CN112514651B - 一种具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其包括：摘锭杆、锥齿轮和钩齿。其中，为避免摘锭与棉杆之间直接碰触磨损，本发明还在每一个所述钩齿的齿顶外侧分别设置为具有仿形结构预磨面。本发明通过设置仿形结构预磨面与所述锥形钩齿部的外侧壁之间曲率连续平滑过渡，能够通过锥形钩齿部的外侧壁导向，限制钩齿齿顶的刃口与棉杆之间直接接触。由此，本发明能够保护钩齿刃口的镀层，避免其脱落、磨穿，从而有效提高采棉机用摘锭的使用寿命。

Description

一种具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭

技术领域

本发明涉及采棉机技术领域，具体而言涉及一种具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭。

背景技术

摘锭是采棉机的关键核心部件，其性能的好坏直接决定着采棉机性能的好坏。采棉机采摘棉花的原理是：摘锭上预先加工有钩齿，钩齿与棉花接触时，钩齿的齿尖刺入棉花，从而将棉花从棉铃壳中钩挂出。摘锭依靠其自身的旋转，在钩挂出棉花时能够将棉花缠绕在其锥形面上，摘锭经过脱棉盘后能够利用脱棉盘脱下棉花，进行收集，完成棉花的采摘。

目前，市场上现有的摘锭类型很多，根据研究发现，市场上现有的各种类型的摘锭都普遍存在着工作过程中易发生磨损失效的问题。所谓摘锭的失效具体是指：摘锭对于棉花的采净率不满足国家标准 GB /T 21397—2008《棉花收获机》要求的90%。

摘锭磨损的主要在于：采摘棉花的过程中，摘锭的钩齿刃口不断与棉杆发生碰触和啃食，且摘锭的刃口部分电镀铬镀层相对薄弱。在不断与棉杆发生作用的过程中，钩齿刃口的镀层极易发生脱落或磨穿的现象，导致钩齿内部较软的基体被暴露出来。失去镀层保护的钩齿基体在工作过程中磨损速度大大加快，最终导致摘锭失效。摘锭在磨损失效以后，其对棉花的采摘效果大幅下降，大量的棉花无法被顺利采摘下来，会造成严重浪费。这不仅会影响采棉机的作业质量，同时还会增加棉花收获过程中的成本。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，本发明在钩齿刃部预先加工有仿形结构预磨面，能够有效避免钩齿刃口与棉杆碰触、啃食，本发明能够有效延长摘锭的使用寿命并保证其采净率。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其包括：摘锭杆，其前端设置有锥形钩齿部，所述锥形钩齿部的侧壁表面沿该锥形钩齿部的母线方向开设有倒角凹槽；锥齿轮，其设置在所述摘锭杆的后端，用于驱动摘锭杆旋转；钩齿，其包括沿摘锭杆轴向排列在所述倒角凹槽外侧表面的多组，其中，每一个所述钩齿，其齿顶的外侧均分别设置为具有仿形结构预磨面，所述仿形结构预磨面具有由锥形钩齿部外侧壁向倒角凹槽内侧弯曲的弧度，并且，所述仿形结构预磨面与所述锥形钩齿部的外侧壁之间曲率连续。

可选的，如上任一所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其中，所述仿形结构预磨面为连接在锥形钩齿部外侧壁所在圆周与倒角凹槽内部之间的弧形过渡面。

可选的，如上任一所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其中，所述倒角凹槽的外侧内壁为主采摘面，所述仿形结构预磨面的顶端与主采摘面的顶部形成刃口，所述刃口与摘锭杆中轴线之间的距离小于该刃口位置上锥形钩齿部外径的一半。

可选的，如上任一所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其中，所述仿形结构预磨面的顶端与倒角凹槽的外侧内壁形成刃口，所述刃口向所述倒角凹槽内侧收缩，且所述刃口位于锥形钩齿部的外侧壁所在圆周的内侧。

