CN105850401B - 一种圆形打捆机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆形打捆机，属于农机技术领域，该圆形打捆机对现有结构进行优化设计，在成捆室内的旋转压辊表面设计有若干个棘齿和可活动的径向滑轮，滚筒的棱边处的棘齿对秸秆进行有效挤压和破碎，利于后续打捆及后续草捆压力控制，避免旋转压辊受力不均，提高旋转压辊的使用寿命；利用液压技术配合调节弹簧对径向滑轮伸出滚筒的部位长度自动调节，根据草捆内部压力控制放网装置，降低放网装置上的牵引钢丝的前进阻力，利用径向滑轮对牵引钢丝进行限位，避免牵引钢丝穿入草捆内部，解决缠网易被撕破、撕裂的技术缺陷，保证放网装置正常工作。

Description

一种圆形打捆机

技术领域

本发明涉及一种圆形打捆机，属于农机技术领域。

背景技术

农作物秸秆在农业生产中是和农产品的产量成正比的衍生品。近年来我国秸秆焚烧、废弃及其所造成的环境污染、土壤矿化、资源浪费现象严重。在对秸秆的综合利用过程中，收集和储运成为急需解决的首要问题。但秸秆收集是一项比较繁琐的作业项目，由于秸秆密度较低且具有分散性，收集困难、储存和运输的成本高，这些成为秸秆大规模工业化与商品化发展的难题。根据实际需要，把秸秆打成高密度的捆包后再储存或运输，是降低秸秆原料收集储运成本、促进秸秆规模化工业利用的关键。

我国的牧草收获机械起步较晚，国内研究开发打捆机起步也较晚，并且研发机型也主要集中于小方捆打捆机。另外，国内加工制造水平与国外还有一定差距，一定程度上制约了的打捆机的开发。

现有的圆形打捆机，圆形打捆机内部成捆室中的压辊仅能对秸秆进行有效挤压，但不能对内部压力进行有效控制，也不能对秸秆进行有效破碎，这一方面会对压辊的使用寿命有较大影响，另一方面，当草捆打捆完毕时，压辊与草捆之间存在70~100bar的压力，在该压力下，打捆机上的放网装置上的牵引钢丝不但前进阻力大，并且牵引钢丝易穿入草捆内部，使得缠网的前进阻力急剧增大，易导致缠网被撕破、撕裂，对放网装置工作有较大影响。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供了一种圆形打捆机，具体技术方案如下：

一种圆形打捆机，包括机身，机身上设置有液压控制装置和成捆室，成捆室内设置有多个旋转压辊，所述旋转压辊包括横截面为正方形的滚筒，滚筒的左右两端分别设置有封盖，滚筒的中央设置有通轴，通轴的横截面为圆形，通轴和滚筒之间通过封盖固定连接；所述滚筒的四个棱边上均设置有弧形棘齿，棘齿上的刃口在滚筒上对称分布；所述通轴的内部中间位置设置有分隔板，分隔板与通轴固定连接，在分隔板的分隔下通轴的内部构成两个液压腔，液压腔的内部设置有具体弹性的液压油囊，液压油囊上设置有液压阀，液压阀与液压油囊连通，液压腔的端口设置有密封轴承，密封轴承的外圈与通轴的内壁固定连接，通轴的外部设置有与液压控制装置相连通的液压管，液压管与密封轴承的内圈固定连接且液压管与液压阀连通；所述滚筒的四个侧边上均设置有多个第一进出口，第一进出口内设置有顶杆，顶杆的顶部设置有凹槽，凹槽内设置有径向滑轮，径向滑轮的边沿设置有一圈弧形限位槽，径向滑轮中央的固定轴与第一凹槽的内壁固定连接；所述通轴上设置有供顶杆的尾部进出的第二进出口，顶杆的左右两侧分别设置有限位杆，限位杆设置在滚筒的内部，限位杆与顶杆固定连接，限位杆和通轴的外壁之间设置调节弹簧，调节弹簧的一端与限位杆固定连接，调节弹簧的另一端与通轴固定连接。

