專利名稱：自走式不受種植模式和品種限制的采棉機的制作方法
自走式不受種植模式和品種限制的采棉機本發(fā)明涉及棉花收獲機械領(lǐng)域-是一種自走式不受種植模式和品種限制的采棉 機?，F(xiàn)有自走式采棉機國內(nèi)外僅有三家在整機生產(chǎn)美國約翰.迪爾公司、美國凱斯 公司、中國石河子平水機械廠，其技術(shù)均是采用美國的技術(shù)，關(guān)鍵部件采棉頭均是pro-16、 pro-12型，屬多輥筒、多摘錠座、多摘錠結(jié)構(gòu)，一臺五行機至少二千一百多根采摘錠，加工難 度大。同時對應(yīng)有脫棉機構(gòu)和淋潤機構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。致使國內(nèi)生產(chǎn)廠家只能進口國外采棉 頭。一個采棉頭單體價格1.6-1. 8萬美元，價格昂貴，一臺采棉機約230萬-250萬元。其 技術(shù)設(shè)計限定了采棉量的上限極限畝產(chǎn)籽棉不能超過450公斤。我國的國情是約有50% 的棉花地畝產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過450公斤！尤其南疆是幾乎100%超過450公斤畝產(chǎn)！根本原因是 采棉速比K值只能在1. 1-1. 5之間，采棉效率不可能再提高！而且限定種植模式(株行距) 和品種種類，從而阻礙了棉花種植模式和品種的科研發(fā)展。(以上資料參閱《農(nóng)業(yè)機械學(xué) 報》9976型六行采棉機結(jié)構(gòu)分析應(yīng)用，1998年增刊；中國三農(nóng)信息網(wǎng)《新疆兵團機采棉推 廣現(xiàn)狀與對策研究》新疆兵團調(diào)查隊，2006年4月15日)。自去年開始，新疆兵團引進巴西的梳齒式采棉機，其原理是用類梳子結(jié)構(gòu)將棉花 的花朵、桃子、殼子、葉子無選擇的全部收回后，進行清花處理。試驗結(jié)果證實采下的棉花 雜質(zhì)太多，無法清理干凈。我國根本不可使用。本發(fā)明的目的是提供一種新的采棉技術(shù)原理和采棉機設(shè)計方案，從根本上改變目 前的有缺陷的技術(shù)思路和單一的采棉機型，克服現(xiàn)有技術(shù)不足，達到既適合我國的國情、又 可以完全國產(chǎn)化的、不受種植模式限制的、不受行距寬窄限制的、不受品種限制、不同于美 國、巴西采棉機原理的、更具有普遍適應(yīng)性的中國特色的采棉機新機型。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的該技術(shù)方案包括(一)，可自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)、換向轉(zhuǎn)的采棉棒。(二)，旋轉(zhuǎn)脫棉盤組。 (三)，輸棉帶組。(四)風(fēng)力輸棉槽、輸棉管。(五)，動力傳動、油壓控制、集棉箱、機架等 機構(gòu)。分述如下(一)，可自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)、換向轉(zhuǎn)的采棉棒。棒長60-100厘米，柱狀，直徑30厘米左右。 柱體表面布滿突刺，突刺有一致的方向性，棒一端裝有一小傘型齒輪，和固定在棒排托架式 軸承座上的兩個軸承，一排采棉棒排約有40-60根組成，平行排列，各棒間距4-10厘米，托 架式軸承座是由兩條平行的條狀扁鐵組成的長方形框架，在兩長邊上分別固定40-60對軸 承，并裝配上40-60根采棉棒，制成一列采棉棒排。