CN200947748Y - 背负式手提摘棉机 - Google Patents

Abstract

一种背负式手提摘棉机由摘棉机械手、波纹软管、离心风机、挂袋架和背架五部分顺序连接而成。机械手的前端中部设有螺旋齿式摘棉器，下部设有与摘棉器呈三角形平行的左右叶轮式拢棉器，通过主电机驱动拢棉器和摘棉器。离心风机内分隔成左排棉风室和右排尘风室，两风室内分设同轴的滤网栅式叶轮和排尘风室叶轮，风机电机驱动两叶轮旋转。风机的排棉出口套设挂袋架。背架上固连有蓄电池箱，蓄电池通过电源线与主电机、风机电机接通。本背负式手提摘棉机不仅体积小、重量轻、操作简单、携带方便，而且摘棉效率高、棉花采净率能够达到98％以上。它不但能采摘棉花，还给设计各种微型采摘机械如茶叶、红花、金银花和花椒等作物的采摘机建立了一个平台。

Description

背负式手提摘棉机

技术领域

本实用新型涉及一种农业收获机械，尤其是一种棉花采摘机械，具体是一种背负式手提摘棉机。

背景技术

目前，棉花采摘机械多为大型机械，它们不但笨重而且造价高。若再使用药物催熟落叶，则采摘时浪费大，并且含杂物多，棉花的质量不理想，等级也降低，四十公分以下的棉花无法采摘。另外，后期清洗需要配套相应的清洗设备，资金投入大。因此，现有的大型摘棉机械不能大范围地推广使用。而小型采棉机多为气流原吸式，动力耗用大，利用气流吸力获取花絮，同样受气压作用，一些杂质被吸收在一起，造成含杂高，采净率低，且使用不方便。若人工采摘棉花，则劳动强度更大，效率更低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够保证摘棉质量、提高摘棉效率、既轻便灵活、又能降低劳动强度的机械式摘棉机，即一种背负式手提摘棉机。

本实用新型的背负式手提摘棉机由摘棉机械手、波纹软管和集棉器三部分顺序连接而成，其中集棉器又包括离心风机、挂袋架和背架。

摘棉机械手包括机壳，机壳的前端底部设有摘棉口。在机壳外的前端安装有摘棉机械手电机即主电机，主电机的输出轴上装有一主动齿轮。在机壳内的前中部设有一摘棉轴，摘棉轴上装有螺旋齿式摘棉器。摘棉轴的前端安装有上被动挂轮，在机壳内的前下部平行设置有与摘棉轴呈三角形的左、右拢棉器轴，左、右拢棉器轴上分别设有左、右叶轮式拢棉器，这样，螺旋齿式摘棉器就位于左、右叶轮式拢棉器的上方中间并且与两个拢棉器呈三角形平行设置。在左、右拢棉器轴的同向前端分别装有相互啮合的左、右下被动挂轮。上述主动齿轮同时直接啮合并驱动上被动挂轮和左下被动挂轮，左下被动挂轮再啮合并驱动右下被动挂轮，从而驱动上摘棉轴和左、右拢棉器轴，进而可以依次带动螺旋齿式摘棉器和左、右叶轮式拢棉器旋转。机壳的后端为出棉口。

摘棉机械手的后端与波纹软管的前端通过一个外接头相套接，而波纹软管的后端依次通过一个内接头、一根弯管与离心风机前端的进风接管相互套接，即：波纹软管后端与内接头前端相套接，内接头后端与弯管前端相套接，弯管后端与离心风机前端的进风接管相套接。而且，机壳后端外侧、内接头的后端外侧、进风接管的前端外侧均开有一条环形槽。与这些环形槽相适应，在波纹软管的前端、弯管的前端和弯管的后端各管体的周向上均布有多个(至少为三个)通螺孔，在各环形槽与通螺孔内放置有滚珠。这样，在相邻的每两个连接管件之间形成了滚动接头，使得操作转动更加灵活。

离心风机的外部右侧设置一齿轮箱。齿轮箱内的上部装有一个风机电机，风机电机左端的输出轴上装有风机主动挂轮。齿轮箱内的下部装有一根与风机电机的输出轴平行的风机轴，风机轴上安装有风机被动挂轮。风机电机驱动主动挂轮从而驱动被动挂轮。

