CN107333527B - 一种优选统收复合采棉摘头及采棉机 - Google Patents

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Abstract

本发明的名称为一种优选统收复合采棉摘头及采棉机。属于棉花采收机械技术领域。它主要是解决现有采棉机不适应新疆“矮”、“密”“早”植棉模式、机采的棉花存在含杂大、浪费大、优次棉混集使棉花品质降低等问题。它的主要特征是:在摘头仓体内卧置有前摘棉滚筒和后摘棉滚筒;摘棉滚筒下方设有弧形的前栅条板、梳状底,前栅条板与梳状底之间留有棉丛通道;后摘棉滚筒的下方设有弧形的后栅条板、输杂搅龙和输杂搅龙槽;前摘棉滚筒主要作用是抓取优质棉,后摘棉滚筒主要作用是统收余棉和次棉。配套车辆设有优质棉仓和统收棉仓,通过输棉管分别与前后摘棉滚筒的集棉装置连通。配套车辆与摘头铰接。

Description

一种优选统收复合采棉摘头及采棉机
技术领域
本发明属于棉花采收机械技术领域,具体涉及一种优选统收复合采棉摘头及采棉机。
背景技术
美式水平摘锭采棉机经过了100多年的改进和完善,已非常成熟可靠,其在美国、澳大利亚及其它产棉区的普及率很高。但在我国新疆产棉区的推广却进展缓慢,尤其是在取消了棉花国家临时收储政策以后,新疆的机采棉出现滞销,而手摘棉却需求强劲,这导致有些地方的机采棉发展不进反退。一方面是采棉工短缺、人工成本高、急需采棉机械。另一方面却对成熟先进的采棉机不太热情,造成这种矛盾局面的一个根本的原因是美式水平摘锭采棉机不太适合新疆。
新疆光照充足但无霜期较短,比美国和澳洲短近两个月,为弥补气候的短板,新疆人们创造性探索出薄膜覆盖+“矮”、“密”和“早”的高产种植模式,而美式水平摘锭采棉机是针对美国本土“高”、“稀”种植模式而设计的,要求棉株较高,第一果枝离地高,适宜采收行距76cm、96cm或102cm。水平采棉机原本的设计定位与新疆的现实工况差异太大。导致其在新疆应用的效果不尽人意,且机采的棉花含杂大,含新三丝多(薄膜),纤维短,比强度较低,另外采收时浪费也大,落地棉挂枝棉较多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能适应“矮”、“密”和“早”种植模式的采棉摘头及采棉机,设计着重强调对棉花的优劣分级和采净率的兼顾。
为了实现上述目的,本发明采棉摘头的技术解决方案是:一种优选统收复合采棉摘头,包括摘头仓体、至少两个摘棉滚筒及栅条板,所述摘棉滚筒上有多支即能绕摘棉滚筒轴心线公转、又能绕自身轴线自转的摘锭;所述摘棉滚筒还包括集棉装置;其特征在于:所述摘头仓体内底部设有梳状底,梳状底的后部上方横置有搅龙,所述搅龙轴心线大致平行地面;所述搅龙上方置有一个所述摘棉滚筒作为后摘棉滚筒,所述搅龙与所述后摘棉滚筒两者轴线大致平行且旋向相反;所述搅龙与所述后摘棉滚筒之间置有后栅条板,所述后摘棉滚筒的前方的摘头仓体前部上方置有至少一个所述摘棉滚筒作为前摘棉滚筒;所述前摘棉滚筒与后摘棉滚筒平行放置,且旋向相同;所述前摘棉滚筒、后摘棉滚筒与梳状底之间置有前栅条板、后栅条板,所述梳状底与所述前、后栅条板之间均留有棉丛通道,所述摘锭能穿过所述栅条板伸入所述棉丛通道中摘取棉花,所述摘头仓体侧面置有各构件的驱动装置,所述摘头仓体后部置有排杂口,所述排杂口与所述搅龙相通。
