CN109845496A - 一种高度可调的农作物秸秆压缩室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高度可调的农作物秸秆压缩室，包括压缩室、滑动设置于压缩室内的活塞、活塞驱动机构、高度调整机构和姿态保持结构；压缩室包括上板、下板、左侧结构和右侧结构，在上板与下板相对运动时，左侧结构和右侧结构使压缩室的左右两侧封闭；高度调整机构用以调整上板和/或下板的高度；活塞包括弹性相连的定活塞和动活塞，动活塞能够随上板和/或下板的移动相对于定活塞上下弹性伸缩，活塞驱动机构用以驱动定活塞滑动；姿态保持结构使定活塞与动活塞相对伸缩时，定活塞与动活塞仅相对平移而不相对旋转。本发明能够用于农作物秸秆打捆试验，根据秸秆类型的不同得到最适合农作物秸秆打捆作业的压缩室高度，适用范围广。

Description

一种高度可调的农作物秸秆压缩室

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种高度可调的农作物秸秆压缩室。

背景技术

农作物秸秆作为一种可再生资源，具有巨大的经济、社会和生态效益。由于秸秆物料松散，容积密度小，收集起来占地空间大，运输效率低，成本高，所以收集储运环节一直是制约农作物秸秆综合利用的首要难题。

虽然，现在国内有各种型号的农作物秸秆收集打捆机，但是绝大多数农作物秸秆收集打捆机都是模仿国外的成熟产品，缺乏试验数据作为支撑，因此，打捆机的作业效果并不是很好。目前，在进行农作物秸秆打捆试验时，只能使用固定高度的压缩室进行试验，通过试验无法得知最适合农作物秸秆打捆作业的压缩室高度。

因此，如何提供一种高度可调的农作物秸秆压缩室，以便进行农作物秸秆打捆试验，根据秸秆类型的不同得到最适合农作物秸秆打捆作业的压缩室高度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高度可调的农作物秸秆压缩室，以便进行农作物秸秆打捆试验，根据秸秆类型的不同得到最适合农作物秸秆打捆作业的压缩室高度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种高度可调的农作物秸秆压缩室，包括压缩室、滑动设置于所述压缩室内的活塞和用以驱动所述活塞往复运动的活塞驱动机构，所述压缩室上设置有进料口；

还包括高度调整机构和姿态保持结构；

所述压缩室包括上板、下板、左侧结构和右侧结构，所述上板与所述下板能够相对运动，并且在所述上板与所述下板相对运动时，所述左侧结构和所述右侧结构使所述压缩室的左侧和右侧封闭；

所述高度调整机构用以调整所述上板和/或所述下板的高度；

所述活塞包括定活塞和动活塞，所述定活塞与所述动活塞弹性相连，所述动活塞能够随所述上板和/或所述下板的移动相对于所述定活塞上下弹性伸缩，所述活塞驱动机构用以驱动所述定活塞滑动；

所述姿态保持结构使所述定活塞与所述动活塞相对伸缩时，所述定活塞与所述动活塞仅相对平移而不相对旋转。

优选地，所述左侧结构包括左侧上板和左侧下板，所述右侧结构包括右侧上板和右侧下板，所述左侧上板和所述右侧上板分别固定于所述上板的左部和右部从而形成上罩，所述左侧下板和所述右侧下板分别固定于所述下板的左部和右部从而形成下罩，在所述上板与所述下板相对运动时，所述左侧上板与所述左侧下板滑动接触，所述右侧上板与所述右侧下板滑动接触。

优选地，还包括机架，所述下罩设置于所述机架上，所述高度调整机构用以驱动所述上罩上下运动。

优选地，所述高度调整机构包括第一轴承座、固定于所述上罩上的螺母、与所述螺母螺纹连接的竖直丝杆以及驱动所述竖直丝杆转动的第一驱动单元，所述竖直丝杆与所述第一轴承座转动连接，所述第一轴承座设置于所述机架上。

