CN113853941B - 一种高采净率的单风道采棉头 - Google Patents

Abstract

本发明属于采棉机技术领域，涉及一种高采净率的单风道采棉头。该单风道采棉头包括机壳，机壳一侧为进料口以、进料通道，机壳另一侧同一水平面上设有出料口、出料风道；机壳内部水平方向设置有第一滚筒、第二滚筒，第一滚筒上均匀分布有若干第一摘锭，第二滚筒上均匀分布有若干第二摘锭；第一滚筒和第二滚筒在同一直线上水平列式分布；第一滚筒一侧设有第一脱棉盘，第二滚筒一侧设有第二脱棉盘；出料风道包括依次连接的连接管、过渡管、直形尾管、弧形料管，连接管外部设有负压泵连通口。采用两个直列式对齐的采棉滚筒采棉，采摘后的棉花仅需要单风道即可输送，且不会发生堵塞；采棉时棉纤维保持完好，采净率达97％，含渣率低。

Description

一种高采净率的单风道采棉头

技术领域

本发明属于采棉机技术领域，具体涉及一种高采净率的单风道采棉头。

背景技术

棉花是我国新疆地区的一种主要经济作物，随着科技的发展，农业生产也逐步趋向机械化；人工采摘棉花费时费力，不符合机械化生产的要求。随着农业机械的发展，市场上陆续出现采棉机，电动采棉机能有效提高人工采棉的速度。

现有技术中，为了采棉机采棉头的采净率，星光4MZ-3采棉机以及美国凯斯采用独特的前后双滚筒对置排列，如图1所示；该种错位设置的采棉滚筒进行采摘时，虽然采棉机的采净率高达95％，但采摘同时将叶子、杆等杂质同样采摘进来，含渣率高；在采摘过程中，棉纤维遭受到严重破损；且由于采棉滚筒为错位设置的，采棉头上需要设置在滚筒两侧分别设置一风道，共计两个风道，采棉头结构复杂，自燃率高；此外，由于目前的采棉机由于其工作环境非常恶劣，容易引起风道堵塞，使其它相关联部件寿命降低，同时影响采棉机的正常作业、维修、清理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述缺陷，本发明提供一种高采净率的单风道采棉头，采用两个直列式对齐的采棉滚筒采棉，采摘后的棉花仅需要单风道即可输送，且不会发生堵塞；采棉时棉纤维保持完好，采净率达97％，含渣率低。

本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：一种高采净率的单风道采棉头，包括机壳，所述机壳一侧为进料口以及与进料口连通的进料通道，所述机壳另一侧同一水平面上设有出料口以及与出料口连通的出料风道；所述机壳内部水平方向设置有第一滚筒、第二滚筒，所述第一滚筒上均匀分布有若干第一摘锭，所述第二滚筒上均匀分布有若干第二摘锭；所述第一滚筒和第二滚筒在同一直线上水平列式分布；所述第一滚筒一侧设有第一脱棉盘，所述第一脱棉盘设置在远离进料口一侧，所述第二滚筒一侧设有第二脱棉盘，所述第二脱棉盘设置在远离进料口一侧；

所述出料风道包括与出料口连通的连接管、若干依次相连的可拆卸的过渡管、与过渡管连通的直形尾管、与直形尾管连接的弧形料管，所述连接管外部设有负压泵连通口。该种结构的采棉头通过在机壳内部直列式对齐排布的第一滚筒、第二滚筒上的第一摘锭和第二摘锭以及配合第一脱棉盘和第二脱棉盘进行脱棉操作，由于两个滚筒是在同一水平线上，仅需要一条单风道即可将采摘后的棉花从出料通道中通过负压泵工作产生负压后吸出，单风道结构简单，避免了双风道交界处发生棉花堵塞的情况，使用便捷；棉花在直列式排布的第一滚筒和第二滚筒上布置的第一摘锭、第二摘锭作用下采棉，棉花的采净率达97％；采摘过程中不会将叶子、杆等杂质采摘，含渣率低；棉纤维在摘下过程中以及后续输送出料过程中不会遭受到破坏，棉纤维保持完好；通过连接管、过渡管、直形尾管和可调节的弧形料管，通过多段管体连接，可以调节出料风道的长度，使用灵活，过渡管可拆卸且任意角度安装，进一步降低棉花在出料风道中堵塞的可能性。