可选的，如上任一所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其中，所述锥形钩齿部的横截面上，仿形结构预磨面所对应的位置为一段渐开线，或一段焦点在主采摘面上的圆弧曲线、椭圆曲线、双曲线、抛物线、笛卡尔叶形线、外摆线曲线、内摆线曲线、阿基米德螺线、对数螺线或圆锥螺线。

可选的，如上任一所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其中，所述倒角凹槽的内、外两侧内壁之间形成有55°~ 62°之间的夹角。

可选的，如上任一所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其中，所述钩齿，其前端具有副采摘面，所述副采摘面与摘锭杆的中轴线之间的夹角在70°~ 90°之间。

可选的，如上任一所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其中，所述钩齿，其后端具脱棉面，其脱棉面与摘锭杆的中轴线之间的夹角为45°。

可选的，如上任一所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其中，所述钩齿的顶端位于锥形钩齿部的外接圆周内。

有益效果

为避免摘锭与棉杆之间直接碰触磨损，本发明每一个所述钩齿的齿顶外侧分别设置为具有仿形结构预磨面。本发明通过设置仿形结构预磨面与所述锥形钩齿部的外侧壁曲率连续且两者之间平滑过渡，能够通过锥形钩齿部的外侧壁导向，限制钩齿齿顶的刃口与棉杆之间直接接触。由此，本发明能够保护钩齿刃口的镀层，避免其脱落、磨穿，从而有效提高采棉机用摘锭的使用寿命。

进一步，本发明中，为保证通过仿形结构预磨面而设置向内收缩的刃口具有与现有技术相同的对棉花的缠绕效果，本发明还进一步设置摘锭中，倒角凹槽的内、外两侧内壁之间形成有55°~ 62°之间的夹角，设置摘锭钩齿的副采摘面与摘锭杆的中轴线之间具有70°~ 90°之间的夹角，设置脱棉面与摘锭杆的中轴线之间的夹角为45°。由此，本发明通过摘锭本身的倾斜角度，能够增加采摘面与倒角凹槽内侧壁之间对棉花、棉絮的勾挂范围，方便棉絮缠绕在本发明的摘锭上，提高棉花的采净率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的采棉机用摘锭的整体结构示意图；

图2是本发明的采棉机用摘锭中锥形钩齿部的横截面示意图；

图3是本发明中采棉机用摘锭作业中钩齿顶部仿形结构预磨面与棉杆之间作用方式的示意图；

图4是本发明的采棉机用摘锭中锥形钩齿部的纵向截面的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于采棉机用摘锭本身而言，由锥形钩齿部外表面指向其轴线的方向为内，反之为外；而非对本发明的装置机构的特定限定。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

图1为根据本发明的一种采棉机用摘锭，它是由锥齿轮1、摘锭杆2和新型仿形结构的钩齿3组成。

其中，摘锭杆2的前端设置有锥形钩齿部21，所述锥形钩齿部的侧壁表面沿接近平行于该锥形钩齿部的母线方向开设有倒角凹槽22；锥齿轮1，其设置在所述摘锭杆2的后端，用于驱动摘锭杆2旋转。

所述的钩齿3，其包括沿摘锭杆2轴向排列在所述倒角凹槽22外侧表面的多组。现有技术中摘锭的钩齿齿形是圆弧状，在摘锭工作中，其刃口易于和棉杆、棉铃壳等硬质物质发生碰触和啃食，刃口镀层相对薄弱，在不断的和棉杆、棉铃壳等硬质物质发生碰触和啃食作用下易发生镀层脱落或磨穿的现象，暴露出基体使摘锭钩齿快速磨损。本发明根据原始摘锭工作过程中钩齿的磨损情况，设置每一个所述钩齿3，其齿顶的外侧均分别设置为具有仿形结构预磨面11，所述仿形结构预磨面11具有由锥形钩齿部21外侧壁向倒角凹槽22内侧弯曲的弧度，并且，所述仿形结构预磨面11与所述锥形钩齿部21的外侧壁之间曲率连续，两者之间平滑过渡。由此，本发明通过对摘锭的钩齿进行预先磨损处理，加工成摘锭钩齿前期磨损的形状，将刃口内收，可以有效避免摘锭刃口与棉杆、棉铃壳等硬质物质的碰触和啃食，从而降低摘锭工作过程中的刃口磨损，大大提高摘锭的工作寿命。本发明能够有效减少摘锭工作过程中，因钩齿的磨损导致失效而更换的次数，降低采棉机采摘棉花的成本。

