CN115088482B - 一种用于农业打捆机的大针装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于农业打捆机的大针装置，属于秸秆打捆机技术领域。它包括机架、打结器和打捆箱，机架上设有捆绳针组件和大针与活塞协调驱动组件；打捆箱为两端开口的回字型箱体，其一端转动设有转动活塞，另一端设有平动活塞；转动活塞与打捆箱之间装设有扭转弹簧；捆绳针组件包括大针底座、弧形滑槽、滑块和活动大针，大针与活塞协调驱动组件包括不完全齿轮A、摇杆、惰轮、活塞动力齿轮、大针动力齿轮、不完全齿轮B、框型架、连杆A、连杆B和动力源。本发明是一种结构合理、通过平动活塞和活动大针机械式协调运动来提高秸秆打捆和捆绳打结的可靠性和稳定性、可用于农业打捆机中的大针装置。

Description

一种用于农业打捆机的大针装置

技术领域

本发明主要涉及秸秆打捆机技术领域，特指一种用于农业打捆机的大针装置。

背景技术

秸秆打捆机能够使得农作物的秸秆回收再利用，从而避免了秸秆就地焚烧所造成的环境污染，因而得到广泛的应用；大针装置作为打捆机中的核心部件之一，其主要功能是将大针上的捆绳送到打结器中，以便打结器对捆绳打结，因此大针装置的运动稳定性决定了打捆机的工作稳定性。现有技术中，秸秆打捆机在工作过程中，需要先利用活塞对秸秆进行压实，然后再驱动活动大针将捆绳送至打结器打结。现有技术虽然实现了对秸秆进行打捆与打结，但仍存在一定的缺陷：首先，在打捆过程中对秸秆压实的活塞运动与输送捆绳的活动大针运动分别采用了两个动力源独立驱动，即活塞与活动大针之间的协调运动是通过对动力源的时序控制来实现的，这种时序控制虽然简单实用，但可靠性较差；其次，活动大针在送捆绳的过程中存在一定的振动，这种振动偶尔导致活动大针无法将捆绳送至打结器特定位置，因而需要人工调节后方可继续打结，即活动大针的运动稳定性较差。因此，亟需设计一种可靠性与稳定性更高的大针装置。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构合理、通过平动活塞和活动大针机械式协调运动来提高秸秆打捆和捆绳打结的可靠性和稳定性、可用于农业打捆机中的大针装置。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种用于农业打捆机的大针装置，它包括机架，装设在所述机架上的打结器和打捆箱。

所述机架上设有捆绳针组件和大针与活塞协调驱动组件；所述打捆箱为两端开口的回字型箱体，其一端转动设有转动活塞，另一端设有平动活塞；所述转动活塞与打捆箱之间装设有扭转弹簧，所述平动活塞上固定装设有活塞推拉杆，所述打捆箱靠近转动活塞的一端固定装设有斜向下的卸料板。

所述捆绳针组件包括：固定装设在所述机架上且位于所述打捆箱下方的大针底座，开设于所述大针底座上的弧形滑槽，滑动装设于所述弧形滑槽中的滑块，与所述滑块固定相连的活动大针；所述滑块位于所述弧形滑槽的左极限位置时，所述活动大针位于所述打捆箱的下方，所述滑块位于所述弧形滑槽的右极限位置时，所述活动大针的自由端恰好插入到设于所述打结器上的打结孔中，以便所述打结器对所述活动大针输送的捆绳进行打结。

所述大针与活塞协调驱动组件包括：转动装设在所述机架上的不完全齿轮A、摇杆、与所述不完全齿轮A错时啮合传动的惰轮和活塞动力齿轮、与所述惰轮啮合传动的大针动力齿轮、及与所述活塞动力齿轮同轴同步转动装设的不完全齿轮B，固定装设在所述活塞推拉杆上且内侧顶部和内侧底部均设有齿条的框型架，固定装设在所述大针动力齿轮上的连杆A，两端分别与所述摇杆和连杆A铰接相连的连杆B，以及驱动所述不完全齿轮A转动的动力源；所述不完全齿轮B与所述框型架内啮合传动，所述摇杆与所述滑块滑动且转动相连。