进一步的，所述弧形料管与直形尾管连接处外部设有异形加强片，所述异形加强片上具有弯头旋转槽，所述直形尾管上设有与弯钩旋转槽相配合的限位块，所述限位块限定弧形料管与直形尾管之间的角度。引入的异形加强片，可以提高弧形料管与直形尾管之间的连接的稳定性，且通过弯头旋转槽与用于锁紧固定的限位块，可以灵活调整弧形料管与直形尾管之间的角度，使用便捷；出料风道结构牢固，使用方便。

进一步的，所述进料口与出料口一侧形成缓料腔，所述缓料腔包括主通道、第一副通道、第二副通道；所述第一脱棉盘设置在第一副通道上方的机壳上，所述第二脱棉盘设置在第二副通道上方的机壳上。引入的缓料腔并限定了两个脱棉盘的固定位置，可以及时将随着摘锭带动的棉花在脱棉盘作用下掉落下来，及时清除缓料腔内的棉花，进一步降低棉花堵塞出料风道的情况。

更进一步的，所述进料通道是由第一采棉夹、第二采棉夹形成的与缓料腔连通的空腔，所述第一采棉夹通过第一连接轴固定在缓料腔的上方，所述第一采棉夹前端部具有第一固定块；所述第二采棉夹通过第二连接轴固定在缓料腔的下方，所述第二采棉夹前端部具有第二固定块；

所述第一采棉夹朝向第二采棉夹一侧面设有第一内弧形弹性件和第一外弧形弹性件，所述第一内弧形弹性件和第一外弧形弹性件两端均分别固定在第一固定块和第一连接轴上；所述第二采棉夹朝向第一采棉夹一侧面设有第二内弧形弹性件和第二外弧形弹性件，所述第二内弧形弹性件和第二外弧形弹性件两端分别固定在第二固定块和第二连接轴上。引入的第一采棉夹和第二采棉夹，通过第一连接轴和第二连接轴的角度调整限定角度，并通过两对内弧形弹性件和外弧形弹性件相对设置，对棉花树上的棉花进行调整取样采摘，采净率高，且避免了棉纤维破坏的情况。

更进一步的，所述第一副通道下方一侧设有第一挡板，所述第一挡板设置在第一滚筒下方的机壳内；所述第二副通道下方一侧设有第二挡板，所述第二挡板设置在第二滚筒下方的机壳内。引入的第一挡板和第二挡板，既能减少第一副通道、第二副通道之间的开口，防止棉花在负压状态下飘飞堵塞两个副通道与主通道之间的开口处。

更进一步的，所述第一挡板为弹性橡胶制成；所述第二挡板为弹性橡胶制成。两个挡板采用弹性橡胶制成，进一步避免棉花纤维破损。

更进一步的，所述第一内弧形弹性件、第一外弧形弹性件分别通过第一销轴固定在第一固定块上；所述第二内弧形弹性件、第二外弧形弹性件分别通过第二销轴固定在第二固定块上。

进一步的，所述机壳上设有若干散热通孔，所述散热通孔的截面设置在第一滚筒和/或第二滚筒上表面。引入的散热通孔可以及时将机壳内第一滚筒、第二滚筒工作是产生的热量排出体系，避免持续高温造成机壳内棉花收到破损；且还有助于平衡出料风道负压产生的机壳内负压，既能便于采棉头工作时清花，又可以提高采棉头的工作效率。

