CN106395464B - 滴灌带自动收卷机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滴灌带自动收卷机。滴灌带自动收卷机包括机架、两个收卷轮、换卷电机、转臂组件和推卷机构；所述收卷轮包括轮轴、外挡板、内挡板、定卡板、动卡板和夹紧气缸，所述转臂组件包括收卷电机、翻转臂、翻转轴、切断刀和定位夹紧组件，所述定位夹紧组件包括基座、压缩弹簧、齿条、齿轮和收管杆，所述齿条滑动设置在所述基座上，所述齿条与所述基座之间设置有复位弹簧，所述齿轮可转动的设置在所述基座上，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿轮上固定有收管杆，所述切断刀位于对应侧所述收卷轮的内侧；所述换卷驱动机构包括换卷电机和顶出气缸。实现滴灌带自动收卷机自动收卷滴灌带以提高工作效率。

Description

滴灌带自动收卷机

技术领域

本发明涉及节水灌溉技术领域，尤其涉及一种滴灌带自动收卷机。

背景技术

节水灌溉是世界各国发展现代农业所采取的主要措施，滴灌是节水灌溉中一种先进的高标准灌溉技术，而其中滴灌带最具节水增产高效和环保等优点广泛应用于大田、大棚、温室、生态园林和城市绿化中。在滴灌带生产线中，收卷是其最后一个工序也是最重要的一个工序。现有的收卷机一般采用的是人工手动换卷和手动切断，然后将滴灌带端头粘固在空的收卷轮上，才能进行新的收卷，这样既增加人工成本，又造成管材的浪费，降低生产效率。如何设计一种自动收卷滴灌带以提高工作效率的自动收卷机是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种滴灌带自动收卷机，实现滴灌带自动收卷机自动收卷滴灌带以提高工作效率。

本发明提供一种滴灌带自动收卷机，包括机架、两个收卷轮、换卷驱动机构、转臂组件和推卷机构；所述收卷轮包括轮轴、外挡板、内挡板、定卡板、动卡板和夹紧气缸，所述内挡板固定在所述轮轴的一端部，所述外挡板可拆卸的安装在所述轮轴的另一端部，所述定卡板固定在所述内挡板的边缘，所述动卡板可转动的设置在所述内挡板的边缘并与所述定卡板相对设置，所述夹紧气缸铰接在所述动卡板和所述内挡板之间；所述转臂组件包括收卷电机、翻转臂、翻转轴、切断刀和定位夹紧组件，所述翻转轴可转动的设置在所述机架上，所述翻转臂的中部固定在所述翻转轴上，所述翻转臂的两端部分别设置有所述轮轴、所述切断刀和所述定位夹紧组件，所述收卷电机与所述轮轴传动连接，所述定位夹紧组件包括基座、压缩弹簧、齿条、齿轮和收管杆，所述齿条滑动设置在所述基座上，所述齿条与所述基座之间设置有复位弹簧，所述齿轮可转动的设置在所述基座上，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿轮上固定有收管杆，所述切断刀位于对应侧所述收卷轮的内侧；所述换卷驱动机构包括换卷电机和顶出气缸，所述换卷电机与所述翻转轴传动连接，所述顶出气缸固定在所述机架上用于驱动对应位置处的所述齿条移动。

本发明提供的滴灌带自动收卷机，通过转臂组件能够带动两个收卷轮根据需要转动切换位置，当其中一个收卷轮上缠满滴灌带后，转臂组件驱动两个收卷轮转动，使得另一个收卷轮移动至收卷工位，而缠满滴灌带的收卷轮的外挡板拆卸下便可以把滴灌带从收卷轮上推出卸下，而在切换收卷轮的过程中，通过动卡板与定卡板可以将滴灌带夹住并缠绕在新的收卷轮上，无需工人手工粘接滴灌带，实现自动收卷滴灌带以提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明滴灌带自动收卷机实施例的立体图；