本发明采棉摘头的技术解决方案中梳状底包括前部的梳状底板及后部为梳状底的弧形搅龙槽。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的梳状底包括前部的梳状底板及后部的板状的弧形搅龙槽。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的摘头仓体梳状底的下方置有拉茎装置,所述拉茎装置有助于将棉杆拉出所述摘头仓体。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的拉茎装置为旋压拉茎辊,所述旋压拉茎辊的轴心线与所述搅龙的轴心线大致平行,旋压拉茎辊位于前部的梳状底板与后部的弧形搅龙槽结合部的下方。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的前摘棉滚筒和所述后摘棉滚筒之间置有棉丛聚拢装置,所述搅龙槽排杂口置在所述棉丛聚拢装置的对应后方位置。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的前摘棉滚筒和所述后摘棉滚筒之间置有棉丛聚拢装置,所述搅龙槽排杂口置在所述棉丛聚拢装置的对应后方位置。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的前后两摘棉滚筒之间的两侧各置有一个所述聚拢装置,将棉丛向中间聚拢,所述搅龙槽两端各置有一个所述排杂口,所述搅龙向两边排杂。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的聚拢装置为偏心式拨禾轮,包括拨禾齿、拨禾轮轴、偏心环、偏心幅条、曲柄;拨禾轮轴的轴心线与搅龙轴心线的垂面大至平行。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的后摘棉滚筒轴向一侧或两侧的有效工作幅宽比所述前采棉滚筒宽,所述后摘棉滚筒的加宽部分有利于增加棉丛被所述摘锭穿插的次数,所述搅龙槽在所述后摘棉滚筒加长端同侧置有所述排杂口。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的摘头仓体前部两侧置有分禾器,后部置有升降及对接装置,底部置有仿型机构;仿型机构包括感应板、连杆、行程控制开关、行程调节螺栓。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的摘棉滚筒的集棉装置包括集棉槽、所述集棉槽置于摘棉滚筒内部且开口向上。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的摘头可多个并列使用组成多单元行机型。
本发明采棉摘头的技术解决方案中所述的摘头可多个并列使用组成多单元行机型。
本发明采棉机的技术解决方案是:一种优选统收复合采棉摘头的采棉机,包括含行走系统、动力及传动系统、输棉系统、控制系统的配套车辆,所述摘头置于所述采棉机前端,所述行走系统、动力及传动系统和控制系统共同驱动并控制所述摘头工作,其特征在于:所述配套车辆后部置有两个集棉仓,其中,一个集棉仓通过输棉系统与所述摘头的前采棉滚筒的集棉装置对接,收集前摘棉滚筒摘取的棉花,所述另一个集棉仓通过输棉系统与所述摘头的后采棉滚筒的集棉装置对接,收集后摘棉滚筒摘取的棉花;配套车辆与摘头铰接。
