本發(fā)明屬于農業(yè)機械技術領域，具體涉及一種立式水平摘錠伸縮式采棉機及其采棉頭。

背景技術：

人工采棉勞動強度大，采棉效率低、采棉成本高。采棉采用機械化是必然的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)有的采棉機主要由采棉頭、行走車、集棉箱等部件組成，其中采棉頭是采棉機的核心部件，為了提高采棉效率，一臺采棉機配多個采棉頭。目前世界應用較廣泛的采棉機為美國凱斯和約翰迪爾生產的采棉機，采棉頭為立式布局，即其上的摘錠箱體為立式布置，且采用水平摘錠結構，該摘錠箱體圍繞同一中心線作圓周運動，其采棉摘錠不能伸縮，脫棉靠脫棉盤的高速摩擦，為了防止摩擦產生的熱量使棉花燃燒，在采棉過程中要對棉花噴水降溫，而在棉花入庫前則需進行烘干；并且脫棉盤的高速摩擦會對棉花的纖維有所損傷。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單、安裝方便、運行可靠的立式水平摘錠伸縮式采棉機及其采棉頭，以克服摘錠箱體如何可靠地圍繞采棉頭支架的上、下橢圓齒板做回轉運動。

為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供的一種立式水平摘錠伸縮式采棉機及其采棉頭，包括設置在支架上的摘錠箱體、驅動機構；支架，由上橢圓齒板、下橢圓齒板、橢圓偏心板、主動軸、從動軸組成，主動軸與從動軸間隔并排設置，且兩者的兩端與上橢圓齒板和下橢圓齒板分別可轉動的連接；橢圓偏心板位于上橢圓齒板和下橢圓齒板之間，被主動軸和從動軸貫穿，且橢圓偏心板與從動軸固定連接；摘錠箱體，由回轉體、采棉摘錠、脫棉套組成，與支架通過支承結構連接；采棉摘錠可伸縮的貫穿于回轉體，脫棉套設置在回轉體上；由驅動機構驅使摘錠箱體繞上、下橢圓齒板作回轉運動，且摘錠箱體在支架上每轉一圈完成一次伸縮式采棉和脫棉過程。

進一步，所述驅動機構包括驅動裝置、上鏈輪副、下鏈輪副、上傳動副和下傳動副，其中，驅動裝置，與主動軸連接，用于驅使主動軸轉動；上鏈輪副，由上主動鏈輪、上從動鏈輪、上鏈條組成，安裝于支架上；主動軸在靠近上橢圓齒板的一端固定安裝有所述的上主動鏈輪，從動軸在靠近上橢圓齒板的一端固定安裝有所述的上從動鏈輪，上鏈條套裝在上主動鏈輪和上從動鏈輪上；下鏈輪副，由下主動鏈輪、下從動鏈輪、下鏈條組成，安裝于支架上；主動軸在靠近下橢圓齒板的一端固定安裝有所述的下主動鏈輪，從動軸在靠近下橢圓齒板的一端固定安裝有所述的下從動鏈輪，下鏈條套裝在下主動鏈輪和下從動鏈輪上；上傳動副，由上撥塊、上定位及傳動件組成，用于撥動回轉體上端；上定位及傳動件設置在回轉體上端的頂部；上撥塊為多個，呈均勻間隔分布在上鏈條且在回轉體上端的對應面上，同上定位及傳動件相接觸；下傳動副，由下?lián)軌K、下定位及傳動件組成，用于撥動回轉體下端；下定位及傳動件設置在回轉體下端的底部；下?lián)軌K為多個，呈均勻間隔分布在下鏈條且在回轉體下端的對應面上，與多個上撥塊一一上下對應，同下定位及傳動件相接觸。

進一步，所述驅動裝置為電機或液壓馬達。

進一步，所述支承結構包括上支承、下支承、后支承，其中，上支承，設于回轉體上端，由上內徑導向輪、上軸向導向輪、上外徑導向輪組成，用于安裝在上橢圓齒板上，軸向和徑向定位回轉體上端；下支承，設于回轉體下端，由下內徑導向輪、下外徑導向輪組成，用于安裝在下橢圓齒板上，徑向定位回轉體下端；后支承，由伸縮導向板、活動部件組成，用于安裝在橢圓偏心板上，徑向伸縮采棉摘錠。