作为上述技术方案的改进，所述滚筒的内部设置有多个与滚筒相配合的径向支撑板，径向支撑板和滚筒之间的配合为过盈配合，径向支撑板的中央设置有供通轴进出的安装孔，径向支撑板与通轴之间固定连接。

作为上述技术方案的改进，所述滚筒和棘齿之间为一体式结构，棘齿通过冷拉工艺制成。

作为上述技术方案的改进，所述滚筒和棘齿均由45号钢制成。

本发明所述圆形打捆机对现有结构进行优化设计，旋转压辊表面设计有若干个棘齿和可活动的径向滑轮，滚筒的棱边处的棘齿对秸秆进行有效挤压和破碎，利于后续打捆及后续草捆压力控制，避免旋转压辊受力不均，提高旋转压辊的使用寿命；利用液压技术配合调节弹簧对径向滑轮伸出滚筒的部位长度自动调节，根据草捆内部压力控制放网装置，降低放网装置上的牵引钢丝的前进阻力，避免牵引钢丝穿入草捆内部，解决缠网易被撕破、撕裂的缺陷，保证放网装置正常工作。

附图说明

图1为本发明所述圆形打捆机结构示意图；

图2为本发明所述旋转压辊结构示意图；

图3为图2中A处局部放大图；

图4为本发明所述旋转压辊结构示意图（侧视状态）；

图5为本发明所述旋转压辊上的径向滑轮伸至最大行程处时的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1~4所示，所述圆形打捆机，包括机身1，机身1上设置有液压控制装置2和成捆室3，成捆室3内设置有多个旋转压辊30，其特征在于：所述旋转压辊30包括横截面为正方形的滚筒31，滚筒31的左右两端分别设置有封盖32，滚筒31的中央设置有通轴33，通轴33的横截面为圆形，通轴33和滚筒31之间通过封盖32固定连接；所述滚筒31的四个棱边上均设置有弧形棘齿311，棘齿311上的刃口在滚筒31上对称分布；所述通轴33的内部中间位置设置有分隔板331，分隔板331与通轴33固定连接，在分隔板331的分隔下通轴33的内部构成两个液压腔332，液压腔332的内部设置有具体弹性的液压油囊34，液压油囊34上设置有液压阀341，液压阀341与液压油囊34连通，液压腔332的端口设置有密封轴承35，密封轴承35的外圈与通轴33的内壁固定连接，通轴33的外部设置有与液压控制装置2相连通的液压管36，液压管36与密封轴承35的内圈固定连接且液压管36与液压阀341连通；所述滚筒31的四个侧边上均设置有多个第一进出口，第一进出口内设置有顶杆38，顶杆38的顶部设置有凹槽381，凹槽381内设置有径向滑轮37，径向滑轮37的边沿设置有一圈弧形限位槽371，径向滑轮37中央的固定轴与第一凹槽381的内壁固定连接；所述通轴33上设置有供顶杆38的尾部进出的第二进出口，顶杆38的左右两侧分别设置有限位杆382，限位杆382设置在滚筒31的内部，限位杆382与顶杆38固定连接，限位杆382和通轴33的外壁之间设置调节弹簧39，调节弹簧39的一端与限位杆382固定连接，调节弹簧39的另一端与通轴33固定连接。