进一步地，所述惰轮的转动中心、不完全齿轮A的转动中心与活塞动力齿轮的转动中心在同一条直线上；所述不完全齿轮A中啮合齿的弧长等于所述大针动力齿轮的周长。

进一步地，所述滑块上转动装设有销轴，所述销轴滑动装设在开设于所述摇杆上的销轴滑槽中。

进一步地，所述打捆箱的顶部设有用于放入秸秆的入料漏斗，所述入料漏斗与打捆箱相连通。

进一步地，所述打捆箱由顶板、底板、前侧板和后侧板组成；所述底板和顶板上均开设有允许所述活动大针穿过的大针通孔。

进一步地，所述捆绳针组件的数量为两个，两个所述捆绳针组件关于所述打捆箱的纵截面对称。

进一步地，所述活动大针的纵截面成弓形，所述活动大针的横截面沿自身长度方向逐渐变化，且靠近所述滑块的一端横截面最大，远离所述滑块的一端横截面最小；所述活动大针远离所述滑块的一端设有用于输送捆绳的捆绳穿线孔；所述活动大针采用铸造工艺一次成型。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的一种用于农业打捆机的大针装置设有大针与活塞协调驱动组件，使得平动活塞往复运动过程中活动大针静止不动，活动大针运动时平动活塞静止不动，且在一个打捆周期内，平动活塞往复运动多次，活动大针往复运动一次，实现了平动活塞和活动大针机械式协调运动，避免了因意外故障所导致的活动大针与平动活塞的相互碰撞，提高了秸秆打捆的可靠性；此外，本发明设有摇杆和滑块，摇杆的往复摆动驱动滑块沿固定的弧形滑槽滑动，使得固定装设在滑块上的活动大针沿确定的轨迹运动，实现了活动大针与打结孔的高度对心，确保活动大针将捆绳送至打结器特定位置进行捆绳打结，提高了活动大针的运动稳定性。由此可知，本发明是一种结构合理、通过平动活塞和活动大针机械式协调运动来提高秸秆打捆和捆绳打结的可靠性和稳定性、可用于农业打捆机中的大针装置。

附图说明

图1是本发明的一种用于农业打捆机的大针装置的结构原理示意图。

图2是本发明中打捆箱的横截面示意图。

图3是本发明中打捆箱与捆绳针组件在水平面上投影后的相对位置示意图。

图4是本发明中大针底座的结构示意图。

图中，1—机架；2—打结器；21—打结孔；3—打捆箱；301—顶板；302—底板；303—前侧板；304—后侧板；31—入料漏斗；32—转动活塞；33—扭转弹簧；34—平动活塞；35—卸料板；36—活塞推拉杆；41—不完全齿轮A；42—活塞动力齿轮；43—不完全齿轮B；44—框型架；45—惰轮；46—大针动力齿轮；47—连杆A；48—连杆B；49—摇杆；491—销轴滑槽；5—捆绳针组件；51—大针底座；52—弧形滑槽；53—活动大针；54—滑块；55—销轴。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1和图2，本发明的一种用于农业打捆机的大针装置，包括机架1，装设在机架1上的打结器2和打捆箱3；这里的机架既可以是整体式机架，也可以分布式机架，只有具有固定和承载功能即可，图中与打结器2和打捆箱3相连的机架已省略。机架1上设有捆绳针组件5和大针与活塞协调驱动组件；打捆箱3为两端开口的回字型箱体，其一端转动设有转动活塞32，另一端设有平动活塞34；转动活塞32与打捆箱3之间装设有扭转弹簧33，平动活塞34上固定装设有活塞推拉杆36，打捆箱3靠近转动活塞32的一端固定装设有斜向下的卸料板35。作为优选地，打捆箱3由顶板301、底板302、前侧板303和后侧板304组成；打捆箱3的顶板301上设有用于放入秸秆的入料漏斗31，入料漏斗31与打捆箱3内部相连通；底板302和顶板301上均开设有允许活动大针53穿过的大针通孔。具体实施时，转动活塞32为平板，其横截面尺寸等于打捆箱3的内截面尺寸，且转动活塞32的上端与顶板301转动相连，转动活塞32顺时针转动至水平位置时，为转动活塞32的打开状态；转动活塞32逆时针方向转动至铅垂位置时，为转动活塞32的关闭状态；当转动活塞32处于打开状态时，打捆箱3中打捆后的秸秆可以沿打捆箱3的底板302向外滑动至卸料板35上，并沿倾斜向下的卸料板35向下滑动。为方便打捆后的秸秆沿卸料板35滑动，可以使得卸料板35的最高端的顶面与底板302上表面平齐。平动活塞34滑动装设在打捆箱3中，当平动活塞34在大针与活塞协调驱动组件的作用下向左运动时，可以对打捆箱3中的秸秆进行压实。转动活塞32转动至铅垂位置时，扭转弹簧33的变形量最小且非零，恰当地设计扭转弹簧33的最小变形量可以调节秸秆打捆的压实作用力；当秸秆打捆结束后，成捆的秸秆将在平动活塞34推力的作用下推动转动活塞32顺时针方向转动至打开状态，从而使得成捆的秸秆滑动至卸料板35上。

