一种采棉机的给力结构的制作方法与工艺

本发明涉及一种采棉机的给力结构。

背景技术：
为了解决棉花采摘季节用工人数多，工人劳动强度大的问题，人们研制出了各种各样的机械采棉置以有效提高采棉效率，减轻采棉工人的劳动强度。其中一种引进自美国的大型采棉机，该采棉机包括滚筒和滚筒上设置的采棉针，采棉针由滚筒内的液压机构驱动，采棉针与滚筒同步旋转中还进行自转。当采棉针采用缠绕手段获取籽棉后，必须借助于另一结构件（脱棉盘）的高速旋转，利用对棉纤维施加的摩擦力，使其相对于采棉针反转，从而实现籽棉脱离采棉针，而在这一过程中必须对籽棉喷水以提高脱棉效果，并防止火灾危险。该技术的缺陷主要有两个，一是在后期的加工中要消耗大量的能源将水分去掉（一般机采棉加工工艺要配两道烘干设备）；二是强力脱棉会造成棉纤维的损坏。为了解决上述问题，本申请人陆续研制了若干机械采棉装置，其核心装置主要是采用伸缩式采棉组件，对棉花进行机械采摘、脱卸。即动力装置带动采棉针沿着导向盘外周缘内的环形滑槽滑动，由于导向盘为偏心设置，所以采棉针在作线性位移的同时做轴向伸缩运动，并且使采棉针自传，使棉花缠绕在采棉针上，从而完成对棉花的采摘；设在机架上的脱棉套与采棉针滑动配合，并且与采棉针同步转动，当采棉针相对于脱棉套回缩时，在脱棉套作用下将缠绕在采棉针上的棉花脱卸。伸缩式采棉组件的具体结构可以参见本申请人在已公开的专利文献中的记载。公告号为CN102090213B的中国发明专利公开了一种采棉针及装有该采棉针的机械采棉装置，由电动机或汽柴油机等动力机械带动主动转轴旋转，继而驱使环绕装在主、从动转轴上的驱动带由下到上顺时针旋转，由于采棉针座的两侧分别设置着所说的采棉针以及驱动销轴，驱动销轴与所说的驱动带相连，这样当驱动带转动时，通过驱动销轴带动采棉针座运动，每根采棉针座内的中心轴两侧端部都分别设置着一滚轮与一齿轮，齿轮与所说的齿牙相啮合，随着齿轮的转动，带动采棉针座内的中心轴通过锥形齿轮副驱使各个采棉针旋转，采棉针在自转的同时，还随着采棉针座由下往上运动，从而将棉桃内的棉花纤维缠绕在采棉针上。由于本发明采棉针结构加之在采棉针上滑动配合设置着梳棉环套，这样能够快速有效地将棉花纤维脱卸下来。吸棉口位于壳体上侧后部，位于壳体前部的内外环形凹槽呈竖直布置且相互靠近，外环形凹槽的上侧后方槽体部靠近吸棉口，该槽体部与内环形凹槽的径向直线距离与采棉针的长度相等。这样当采棉针运行到所说的槽体部时，梳棉环套刚好随着梳棉杆运行到采棉针的头部处，脱卸下来的棉花纤维随之被风机吸入吸棉口内。如此往复循环工作，即可快速有效地完成采棉作业。采用上述方案虽然可以非常方便的对棉花进行采摘和脱卸，但是存在以下不足：1、运行故障多，易卡滞；2、加工工艺性较差，装配精度不易保证。因此本申请人亟需对现有的采棉机进行改进，以克服上述缺点和不足。

技术实现要素：
本发明提供了一种采棉机的给力结构，它结构设计合理，运行顺畅，不易卡滞，运行故障少，并且加工工艺性较好，装配精度能够保证，解决了现有技术中存在的问题。