由4-12列采棉棒排繞一軸裝配固定，組 成一采棉輥。采棉輥中軸兩端緊固在機架上不轉(zhuǎn)動。軸身緊固有40-60個直徑較大的傘形 齒輪，一一和對應(yīng)的采棉棒上的小傘形齒輪嚙合，每個大傘形齒輪的下半圓和上半圓的輪 齒分布分別在輪子的左右兩面，個各固定傘形大齒輪平行均勻排列，如一串糖葫蘆狀，齒的 分布方向部位一致上下半圓分別分布在輪面的左右兩側(cè)。繞中心軸轉(zhuǎn)動的每列采棉棒排 是經(jīng)過兩端的端蓋、軸承與中心軸配合的，其旋轉(zhuǎn)動力來自固定在每列采棉棒排同一端的 槽型皮帶輪，皮帶輪在主機動力輸出輪的帶動下旋轉(zhuǎn)，采棉排可完成“公轉(zhuǎn)”運動，帶動每根采棉棒完成“公轉(zhuǎn)”運動，而每個采棉棒上的小傘形齒輪隨著采棉棒排在“公轉(zhuǎn)”時，和嚙合 的固定不旋轉(zhuǎn)的大傘形齒輪之間相對運動，使采棉棒完成“自轉(zhuǎn)”運動，由于大傘形齒輪的 輪齒分布是不在同一面上，使得小傘形齒輪與大傘形齒輪的嚙合是周期性的變化當(dāng)小傘 形齒輪“公轉(zhuǎn)”到大傘形齒輪下半圓時，和大傘形齒輪的下半圓嚙合；“公轉(zhuǎn)”到上半圓時， 和鄰側(cè)的大傘形齒輪右上半圓嚙合每“公轉(zhuǎn)”一周小傘形齒輪完成左旋-右旋換向旋轉(zhuǎn)一 周期，為了使換向旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)過渡，在交換旋向的瞬間，大傘形齒輪有一段左右兩面均是無 齒狀態(tài)的設(shè)計，“公轉(zhuǎn)”經(jīng)過該段的小傘形齒輪無嚙合，失去旋轉(zhuǎn)動力而不轉(zhuǎn)動。而且該無齒 區(qū)由橡膠塊固定，協(xié)助完成換向旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)過渡。以上描述的小傘形齒輪的在“公轉(zhuǎn)”的同 時還要自轉(zhuǎn)、換向。是和每一根采棉棒同體同步完成的。作業(yè)狀態(tài)時，采棉棒“公轉(zhuǎn)”使其 自后向前、自下而上從棉株叢中掃過，“自轉(zhuǎn)”使其在掃過棉株叢的同時，將接觸采棉棒的棉 絮纏繞在采棉棒上(棒面上布滿單向小突刺，對棉絮敏感)，隨著采棉棒的“公轉(zhuǎn)”運動，采 棉棒攜帶棉絮離開棉株叢，進入脫棉盤，換向，脫棉。(二)旋轉(zhuǎn)脫棉盤組。是由40-60個扁平板狀圓盤經(jīng)其中心軸緊固串為一體形成， 每個脫棉盤的左右兩平面上布滿圓滑的圓形、條形小突起，脫棉盤半徑和采棉棒長度近似， 60-100厘米，棒間距2-8厘米，兩盤之間裝配一可以繞中心軸旋轉(zhuǎn)的小滑輪，用以繞脫棉 帶。在脫棉盤外上方有一防甩脫殼罩，可以阻止棉絮甩離脫棉盤組，脫棉盤組中心軸和采棉 輥中心軸平行，均呈水平。二者旋轉(zhuǎn)方向相同。每個相鄰的脫棉盤間，均有一組采棉棒插入 旋轉(zhuǎn)，相間并存。(三)輸棉帶組每個輸棉帶呈扁平皮帶環(huán)狀，寬度和兩采棉盤之間距離相同，一端 繞小滑輪運動，另一端伸出脫棉盤外面繞脫棉帶輥運動，脫棉帶輥的動力是動力輸出輪輸 出給予，40-60根脫棉帶組成的脫棉帶組統(tǒng)一使用同一根脫棉帶輥，輥軸與脫棉盤輥軸平 行，每根脫棉帶外平面上均勻布滿1-5厘米高的錐狀針，將棉花從脫棉盤中心抓帶出來，落 入輸棉槽內(nèi)。(四)，風(fēng)力輸棉槽、輸棉管長槽狀輸棉槽在脫棉帶輥下方，一端有吹風(fēng)管，將落入 槽內(nèi)的棉花吹集入槽另一端，被另一端的吸風(fēng)負(fù)壓管帶走，沿輸棉管落入集棉箱內(nèi)。