CN109005948B - 一种大型方捆打捆机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大型方捆打捆机，压缩室内有液压缸驱动的压缩柱塞和压缩挡板，压缩室上方有与压缩室落料口连通的预压缩室，预压缩室内有液压马达驱动的两个压缩辊，控制器与液压系统结合，通过各种行程开关和传感器收集运动状态信号，经控制器处理后控制液压系统元件驱动压缩柱塞和压缩辊实现打捆机压缩的自动控制，与传统大型方捆打捆机的压缩方式相比，改变了进料方式，减少成捆秸秆中的含土量；在现有机型的基础上增加预压缩室，实现对秸秆的预压缩整形，便于最终压缩成形；以电液自动化控制系统代替手动操作，节省劳动力，降低劳动成本，提高工作效率，改善工作环境，可实时对机械进行控制、监测、报警、紧急制停。

Description

一种大型方捆打捆机

技术领域

本发明属于农业机械领域，涉及一种大型方捆打捆机。

背景技术

我国20世纪70年代开始研究打捆机，有采用间歇打捆方式、适用于小型地块的圆捆打捆机和可连续工作、适用于大中型农场收割的方捆打捆机两种，但方捆打捆机的研究主要集中于中小型方捆打捆机，缺少对大型方捆打捆机的研究；目前大型方捆打捆机使用时由拖拉机牵引工作，需要拖拉机驾驶员和大型方捆打捆机操作员共同配合，生产成本高，对劳动者要求高，工作效率低，工作环境差；现有大型方捆打捆机压缩时利用曲柄连杆机构，自动化程度较低，成捆密度小，且机械结构复杂，易出现卡死现象，更换零部件较为困难；大型方捆打捆机工作时，会将秸秆本身以及捡拾过程中的泥土一起压缩成捆，造成秸秆成捆含土量较高，不利于秸秆的后续利用。

发明内容

本发明为解决现存大型方捆打捆机使用过程中生产成本高、对劳动者要求高、工作效率低、工作环境差、自动化程度较低、成捆密度小、机械结构复杂以及成捆秸秆中含土量较高等问题，提供了一种大型方捆打捆机。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种大型方捆打捆机，其特征在于，包括一个前部和后部均开口的中空的矩形的压缩室，压缩室的上壁中部开有矩形的落料口，落料口的上方有一个上部和下部均开口的中空的矩形的预压缩室固定设置在压缩室的上壁上，压缩室前部固定设置有一个液压缸，液压缸的伸缩杆沿水平方向前后设置，压缩室内设置有一个压缩柱塞，压缩柱塞由一个竖直板和固定在竖直板上端面上的水平板构成，液压缸的伸缩杆前端与压缩柱塞的竖直板前板面中部固定连接，压缩室的上内壁前部与压缩柱塞的水平板的上表面之间间隔设置有多个滚轴，压缩室的下内壁中部位于落料口正下方的部分间隔设置有多个滚轴，每个滚轴的轴线均与液压缸的伸缩杆的轴线垂直，压缩室的两个内侧壁上各加工有两条水平方向设置的梯形滑槽，两个内侧壁上对应的两条梯形滑槽对称设置，压缩柱塞的竖直板的两个侧端面上均加工有两条与梯形滑槽配合的梯形滑轨，梯形滑轨嵌入至对应的梯形滑槽中，压缩柱塞可随着液压缸的伸缩杆的伸缩在压缩室内前后移动，压缩柱塞的最小行程处有前进行程开关设置在压缩室的下内壁上，压缩柱塞的最大行程处有后退行程开关设置在压缩室的下内壁上，压缩柱塞的最大行程处后方竖直设置有一个矩形的可向后翻转的压缩挡板，压缩挡板前表面中部设置有一个压力传感器，压缩挡板后表面的后部有一个阀塞可以上下伸缩的电磁阀设置在压缩室的下内壁上，电磁阀的后部有一个湿度传感器设置在压缩室内，预压缩室的前侧壁和后侧壁上均有两个平行滑轨，前侧壁和后侧壁上对应的两个平行滑轨对称设置，每个平行滑轨中均安装有一个滑块，前侧壁和后侧壁上对应的平行滑轨之间均设置有一个压缩辊，压缩辊的转轴的两端与滑块连接，压缩辊可沿平行滑轨上下移动且可绕自身转轴转动，每个压缩辊的转轴的前端均与一个固定在滑块上的液压马达的输出轴固定连接，每个压缩辊的转轴的后端均安装有一个霍尔传感器，预压缩室的前内壁下部或者后内壁下部安装有一个储料行程开关，预压缩室的前内壁上部或者后内壁上部安装有一个落料行程开关，液压缸的液压缸进油口与液压系统中的液压缸油路的出油管连接，液压缸的液压缸出油口与液压系统中的液压缸油路的回油管连接，液压马达的液压马达进油口与液压系统中的液压马达油路的出油管连接，液压马达的液压马达出油口与液压系统中的液压马达油路回油管连接，落料行程开关、储料行程开关、霍尔传感器、压力传感器、电磁阀、湿度传感器、后退行程开关和前进行程开关均与设置在压缩室外部的控制器连接。