图2为本发明滴灌带自动收卷机实施例的使用状态参考图；

图3为本发明滴灌带自动收卷机实施例中转臂组件和换卷电机的组装图；

图4为本发明滴灌带自动收卷机实施例中推卷机构的组装图；

图5为本发明滴灌带自动收卷机切断瞬间收卷部件图；

图6为本发明滴灌带自动收卷机实施例中排线器的组装图；

图7为本发明滴灌带自动收卷机实施例中收管组件视图；

图8为本发明滴灌带自动收卷机实施例中储带装置的立体结构图；

图9为本发明滴灌带自动收卷机实施例中储带装置的侧视图；

图10为本发明滴灌带自动收卷机实施例中储带装置的俯视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图7所示，本实施例滴灌带自动收卷机，包括机架1、两个收卷轮2和2′、换卷驱动机构3和转臂组件6。其中，机架1的周围设置有围架101、102和103，并配置有电控柜11、操作面板13、缠膜支架19等相关部件。

所述收卷轮2和2′包括轮轴201、外挡板208、内挡板202、定卡板203、动卡板204和夹紧气缸212，所述内挡板202固定在所述轮轴201的一端部，所述外挡板208可拆卸的安装在所述轮轴201的另一端部，所述定卡板203固定在所述内挡板202的边缘，所述动卡板204可转动的设置在所述内挡板202的边缘并与所述定卡板203相对设置，所述夹紧气缸212铰接在所述动卡板204和所述内挡板202之间，外挡板208和内挡板202之间形成的空间用于放置收卷盘10，外挡板208采用可拆卸的方式，便于更换收卷盘10，外挡板208上开设有轴孔，所述轮轴201插在所述轴孔中，所述轮轴201上还设置有轴锁215，所述轴锁215将所述外挡板208固定在所述轮轴201上而，内挡板202上还设置有位置传感器216用于检测收卷轮2的位置；所述定卡板203固定在所述内挡板202的边缘，所述动卡板204可转动的设置在所述内挡板202的边缘并与所述定卡板203相对设置，所述夹紧气缸212铰接在所述动卡板204和所述内挡板202之间，在切换收卷轮2后，夹紧气缸212伸展使得动卡板204朝向定卡板203转动，从而使得滴灌带16夹紧在定卡板203和动卡板204之间，从而无需工人手工粘接。

所述转臂组件5包括收卷电机511、翻转臂501、翻转轴301、切断刀601和定位夹紧组件，所述翻转轴301可转动的设置在所述机架1上，所述翻转臂501的中部固定在所述翻转轴301上，所述翻转臂501的两端部分别设置有所述轮轴201、所述切断刀601和所述定位夹紧组件，所述收卷电机511与所述轮轴201传动连接以驱动轮轴201转动，所述定位夹紧组件包括基座、压缩弹簧809、齿条802、齿轮804和收管杆805，所述齿条802滑动设置在所述基座上，所述齿条802与所述基座之间设置有复位弹簧809，所述齿轮804可转动的设置在所述基座上，所述齿轮804与所述齿条802啮合，所述齿轮804上固定有收管杆805，所述切断刀601位于对应侧所述收卷轮2的内侧；所述换卷驱动机构3包括换卷电机315和顶出气缸312，所述换卷电机315与所述翻转轴301传动连接，所述顶出气缸312固定在所述机架1上用于驱动对应位置处的所述齿条802移动。在切换收卷轮2的过程中，顶出气缸312伸出驱动收卷工位处的齿条802移动，以使得收管杆805转动，收管杆805将拨动滴灌带16，使得滴灌带16位于定卡板203和动卡板204之间，然后，夹紧气缸212动作将滴灌带16夹紧在定卡板203和动卡板204之间，而随着收卷工位的收卷轮2’转动，收卷轮2与收卷轮2’之间的滴灌带16被切断刀601切断，从而便于工人将收卷满的收卷盘10拆卸下。其中，所述翻转臂501上还设置有控管杆701，所述控管杆701位于两个所述收卷轮2和2′之间。优选的，本实施例滴灌带自动收卷机还包括排线器4，所述排线器设置在所述机架1上并位于两个所述收卷轮2和2′的前方。所述排线器包括底板412、支板、支撑座404、连接座418、箱体410、滚珠丝杆405、导向轴411、导杆409、导轮组和伺服电机419。所述支板包括左支板406和右支板413，左支板406、右支板413对称设置在底板412上，所述导向轴411设置有两根，两根导向轴411固定安装在左、右支座上，所述滚珠丝杆405安装在左支板406和右支板413上，且两导向轴411与滚珠丝杆405呈等边三角形布置。箱体410同时安装在两根导向轴411和滚珠丝杆405上，所述每根导向轴411与箱体410之间均设置有1组超级直线轴承423，所述滚珠丝杆405与箱体410之间设置有1组无油润滑轴承和1组滚珠丝杆调节螺帽。箱体410上设置有支撑座404，所述导轮组安装在支撑座404上，所述导轮组包含两个导向轮402和一个计米轮401。所述导杆409通过支座407设置在左、右支板上，所述导杆409两端各设置有一组传感器408。箱体同时安装在两根光轴和滚珠丝杆上，箱体在滚珠丝杆上滑动，滑动平稳，并通过两根光轴加强稳定性，确保排线质量；滚珠丝杆和两根光轴上均安装有1组限位传感器，有效保证了排线箱体的滑动范围，进一步确保排线的质量。