打捆工作开始时，在液压控制装置2的控制下，液压油囊34里的液压油被抽空，液压油囊34收缩，调节弹簧39回缩带动顶杆38沿着第二进出口向通轴33内部运动，使得径向滑轮37缩回滚筒31内；此时滚筒31开始旋转，滚筒31转动时的轨迹为圆形（如轨迹的半径为100mm），成捆室3内的秸秆在离心力的作用下，使得秸秆始终紧贴旋转压辊30，由于滚筒31的横截面为正方形（如滚筒31的宽和高均为141.4mm），使得当秸秆在接触滚筒31的四个侧边时处于预压紧状态，秸秆受到滚筒31侧边的挤压力为F₁；当接触滚筒31的棱边即棘齿311挤压秸秆时，秸秆受到棘齿311的挤压力为F₂，F₂＞F₁，由于棘齿311产生的挤压力大，更利于棘齿311破碎秸秆，使得秸秆被破碎的更均匀；因此，秸秆在成捆室3内受到挤压状态为：“松”（侧边接触）——“紧”（棘齿311挤压并破碎）——“松”（侧边接触）——“紧”（棘齿311挤压并破碎）…“松”（侧边接触），重复循环，在上述状态中，破碎后的秸秆被棘齿311带走，未被破碎的秸秆在离心力的作用下被持续带至滚筒31的侧边处然后被棘齿311的刃口挤压破碎，使得秸秆持续不断的被破碎，破碎效率高。如果滚筒31的横截面为正三角形，若要保证滚筒31转动时的轨迹的半径为100mm，则滚筒31的宽和高均要设置为173.2mm，此时秸秆受到棘齿311的挤压力为F₂₁过大，F₂₁=1.23F₂，且棘齿311转动时的行程过长，使得秸秆易被打散；如果滚筒31的横截面为正五边形，若要保证滚筒31转动时的轨迹的半径为100mm，则滚筒31的宽和高均要设置为117.6mm，此时秸秆受到棘齿311的挤压力为F₂₂过小，F₂₂=0.83F₂，使得棘齿311没有足够大的动力将秸秆易破碎均匀，并且该结构的滚筒31有五个边，使得旋转压辊30上其他部件增多，制造难度和加工成本成倍提高。其中，弧形棘齿311降低了棘齿311旋转时的前进阻力，使得棘齿311上的刃口更易与秸秆接触，并且棘齿311上的刃口在滚筒31上对称分布，使得旋转时棘齿311的破碎方向保持一致，保证破碎后的秸秆均匀性优良，便于后续压力控制。

当成捆室3内的秸秆被打捆成圆形草捆时，在液压控制装置2的控制下，液压油囊34内被充满液压油，液压油囊34膨胀，调节弹簧39内拉伸，顶杆38的尾部与液压油囊34接触，在液压油囊34膨胀力的作用下，顶杆38带动径向滑轮37伸出滚筒31，最终在限位杆382的作用下，使得径向滑轮37超出棘齿311旋转轨迹外，如图5所示；此时，机身1上的放网装置开始工作，放网装置上的牵引钢丝沿着径向滑轮37上的限位槽371前进，由于限位槽371与牵引钢丝配合，限位槽371与牵引钢丝之间的摩擦为滚动摩擦，摩擦力低，使得牵引钢丝的前进阻力降低，而且限位槽371还对牵引钢丝的前进轨迹进行了限定，避免牵引钢丝易穿入草捆内部，解决了易导致缠网被撕破、撕裂的缺陷；由于径向滑轮37超出棘齿311旋转轨迹外且在径向滑轮37上的限位槽371配合下，还避免了旋转中的棘齿311将牵引钢丝或缠网切断，保证放网装置的工作。

其中，限位杆382不但具有限位的作用，避免顶杆38从滚筒31内掉落，还具有连接固定调节弹簧39的作用。调节弹簧39具有缓冲、调节作用，调整顶杆38从滚筒31伸出的程度。由于分隔板331的作用，使得通轴33的内部具有两个相互独立的液压腔332和液压油囊34，两个液压油囊34独立且协同工作，使得放网装置上的牵引钢丝根据需要完成缠网或者缠绳动作。液压阀341具有平衡液压油囊34和液压管36之间的压力。密封轴承35的作用是，保证当旋转压辊30旋转时，液压管36仍能保持静止，便于后续压力控制和安装。