進一步，所述上橢圓齒板上設有與上內徑導向輪滾動配合的橢圓導軌面A、與上軸向導向輪滾動配合的橢圓導軌面B、與上外徑導向輪滾動配合的橢圓導軌面C；所述下橢圓齒板上設有與下內徑導向輪滾動配合的橢圓導軌面D、與下外徑導向輪滾動配合的橢圓導軌面E；所述橢圓偏心板上設有與活動部件兩端分別滾動配合的橢圓導軌面F和橢圓導軌面G。

進一步，所述上內徑導向輪、上外徑導向輪、下內徑導向輪和下外徑導向輪為滾輪；所述上軸向導向輪為萬向輪；所述活動部件為滾輪、銷軸或球頭。

進一步，所述支承結構還包括在回轉體上端且與上橢圓齒板的齒部相嚙合的上從動齒輪、在回轉體下端且與下橢圓齒板的齒部相嚙合的下從動齒輪。

進一步，所述摘錠箱體為20～35個，均布在上、下橢圓齒板的圓周上；每個摘錠箱體的采棉摘錠為18～28根；每個采棉摘錠上均設有螺旋形的齒槽；所述橢圓偏心板為2～6個，均布在從動軸上。

本發(fā)明還提供的一種立式水平摘錠伸縮式采棉機，其采棉機上并排式配置有4～8個上述的采棉頭。

本發(fā)明的有益技術效果是：本發(fā)明吸取了現(xiàn)有采棉頭的優(yōu)點，克服了現(xiàn)有采棉車的缺點，適用于大面積的棉花采摘，具有采棉效率高，采凈率高，棉花較干凈的特點。本發(fā)明是根據新型采棉機的結構特點而設計的，是一種全新的采棉結構，具有結構簡單、安裝方便、運轉可靠的特點。本發(fā)明的摘錠箱體為立式布局，水平摘錠式結構，它可繞采棉頭支架的上、下橢圓齒板作循環(huán)運動，其每轉一圈完成一次采棉和脫棉過程。

本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作優(yōu)選的詳細描述，其中：

圖1為本發(fā)明采棉頭的內部結構示意圖；

圖2為圖1的局部剖視示意圖；

圖3為本發(fā)明采棉頭的摘錠箱體的結構示意圖；

圖4為圖3的I部放大示意圖；

圖5為圖3的II部放大示意圖；

圖6為本發(fā)明采棉頭的整體外形結構示意圖；

附圖標記：其中，

100-摘錠箱體；11-回轉體，12-采棉摘錠，13-脫棉套，14-上定位及傳動部件，15-下定位及傳動部件；1-上內徑導向輪，2-上軸向導向輪，3-上外徑導向輪，4-下內徑導向輪，5-下外徑導向輪，6-伸縮導向板，7-活動部件，8-上從動齒輪，9-下從動齒輪；

200-支架；21-上橢圓齒板，22-下橢圓齒板，23-橢圓偏心板，24-主動軸，25-從動軸；

300-驅動機構；31-驅動裝置，32-上主動鏈輪，33-上從動鏈輪，34-上鏈條，35-下主動鏈輪，36-下從動鏈輪，37-下鏈條，38-上撥塊，39-下?lián)軌K；

400-外部護罩；41-右上棉枝導向板，42-左上棉枝導向板，43-右下棉枝導向板，44-左下棉枝導向板；45-聯(lián)接部件。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。

本實施例提供的一種立式水平摘錠伸縮式采棉機的采棉頭，其外部結構如附圖6:套裝在外的外部護罩400，其上設有右上棉枝導向板41、左上棉枝導向板42、右下棉枝導向板43、左下棉枝導向板44及與行走車連接的聯(lián)接部件45；其內部結構如附圖1(取下外部護罩及部份減速箱等部件)：包括設置在支架200上的摘錠箱體100、驅動機構300；該支架200，由上橢圓齒板21、下橢圓齒板22、橢圓偏心板23、主動軸24、從動軸25組成，主動軸24與從動軸25間隔并排設置，且兩者的兩端與上橢圓齒板21和下橢圓齒板22分別可轉動的連接；橢圓偏心板23位于上橢圓齒板21和下橢圓齒板22之間，被主動軸24和從動軸25貫穿，且橢圓偏心板23與從動軸25固定連接，這樣，橢圓偏向板可隨從動軸轉動，且其上開設有與主動軸24轉動避讓的孔洞(未畫出)；該摘錠箱體100，由回轉體11、采棉摘錠12、脫棉套13組成，與支架200通過支承結構連接；采棉摘錠12可伸縮的貫穿于回轉體11，脫棉套13設置在回轉體11上，這樣，回轉體11可與支架200發(fā)生相對轉動，脫棉套13用于脫掉采棉摘錠12上的棉花；由驅動機構300驅使摘錠箱體100繞支架200的上、下橢圓齒板作回轉運動，且摘錠箱體100在支架200上每轉一圈完成一次伸縮式采棉和脫棉過程。