本发明采棉机的技术解决方案中所述的采棉机的两个集棉仓置有或至少一个仓置有棉花打包及辅助系统。
本发明采棉机的技术解决方案中述的两个集棉仓置有或至少一个仓置有棉花打包及辅助系统。
本发明具有适合“矮”、“密”和“早”植棉模式,能兼顾机采棉花品质和采净率的特点。本发明主要适应新疆植棉模式的优选统收复合采棉机。
附图说明
图1为本发明优选统收复合采棉机摘头的结构示意图。
图2本发明采棉机的结构示意图。
图中:1. 摘头仓体;2. 前摘棉滚筒;3. 后摘棉滚筒;4. 配套车辆;5. 摘锭管;6.摘锭;7. 曲柄;8. 偏心机构;9. 摘锭驱动轮;10. 接棉槽;11. 输棉搅龙;12. 输棉风机;13. 梳状底;14. 前栅条板;15. 搅龙;16. 搅龙槽;17. 后栅条板;18. 旋压拉茎辊;19.排杂口;20. 聚拢装置;21. 分禾器;22. 对接装置;23. 仿型机构;24. 驾驶室;25. 发动机;26. 传动系统;27. 液压系统;28. 行走底盘;29. 优质棉输棉管;30. 统收棉输棉管;31. 优质棉仓;32. 统收棉仓;33. 自动打包装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步描述。
图1、图2中,本发明的优选统收复合采棉机包括并排的2个前摘棉滚筒2、并排的2个后摘棉滚筒3、摘头仓体1和配套车辆4,前摘棉滚筒2、后摘棉滚筒3均包括摘锭管5、摘锭6和心轴。前摘棉滚筒2、后摘棉滚筒3在摘头仓体1内呈前后分布。前摘棉滚筒2和后摘棉滚筒3两摘棉滚筒上都有多支即能绕摘棉滚筒轴心线公转,又能绕自身轴线自转的摘锭6。
摘锭管5的两端可转动的支撑在摘棉滚筒上,并在摘棉滚筒上圆周分布,摘锭管5上至少安装一排可转动的摘锭6。摘锭管5的轴心线与摘棉滚筒的轴心线平行。摘锭6的轴心线平行于摘锭管5轴心线的垂面。摘棉滚筒轴向至少一侧置有偏心机构8。偏心机构8由曲柄、偏心盘和偏心幅条组成。摘棉滚筒内部置有开口向上的接棉槽10。接棉槽10内置有输棉搅龙11,输棉搅龙11轴心线与摘棉滚筒的轴心线平行或重叠。接棉槽10底部有漏杂孔。接棉槽10上方置有退棉装置。
前摘棉滚筒2、后摘棉滚筒3平行卧置,其轴心线都平行于地面且与配套车辆4的前桥轴线大致平行,前摘棉滚筒2、后摘棉滚筒3的旋向都和配套车辆4前进时车轮的旋向相同。前摘棉滚筒2、后摘棉滚筒3上都有5支摘锭管5,每支摘锭管5上都有多支摘锭6,摘锭6竖立且均匀间隔的排列,每支摘锭管5上有1~2排摘锭,偏心盘、偏心幅条和5个曲柄置于第一幅盘外侧,5个曲柄的外端分别固定在5支摘锭管5的轴端,构成5个平行四连杆机构。摘锭管5与摘锭6都绕所在摘棉滚筒的轴心公转,摘锭管5在公转同时,受管端曲柄7及偏心机构8的控制,从而调整摘锭6轴心线与地面的夹角,尽可能使其保持恒定且最好在90度左右。摘锭6在公转的同时还受摘锭管端的摘锭驱动轮9的驱动绕自身轴心线自转,摘锭驱动轮9在公转一圈内受到两组旋向不同的驱动机构驱动,从而使摘锭6在公转一圈内呈现两种旋向的自转,在公转至靠近地面的扇区,正转抓棉,在公转至现离地面的扇区反转将抓取的棉花退至接棉槽10中,接棉槽10通过输棉搅龙11以及输棉管与配套车辆4的输棉风机12相通。