离心风机的内部被分隔成两个风室，左侧为排棉风室，右侧为排尘风室。上述风机轴的左端依次伸入排尘风室和排棉风室，在排棉风室和排尘风室内的风机轴上，分别装有形成为一体的滤网栅式叶轮和排尘风室叶轮。由被动挂轮驱动风机轴，进而驱动滤网栅式叶轮和排尘风室叶轮旋转。

挂袋架套接在离心风机的出风口上。挂袋架的入口被分隔成互不相通的一排棉风口和一排尘出风口。排尘出风口设置在挂袋架的左侧上部并且与大气直接相通。挂袋架的后侧中部开设有泄风滤网栅，挂袋架的下端部外侧四周边缘设有用于挂紧棉袋的凸边。挂袋架的左右两侧下部分别设有前后可调节转动的棉袋支架。

摘棉机械手的机壳外表面的后上部设有手柄，手柄上设有开关，手柄后端内设有插座。摘棉机械手、波纹软管、弯管、风机齿轮箱的外壁沿轴向上均设有电源线槽，槽内布设有带插头的电源线，电源线穿过手柄和开关，电源线将蓄电池与主电机和风机电机接通。

最好是，摘棉机械手的摘棉口的后下部机壳内设有可调节风向的导风板，通过调节锁紧轴销的松紧来调节导风板。

最好是，摘棉机械手的摘棉口呈喇叭形。

最好是，背架外壁上还设有用于挂接背带的背带挂扣和用于挂放摘棉机械手的挂钩。另外，在背架外壁的背负位置还可以设置海绵垫、绷紧带和海绵背垫。

最好是，在背架与风机底座连接位置设置有连接底座。

最好是，蓄电池为带有过充放保护电路的低重量、高比容量、高电压的可充式聚合物锂离子蓄电池。

最好是，电机为高效率、低重量的空心杯微型直流电机。

本实用新型的背负式手提摘棉机采用机械式摘花，既保证了摘花质量，又提高了劳动效率，减轻了劳动负荷，而且操作简单，使用方便灵活，携带轻便，使用寿命长。

附图说明

为了进一步理解本实用新型的技术方案及其技术效果，下面将结合附图对其具体实施方式进行详细描述。

图1为本实用新型背负式手提摘棉机的整体结构示意图；

图2为摘棉机械手的纵剖面图；

图3为摘棉机械手的仰视图；

图4为沿图2的截面线A-A的剖视图；

图5为沿图2的截面线B-B的剖视图；

图6(a)、(b)分别为叶轮式拢棉器的主视图和纵截面图；

图7为集棉器的装配结构截面图；

图8为沿图7的C向视图；

图9为沿图8的截面线D-D的剖视图；

图10为沿图7的截面线E-E的剖面图。

图中：

1-主电机            2-主电机护罩       3-主动齿轮              4-机壳

5-齿轮箱左压盖      6-摘棉口           7-齿轮箱右压盖          8-橡胶垫

9-上被动挂轮        10-进风接管        11-摘棉轴               12-螺旋齿式摘棉器

13-线槽             14-电源线          15-机壳                 16-滚珠

17-开关             18-插座            19-波纹软管             20-外接头

21-导风板           22-锁紧轴销        23-左叶轮式拢棉器       24-左下被动挂轮

25-手柄             26-右下被动挂轮    27-右叶轮式拢棉器       28-线卡

29-内接头            30-弯管            31-左进风端盖        32-离心风机

33-右端盖            34-风机齿轮箱      35-风机主动挂轮      36-风机电机

37-风机被动挂轮      38-插座压盖        39-风机轴            40-右轴承盖

41-排尘风室叶轮      42-滤网栅式叶轮    43-排棉叶片          44-挂袋架

45-提柄              46-排棉风室        47-排尘风室          48-排尘出风口

49-三通              50-直管            51-插头              52-插座压板

53-电池              54-电池箱          55-电池箱盖          56-背架

57-腰带连接插扣      58-双连扣          59-棉袋支架          60-三连扣

61-背带              62-拢棉器叶片      63-排棉风口

具体实施方式

图1示出本实用新型背负式手提摘棉机的整体结构。如图1所示，本摘棉机由摘棉机械手15、波纹软管19和集棉器三部分可以相互转动地顺序连接而成，其中的集棉器又包括依次连接的背架56、离心风机32和挂袋架44。