进一步的技术方案包括：

压缩辊的转轴的两端均通过深沟球轴承与滑块连接。

压缩挡板的上端面通过一个铰轴与压缩室的上内壁铰接。

液压缸通过4个螺栓和4个螺母固定在压缩室的下内壁上。

预压缩室上不开口处固定设置有一个纵向截面为梯形的进料斗，进料斗的上部开口大于预压缩室的上部开口。

进料斗的一个侧壁上开有一个取料槽。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明提供的一种大型方捆打捆机，压缩室内有液压缸驱动的压缩柱塞，压缩柱塞与压缩室上下内壁之间安装滚轴减少其行进时的摩擦力，压缩柱塞与压缩室两侧壁的梯形滑槽相配合，防止压缩柱塞压缩时的扭转与偏移，用前进行程开关以及后退行程开关检测压缩柱塞的位置状态。压缩挡板通过轴安装在压缩室内，由电磁阀控制其开合，当压缩柱塞初次压缩时，压缩挡板代替原有大型方捆打捆机的压缩插板，压缩挡板上的压力传感器检测压力到预设值时，电磁阀通电，压缩挡板打开，向后翻转90度内嵌于压缩室上内壁，压缩室下内壁中安装有湿度传感器，可以检测已压缩秸秆中的含水量。新增的预压缩室可提高压缩效率以及成捆密度，安装在压缩室上方，内有通过液压马达驱动的两个压缩辊，压缩辊内芯材料为45钢，保证预压缩力度，外部材料为橡胶，保证预压缩时有一定的弹性。两个压缩辊可绕轴相向转动且沿滑轨上下移动，用霍尔传感器检测压缩辊的转速，落料行程开关以及储料行程开关用安装于预压缩室，以检测压缩辊的位置状态，即预压缩的满、空。秸秆从上部喂入，从源头减少了秸秆中的含土量，大大简化机械结构，便于机械零部件的维修与替换。为了避免研究人员在打捆时取样的恶劣环境，进料斗中设置的取料槽可承接工作过程的小部分物料用于实验检测。采用控制器与液压系统相结合代替原有机械手动操作，通过各种行程开关和传感器收集运动状态信号，经控制器处理后控制液压系统元件驱动压缩柱塞和压缩辊实现打捆机压缩的全自动控制。

附图说明

图1为本发明所述的一种大型方捆打捆机的外部构造示意图；

图2为本发明所述的一种大型方捆打捆机的左视图；

图3为图2的A-A向剖面图；

图4为本发明所述的一种大型方捆打捆机的进料斗的俯视图；

图5为本发明所述的一种大型方捆打捆机的工作过程中的初始状态示意图；

图6为本发明所述的一种大型方捆打捆机的工作过程中的储料极限状态示意图；

图7为本发明所述的一种大型方捆打捆机的工作过程中的落料结束状态的示意图；

图8为本发明所述的一种大型方捆打捆机的工作过程中的压缩结束状态的示意图。

图中：1.螺栓、2.螺母、3.液压缸进油口、4.液压缸出油口、5.液压缸、6.梯形滑槽、7.压缩室、8.压缩柱塞、9.滚轴、10.液压马达进油口、11.液压马达出油口、12.液压马达、13.滑块、14.滑轨、15.落料行程开关、16.取料槽、17.进料斗、18.预压缩室、19.压缩辊、20.深沟球轴承、21.霍尔传感器、22.储料行程开关、23.压缩挡板、24.压力传感器、25.电磁阀、26.湿度传感器、27.后退行程开关、28.前进行程开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

