CN109366646B - 一种秸秆编织机的剪切装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种秸秆编织机的剪切装置，包括剪切头、用于驱动剪切头进行剪切运动的剪切驱动机构以及用于驱动剪切头沿着秸秆席进行移动的行程驱动机构；其中，所述剪切头包括剪切刀和剪切罩，所述剪切罩的下端面设有多个与内腔连通的剪切孔，所述剪切刀设置于剪切罩内；所述行程驱动机构包括用于驱动剪切头作升降运动的升降驱动机构和用于驱动剪切头作横向运动的横向驱动机构，所述横向驱动机构的驱动方向垂直于秸秆席的传送方向。该剪切装置能够对编织好的秸秆席进行“去毛”，将翘起的自由摆动的秸秆尾清除掉，有效提高秸秆席的表面质量。

Description

一种秸秆编织机的剪切装置

技术领域

本发明涉及秸秆回收处理设备，具体涉及一种秸秆编织机的剪切装置。

背景技术

秸秆为成熟农作物茎叶部分的总称，通常指小麦、水稻、玉米等其它农作物在收获籽实后的剩余部分。在生长的过程中，农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源。由于秸秆没有直接利好的使用价值，每年夏收和秋冬之际，总有大量的稻草、麦秆等秸秆在田间焚烧，产生大量浓重的烟雾，成为环境保护的亟待解决的重大问题。

随着科技进步与创新，为农作物秸秆的综合开发利用找到了多种用途，除了传统的还田作肥料外，还有秸秆饲料、秸秆汽化、秸秆编织、秸秆发电、秸秆乙醇、秸秆建材等新途径，大大提高了秸秆的利用值和利用率。

其中，秸秆编织的秸秆席，用途比较广泛，可用于产品包装、充当中间介质、表面防护等，是比较直接的回收处理方式。在现有的编织设备中，虽能够实现秸秆编织，但普遍存在以下的不足：在秸秆席编织完后，接着进行收卷，从而完成秸秆的编织工作；由于秸秆为不规则的细长条状体，且大多秸秆具有叉形结构，即使编织后，仍然存在较多翘起的自由摆动的散体，严重影响秸秆席的表面质量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种秸秆编织机的剪切装置，该剪切装置能够对编织好的秸秆席进行“去毛”，将翘起的自由摆动的秸秆尾清除掉，有效提高秸秆席的表面质量。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种秸秆编织机的剪切装置，包括剪切头、用于驱动剪切头进行剪切运动的剪切驱动机构以及用于驱动剪切头沿着秸秆席进行移动的行程驱动机构；

其中，所述剪切头包括剪切刀和剪切罩，所述剪切罩的下端面设有多个与内腔连通的剪切孔，所述剪切刀设置于剪切罩内；

所述行程驱动机构包括用于驱动剪切头作升降运动的升降驱动机构和用于驱动剪切头作横向运动的横向驱动机构，所述横向驱动机构的驱动方向垂直于秸秆席的传送方向。

上述剪切装置的工作原理是：

一般地，编织后的秸秆席从剪切头的下方穿过，在升降驱动机构的驱动下，剪切头往下靠近待剪除“毛刺”的秸秆席，由于剪切罩的下端面设有多个剪切孔，所以秸秆席上往上翘起的自由散体(毛刺)会穿过剪切孔进入到剪切罩的内腔中；在此之前，剪切驱动电机驱动剪切刀进行高速旋转；当秸秆席的“毛刺”穿过剪切罩进入内腔后，高速转动的剪切刀将“毛刺”切断；接着，横向驱动机构驱动剪切头沿着垂直于秸秆席的传送方向做横向移动，从而将该长度位置上的“毛刺”剪切掉；最后，剪切头往上复位，秸秆席继续往前移动。

本发明的一个优选方案，其中，所述剪切驱动机构包括固定架、剪切驱动电机以及剪切传动组件；所述剪切驱动电机固定在固定架上，所述剪切传动组件包括沿着固定架横向延伸的传动轴、齿轮组以及同步传动组件；

所述剪切刀的上端延伸至固定架内，并通过转动轴承转动连接在固定架的底板上；所述齿轮组包括第一锥齿轮和与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮；所述第一锥齿轮固定在剪切刀的上端，第二锥齿轮固定在传动轴靠近剪切刀的一端上；所述第一锥齿轮的轴线垂直于第二锥齿轮的轴线；

