CN110720320B - 一种车载自动化防松散型秸秆打捆机 - Google Patents

一种车载自动化防松散型秸秆打捆机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车载自动化防松散型秸秆打捆机，包括车体，所述车体的中部转动安装有驱动辊，所述驱动辊的两端对称设置有两个加压机构，所述驱动辊上还设有保护机构，每个所述加压机构均包括多个与驱动辊的侧壁固定相连的直筒，每个所述直筒内均压焊有励磁线圈，每个所述直筒内均滑动插设有滑杆，且每个滑杆的顶部均固定连接有内磁条，相邻的两个所述内磁条共同连接有内加压层，所述内加压层弹性连接有外加压层。本发明使用便捷，在秸秆成型过程中，可始终对秸秆捆施加一定压力，使其成型更加紧实；同时，转辊、内加压层构成的筒体体积可根据秸秆捆的体积的增加而增加，避免秸秆成型后出现内松外紧等问题。

Description

一种车载自动化防松散型秸秆打捆机
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种车载自动化防松散型秸秆打捆机。
背景技术
打捆机作为牧草和秸秆收获的主要机具在国外已经广泛应用，随着我国农业产业结构的调整与现代工业技术的发展，秸秆打捆机也逐步得到了推广，现有的圆形秸秆打捆机一般采用低平弹齿滚筒式捡拾器配合压捆室，将地面上的秸秆拾取、收集到压捆室内，然后将其挤压成圆柱形秸秆扎捆，当收集到的秸秆的量达到一定值后，再打开车厢，使圆柱形秸秆捆在惯性作用下自动滚落至地面。
虽然打捆机的打捆效率远高于人工秸秆打捆效率，但容易出现打捆不牢、内松外紧等问题，特别是圆捆打捆机，在圆柱形秸秆捆刚成型时，由于其无法与转辊充分接触，因此成型较为松散，在打捆机释放秸秆捆并将其甩落至地面的过程中，可能会造成秸秆捆部分散开；此外，松散的秸秆捆在运输、收集等过程中也会占用更多的空间，从而提高了回收成本，为此，我们提出一种车载自动化防松散型秸秆打捆机。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中圆形打捆机打捆不牢，导致秸秆捆内松外紧的缺点，而提出的一种车载自动化防松散型秸秆打捆机。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种车载自动化防松散型秸秆打捆机，包括车体，所述车体的中部转动安装有驱动辊，所述驱动辊的两端对称设置有两个加压机构，所述驱动辊上还设有保护机构，每个所述加压机构均包括多个与驱动辊的侧壁固定相连的直筒，每个所述直筒内均压焊有励磁线圈，每个所述直筒远离驱动辊的一端均滑动插设有滑杆，且每个滑杆的顶部均固定连接有内磁条，相邻的两个所述内磁条共同连接有内加压层；
每根所述滑杆位于对应的直筒内部的一端均固定连接有球形座，每个所述直筒的筒壁上均对称开设有多个固定孔，相对应的两个固定孔内均丝接有螺栓并通过两个螺栓在直筒内固定有挡块，每个所述挡块均位于相对应的球形座与励磁线圈之间；
所述内加压层通过多个弹性带弹性连接有外加压层，所述外加压层内设有多个外磁条，且位置相对应的外磁条与内磁条的极性相同。
优选地，所述保护机构包括热熔于驱动辊一端端面上的弹性囊和绝缘筒，所述弹性囊和绝缘筒内分别设有变阻胶层和电阻丝，且电阻丝的一端密封贯穿绝缘筒、弹性囊的侧壁并延伸至变阻胶层内，所述驱动辊上固定安装有断路器，且断路器与绝缘筒之间设有控制装置。
优选地，所述控制装置包括气囊和复位开关，所述气囊固定安装在绝缘筒的侧壁并与绝缘筒相连通，所述复位开关与断路器电连接，且复位开关的位置与气囊的位置相对应。
优选地，所述车体的内侧壁上对称安装有两个限位托架，每个限位托架均包括多个周向设置的滑道，每个所述滑道内均滑动设置有转辊，且每个转辊的两端均与对应的内加压层转动连接。