优选地，所述第一驱动单元包括第一电机、第一传动轴和第二轴承座，所述第一电机用以驱动所述第一传动轴转动，所述第一传动轴与所述第二轴承座转动连接，所述第二轴承座设置于所述机架上，所述第一传动轴上设置有第一圆锥齿轮，所述竖直丝杆上设置有第二圆锥齿轮，所述第一传动轴与所述丝杆通过所述第一圆锥齿轮与所述第二圆锥齿轮传动连接。

优选地，所述竖直丝杆为六个，六个所述竖直丝杆关于所述压缩室的左右方向和前后方向均对称设置，所述第一传动轴为三个且平行设置，每个所述第一传动轴上均设置有两个所述第一圆锥齿轮和一个传动链轮，三个所述传动链轮上套设有同一个传动链条，每个所述第一传动轴均驱动对应设置于所述压缩室左右两侧的一对所述竖直丝杆转动，当六个所述竖直丝杆转动时，六个所述竖直丝杆对应的所述螺母同步上下动作。

优选地，所述第一轴承座与所述第二轴承座一体式设置，形成一个整体轴承座，所述整体轴承座具有两个相互垂直的内侧安装面，所述机架具有沿前后方向延伸的方形纵梁，所述整体轴承座的两个所述内侧安装面分别固定于所述方形纵梁的侧面和底面上。

优选地，所述动活塞位于所述定活塞的上侧，所述姿态保持结构包括导向槽和导向杆，所述导向槽与所述压缩室的前后方向相平行地设置于所述左侧上板和/或所述右侧上板的内侧，所述导向杆固定连接于所述动活塞的后侧，所述导向杆滑动设置于所述导向槽内。

优选地，所述活塞驱动机构包括第二传动轴、曲柄、第三轴承座、连杆和第二驱动单元，所述第三轴承座设置于所述机架上，所述第二传动轴与所述第三轴承座转动连接，所述曲柄的第一端固定于所述第二传动轴上，所述曲柄的第二端与所述连杆的第一端转动连接，所述连杆的第二端与所述定活塞转动连接，所述第二驱动单元用以驱动所述第二传动轴转动，所述上板与所述下板上设置有供所述曲柄的所述第二端通过的槽体。

优选地，所述第二驱动单元包括第二电机，所述第二电机与所述第二传动轴传动连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明通过使压缩室和活塞的高度对应可调，可根据不同农作物秸秆的压缩特性，改变压缩室的高度，以便进行农作物秸秆打捆试验，根据秸秆类型的不同得到最适合农作物秸秆打捆作业的压缩室高度，适用范围广；本发明的压缩机构和高度调整机构采用电机驱动，操作方便。

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，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例高度可调的农作物秸秆压缩室的轴测图；

图2为压缩室的轴测图；

图3为压缩机构的轴测图；

图4为高度调整机构的轴测图；

附图标记说明：1机架；2压缩室；3压缩机构；4高度调整机构；2-1上板；2-2左侧结构；2-3下板；2-4右侧结构；2-2-1左侧上板；2-2-2左侧下板；2-4-1右侧上板；2-4-2右侧下板；3-1第二电机；3-2第二主动链轮；3-3第二从动链轮；3-4第三轴承座；3-5第二转动轴；3-6曲柄；3-7连杆；3-8活塞；3-8-1定活塞；3-8-2弹簧；3-8-3动活塞；4-1第一电机；4-2第一主动链轮；4-3第一从动链轮；4-4第二轴承座；4-5第一轴承座；4-6第一竖直丝杆；4-7第一螺母；4-8第二竖直丝杆；4-9第二螺母；4-10侧传动轴；4-11传动链轮；4-12第一圆锥齿轮；4-13第二圆锥齿轮；4-14中间传动轴。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本发明的目的是提供一种高度可调的农作物秸秆压缩室，以便进行农作物秸秆打捆试验，根据秸秆类型的不同得到最适合农作物秸秆打捆作业的压缩室高度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示，本实施例提供一种高度可调的农作物秸秆压缩室，包括压缩室2、滑动设置于压缩室2内的活塞3-8和用以驱动活塞往复运动的活塞驱动机构，压缩室2上设置有进料口。其中，活塞3-8和活塞驱动机构组成压缩机构3。将秸秆通过进料口填入压缩室2内后，通过活塞驱动机构驱动活塞往复动作，即可实现秸秆的压缩。为了实现压缩室2的高度可调，本实施例进一步包括以下结构：

