本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)收獲技術(shù)及裝備領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置。

背景技術(shù)：

1、打捆機(jī)可以將松散的飼草、飼料、秸稈、豆粕、棉絮及其他多種農(nóng)業(yè)工廠副產(chǎn)品打包為密度更大、外形規(guī)則的捆，配合裹膜裝備可以制作青貯裹包。打捆機(jī)的利用可以提高飼草料或農(nóng)作物廢棄物的收獲、貯藏、利用效率，降低機(jī)械化成本，在農(nóng)業(yè)收獲領(lǐng)域具有重要地位。外纏繞式打捆機(jī)是圓捆機(jī)中的一大類。因成捆部件環(huán)繞成捆倉布置，無法對成捆初期喂入的物料進(jìn)行有效壓實(shí)，導(dǎo)致最終草捆形成“內(nèi)松外緊”的非均勻密度分布。同時(shí)，由于物料實(shí)體密度分布的不均勻會(huì)導(dǎo)致青貯裹包內(nèi)部的氧氣含量分布，進(jìn)一步會(huì)對青貯發(fā)酵品質(zhì)產(chǎn)生影響。因此，外纏繞式圓捆機(jī)打成草捆密度的不均勻分布限制了草捆總體密度和裹包發(fā)酵質(zhì)量的進(jìn)一步提升。

2、圖1為現(xiàn)有技術(shù)中典型的外纏繞式圓捆機(jī)成捆部件布置形式與成捆初期物料運(yùn)動(dòng)形式，實(shí)際上為物料在成捆室內(nèi)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖2為參考外纏繞式圓捆機(jī)尺寸及運(yùn)動(dòng)參數(shù)開展回轉(zhuǎn)試驗(yàn)獲得的典型圖像。從兩幅圖中可以看出，在成捆初期，喂入的物料在成捆部件驅(qū)動(dòng)下沿成捆倉外圓爬升（a），隨后形成分散的拋送物料流（b），兩塊區(qū)域中間會(huì)形成穩(wěn)定的中空部分或物料群體（c）。左上方（附圖正視方向）的拋送運(yùn)動(dòng)會(huì)使得物料更加松散，不利于成捆過程的物料堆積和致密。因此，限制這種拋送分散作用是解決問題的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置，能夠在成捆過程中，限制拋送分散作用，加速物料堆積和提高致密化程度，進(jìn)一步可以提高草捆的芯部密度和總體密度。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決：一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置，包括成捆部件、固定倉壁、活動(dòng)倉壁、凸輪、絲杠驅(qū)動(dòng)塊、絲杠、限位叉、撥料板。

3、所述成捆部件環(huán)形布置，其內(nèi)表面形成倉外圓，倉外圓左下方?jīng)]有布置成捆部件的開口為喂料口。物料從喂料口持續(xù)喂入，若干成捆部件能夠在外部動(dòng)力和傳動(dòng)的作用下帶動(dòng)倉內(nèi)物料沿倉外圓逆時(shí)針回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，倉外圓是物料的最大運(yùn)動(dòng)邊界。

4、所述固定倉壁對稱布置于若干成捆部件的兩側(cè)，其上的結(jié)構(gòu)也關(guān)于成捆部件鏡像對稱布置，包括滑槽、上極限傳感器、下極限傳感器、彈簧掛接板。固定倉壁為固定件，同時(shí)作為機(jī)架承擔(dān)其他部件。

5、所述活動(dòng)倉壁對稱布置于若干成捆部件的兩側(cè)，與固定倉壁鉸接于倉門鉸接點(diǎn)，并可以在外部動(dòng)力的作用下繞倉門鉸接點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)開倉和關(guān)倉?；顒?dòng)倉壁與固定倉壁接觸部分曲線完全一樣，使得關(guān)倉后可以完全封閉成捆倉。

6、所述凸輪包括凸輪軸、凸輪面、凸輪限位。

7、所述凸輪軸為凸輪中心的貫穿軸，同時(shí)與滑槽滑動(dòng)配合，可以實(shí)現(xiàn)外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)下凸輪在滑槽中的上下運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，外部動(dòng)力作用于凸輪軸的兩端，可以使凸輪整體繞凸輪軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