图2和图3分别为摘棉机械手15的纵剖面图和仰视图。如图1至图3所示，摘棉机械手15为圆柱形筒体，包括一机壳4，机壳4的前端下部设有一喇叭形摘棉口6。在机壳外的前端安装有摘棉机械手电机即主电机1，主电机1右端的输出轴上装有一主动齿轮3。在机壳内的前中部设有一摘棉轴11，摘棉轴11装有一螺旋齿式摘棉器12。螺旋齿式摘棉器12在其轴向上设置有径向伸展的螺旋形齿式叶片，即叶片的外端带有齿。摘棉轴11的前端安装有一上被动挂轮9，在机壳内的前下部平行设置有与摘棉轴11呈三角形的左、右拢棉器轴，左、右拢棉器轴上分别装设有左、右叶轮式拢棉器23和27，这样，螺旋齿式摘棉器12就位于左、右叶轮式拢棉器23和27的上部中间并且与两个拢棉器呈三角形平行设置(参见图2、图3和图5)。而且，螺旋齿式摘棉器12以及叶轮式拢棉器23和27与摘棉口6在垂直方向上相对。如图2和图4所示，在左、右拢棉器轴的同向前端分别装有相互啮合的左、右下被动挂轮24和26。主动齿轮3同时直接啮合并驱动上被动挂轮9和左下被动挂轮24，左下被动挂轮24再啮合并驱动右下被动挂轮26，从而驱动上方的摘棉轴11和左、右拢棉器轴，进而可以依次带动螺旋齿式摘棉器12和左、右叶轮式拢棉器23和27旋转。机壳4的后端为出棉口。

如图1、图2和图5所示，摘棉机械手15还包括相互固定连接的齿轮箱左压盖5和齿轮箱右压盖7以及一主电机护罩2。其中，主电机1被安装在该齿轮箱左压盖5上，上述上被动挂轮9以及左、右下被动挂轮24和26被安装在形成于齿轮箱左压盖5与齿轮箱右压盖7之间的空间内。此外，在齿轮箱右压盖7与机壳4的左端面之间设有橡胶垫8。在摘棉机械手15的外表面上布设有线槽13，在其后端上部设有手柄25，手柄25上设有开关17，手柄后端内部设有插座18。线槽13内铺设有电源线14，电源线14一端连接至主电机1，另一端通过开关17连接至插座18。

再参见图2和图5，在摘棉口6后端的机壳上设有一锁紧轴销22，通过锁紧轴销22在机壳4内摘棉口6附近的中间位置装有一可调节导风方向的导风板21。

波纹软管19最好为圆柱筒体，其前端通过一外接头20与摘棉机械手15后端的出棉口相套接(参见图1-3)，其后端通过一内接头29与一弯管30的前端相套接，弯管30的后端与离心风机32的左进风端盖31上的进风接管10相套接。上述各个相互套接的内管外壁上均设有环形槽，外管上均匀设有3～8个通螺孔(一般只需3个)，各环形槽与通螺孔内配置有滚珠16(参见图7)。另外，如图1所示，插座18上的电源线14的另一端经波纹软管19外侧布设的线卡28、沿着离心风机32的齿轮箱34的外壁，通向设于电池箱54的电池箱盖55上的插头51。参见图8，电池箱54内放置有蓄电池53，齿轮箱34的右上端也设有插座18和插头51，也通过电源线14连接至电池箱盖55上的插头51。最好是，上述蓄电池53是一种带有过充放保护电路的、高比容量、高电压、低重量的可充式二次聚合物锂离子电池。

如图7-10所示，集棉器由上述背架56、离心风机32和挂袋架44三部分依次连接组成。参见图7，离心风机32的外部右侧设置上述齿轮箱34。齿轮箱34内的上部装有一风机电机36，风机电机36左端的输出轴上装有一风机主动挂轮35。齿轮箱34内的下部装有一根与风机电机36的输出轴平行的风机轴39，风机轴39上安装有一风机被动挂轮37。风机电机36驱动主动挂轮35从而驱动被动挂轮37。齿轮箱34具有一右轴承盖40。

参见图7和图9，离心风机32具有上述左进风端盖31和一右端盖33，风机32的内部被分隔成两个风室，左侧为排棉风室46，右侧为排尘风室47。上述风机轴39的左端依次伸入排尘风室47和排棉风室46，在排棉风室46和排尘风室47内的风机轴39上，分别装有固连为一体的滤网栅式叶轮42和排尘风室叶轮41。由风机被动挂轮37驱动风机轴39，进而驱动滤网栅式叶轮42和排尘风室叶轮41旋转。