本实施例还包括高度调整机构4和姿态保持结构；压缩室2包括上板2-1、下板2-3、左侧结构2-2和右侧结构2-4，上板2-1与下板2-3能够相对运动，并且在上板2-1与下板2-3相对运动时，左侧结构2-2和右侧结构2-4使压缩室2的左侧和右侧封闭；高度调整机构4用以调整上板2-1和/或下板2-3的高度；活塞3-8包括定活塞3-8-1和动活塞3-8-3，定活塞3-8-1与动活塞3-8-3弹性相连，动活塞3-8-3能够随上板2-1和/或下板2-3的移动相对于定活塞3-8-1上下弹性伸缩，活塞驱动机构用以驱动定活塞3-8-1滑动；姿态保持结构使定活塞3-8-1与动活塞3-8-3相对伸缩时，定活塞3-8-1与动活塞3-8-3仅相对平移而不相对旋转。

此处，动活塞3-8-3与定活塞3-8-1优选为通过弹簧3-8-2相连，以实现弹性伸缩。弹簧3-8-2的安装方式具体为，在动活塞3-8-3上远离定活塞3-8-1的一端设置有向后延伸的安装板，弹簧3-8-2的一端固定于该安装板上，弹簧3-8-2的另一端固定于定活塞3-8-1上。对于本领域技术人员而言，当本实施例的农作物秸秆压缩室工作时，为了防止秸秆泄漏至活塞3-8后方的活塞驱动机构处，应调整上板2-1与下板2-3的相对距离，使定活塞3-8-1与动活塞3-8-3至少部分相互重叠且相互贴合，从而使动力由定活塞3-8-1传递至动活塞3-8-3。为了抵消定活塞3-8-1与秸秆的作用力对动活塞3-8-3产生的转矩，使动活塞3-8-3在工作时仅进行平移而不发生翻转，本领域技术人员可相应设置姿态保持结构，对动活塞3-8-3进行导向，例如使销轴同时穿过动活塞3-8-3和定活塞3-8-1。本领域技术人员也可设置其它类型的姿态保持结构，此处不再赘述。

动活塞3-8-3可以位于定活塞3-8-1的上侧，也可以位于定活塞3-8-1的下侧，只要在上板2-1与下板2-3之间的距离发生变化时，动活塞3-8-3和定活塞3-8-1能够在上板2-1与下板2-3的压力以及弹性件的弹力的综合作用下相对伸缩，进而调整活塞3-8的整体压料面积，使活塞3-8的压料面的大小与压缩室2的横截面大小相匹配即可。

本实施例中，左侧结构2-2包括左侧上板2-2-1和左侧下板2-2-2，右侧结构2-4包括右侧上板2-4-1和右侧下板2-4-2。左侧上板2-2-1和右侧上板2-4-1分别固定于上板2-1的左部和右部从而形成上罩，左侧下板2-2-2和右侧下板2-4-2分别固定于下板2-3的左部和右部从而形成下罩。在上板2-1与下板2-3相对运动时，左侧上板2-2-1与左侧下板2-2-2滑动接触，右侧上板2-4-1与右侧下板2-4-2滑动接触，实现压缩室2的左侧和右侧的封闭。

