CN106818048A - 一种立式水平摘锭伸缩式采棉机及其采棉头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立式水平摘锭伸缩式采棉机及其采棉头，该采棉头包括设置在支架上的摘锭箱体和驱动机构；支架由上椭圆齿板、下椭圆齿板、椭圆偏心板、主动轴、从动轴组成；摘锭箱体由回转体、采棉摘锭、脱棉套组成，与支架通过支承结构连接；由驱动机构驱使摘锭箱体绕上、下椭圆齿板作回转运动，且摘锭箱体在支架上每转一圈完成一次伸缩式采棉和脱棉过程。该采棉机上并排式配置有4～8个上述的采棉头。本发明的摘锭箱体为立式布局、水平摘锭式结构，并采用摘锭伸缩式采棉和脱棉方式；其摘锭箱体可围绕支架的上、下椭圆齿板作循环地回转运动；还在采棉头内设计有棉株行走通道，并配合采棉摘锭伸缩，只将棉株上棉花采走，而不会打碎枝叶。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种立式水平摘锭伸缩式采棉机及其采棉头。
背景技术
人工采棉劳动强度大，采棉效率低、采棉成本高。采棉采用机械化是必然的发展趋势。现有的采棉机主要由采棉头、行走车、集棉箱等部件组成，其中采棉头是采棉机的核心部件，为了提高采棉效率，一台采棉机配多个采棉头。目前世界应用较广泛的采棉机为美国凯斯和约翰迪尔生产的采棉机，采棉头为立式布局，即其上的摘锭箱体为立式布置，且采用水平摘锭结构，该摘锭箱体围绕同一中心线作圆周运动，其采棉摘锭不能伸缩，脱棉靠脱棉盘的高速摩擦，为了防止摩擦产生的热量使棉花燃烧，在采棉过程中要对棉花喷水降温，而在棉花入库前则需进行烘干；并且脱棉盘的高速摩擦会对棉花的纤维有所损伤。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单、安装方便、运行可靠的立式水平摘锭伸缩式采棉机及其采棉头，以克服摘锭箱体如何可靠地围绕采棉头支架的上、下椭圆齿板做回转运动。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的一种立式水平摘锭伸缩式采棉机及其采棉头，包括设置在支架上的摘锭箱体、驱动机构；支架，由上椭圆齿板、下椭圆齿板、椭圆偏心板、主动轴、从动轴组成，主动轴与从动轴间隔并排设置，且两者的两端与上椭圆齿板和下椭圆齿板分别可转动的连接；椭圆偏心板位于上椭圆齿板和下椭圆齿板之间，被主动轴和从动轴贯穿，且椭圆偏心板与从动轴固定连接；摘锭箱体，由回转体、采棉摘锭、脱棉套组成，与支架通过支承结构连接；采棉摘锭可伸缩的贯穿于回转体，脱棉套设置在回转体上；由驱动机构驱使摘锭箱体绕上、下椭圆齿板作回转运动，且摘锭箱体在支架上每转一圈完成一次伸缩式采棉和脱棉过程。
进一步，所述驱动机构包括驱动装置、上链轮副、下链轮副、上传动副和下传动副，其中，驱动装置，与主动轴连接，用于驱使主动轴转动；上链轮副，由上主动链轮、上从动链轮、上链条组成，安装于支架上；主动轴在靠近上椭圆齿板的一端固定安装有所述的上主动链轮，从动轴在靠近上椭圆齿板的一端固定安装有所述的上从动链轮，上链条套装在上主动链轮和上从动链轮上；下链轮副，由下主动链轮、下从动链轮、下链条组成，安装于支架上；主动轴在靠近下椭圆齿板的一端固定安装有所述的下主动链轮，从动轴在靠近下椭圆齿板的一端固定安装有所述的下从动链轮，下链条套装在下主动链轮和下从动链轮上；上传动副，由上拨块、上定位及传动件组成，用于拨动回转体上端；上定位及传动件设置在回转体上端的顶部；上拨块为多个，呈均匀间隔分布在上链条且在回转体上端的对应面上，同上定位及传动件相接触；下传动副，由下拨块、下定位及传动件组成，用于拨动回转体下端；下定位及传动件设置在回转体下端的底部；下拨块为多个，呈均匀间隔分布在下链条且在回转体下端的对应面上，与多个上拨块一一上下对应，同下定位及传动件相接触。