本實施例中，所述驅動機構300包括驅動裝置31、上鏈輪副、下鏈輪副、上傳動副和下傳動副，其中，驅動裝置31可采用電機或液壓馬達，與主動軸24連接，用于驅使主動軸24轉動；上鏈輪副，由上主動鏈輪32、上從動鏈輪33、上鏈條34組成，安裝于支架200上；主動軸24在靠近上橢圓齒板21的一端固定安裝有上主動鏈輪32，從動軸25在靠近上橢圓齒板21的一端固定安裝有上從動鏈輪33，上鏈條34套裝在上主動鏈輪32和上從動鏈輪33上；下鏈輪副，由下主動鏈輪35、下從動鏈輪36、下鏈條37組成，安裝于支架200上；主動軸24在靠近下橢圓齒板22的一端固定安裝有下主動鏈輪35，從動軸25在靠近下橢圓齒板22的一端固定安裝有下從動鏈輪36，下鏈條37套裝在下主動鏈輪35和下從動鏈輪36上；上傳動副，由上撥塊38、上定位及傳動件14組成，用于撥動回轉體11上端；上定位及傳動件14設置在回轉體11上端的頂部；上撥塊14為多個，呈均勻間隔分布在上鏈條34且在回轉體11上端的對應面上，同上定位及傳動件15相接觸；下傳動副，由下?lián)軌K39、下定位及傳動件15組成，用于撥動回轉體11下端；下定位及傳動件15設置在回轉體11下端的底部；下?lián)軌K15為多個，呈均勻間隔分布在下鏈條37且在回轉體11下端的對應面上，與多個上撥塊38一一上下對應，同下定位及傳動件15相接觸。在回轉體11上端且與上橢圓齒板21的齒部相嚙合的上從動齒輪8、在回轉體11下端且與下橢圓齒板22的齒部相嚙合的下從動齒輪9。

本實施例中，所述摘錠箱體100為20～35個，均布在支架200的上橢圓齒板21和下橢圓齒板22的圓周上；每個摘錠箱體100的采棉摘錠12為18～28根；每個采棉摘錠12上均設有螺旋形的齒槽；所述橢圓偏心板23為2～6個，均布在從動軸25上。

如圖3-5所示，本實施例中，所述支承結構包括上支承、下支承、后支承，其中，上支承，設于回轉體11的上端，由上內徑導向輪1、上軸向導向輪2、上外徑導向輪3組成，可安裝在上橢圓齒板21上，用于軸向和徑向定位回轉體11上端；下支承，設于回轉體11的下端，由下內徑導向輪4、下外徑導向輪5組成，可安裝在下橢圓齒板22上，用于徑向定位回轉體11下端；后支承，由伸縮導向板6、活動部件7組成，可安裝在橢圓偏心板23上，用于徑向伸縮采棉摘錠12。

本實施例中，多個采棉摘錠12在遠離回轉體11的一端連接有至少一個伸縮導向板6，伸縮導向板6與采棉摘錠12的背離面上設有與橢圓偏心板23可轉動連接的所述的活動部件7；回轉體11與伸縮導向板6的背離面上設有與多個摘錠12一一對應配合脫棉的脫棉套13。所述上內徑導向輪1、上外徑導向輪3、下內徑導向輪4和下外徑導向輪5為滾輪；所述上軸向導向輪2為萬向輪；所述活動部件7為滾輪、銷軸或球頭。