具体参考图2所示，而言，本发明的采棉机用摘锭，其仿形结构预磨面11可设置为连接在锥形钩齿部21外侧壁所在圆周与倒角凹槽22内部之间的弧形过渡面。比如，以图2所示的锥形钩齿部21的横截面为例，本发明中，仿形结构预磨面11所对应的横截面上的线段，可为一段类似于虚线5的渐开线，或一段焦点在主采摘面上的类似于虚线6的圆弧曲线、椭圆曲线、双曲线、抛物线、笛卡尔叶形线、外摆线曲线、内摆线曲线、阿基米德螺线、对数螺线或圆锥螺线。

该弧形过渡面距离摘锭杆2中轴线之间的距离，需要设置为小于锥形钩齿部21外侧壁距离摘锭杆2中轴线之间的距离。这样的设置方式，能够在仿形结构预磨面11与所述锥形钩齿部21的外侧壁之间形成能够避让棉杆的空间，即图2中的阴影部分。

由此，当棉杆10以图3所示方式与沿箭头14所标记的方向旋转摘锭接触时，棉杆10的外周首先接触位于外侧的锥形钩齿部21外侧壁。当摘锭杆2旋转致使仿形结构预磨面11转动至棉杆10附近时，由于仿形结构预磨面11弯曲弧度的设计使得仿形结构预磨面11向摘锭杆2中轴线内侧收缩，因此，摘锭在同一角度位置下旋转时，其倒角凹槽22的外侧内壁的主采摘面9、其仿形结构预磨面11的顶端与主采摘面9的顶部所形成刃口，均位于锥形钩齿部21外侧壁沿线的内侧。因此，本发明中，所述刃口与摘锭杆2中轴线之间的距离小于该刃口位置上锥形钩齿部21外径的一半，由此，仿形结构预磨面11能够在摘锭旋转过程中避让锥形钩齿部21的外侧壁所触碰到的棉杆，保护仿形结构预磨面11端部位置的刃口不与棉杆直接接触，从而克服市场上现有摘锭在工作过程中，由于钩齿刃口与棉杆、棉铃壳等硬质物质碰触和啃食，导致刃口镀层最先发生磨穿或脱落的情况，避免摘锭基体暴露，避免摘锭在不断的磨损过程中失效的问题。

在更为优选的实现方式下，本发明还可进一步通过调整摘锭钩齿中：主采摘面与钩齿加工平面之间的夹角α，副采摘刃与摘锭轴线之间的夹角β，脱棉面与摘锭轴线之间的夹角γ，来保证摘锭钩齿齿尖的尖锐程度，使其能够提供与现有摘锭相同的对棉花、棉絮的钩挂效果，从而保证修改后的摘锭对于棉花采摘的能力不发生改变，提高采棉机采摘棉花的质量和效率。

优选实现方式下，上述采棉机用摘锭中：仿形结构预磨面11的顶端与倒角凹槽22的外侧内壁形成刃口，所述刃口向所述倒角凹槽22内侧收缩，且所述刃口位于锥形钩齿部21的外侧壁所在圆周的内侧。该刃口的外轮廓5、6可以通过仿照摘锭前期的磨损齿形而获得，它可以是二次方程曲线沿摘锭轴线延伸所形成的曲面，也可以是其他具有向内收缩弧度的倾斜曲面。参考图2，本发明中，该刃口处切平面a’与主采摘面9之间的夹角，相比于现有技术中钩齿刃口处切平面a与主采摘面9之间的夹角有所增大。本发明中，刃口处切平面a’与主采摘面9之间的夹角，通过仿形结构预磨面11的弧度设置，能够大于倒角凹槽22的内外两侧内壁之间的α角，能够达到62°~90°之间。由此，本发明能够通过仿形结构预磨面11与锥形钩齿部21的外侧壁沿线或切平面之间的空间实现对棉杆的避让，避免棉杆触碰本发明中钩齿的刃口，从而避免刃口磨损。