8、所述四個(gè)凸輪面繞凸輪軸菱形布置，并用圓角連接。

9、所述凸輪限位在凸輪軸上，并對稱布置于凸輪面的兩側(cè)。凸輪限位為圓角矩形，兩長邊距離為b，圓角矩形上最遠(yuǎn)點(diǎn)到中心的距離為r。以凸輪軸的中心線為中心，凸輪限位與凸輪面整體有一個(gè)偏轉(zhuǎn)角α。

10、所述絲杠驅(qū)動(dòng)塊固定于固定倉壁外側(cè)面，相較于整個(gè)裝置而言。絲杠上部桿與絲杠驅(qū)動(dòng)塊配合，下部圓環(huán)與凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)配合。絲杠驅(qū)動(dòng)塊和絲杠同樣對稱布置于若干成捆部件的兩側(cè)。絲杠驅(qū)動(dòng)塊可以接收外部控制信號并驅(qū)動(dòng)絲杠上下運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)一步帶動(dòng)凸輪上下運(yùn)動(dòng)。

11、所述限位叉固定于絲杠驅(qū)動(dòng)塊外側(cè)面，相較于整個(gè)裝置而言。限位叉通過上部與絲杠驅(qū)動(dòng)塊固定，下部有異形開口槽，由限位調(diào)整面和限位面圓弧連接而成。兩個(gè)限位調(diào)整面的直徑為2r，兩個(gè)限位面間的寬度為b。

12、撥料板包括撥料板軸、限位板、彈簧掛接孔、內(nèi)弧面、外弧面、圓弧面。

13、所述撥料板軸為貫穿撥料板中心的軸，與固定倉壁上的圓孔旋轉(zhuǎn)配合。

14、所述限位板為撥料板軸兩端的固定部分，所述彈簧掛接孔在限位板原理限位板軸的一端。彈簧掛接孔和彈簧掛接板之間掛接拉伸彈簧，使得撥料板盡可能向上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。內(nèi)弧面、外弧面與圓弧面依次首尾相連。圓弧面半徑為r，與撥料板軸同中心軸線。內(nèi)弧面與外弧面的半徑均為r，并通過半徑為r的圓角連接。半徑為r的圓角小于凸輪面端部的圓角半徑。

15、向上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的撥料板最多可以運(yùn)動(dòng)至限位板緊貼并觸發(fā)上極限傳感器。在其他力的作用下，撥料板也可以向下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，最多運(yùn)動(dòng)至限位板緊貼并觸發(fā)下極限傳感器。上極限傳感器與下極限傳感器之間，允許限位板旋轉(zhuǎn)的范圍為角度β。

16、本發(fā)明的有益效果為：

17、1.凸輪上的凸輪面及凸輪自身的平移、旋轉(zhuǎn)或組合運(yùn)動(dòng)，能夠在使用過程中對松散物料、拋送物料、草捆的運(yùn)動(dòng)及形變產(chǎn)生強(qiáng)制干涉影響，可以合理運(yùn)用以減少成捆初期拋送分散作用、加速草芯形成并提高草芯密度、提高草捆徑向局部密度均勻性；

18、2.使用過程時(shí)，當(dāng)凸輪在絲杠帶動(dòng)下向上移動(dòng)時(shí)，如果凸輪限位長邊沒有與限位面重合，則凸輪限位外周則與限位調(diào)整面接觸，并阻止凸輪進(jìn)一步向上運(yùn)動(dòng)，防止凸輪面與成捆部件相撞，提高裝置使用時(shí)的安全性；

19、3.當(dāng)由于各種原因，物料擠入撥料板和成捆部件間的空間，迫使撥料板向下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物料多至足以使限位板緊貼并觸發(fā)下極限傳感器時(shí)，會(huì)發(fā)出異常警報(bào)，并通過人為或自動(dòng)系統(tǒng)控制裝置停止工作，提高裝置使用時(shí)的安全性；