基于上述技术方案，可选的，为了实现自动稳定输送滴灌带，进而提高滴灌带生产效率，本实施例滴灌带自动收卷机还包括储带装置50。如图8-图10所示，滴灌带储带装置包括支撑支架1’、上带轮组503、设置在支撑支架1’上且供上带轮组503上下滑动的滑轨4’、位于上带轮组503下方的下带轮组502、设置在支撑支架1’上且用于动态平衡上带轮组503和下带轮组502的收卷张力的平衡机构、无杆气缸7、挡板9和用于控制无杆气缸7上行或下行的手动换向气阀10’；所述下带轮组502的支撑轴16’设置在支撑支架1’上；挡板9设置在上带轮组503的支撑轴15上；无杆气缸7设置在支撑支架1’上且无杆气缸7上设置有用于阻止挡板9向上移动的突出件；在水平平面上，上带轮组503的支撑轴15相对于下带轮组502的支撑轴16’倾斜设置。具体的，突出件为设置在无杆气缸7上的包括第一立板和与第一立板垂直对接的第二横板的L型结构件8，第一立板可以紧固在无杆气缸7上，第二横板位于挡板9上方，用于在无杆气缸7上行之前限制挡板9上行，并且当无杆气缸7下行时，第二横板带动挡板9下行。本实施例平衡机构包括设置在支撑支架1’顶端且其上缠绕有钢丝绳6’的导向轮5’和配重块21，其中钢丝绳6’的一端连接配重块21，另一端与上带轮组503的支撑轴15连接。导向轮5’通过倒T型安装座20安装在支撑支架1’顶端，其上缠绕有钢丝绳6’。在水平平面上，上带轮组503的支撑轴15相对于下带轮组502的支撑轴16’倾斜设置，在本实施例中，上带轮组503包括三个上带轮，而下带轮组502包括四个下带轮，相邻上带轮之间和相邻下带轮之间的连接均为嵌入连接，防止将上带轮/下带轮排列在一起时相邻上带轮/下带轮之间出现缝隙，实现上/下带轮组方便安装且防止滴灌带在缠绕过程中窜出夹入到带轮之间的缝隙中以影响滴灌带质量和生产效率。上带轮组503的一侧与下带轮组502最外侧的三个下带轮的一侧对应，而上带轮组503的另一侧与下带轮组502最内侧的三个下带轮的一侧对应，实现方便缠绕，并且滴灌带受到一定的扭力，并且在上带轮组503的上带轮的轮槽为腰鼓型轮槽的约束下，使滴灌带一直从上带轮组的带轮槽中间通过，有效避免滴灌带跑偏，并且避免与上带轮组中上带轮侧壁的摩擦，进而提高滴灌带质量。在收卷过程中，从空盘到满盘会有不同的转速，收卷张力也有变化，在低转速时，收卷张力小，上带轮组503处于较高的工作位置；随着生产时间推移，在高转速时，收卷张力大，上带轮组503通过滴灌带的张力下拉至较低的工作位置，依靠收紧张力与配重块的动态平衡，动态调整上带轮组503的高度以适应收卷张力的变化，用于维持一定的收卷线速度。进一步地，为了缓冲上带轮组503运动到滑轨4’顶端和底端处的冲击，在滑轨4’的顶端设置有缓冲器21且在底端处均设置有缓冲器22，该缓冲器21和22均通过滑座（未示出）安装至滑轨4’上。将滴灌带缠绕在该储带装置上，既保持一定的张力，又留有一定的弹性余量，保证收卷的质量要求，其中滴灌带储带装置的运行无动力输入，仅依靠收卷机收卷滴灌带时产生的张力与该滴灌带储带装置中的配重块达到动态平衡来实现滴灌带储带装置的运行。为了使该滴灌带储带装置能够同时适应厚壁滴灌带和薄壁滴灌带的生产，除了配重块21之外，还设置有可调节配重块22，可调节配重块22可以通过螺栓固定在配重块21下端。在生产厚壁滴灌带时，可以通过螺栓将可调节配重块22安装在配重块21下端；在生产薄壁滴灌带时，移除可调节配重块22，实现该滴灌带储带装置的通用性。另外，在收卷机空盘和满盘时，收卷机转速差别最大，为了进一步保证滴灌带的收卷线速度，上带轮组503的支撑轴15上可以套有可调节配重环14。为了减轻上带轮组503的重量，使得在收卷张力变化时及时调整其高度，灵活做出反应，上带轮组503的直径大小为400mm。进一步地，为了支撑无杆气缸7并避免无杆气缸7在上行或下行时转动，滴灌带储带装置还包括设置在支撑支架1’上的导向轴12和供导向轴12穿过的直线滑块13’，直线滑块13’通过连接板11’与无杆气缸7连接。优选地，为了增强支撑支架1’的稳固性，支撑支架1’通过焊接在支撑支架1’底端的底板18固定在水平地面上，其中在支撑支架1’下端外周边设置有多个加强肋板19’。为了保护配重块21不受到外界碰撞等干扰以及使得该滴灌带储带装置美观，配重块21可以放置在设置于支撑支架1’上的长圆筒26内。在本实施例中，电子尺17通过电子尺固定板23固定在支撑支架1’上，电子尺传感器36通过连接板25与上带轮组503的支撑轴15连接，电子尺传感器36将上带轮组503所处的高度信息可以输出至控制收卷机转速的PLC（未示出），从而对收卷机转速进行修正，以达到稳定的生产线速度和恒定的收卷张力。当上带轮组503位于较高工作位置时，收卷机转速提高，收卷张力增大，上带轮组503下行；当上带轮组503位于较低工作位置时，收卷机转速降低，收卷张力减小，上带轮组503上行，实现根据上带轮组503的高度位置修正收卷转速的目的。在水平面上，上带轮组503的支撑轴15相对于下带轮组502的支撑轴16’倾斜设置，使得上带轮组的轮槽相对于下带轮组的轮槽倾斜设置，方便滴灌带缠绕并且实现滴灌带不跑偏；在预收卷时，手动换向气阀10’控制无杆气缸7连同无杆气缸7上的L型结构件8下行，L型结构件8带动挡板9以及与挡板9连接的上带轮组503的支撑轴15下行，从而上带轮组503下行至低工作位置，实现人工初始缠绕滴灌带至上带轮组503和下带轮组502上；在收卷开始时，手动换向气阀10’控制无杆气缸7连同无杆气缸7上的L型结构件8上行，L型结构件8与挡板9分离，上带轮组503在配重块21的重力作用下沿滑轨4’上行至高工作位置，此时收卷转速较低，收卷张力较小；在收卷过程中，收卷机转速增加，收卷张力增大，收卷张力通过滴灌带将上带轮组503沿滑轨4’拉低，实现收卷张力与配重块21的动态平衡，保证收卷维持一定的线速度和收卷张力，避免滴灌带拉伤、拉断或变形，提高收卷质量，实现自动稳定输送滴灌带，进而提高滴灌带生产效率；通过在配重块21下增加可调节配重块22或在上带轮组503的支撑轴15上套有可调节配重环14，增强该滴灌带储带装置的通用性，用于不同壁厚的滴灌带生产。

