴围绕驱动轴的转动轴心线设置，多个支撑轴上设置有多个采棉爪组，多个采棉爪组至少包括一个采棉爪。采棉爪的一端与其中一个支撑轴铰接，另一端搭接在与上述支撑轴相邻的支撑轴上。由此，在与驱动轴垂直的一个平面上，采棉爪首尾相连，围合成一个近似的环形。

同时，采棉爪的铰接端与搭接端的设置方向与驱动轴的转动方向相反，这样设置的好处在于，驱动轴在转动的同时，带动支撑轴围绕驱动轴转动，位于支撑轴上的采棉爪随之转动，当支撑轴转动至一定角度时，采棉爪的搭接端在自身重力的影响下围绕铰接端转动，使采棉爪的搭接端远离支撑轴呈打开状态。此时，设置于采棉爪上的采摘针与棉花植株相接触，采摘针的尖刺部刺入棉桃并使其与棉花植株分离。然后，随着支撑轴的继续转动，采棉爪的搭接端重新搭接于相邻的支撑轴上，此时该采棉爪完成一次采摘过程，随后多个采棉爪组陆续进行上述采棉过程，完成采棉。

这种采棉系统，结构简单，自动化程度高，能够在较大程度上提高采棉的工作效率，大幅降低采棉的劳动强度，同时这种采棉系统对于棉花植株的行距和株距没有要求，使得这种采棉系统的采棉收率高、使用范围广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例一提供的采棉系统的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的采棉系统中支撑架的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的采棉系统中另一种支撑架的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的采棉系统中另一种支撑架的侧视图；

图5是本发明实施例二提供的采棉系统的结构示意图；

图6是本发明实施例三提供的采棉系统的结构示意图；

图7是本发明实施例三提供的采棉系统的俯视。

图中标记分别为：

采棉系统100、200；采棉装置110；支撑架111；驱动轴112；支撑轴113；连接件114；棉桃115；采棉爪组116；采棉爪117；外侧面118；采摘针119；弯曲轴120；直立部121；弧形部122；铰接端123；搭接端124；传送装置230；卸棉传送带231；第一端232；第二端233；卸棉器234；运棉传送带235；喷嘴236；引风机237；第一输棉管238；第二输棉管239；棉箱240。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1，参照图1至图4所示，

如图1所示，本实施例提供一种采棉系统100包括采棉装置110。采棉装置110包括支撑架111和采棉爪组116。支撑架111包括驱动轴112、多个支撑轴113和多个采棉爪组116。多个支撑轴113围绕驱动轴112的转动轴心线设置。每个支撑轴113对应设置一个采棉爪组116。采棉爪组116至少包括一个采棉爪117，即采棉爪组116包括多个采棉爪117。

支撑轴113与驱动轴112之间通过连接件114连接，连接件114可以设置在支撑轴113的端部也可以设置在支撑轴113的中间部分。连接件114可以为金属片或者连接杆。连接件114与驱动轴112或者支撑轴113之间可以是通过螺栓等方式进行的可拆卸连接，也可以是通过焊接等方式进行的固定连接。在本实施例中，连接件114与支撑轴113的两端固定连接，连接件114为金属片。这样设置的好处在于，支撑轴113与驱动轴112之间的连接更加稳固，增强该采棉系统100的抗振能力，延长其使用寿命。此外，驱动轴112可以贯穿整个支撑架111，也可以仅固定设置于支撑轴113的端面上，这样设置的好处在于降低整个支撑架111的重量，减少支撑架111在转动时的能耗。

多个支撑轴113，指支撑架111中包括至少两个支撑轴113，优选的支撑轴113有2－6个。如图2所示，在本实施例中支撑轴113有4个。这4个支撑轴113与驱动轴112之间通过金属片固定连接。这4个支撑轴113沿驱动轴112的周向均匀设置，这种结构的对称性好，能够部分降低支撑架111在转动过程中产生的振动。

支撑轴113的轴心线的延伸方向与驱动轴112的转动轴心线的延伸方向一致，即支撑轴113的轴心线与驱动轴112的转动轴心线平行或者近似平行。这种结构的采棉系统100中，位于同一个采棉爪组116内的多个采棉爪117的运动状态能够始终保持一致，且各个采棉爪117之间的协调性好，有利于提高采棉的采收率。在本申请文件中，采收率指采集到的棉花重量与采收农田的面积的比值。