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：它包括机架，在机架上左右两侧设有两个对称设置的长圆形齿板，在两长圆形齿板的外侧面上分别设有一与长圆形齿板周向轮廓相同的、对称设置的环形凸台，在长圆形齿板的上部和下部均设有一穿过两长圆形齿板的、与机架相连的轴体，其中一个轴体上位于两长圆形齿板外侧的位置分别通过轴承与一从动齿轮活动连接，在每个从动齿轮上固设一主动链轮，另一个轴体上位于两长圆形齿板外侧的位置均与一从动链轮活动连接，位于同一轴体上的两从动齿轮、两主动链轮和两从动链轮对称设置，位于同侧的主动链轮与从动链轮通过链条相连，在每根链条的内侧沿其长度方向间隔设有一组腹板，两链条上的腹板对称设置，在两长圆形齿板上沿其周向间隔设有一组箱体，每个箱体底部两侧均设有一与其活动连接的齿轮，每个箱体上的两齿轮与两长圆形齿板上的齿相啮合，每个箱体底部两侧均设有一与环形凸台的内缘面相连的滚动装置，每个箱体的两侧与两链条上相对应的两腹板固连。每个箱体的两侧均通过一连接装置与两链条上相对应的两腹板固连；连接装置包括设在箱体一侧的限位套，一L形拨块的竖直部穿过限位套，L形拨块的竖直部与限位套为间隙配合，L形拨块的水平部通过螺栓与腹板固连。所述滚动装置为滚针轴承或滚轮。每个箱体的底部两侧均设有一半凹槽，每个箱体的两侧均设有一基板，齿轮通过轴承设置在由半凹槽与基板构成的腔体内；所述滚动装置设置在基板的底部。每个箱体下部两侧均设有一与环形凸台的外缘面相连的导轮，导轮设置于滚动装置的前侧。每个基板下部均设有一与环形凸台的外缘面相连的导轮，沿链条的转动方向，导轮设置于滚动装置的前侧。在两长圆形齿板之间、箱体下方的机架上间隔设有一组偏心导向盘，在每个偏心导向盘上沿其周向轮廓设有一限位滑槽，偏心导向盘及限位滑槽均对称设置，在每个限位滑槽内间隔设有一组采棉针组件；每个采棉针组件包括一采棉针座，在采棉针座内沿其长度方向间隔设有一组采棉针，每根采棉针的自由端部通过轴承与采棉针座活动连接，在采棉针座底部间隔设有一组连接杆，每个连接杆的一端与采棉针座固连，每个连接杆的另一端设有球窝，在球窝内设有一位于偏心导向盘上限位滑槽内的滚动体。所述偏心导向盘的数量为两个。所述偏心导向盘由两个凹凸板组成。所述滚动体为钢珠。本发明采用上述方案，具有以下优点：1、使用前，一动力输入轴上的两主动齿轮与本发明的两从动齿轮相啮合，动力输入轴由一电动机驱动。使用时，电动机通过动力输入轴、动力输入轴上的两主动齿轮来驱动两从动齿轮、两主动链轮、两链条、两从动链轮同步转动。与此同时，两链条上相对应的两腹板带动一箱体沿着两长圆形齿板的周向轮廓运动。即每个箱体上的两齿轮与两长圆形齿板上的齿相啮合，每个箱体上的两滚动装置与两长圆形齿板上两环形凸台的内缘面相连，环形凸台与长圆形齿板周向轮廓相同，这样就能够把箱体限位，使箱体只能沿着两长圆形齿板的周向轮廓运动。当两链条运动的时候，两链条上沿其长度方向间隔设置的一组腹板带动在两长圆形齿板上沿其周向间隔设置的一组箱体沿着两长圆形齿板的周向轮廓运动。两长圆形齿板充当了本发明的基础构件，所有构件都在它周围联接外延，并为其它构件的精确安装打下基础，保证了装配精度，并且本发明使整个技术方案得到了简化，提高了加工工艺性。2、每个箱体的两侧均通过一连接装置与两链条上相对应的两腹板固连；连接装置包括设在箱体一侧的限位套，一L形拨块的竖直部穿过限位套，L形拨块的竖直部与限位套为间隙配合，L形拨块的水平部通过螺栓与腹板固连。在工作时，链条通过腹板带动L形拨块运动，L形拨块的竖直部拨动限位套，从而带动箱体沿着两长圆形齿板的周向轮廓运动。在这个过程中，L形拨块在运动方向上与限位套有联动关系，在其它方向都是相对自由的，从而可以消除由于箱体振动、构件之间的间隙等原因在其它方向积累的应力，从而使箱体的运转更加顺畅、稳定可靠，不会出现卡滞的现象。