双层棉箱的制作方法

本实用新型涉及一种双层棉箱。

背景技术：

常规的采棉机棉箱是容积相对固定的棉箱，受通过性的影响，棉箱不宜设置过大，但容积相对较小的棉箱会增加卸棉的次数而影响整体的效率。

有鉴于此，如中国专利文献CN103718748A公开了一种可伸缩的采棉箱体，其基本结构包括采棉箱体和升降机构，其中采棉箱体分成上下两层，上层箱体通过升降机构安装在下层箱体上，那么基于升降，实现箱体在采棉机作业时的扩容，卸棉后，下放上层箱体，实现通过性的提高。该种双层棉箱需要通过油缸实现上层箱体的升降，尤其是在该专利文献CN103718748A中，油缸设置在下层箱体内，很容易造成籽棉的污染。此外，该类采棉箱体需要配置四个油缸，其同步结构相对比较复杂。

而中国专利文献CN203505082U公开了一种双层采棉机，其也采用两个棉箱，两棉箱内外嵌套，内部的棉箱可以通过油缸向上提升到预定位置，从而实现扩容，其油缸设置在外层棉箱的外部，从而可以避免油缸污染籽棉的问题。然而该采棉机也必须采用四个油缸实现内层棉箱的提升。

目前采用四个油缸（一般而言，籽棉属于易燃物，在棉箱侧通常应当减少电力设备的使用，例如电机，因此，相关的驱动部分主要是液压元件）所主要考虑的主要是棉箱的基本结构，棉箱基本结构是长方或者等效长方结构，四个油缸可以提供相对平衡的提升力。尤其是，内外嵌套的棉箱，为了避免在提升内部棉箱时因偏斜所产生的附加载荷，需要提供相对平衡的提升力。

此外，在一些实现中，为了减少油缸的使用，可以将油缸设置在双层棉箱的正中心，然而也如前所述，尽管内层棉箱的重心容易确定，但实际工况中因两层棉箱间存在的摩擦在各个方向并不存在理想上的相同，顶升产生偏斜在单油缸状态下是不可避免的。尤其是在单油缸状态下，相适应的油缸必须设置在棉箱内才能够顶持内层棉箱的重心，又会因此带来籽棉污染的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种对内层棉箱提升平稳，且使用油缸较少的双层棉箱。