本发明提供了一种大型方捆打捆机，包括一个前部和后部均开口的中空的矩形的压缩室7，压缩室7的上壁中部开有矩形的落料口，落料口的上方有一个上部和下部均开口的中空的矩形的预压缩室18固定设置在压缩室7的上壁上，压缩室7前部固定设置有一个液压缸5，液压缸5通过4个螺栓1和4个螺母2固定在压缩室7的下内壁上，液压缸5的伸缩杆沿水平方向前后设置，压缩室7内设置有一个压缩柱塞8，压缩柱塞8由一个竖直板和固定在竖直板上端面上的水平板构成，压缩室7的两个内侧壁上各加工有两条水平方向设置的梯形滑槽6，两个内侧壁上对应的两条梯形滑槽6对称设置，压缩柱塞8的竖直板的两个侧端面上均加工有两条与梯形滑槽6配合的梯形滑轨，梯形滑轨嵌入至对应的梯形滑槽6中，可防止压缩柱塞8在工作过程受到扭转与偏移，液压缸5的伸缩杆前端与压缩柱塞8的竖直板前板面中部固定连接，压缩室7的上内壁前部与压缩柱塞8的水平板的上表面之间间隔设置有多个滚轴9，压缩室7的下内壁中部位于落料口正下方的部分间隔设置有多个滚轴9，每个滚轴9的轴线均与液压缸5的伸缩杆的轴线垂直，滚轴的设置用以减少压缩柱塞8往复运动过程中的摩擦力，提高工作效率，压缩柱塞8可随着液压缸5的伸缩杆的伸缩在压缩室7内前后移动，为保证预压缩秸秆下落后顺利压缩，压缩柱塞8的行程为预压缩室18的宽度，压缩柱塞8的最小行程处有前进行程开关28设置在压缩室7的下内壁上，压缩柱塞8的最大行程处有后退行程开关27设置在压缩室7的下内壁上，后退行程开关27、前进行程开关28两者相互配合，用以检测压缩柱塞8的位置状态，压缩柱塞8的最大行程处后方竖直设置有一个矩形的可向后翻转的压缩挡板23，压缩挡板23前表面中部设置有一个压力传感器24，用于检测压缩室7中秸秆的密度，压缩挡板23后表面的后部有一个阀塞可以上下伸缩的电磁阀25设置在压缩室7的下内壁上，用以控制压缩挡板23的开启，电磁阀25的后部有一个湿度传感器26设置在压缩室7内，检测压缩室7中的秸秆含水量，预压缩室18的前侧壁和后侧壁上均有两个平行滑轨14，前侧壁和后侧壁上对应的两个平行滑轨14对称设置，每个平行滑轨14中均安装有一个滑块13，前侧壁和后侧壁上对应的平行滑轨14之间均设置有一个压缩辊19，压缩辊19的转轴的两端与滑块13连接，压缩辊19可沿平行滑轨14上下移动且可绕自身转轴转动，每个压缩辊19的转轴的前端均与一个固定在滑块13上的液压马达12的输出轴固定连接，液压马达12驱动压缩辊19绕轴转动，压缩辊19的内芯为45钢，外部为橡胶，两个压缩辊19相对转动，秸秆下落时，压缩辊19通过旋转以及自身重力对秸秆进行预压缩，当秸秆在预压缩室18内堆积时，压缩辊19沿滑轨14直线运动，每个压缩辊19的转轴的后端均安装有一个霍尔传感器21用以检测压缩辊19的转速，预压缩室18的前内壁下部或者后内壁下部安装有一个储料行程开关22，预压缩室18的前内壁上部或者后内壁上部安装有一个落料行程开关15，储料行程开关22、落料行程开关15相互配合，用于检测压缩辊19的位置状态，进而判断预压缩室18中秸秆的空、满，预压缩室18上不开口处固定设置有一个纵向截面为梯形的进料斗17，进料斗17的上部开口大于预压缩室18的上部开口，进料斗17的一个侧壁上开有一个取料槽16，承接工作过程的小部分物料用于实验检测，避免在工作过程中取料的灰尘、噪声等问题。

本发明提供的一种大型方捆打捆机，使进料方式变为风机从上方进料斗17喂入，送入过程中就大大减少了秸秆中的含土量；加设预压缩室18，便于后期秸秆压缩，增加成捆秸秆的紧实度，增大压缩效率；采用液压元件代替复杂机械装置，简化机械结构，便于操作、维修；控制器外接多个行程开关以及传感器，检测机械的工作状态，控制相关开关以及液压系统中的电磁阀，实现自动化控制的目的，无需大型方捆打捆机操作员手动操作，降低劳动成本，提高工作效率，避免其工作时的恶劣环境。

参照图5、图6、图7、图8，一次工作过程如下：如图5所示，工作初始，系统复位，装置处于初始位置，压缩柱塞8位于最大行程处，压缩挡板23关闭，电磁阀25断开，压缩辊19位于最低位置处；工作后，两压缩辊19在液压马达12的带动下绕轴相向转动，秸秆从进料斗17进入，随着秸秆在预压缩室18内堆积，压缩辊19沿滑轨14上行，直至如图6所示，压缩柱塞8仍处于初始状态，压缩辊19上行触碰落料行程开关15；此时，如图7所示，控制器接收信号经内部程序处理后，压缩柱塞8回缩至最小行程处，预压缩秸秆下落，压缩柱塞8触发前进行程开关28，压缩柱塞8前伸，对秸秆进行压缩，直至压缩柱塞8触碰后退行程开关27，此时压力传感器24检测压缩秸秆的压力值满足预设值后，秸秆压缩结束，电磁阀25接通，在压缩柱塞8的推动下，压缩挡板23打开，湿度传感器26检测进入压缩室7的秸秆含水量，至秸秆充满整个压缩室7时，如图8所示，压缩挡板23绕轴向后旋转90度，嵌入内壁，当压力传感器24测得压力符合时，秸秆打结排出。