具体使用过程如下：收卷机安放在滴灌带生产线的末端，在牵引机之后。滴灌带从牵引机引出后，按照从内到外的顺序按序缠绕过储带机构50下带轮组502、上带轮组503的各级带轮，再由下带轮组502的最末一级带轮引出后经过排线器4上的导向轮402和计米轮401，进入导向杆403，而后缠绕在收卷盘10上，启动收卷程序。收卷轮2在收卷电机的带动下开始运转，通过排线器4上的伺服电机的正、反转带动设置在滚珠丝杆上的箱体沿导向轴左右往复直线运动，均匀将滴灌带缠绕在收卷盘10上。同时储带装置90的电子尺将上带轮组所处的位置信息反馈给PLC，PLC据此位置信息调整收卷轮2的转速，直到收卷张力与配重系统达到平衡，开始稳定收卷。当收卷到设定的长度时，程序控制换卷电机315启动，程序通过位置传感器216反馈并调整当前收卷轮上动卡板204、定卡板203所处的位置，换卷电机带动转臂组件5翻转180°，在此过程中，随着收卷的继续滴灌带会搭在控管杆701之上，当换卷完成即收卷轮2到达收卷轮2′的位置（图3）时，顶出气缸312顶出作用于齿条802上，由于齿轮齿条的运动带动收管杆805向切断刀601方向靠近。当到达极限位置时，夹紧气缸212动作使动卡板与定卡板夹紧滴灌带，此时收卷轮2′开始以低速转动，在旋转力的作用下切断刀切断滴灌带，随后顶出气缸312复位，齿条在压缩弹簧809的作用下后退，收管杆退回初始位置，收卷轮2停止转动，夹紧气缸212复位。同时程序根据电子尺返回的上带轮组位置信号，调整收卷轮2′的转速，开始下一周期的收卷。

