一种自走式棉花采摘机的制作方法

本发明涉及棉花采收机械领域，尤其涉及一种自走式棉花采摘机。

背景技术：

收获棉花是棉花生产用工量最多、劳动强度最大的关键环节，至今许多地区仍然采用手工采摘。目前，实际应用于棉花收获的机械主要有两种：一种是摘锭式，又分水平摘锭和垂直摘锭；另一种是梳齿式。其中摘锭式采棉机结构复杂，价格昂贵，且机械能耗较大，采摘收益偏低，不适合我国国情。梳齿式采棉机是近两年研发的一种新型采棉机，该机虽然采收成本低、使用维护方便，但实践证明仍存在棉桃分离不彻底的缺陷，造成棉花染色及增加籽棉湿度、降低棉花等级的缺点，并且外形庞大，田间作业和田间转移困难，操作不方便。一旦棉絮量增加，输送管道容易堵塞，机器不能正常工作。

目前使用的棉花采摘设备为了能够将棉绒从棉壳强力吸走，大多使用较大功率的柴油机，从而使得油耗、噪音加大，机采成本与人工采摘基本持平甚至高出，增加了棉花采收的成本和棉农的负担。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种自走式棉花采摘机，采用较小功率的柴油机驱动气缸的活塞杆往复运动，产生强大的抽吸气流，气控采摘机构简便地实现了棉绒的抽吸，避免吸入干枯的枝叶碎片，提高了采摘率，真空泵和滤网保证了棉绒的新鲜度和纯度，大大降低了采摘成本，减轻了劳动力。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种自走式棉花采摘机，包括主机架、动力传动机构、抽吸机构、气控采摘机构、自走机构、储棉箱，所述主机架包括底盘和设于底盘上的框架形机架，框架形机架与储棉箱固定连接；

所述动力传动机构包括：柴油机、主动轮、过桥轮、小齿轮、大齿轮、曲柄、连杆、摆动臂；柴油机设于框架形机架的内腔上部，柴油机的动力输出轴与主动轮的轮轴连接，主动轮通过第一链条与过桥轮联动，过桥轮的轮轴一端与小齿轮连接，小齿轮通过第二链条与大齿轮联动；曲柄的数量为两个，分别水平设置在大齿轮的两端，两个曲柄远离大齿轮的一端均连接有连杆，连杆的一端与摆动臂的中部连接，摆动臂的上端活络套装在框架形机架上；

所述抽吸机构包括：两个呈圆柱体的气缸，气缸内部延伸出的活塞杆与摆动臂的下部活络连接，气缸的两端分别向上弯折延伸有接口部；

所述气控采摘机构包括：架设在主机架内部的多个内部具有空腔的压力调控箱，压力调控箱的上端面开设有第一气压门，第一气压门与压力调控箱的上端面通过扭力弹簧连接；压力调控箱的下端面开设有孔洞，孔洞连接有导棉管路，导棉管路另一端与储棉箱连通；

所述自走机构包括：设于底盘下方的两个前端驱动轮和两个后端车轮，主机架穿透底盘的部分连接有驱动轮的驱动轮毂，轮毂通过链条联动有差速器，差速器的外端面设有液压马达。

进一步的，所述连杆的一端通过u型管夹与摆动臂的中部连接，所述摆动臂的上端设有中空圆管，中空圆管套设在框架形机架的水平横梁上，该中空圆管的内径与水平横梁的外径相同。