参见图1和图4，捆绳针组件5包括：固定装设在机架1上且位于打捆箱3下方的大针底座51，开设于大针底座51上的弧形滑槽52，滑动装设于弧形滑槽52中的滑块54，与滑块54固定相连的活动大针53；滑块54位于弧形滑槽52的左极限位置时，活动大针53位于打捆箱3的下方，滑块54位于弧形滑槽52的右极限位置时，活动大针53的自由端恰好插入到设于打结器2上的打结孔21中，以便打结器2对活动大针53输送的捆绳进行打结。作为优选地，活动大针53的纵截面成弓形，活动大针53的横截面沿自身长度方向逐渐变化，且靠近滑块54的一端横截面最大，远离滑块54的一端横截面最小；活动大针53远离滑块54的一端设有用于输送捆绳的捆绳穿线孔；活动大针53采用铸造工艺一次成型，可以提高其弯曲刚度。具体实施时，活动大针53与滑块54固定相连的一端为固定端，其另一端为自由端；用于将秸秆打捆的捆绳穿过活动大针53的捆绳穿线孔，当滑块54沿弧形滑槽52从左向右滑动时，活动大针53逆时针方向转动，捆绳将随活动大针53运动直至进入到打结器2中的打结孔21中，当打结器2打结完成后并切割捆绳后，活动大针53顺时针方向转动，直至滑动54回到弧形滑槽52的初始位置处。设有打结孔21的打结器2为现有技术，比较成熟，这里不再赘述。为了给打结器2留下足够的打结时间，可以采用如下两种方案：一是让活动大针53由逆时针方向转动转变为顺时针方向转动的过程中低速运动，即使得活动大针53换向时缓慢转动以便打结器2完成捆绳打结与切割；二是将惰轮45设置为复合惰轮，即采用惰轮A和惰轮B轴向叠加，且使得与不完全齿轮A41啮合的惰轮A为完全齿轮，与大针动力齿轮46啮合的惰轮B为不完全齿轮，从而使得活动大针53的自由端穿过打结孔21后有一段极为短暂的静止时间，方便打结器2完成捆绳打结与切割。