具體的，在上橢圓齒板21上設計有A、B、C三個橢圓導軌面，其中，橢圓導軌面A與上內徑向導向輪1相接觸，橢圓導軌面C與上外徑導向輪3相接觸，實現(xiàn)摘錠箱體100上端的徑向定位，橢圓導軌面B與上軸向導向輪2相接觸，承受摘錠箱體100豎直方向的力，實現(xiàn)摘錠箱體的軸向(豎向)定位。在下橢圓齒板22設計有D、E兩個橢圓導軌面，其中，橢圓導軌面D與下外徑導向輪4相接觸，橢圓導軌面E與下內徑導向輪5相接觸，實現(xiàn)摘錠箱體100下端的徑向定位。每個伸縮導向板6設計有兩個活動部件7，通常一個摘錠箱體100設計兩個伸縮導向板6。在橢圓偏心板23內設計有橢圓導軌面F、G，分別與伸縮導向板6上活動部件7相接觸，使伸縮導向板6上采棉摘錠12在摘錠箱體100圍繞支架回轉一圈的過程中完成一次伸縮過程，從而帶動摘錠6完成一次采棉和脫棉過程。

本發(fā)明的采棉頭采棉工作原理如附圖1和2：驅動裝置31(液壓馬達)帶動主動軸24轉動，主動軸24上、下兩端分別安裝有上主動鏈輪32和下主動鏈輪35，從動軸25上、下兩端分別安裝有上從動鏈輪33和下從動鏈輪36；上主動鏈輪32通過上鏈條34帶動上從動鏈輪33轉動，下主動鏈輪35通過下鏈條37帶動下從動鏈輪36轉動；從而實現(xiàn)上、下鏈條的固定及同步轉動。在上、下橢圓齒板的圓周上設計有20～35個采棉摘錠箱體100，每個摘錠箱體100由包括回轉體11、18～28根采棉摘錠12、脫棉套13、上定位及傳動件14、下定位及傳動件15和支承結構組成。上撥塊38和下?lián)軌K39分別固定安裝在上鏈條34和下鏈條37上，其設計件數與摘錠箱體100的件數相同，上撥塊38與摘錠箱體100上的上定位及傳動部件14相配合，下?lián)軌K39與摘錠箱體100上的下定位及傳動部件15相配合，從而帶動摘錠箱體100繞上、下橢圓齒板轉動。該摘錠箱體100上的上從動齒輪8和下從動齒輪9分別與上橢圓齒板21、下橢圓齒板22的橢圓周上的齒形嚙合，其上的伸縮導向板6通過活動部件7與橢圓偏心板23相連，其繞上、下橢圓齒板轉動一圈，伸縮導向板6帶動采棉摘錠12完成一次伸縮運動，即采棉摘錠12伸出時完成采棉，在縮進時由脫棉套13將采棉摘錠12上的棉花脫下。該摘錠箱體100由上鏈條34、下鏈條37上的帶鍵槽上撥塊38和下?lián)軌K39分別與上定位傳動部件14、下定位及傳動部件15相接觸，實現(xiàn)摘錠箱體100的轉動，為了使摘錠箱體在運轉過程中更為穩(wěn)定，其上、下?lián)軌K的鍵槽長度通常大于50mm。在摘錠箱體100轉動時，上從動齒輪8、下從動齒輪9分別與上橢圓齒板21、下橢圓齒板22上的齒部相嚙合，從而帶動上從動齒輪8、下從動齒輪9轉動，并通過摘錠箱體100內部的齒輪組件(未畫出)，將旋轉運動傳遞給采棉摘錠12，使采棉摘錠12高速旋轉。

本發(fā)明還提供的一種立式水平摘錠伸縮式采棉機，其上并排式配置有4～8個上述的采棉頭。在采棉時，采棉頭通過聯(lián)接部件45安裝在行走車(未畫出)上，一輛采棉機可同時安裝4～8個采棉頭，采棉頭的安裝間距與棉田的棉花行距相同，采棉機行走速度與摘錠箱體繞上、下橢圓齒板轉動線速度相同。采棉摘錠12的伸出方向P2為采棉區(qū)，采棉摘錠12的縮進方向P1為脫棉區(qū)。在采棉區(qū)P2，通過采棉摘錠12的高速旋轉，其上的螺旋齒將棉株上的棉花掛在其上，此時，摘錠箱體轉動方向與采棉機的行走方向相反，這樣摘錠箱體與棉株相對位置不變，只通過采棉摘錠的高速旋轉將棉花掛在其上。采棉機在行走過程中，通過右上棉枝導向板41、左上棉枝導向板42、右下棉枝導向板43、左下棉枝導向板44將每行棉枝棉花引導到采棉通道P3內，以配合采棉摘錠完成采棉過程。在脫棉區(qū)P1，采棉摘錠12縮進，脫棉套13將采棉摘錠12上的棉花脫落，由吸棉管道(未畫出)將棉花吸入集棉箱(未畫出)內。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。