本发明的有益效果是：

1、该种结构的采棉头通过在机壳内部直列式对齐排布的第一滚筒、第二滚筒上的第一摘锭和第二摘锭以及配合第一脱棉盘和第二脱棉盘进行脱棉操作，由于两个滚筒是在同一水平线上，仅需要一条单风道即可将采摘后的棉花从出料通道中通过负压泵工作产生负压后吸出，单风道结构简单，避免了双风道交界处发生棉花堵塞的情况，使用便捷；棉花在直列式排布的第一滚筒和第二滚筒上布置的第一摘锭、第二摘锭作用下采棉，棉花的采净率达97％；采摘过程中不会将叶子、杆等杂质采摘，含渣率低；棉纤维在摘下过程中以及后续输送出料过程中不会遭受到破坏，棉纤维保持完好；通过连接管、过渡管、直形尾管和可调节的弧形料管，通过多段管体连接，可以调节出料风道的长度，使用灵活，过渡管可拆卸且任意角度安装，进一步降低棉花在出料风道中堵塞的可能性。

2、引入的异形加强片，可以提高弧形料管与直形尾管之间的连接的稳定性，且通过弯头旋转槽与用于锁紧固定的限位块，可以灵活调整弧形料管与直形尾管之间的角度，使用便捷；出料风道结构牢固，使用方便；引入的缓料腔并限定了两个脱棉盘的固定位置，可以及时将随着摘锭带动的棉花在脱棉盘作用下掉落下来，及时清除缓料腔内的棉花，进一步降低棉花堵塞出料风道的情况。

3、引入的第一采棉夹和第二采棉夹，通过第一连接轴和第二连接轴的角度调整限定角度，并通过两对内弧形弹性件和外弧形弹性件相对设置，对棉花树上的棉花进行调整取样采摘，采净率高，且避免了棉纤维破坏的情况；引入的第一挡板和第二挡板，既能减少第一副通道、第二副通道之间的开口，防止棉花在负压状态下飘飞堵塞两个副通道与主通道之间的开口处；两个挡板采用弹性橡胶制成，进一步避免棉花纤维破损。

4、引入的散热通孔可以及时将机壳内第一滚筒、第二滚筒工作是产生的热量排出体系，避免持续高温造成机壳内棉花收到破损；且还有助于平衡出料风道负压产生的机壳内负压，既能便于采棉头工作时清花，又可以提高采棉头的工作效率。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为现有技术中双滚筒对置式采棉头结构示意图；

图2为本发明采棉头结构示意图；

图3为本发明出料风道结构示意图；

图4为图3中放大结构示意图；

图5为第一摘锭和/或第二摘锭结构示意图；

其中：1、机壳；11、进料口；12、出料口；13、缓料腔；131、主通道；132、第一副通道；133、第二副通道；134、第一挡板；135、第二挡板；14、散热通孔；2、出料风道；21、连接管；211、连通口；22、过渡管；23、直形尾管；24、弧形料管；25、异形加强片；26、弯头旋转槽；27、限位块；3、进料通道；31、第一采棉夹；32、第一连接轴；33、第一固定块；34、第一内弧形弹性件；35、第一外弧形弹性件；36、第二采棉夹；37、第二连接轴；38、第二固定块；39、第二内弧形弹性件；30、第二外弧形弹性件；41、第一滚筒；42、第一摘锭；43、第一脱棉盘；51、第二滚筒；52、第二摘锭；53、第二脱棉盘；6、负压泵；71、第一销轴；72、第二销轴；81、摘锭齿轮；82、摘锭杆；821、进油通道；822、径向小孔；823、减重孔；83、锥形摘锭头；84、无油轴承；85、采摘齿；851、螺旋斜面；852、螺旋槽；86、安装齿；861、内缓冲块；862、外缓冲块；863、安装空腔；87、定位套筒；871、密封圈；88、摘锭套管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图2、图3、图4，一种高采净率的单风道采棉头，包括机壳1，所述机壳1一侧为进料口11以及与进料口11连通的进料通道3，所述机壳1另一侧同一水平面上设有出料口12以及与出料口12连通的出料风道2；所述机壳1内部水平方向设置有第一滚筒41、第二滚筒51，所述第一滚筒41上均匀分布有若干第一摘锭42，所述第二滚筒51上均匀分布有若干第二摘锭52；所述第一滚筒41和第二滚筒51在同一直线上水平列式分布；所述第一滚筒41一侧设有第一脱棉盘43，所述第一脱棉盘43设置在远离进料口11一侧，所述第二滚筒51一侧设有第二脱棉盘53，所述第二脱棉盘53设置在远离进料口11一侧；所述进料口11与出料口12一侧形成缓料腔13，所述缓料腔13包括主通道131、第一副通道132、第二副通道133；所述第一脱棉盘43设置在第一副通道132上方的机壳1上，所述第二脱棉盘53设置在第二副通道133上方的机壳1上。

