棉花拔秆设备的制作方法与工艺

本发明涉及农用机械技术领域，具体涉及一种棉花拔秆设备。

背景技术：
由于人工收获棉秆劳动强度大，效率低，且棉秆产量大、分散、收储季节性强等原因，在现有生产模式下，除部分还田外，剩余棉秆被随意丢弃或焚烧，不但使棉秆资源造成巨大浪费，而且焚烧棉秆会使土壤结构遭到破坏，并严重污染环境；同时，因劳动力紧缺，且缺乏合适配套的田间棉秆收获机械，导致棉秆收获储运困难、成本高，严重制约了棉秆资源的利用。棉秆机械化收获技术与装备，是形成棉秆资源产业化开发和商品化生产的关键和前提条件，研发棉秆机械化收获装备，显得尤为重要。现有的拔棉机械多要求对行，这对棉秆的栽植和对机具操作手的要求较高。其余不要求对行的拔棉机械则多采用对侧根进行铲断的方法，这导致棉根残留在田地中。

技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单紧凑、制作维护成本低、功率要求小、漏拔率低、使用灵活方便的棉花拔秆设备。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种棉花拔秆设备，包括行走机具和两个以上并排安装于行走机具上的拔杆机，所述拔杆机包括机架、起拔装置和棉秆输送装置，所述起拔装置包括起拔轴和两组以上沿起拔轴轴向间隔安装的刀组，所述起拔轴安装于机架上且自下向上朝棉花拔秆设备的前进方向倾斜布置，所述起拔轴通过第一传动机构与行走机具的动力输出轴相连，各组刀组包括一把以上起拔刀，所述起拔装置的前方还设有随棉花拔秆设备前行压迫棉秆前倾的压板；所述棉秆输送装置包括输送通道和钉齿式输送机构，所述输送通道的进口端位于压板的一侧，所述钉齿式输送机构包括第一链轮轴、第二链轮轴以及两条以上绕设于第一链轮轴和第二链轮轴上的输送链，所述第一链轮轴或第二链轮轴通过第二传动机构与行走机具的动力输出轴相连，各输送链上均匀间隔设有若干用于将起拔刀拔起的棉秆拨入输送通道并沿输送通道输出的输送钉齿。上述的棉花拔秆设备，优选的，所述起拔刀为沿起拔轴径向方向延伸的直板型刀，所述起拔刀的侧面设有刀齿。上述的棉花拔秆设备，优选的，各组刀组包括两把以上绕起拔轴均匀布置的起拔刀，同一组刀组中相邻起拔刀之间设有用于阻止棉秆接触起拔轴的防护挡板。上述的棉花拔秆设备，优选的，各刀组的起拔刀装设在可拆卸安装于起拔轴上的套筒座上，所述套筒座套装于起拔轴上并通过轴肩和卡环定位；相邻刀组中起拔刀的数量一致且一一对应，相邻刀组相对应的起拔刀在起拔轴轴向方向上对齐；各刀组中起拔刀的数量小于等于5把。上述的棉花拔秆设备，优选的，所述起拔轴的倾斜角为20°~160°。该倾斜角优选为20°~45°或135°~160°。上述的棉花拔秆设备，优选的，所述输送通道由平行且间隔安装于机架上的第一侧板和第二侧板构成，所述钉齿式输送机构位于第一侧板的外侧，所述第一侧板上设有避空槽，所述钉齿式输送机构一侧的输送钉齿自避空槽伸入所述输送通道中。上述的棉花拔秆设备，优选的，所述压板通过一弧形过渡板连接于第一侧板上。上述的棉花拔秆设备，优选的，相邻输送链上的输送钉齿数量一致且一一对应，相邻输送链相对应的输送钉齿在第一链轮轴轴向方向上对齐；所述第一链轮轴和第二链轮轴与地面的倾角为0°~30°，所述钉齿式输送机构与输送通道配合输送棉秆的方向与第一链轮轴和第二链轮轴的轴向方向垂直。