如图3和图4所示，在本发明的其他实施例中，支撑轴113为弯曲轴120。支撑轴113的两端在驱动轴112的周向上错位，即支撑轴113呈螺旋形排列，支撑轴113的两端的连接线的延长线与驱动轴112的转动轴心线的延长线相交。这样设置的好处在于，当弯曲轴120围绕驱动轴112转动时，位于同一个支撑轴113上的多个采棉爪117在转动的过程中依次下落，避免因同一个支撑轴113上所有采棉爪117同时下落而产生的振动，从而减少采棉爪117在下落的时候对驱动轴112的损坏，延长驱动轴112的使用寿命。

采棉爪组116包括多个采棉爪117，采棉爪117的形状可以为弧形或者平板形，也可以为其他满足使用需求的形状。请再次参阅图1，在本实施例中，采棉爪117具有依次连接的直立部121和弧形部122。采棉爪117的两端分别与两个相邻的支撑轴113铰接和搭接，更为具体地，直立部121与支撑轴113相互铰接，弧形部122的一端与直立部121固定连接，弧形部122的另一端搭接在与上述支撑轴113相邻的支撑轴113上的采棉爪117上。由此，在与驱动轴112的转动轴心线垂直的平面上，可以移动采棉爪117并使这些采棉爪117首尾相连，围合成一个近似的环形。

采棉爪117具有远离驱动轴112的转动轴心线的外侧面118，在本实施例中，外侧面118指弧形部122远离转动轴心线的侧面。外侧面118设置有用于采集棉桃115的多个采摘针119，多个采摘针119间隔均匀分布于弧形部122。采摘针119具有尖刺部，尖刺部能够有效刺入棉花植株上的棉桃115，并使其与棉花植株分离。

采棉系统100的工作原理是：

驱动轴112在转动的同时，带动支撑轴113围绕驱动轴112转动，位于支撑轴113上的采棉爪117随之转动，当支撑轴113转动至一定角度时，采棉爪117的搭接端124在自身重力的影响下围绕铰接端123转动，使采棉爪117的搭接端124远离支撑轴113并呈打开状态。此时，设置于采棉爪117上的采摘针119与棉花植株相接触，采摘针119的尖刺部刺入棉桃115并使其与棉花植株分离。然后，随着支撑轴113的继续转动，采棉爪117的搭接端124重新搭接于相邻的支撑轴113上，此时该采棉爪117完成一次采摘过程，随后多个采棉爪组116陆续进行上述采棉过程，完成采棉。

这种采棉系统100，结构简单，自动化程度高，能够在较大程度上提高采棉的工作效率，大幅降低采棉的劳动强度，同时这种采棉系统100对于棉花植株的行距和株距没有要求，使得这种采棉系统100的采棉收率高、使用范围广泛。

实施例2参照图5所示，

如图5所示，本发明实施例所提供的采棉系统200，其实现原理及产生的技术效果和实施例1相同，为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1中相应内容。

在本实施例中，设计者对该采棉系统进行了进一步的改良，设计者在实施例1中采棉系统的基础上增设了用于输送采棉装置110采集的棉桃115的传送装置230。

传送装置230包括卸棉传送带231、卸棉器234和运棉传送带235。运棉传送带235设置于卸棉传送带231的底部，卸棉传送带231靠近采棉爪117设置。具体地，卸棉传送带231具有第一端232和第二端233，第一端232与采棉爪117相邻，第二端233设置有用于使棉桃115与卸棉器234分离并使棉桃115落入运棉传送带235的喷嘴236。喷嘴236位于卸棉传送带231的上方且不与卸棉传送带231的第二端233相接触。喷嘴236与通气管连接，喷嘴236的喷气口朝下设置。卸棉传送带231将棉桃115输送到第二端233时，棉桃115在受到喷嘴236喷出气体的气流压力以及自身重力的影响下，向下运动至运棉传送带235上，随后棉桃115被运棉传送带235输送至棉箱240中。

卸棉传送带231设置有多个卸棉器234，即多个卸棉器234围绕卸棉传送带231设置。卸棉器234可以为针状或者凸起状，在本实施例中，卸棉器234为针状，卸棉器234的顶端具有尖刺部。为了更加有效的将位于采摘针119上的棉桃115卸下，卸棉器234的长度大于采摘针119的长度。在本实施例中，卸棉器234的长度是采摘针119长度的1.3倍，设计者经过多次试验模拟，发现卸棉器234与采摘针119的长度比为1.3时，卸棉器234能够在极短的时间里，将棉桃115从采摘针119上轻松卸下，后经过卸棉传送带231输送。此外，为了进一步的提高卸棉效率，卸棉传送带231的转速大于驱动轴112的转速。

优选的，传送装置230还包括引风机237、第一输棉管238、第二输棉管239和棉箱240。引风机237的入口和运棉传送带235之间通过第一输棉管238连通，引风机237的出口与棉箱240之间通过第二输棉管239连通，即引风机237设置于第一输棉管238与第二输棉管239之间，第一输棉管238的入口与运棉传送带235相对应，第二输棉管239的出口与棉箱240相连通。