所述出料风道2包括与出料口12连通的连接管21、若干依次相连的可拆卸的过渡管22、与过渡管22连通的直形尾管23、与直形尾管23连接的弧形料管24，所述连接管21外部设有负压泵6连通口211；所述弧形料管24与直形尾管23连接处外部设有异形加强片25，所述异形加强片25上具有弯头旋转槽26，所述直形尾管23上设有与弯钩旋转槽相配合的限位块27，所述限位块27限定弧形料管24与直形尾管23之间的角度，引入的异形加强片可以有效提高出料风道的强度，该出料风道使用时根据出料距离增加过渡管个数，使用灵活，且即使发生出料风道堵塞的情况，逐节清理，同样降低了采棉头维护的成本和时间。

为了更好的将棉花从棉花树上采摘下，所述进料通道3是由第一采棉夹31、第二采棉夹36形成的与缓料腔13连通的空腔，所述第一采棉夹31通过第一连接轴32固定在缓料腔13的上方，所述第一采棉夹31前端部具有第一固定块33；所述第二采棉夹36通过第二连接轴37固定在缓料腔13的下方，所述第二采棉夹36前端部具有第二固定块38；所述第一采棉夹31朝向第二采棉夹36一侧面设有第一内弧形弹性件34和第一外弧形弹性件35，所述第一内弧形弹性件34和第一外弧形弹性件35两端均分别固定在第一固定块33和第一连接轴32上；所述第二采棉夹36朝向第一采棉夹31一侧面设有第二内弧形弹性件39和第二外弧形弹性件30，所述第二内弧形弹性件39和第二外弧形弹性件30两端分别固定在第二固定块38和第二连接轴37上；所述第一内弧形弹性件34、第一外弧形弹性件35分别通过第一销轴71固定在第一固定块33上；所述第二内弧形弹性件39、第二外弧形弹性件30分别通过第二销轴72固定在第二固定块38上。

为了防止棉花在负压状态下飘飞堵塞两个副通道与主通道之间的开口处，所述第一副通道132下方一侧设有第一挡板134，所述第一挡板134设置在第一滚筒41下方的机壳1内；所述第二副通道133下方一侧设有第二挡板135，所述第二挡板135设置在第二滚筒51下方的机壳1内；所述第一挡板134为弹性橡胶制成；所述第二挡板135为弹性橡胶制成。

为了及时将机壳内第一滚筒、第二滚筒工作是产生的热量排出体系，避免持续高温造成机壳内棉花收到破损，以及平衡出料风道负压产生的机壳内负压，所述机壳1上设有若干散热通孔14，所述散热通孔14的截面设置在第一滚筒41和/或第二滚筒51上表面。

参照图5，第一摘锭和第二摘锭结构相同，摘锭包括摘锭齿轮81、摘锭杆82和锥形摘锭头83，所述摘锭齿轮81设置在摘锭杆82一端部，所述锥形摘锭头83设置在摘锭杆82另一端部，所述摘锭齿轮81、摘锭杆82和锥形摘锭头83连接形成一个整体；在具体实施中，根据摘锭安装的需求，对于结构简单、强度要求高的采棉机摘锭，摘锭齿轮81、摘锭杆82和锥形摘锭头83一体形成；对于结构复杂、基于检修、拆装便捷的采棉机，可以将摘锭齿轮81、摘锭杆82和锥形摘锭头83可以采用螺栓或卡合等可拆卸连接方式连接形成一个整体。