上述的棉花拔秆设备，优选的，所述行走机具上安装有动力输入轴和花键轴，所述动力输入轴与行走机具的动力输出轴相连，所述花键轴通过第一锥齿轮传动机构与动力输入轴相连；各拔杆机中，所述第二传动机构包括安装于机架上的第二传动轴，所述第二传动轴通过一个第一链轮传动机构与所述花键轴相连，所述第二传动轴通过第二锥齿轮传动机构与第一链轮轴相连，所述第一传动机构包括安装于机架上的第一传动轴，所述第二传动轴通过第二链轮传动机构与第一传动轴相连，所述第一传动轴通过第三锥齿轮传动机构与起拔轴相连。上述的棉花拔秆设备，优选的，所有拔杆机的机架连接成一整体式架体，所述整体式架体的底部设有行走轮，所述整体式架体通过三个铰接接头安装于行走机具上。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明棉花拔秆设备的拔杆机采用起拔轴带动起拔刀旋转运动将棉秆拔起，再由钉齿式输送机构和输送通道配合将拔起的棉秆输送排放到地面，其起拔装置由简单的轴和刀具组成，配合压板能够稳定可靠的将棉秆拔起，具有结构简单紧凑、制作维护成本低、功率要求小、漏拔率低等优点。并且，起拔装置和棉秆输送装置等部件的组装和拆卸都非常的方便，便于生产、维护。该棉花拔秆设备可实现对多行棉秆同时进行作业，能够提高拔秆效率，其使用灵活方便、使用范围广。该棉花拔秆设备在保证不破坏土壤耕作层的情况下，能够对棉秆进行高效的拔秆作业，便于后续作物的种植栽培。附图说明图1为拔杆机的立体结构示意图。图2为图1中拔杆机另一视角的立体结构示意图。图3为拔杆机的前视结构示意图。图4为拔杆机的后视结构示意图。图5为压板通过弧形过渡板与第一侧板连接的结构示意图。图6为起拔刀安装于起拔轴上的结构示意图。图7为起拔刀的立体结构示意图。图8为起拔装置和钉齿式输送机构与动力输入轴连接的结构示意图。图9为棉花拔秆设备的主视结构示意图。图10为多个拔杆机并排安装的立体结构示意图。图例说明：100、行走机具；200、拔杆机；1、机架；2、起拔装置；21、起拔轴；22、起拔刀；221、刀齿；23、防护挡板；24、套筒座；3、棉秆输送装置；30、输送通道；31、第一链轮轴；32、第二链轮轴；33、输送链；34、输送钉齿；35、第一侧板；351、避空槽；36、第二侧板；37、弧形过渡板；4、动力输入轴；5、压板；6、第二传动轴；7、第一传动轴；8、行走轮；9、铰接接头；10、花键轴；101、第一锥齿轮传动机构；102、第二锥齿轮传动机构；103、第三锥齿轮传动机构；201、第一链轮传动机构；202、第二链轮传动机构。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。如图1至图5、图9、图10所示，本发明棉花拔秆设备的一种实施例，包括行走机具100和四个并排安装于行走机具100上的拔杆机200，各拔杆机200包括机架1、起拔装置2和棉秆输送装置3，起拔装置2包括起拔轴21和安装于起拔轴21上的两组刀组，起拔轴21安装于机架1上且自下向上朝棉花拔秆设备的前进方向倾斜布置，起拔轴21相对于地面的倾斜角为20°~160°，优选为20°~45°或135°~160°，起拔轴21通过第一传动机构与行走机具100的动力输出轴相连，两组刀组沿起拔轴21轴向间隔布置，各组刀组包括三把绕起拔轴21均匀间隔布置的起拔刀22，各起拔刀22为沿起拔轴21径向方向延伸的直板型刀，且起拔刀22的侧面设有带锋利刀刃的刀齿221，起拔刀22随起拔轴21转动时，刀齿221能嵌入棉秆将棉秆拔起。