本实用新型采用的技术方案为：

一种双层棉箱，包括箱架和设置在箱架上的箱体，其中，箱体基于内外嵌套而具有内层棉箱和外层棉箱，内层棉箱通过第一上下导向结构而导向于外层棉箱内壁；

其中，内层棉箱上部于其相对的一对边上设有在水平方向上延伸出外层棉箱的顶持部；

相应于两顶持部，具有第一种油缸配置：相应于每一顶持部，于相应侧外层棉箱上设置一用于顶推该顶持部的提升油缸；或

第二种油缸配置：相应于每一顶持部，于相应侧箱架上设置一用于顶推该顶持部的提升油缸。

上述双层棉箱，可选地，所述第一上下导向结构包括对置的一对导向单元，对置的方向与两提升油缸的轴线所在平面垂直。

可选地，所述导向单位设竖列在外层棉箱内壁的滚轮阵列。

优选地，在内层棉箱和外层棉箱上设有在内层棉箱提升到位后的第二对位销孔；

相应地，配置第二固定销，以通过所述第二对位销孔将提升到位的内层棉箱固定在外层棉箱上。

可选地，在所述第二种油缸配置条件下，外层棉箱基于设置在箱架上的第二导向结构而能够上下移动；

相应地，外层棉箱在提升油缸侧缸体的上侧设有带有中心孔的导向块，其中，中心孔与提升油缸的推杆配合形成移动副；

且，导向块与推杆的顶部设有第一对位销孔；

相应地，配置用于与第一对位销孔配合的第一固定销。

可选地，所述第二导向结构包括固定设置在箱架的升降导轨，以及适配于该升降导轨而设置在外层棉箱上的轨道移动部件。

可选地，所述升降导轨为圆导轨；

所述轨道移动部件包括：

轮架，为关于圆导轨纵剖面对称的左右对称结构，且固定设置在外层棉箱上；

导轮，为弧形槽滚轮，弧形槽截面曲率与圆导轨外径曲率相同，且为每一轮架配置一对导轮，两导轮关于所述纵剖面对称。

可选地，所述升降导轨设置在提升油缸所在侧，且相应于每一升降导轨设置一对，相对应的两升降导轨关于提升油缸的轴线对称；或

外层棉箱的箱门设置在与两提升油缸所在侧相垂直的一侧，两升降导轨位于相应提升油缸两侧，并向未设有箱门的一侧偏置。

可选地，所述顶持部为开口向下的顶持套。

可选地，内层棉箱的顶盖为栅条式顶盖，而形成栅条除杂装置。

基于本实用新型，协同使用第一上下导向结构与提升油缸，减少油缸的使用量，并且能够保证提升的平稳性。相对而言，导向结构相比于油缸成本低，且可维护性比油缸好。

附图说明

图1为依据本实用新型的一种双层棉箱通过状态与扩容状态转换图示结构示意图。

图2为一种双层棉箱卸棉状态示意图。

图3为一种内层棉箱导向装置示意图。

图4为一种栅条俯视结构示意图。

图5为一种栅条主视结构示意图。

图中：1.箱架，2.提升油缸，3.外层棉箱，4.导向块，5.第一固定销，6.箱门油缸，7.箱门，8.卸棉链耙，9.第二固定销，10.压实绞龙，11.内层棉箱，12.栅条除杂装置，13.顶持套，14.导向套，15.升降导轨，16.横排链耙，17.导轮组件，17a.轮架，17b.轮轴，17c.导轮，17d.第三固定销。

具体实施方式

参照说明附图1和2以及所引用的现有技术部分可知，棉箱的箱体部分是大致的长方体结构（不考虑空心结构），箱体的结构表现在通常在车架前后方向上为箱体的长，而在车架的左右方向上则是箱体的宽。相应地，基于长方体的三维结构，图中提升油缸2提升的方向是箱体的高。藉此，也可以将箱体的各个面区分为前后侧面（长边方向）、左右侧面（宽边方向）和上下底（高度方向）。

在现有技术中之所以将油缸设置在箱体内，所考虑的技术问题之一是箱体属于简单的机械结构体，在发生例如碰撞时，所产生的轻微变形不足以影响其使用性能。而油缸轻微的碰撞就有可能导致其发生泄漏，或者推杆与缸体之间产生干涉而无法使用。因此，出于保护油缸的目的，而将油缸设置在箱体内。但油缸容易泄漏，而可能污染籽棉。

现有技术中配置为四个油缸时，在一些实现中不可避免的需要将油缸设置在箱体的左右侧面，而容易受损。

即便是将四个油缸两两设置在前后侧面，也为了满足提升的平稳性，每侧的两个油缸也需要分居于例如前侧的两边，而处于一种相对暴露的位置。

当前后侧只使用一个油缸时，则能够有效的克服油缸容易受损的问题，这超出了设计之初提升油缸2的位置构造的期望。

参见说明书附图1和2，先看例示的双层棉箱的基础架构，其具有一个通常用于将箱体安装到车架上的箱架1，箱架1可以是独立的构架，也可以为图中外层棉箱3的底部结构体，箱体一般是用于盛庄籽棉的容置性结构，双层棉箱的其他部分主要是辅助箱体容置籽棉或者将箱体安装到车架，以及用于棉箱操作的辅助结构。

箱架1一般位于箱体的底部，用于箱体的装配或者转接。

关于箱体，表现为双层结构，关于双层，在本领域既可称为内外双层，也可以称为上下双层，但本质上所指代的是同样的结构，即在内层棉箱11下落到位就与外层棉箱3形成了内外嵌套的结构，而当内层棉箱11被提升或者顶推到位，则与外层棉箱3间形成上下结构，在容积上是上下连续的。

目前，基于通过性与容积可变的考虑，目前已有的棉箱箱体均是基于内外嵌套而具有所述内层棉箱11和所述外层棉箱3，并通过给定的升降机构而使内层棉箱11可以升降。

现有技术中在一定程度上存在一种等效导向结构，一种实现是基于提升或者升降结构本身所产生，例如油缸，其本质上包含缸体和推杆，推杆导向于缸体，但这种导向受其例如密封件的影响，应尽可能减少侧面载荷，或者说避免产生扭矩，因而该种等效导向结构不具有代表性。