本领域技术人员也可选择其它实施方式，例如，左侧结构2-2和右侧结构2-4分别为左侧板和右侧板，上板2-1、下板2-3、左侧板和右侧板相互分离，高度调整机构4驱动上板2-1和/或下板2-3的高度，使上板2-1的左侧和下板2-3的左侧分别与左侧板的内侧滑动接触，上板2-1的右侧和下板2-3的右侧分别与右侧板的内侧滑动接触。这样，在上板2-1与下板2-3相对运动时，左侧板和右侧板同样可使压缩室2的左侧和右侧封闭。

本实施例中，还包括用以进行支撑的机架1，下罩设置于机架1上，高度调整机构4用以驱动上罩上下运动。

本实施例中，高度调整机构4包括第一轴承座4-5、固定于上罩上的螺母、与螺母螺纹连接的竖直丝杆以及驱动竖直丝杆转动的第一驱动单元，竖直丝杆与第一轴承座4-5转动连接，第一轴承座4-5设置于机架1上。

本领域技术人员可以选用其它形式的高度调整机构4，例如电动伸缩杆、液压缸、齿轮齿条机构等，只要能够实现上罩高度的调整即可。

本实施例中，第一驱动单元包括第一电机4-1、第一传动轴和第二轴承座4-4，第一电机4-1用以驱动第一传动轴转动，第一传动轴与第二轴承座4-4转动连接，第二轴承座4-4设置于机架1上，第一传动轴上设置有第一圆锥齿轮4-12，竖直丝杆上设置有第二圆锥齿轮4-13，第一传动轴与丝杆通过第一圆锥齿轮4-12与第二圆锥齿轮4-13传动连接。

进一步的，本实施例的竖直丝杆为六个，包括位于压缩室2左侧的三个第一竖直丝杆4-6和位于压缩室2右侧的第二竖直丝杆4-8，第一竖直丝杆4-6对应有第一螺母4-7，第二竖直丝杆4-8对应有第二螺母4-9，六个竖直丝杆关于压缩室2的左右方向和前后方向均对称设置。第一传动轴为三个且平行设置，其中，中间位置的第一传动轴为中间传动轴4-14，两侧的第一传动轴为侧传动轴4-10。每个第一传动轴上均设置有两个第一圆锥齿轮4-12和一个传动链轮4-11，三个传动链轮4-11上套设有同一个链条，每个第一传动轴均驱动对应设置于压缩室2左右两侧的一对竖直丝杆转动，当六个竖直丝杆转动时，六个竖直丝杆对应的螺母同步上下动作。

具体的，第一电机4-1的输出轴上设置有一个第一主动链轮4-2，中间传动轴4-14的端部设置有一个第一从动链轮4-3，第一主动链轮4-2通过链条驱动第一从动链轮4-3转动，进而带动中间传动轴4-14转动，中间传动轴4-14通过传动链轮4-11和链条带动侧传动轴4-10同步转动。根据实际需要，本领域技术人员也可采用皮带传动、齿轮传动等其它传动方式实现第一电机4-1与第一传动轴之间的动力传递。

由于本实施例的竖直丝杆为六个，六个竖直丝杆关于压缩室2的左右方向和前后方向均对称设置，使得各个竖直丝杆受力均匀；由于竖直丝杆与螺母为螺纹连接，通过计算可以得到电机转数与竖直丝杆转数的比例关系，再根据竖直丝杆的螺距即可得到电机转数与上罩移动距离的比例关系，从而实现对上罩移动距离的精确把控；由于本实施例通过一个第一电机4-1同时驱动六个竖直丝杆，可保证六个竖直丝杆转动的同步性，即避免上罩在上下移动时发生转动。

为了便于安装，本实施例中相邻的一个第一轴承座4-5与一个第二轴承座4-4一体式设置，形成一个整体轴承座，该整体轴承座具有两个相互垂直的内侧安装面。对应的，机架1具有沿前后方向延伸的方形纵梁，该整体轴承座的两个内侧安装面分别固定于方形纵梁的侧面和底面上。