起拔装置2的前方还设有随棉花拔秆设备前行压迫棉秆前倾的压板5；棉秆输送装置3包括输送通道30和钉齿式输送机构，输送通道30的进口端位于压板5的一侧，钉齿式输送机构包括第一链轮轴31、第二链轮轴32和两个输送链33，两个输送链33平行且间隔绕设于第一链轮轴31和第二链轮轴32的链轮上，第一链轮轴31通过第二传动机构与行走机具100的动力输出轴相连，各输送链33上均匀间隔设有若干用于将起拔刀22拔起的棉秆拨入输送通道30并沿输送通道30输出的输送钉齿34，钉齿式输送机构一侧的输送钉齿34伸入输送通道30内并沿输送通道30的输送方向运动，同时输送钉齿34的工作区域与起拔刀22的工作区域部分重叠，从而可将起拔刀22拔起的棉秆拨入输送通道30并沿输送通道30输出，避免棉秆缠绕。在其他实施例中，各刀组中起拔刀22也可以是小于等于5的任意数量，其数量由实际工作要求确定，根据株距和机具的前进速度确定起拔刀22的数量。在工作时，行走机具100前行，行走机具100的动力通过第一传动机构和第二传动机构传递至各拔杆机200的起拔轴21和第一链轮轴31，起拔轴21带动起拔刀22转动，同时绕设在第一链轮轴31和第二链轮轴32上的各输送链33同步转动。在前行过程中，压板5先与棉秆接触迫使棉秆向前倾倒，随后起拔刀22与棉秆的根部接触并与压板5配合将棉秆向上拔起，棉秆被拔起后沿压板5向侧面移动至输送通道30的进口端处，此时输送链33上的输送钉齿34将起拔刀22上的棉秆拨入输送通道30，并进一步推动棉秆沿输送通道30输送，直至从输送通道30的出口排出，排出的棉秆最终自由散落在底面上。该棉花拔秆设备的拔杆机200采用起拔轴21带动起拔刀22旋转运动将棉秆拔起，再由钉齿式输送机构和输送通道30配合将拔起的棉秆输送排放到地面，其起拔装置2由简单的轴和刀具组成，配合压板5能够稳定可靠的将棉秆拔起，具有结构简单、制作维护成本低、功率要求小、漏拔率低等优点。该棉花拔秆设备可实现对多行棉秆同时进行作业，能够提高拔秆效率，其使用灵活方便、使用范围广。本实施例中，如图6所示，各刀组的起拔刀22装设在可拆卸安装于起拔轴21上的套筒座24上，套筒座24套装于起拔轴21上并通过轴肩和卡环定位。具体是，两组刀组分别对应安装在两个套筒座24上，位于下方的套筒座24下端由起拔轴21上的轴肩定位，位于上方的套筒座24上端由卡环定位，该种安装方式便于对起拔装置2进行拆装维护。本实施例中，如图7所示，各组刀组中，任意相邻两把起拔刀22之间设有用于阻止棉秆接触起拔轴21的防护挡板23，同一刀组中的三块防护挡板23分布在起拔轴21的四周并与起拔轴21之间留有间距，三块防护挡板23形成一个相当于套在起拔轴21外部的保护套，在起拔刀22拔起棉杆并带着棉杆向输送通道30运动的过程中，该防护挡板23可防止棉杆与起拔轴21接触，起到防止缠绕的作用，有利于棉秆的拔起和排出。本实施例的防护挡板23优选为以起拔轴21轴线为旋绕轴的弧形板，利于棉杆排出。防护挡板23可以焊接或通过螺栓连接在相邻两把起拔刀22之间，也可以通过焊接或通过螺栓连接在上述套筒座24上。本实施例中，两组刀组中的起拔刀22数量一致且一一对应，两组刀组中相对应的起拔刀22在起拔轴21轴向方向上分别对齐。该种结构的起拔装置2在拔起棉秆时，有多把起拔刀22同时与棉秆接触并将棉秆向上拔，不仅增大了拔起力，使棉秆的拔起更加轻松，并且多把起拔刀22同时对棉秆施加拔起力，能够避免棉秆因局部受力过大而折断，此外在棉秆被拔起后，多把起拔刀22同时与棉秆接触还能平稳的托持棉秆送至输送通道30的进口端处。