前摘棉滚筒2下方的这一段摘头仓体底面是由多根条棒均匀排列的梳状底13,各梳齿的间距约16mm,为便于穿插,条梳齿前端稍尖。梳状底13与前摘棉滚筒2之间置有弧形的前栅条板14,前栅条板14各栅条的均匀间距为20~35mm,前栅条板14与梳状底13之间留有棉丛通道。摘锭6能穿过前栅条板14伸入到棉丛通道中摘取棉花,摘锭6与栅条、梳齿间不应有直接接触。但间隙也不可过大,摘锭6的端头与梳状底13的间隙最好控制在5~10mm,间隙太小容易会发生摩擦甚至火花,造成不必要损耗和灾害,间隙太大会造成漏采。
前摘棉滚筒2的主要功能有两个:一、起拨禾轮作用,将站立的棉杆向后拨弯从而顺利进入摘头的棉丛通道;二、尽可能多的抓取优质棉,此时棉杆被棉根和栅条板的双重保定,游离杂质少,所以摘取的棉花含杂很少。前摘棉滚筒2的主旨功能是确定所摘棉花的品质。
梳状底13的作用也有两个:其一,能使棉株在根部保持固立的状态下进入摘头的棉丛通道;其二,接住落棉,防止被撞落或没摘锭甩掉的棉花落在地上,而是让落棉随棉丛进入后摘头工作区,从而被后摘棉滚筒3再次抓取走。
后摘棉滚筒3的位置比前摘棉滚筒2略高,后摘棉滚筒3的下方是输杂搅龙15,搅龙15所在这段的摘头仓体底部为圆弧状的输杂搅龙槽16,搅龙槽底有漏杂孔,搅龙15与后摘棉滚筒3之间置有后栅条板17,搅龙15与后栅条板17间留有棉余杂通道。后摘棉滚筒3的摘锭能穿过后栅条板17伸入到棉余杂通道及搅龙槽16中摘捡余棉。搅龙15的旋向与后摘棉滚筒3的旋向相反,搅龙15不断将棉余杂推向后摘棉滚筒摘锭的抓取范围。摘锭抓取余棉的同时帮助棉余杂翻转,以便棉余杂向排杂口运动的同时尽可能增加摘锭的穿插次数,从而保证整个摘头的采净率。
在搅龙槽16和梳状底13结合部下方置有旋压拉茎辊18,旋压拉茎辊18的轴心线与搅龙15的轴心线大致平行,旋压拉茎辊18的作用是在棉株头部进后摘棉滚筒抓取范围后,从根部开始阻止棉株继续停留在摘头仓体中,旋压拉茎辊18旋压住棉株根部,随着配套车辆4的前行,将棉株的余枝叶拉出摘头仓体,而余棉、棉桃和部分杂质在梳状底13和后摘棉滚筒3的共同作用下,被捋掉并转移至搅龙槽16中。
如上所述,后摘棉滚筒3的作用有三个:一、将被前摘棉滚筒摘棉后的棉丛接应至棉余杂通道,与此同时摘锭在穿插旋转摘棉;二、将被捋掉的余棉、棉桃推送至搅龙槽16;三、对经过搅龙15翻转又重新推回的棉余进行再次穿插摘棉,同时协助搅龙15将余杂翻转推送至排杂口19,总之,后摘棉滚筒的功能主旨是采净率,尽可能避免落地棉、挂枝棉、夹壳棉等浪费的出现,未成熟的青桃和残余棉经排杂口19排出后成条带状铺放,也便于人工收集再利用。
在前摘棉滚筒2和后摘棉滚筒3之间的两侧设置有聚拢装置20,其作用是将被前摘棉滚筒摘取后的棉丛向一侧或向中间聚拢,以便增加该侧棉丛被后摘棉滚筒穿插摘取的次数,相对应的排杂口19需开在置有聚拢装置20的一侧,本实施例选择将聚拢装置设在两侧,将棉丛向中间聚拢,将排杂口19分设在搅龙槽16两侧,将棉余杂向两边分流抓取直至排出,一方面搅龙15及排杂口19的流量相对减少,另一方面,被摊薄的棉余杂有利于后摘棉滚筒的提取和含杂率的保证。聚拢装置20是由两个简单的偏心式单指拨禾轮组成,其轴心线与摘棉滚筒轴心线的垂面大致平行,与配套车辆前行方向平行。