由于在换卷、切断的过程中收卷依然在运行，因而其收卷、切断，换卷过程可视为连续的，在换卷间隙，由于储带装置50的上带轮组迅速被配重系统拉升至高位，以缓冲积存的滴灌带，不会造成滴灌带掉到地上或断卷。因收卷轮转速的快慢调节，使得滴灌带一直保持一定的张力，保证滴灌带缠绕的紧密程度一致，绕层厚薄均匀，从而最终使得收卷轮整体美观，既不显得太空，又不显得太满。另由于排线器的稳定排线功能进一步保障了滴灌带的均匀排布。

切断位置准确可靠，滴灌带搭在控管杆上，保证不处于工作位置的收卷轮上的动卡板、定卡板不接触滴灌带，避免滴灌带被夹紧后切断引起的断管，由于在换卷过程中位置传感器216已修正收卷轮上动卡板、定卡板所处的位置，使之处于与切断刀平行相近的位置，因而当收管杆将滴灌带拨到切断刀之上时，气缸212带动动卡板能第一时间捕捉到滴灌带并夹紧，保证其后的及时切断、收卷。

收卷机采用同步带传动，保证了收卷的平稳性和准确性。收卷轮靠小挡盘和轴心锁压紧，轴心锁采用螺纹及锥面锁紧，装拆方便，利于收卷轮的快速换取。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种滴灌带自动收卷机，其特征在于，包括机架、两个收卷轮、换卷驱动机构、转臂组件和推卷机构；