进一步，所述驱动装置为电机或液压马达。
进一步，所述支承结构包括上支承、下支承、后支承，其中，上支承，设于回转体上端，由上内径导向轮、上轴向导向轮、上外径导向轮组成，用于安装在上椭圆齿板上，轴向和径向定位回转体上端；下支承，设于回转体下端，由下内径导向轮、下外径导向轮组成，用于安装在下椭圆齿板上，径向定位回转体下端；后支承，由伸缩导向板、活动部件组成，用于安装在椭圆偏心板上，径向伸缩采棉摘锭。
进一步，所述上椭圆齿板上设有与上内径导向轮滚动配合的椭圆导轨面A、与上轴向导向轮滚动配合的椭圆导轨面B、与上外径导向轮滚动配合的椭圆导轨面C；所述下椭圆齿板上设有与下内径导向轮滚动配合的椭圆导轨面D、与下外径导向轮滚动配合的椭圆导轨面E；所述椭圆偏心板上设有与活动部件两端分别滚动配合的椭圆导轨面F和椭圆导轨面G。
进一步，所述上内径导向轮、上外径导向轮、下内径导向轮和下外径导向轮为滚轮；所述上轴向导向轮为万向轮；所述活动部件为滚轮、销轴或球头。
进一步，所述支承结构还包括在回转体上端且与上椭圆齿板的齿部相啮合的上从动齿轮、在回转体下端且与下椭圆齿板的齿部相啮合的下从动齿轮。
进一步，所述摘锭箱体为20～35个，均布在上、下椭圆齿板的圆周上；每个摘锭箱体的采棉摘锭为18～28根；每个采棉摘锭上均设有螺旋形的齿槽；所述椭圆偏心板为2～6个，均布在从动轴上。
本发明还提供的一种立式水平摘锭伸缩式采棉机，其采棉机上并排式配置有4～8个上述的采棉头。
本发明的有益技术效果是：本发明吸取了现有采棉头的优点，克服了现有采棉车的缺点，适用于大面积的棉花采摘，具有采棉效率高，采净率高，棉花较干净的特点。本发明是根据新型采棉机的结构特点而设计的，是一种全新的采棉结构，具有结构简单、安装方便、运转可靠的特点。本发明的摘锭箱体为立式布局，水平摘锭式结构，它可绕采棉头支架的上、下椭圆齿板作循环运动，其每转一圈完成一次采棉和脱棉过程。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为本发明采棉头的内部结构示意图；
图2为图1的局部剖视示意图；
图3为本发明采棉头的摘锭箱体的结构示意图；
图4为图3的I部放大示意图；
图5为图3的II部放大示意图；
图6为本发明采棉头的整体外形结构示意图；
附图标记：其中，
100-摘锭箱体；11-回转体，12-采棉摘锭，13-脱棉套，14-上定位及传动部件，15-下定位及传动部件；1-上内径导向轮，2-上轴向导向轮，3-上外径导向轮，4-下内径导向轮，5-下外径导向轮，6-伸缩导向板，7-活动部件，8-上从动齿轮，9-下从动齿轮；
200-支架；21-上椭圆齿板，22-下椭圆齿板，23-椭圆偏心板，24-主动轴，25-从动轴；
300-驱动机构；31-驱动装置，32-上主动链轮，33-上从动链轮，34-上链条，35-下主动链轮，36-下从动链轮，37-下链条，38-上拨块，39-下拨块；
400-外部护罩；41-右上棉枝导向板，42-左上棉枝导向板，43-右下棉枝导向板，44-左下棉枝导向板；45-联接部件。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
本实施例提供的一种立式水平摘锭伸缩式采棉机的采棉头，其外部结构如附图6:套装在外的外部护罩400，其上设有右上棉枝导向板41、左上棉枝导向板42、右下棉枝导向板43、左下棉枝导向板44及与行走车连接的联接部件45；其内部结构如附图1(取下外部护罩及部份减速箱等部件)：包括设置在支架200上的摘锭箱体100、驱动机构300；该支架200，由上椭圆齿板21、下椭圆齿板22、椭圆偏心板23、主动轴24、从动轴25组成，主动轴24与从动轴25间隔并排设置，且两者的两端与上椭圆齿板21和下椭圆齿板22分别可转动的连接；椭圆偏心板23位于上椭圆齿板21和下椭圆齿板22之间，被主动