为进一步防止滚筒31的侧边在受到秸秆挤压力时产生变形，所述滚筒31的内部设置有多个与滚筒31相配合的径向支撑板310，径向支撑板310和滚筒31之间的配合为过盈配合，径向支撑板310的中央设置有供通轴33进出的安装孔，径向支撑板310与通轴33之间固定连接。在径向支撑板310和通轴33的支撑下，消除秸秆挤压力对滚筒31的影响，避免滚筒31发生变形。并且由于滚筒31的棱边处具有棘齿311，棘齿311具有加强筋的作用，进一步方便滚筒31的侧边发生变形。径向支撑板310、滚筒31、通轴33之间安装简单方便，便于操作。

为方便加工棘齿311，所述滚筒31和棘齿311之间为一体式结构，棘齿311通过冷拉工艺制成，冷拉工艺即在常温条件下，以超过滚筒31屈服点强度的拉应力，强行拉伸滚筒31，滚筒31产生塑性变形制成棘齿311，达到提高滚筒31屈服点强度和节约材料的目的。冷拉后的棘齿311具有“加强肋”的作用，进一步提高滚筒31的强度；为保证滚筒31和棘齿311有足够的机械强度，所述滚筒31和棘齿311均由45号钢制成，45号钢是中碳结构钢，冷热加工性能优良，机械性能较好，且价格低、来源广。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种圆形打捆机，包括机身(1)，机身(1)上设置有液压控制装置(2)和成捆室(3)，成捆室(3)内设置有多个旋转压辊(30)，其特征在于：所述旋转压辊(30)包括横截面为正方形的滚筒(31)，滚筒(31)的左右两端分别设置有封盖(32)，滚筒(31)的中央设置有通轴(33)，通轴(33)的横截面为圆形，通轴(33)和滚筒(31)之间通过封盖(32)固定连接；所述滚筒(31)的四个棱边上均设置有弧形棘齿(311)，棘齿(311)上的刃口在滚筒(31)上对称分布；所述通轴(33)的内部中间位置设置有分隔板(331)，分隔板(331)与通轴(33)固定连接，在分隔板(331)的分隔下通轴(33)的内部构成两个液压腔(332)，液压腔(332)的内部设置有具体弹性的液压油囊(34)，液压油囊(34)上设置有液压阀(341)，液压阀(341)与液压油囊(34)连通，液压腔(332)的端口设置有密封轴承(35)，密封轴承(35)的外圈与通轴(33)的内壁固定连接，通轴(33)的外部设置有与液压控制装置(2)相连通的液压管(36)，液压管(36)与密封轴承(35)的内圈固定连接且液压管(36)与液压阀(341)连通；所述滚筒(31)的四个侧边上均设置有多个第一进出口，第一进出口内设置有顶杆(38)，顶杆(38)的顶部设置有凹槽(381)，凹槽(381)内设置有径向滑轮(37)，径向滑轮(37)的边沿设置有一圈弧形限位槽(371)，径向滑轮(37)中央的固定轴与第一凹槽(381)的内壁固定连接；所述通轴(33)上设置有供顶杆(38)的尾部进出的第二进出口，顶杆(38)的左右两侧分别设置有限位杆(382)，限位杆(382)设置在滚筒(31)的内部，限位杆(382)与顶杆(38)固定连接，限位杆(382)和通轴(33)的外壁之间设置调节弹簧(39)，调节弹簧(39)的一端与限位杆(382)固定连接，调节弹簧(39)的另一端与通轴(33)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种圆形打捆机，其特征在于：所述滚筒(31)的内部设置有多个与滚筒(31)相配合的径向支撑板(310)，径向支撑板(310)和滚筒(31)之间的配合为过盈配合，径向支撑板(310)的中央设置有供通轴(33)进出的安装孔，径向支撑板(310)与通轴(33)之间固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种圆形打捆机，其特征在于：所述滚筒(31)和棘齿(311)之间为一体式结构，棘齿(311)通过冷拉工艺制成。

4.根据权利要求3所述的一种圆形打捆机，其特征在于：所述滚筒(31)和棘齿(311)均由45号钢制成。