所述收卷轮包括轮轴、外挡板、内挡板、定卡板、动卡板和夹紧气缸，所述内挡板固定在所述轮轴的一端部，所述外挡板可拆卸的安装在所述轮轴的另一端部，所述定卡板固定在所述内挡板的边缘，所述动卡板可转动的设置在所述内挡板的边缘并与所述定卡板相对设置，所述夹紧气缸铰接在所述动卡板和所述内挡板之间；

所述转臂组件包括收卷电机、翻转臂、翻转轴、切断刀和定位夹紧组件，所述翻转轴可转动的设置在所述机架上，所述翻转臂的中部固定在所述翻转轴上，所述翻转臂的两端部分别设置有所述轮轴、所述切断刀和所述定位夹紧组件，所述收卷电机与所述轮轴传动连接，所述定位夹紧组件包括基座、压缩弹簧、齿条、齿轮和收管杆，所述齿条滑动设置在所述基座上，所述齿条与所述基座之间设置有复位弹簧，所述齿轮可转动的设置在所述基座上，所述齿轮与所述齿条啮合，所述齿轮上固定有收管杆，所述切断刀位于对应侧所述收卷轮的内侧；

所述换卷驱动机构包括换卷电机和顶出气缸，所述换卷电机与所述翻转轴传动连接，所述顶出气缸固定在所述机架上用于驱动对应位置处的所述齿条移动。

2.根据权利要求1所述的滴灌带自动收卷机，其特征在于，还包括排线器。

3.根据权利要求2所述的滴灌带自动收卷机，其特征在于，所述排线器包括底板、支板、支撑座、连接座、箱体、滚珠丝杆、导向轴、导杆、导轮组和伺服电机；所述支板包括左支板和右支板，所述左支板和所述右支板对称设置在所述底板上，所述左支板和所述右支板之间设置有所述导向轴和所述滚珠丝杆，箱体同时安装在所述导向轴和所述滚珠丝杆上，所述导向轴与所述箱体之间均设置有直线轴承，所述滚珠丝杆与所述箱体之间设置无油润滑轴承和调节螺帽，所述箱体上设置有所述支撑座，所述导轮组安装在所述支撑座上，所述导轮组包含两个导向轮和一个计米轮，所述导杆通过支座设置在所述左支板和所述右支板之间，所述导杆两端各设置有一组限位传感器。

4.根据权利要求1所述的滴灌带自动收卷机，其特征在于，所述外挡板上开设有轴孔，所述轮轴插在所述轴孔中，所述轮轴上还设置有轴锁，所述轴锁将所述外挡板固定在所述轮轴上。

5.根据权利要求1所述的滴灌带自动收卷机，其特征在于，所述翻转臂上还设置有控管杆，所述控管杆位于两个所述收卷轮之间。

6.根据权利要求2所述的滴灌带自动收卷机，其特征在于，还包括储带装置；所述储带装置包括支撑支架、上带轮组、设置在所述支撑支架上且供所述上带轮组上下滑动的滑轨、位于所述上带轮组下方的下带轮组、设置在所述支撑支架上且用于动态平衡所述上带轮组和所述下带轮组的收卷张力的平衡机构、无杆气缸、挡板和用于控制无杆气缸上行或下行的手动换向气阀；所述下带轮组的支撑轴设置在所述支撑支架上；所述挡板设置在所述上带轮组的支撑轴上；所述无杆气缸设置在所述支撑支架上且所述无杆气缸上设置有用于阻止所述挡板向上移动的突出件；所述储带装置设置在所述排线器的前方。

7.根据权利要求6所述的滴灌带自动收卷机，其特征在于，所述平衡机构设置在所述支撑支架顶端，所述平衡机构包括缠绕有钢丝绳的导向轮和配重块，所述钢丝绳一端连接有配重块，另一端连接至所述上带轮组的支撑轴。

8.根据权利要求6所述的滴灌带自动收卷机，其特征在于，所述上带轮组的支撑轴和所述下带轮组的支撑轴分别投影到水平面上的投影轴线交错设置。

9.根据权利要求1所述的滴灌带自动收卷机，其特征在于，所述内挡板上设置有位置传感器。