优选地，所述驱动辊内固定安装有驱动电源，所述驱动电源、变阻胶层、断路器和多个励磁线圈共同构成闭合回路，且断路器可控制闭合回路的连通或断开。
优选地，每个所述励磁线圈通电后产生的磁场方向均与对应内磁条的磁场方向相反，且位置相对应的外磁条和内磁条相对的一侧极性相反。
优选地，所述内加压层为耐磨中弹性材料制成，所述外加压层为耐磨低弹性材料制成。
本发明的有益效果：
1、通过设置内加压层、滑杆、转辊等装置，在打捆机刚开始拾取秸秆的阶段，内加压层中的秸秆捆体积较小，其重量不足以触发保护机构，因此内加压层、转辊构成的圆筒体积也较小，秸秆捆转动一周的过程中会不断受到转辊带来的压力，从而避免出现秸秆捆内部松散等问题。
2、通过设置弹性囊、变阻胶层、驱动电源等装置，随着拾捡器拾取的秸秆越来越多，变阻胶层受到的挤压力也会逐渐增大，变阻胶层自身的电阻会逐渐减小，因此电路中电流也会随之增加，内磁条与励磁线圈之间斥力增加，从而使内加压层与转辊构成的圆筒的体积增大，进而容纳更多的秸秆。
3、在秸秆成型的过程中，转辊与内加压层所构成的半圆筒壁的规格始终与秸秆捆的规格相匹配，因此，在整个成型过程中，秸秆捆始终受到一定的压力，避免秸秆捆出现内松外紧的情况。
4、由于外磁条与内磁条之间相互吸引，外加压层的弹性也小于内加压层的弹性，因此，外加压层始终对内加压层有向轴心方向上的作用力，使秸秆成型更加紧实。
5、通过设置电阻丝、气囊、断路器、复位开关等装置，当秸秆捆的规格达到标准后，变阻胶层的阻值会快速降低至最小值，电阻丝中电流增加导致电阻丝的温度迅速升高，气囊膨胀后将断路器打开，电路断开，通过这一电信号，驾驶员可判断秸秆捆的成型时间，从而将已成型的秸秆捆抛出打捆机。
6、通过设置限位托架、滑道、无刷电机等装置，既可驱动转辊转动，帮助秸秆成型，又可限定转辊运动的方向；相较于传统链式驱动的方式，本装置减小了打捆机中打捆装置的体积，使结构更加精简。
综上所述，本发明使用便捷，在秸秆成型过程中，可始终对秸秆捆施加一定压力，使其成型更加紧实；同时，转辊、内加压层构成的筒体体积可根据秸秆捆的体积的增加而增加，避免秸秆成型后出现内松外紧等问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种车载自动化防松散型秸秆打捆机的结构示意图；
图2为本发明提出的一种车载自动化防松散型秸秆打捆机中加压机构的结构示意图；
图3为本发明提出的一种车载自动化防松散型秸秆打捆机中保护机构的结构示意图；
图4为图2中A处放大图；
图5为图3中B处放大图；
图6为本发明提出的一种车载自动化防松散型秸秆打捆机中限位托架的结构示意图。
图中：1车体、2外加压层、3外磁条、4内加压层、5内磁条、6驱动辊、601防护壳体、7直筒、701固定孔、8滑杆、801球形座、9弹性带、10下料板、11送料辊、12伸缩气缸、13挡块、14励磁线圈、15弹性囊、16变阻胶层、17断路器、18绝缘筒、19电阻丝、20气囊、21复位开关、22限位托架、23转辊。
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。
参照图1-6，一种车载自动化防松散型秸秆打捆机，包括车体1，车体1的中部转动安装有驱动辊6，驱动辊6的一端与直流电机的输出轴固定相连，另一端转动安装在车体1的内侧壁上，驱动辊6的两端对称设置有两个加压机构，驱动辊6上还设有保护机构，每个加压机构均包括多个与驱动辊6的侧壁固定相连的直筒7，每个直筒7内均压焊有励磁线圈14，每个直筒7远离驱动辊6的一端均滑动插设有滑杆8，且每个滑杆8的顶部均固定连接有内磁条5，相邻的两个内磁条5共同连接有内加压层4，内磁条5的外部套设有耐磨层与缓冲层，以避免内磁条5直接与秸秆或其他物体接触；