进一步的，所述气缸内部延伸出的活塞杆通过u型管夹套设在摆动臂的下端部。

进一步的，所述压力调控箱的孔洞外壁上设有第二气压门，该第二气压门位于导棉管路的腔体内。

进一步的，所述压力调控箱的侧壁处开设有孔洞，孔洞连接有吸棉管路，靠近孔洞的侧壁内壁处设有第三气压门，第三气压门通过扭力弹簧固定在侧壁内壁处。

进一步的，所述压力调控箱的数量为三个，压力调控箱的形状呈倒梯形。

进一步的，所述主机架的前部上方设有控气踏板，控气踏板的背面连接有压力弹簧，压力弹簧的下端与一钢索拉绳连接，钢索拉绳的另一端穿过两个定滑轮与第一气压门连接。

进一步的，所述储棉箱的侧壁连接有真空泵，储棉箱的底部铺设有一层钢丝筛网，储棉箱的侧壁连接有一牵引杆。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的自走式棉花采摘机，包括主机架、动力传动机构、抽吸机构、气控采摘机构、自走机构、储棉箱几个主要结构，动力传动机构采用较小功率的柴油机驱动气缸的活塞杆往复运动，产生强大的抽吸气流，气控采摘机构简便地实现了棉绒的抽吸，避免了吸入干枯的枝叶碎片，提高了采摘率，真空泵和滤网保证了棉绒的新鲜度和纯度，大大降低了采摘成本，减轻了劳动力。

2.本发明的自走式棉花采摘机，动力传动机构选用小功率的柴油机作为动力源，依次带动主动轮、过桥轮、小齿轮、大齿轮、曲柄、连杆、摆动臂，最后拉动活塞杆，活塞杆带动活塞在气缸内往复运动，进行压排和抽吸空气；其中，主动轮通过第一链条与过桥轮联动，小齿轮通过第二链条与大齿轮联动，抛弃了日常使用的皮带轮传动，链条的联动可靠牢固、耐久性好，并且节省空间，降低了使用、维护成本。

3.本发明的自走式棉花采摘机，压力调控箱上的气压门的设计，能够在人为踩踏控气踏板并拉动拉索绳的情况下，规律性地打开和闭合，利用正负压状态来采摘棉绒，可控性较强，确保了棉绒的采摘率。

4.本发明的自走式棉花采摘机，前端驱动轮的差速器和液压马达的设计，首先提供了棉花采摘机充足的行进动力，其次通过调节左右驱动轮的转速差使得在拐弯和上下坡时保持平稳行进，提高了安全性能。

附图说明

图1为本发明实施例的一种自走式棉花采摘机的结构示意图；

图2为本发明实施例的一种传动抽吸机构的结构示意图；

图3为本发明实施例的一种压力调控箱的结构示意图。

附图标记：1-柴油机，2-主动轮，3-过桥轮，4-小齿轮，5-大齿轮，6-曲柄，7-连杆，8-摆动臂，9-气缸，11-底盘，12-框架形机架，13-储棉箱，14-牵引杆，21-第一链条，22-第二链条，23-u型管夹，24-中空圆管，25-控气踏板，26-压力弹簧，27-钢索拉绳，28-定滑轮，31-压力调控箱，32-第一气压门，33-扭力弹簧，34-导棉管路，36-吸棉管路，37-第三气压门，38-排吸气管路，41-前段驱动轮，42-后端车轮，43-驱动轮毂，44-差速器，45-液压马达，121-水平横梁，131-真空泵，132-钢丝筛网。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加明白，下面结合实施例和附图，对本发明的实施例做进一步详细的说明。在此，本发明的示意性实施例以及说明用于解释本发明，但不作为对本发明的限定。

如图1-3所示，本实施例的一种自走式棉花采摘机，包括主机架、动力传动机构、抽吸机构、气控采摘机构、自走机构、储棉箱13，主机架包括底盘11和设于底盘上的框架形机架12，框架形机架12与储棉箱13固定连接，连接方式可以选择铰接、焊接或螺纹连接。