大针与活塞协调驱动组件包括：转动装设在机架1上的不完全齿轮A41、摇杆49、与不完全齿轮A41错时啮合传动的惰轮45和活塞动力齿轮42、与惰轮45啮合传动的大针动力齿轮46、及与活塞动力齿轮42同轴同步转动装设的不完全齿轮B43，固定装设在活塞推拉杆36上且内侧顶部和内侧底部分别设有顶齿条和底齿条的框型架44，固定装设在大针动力齿轮46上的连杆A47，两端分别与摇杆49和连杆A47铰接相连的连杆B48，以及驱动不完全齿轮A41转动的动力源；不完全齿轮B43与框型架44内啮合传动，摇杆49与滑块54滑动且转动相连。作为优选地，惰轮45的转动中心、不完全齿轮A41的转动中心与活塞动力齿轮42的转动中心在同一条直线上；不完全齿轮A41中啮合齿的弧长等于大针动力齿轮46的周长。具体实施时，滑块54与摇杆49转动中心之间的最小距离大于连杆B48和摇杆49的铰接点到摇杆49转动中心之间的距离，从而使得滑块54的运动行程远大于连杆A47的运动行程，以确保活动大针53穿过打捆箱3将捆绳送至打结器2的打结孔21中；活动大针53与滑块54固定相连，且滑块54只能在大针底座51的弧形滑槽52中滑动，从而提高了活动大针53的运动稳定性，进而确保大针将捆绳稳定地送至打结器的特定位置即打结孔21中。动力源可以选用减速电机或者带有减速器的电机，从而使得不完全齿轮A41能够以较低的转速转动。动力源驱动不完全齿轮A41顺时针方向转动，活塞动力齿轮42和惰轮45错时逆时针方向转动；即活塞动力齿轮42转动时，惰轮45静止不转；惰轮45转动时，活塞动力齿轮42静止不转。当不完全齿轮A41与活塞动力齿轮42啮合时，不完全齿轮A41的顺时针方向转动将通过活塞动力齿轮42驱动不完全齿轮B43逆时针方向转动，进而带动框型架44左右平动；当不完全齿轮B43与框型架44中的顶齿条啮合传动时，框型架44带动活塞推拉杆36向左平动，进而推动平动活塞34向左平动，从而对打捆箱3中的秸秆进行压实；当不完全齿轮B43与框型架44中的底齿条啮合传动时，框型架44带动活塞推拉杆36向右平动，进而拉动平动活塞34向右平动；具体实施时使得不完全齿轮A41转动一周，活塞动力齿轮42和不完全齿轮B43转动n圈，即不完全齿轮A41转动一圈，平动活塞34往复运动n次，滑块54沿弧形滑槽52往复运动一次，这里的n为正整数。当不完全齿轮A41与惰轮45啮合时，不完全齿轮A41的顺时针方向转动将通过惰轮45驱动大针动力齿轮46顺时针方向转动，进而通过连杆A47和连杆B48带动摇杆49左右摆动；大针动力齿轮46转动的前半周，摇杆49向右摆动，进而带动滑块54和活动大针53逆时针方向转动；大针动力齿轮46转动的后半周，摇杆49向左摆动，进而带动滑块54和活动大针53顺时针方向转动；恰当地设计各个齿轮的半径尺寸，可以使得不完全齿轮A41转动一周，大针动力齿轮46转动一圈，即活动大针53完成一次送捆绳至打结孔21中一次。

作为优选地，滑块54上转动装设有销轴55，销轴55滑动装设在开设于摇杆49上的销轴滑槽491中。当摇杆49带动滑块54沿弧形滑槽52的内壁滑动时，销轴55可以沿销轴滑槽491滑动，从而使得滑块54与摇杆49的转动中心之间的距离发生改变。

参见图1和图3，作为优选地，捆绳针组件5的数量为两个，两个捆绳针组件5关于打捆箱3的纵截面对称。

本发明的工作过程和工作原理如下：首先，将捆绳穿过活动大针53的捆绳穿线孔，此为本领域的常规技术手段；然后，将秸秆通过入料漏斗31添加至位于转动活塞32和平动活塞34之间的打捆箱3中；最后，动力源驱动不完全齿轮A41持续顺时针方向转动；在打捆周期的第一个阶段内，不完全齿轮A41与活塞动力齿轮42外啮合，与惰轮45脱离啮合，因此活塞动力齿轮42和不完全齿轮B43逆时针方向转动，活动大针53静止不动，框型架44通过活塞推拉杆36带动平动活塞34左右往复平动，从而对打捆箱3中的秸秆进行压实；在打捆周期的第二个阶段内，不完全齿轮A41与惰轮45外啮合，与活塞动力齿轮42脱离啮合，因此，惰轮45逆时针方向转动，大针动力齿轮46顺时针方向转动，并通过连杆A47和连杆B48带动摇杆49先向右摆动再向左摆动，即滑块54和活动大针53先逆时针方向转动再顺时针方向转动；其中活动大针53逆时针方向转动将捆绳送至打结孔21中；打结器2对捆绳同时打结和切断，之后活动大针53顺时针方向转动回到初始位置。一个打捆周期完成一次秸秆打捆，在下一个打捆周期内，上一个打捆周期内打捆后的秸秆将在不完全齿轮A41的转动过程中间接受到平动活塞34的推力，从而推动转动活塞32顺时针方向转动，直至滑落到卸料板35上，打捆后的秸秆画出打捆箱3后，转动活塞32在扭转弹簧33的作用下逆时针方向转动，直至回到初始的铅垂位置；当上一个打捆周期内打捆后的秸秆没有完全滑落到卸料板35上时，这个打捆后的秸秆充当转动活塞32的作用，可以为待打捆的秸秆提供单侧的压实作用力，因此即使转动活塞32没有回到初始的关闭状态也不影响秸秆的正常打捆和捆绳打结。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应该属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于农业打捆机的大针装置，所述农业打捆机包括打结器（2）和打捆箱（3），该大针装置包括机架（1），所述打结器（2）和打捆箱（3）装设在所述机架（1）上，其特征在于：