轴24和从动轴25贯穿，且椭圆偏心板23与从动轴25固定连接，这样，椭圆偏向板可随从动轴转动，且其上开设有与主动轴24转动避让的孔洞(未画出)；该摘锭箱体100，由回转体11、采棉摘锭12、脱棉套13组成，与支架200通过支承结构连接；采棉摘锭12可伸缩的贯穿于回转体11，脱棉套13设置在回转体11上，这样，回转体11可与支架200发生相对转动，脱棉套13用于脱掉采棉摘锭12上的棉花；由驱动机构300驱使摘锭箱体100绕支架200的上、下椭圆齿板作回转运动，且摘锭箱体100在支架200上每转一圈完成一次伸缩式采棉和脱棉过程。
本实施例中，所述驱动机构300包括驱动装置31、上链轮副、下链轮副、上传动副和下传动副，其中，驱动装置31可采用电机或液压马达，与主动轴24连接，用于驱使主动轴24转动；上链轮副，由上主动链轮32、上从动链轮33、上链条34组成，安装于支架200上；主动轴24在靠近上椭圆齿板21的一端固定安装有上主动链轮32，从动轴25在靠近上椭圆齿板21的一端固定安装有上从动链轮33，上链条34套装在上主动链轮32和上从动链轮33上；下链轮副，由下主动链轮35、下从动链轮36、下链条37组成，安装于支架200上；主动轴24在靠近下椭圆齿板22的一端固定安装有下主动链轮35，从动轴25在靠近下椭圆齿板22的一端固定安装有下从动链轮36，下链条37套装在下主动链轮35和下从动链轮36上；上传动副，由上拨块38、上定位及传动件14组成，用于拨动回转体11上端；上定位及传动件14设置在回转体11上端的顶部；上拨块14为多个，呈均匀间隔分布在上链条34且在回转体11上端的对应面上，同上定位及传动件15相接触；下传动副，由下拨块39、下定位及传动件15组成，用于拨动回转体11下端；下定位及传动件15设置在回转体11下端的底部；下拨块15为多个，呈均匀间隔分布在下链条37且在回转体11下端的对应面上，与多个上拨块38一一上下对应，同下定位及传动件15相接触。在回转体11上端且与上椭圆齿板21的齿部相啮合的上从动齿轮8、在回转体11下端且与下椭圆齿板22的齿部相啮合的下从动齿轮9。
本实施例中，所述摘锭箱体100为20～35个，均布在支架200的上椭圆齿板21和下椭圆齿板22的圆周上；每个摘锭箱体100的采棉摘锭12为18～28根；每个采棉摘锭12上均设有螺旋形的齿槽；所述椭圆偏心板23为2～6个，均布在从动轴25上。
如图3-5所示，本实施例中，所述支承结构包括上支承、下支承、后支承，其中，上支承，设于回转体11的上端，由上内径导向轮1、上轴向导向轮2、上外径导向轮3组成，可安装在上椭圆齿板21上，用于轴向和径向定位回转体11上端；下支承，设于回转体11的下端，由下内径导向轮4、下外径导向轮5组成，可安装在下椭圆齿板22上，用于径向定位回转体11下端；后支承，由伸缩导向板6、活动部件7组成，可安装在椭圆偏心板23上，用于径向伸缩采棉摘锭12。
本实施例中，多个采棉摘锭12在远离回转体11的一端连接有至少一个伸缩导向板6，伸缩导向板6与采棉摘锭12的背离面上设有与椭圆偏心板23可转动连接的所述的活动部件7；回转体11与伸缩导向板6的背离面上设有与多个摘锭12一一对应配合脱棉的脱棉套13。所述上内径导向轮1、上外径导向轮3、下内径导向轮4和下外径导向轮5为滚轮；所述上轴向导向轮2为万向轮；所述活动部件7为滚轮、销轴或球头。
具体的，在上椭圆齿板21上设计有A、B、C三个椭圆导轨面，其中，椭圆导轨面A与上内径向导向轮1相接触，椭圆导轨面C与上外径导向轮3相接触，实现摘锭箱体100上端的径向定位，椭圆导轨面B与上轴向导向轮2相接触，承受摘锭箱体100竖直方向的力，实现摘锭箱体的轴向(竖向)定位。在下椭圆齿板22设计有D、E两个椭圆导轨面，其中，椭圆导轨面D与下外径导向轮4相接触，椭圆导轨面E与下内径导向轮5相接触，实现摘锭箱体100下端的径向定位。每个伸缩导向板6设计有两个活动部件7，通常一个摘锭箱体100设计两个伸缩导向板6。在椭圆偏心板23内设计有椭圆导轨面F、G，分别与伸缩导向板6上活动部件7相接触，使伸缩导向板6上采棉摘锭12在摘锭箱体100围绕支架回转一圈的过程中完成一次伸缩过程，从而带动摘锭6完成一次采棉和脱棉过程。