如图7和图10所示，滤网栅式叶轮42为凸面结构，其上均匀设有进风孔，叶轮上所设的排棉叶片43上固定有橡胶套。

再参见图7，挂袋架44设置在离心风机32的出风口上。挂袋架的入口被分隔成互不相通的排棉风口63和排尘出风口48。排尘出风口48开设在挂袋架的左侧上部并且与大气直接相通。挂袋架44的后侧中部开设有泄风滤网栅，用于将挂袋架内棉花所含的风泄出。挂袋架44的下端部外侧四周边缘上设有用于挂紧储棉袋的凸边。

参见图1、图7和图8，在挂袋架44的左、右两侧下部分别设有一圆柱管台，在每个管台上各装有一个三通49，在各三通内的上部管内配插一个带定位销和套设有弹簧的提柄45，三通的下部管内配插一直管50。左、右两侧的直管50上各固装有一棉袋支架59，棉袋支架59的下部可以伸入储棉袋内，将储棉袋撑开。当提起提柄45时(见图8)，直管50上的棉袋支架59可以左右转动(见图1)，选择最佳位置后即可放下提柄45而将棉袋支架59的位置固定，这样就可以避免挂袋架44上所挂置的储棉袋发生左右摆动并靠近人体而影响人的行动。

参见图1、图7和图8，离心风机32的底座下部与电池箱54固定连接在背架56后上部的底座上。蓄电池的供电线路是：从电池箱盖55上的插座18内所插接的插头51开始，经过沿着风机齿轮箱34、弯管30、内接头29、外接头20、波纹软管19等部件外表面上布设的电源线14，通过位于摘棉机械手15后部的手柄25上的开关17，再经线槽13内布设的电源线14向主电机1和风机电机36供电。

如图1所示，背架56还设有腰带连接插扣57和可以调节松紧的双连扣58。背带61上设有拉带，拉带穿过三连扣60被拉紧。此外，背架56上对应于人的背部和肩部的位置上最好设置有软垫。

图6(a)、(b)分别为叶轮式拢棉器的主视图和纵截面图。如图所示，拢棉器23(27)包括沿轴向全长设置并且沿径向延伸的叶片62，每个拢棉器在其圆周方向上均布2～8个叶片，最好是3个叶片。

使用方法

使用前，按照顺序将背负式手提摘棉机的摘棉机械手15、波纹软管19、离心风机32、挂袋架44和背架56五部分按照顺序组装连接，将电源线14端的插头51分别插入手柄25后端的电源线总插座18、离心风机上的风机插座18，并连接插入电池箱盖55上的插座18内接通电源。把储棉袋套接在挂袋架44的排棉风口上并拉紧。背负上背架56，调节好腰带、肩带的松紧。

使用时，打开开关17，主电机1开始运转，由主电机轴上的主动齿轮3驱动上被动挂轮9、左下被动挂轮24和右下被动挂轮26，并因此驱动左、右叶轮式拢棉器轴和摘棉轴11，左、右叶轮式拢棉器23、27开始相向运转，产生的内旋夹持力拢取棉花，螺旋齿式摘棉器12产生的内旋力与机壳内管壁的夹抓沿内管壁的推力摘取棉花，并将棉花输送向摘棉机械手15后端的出棉口；打开开关17的同时，风机电机36运转，风机主动齿轮35驱动风机被动挂轮37，并依次驱动风机轴39而带动滤网栅式叶轮42和叶轮41同时高速运转。此时，风与摘取的棉花经出棉口、外接头20、波纹软管19、内接头29、弯管30、进风接管10进入风机32的蜗壳内，进入风机蜗壳内的大部分风及尘杂通过滤网栅式叶轮42上均布的孔进入排尘风室47内，并穿过叶轮41经挂袋架44左上侧的排尘出风口48高速排出，同时，进入排棉风室46内的已被除杂的棉花以及少量的风经滤网栅式叶轮42由排棉风口63迅速排出落入挂袋架下方的棉袋内。当棉袋装满棉花时，关上开关，卸下棉袋，置于棉田，完成一次摘棉工作。当再次摘棉时，把备用储棉袋套挂在挂袋架44底口的凸边上，打开开关即可继续采摘棉花。