为了便于L形拨块的安装、拆卸及检修，限位套可以由两个构件或多个构件组成。3、每个箱体上的两齿轮与两长圆形齿板上的齿相啮合，每个箱体上的两滚动装置与两长圆形齿板上两环形凸台的内缘面相连，环形凸台与长圆形齿板周向轮廓相同，这样就能够把箱体限位，使箱体只能沿着两长圆形齿板的周向轮廓运动。然而在实际使用中，由于存在加工误差等原因，无法真正实现箱体按照长圆形齿板的中心距啮合，这样在箱体运行时，箱体会产生振动，无法使箱体平稳的运行。为了解决这个技术问题，在每个箱体下部两侧均设有一与环形凸台的外缘面相连的导轮，沿链条的转动方向，导轮设置于滚动装置的前侧。这种结构设计能够进一步限制箱体与长圆形齿板上齿的间隙，使箱体尽可能按照长圆形齿板的中心距啮合，从而减小箱体运行时产生的振动，使箱体的运行更加平稳。4、每个箱体的底部两侧均设有一半凹槽，每个箱体的两侧均设有一基板，齿轮通过轴承设置在由半凹槽与基板构成的腔体内；滚动装置设置在基板的底部；导轮设置在基板的下部。这种结构设计能够便于齿轮、滚动装置、导轮和限位套的安装、拆卸及检修。5、每组采棉针组件通过连接杆上的滚动体在一组偏心导向盘的限位滑槽上滑动，这种结构使得多根采棉针的同时伸缩具有稳定性。为了简化结构、减轻总体重量，在保证稳定性的前提下，偏心导向盘的数量为两个，且两偏心导向盘及两限位滑槽均对称设置。为了便于拆卸及对滚动体的检修，偏心导向盘由两个凹凸板组成。为了保证刚度和强度，两个凹凸板焊接而成。6、为了减轻总体重量，在保证刚度和强度的前提下，轴体为空心设置。附图说明图1为本发明的部分结构示意图。图2为图1中A—A向剖视结构示意图。图3为图2中B处的放大结构示意图。图4为图3中D—D向剖视结构示意图。图5为图2中C向部分结构示意图。图6为本发明偏心导向板和采棉针组件的部分结构示意图。图7为图6中E—E向剖视结构示意图。图中，1、机架，2、长圆形齿板，3、环形凸台，4、轴体，5、从动齿轮，6、主动链轮，7、链条，8、腹板，9、箱体，10、齿轮，11、限位套，12、L形拨块，13、半凹槽，14、基板，15、导轮，16、滚针轴承，17、偏心导向盘，18、限位滑槽，19、采棉针组件，20、螺栓；1901、采棉针座，1902、采棉针，1903、连接杆，1904、滚动体。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。如图1～图7所示，本发明包括机架1，在机架1上左右两侧设有两个对称设置的长圆形齿板2，在两长圆形齿板2的外侧面上分别设有一与长圆形齿板2周向轮廓相同的、对称设置的环形凸台3。在长圆形齿板2的上部和下部均设有一穿过两长圆形齿板2的、与机架1相连的轴体4，其中一个轴体4上位于两长圆形齿板2外侧的位置分别通过轴承与一从动齿轮5活动连接，在每个从动齿轮5上固设一主动链轮6，另一个轴体4上位于两长圆形齿板2外侧的位置均与一从动链轮活动连接，位于同一轴体4上的两从动齿轮5、两主动链轮6和两从动链轮对称设置，位于同侧的主动链轮6与从动链轮通过链条7相连。在每根链条7的内侧沿其长度方向间隔设有一组腹板8，两链条7上的腹板8对称设置。在两长圆形齿板2上沿其周向间隔设有一组箱体9，每个箱体9的底部两侧均设有一半凹槽13，每个箱体9的两侧均设有一基板14，齿轮10通过轴承设置在由半凹槽13与基板14构成的腔体内，每个箱体9上的两齿轮10与两长圆形齿板2上的齿相啮合。