所述摘锭杆82外部套设有无油轴承84，所述无油轴承84具有两组，所述摘锭杆82内部设有与摘锭杆82同轴设置的进油通道821，所述进油通道821贯穿摘锭齿轮81以及穿过部分摘锭杆82，所述进油通道821端部设置在摘锭杆82内部的端部具有与外部连通的径向小孔822；所述径向小孔822设置在两组无油轴承84之间；与摘锭杆82同轴设置的进油通道821一方面可以降低采棉机摘锭的重量，有效节省燃油同时对于采棉机摘锭的整体转动，负荷轻，故障率小；同时该进油通道821中注入润滑油，再通过径向小孔822出油，从而润滑摘锭，在采棉机高速运转时几乎没有油脂甩出，大大节省了润滑油使用量，降低成本；同时采棉机摘锭表面干净整洁，避免漏出的油脂污染新采摘的棉花。

所述锥形摘锭头83外部设有采摘齿85，所述采摘齿85为朝向锥形摘锭头83窄端的螺旋齿；所述螺旋齿与在锥形摘锭头83上形成螺旋斜面851和螺旋槽852，所述螺旋斜面851倾斜角度为15°—45°，具体螺旋斜面851的倾斜角度根据棉田中棉花高度设计，可以进一步提高棉花的采净率，此外，螺旋状的采摘齿强度大，螺旋齿在传动过程中，受力齿数是传统斜齿或直齿的1.5以上，适应负载也是斜齿或直齿的1.5倍，单齿受力强度提高；螺旋齿齿圈跳动均匀，间隙小，运行时平稳性好，噪音低；此外，螺旋齿与现有直伞齿相比，还具有精度高、啮合性好的优点，啮合性好的螺纹齿，在采棉机摘锭高速运转情况下仅小幅升温，温升小，使用安全性高，耐磨性好。

所述摘锭齿轮81上外表面设有若干安装齿86，相邻安装齿86之间形成固定摘锭齿轮81的安装空腔863；所述安装齿86为弧形齿，弧形齿弯曲方向与采摘齿85螺旋运动时方向一致；所述弧形齿的内部凹陷处设有内缓冲块861，所述弧形齿的外部凸起处设有外缓冲块862。安装齿的安装方向与采摘齿螺旋运动方向一致，可以避免摘锭齿轮在高速运转下脱落，同时引入的内缓冲块和外缓冲块，可以增加摘锭齿轮与采棉机固定时的摩擦力，进一步避免摘锭齿轮的脱落。

所述摘锭杆82内部除同轴设置的进油通道821外还具有与进油通道821不连通的减重孔823，所述减重孔823为环形槽或不连通且均匀分布在摘锭杆82中心轴外部的若干弧形槽，除进油通道外引入减重孔，可以进一步降低采棉机驱动装置的负荷，有效节省燃油同时对于采棉机摘锭的整体转动，负荷轻，故障率小，减重孔823形状设置根据其采棉机摘锭强度要求设置，增加减重孔823的摘锭杆重心轴与未设置减重孔前重心轴相同即可。

所述摘锭杆82上还设有定位套筒87，所述定位套筒87设置在靠近锥形摘锭头83的无油轴承84下方，还包括摘锭套管88，所述摘锭套管88套设在无油轴承84和部分定位套筒87外表面；所述定位套筒87与无油轴承84间设有密封圈871；引入定位套筒，可以有效限定无油轴承的安装位置，便于采棉机摘锭的固定；引入的密封圈可以贴合摘锭套管、无油轴承和定位套管，增加密封强度，该采棉机摘锭运行时稳定性好。