所用風(fēng) 力來源于風(fēng)機輸出。(五)機架與動力拖拉機的連接采棉輥、脫棉盤組合、脫棉帶輥三者中軸線平行， 三者中軸的兩端分別固定在兩個相同尺寸的三角形機架上，三者成為一體，構(gòu)成采棉機的 采棉頭，其中脫棉帶輥中軸兩端經(jīng)軸承和動力拖拉機機架配合，升降采棉頭的油缸推舉采 棉頭，使采棉頭可繞脫棉帶輥中軸在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，達到升降采棉頭的作業(yè)需要。(六)，動力、傳動、油壓控制、集棉箱等機構(gòu)。屬常規(guī)技術(shù)，不再贅述。其關(guān)鍵部件采棉棒的表面突刺加工制造工藝是沿外徑是30毫米左右的普通螺 紋絲杠的徑向，平行地、均勻地車(銑、刨)出3-15條橫截面呈三角形的槽溝，留下的部分 自然形成呈一排排的表面的突刺。注意加工制造時，調(diào)整車刀角度，固定不動，控制突刺指 向的一致性，使其有順反旋轉(zhuǎn)方向選擇的差異性。本發(fā)明有如下優(yōu)點和積極效果不受種植模式行距寬窄限制、不受品種限制；不受畝產(chǎn)產(chǎn)量限制；采凈率和采入 量可以人為調(diào)整提高；含雜率明顯下降；棉纖維沒有明顯傷害。消耗功率小，效率高于國外 機型。生產(chǎn)制造無需特殊設(shè)備，全部可以國產(chǎn)化，全部自主知識產(chǎn)權(quán)。制造簡單，價格不高。適應(yīng)性更廣泛。打破技術(shù)壟斷！更重要的社會效果中國人有自己全部知識產(chǎn)權(quán)的世界一流的采棉機！中國人比 外國人更能干！下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明


圖1是側(cè)視圖和采棉輥、脫棉盤組的剖視2是采棉棒和采棉輥圖示圖3是脫棉盤組圖示圖4是輸棉槽和輸棉管、輸棉帶圖示(一)，可自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)、換向轉(zhuǎn)的采棉棒(1)。棒長90厘米，柱狀，直徑32毫米。柱 體表面布滿突刺(5)，突刺(5)有一致的方向性，棒一端裝有一小傘型齒輪(3)，和固定在 棒排托架式軸承座⑷上的兩個軸承(2)，一排采棉棒⑴約有40根組成，平行排列，間距 6厘米，托架式軸承座(4)是由兩條平行的條狀扁鐵組成的長方形框架，在兩長邊上分別固 定40對軸承(2)，并裝配上40根采棉棒(1)，制成一列采棉棒排。由8列采棉棒排繞一軸 (7)裝配固定，相鄰的兩采棉棒排的所有對應(yīng)的采棉棒(1)是交錯的不在同一平面圓上，組 成一采棉輥。采棉輥中軸(7)兩端緊固在機架上不轉(zhuǎn)動。軸(7)身緊固有40個直徑較大 的傘形齒輪(8)，一一和對應(yīng)的采棉棒(1)上的小傘形齒輪(3)嚙合，每個大傘形齒輪(8) 的下半圓(9)和上半圓(10)的輪齒分布分別在輪子的左右兩面，個各固定傘形大齒輪(8) 平行均勻排列，如一串糖葫蘆狀，齒的分布方向部位一致上下半圓分別分布在輪面的左右 兩側(cè)。繞中心軸(7)轉(zhuǎn)動的每列采棉棒(1)是由端蓋(11)經(jīng)過兩端的軸承(6)與中心軸