另外还有一种增加后摘棉滚筒3的抓取概率的方法就是将后摘棉滚筒3加长。后摘棉滚筒相对前摘棉滚筒加长也可避免重复抓取一次后形成直排。相对应的需在加长的那一侧开设排杂口19,但两滚筒长度不一会增加制造难度,也会影响多单元行机型的排列组合。
根据我国新疆现行的几中主流植棉模式,本发明的复合采棉机摘头要兼顾机采行和几种主要的手摘行的采收,同时还要考虑摘头的制造的经济性和运转的可靠性等因素。本实施例摘头(1单元行)的有效抓取宽度定在1200mm左右比较合适。每单元行可采收各种机采行两行,或者手摘行四行,本实施例采用两摘头并列使用组成的两行机型。可采收机采行4行兼收手摘行8行。也可根据需要组成更多行的机型。
在摘头上还有一些常规的辅助装置,比如在摘头每单元行的前端两侧置有分禾器21,在摘头后部置有悬挂和液压升降的对接装置22,在摘头底部设置有感应式仿型机构23,感应式仿型机构是一个电控液压系统。主要由感应板、连杆、行程控制开关、行程调节螺栓等组成。其作用是使摘头更贴近地面采棉。以便摘头适应“矮”、“密”和“早”模式的棉株矮,第一果枝低、且有薄膜残留等复杂工况。
摘头悬挂在配套车辆4的驾驶室24前方,驾驶室24的后面下部是发动机25及传动系统26、液压系统27及电控系统、输棉风机12,以及行走底盘28,驾驶室侧面是优质棉输棉管29和统收棉输棉管30。驾驶室24的后面上部是优质棉仓31和统收棉仓32,统收棉仓32在优质棉仓31的上方,优质棉仓31通过优质棉输棉管29与前摘棉滚筒2的接棉槽10相通,只收集前摘棉滚筒2采摘的棉花。统收棉仓32通过统收棉输棉管30与后摘棉滚筒3的接棉槽相通,只收集后摘棉滚筒3采摘的棉花。在优质棉仓31中,置有自动打包装置33,因为理论上优质棉的比例至少要占80%以上,统收棉的占比较小,考虑到采棉机的经济性,所以本实施例不在统收棉仓中设置自动打包闲置。
本发明的优势:本发明是专门针对“矮”、“密”和的植棉模式而设计的一款采棉机,采棉滚筒卧置,不受各种行距的限制,采棉滚筒兼顾拨禾、摘棉两个功用。与紧贴地面的防漏梳状底配合,可将很矮的棉株及第一果枝保护性的导入摘头,前后滚筒分工配合,前滚筒定株择优摘棉,确保所摘棉花的品质。后摘棉滚筒在输杂搅龙和拉茎辊的配合下反复多次穿插摘棉形成统收效果,确保余棉的采净率。采棉机后部相应的设置了两个集棉仓,将优质棉和统收棉分开收集,本发明在适应新疆植棉模式的同时,能很好的兼顾机采棉花品质和采净率。

Claims (12)

1.一种优选统收复合采棉摘头,包括摘头仓体、至少两个摘棉滚筒及栅条板,所述摘棉滚筒上有多支即能绕摘棉滚筒轴心线公转、又能绕自身轴线自转的摘锭;所述摘棉滚筒还包括集棉装置;其特征在于:所述摘头仓体内底部设有梳状底,梳状底的后部上方横置有搅龙,所述搅龙轴心线大致平行地面;所述搅龙上方置有一个所述摘棉滚筒作为后摘棉滚筒,所述搅龙与所述后摘棉滚筒两者轴线大致平行且旋向相反;所述搅龙与所述后摘棉滚筒之间置有后栅条板,所述后摘棉滚筒的前方的摘头仓体前部上方置有至少一个所述摘棉滚筒作为前摘棉滚筒;所述前摘棉滚筒与后摘棉滚筒平行放置,且旋向相同;所述前摘棉滚筒、后摘棉滚筒与梳状底之间置有前栅条板、后栅条板,所述梳状底与所述前、后栅条板之间均留有棉丛通道,所述摘锭能穿过所述栅条板伸入所述棉丛通道中摘取棉花,所述摘头仓体侧面置有各构件的驱动装置,所述摘头仓体后部置有排杂口,所述排杂口与所述搅龙相通;所述的梳状底包括前部的梳状底板及后部为梳状底的或板状的弧形搅龙槽;所述摘头仓体底部置有仿型机构,仿型机构包括感应板、连杆、行程控制开关、行程调节螺栓;所述摘棉滚筒的集棉装置包括集棉槽、所述集棉槽置于摘棉滚筒内部且开口向上;