该种结构的采棉头通过在机壳内部直列式对齐排布的第一滚筒、第二滚筒上的第一摘锭和第二摘锭以及配合第一脱棉盘和第二脱棉盘进行脱棉操作，由于两个滚筒是在同一水平线上，仅需要一条单风道即可将采摘后的棉花从出料通道中通过负压泵工作产生负压后吸出，单风道结构简单，避免了双风道交界处发生棉花堵塞的情况，使用便捷；棉花在直列式排布的第一滚筒和第二滚筒上布置的第一摘锭、第二摘锭作用下采棉，棉花的采净率达97％；采摘过程中不会将叶子、杆等杂质采摘，含渣率低；棉纤维在摘下过程中以及后续输送出料过程中不会遭受到破坏，棉纤维保持完好；通过连接管、过渡管、直形尾管和可调节的弧形料管，通过多段管体连接，可以调节出料风道的长度，使用灵活，过渡管可拆卸且任意角度安装，进一步降低棉花在出料风道中堵塞的可能性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种高采净率的单风道采棉头，包括机壳，其特征在于：所述机壳一侧为进料口以及与进料口连通的进料通道，所述机壳另一侧同一水平面上设有出料口以及与出料口连通的出料风道；所述机壳内部水平方向设置有第一滚筒、第二滚筒，所述第一滚筒上均匀分布有若干第一摘锭，所述第二滚筒上均匀分布有若干第二摘锭；所述第一滚筒和第二滚筒在同一直线上水平列式分布；所述第一滚筒一侧设有第一脱棉盘，所述第一脱棉盘设置在远离进料口一侧，所述第二滚筒一侧设有第二脱棉盘，所述第二脱棉盘设置在远离进料口一侧；

所述出料风道包括与出料口连通的连接管、若干依次相连的可拆卸的过渡管、与过渡管连通的直形尾管、与直形尾管连接的弧形料管，所述连接管外部设有负压泵连通口；

所述进料口与出料口一侧形成缓料腔，所述缓料腔包括主通道、第一副通道、第二副通道；所述第一脱棉盘设置在第一副通道上方的机壳上，所述第二脱棉盘设置在第二副通道上方的机壳上；

所述进料通道是由第一采棉夹、第二采棉夹形成的与缓料腔连通的空腔，所述第一采棉夹通过第一连接轴固定在缓料腔的上方，所述第一采棉夹前端部具有第一固定块；所述第二采棉夹通过第二连接轴固定在缓料腔的下方，所述第二采棉夹前端部具有第二固定块；

所述第一采棉夹朝向第二采棉夹一侧面设有第一内弧形弹性件和第一外弧形弹性件，所述第一内弧形弹性件和第一外弧形弹性件两端均分别固定在第一固定块和第一连接轴上；所述第二采棉夹朝向第一采棉夹一侧面设有第二内弧形弹性件和第二外弧形弹性件，所述第二内弧形弹性件和第二外弧形弹性件两端分别固定在第二固定块和第二连接轴上。

2.根据权利要求1所述的一种高采净率的单风道采棉头，其特征在于：所述弧形料管与直形尾管连接处外部设有异形加强片，所述异形加强片上具有弯头旋转槽，所述直形尾管上设有与弯钩旋转槽相配合的限位块，所述限位块限定弧形料管与直形尾管之间的角度。

3.根据权利要求1所述的一种高采净率的单风道采棉头，其特征在于：所述第一副通道下方一侧设有第一挡板，所述第一挡板设置在第一滚筒下方的机壳内；所述第二副通道下方一侧设有第二挡板，所述第二挡板设置在第二滚筒下方的机壳内。

4.根据权利要求3所述的一种高采净率的单风道采棉头，其特征在于：所述第一挡板为弹性橡胶制成；所述第二挡板为弹性橡胶制成。

5.根据权利要求1所述的一种高采净率的单风道采棉头，其特征在于：所述第一内弧形弹性件、第一外弧形弹性件分别通过第一销轴固定在第一固定块上；所述第二内弧形弹性件、第二外弧形弹性件分别通过第二销轴固定在第二固定块上。

6.根据权利要求1所述的一种高采净率的单风道采棉头，其特征在于：所述机壳上设有若干散热通孔，所述散热通孔的截面设置在第一滚筒和/或第二滚筒上表面。

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