(7)配合的，其旋轉(zhuǎn)動力來自固定在每列采棉棒排同一端的槽型皮帶輪(24)，皮帶輪(24) 在主機動力輸出輪的帶動下旋轉(zhuǎn)，在個各采棉棒排完成“公轉(zhuǎn)”運動時，帶動每根采棉棒完 成“公轉(zhuǎn)”運動，而每個采棉棒上的小傘形齒輪(3)隨著采棉棒在“公轉(zhuǎn)”時，和嚙合的固定 不旋轉(zhuǎn)的大傘形齒輪(8)之間產(chǎn)生相對運動，使采棉棒完成“自轉(zhuǎn)”運動，由于大傘形齒輪
(8)的輪齒分布是不在同一面上，使得小傘形齒輪(3)與大傘形齒輪(8)的嚙合是周期性 的變化當(dāng)小傘形齒輪(3) “公轉(zhuǎn)”到下半圓時，和大傘形齒輪的左下半圓(9)嚙合；“公轉(zhuǎn)” 到上半圓時，和鄰側(cè)的大傘形齒輪右上半圓(10)嚙合每“公轉(zhuǎn)”一周小傘形齒輪(3)完成 左旋-右旋換向旋轉(zhuǎn)一周期，為了使換向旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)過渡，在交換旋向的瞬間，大傘形齒輪 (8)有一段左右兩面均是無齒狀態(tài)(13)的設(shè)計，“公轉(zhuǎn)”經(jīng)過該段(13)的小傘形齒輪(3) 無嚙合，失去旋轉(zhuǎn)動力而不轉(zhuǎn)動。而且該無齒區(qū)(13)由橡膠塊固定，協(xié)助完成換向旋轉(zhuǎn)的 平穩(wěn)過渡。以上描述的小傘形齒輪(3)的在“公轉(zhuǎn)”的同時還要自轉(zhuǎn)、換向。是和每一根采 棉棒(1)同體同步完成的。作業(yè)狀態(tài)時，采棉棒(1) “公轉(zhuǎn)”使其自后向前、自下而上從棉 株叢中掃過，“自轉(zhuǎn)”使其在掃過棉株叢的同時，將接觸采棉棒(1)的棉絮纏繞在采棉棒(1) 上(棒面上布滿單向小突刺(5)，對棉絮敏感)，隨著采棉棒(1)的“公轉(zhuǎn)”運動，采棉棒(1) 攜帶棉絮離開棉株叢，進入脫棉盤(14)，由于脫棉盤(14)的旋轉(zhuǎn)線速度遠(yuǎn)大于采棉棒(1) 的線速度，使得采棉棒(1)上的棉花被脫棉盤(14)攜帶離開采棉棒(1)，由于采棉棒(1)旋 轉(zhuǎn)換向，更易將棉花脫去干凈。(二)旋轉(zhuǎn)脫棉盤(14)組。是由41個扁平板狀圓盤經(jīng)其中心軸(25)緊固串為一 體形成，每個脫棉盤(14)的左右兩平面上布滿圓滑的呈圓形、條形小突起，脫棉盤半徑和 采棉棒長度近似，90厘米，間距35毫米，兩盤之間裝配一可以繞中心軸(25)旋轉(zhuǎn)的小滑輪(15)，用以繞脫棉帶(18)。在脫棉盤(14)外上方有一防止棉花甩脫的殼罩(16)，可以阻止 棉絮甩離脫棉盤(14)組，二者之間距離不大于5厘米，這里選擇為1厘米距離，脫棉盤組中 心軸(25)和采棉輥中心軸(7)平行，均呈水平，二者旋轉(zhuǎn)方向相同，每個相鄰的脫棉盤(14) 間，均有一組采棉棒(1)插入旋轉(zhuǎn)通過，相間并存。(三)輸棉帶(18)組每個輸棉帶(18)呈扁平皮帶環(huán)狀(圖4)，寬度和兩采棉盤 之間距離相同約35毫米，一端繞小滑輪(15)運動，另一端伸出脫棉盤外面繞脫棉帶輥(20) 運動，脫棉帶(18)外平面上均勻布滿3厘米高的錐狀針(19)，將棉花從脫棉盤(14)中心抓 帶出來。(四)風(fēng)力輸棉槽、輸棉管(圖4)長槽狀輸棉槽(21)在脫棉帶輥(20)下方，一端 有吹風(fēng)管(22)，將落入槽內(nèi)的棉花吹集入槽另一端，被另一端的吸風(fēng)負(fù)壓管(23)帶走，沿 輸棉管落入集棉箱內(nèi)。(五)機架與動力拖拉機的連接采棉輥、脫棉盤(14)組合、脫棉帶輥(20)三者中 軸線平行，三者中軸的兩端分別固定在兩個相同尺寸的三角形機架上，三者成為一體，構(gòu)成 采棉機的采棉頭，其中脫棉帶輥(20)中軸兩端經(jīng)軸承和動力拖拉機機架配合，升降采棉頭 的油缸推舉采棉頭，使采棉頭可繞脫棉帶輥中軸在一定角度內(nèi)旋轉(zhuǎn)，達到升降采棉頭的作 業(yè)需要。(六)，動力、傳動、油壓控制駕駛、集棉箱、電路照明、風(fēng)機等機構(gòu)。屬常規(guī)技術(shù)，不 再贅述。