根据上文的描述可知，本实用新型的背负式手提摘棉机不仅体积小、重量轻、操作简单、携带方便，而且采摘效率高、摘棉质量高，采净率能够达到98％以上。它不但能够采摘棉花，而且还给设计各种微型采摘机械建立了一个平台，只需稍加改动就能设计出诸如茶叶、红花、金银花、花椒等作物的采摘机。

虽然上文已经对最佳的具体实施方式进行了详细的描述和说明，但是本实用新型并不局限于此。应当知道，本领域的技术人员可以在不背离本实用新型的发明理念和设计原理的情况下进行多种修改和变化，而不脱离由权利要求书所限定的保护范围。

Claims (10)

1.一种背负式手提摘棉机，包括可以相互转动地顺序连接的摘棉机械手、波纹软管和集棉器，集棉器又包括依次连接的背架、离心风机和挂袋架，离心风机固定在背架上，其特征在于：

摘棉机械手包括机壳，机壳内设有一摘棉机械手主电机、一螺旋齿式摘棉器以及与该摘棉器平行且呈三角形布置的左、右拢棉器；主电机通过机壳内的第一传动机构驱动上述摘棉器和拢棉器旋转摘棉；机壳的前端底部设有摘棉口，机壳的外壁后部设有手柄；

离心风机的内部被分隔成排棉风室和排尘风室，离心风机的外部设有一齿轮箱，齿轮箱内装有一风机电机和一根与风机电机的输出轴平行的风机轴，在排棉风室和排尘风室内的风机轴上分别装有一体的滤网栅式叶轮和排尘风室叶轮，风机电机通过齿轮箱内的第二传动机构驱动上述两叶轮旋转；

挂袋架套接在离心风机的出风口上，挂袋架的入口分隔成互不相通的一排棉风口和一与大气相通的排尘出风口；

背架上设有用于向主电机和风机电机供电的蓄电池以及可调节松紧的背带和腰带。

2.根据权利要求1所述的背负式手提摘棉机，其特征在于：所述摘棉器在其轴向上设置有径向伸展的螺旋形齿式叶片；该摘棉器安装在一根摘棉轴上，所述左、右叶轮式拢棉器分别安装在左、右拢棉器轴上，这三根轴彼此平行且呈三角形布置。

3.根据权利要求2所述的背负式手提摘棉机，其特征在于：所述第一传动机构包括：设在摘棉轴前端的上被动挂轮，设在主电机输出轴上的主动齿轮，以及设在左、右拢棉器轴的同向前端的左、右下被动挂轮；上述主动齿轮同时啮合上被动挂轮和左下被动挂轮，左下被动挂轮再啮合右下被动挂轮。

4.根据权利要求1或3所述的背负式手提摘棉机，其特征在于：所述第二传动机构包括装于风机电机的输出轴上的风机主动挂轮和装于风机轴上的风机被动挂轮，该主动挂轮与该被动挂轮相互啮合，所述风机轴的一端依次伸入排尘风室和排棉风室。

5.根据权利要求1-3任一项所述的背负式手提摘棉机，其特征在于：所述机壳的前端设有相互固连的齿轮箱左压盖和齿轮箱右压盖以及主电机护罩，所述第一传动机构被安装在该齿轮箱左压盖与该齿轮箱右压盖之间的空间内。

6.根据权利要求1-3任一项所述的背负式手提摘棉机，其特征在于：所述机壳的后端与波纹软管的前端通过一个外接头相套接，而波纹软管的后端依次通过一个内接头、一根弯管与离心风机前端的一进风接管相互套接。

7.根据权利要求6所述的背负式手提摘棉机，其特征在于：所述各个相互套接的管件的内管外壁上设有环形槽，外管上均匀设有3～8个通螺孔，在各环形槽与通螺孔内放置有滚珠，相邻管件之间形成滚动接头。

8.根据权利要求1-3或7任一项所述的背负式手提摘棉机，其特征在于：所述挂袋架的后侧中部开设有泄风滤网栅，挂袋架的下端部外侧四周边缘设有凸边，挂袋架的左右两侧下部分别设有可前后转动的棉袋支架。

9.根据权利要求1-3或7任一项所述的背负式手提摘棉机，其特征在于：所述摘棉口附近的机壳内设有可调节风向的导风板。

10.根据权利要求1-3或7任一项所述的背负式手提摘棉机，其特征在于：所述蓄电池为带有过充放保护电路的、高比容量、高电压、低重量的可充式二次聚合物锂离子电池。

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