所述前摘棉滚筒、所述后摘棉滚筒上设有5支摘锭管,每支所述摘锭管上设有多支所述摘锭,所述摘锭在公转的同时还受所述摘锭管端部的摘锭驱动轮的驱动绕自身轴心线自转,所述摘锭驱动轮在公转一圈内受到两组旋向不同的驱动机构驱动,从而使所述摘锭在公转一圈内呈现两种旋向的自转,在公转至靠近地面的扇区,正转抓棉,在公转至远离地面的扇区反转将抓取的棉花退至接棉槽中。
2.根据权利要求1所述的一种优选统收复合采棉摘头,其特征在于:所述的摘头仓体梳状底的下方置有拉茎装置,所述拉茎装置有助于将棉杆拉出所述摘头仓体。
3.根据权利要求2所述的一种优选统收复合采棉摘头,其特征在于:所述的拉茎装置为旋压拉茎辊,所述旋压拉茎辊的轴心线与所述搅龙的轴心线大致平行,旋压拉茎辊位于前部的梳状底板与后部的弧形搅龙槽结合部的下方。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种优选统收复合采棉摘头,其特征在于:所述的前摘棉滚筒和所述后摘棉滚筒之间置有棉丛聚拢装置,所述排杂口置在所述棉丛聚拢装置的对应后方位置。
5.根据权利要求4所述的一种优选统收复合采棉摘头,其特征在于:所述的前后两摘棉滚筒之间的两侧各置有一个所述聚拢装置,将棉丛向中间聚拢,所述搅龙槽两端各置有一个所述排杂口,所述搅龙向两边排杂。
6.根据权利要求5所述的一种优选统收复合采棉摘头,其特征在于:所述的聚拢装置为偏心式拨禾轮,包括拨禾齿、拨禾轮轴、偏心环、偏心幅条、曲柄;拨禾轮轴的轴心线与搅龙轴心线的垂面大至平行。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种优选统收复合采棉摘头,其特征在于:所述的后摘棉滚筒轴向一侧或两侧的有效工作幅宽比所述前采棉滚筒宽,所述后摘棉滚筒的加宽部分有利于增加棉丛被所述摘锭穿插的次数,所述搅龙槽在所述后摘棉滚筒加长端同侧置有所述排杂口。
8.根据权利要求7所述的一种优选统收复合采棉摘头,其特征在于:所述的摘头仓体前部两侧置有分禾器,后部置有升降及对接装置。
9.根据权利要求1、2或3所述的一种优选统收复合采棉摘头,其特征在于:所述的摘头可多个并列使用组成多单元行机型。
10.根据权利要求8所述的一种优选统收复合采棉摘头,其特征在于:所述的摘头可多个并列使用组成多单元行机型。
11.一种包含上述任一权利要求所述的优选统收复合采棉摘头的采棉机,包括含行走系统、动力及传动系统、输棉系统、控制系统的配套车辆,所述摘头置于所述采棉机前端,所述行走系统、动力及传动系统和控制系统共同驱动并控制所述摘头工作,其特征在于:所述配套车辆后部置有两个集棉仓,其中,一个集棉仓通过输棉系统与所述摘头的前采棉滚筒的集棉装置对接,收集前摘棉滚筒摘取的棉花,所述另一个集棉仓通过输棉系统与所述摘头的后采棉滚筒的集棉装置对接,收集后摘棉滚筒摘取的棉花;配套车辆与摘头铰接。
12.根据权利要求11所述的一种优选统收复合采棉摘头的采棉机,其特征在于:所述的采棉机的两个集棉仓置有或至少一个仓置有棉花打包及辅助系统。
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