權(quán)利要求
一種自走式不受種植模式和品種限制的采棉機，其特征是該采棉機有(一)可自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)、換向轉(zhuǎn)的采棉棒組成的采棉輥。(二)平板圓盤樣旋轉(zhuǎn)脫棉盤組。(三)，輸棉帶組。(四)風(fēng)力輸棉槽、輸棉管。(五)，動力傳動、油壓控制、集棉箱、機架等機構(gòu)組成的采棉機。
2.如權(quán)利要求1所述的采棉機，其特征是采棉棒(1)表面布滿向同一方向傾斜的突 刺(5)，該突刺(5)的形成的加工方法是在普通螺紋絲杠的徑向方位，沿徑向平行方向車 (銑、刨)出斷面呈三角形的槽溝3-12條，各槽溝的大小，角度保持相同。
3.如權(quán)利要求1所述采棉機，其特征是采棉棒一端緊固一小傘形齒輪(3)與大傘形齒 輪(8)嚙合，大傘形齒輪(8)固定在中軸(7)上不轉(zhuǎn)動。而且，大傘形齒輪(8)的輪齒分別 分布在齒輪的左面下半圓(9)和右面上個半圓(10)，之間有無齒的過渡區(qū)(13)。
4.如權(quán)利要求1所述采棉機，其特征是脫棉盤組是由多個平板圓盤經(jīng)中心軸(25)緊固 為一體。脫棉盤(14)和小滑輪(15)相間分布，共用同一中心軸(25)每個脫棉盤左右兩面 均由圓形長條形突起布滿。
5.如權(quán)利要求1所述采棉機，其特征是輸棉帶(18)呈帶狀環(huán)，一端繞在脫棉盤的中 心軸(25)的小滑輪上，另一端繞在在脫棉盤外部的、軸心平行與脫棉盤中心軸的脫棉帶輥 (20)上，帶寬同相鄰兩脫棉盤(14)間距離相同，表面布有多個錐刺(19)。
6.如權(quán)利要求1所述采棉機，其特征是采棉輥中心軸(7)與脫棉盤(14)組的中軸(25) 平行，呈水平狀，采棉棒(1)作業(yè)是從后向前、從下向上掃過棉株叢。
7.如權(quán)利要求1所述采棉機，其特征是脫棉盤(14)組的外上方設(shè)置有殼罩(16)。殼 罩與脫棉盤(14)組之間距離不大于5厘米。
8.如權(quán)利要求1所述采棉機，其特征是采棉頭與動力拖拉機之間是經(jīng)一軸_脫棉帶輥 (20)中心軸聯(lián)為一體，油缸的推舉使采棉頭可繞該軸旋轉(zhuǎn)升降。
全文摘要
一種不受棉花種植模式和棉花品種限制的采棉機，采摘棉花不分株行距大小和棉花高矮品種，采摘得干凈，雜質(zhì)少，不傷纖維，日采摘量不少于200畝棉花，結(jié)構(gòu)簡單，無需特殊加工制造設(shè)備，消耗功率遠(yuǎn)低于美國機型，采棉效率高，造價低，適應(yīng)各種高低產(chǎn)棉田采棉需要。尤其適應(yīng)國內(nèi)新疆、甘肅、等干旱地區(qū)采棉需要，和國外同類地區(qū)采棉需要。針對南疆的高產(chǎn)棉區(qū)(450-750公斤/畝)輕松采摘，全部中國自主知識產(chǎn)權(quán)，不受外國技術(shù)壁壘束縛。
文檔編號A01D46/16GK101933434SQ200910151019
公開日2011年1月5日 申請日期2009年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者陳華松 申請人:陳華松