本实施例中，动活塞3-8-3位于定活塞3-8-1的上侧，姿态保持结构包括导向槽和导向杆，导向槽与压缩室2的前后方向相平行地设置于左侧上板2-2-1和/或右侧上板2-4-1的内侧，导向杆固定连接于动活塞3-8-3的后侧，导向杆滑动设置于导向槽内，导向槽能够对导向杆的上下方向和左右方向进行限位。通过导向槽与导向杆的整体配合，可使动活塞3-8-3在相对定活塞3-8-1移动时不发生翻转，同时也能够使动活塞3-8-3的上下动作与上罩保持一致。

需要说明的是，本实施例为上罩移动下罩不动的实施方式，若采用上罩固定下罩移动的实施方式(例如上罩固定于机架1上，螺母设置于下罩上)或上罩下罩同时移动的实施方式(例如螺母同时设置于上罩和下罩上，竖直丝杆具有与其螺纹连接的双向螺纹)时，同样可采用本实施例中姿态保持结构的设置方式。

同样的，为了使定活塞3-8-1在移动时保持稳定，本实施例在定活塞3-8-1的左侧和/或右侧设置有定滑轮，对应的，在左侧下板2-2-2和/或右侧下板2-4-2的内侧设置有沿压缩室2的前后方向延伸的滑槽，定滑轮在滑槽内滚动。当定活塞3-8-1运动时，其下表面与下板2-3面接触，防止其转动；其侧部通过定滑轮和滑槽进行限位，防止其上下移动。

本实施例中，活塞驱动机构包括第二传动轴3-5、曲柄3-6、第三轴承座3-4、连杆3-7和第二驱动单元，第三轴承座3-4设置于机架1上，第二传动轴3-5与第三轴承座3-4转动连接，曲柄3-6的第一端固定于第二传动轴3-5上，曲柄3-6的第二端与连杆3-7的第一端转动连接，连杆3-7的第二端与定活塞3-8-1转动连接，第二驱动单元用以驱动第二传动轴3-5转动。上板2-1与下板2-3上设置有供曲柄3-6的第二端通过的槽体，右侧结构2-4上设置有供第二传动轴3-5穿过的通孔，该通孔的上部位于右侧上板2-4-1，该通孔的下部位于右侧下板2-4-2。在向压缩室2内部填料时，可在活塞3-8向后运动至极限位置时通过该槽体或该通孔填料。

该活塞驱动机构为曲柄3-6滑块机构，本领域技术人员也可选用其它形式的驱动机构，只要能够实现活塞3-8的往复动作即可。

本实施例中，第二驱动单元包括第二电机3-1，第二电机3-1的输出轴上设置有一个第二主动链轮3-2，第二传动轴3-5的端部设置有一个第二从动链轮3-3，第二主动链轮3-2与第二从动链轮3-3通过链条传动连接。本领域技术人员也可采用皮带传动、齿轮传动等其它传动方式实现第二电机3-1与第二传动轴3-5之间的动力传递。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种高度可调的农作物秸秆压缩室，包括压缩室、滑动设置于所述压缩室内的活塞和用以驱动所述活塞往复运动的活塞驱动机构，所述压缩室上设置有进料口，其特征在于：

还包括高度调整机构和姿态保持结构；

所述压缩室包括上板、下板、左侧结构和右侧结构，所述上板与所述下板能够相对运动，并且在所述上板与所述下板相对运动时，所述左侧结构和所述右侧结构使所述压缩室的左侧和右侧封闭；

所述高度调整机构用以调整所述上板和/或所述下板的高度；

所述活塞包括定活塞和动活塞，所述定活塞与所述动活塞弹性相连，所述动活塞能够随所述上板和/或所述下板的移动相对于所述定活塞上下弹性伸缩，所述活塞驱动机构用以驱动所述定活塞滑动；