Claims (4)

1.一种大型方捆打捆机，其特征在于，包括一个前部和后部均开口的中空的矩形的压缩室(7)，压缩室(7)的上壁中部开有矩形的落料口，落料口的上方有一个上部和下部均开口的中空的矩形的预压缩室(18)固定设置在压缩室(7)的上壁上，压缩室(7)前部固定设置有一个液压缸(5)，液压缸(5)的伸缩杆沿水平方向前后设置，压缩室(7)内设置有一个压缩柱塞(8)，压缩柱塞(8)由一个竖直板和固定在竖直板上端面上的水平板构成，液压缸(5)的伸缩杆前端与压缩柱塞(8)的竖直板前板面中部固定连接，压缩室(7)的上内壁前部与压缩柱塞(8)的水平板的上表面之间间隔设置有多个滚轴(9)，压缩室(7)的下内壁中部位于落料口正下方的部分间隔设置有多个滚轴(9)，每个滚轴(9)的轴线均与液压缸(5)的伸缩杆的轴线垂直，压缩室(7)的两个内侧壁上各加工有两条水平方向设置的梯形滑槽(6)，两个内侧壁上对应的两条梯形滑槽(6)对称设置，压缩柱塞(8)的竖直板的两个侧端面上均加工有两条与梯形滑槽(6)配合的梯形滑轨，梯形滑轨嵌入至对应的梯形滑槽(6)中,压缩柱塞(8)可随着液压缸(5)的伸缩杆的伸缩在压缩室(7)内前后移动，压缩柱塞(8)的最小行程处有前进行程开关(28)设置在压缩室(7)的下内壁上，压缩柱塞(8)的最大行程处有后退行程开关(27)设置在压缩室(7)的下内壁上，压缩柱塞(8)的最大行程处后方竖直设置有一个矩形的可向后翻转的压缩挡板(23)，压缩挡板(23)前表面中部设置有一个压力传感器(24)，压缩挡板(23)后表面的后部有一个阀塞可以上下伸缩的电磁阀(25)设置在压缩室(7)的下内壁上，电磁阀(25)的后部有一个湿度传感器(26)设置在压缩室(7)内，预压缩室(18)的前侧壁和后侧壁上均有两个平行滑轨(14)，前侧壁和后侧壁上对应的两个平行滑轨(14)对称设置，每个平行滑轨(14)中均安装有一个滑块(13)，前侧壁和后侧壁上对应的平行滑轨(14)之间均设置有一个压缩辊(19)，压缩辊(19)的转轴的两端与滑块(13)连接，压缩辊(19)可沿平行滑轨(14)上下移动且可绕自身转轴转动，每个压缩辊(19)的转轴的前端均与一个固定在滑块(13)上的液压马达(12)的输出轴固定连接，每个压缩辊(19)的转轴的后端均安装有一个霍尔传感器(21)，预压缩室(18)的前内壁下部或者后内壁下部安装有一个储料行程开关(22)，预压缩室(18)的前内壁上部或者后内壁上部安装有一个落料行程开关(15)，液压缸(5)的液压缸进油口(3)与液压系统中的液压缸油路的出油管连接，液压缸(5)的液压缸出油口(4)与液压系统中的液压缸油路的回油管连接，液压马达(12)的液压马达进油口(10)与液压系统中的液压马达油的路出油管连接，液压马达(12)的液压马达出油口(11)与液压系统中的液压马达油路回油管连接，落料行程开关(15)、储料行程开关(22)、霍尔传感器(21)、压力传感器(24)、电磁阀(25)、湿度传感器(26)、后退行程开关(27)和前进行程开关(28)均与设置在压缩室(7)外部的控制器连接；压缩辊(19)的转轴的两端均通过深沟球轴承(20)与滑块(13)连接；压缩挡板(23)的上端面通过一个铰轴与压缩室(7)的上内壁铰接。

2.根据权利要求1所述的一种大型方捆打捆机，其特征在于，液压缸(5)通过4个螺栓(1)和4个螺母(2)固定在压缩室(7)的下内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种大型方捆打捆机，其特征在于，预压缩室(18)上不开口处固定设置有一个纵向截面为梯形的进料斗(17)，进料斗(17)的上部开口大于预压缩室(18)的上部开口。

4.根据权利要求3所述的一种大型方捆打捆机，其特征在于，进料斗(17)的一个侧壁上开有一个取料槽(16)。