本实施例中，输送通道30由平行且间隔安装于机架1上的第一侧板35和第二侧板36构成，钉齿式输送机构位于第一侧板35的外侧，第一侧板35上设有避空槽351，钉齿式输送机构一侧的输送钉齿34自避空槽351伸入输送通道30中，棉秆在输送过程中，由第一侧板35和第二侧板36导向，通过输送钉齿34的推动作用向输送通道30的出口端运动，保证了输送的整齐有序性，第一侧板35和第二侧板36能够有效防止棉秆与棉花拔秆设备其他部件接触而造成卡死等故障。本实施例中，压板5通过一弧形过渡板37连接于第一侧板35上，起拔刀22与压板5配合将棉秆拔起后，共同实现对棉秆的支撑、引导、喂入，随着棉花拔秆设备的前行，棉秆沿压板5向一侧移动，经弧形过渡板37进入输送通道30，该弧形过渡板37使棉秆能够顺利的进入输送通道30。进一步的，为提高支撑、引导、喂入效果，还可设置依次经过压板5、弧形过渡板37和第一侧板35的通槽，使起拔刀22穿设在通槽中，这样在起拔刀22拔起和输送棉杆时，起拔刀22与棉杆接触位置的上方和下方都有压板5、弧形过渡板37和第一侧板35的支撑，利于棉杆拔起和输送过程中的稳定性。本实施例中，两条输送链33上的输送钉齿34数量一致且一一对应，两条输送链33相对应的输送钉齿34在第一链轮轴31轴向方向上对齐，对齐的输送钉齿34能够同时与棉秆接触并同步运动托持推动棉秆沿输送通道30输送，其输送稳定性非常的高，能够有效避免棉秆卡入棉花拔秆设备的内部结构中而造成卡死等故障。第一链轮轴31和第二链轮轴32与地面的倾角为0°~30°（优选为15°），钉齿式输送机构与输送通道30配合输送棉秆的方向与第一链轮轴31和第二链轮轴32的轴向方向垂直。本实施例中，如图8至图10所示，在行走机具100上安装有动力输入轴4和花键轴10，动力输入轴4与行走机具100的动力输出轴相连，花键轴10通过第一锥齿轮传动机构101与动力输入轴4相连；各拔杆机200中，第二传动机构包括安装于机架1上的第二传动轴6，第二传动轴6通过一个第一链轮传动机构201与花键轴10相连，同时第二传动轴6通过第二锥齿轮传动机构102与第一链轮轴31相连；第一传动机构包括安装于机架1上的第一传动轴7，第二传动轴6通过第二链轮传动机构202与第一传动轴7相连，第一传动轴7通过第三锥齿轮传动机构103与起拔轴21相连。本实施例的花键轴10可以采用多段轴通过联轴器依次连接而成，避免因花键轴10过长而导致制作和安装困难。上述动力输入轴4可以通过万向联轴器及相关传动机构与行走机具100的动力输出轴连接。上述各链轮传动机构和锥齿轮传动机构均为现有技术，在此不再赘述。在其他实施例中，也可采用其他的传动机构，只要能将动力输入轴4的动力传递至起拔轴21和第一链轮轴31即可。本实施例中，所有拔杆机200的机架1连接成一整体式架体，该整体式架体的底部设有行走轮8，行走轮8可以支撑拔杆机200在田间行走，利于减轻行走机具100的负担，整体式架体通过三个铰接接头9安装于行走机具100上，采用铰接接头9可以快速方便的将棉花拔秆设备安装到行走机具100上，本实施例的行走机具100可以是拖拉机。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术构思前提下所得到的改进和变换也应视为本发明的保护范围。