每根滑杆8位于对应的直筒7内部的一端均固定连接有球形座801，球形座801可在直筒7内上下滑动，并且球形座801的直径与直筒7的内径相匹配，每个直筒7的筒壁上均对称开设有多个固定孔701，相对应的两个固定孔701内均丝接有螺栓并通过两个螺栓在直筒7内固定有挡块13，每个挡块13均位于相对应的球形座801与励磁线圈14之间，当励磁线圈14未通电时，挡块13用于限定滑杆8的位置，避免滑杆8滑出直筒7或挤压励磁线圈14；
内加压层4通过多个弹性带9弹性连接有外加压层2，外加压层2内设有多个外磁条3，且位置相对应的外磁条3与内磁条5的极性相同，外磁条3设置在外加压层2内同样是为了避免碰撞与磨损。
本发明中，保护机构包括热熔于驱动辊6一端端面上的弹性囊15和绝缘筒18，弹性囊15和绝缘筒18内分别设有变阻胶层16和电阻丝19，且电阻丝19的一端密封贯穿绝缘筒18、弹性囊15的侧壁并延伸至变阻胶层16内，弹性囊15外部设有防护壳体601，防护壳体601成空心筒状，秸秆可从防护壳体601上端与弹性囊15相接触，保证弹性囊15所受压力近似等同于正压力，驱动辊6上固定安装有断路器17，且断路器17与绝缘筒18之间设有控制装置；
变阻胶层16为柔性力敏导电胶制成，柔性力敏导电胶的原材料本身不导电，但在收缩或施加外力、受热膨胀时，该材料的导电性也会发生变化，在本装置中，柔性力敏导电胶的基体材料可使用低弹性模量的材料(如硅橡胶)，低弹性模量材料具有弹性好、耐久性高、承受压力值高等优点，工作寿命长。
控制装置包括气囊20和复位开关21，气囊20固定安装在绝缘筒18的侧壁并与绝缘筒18相连通，复位开关21与断路器17电连接，且复位开关21的位置与气囊20的位置相对应，气囊20内的气体受热膨胀后会与复位开关21相抵，从而推动复位开关21，进而改变断路器17的工作状态。
车体1的内侧壁上对称安装有两个限位托架22，每个限位托架22均包括多个周向设置的滑道，每个滑道内均滑动设置有转辊23，且每个转辊23的两端均与对应的内加压层4转动连接，转辊23与内加压层4连接处设有金属环，防止内加压层4疲劳损伤，在多个转辊23中，可通过在其中几个转辊23上安装无刷电机的方式对其进行驱动，从而改变传统链式驱动的方式，减小打捆机的体积。
驱动辊6内固定安装有驱动电源，驱动电源、变阻胶层16、断路器17和多个励磁线圈14共同构成闭合回路，且断路器17可控制闭合回路的连通或断开。
每个励磁线圈14通电后产生的磁场方向均与对应内磁条5的磁场方向相反，且位置相对应的外磁条3和内磁条5相对的一侧极性相反。
内加压层4为耐磨中弹性材料制成，外加压层2为耐磨低弹性材料制成，外加压层2起到束缚内加压层4的作用，避免内加压层4承受的秸秆的离心力作用过大，从而造成内加压层4疲劳度增加，使用寿命减少；
车体1上还安装有多个送料辊11，多个送料辊11之间通过链条连接驱动，多个送料辊11上共同设置有传送带，靠近外加压层2处的送料辊11的轴心处通过直杆与伸缩气缸12的伸缩端固定相连，随着内加压层4中的圆柱形秸秆直径逐渐增加，传送带的角度也会随之变化(秸秆直径增加，传送带与车体1内底壁之间的角度减小)，从而保证秸秆抛出后落入内加压层4中。
本发明使用时，通过送料辊11与传送带将拾捡器拾取的秸秆输送至外加压层2处，因秸秆的输送方式以及拾捡器的工作原理均为现有技术，因此不在此赘述，在秸秆拾取的初始阶段，内加压层4中秸秆数量较少，其挤压弹性囊15的力并不足以使变阻胶层16的阻值发生变化，因此，多根滑杆8构成的半圆环的半径较小，也能对秸秆捆起到压紧所用，在内加压层4的作用下，多个转辊23之间的距离较近，此时，在无刷电机的带动下，部分转辊23转动，当秸秆脱离传送带时，在惯性力的作用下会落至内加压层14以及转辊23组成的圆筒内，转辊23在摩擦力的作用下带动秸秆做圆周运动，随着秸秆不断增加，其逐渐变为圆柱形；