这种采棉系统200在运行时，采棉装置110中的采摘针119采集到棉桃115后，采棉爪117转动至与卸棉传送带231相邻的位置时，卸棉器234的尖刺部刺入棉桃115中使其与采摘针119分离，随着卸棉传送带231的转动，卸棉器234携带着棉桃115由卸棉传送带231的第一端232继续运动到第二端233，在喷嘴236喷出气流和棉桃115自身重力的作用下，棉桃115下落至运棉传送带235上，随后运棉传送带235将棉桃115输送到靠近第一输棉管238的入口处，棉桃115在引风机237的吸力下被吸入第一输棉管238，随后经过第二输棉管239被输送至棉箱240里，完成整个传送过程。

这种采棉系统200，集采棉、卸棉和运棉与一体，通过采棉装置110与传送装置230的配合，采棉效率及采棉收率高，且采收到的棉花中杂质少，棉花的质量好。

实施例3如图6和图7所示，

如图6和图7所示，本实施例提供一种棉花收获机300，这种棉花收获机300包括传送装置230和两套相对间隔设置的采棉装置110。其中，采棉装置110的实现原理及产生的技术效果和实施例1相同，传送装置230的实现原理及产生的技术效果和实施例2相同。为简要描述，本实施例未提及之处，可参考实施例1和实施例2中相应内容。

这两套采棉装置110中对应地两个驱动轴112的延伸方向一致且转动方向相反，驱动轴112的轴心线沿横向设置，即驱动轴112的轴心线方向与该棉花收获机300的前进方向平行。

这种棉花收获机300，结构简单，自动化程度高，能够在较大程度上提高采棉的工作效率，大幅降低采棉的劳动强度，同时这种棉花收获机300对于棉花植株的行距和株距没有要求，使得这种棉花收获机300的采棉收率高、使用范围广泛。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，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)

1.一种采棉系统，其特征在于，包括采棉装置，所述采棉装置包括支撑架和采棉爪组，所述支撑架包括驱动轴、多个支撑轴和多个采棉爪组，多个所述支撑轴围绕所述驱动轴的转动轴心线设置，每个所述支撑轴对应设置一个采棉爪组，所述采棉爪组至少包括一个采棉爪，所述采棉爪的两端分别与两个相邻的所述支撑轴铰接和搭接，所述采棉爪具有远离所述驱动轴的转动轴心线的外侧面，所述外侧面设置有用于采集棉桃的多个采摘针。

2.根据权利要求1所述的采棉系统，其特征在于，所述支撑轴的轴心线的延伸方向与所述驱动轴的转动轴心线的延伸方向一致，多个所述支撑轴沿所述驱动轴的周向均匀设置。

3.根据权利要求1所述的采棉系统，其特征在于，所述采棉爪组包括多个所述采棉爪，所述采棉爪为弧形，多个所述采棉爪沿所述支撑轴的长度方向设置。

4.根据权利要求3所述的采棉系统，其特征在于，所述支撑轴为弯曲轴，所述支撑轴的两端在所述驱动轴的周向上错位。

5.根据权利要求1所述的采棉系统，其特征在于，所述支撑轴有2－6个。

6.根据权利要求1所述的采棉系统，其特征在于，还包括用于输送所述采棉装置采集的棉桃的传送装置，所述传送装置包括卸棉传送带、卸棉器和运棉传送带，所述运棉传送带设置于所述卸棉传送带的底部，所述卸棉传送带靠近所述采棉爪设置，所述卸棉传送带设置有多个卸棉器。

7.根据权利要求6所述的采棉系统，其特征在于，所述卸棉传送带具有第一端和第二端，所述第一端与所述采棉爪相邻，所述第二端设置有用于使所述棉桃与所述卸棉器分离并使所述棉桃落入所述运棉传送带的喷嘴。

8.根据权利要求7所述的采棉系统，其特征在于，所述传送装置还包括引风机、第一输棉管、第二输棉管和棉箱，所述引风机的入口和所述运棉传送带之间通过所述第一输棉管连通，所述引风机的出口与所述棉箱之间通过所述第二输棉管连通。

9.一种包括权利要求1－8任一项所述的采棉系统的棉花收获机。

10.根据权利要求9所述的棉花收获机，其特征在于，所述棉花收获机包括两套相对间隔设置的所述采棉装置，两套所述采棉装置中对应地两个所述驱动轴的延伸方向一致且转动方向相反，所述驱动轴的轴心线沿横向设置。