本发明的采棉头采棉工作原理如附图1和2：驱动装置31(液压马达)带动主动轴24转动，主动轴24上、下两端分别安装有上主动链轮32和下主动链轮35，从动轴25上、下两端分别安装有上从动链轮33和下从动链轮36；上主动链轮32通过上链条34带动上从动链轮33转动，下主动链轮35通过下链条37带动下从动链轮36转动；从而实现上、下链条的固定及同步转动。在上、下椭圆齿板的圆周上设计有20～35个采棉摘锭箱体100，每个摘锭箱体100由包括回转体11、18～28根采棉摘锭12、脱棉套13、上定位及传动件14、下定位及传动件15和支承结构组成。上拨块38和下拨块39分别固定安装在上链条34和下链条37上，其设计件数与摘锭箱体100的件数相同，上拨块38与摘锭箱体100上的上定位及传动部件14相配合，下拨块39与摘锭箱体100上的下定位及传动部件15相配合，从而带动摘锭箱体100绕上、下椭圆齿板转动。该摘锭箱体100上的上从动齿轮8和下从动齿轮9分别与上椭圆齿板21、下椭圆齿板22的椭圆周上的齿形啮合，其上的伸缩导向板6通过活动部件7与椭圆偏心板23相连，其绕上、下椭圆齿板转动一圈，伸缩导向板6带动采棉摘锭12完成一次伸缩运动，即采棉摘锭12伸出时完成采棉，在缩进时由脱棉套13将采棉摘锭12上的棉花脱下。该摘锭箱体100由上链条34、下链条37上的带键槽上拨块38和下拨块39分别与上定位传动部件14、下定位及传动部件15相接触，实现摘锭箱体100的转动，为了使摘锭箱体在运转过程中更为稳定，其上、下拨块的键槽长度通常大于50mm。在摘锭箱体100转动时，上从动齿轮8、下从动齿轮9分别与上椭圆齿板21、下椭圆齿板22上的齿部相啮合，从而带动上从动齿轮8、下从动齿轮9转动，并通过摘锭箱体100内部的齿轮组件(未画出)，将旋转运动传递给采棉摘锭12，使采棉摘锭12高速旋转。
本发明还提供的一种立式水平摘锭伸缩式采棉机，其上并排式配置有4～8个上述的采棉头。在采棉时，采棉头通过联接部件45安装在行走车(未画出)上，一辆采棉机可同时安装4～8个采棉头，采棉头的安装间距与棉田的棉花行距相同，采棉机行走速度与摘锭箱体绕上、下椭圆齿板转动线速度相同。采棉摘锭12的伸出方向P2为采棉区，采棉摘锭12的缩进方向P1为脱棉区。在采棉区P2，通过采棉摘锭12的高速旋转，其上的螺旋齿将棉株上的棉花挂在其上，此时，摘锭箱体转动方向与采棉机的行走方向相反，这样摘锭箱体与棉株相对位置不变，只通过采棉摘锭的高速旋转将棉花挂在其上。采棉机在行走过程中，通过右上棉枝导向板41、左上棉枝导向板42、右下棉枝导向板43、左下棉枝导向板44将每行棉枝棉花引导到采棉通道P3内，以配合采棉摘锭完成采棉过程。在脱棉区P1，采棉摘锭12缩进，脱棉套13将采棉摘锭12上的棉花脱落，由吸棉管道(未画出)将棉花吸入集棉箱(未画出)内。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种立式水平摘锭伸缩式采棉机的采棉头，包括设置在支架(200)上的摘锭箱体(100)、驱动机构(300)，其特征在于：
支架，由上椭圆齿板(21)、下椭圆齿板(22)、椭圆偏心板(23)、主动轴(24)、从动轴(25)组成，主动轴与从动轴间隔并排设置，且两者的两端与上椭圆齿板和下椭圆齿板分别可转动的连接；椭圆偏心板位于上椭圆齿板和下椭圆齿板之间，被主动轴和从动轴贯穿，且椭圆偏心板与从动轴固定连接；
摘锭箱体，由回转体(11)、采棉摘锭(12)、脱棉套(13)组成，与支架通过支承结构连接；采棉摘锭可伸缩的贯穿于回转体，脱棉套设置在回转体上；