所述姿态保持结构使所述定活塞与所述动活塞相对伸缩时，所述定活塞与所述动活塞仅相对平移而不相对旋转。

2.根据权利要求1所述的高度可调的农作物秸秆压缩室，其特征在于：

所述左侧结构包括左侧上板和左侧下板，所述右侧结构包括右侧上板和右侧下板，所述左侧上板和所述右侧上板分别固定于所述上板的左部和右部从而形成上罩，所述左侧下板和所述右侧下板分别固定于所述下板的左部和右部从而形成下罩，在所述上板与所述下板相对运动时，所述左侧上板与所述左侧下板滑动接触，所述右侧上板与所述右侧下板滑动接触。

3.根据权利要求2所述的高度可调的农作物秸秆压缩室，其特征在于：

还包括机架，所述下罩设置于所述机架上，所述高度调整机构用以驱动所述上罩上下运动。

4.根据权利要求3所述的高度可调的农作物秸秆压缩室，其特征在于：

所述高度调整机构包括第一轴承座、固定于所述上罩上的螺母、与所述螺母螺纹连接的竖直丝杆以及驱动所述竖直丝杆转动的第一驱动单元，所述竖直丝杆与所述第一轴承座转动连接，所述第一轴承座设置于所述机架上。

5.根据权利要求4所述的高度可调的农作物秸秆压缩室，其特征在于：

所述第一驱动单元包括第一电机、第一传动轴和第二轴承座，所述第一电机用以驱动所述第一传动轴转动，所述第一传动轴与所述第二轴承座转动连接，所述第二轴承座设置于所述机架上，所述第一传动轴上设置有第一圆锥齿轮，所述竖直丝杆上设置有第二圆锥齿轮，所述第一传动轴与所述丝杆通过所述第一圆锥齿轮与所述第二圆锥齿轮传动连接。

6.根据权利要求5所述的高度可调的农作物秸秆压缩室，其特征在于：

所述竖直丝杆为六个，六个所述竖直丝杆关于所述压缩室的左右方向和前后方向均对称设置，所述第一传动轴为三个且平行设置，每个所述第一传动轴上均设置有两个所述第一圆锥齿轮和一个传动链轮，三个所述传动链轮上套设有同一个传动链条，每个所述第一传动轴均驱动对应设置于所述压缩室左右两侧的一对所述竖直丝杆转动，当六个所述竖直丝杆转动时，六个所述竖直丝杆对应的所述螺母同步上下动作。

7.根据权利要求5所述的高度可调的农作物秸秆压缩室，其特征在于：

所述第一轴承座与所述第二轴承座一体式设置，形成一个整体轴承座，所述整体轴承座具有两个相互垂直的内侧安装面，所述机架具有沿前后方向延伸的方形纵梁，所述整体轴承座的两个所述内侧安装面分别固定于所述方形纵梁的侧面和底面上。

8.根据权利要求2所述的高度可调的农作物秸秆压缩室，其特征在于：

所述动活塞位于所述定活塞的上侧，所述姿态保持结构包括导向槽和导向杆，所述导向槽与所述压缩室的前后方向相平行地设置于所述左侧上板和/或所述右侧上板的内侧，所述导向杆固定连接于所述动活塞的后侧，所述导向杆滑动设置于所述导向槽内。

9.根据权利要求3所述的高度可调的农作物秸秆压缩室，其特征在于：

所述活塞驱动机构包括第二传动轴、曲柄、第三轴承座、连杆和第二驱动单元，所述第三轴承座设置于所述机架上，所述第二传动轴与所述第三轴承座转动连接，所述曲柄的第一端固定于所述第二传动轴上，所述曲柄的第二端与所述连杆的第一端转动连接，所述连杆的第二端与所述定活塞转动连接，所述第二驱动单元用以驱动所述第二传动轴转动，所述上板与所述下板上设置有供所述曲柄的所述第二端通过的槽体。

10.根据权利要求9所述的高度可调的农作物秸秆压缩室，其特征在于：

所述第二驱动单元包括第二电机，所述第二电机与所述第二传动轴传动连接。