当秸秆的量逐渐增加时，内加压层4中的秸秆质量也逐渐增加，秸秆对弹性囊15的挤压力逐渐增大，随着压力的增加，变阻胶层16的阻值逐渐降低，驱动电源、变阻胶层16、断路器17和多个励磁线圈14共同构成的这一闭合回路中的电流增加，励磁线圈14中的电流也会随之增加，因为励磁线圈14产生的磁场方向与内磁条5的磁场方向相反，因此两者之间会产生斥力，在斥力推动下，内磁条5、内加压层4以及转辊23会沿限位托架22上对应的滑道运动，因此，加压层14以及转辊23组成的圆筒直径不断增加，以便于容纳更多的秸秆；
由于外磁条3与内磁条5之间相互吸引，外加压层2的弹性也小于内加压层4的弹性，因此，外加压层2始终对内加压层4有向轴心方向上的作用力，使秸秆捆成型更加紧实；
当圆柱形秸秆的直径达到最大值后，秸秆对变阻胶层16的压力超出特定值后，变阻胶层16的阻值会快速降低至最小值(类似二极管击穿现象，但变阻胶层16的阻值变化为可逆过程)，当回路中的电流突然增大后，一方面内加压层4与外加压层2的直径会达到最大值，另一方面，电阻丝19中的电流快速增加，根据Q＝I2RT这一热力学公式可知，绝缘筒18内的空气温度会快速上升，此时通过热传递带来的降温速度小于空气温度增加的速度，因此，气囊20会快速膨胀并挤压复位开关21，断路器17将电路暂时断开，因为断路器17以及其他电路装置一般均与打捆机的控制电路相连，因此，驾驶人员可通过显示终端观察到这一电路信号，从而暂停拾捡器并控制驱动辊6转动，使加压机构旋转一定角度，秸秆捆在惯性作用下会被抛出车体1；
值得说明的是，在秸秆捆完全成型之前，其已经触发了保护机构，因此，励磁线圈14中的电流也会增加，内加压层4、外加压层2、转辊23构成的圆筒体积增大，当复位开关21被气囊20按下、电路断开后，圆筒体积仍大于秸秆捆体积，因此秸秆捆不会被内磁条5以及转辊23卡住，依旧可以顺利抛出车外。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种车载自动化防松散型秸秆打捆机，包括车体(1)，其特征在于，所述车体(1)的中部转动安装有驱动辊(6)，所述驱动辊(6)的两端对称设置有两个加压机构，所述驱动辊(6)上还设有保护机构，每个所述加压机构均包括多个与驱动辊(6)的侧壁固定相连的直筒(7)，每个所述直筒(7)内均压焊有励磁线圈(14)，每个所述直筒(7)内均滑动插设有滑杆(8)，且每个滑杆(8)的顶部均固定连接有内磁条(5)，相邻的两个所述内磁条(5)共同连接有内加压层(4)；
所述内加压层(4)弹性连接有外加压层(2)，所述外加压层(2)内设有多个外磁条(3)，且位置相对应的外磁条(3)与内磁条(5)的极性相同；
所述保护机构包括热熔于驱动辊(6)一端端面上的弹性囊(15)和绝缘筒(18)，所述弹性囊(15)和绝缘筒(18)内分别设有变阻胶层(16)和电阻丝(19)，且电阻丝(19)的一端密封贯穿绝缘筒(18)、弹性囊(15)的侧壁并延伸至变阻胶层(16)内，所述驱动辊(6)上固定安装有断路器(17)，且断路器(17)与绝缘筒(18)之间设有控制装置，所述控制装置包括气囊(20)和复位开关(21)，所述气囊(20)与绝缘筒(18)相连通，所述复位开关(21)与断路器(17)电连接，且复位开关(21)的位置与气囊(20)的位置相对应，每个所述励磁线圈(14)均与断路器(17)电连接，每个所述励磁线圈(14)通电后产生的磁场方向均与对应内磁条(5)的磁场方向相反，所述车体(1)的内侧壁上对称安装有两个限位托架(22)，每个所述限位托架(22)均包括多个周向设置的滑道，每个所述滑道内均滑动设置有转辊(23)，且每个转辊(23)的两端均与对应的内加压层(4)转动连接。
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