由驱动机构驱使摘锭箱体绕上、下椭圆齿板作回转运动，且摘锭箱体在支架上每转一圈完成一次伸缩式采棉和脱棉过程。
2.根据权利要求1所述的采棉头，其特征在于：所述驱动机构(300)包括驱动装置(31)、上链轮副、下链轮副、上传动副和下传动副，其中，
驱动装置，与主动轴(24)连接，用于驱使主动轴转动；
上链轮副，由上主动链轮(32)、上从动链轮(33)、上链条(34)组成，安装于支架(200)上；主动轴在靠近上椭圆齿板(21)的一端固定安装有所述的上主动链轮，从动轴在靠近上椭圆齿板的一端固定安装有所述的上从动链轮，上链条套装在上主动链轮和上从动链轮上；
下链轮副，由下主动链轮(35)、下从动链轮(36)、下链条(37)组成，安装于支架上；主动轴在靠近下椭圆齿板(22)的一端固定安装有所述的下主动链轮，从动轴在靠近下椭圆齿板的一端固定安装有所述的下从动链轮，下链条套装在下主动链轮和下从动链轮上；
上传动副，由上拨块(38)、上定位及传动件(14)组成，用于拨动回转体(11)上端；上定位及传动件设置在回转体上端的顶部；上拨块为多个，呈均匀间隔分布在上链条且在回转体上端的对应面上，同上定位及传动件相接触；
下传动副，由下拨块(39)、下定位及传动件(15)组成，用于拨动回转体下端；下定位及传动件设置在回转体下端的底部；下拨块为多个，呈均匀间隔分布在下链条且在回转体下端的对应面上，与多个上拨块一一上下对应，同下定位及传动件相接触。
3.根据权利要求2所述的采棉头，其特征在于：所述驱动装置(31)为电机或液压马达。
4.根据权利要求1所述的采棉头，其特征在于：所述支承结构包括上支承、下支承、后支承，其中，上支承，设于回转体(11)上端，由上内径导向轮(1)、上轴向导向轮(2)、上外径导向轮(3)组成，用于安装在上椭圆齿板(21)上，轴向和径向定位回转体上端；下支承，设于回转体下端，由下内径导向轮(4)、下外径导向轮(5)组成，用于安装在下椭圆齿板上，径向定位回转体下端；后支承，由伸缩导向板(6)、活动部件(7)组成，用于安装在椭圆偏心板(23)上，径向伸缩采棉摘锭(12)。
5.根据权利要求4所述的采棉头，其特征在于：所述上椭圆齿板(21)上设有与上内径导向轮(1)滚动配合的椭圆导轨面A、与上轴向导向轮(2)滚动配合的椭圆导轨面B、与上外径导向轮(3)滚动配合的椭圆导轨面C；所述下椭圆齿板(22)上设有与下内径导向轮(4)滚动配合的椭圆导轨面D、与下外径导向轮(5)滚动配合的椭圆导轨面E；所述椭圆偏心板(23)上设有与活动部件(7)两端分别滚动配合的椭圆导轨面F和椭圆导轨面G。
6.根据权利要求5所述的采棉头，其特征在于：所述上内径导向轮(1)、上外径导向轮(3)、下内径导向轮(4)和下外径导向轮(5)为滚轮；所述上轴向导向轮(2)为万向轮；所述活动部件(7)为滚轮、销轴或球头。
7.根据权利要求4-6任一项所述的采棉头，其特征在于：所述支承结构还包括在回转体(11)上端且与上椭圆齿板(21)的齿部相啮合的上从动齿轮(8)、在回转体下端且与下椭圆齿板(22)的齿部相啮合的下从动齿轮(9)。
8.根据权利要求1所述的采棉头，其特征在于：所述摘锭箱体(100)为20～35个，均布在上、下椭圆齿板的圆周上；每个摘锭箱体的采棉摘锭(12)为18～28根；每个采棉摘锭上均设有螺旋形的齿槽；所述椭圆偏心板(23)为2～6个，均布在从动轴(25)上。
9.一种立式水平摘锭伸缩式采棉机，其特征在于，所述采棉机上并排式配置有4～8个如权利要求1-8任一项所述的采棉头。
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2017
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