技術(shù)特征：

1.一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置，包括若干成捆部件（1）、固定倉壁（2）、活動(dòng)倉壁（3）、凸輪（4）、絲杠驅(qū)動(dòng)塊（5）、絲杠（6）、限位叉（7）、撥料板（9）；所述若干成捆部件（1）環(huán)形布置，其內(nèi)表面形成倉外圓（10），倉外圓（10）左下方?jīng)]有布置成捆部件（1）的開口為喂料口（20），物料從喂料口（20）持續(xù)喂入，若干成捆部件（1）能夠在外部動(dòng)力和傳動(dòng)的作用下帶動(dòng)倉內(nèi)物料沿倉外圓（10）逆時(shí)針回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，倉外圓（10）為物料的最大運(yùn)動(dòng)邊界；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，四個(gè)凸輪面（402）繞凸輪軸（401）菱形布置，并用圓角連接；所述凸輪限位（403）設(shè)置在凸輪軸（401）上，并對稱布置于凸輪面（402）的兩側(cè)，凸輪限位（403）為圓角矩形，兩長邊距離為b，圓角矩形上最遠(yuǎn)點(diǎn)到中心的距離為r，以凸輪軸（401）的中心線為中心，凸輪限位（403）與凸輪面（402）整體有一個(gè)偏轉(zhuǎn)角α。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，所述固定倉壁（2）對稱布置于若干成捆部件（1）的兩側(cè)，其上的結(jié)構(gòu)也關(guān)于成捆部件（1）鏡像對稱布置，包括滑槽（201）、上極限傳感器（202）、下極限傳感器（203）、彈簧掛接板（204）；固定倉壁（2）為固定件，同時(shí)作為機(jī)架承擔(dān)其他部件；向上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的撥料板（9）最多能夠運(yùn)動(dòng)至限位板（902）緊貼并觸發(fā)上極限傳感器（202），在其他力的作用下，撥料板（9）也能夠向下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，最多運(yùn)動(dòng)至限位板（902）緊貼并觸發(fā)下極限傳感器（203），上極限傳感器（202）與下極限傳感器（203）之間，允許限位板（902）旋轉(zhuǎn)的范圍為角度β。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，所述活動(dòng)倉壁（3）對稱布置于若干成捆部件（1）的兩側(cè)，與固定倉壁（2）鉸接于倉門鉸接點(diǎn)（0），并能夠在外部動(dòng)力的作用下繞倉門鉸接點(diǎn)（0）旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)開倉和關(guān)倉。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，所述限位叉（7）固定于絲杠驅(qū)動(dòng)塊（5）外側(cè)面，限位叉（7）通過上部與絲杠驅(qū)動(dòng)塊（5）固定，下部有異形開口槽，由限位調(diào)整面（701）和限位面（702）圓弧連接而成，兩個(gè)限位調(diào)整面（701）的直徑為2r，兩個(gè)限位面（702）間的寬度為b。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，撥料板（9）包括撥料板軸（901）、限位板（902）、彈簧掛接孔（903）、內(nèi)弧面（904）、外弧面（905）、圓弧面（906）；所述撥料板軸（901）為貫穿撥料板（9）中心的軸，與固定倉壁（2）上的圓孔旋轉(zhuǎn)配合；所述限位板（902）為撥料板軸（901）兩端的固定部分，所述彈簧掛接孔（903）在限位板（902）遠(yuǎn)離撥料板軸（901）的一端，彈簧掛接孔（903）和彈簧掛接板（204）之間掛接拉伸彈簧，使得撥料板（9）盡可能向上做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；內(nèi)弧面（904）、外弧面（905）與圓弧面（906）依次首尾相連，圓弧面（906）半徑為r1，與撥料板軸（901）同中心軸線，內(nèi)弧面（904）與外弧面（905）的半徑均為r3，并通過半徑為r2的圓角連接，半徑為r2的圓角小于凸輪面（402）端部的圓角半徑。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種內(nèi)置可調(diào)整凸輪的外纏繞式打捆裝置，包括成捆部件、固定倉壁、活動(dòng)倉壁、凸輪、絲杠驅(qū)動(dòng)塊、絲杠、限位叉、撥料板，凸輪包括凸輪軸、凸輪面、凸輪限位，四個(gè)凸輪面繞凸輪軸菱形布置，并用圓角連接，撥料板包括撥料板軸、限位板、彈簧掛接孔、內(nèi)弧面、外弧面、圓弧面，能夠合理運(yùn)用凸輪的旋轉(zhuǎn)和平移運(yùn)動(dòng)以減少成捆初期物料的拋送分散作用、加速草芯形成并提高草芯密度、提高草捆徑向局部密度均勻性，限位叉和撥料板結(jié)構(gòu)同時(shí)提高了裝置使用過程中的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：尤泳,李思標(biāo),馬朋勃,王海翼,王德成,張學(xué)超,惠云婷,李聞曦,盧琦琦,胡云晟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23