所述同步传动组件包括带轮和同步带，所述带轮分别固定在传动轴远离剪切刀的一端上和剪切驱动电机的输出轴上，所述同步带连接在带轮之间。通过上述结构，在剪切驱动电机的驱动下，悬吊在固定架的下方的剪切刀可以对秸秆席的“毛刺”进行剪切。

本发明的一个优选方案，其中，所述剪切罩包括上罩和下罩，所述上罩通过固定筒连接在固定架上；所述下罩的下端面设有所述剪切孔，上端通过相对自转结构与上罩连接；

所述相对自转结构包括多个沿着圆周的方向固定在上罩上的承托件和设置在下罩上的承托部；所述承托部为朝着下罩的圆心方向延伸的圆环；

所述承托件呈“L”形，其竖直端固定在上罩上，水平端承托在承托部的下方。通过上述结构，承托件为下罩提供往上的作用力，使得下罩可以悬在上罩的下方，由于承托件的水平端托在下罩的承托部的下方，所以在水平切线力的推动下，下罩可以作自转运动；从而可以改变下罩的剪切孔与秸秆席之间的相对位置；具体地，由于相邻的剪切孔之间必定会存在连接彼此的连接筋，在剪切的过程中，所述连接筋可能会对秸秆席的“毛刺”带来阻碍的作用，即会阻挡“毛刺”进入下罩的内腔中，从而留下剪切的死角，不利于提高秸秆席的表面质量，所以在本优选中，下罩可以自转运动，改变剪切孔与秸秆席的“毛刺”的相对位置，使得“毛刺”可以避开连接筋延伸至下罩的内腔中，从而消除剪切的死角。进一步，下罩作自转运动的动力可以直接来源于剪切刀，为剪切刀将“毛刺”碰撞在剪切孔的孔壁上的横向作用力之和。

优选地，所述承托部的下端设有截面呈半圆形的滚动导向槽，所述承托件的水平端上设有呈半球状的滚槽，该滚槽中设有滚球；所述滚球的上端延伸至滚动导向槽中，下端配合在滚槽中，这样可以减少下罩作自转运动的阻力。

本发明的一个优选方案，其中，所述下罩的外侧设有用于驱动其进行转动的自转驱动机构，该自转驱动机构包括自转驱动电机和自转传动组件；

所述自转传动组件包括主动带轮、从动带轮以及设置环绕主动带轮和从动带轮之间的自转皮带，所述主动带轮固定在自转驱动电机的输出轴上，所述从动带轮套在下罩的外侧。

优选地，所述自转驱动电机的转动方向与剪切刀的剪切方向相反。

本发明的一个优选方案，其中，所述剪切装置还包括用于将剪切后产生的碎屑清除的碎料回收机构，该碎料回收机构包括用于提供负压的抽风机和与抽风机连通的抽风管；所述抽风管的管身固定在固定架上，其进料端延伸至剪切头的一侧。工作时，抽风管可以随着剪切头进行同步移动，在抽风机的负压作用下，将剪切后产生的碎屑吸进抽风管中，统一进行收集，以免碎屑停留在秸秆席上。

优选地，所述抽风管的进料端设置于剪切罩的上方，并与上罩固定连接；所述上罩设有多个碎屑避让孔；所述抽风管的抽风通道透过碎屑避让孔与下罩的内腔连通。这样设置的好处在于，一方面可以使得结构更加紧凑，另一方面可以最大范围地覆盖到剪切刀附近，从而尽可能地将全部产生的碎屑吸进抽风管中，防止碎屑乱飞；另外，还能够为秸秆席上的多余的散体提供上翘的动力，使其可以穿过上罩伸进下罩的内腔中，从而提高剪除率。

本发明的一个优选方案，其中，所述横向驱动机构包括横向驱动电机和横向传动组件，所述横向驱动电机通过固定板固定在编织机的机架上，所述横向传动组件包括横向丝杆和横向丝杆螺母，所述丝杆的一端转动连接在固定于固定板上的固定件上，另一端穿过丝杆螺母与横向驱动电机的输出轴连接；所述丝杆螺母上固定设有移动板。

优选地，所述移动板与固定板之间设有横向导向组件，该横向导向组件包括固定在固定板上的横向导轨以及固定设置在移动板上且与横向导轨配合的横向滑块；

所述横向导向组件为两组，分别位于横向驱动电机的两侧。

本发明的一个优选方案，其中，所述升降驱动机构包括固定在移动板上的升降驱动气缸，该升降驱动气缸的伸缩杆固定在位于固定架的底板上；

所述固定架与移动板之间设有竖向导向组件，该竖向导向组件包括竖向板、固定在竖向板上的竖向导轨以及与竖向导轨配合的竖向滑块；所述竖向滑块通过中间连接板与固定架固定连接。