所述机架（1）上设有捆绳针组件（5）和大针与活塞协调驱动组件；所述打捆箱（3）为两端开口的回字型箱体，其一端转动设有转动活塞（32），另一端设有平动活塞（34）；所述转动活塞（32）与打捆箱（3）之间装设有扭转弹簧（33），所述平动活塞（34）上固定装设有活塞推拉杆（36），所述打捆箱（3）靠近转动活塞（32）的一端固定装设有斜向下的卸料板（35）；

所述捆绳针组件（5）包括：固定装设在所述机架（1）上且位于所述打捆箱（3）下方的大针底座（51），开设于所述大针底座（51）上的弧形滑槽（52），滑动装设于所述弧形滑槽（52）中的滑块（54），与所述滑块（54）固定相连的活动大针（53）；所述滑块（54）位于所述弧形滑槽（52）的左极限位置时，所述活动大针（53）位于所述打捆箱（3）的下方，所述滑块（54）位于所述弧形滑槽（52）的右极限位置时，所述活动大针（53）的自由端恰好插入到设于所述打结器（2）上的打结孔（21）中，以便所述打结器（2）对所述活动大针（53）输送的捆绳进行打结；

所述大针与活塞协调驱动组件包括：转动装设在所述机架（1）上的不完全齿轮A（41）、摇杆（49）、与所述不完全齿轮A（41）错时啮合传动的惰轮（45）和活塞动力齿轮（42）、与所述惰轮（45）啮合传动的大针动力齿轮（46）、及与所述活塞动力齿轮（42）同轴同步转动装设的不完全齿轮B（43），固定装设在所述活塞推拉杆（36）上且内侧顶部和内侧底部均设有齿条的框型架（44），固定装设在所述大针动力齿轮（46）上的连杆A（47），两端分别与所述摇杆（49）和连杆A（47）铰接相连的连杆B（48），以及驱动所述不完全齿轮A（41）转动的动力源；所述不完全齿轮B（43）与所述框型架（44）内啮合传动，所述摇杆（49）与所述滑块（54）滑动且转动相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于农业打捆机的大针装置，其特征在于：所述惰轮（45）的转动中心、不完全齿轮A（41）的转动中心与活塞动力齿轮（42）的转动中心在同一条直线上；所述不完全齿轮A（41）中啮合齿的弧长等于所述大针动力齿轮（46）的周长。

3.根据权利要求2所述的一种用于农业打捆机的大针装置，其特征在于：所述滑块（54）上转动装设有销轴（55），所述销轴（55）滑动装设在开设于所述摇杆（49）上的销轴滑槽（491）中。

4.根据权利要求2所述的一种用于农业打捆机的大针装置，其特征在于：所述打捆箱（3）的顶部设有用于放入秸秆的入料漏斗（31），所述入料漏斗（31）与打捆箱（3）相连通。

5.根据权利要求1所述的一种用于农业打捆机的大针装置，其特征在于：所述打捆箱（3）由顶板（301）、底板（302）、前侧板（303）和后侧板（304）组成；所述底板（302）和顶板（301）上均开设有允许所述活动大针（53）穿过的大针通孔。

6.根据权利要求1所述的一种用于农业打捆机的大针装置，其特征在于：所述捆绳针组件（5）的数量为两个，两个所述捆绳针组件（5）关于所述打捆箱（3）的纵截面对称。

7.根据权利要求1所述的一种用于农业打捆机的大针装置，其特征在于：所述活动大针（53）的纵截面成弓形，所述活动大针（53）的横截面沿自身长度方向逐渐变化，且靠近所述滑块（54）的一端横截面最大，远离所述滑块（54）的一端横截面最小；所述活动大针（53）远离所述滑块（54）的一端设有用于输送捆绳的捆绳穿线孔；所述活动大针（53）采用铸造工艺一次成型。