从图中可以看出修改后的摘锭钩齿齿尖的尖锐程度会由于仿形结构预磨面11的影响而降低。使得本发明的摘锭对棉花的采摘能力有所下降。

为此，我们可以通过图4方式，维持仿形摘锭钩齿的γ角，即保持脱棉面7与摘锭杆2的中轴线之间的夹角不变，为45°；而修改倒角凹槽22的内外两侧内壁之间的α角、修改副采摘面8与摘锭杆2的中轴线之间的β角，来提高钩齿刃口的尖锐程度，保证修改后的摘锭采摘能力与原始摘锭相同。

修改后的α角的角度范围一般可设置在55°~ 62°之间，β角的角度范围一般可设置在70°~ 90°之间。

参见图2、图3可以清楚的看出，修改后摘锭的刃口相比于原始摘锭刃口所处的位置有所内收，保证本发明中钩齿3的顶端位于锥形钩齿部21的外接圆周内。由此，在摘锭工作以14所标记的方向自转的过程中，可以有效避免钩齿刃口于与棉杆、棉铃壳等硬质物质的碰触和啃食，从而可以长时间的保证刃口的完整性，提高摘锭的使用寿命。

综上，本发明通过仿形结构预磨面11，配合对摘锭钩齿钩挂面设置角度的调整，能够在不降低摘锭采摘效果下，有效避免摘锭工作过程中刃口的磨损，提高摘锭的使用寿命，减少摘锭的更换次数，有效降低棉花收获过程的成本。

以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其特征在于，包括：

摘锭杆（2），其前端设置有锥形钩齿部（21），所述锥形钩齿部的侧壁表面沿该锥形钩齿部的母线方向开设有倒角凹槽（22）；

锥齿轮（1），其设置在所述摘锭杆（2）的后端，用于驱动摘锭杆（2）旋转；

钩齿（3），其包括沿摘锭杆（2）轴向排列在所述倒角凹槽（22）外侧表面的多组，

其中，每一个所述钩齿（3），其齿顶的外侧均分别设置为具有仿形结构预磨面（11），所述仿形结构预磨面（11）具有由锥形钩齿部（21）外侧壁向倒角凹槽（22）内侧弯曲的弧度，并且，所述仿形结构预磨面（11）与所述锥形钩齿部（21）的外侧壁之间曲率连续。

2.如权利要求1所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其特征在于，所述仿形结构预磨面（11）为连接在锥形钩齿部（21）外侧壁所在圆周与倒角凹槽（22）内部之间的弧形过渡面。

3.如权利要求2所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其特征在于，所述仿形结构预磨面（11）的顶端与倒角凹槽（22）的外侧内壁形成刃口，所述刃口向所述倒角凹槽（22）内侧收缩，且所述刃口位于锥形钩齿部（21）的外侧壁所在圆周的内侧。

4.如权利要求2所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其特征在于，所述锥形钩齿部（21）的横截面上，仿形结构预磨面（11）所对应的位置为一段渐开线，或一段焦点在主采摘面上的圆弧曲线、椭圆曲线、双曲线、抛物线、笛卡尔叶形线、外摆线曲线、内摆线曲线、阿基米德螺线、对数螺线或圆锥螺线。

5.如权利要求2所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其特征在于，所述倒角凹槽（22）的内、外两侧内壁之间形成有55°~ 62°之间的夹角。

6.如权利要求2所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其特征在于，所述钩齿（3），其前端具有副采摘面（8），所述副采摘面（8）与摘锭杆（2）的中轴线之间的夹角在70°~ 90°之间。

7.如权利要求6所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其特征在于，所述钩齿（3），其后端具脱棉面（7），其脱棉面（7）与摘锭杆（2）的中轴线之间的夹角为45°。

8.如权利要求7所述的具有仿形结构钩齿的采棉机用摘锭，其特征在于，所述钩齿（3）的顶端位于锥形钩齿部（21）的外接圆周内。

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