通过上述结构，在升降驱动气缸的驱动下，固定架可以沿着竖向导轨作升降运动，使得剪切头靠近或远离秸秆席；在横向驱动电机的驱动下，移动板沿着横向导轨作横向运动，使得剪切头可以在秸秆席的横向方向上进行剪除工作。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明的剪切装置可以将编织后的秸秆席进行“毛刺”剪切和去除，将翘起的自由摆动的秸秆尾剪切掉，改善秸秆席的表面质量，提高秸秆席的光整度。

附图说明

图1为本发明的秸秆编织机的剪切装置的主视图。

图2为本发明的秸秆编织机的剪切装置的立体结构示意图。

图3为图1中的剪切头和固定架的立体结构示意图。

图4为图1中的剪切头和剪切传动组件的立体结构示意图。

图5-6为图1中的剪切头的爆炸图，其中，图5为主视图，图6为立体图。

图7为图5中的相对自转结构的局部剖视图。

图8为图1中剪切刀和下罩的立体结构示意图。

图9为图1中抽风管的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。

参见图1-6，本实施例中的秸秆编织机的剪切装置，包括剪切头、用于驱动剪切头进行剪切运动的剪切驱动机构以及用于驱动剪切头沿着秸秆席进行移动的行程驱动机构；其中，所述剪切头包括剪切刀1和剪切罩，所述剪切罩的下端面设有多个与内腔连通的剪切孔3-1，所述剪切刀1设置于剪切罩内；所述行程驱动机构包括用于驱动剪切头作升降运动的升降驱动机构和用于驱动剪切头作横向运动的横向驱动机构，所述横向驱动机构的驱动方向垂直于秸秆席的传送方向。

参见图1-4，所述剪切驱动机构包括固定架4、剪切驱动电机5以及剪切传动组件；所述剪切驱动电机5固定在固定架4上，所述剪切传动组件包括沿着固定架4横向延伸的传动轴6、齿轮组以及同步传动组件；所述剪切刀1的上端延伸至固定架4内，并通过转动轴承转动连接在固定架4的底板上；所述齿轮组包括第一锥齿轮7和与第一锥齿轮7相啮合的第二锥齿轮8；所述第一锥齿轮7固定在剪切刀1的上端，第二锥齿轮8固定在传动轴6靠近剪切刀1的一端上；所述第一锥齿轮7的轴线垂直于第二锥齿轮8的轴线；所述同步传动组件包括带轮和同步带，所述带轮分别固定在传动轴6远离剪切刀1的一端上和剪切驱动电机5的输出轴上，所述同步带连接在带轮之间。通过上述结构，在剪切驱动电机5的驱动下，悬吊在固定架4的下方的剪切刀1可以对秸秆席的“毛刺”进行剪切。

参见图3-6，所述剪切罩包括上罩2和下罩3，所述上罩2通过固定筒16连接在固定架4上；所述下罩3的下端面设有所述剪切孔3-1，上端通过相对自转结构与上罩2连接；所述相对自转结构包括多个沿着圆周的方向固定在上罩2上的承托件9和设置在下罩3上的承托部3-2；所述承托部3-2为朝着下罩3的圆心方向延伸的圆环；所述承托件9呈“L”形，其竖直端固定在上罩2上，水平端承托在承托部3-2的下方。通过上述结构，承托件9为下罩3提供往上的作用力，使得下罩3可以悬在上罩2的下方，由于承托件9的水平端托在下罩3的承托部3-2的下方，所以在水平切线力的推动下，下罩3可以作自转运动；从而可以改变下罩3的剪切孔3-1与秸秆席之间的相对位置；具体地，由于相邻的剪切孔3-1之间必定会存在连接彼此的连接筋，在剪切的过程中，所述连接筋可能会对秸秆席的“毛刺”带来阻碍的作用，即会阻挡“毛刺”进入下罩3的内腔中，从而留下剪切的死角，不利于提高秸秆席的表面质量，所以在本优选中，下罩3可以自转运动，改变剪切孔3-1与秸秆席的“毛刺”的相对位置，使得“毛刺”可以避开连接筋延伸至下罩3的内腔中，从而消除剪切的死角。进一步，下罩3作自转运动的动力可以直接来源于剪切刀1，为剪切刀1将“毛刺”碰撞在剪切孔3-1的孔壁上的横向作用力之和。