每个箱体9两侧的基板14底部均设有一与环形凸台3的内缘面相连的滚动装置，滚动装置为滚针轴承16或滚轮。每个箱体9的两侧均通过一连接装置与两链条7上相对应的两腹板8固连。连接装置包括设在箱体9一侧的限位套11，一L形拨块12的竖直部穿过限位套11，L形拨块12的竖直部与限位套11为间隙配合，L形拨块12的水平部通过螺栓20与腹板8固连。每个基板14下部均设有一与环形凸台3的外缘面相连的导轮15，沿链条7的转动方向，导轮15设置于滚针轴承16的前侧。在两长圆形齿板2之间、箱体9下方的机架1上间隔设有两个偏心导向盘17，在每个偏心导向盘17上沿其周向轮廓设有一限位滑槽18，两偏心导向盘17及两限位滑槽18均对称设置，在每个限位滑槽18内间隔设有一组采棉针组件19。偏心导向盘17由两个凹凸板组成。每个采棉针组件19包括一采棉针座1901，在采棉针座1901内沿其长度方向间隔设有六根采棉针1902，每根采棉针1902的自由端部通过轴承与采棉针座1901活动连接，在采棉针座1901底部间隔设有两个连接杆1903，每个连接杆1903的一端与采棉针座1901固连，每个连接杆1903的另一端设有球窝，在球窝内设有一位于偏心导向盘17上限位滑槽18内的滚动体1904。滚动体1904为钢珠。使用前，一动力输入轴上的两主动齿轮与本发明的两从动齿轮5相啮合，动力输入轴由一电动机驱动。使用时，电动机通过动力输入轴、动力输入轴上的两主动齿轮来驱动两从动齿轮5、两主动链轮6、两链条7、两从动链轮同步转动。与此同时，两链条7上相对应的两腹板8带动一箱体9沿着两长圆形齿板2的周向轮廓运动。即每个箱体9上的两齿轮10与两长圆形齿板2上的齿相啮合，每个箱体9上的两滚动装置与两长圆形齿板2上两环形凸台3的内缘面相连，环形凸台3与长圆形齿板2周向轮廓相同，这样就能够把箱体9限位，使箱体9只能沿着两长圆形齿板2的周向轮廓运动。当两链条7运动的时候，两链条7上沿其长度方向间隔设置的一组腹板8带动在两长圆形齿板2上沿其周向间隔设置的一组箱体9沿着两长圆形齿板2的周向轮廓运动。两长圆形齿板2充当了本发明的基础构件，所有构件都在它周围联接外延，并为其它构件的精确安装打下基础，保证了装配精度，并且本发明使整个技术方案得到了简化，提高了加工工艺性。由于在两长圆形齿板2之间、箱体9下方的机架1上间隔设有两个偏心导向盘17，在每个偏心导向盘17上沿其周向轮廓设有一限位滑槽18，在每个限位滑槽18内间隔设有一组采棉针组件19；每个采棉针组件19包括一采棉针座1901，在采棉针座1901内沿其长度方向间隔设有一组采棉针1902，每根采棉针1902的自由端部通过轴承与采棉针座1901活动连接，在采棉针座1901底部间隔设有一组连接杆1903，每个连接杆1903的一端与采棉针座1901固连，每个连接杆1903的另一端设有球窝，在球窝内设有一位于偏心导向盘17上限位滑槽18内的滚动体1904。箱体9与采棉针组件19一一对应设置，在每个箱体9内对应于每个采棉针1902的位置均活动设有一与其相配合的脱棉套，每个箱体9底部两侧均设有一与其活动连接的齿轮10，其中一个齿轮10通过锥齿轮副与位于箱体9一侧的若干个脱棉套上的外齿轮相连，另一个齿轮10通过锥齿轮副与位于箱体9另一侧的剩余的脱棉套上的外齿轮相连。