再一种现有技术情形是基于为油缸提供辅助导向，以保护油缸，避免受扭矩影响，损伤油缸，其一定程度上也能够为内层箱体11起到一定的上下运行的导向作用，但仍然无法避免使用四个气缸。

基于例示的基础架构，提供专门的导向而使提升油缸2只提供上下推力，而不提供扭矩。在此条件下，提供上下导向的结构即为外层棉箱3的内壁，换言之，内层棉箱11通过第一上下导向结构而导向于外层棉箱3内壁。

此处，应当理解，导向于外层棉箱3的内壁并不表示外层棉箱3的内壁直接构成导向面，所表示的是外层棉箱3的内壁可以作为导向面，也可以作为导向结构的基础依附结构，换言之，相当于机构中相对静止的部分。

由于基于内外嵌套而设置内层棉箱11和外层棉箱3，因此，为了能够将提升油缸2设置在箱体外部，需要内层棉箱11有相应的部分延伸出外层棉箱3。

关于内层棉箱11与外层棉箱3的构造关系，应当理解，由于考虑下放状态的通过性，因而，外层棉箱3只需要将内层棉箱11纳入，而不是纳入过深，因此，内层棉箱11的底部一般可以与外层棉箱3的顶部齐平或者稍高于外层棉箱3的顶部。

进而，在内层棉箱11上部于其相对的一对边上，是其前后的一对边，有利于提升油缸2的设置，在相应于内层棉箱11前后的一对边的内层棉箱11的上部设有在水平方向上延伸出外层棉箱3的顶持部，如图1中所示的顶持套13。

进一步地，相应于两顶持部，按照提升油缸2的位置，分成两种装配结构，其中，第一种油缸配置，即第一种油缸的装配结构是将提升油缸2设置在外层棉箱3上。同时，可以理解的，相应于每一顶持部设置一个提升油缸2。

置于提升油缸2与顶持部的对位关系，基于机械领域的一般理解，应当是清楚地。此外，对于油缸，所谓其装配，一般指其缸体装配在什么位置，而其作用端，一般指其推杆或者油缸杆的作用端。

第二种油缸配置，即第二种油缸的装配位置是：相应于每一顶持部，于相应侧箱架1上设置一用于顶推该顶持部的提升油缸2。

相对而言，提升油缸2设置在双层棉箱的前后侧，从而能够更加有效的保护提升油缸2。

关于所述第一上下导向结构为了简化结构，采用对置结构的方式布置导向结构，相对应的，第一上下导向结构包括对置的一对导向单元，对置的方向与两提升油缸2的轴线所在平面垂直，藉此结构，受两提升油缸2的约束，在前后方向上独立设置对内层棉箱11的导向部分。

导向结构相对于油缸，其设置方式相对比较简单，而基于不能污染籽棉的基本要求，第一上下导向结构采用不容易泄露润滑油的结构，例如含有轴承的结构，采用含油轴承（带盖轴承）。

如果采用轨道导向，也应当采用轮轨结构，而不能采用纯粹的摩擦副轨道结构。

采用轮轨结构时，所使用的滚轮轴承应当采用如前所述的含油轴承，或者润滑油密封比较好的滚轮润滑结构。

优选地，所述导向单位设竖列在外层棉箱3内壁的滚轮阵列，如图1和2所示，滚轮阵列中的滚轮架可以设置在内层棉箱11上，也可以设置在外层棉箱3上，那么相对应的滚轮滚道，则设置在双层棉箱的另一棉箱上。

图1和图2中所示的结构是将滚轮设置在内层棉箱11上，不容易缠绕籽棉，保证导向的顺畅性。

此外，关于内层棉箱11的升降高度，除考虑过高所引起的作业平稳性外，还需要考虑内层棉箱11与外层棉箱3之间的装配稳定性。

从图2中可见，图中在内层棉箱11处于上行止位时，有4对滚轮处于接合位置，保证上层棉箱11在提升后的稳定性。

于一些实现中，提升油缸2到位后自动保持，形成对内层棉箱11的支撑，但在优选的结构中，最好采用内层棉箱11的独立的到位锁定结构，优选地，参见说明书附图1，在内层棉箱11和外层棉箱3上设有在内层棉箱11提升到位后的第二对位销孔，当内层棉箱11提升到位后，相应的第二对位销孔恰好对位，穿入相应的固定销即可。