参见图3-6，所述承托部3-2的下端设有截面呈半圆形的滚动导向槽，所述承托件9的水平端上设有呈半球状的滚槽，该滚槽中设有滚球10；所述滚球10的上端延伸至滚动导向槽中，下端配合在滚槽中，这样可以减少下罩3作自转运动的阻力。

参见图1-3，所述下罩3的外侧设有用于驱动其进行转动的自转驱动机构，该自转驱动机构包括自转驱动电机11和自转传动组件；所述自转传动组件包括主动带轮、从动带轮以及设置环绕主动带轮和从动带轮之间的自转皮带，所述主动带轮固定在自转驱动电机11的输出轴上，所述从动带轮套在下罩3的外侧。

所述自转驱动电机11的转动方向与剪切刀1的剪切方向相反。

参见图1-3和图9，所述剪切装置还包括用于将剪切后产生的碎屑清除的碎料回收机构，该碎料回收机构包括用于提供负压的抽风机和与抽风机连通的抽风管12；所述抽风管12的管身固定在固定架4上，其进料端延伸至剪切头的一侧。工作时，抽风管12可以随着剪切头进行同步移动，在抽风机的负压作用下，将剪切后产生的碎屑吸进抽风管12中，统一进行收集，以免碎屑停留在秸秆席上。

参见图1-3和图9，所述抽风管12的进料端设置于剪切罩的上方，并与上罩2固定连接；所述上罩2设有多个碎屑避让孔2-1；所述抽风管12的抽风通道12-1透过碎屑避让孔2-1与下罩3的内腔连通。这样设置的好处在于，一方面可以使得结构更加紧凑，另一方面可以最大范围地覆盖到剪切刀1附近，从而尽可能地将全部产生的碎屑吸进抽风管12中，防止碎屑乱飞；另外，还能够为秸秆席上的多余的散体提供上翘的动力，使其可以穿过上罩2伸进下罩3的内腔中，从而提高剪除率。

参见图1-2，所述横向驱动机构包括横向驱动电机13和横向传动组件，所述横向驱动电机13通过固定板17固定在编织机的机架上，所述横向传动组件包括横向丝杆和横向丝杆螺母，所述丝杆的一端转动连接在固定于固定板17上的固定件上，另一端穿过丝杆螺母与横向驱动电机13的输出轴连接；所述丝杆螺母上固定设有移动板14。

参见图1-2，所述移动板14与固定板17之间设有横向导向组件，该横向导向组件包括固定在固定板17上的横向导轨以及固定设置在移动板14上且与横向导轨配合的横向滑块；所述横向导向组件为两组，分别位于横向驱动电机13的两侧。

参见图1-2，所述升降驱动机构包括固定在移动板14上的升降驱动气缸15，该升降驱动气缸15的伸缩杆固定在位于固定架4的底板上；所述固定架4与移动板14之间设有竖向导向组件，该竖向导向组件包括竖向板18、固定在竖向板18上的竖向导轨以及与竖向导轨配合的竖向滑块；所述竖向滑块通过中间连接板与固定架4固定连接。

通过上述结构，在升降驱动气缸15的驱动下，固定架4可以沿着竖向导轨作升降运动，使得剪切头靠近或远离秸秆席；在横向驱动电机13的驱动下，移动板14沿着横向导轨作横向运动，使得剪切头可以在秸秆席的横向方向上进行剪除工作。

参见图1-6，本实施例中的剪切装置的工作原理是：

一般地，编织后的秸秆席从剪切头的下方穿过，在升降驱动机构的驱动下，剪切头往下靠近待剪除“毛刺”的秸秆席，由于剪切罩的下端面设有多个剪切孔3-1，所以秸秆席上往上翘起的自由散体(毛刺)会穿过剪切孔3-1进入到剪切罩的内腔中；在此之前，剪切驱动电机5驱动剪切刀1进行高速旋转；当秸秆席的“毛刺”穿过剪切罩进入内腔后，高速转动的剪切刀1将“毛刺”切断；接着，横向驱动机构驱动剪切头沿着垂直于秸秆席的传送方向做横向移动，从而将该长度位置上的“毛刺”剪切掉；最后，剪切头往上复位，秸秆席继续往前移动。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种秸秆编织机的剪切装置，其特征在于，包括剪切头、用于驱动剪切头进行剪切运动的剪切驱动机构以及用于驱动剪切头沿着秸秆席进行移动的行程驱动机构；