这样当每个箱体9沿着两长圆形齿板2的周向轮廓运动的时候，每个箱体9内的一组脱棉套带动一个采棉针组件19沿着两个偏心导向盘17上的两限位滑槽18滑动，由于偏心导向盘19为偏心设置，所以采棉针1902在作线性位移的同时做轴向伸缩运动；与此同时，每个箱体9底部两侧的两齿轮10通过齿轮副带动箱体内的一组脱棉套转动，从而使脱棉套带动采棉针1902转动，使棉花缠绕在采棉针上，从而完成对棉花的采摘。在采棉机的工作过程中，箱体9的运动是否平稳，关系到箱体9内的机构运转是否平稳。要想使箱体9运动平稳，就要使箱体9两端的受力点同步且均衡，因此两主动齿轮、两从动齿轮5、两主动链轮6、两链条7、两从动链轮、两长圆形齿板2及长圆形齿板2上的齿廓、两长圆形齿板2上的两环形凸台3、两链条7上的两组腹板8均对称设置。每个箱体9的两侧均通过一连接装置与两链条7上相对应的两腹板8固连；连接装置包括设在箱体9一侧的限位套11，一L形拨块12的竖直部穿过限位套11，L形拨块12的竖直部与限位套11为间隙配合，L形拨块12的水平部通过螺栓20与腹板8固连。在工作时，链条7通过腹板8带动L形拨块12运动，L形拨块12的竖直部拨动限位套11，从而带动箱体9沿着两长圆形齿板2的周向轮廓运动。在这个过程中，L形拨块12在运动方向上与限位套11有联动关系，在其它方向都是相对自由的，从而可以消除由于箱体9振动、构件之间的间隙等原因在其它方向积累的应力，从而使箱体9的运转更加顺畅、稳定可靠，不会出现卡滞的现象。为了便于L形拨块12的安装、拆卸及检修，限位套11可以由两个构件或多个构件组成。每个箱体9上的两齿轮10与两长圆形齿板2上的齿相啮合，每个箱体9上的两滚动装置与两长圆形齿板2上两环形凸台3的内缘面相连，环形凸台3与长圆形齿板2周向轮廓相同，这样就能够把箱体9限位，使箱体9只能沿着两长圆形齿板2的周向轮廓运动。然而在实际使用中，由于存在加工误差等原因，无法真正实现箱体9按照长圆形齿板2的中心距啮合，这样在箱体9运行时，箱体9会产生振动，无法使箱体9平稳的运行。为了解决这个技术问题，在每个箱体9下部两侧均设有一与环形凸台3的外缘面相连的导轮15，沿链条7的转动方向，导轮15设置于滚动装置的前侧。这种结构设计能够进一步限制箱体9与长圆形齿板2上齿的间隙，使箱体9尽可能按照长圆形齿板2的中心距啮合，从而减小箱体9运行时产生的振动，使箱体9的运行更加平稳。每个箱体9的底部两侧均设有一半凹槽13，每个箱体9的两侧均设有一基板14，齿轮10通过轴承设置在由半凹槽13与基板14构成的腔体内；滚动装置设置在基板14的底部；导轮15设置在基板14的下部。这种结构设计能够便于齿轮10、滚动装置、导轮15和限位套11的安装、拆卸及检修。每组采棉针组件19通过连接杆1903上的滚动体1904在一组偏心导向盘17的限位滑槽18上滑动，这种结构使得多根采棉针1902的同时伸缩具有稳定性。为了简化结构、减轻总体重量，在保证稳定性的前提下，偏心导向盘17的数量为两个，且两偏心导向盘17及两限位滑槽18均对称设置。为了便于拆卸及对滚动体的检修，偏心导向盘17由两个凹凸板组成。为了保证刚度和强度，两个凹凸板焊接而成。为了减轻总体重量，在保证刚度和强度的前提下，轴体4为空心设置。上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。