相应地，为第二对位销孔配置第二固定销9，以通过所述第二对位销孔将提升到位的内层棉箱11固定在外层棉箱3上。

关于第二固定销9优选弹簧销，到提升油缸2提升到位后，弹簧销自动插入到相应的销孔。

弹簧销需要作业人员手动打开，以下放内层棉箱11。

关于提升油缸2的装配位置，以所述第二种油缸配置为优选结构，提升油缸既可以用于内层棉箱11的提升，也可以用于箱体的整体提升，即既考虑了内层棉箱11的提升，又考虑了箱体的整体提升，可以大大简化双层棉箱多功能实现的整体结构。

具体结构可见于图1和图2，外层棉箱3基于设置在箱架1上的第二导向结构而能够上下移动，如图1中所示的升降导轨15与导轮组件17的配合结构。

相应地，提升油缸2需要兼顾提升内层棉箱11和外层棉箱3的目的，需要对外层棉箱3的用于提升的部件做出特定设计，具体是外层棉箱3在提升油缸2侧，或者说是提升油缸2所在侧，缸体的上侧设有带有中心孔的导向块4，从而，藉此中心孔与提升油缸2的推杆配合形成移动副，当中心孔与提升油缸2的推杆没有其他的辅助连接结构时，推杆可以在中心孔的轴向上下移动，而用于内层棉箱11的提升。

当需要用于外层棉箱3或者说用于箱体的整体提升时，导向块4需要具有以下配置，该导向块4与推杆的顶部设有第一对位销孔，当导向块4上的对位销孔与推杆上的对位销孔对位时，就可以基于对位后的销孔，使用固定销进行导向块4与推杆的连接。

相应地，配置用于与第一对位销孔配合的第一固定销5。

拆除第一固定销5后，推杆与导向块4之间是导向关系，从而可用于内层棉箱11的提升。

基于上述结构的一对提升油缸2的结构，可以进行扩容操作，也可以提升箱体，以用于卸棉操作。卸棉时，将箱体通过提升油缸2提升到预定高度后，打开箱门7进行卸棉。

关于外层棉箱3的升降导向结构，因其不像内层棉箱11需要考虑比较多的结构干涉，因而升降导向结构的选择具有更大的选择余地。

在优选的实施例中，如图1所示，所述第二导向结构包括固定设置在箱架1的升降导轨15，以及适配于该升降导轨15而设置在外层棉箱3上的轨道移动部件。

第二导向结构由于设置在箱体外，可以使用润滑油润滑的轨道副（移动副），也可以采用滚轮轨道结构，其润滑可以考虑也可以不考虑润滑油的泄漏问题。

在优选的实施例中，所述升降导轨15为圆导轨，结构简单，且结构强度比较高，尤其是相对于常规的直线导轨，其成本比较低。

那么，如图3所示，所述轨道移动部件包括：

轮架17a，为关于圆导轨纵剖面对称的左右对称结构，且固定设置在外层棉箱3上。

导轮17c，为弧形槽滚轮，弧形槽截面曲率与圆导轨外径曲率相同，且为每一轮架17a配置一对导轮17c，两导轮17c关于所述纵剖面对称，对称设置的两导轮配合圆截面导轨，结构简单，且运行的平稳性比较好。

在一些实施例中，所述升降导轨15设置在提升油缸2所在侧，即箱体的前后侧，且相应于每一提升油缸2设置一对，如图1和2所示，相对应的两升降导轨15关于提升油缸2的轴线对称。

而在另一些实施例中，外层棉箱3的箱门7设置在与两提升油缸2所在侧相垂直的一侧，两升降导轨15位于相应提升油缸2两侧，并向未设有箱门的一侧偏置。如图1所示，位于箱门侧的升降导轨15更靠近提升油缸2，有利于整体的平衡。

优选地，所述顶持部为开口向下的顶持套13，该顶持套13与推杆容易形成快速且可靠地配合。

关于内层棉箱11的顶板，一方面可以采用多孔板结构，以用于排气和杂质的排出，而在另一些实施例中，如图4和5所示，内层棉箱11的顶盖为栅条式顶盖，而形成栅条除杂装置12。

栅条式顶盖比多孔板结构结构强度高，也容易装配。

此外，如图1所示，还为内层棉箱11配置压实绞龙10，以用于籽棉从前向后输送，同时也用于压实籽棉，提高箱体的容置能力。

压实绞龙10配有一对，左右对称设置，以提高压实效果。