其中，所述剪切头包括剪切刀和剪切罩，所述剪切罩的下端面设有多个与内腔连通的剪切孔，所述剪切刀设置于剪切罩内；

所述行程驱动机构包括用于驱动剪切头作升降运动的升降驱动机构和用于驱动剪切头作横向运动的横向驱动机构，所述横向驱动机构的驱动方向垂直于秸秆席的传送方向；

所述剪切罩包括上罩和下罩，所述上罩通过固定筒连接在固定架上；所述下罩的下端面设有所述剪切孔，上端通过相对自转结构与上罩连接；

所述相对自转结构包括多个沿着圆周的方向固定在上罩上的承托件和设置在下罩上的承托部；所述承托部为朝着下罩的圆心方向延伸的圆环；

所述承托件呈“L”形，其竖直端固定在上罩上，水平端承托在承托部的下方。

2.根据权利要求1所述的秸秆编织机的剪切装置，其特征在于，所述剪切驱动机构包括固定架、剪切驱动电机以及剪切传动组件；所述剪切驱动电机固定在固定架上，所述剪切传动组件包括沿着固定架横向延伸的传动轴、齿轮组以及同步传动组件；

所述剪切刀的上端延伸至固定架内，并通过转动轴承转动连接在固定架的底板上；所述齿轮组包括第一锥齿轮和与第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮；所述第一锥齿轮固定在剪切刀的上端，第二锥齿轮固定在传动轴靠近剪切刀的一端上；所述第一锥齿轮的轴线垂直于第二锥齿轮的轴线；

所述同步传动组件包括带轮和同步带，所述带轮分别固定在传动轴远离剪切刀的一端上和剪切驱动电机的输出轴上，所述同步带连接在带轮之间。

3.根据权利要求1所述的秸秆编织机的剪切装置，其特征在于，所述承托部的下端设有截面呈半圆形的滚动导向槽，所述承托件的水平端上设有呈半球状的滚槽，该滚槽中设有滚球；所述滚球的上端延伸至滚动导向槽中，下端配合在滚槽中。

4.根据权利要求3所述的秸秆编织机的剪切装置，其特征在于，所述下罩的外侧设有用于驱动其进行转动的自转驱动机构，该自转驱动机构包括自转驱动电机和自转传动组件；

所述自转传动组件包括主动带轮、从动带轮以及设置环绕主动带轮和从动带轮之间的自转皮带，所述主动带轮固定在自转驱动电机的输出轴上，所述从动带轮套在下罩的外侧。

5.根据权利要求4所述的秸秆编织机的剪切装置，其特征在于，所述自转驱动电机的转动方向与剪切刀的剪切方向相反。

6.根据权利要求1所述的秸秆编织机的剪切装置，其特征在于，还包括用于将剪切后产生的碎屑清除的碎料回收机构，该碎料回收机构包括用于提供负压的抽风机和与抽风机连通的抽风管；所述抽风管的管身固定在固定架上，其进料端延伸至剪切头的一侧。

7.根据权利要求6所述的秸秆编织机的剪切装置，其特征在于，所述抽风管的进料端设置于剪切罩的上方，并与上罩固定连接；所述上罩设有多个碎屑避让孔；所述抽风管的抽风通道透过碎屑避让孔与下罩的内腔连通。

8.根据权利要求1所述的秸秆编织机的剪切装置，其特征在于，所述横向驱动机构包括横向驱动电机和横向传动组件，所述横向驱动电机通过固定板固定在编织机的机架上，所述横向传动组件包括横向丝杆和横向丝杆螺母，所述丝杆的一端转动连接在固定于固定板上的固定件上，另一端穿过丝杆螺母与横向驱动电机的输出轴连接；所述丝杆螺母上固定设有移动板；

所述移动板与固定板之间设有横向导向组件，该横向导向组件包括固定在固定板上的横向导轨以及固定设置在移动板上且与横向导轨配合的横向滑块；

所述横向导向组件为两组，分别位于横向驱动电机的两侧。

9.根据权利要求8所述的秸秆编织机的剪切装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括固定在移动板上的升降驱动气缸，该升降驱动气缸的伸缩杆固定在位于固定架的底板上；

所述固定架与移动板之间设有竖向导向组件，该竖向导向组件包括竖向板、固定在竖向板上的竖向导轨以及与竖向导轨配合的竖向滑块；所述竖向滑块通过中间连接板与固定架固定连接。

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