如图1所示，动力传动机构包括：柴油机1、主动轮2、过桥轮3、小齿轮4、大齿轮5、曲柄6、连杆7、摆动臂8。柴油机1设于框架形机架12的内腔上部，柴油机1的动力输出轴与主动轮2的轮轴连接，主动轮2通过第一链条21与过桥轮3联动，过桥轮3的轮轴一端与小齿轮4连接，小齿轮4通过第二链条22与大齿轮5联动。具体地，柴油机1选用小功率柴油机，具体为功率小于8.8kw，油耗低于360g/kw/h，基本型号为65、70、75、80、85、90系列的单缸四行程柴油机。柴油机1启动后，驱动动力输出轴带动主动轮2转动，主动轮2上的链条随之转动，带动过桥轮3转动，过桥轮3的另一端轮轴带动小齿轮4转动，小齿轮4上的链条随之转动，带动大齿轮5的转动，实现了动力传动结构的联动做功过程。链条的设计抛弃了日常使用的皮带轮传动，链条的联动可靠牢固、耐久性好，并且节省空间，降低了使用、维护成本。

如图2所示，曲柄6的数量为两个，分别水平设置在大齿轮5的两端，两个曲柄6远离大齿轮5的一端均连接有连杆7，连杆7的一端与摆动臂8的中部连接，摆动臂8的上端活络套装在框架形机架12上。具体地，连杆7的一端通过u型管夹23与摆动臂8的中部连接，摆动臂8的上端设有中空圆管24，中空圆管24套设在框架形机架12的水平横梁121上，该中空圆管24的内径与水平横梁121的外径相同。

如图2所示，抽吸机构包括：两个呈圆柱体的气缸9，气缸9内部延伸出的活塞杆91与摆动臂8的下部活络连接，具体是活塞杆91通过u型管夹23套设在摆动臂的下端部，气缸9的两端分别向上弯折延伸有接口部92。

如图1和3所示，气控采摘机构包括：架设在主机架内部的多个内部具有空腔的压力调控箱31，压力调控箱31的上端面开设有第一气压门32，第一气压门32与压力调控箱31的上端面通过扭力弹簧33连接。压力调控箱31的下端面开设有孔洞，孔洞连接有导棉管路34，导棉管路34另一端与储棉箱13连通。压力调控箱31的孔洞外壁上设有第二气压门，该第二气压门位于导棉管路34的腔体内。压力调控箱31的侧壁处开设有孔洞，孔洞连接有吸棉管路36，靠近孔洞的侧壁内壁处设有第三气压门37，第三气压门37通过扭力弹簧33固定在侧壁内壁处。优选地，压力调控箱31的数量为三个，并排平行设置，形状呈倒梯形，方便棉絮在重力作用下快速导入储棉箱13。

如图1所示，自走机构包括设于底盘11下方的两个前端驱动轮41和两个后端车轮42，主机架穿透底盘的部分连接有驱动轮的驱动轮毂43，轮毂通过链条联动有差速器44，差速器44的外端面设有液压马达45。主机架的前部上方设有控气踏板25，控气踏板25的背面连接有压力弹簧26，压力弹簧25的下端与一钢索拉绳27连接，钢索拉绳的另一端穿过两个定滑轮28与第一气压门32连接。自走机构不仅给棉花采摘机提供了充足的行进动力，其次通过调节左右驱动轮的转速差使得在拐弯和上下坡时保持平稳行进，提高了安全性能。

如图1所示，储棉箱13的侧壁连接有真空泵131，储棉箱13的底部铺设有一层钢丝筛网132，储棉箱的侧壁连接有一牵引杆14。牵引杆14方便了棉花采摘机借助拖拉机或汽车快速到达棉田。真空泵131可以将储棉箱13的内部调控成负压，减少空气含量，保证了棉絮的新鲜度。钢丝筛网131既能筛除掉破败的树叶碎片，又能得到纯度较高的棉絮。

本实施例的自走式棉花采摘机，动力传动机构采用较小功率的柴油机驱动气缸的活塞杆往复运动，产生强大的抽吸气流，气控采摘机构简便地实现了棉绒的抽吸，避免了吸入干枯的枝叶碎片，提高了采摘率，真空泵和滤网保证了棉绒的新鲜度和纯度，大大降低了采摘成本，减轻了劳动力。

本实施例的自走式棉花采摘机的采摘过程具体步骤如下：

（1）在采摘棉花之前，将该棉花采摘机的牵引杆14连接至拖拉机或卡车的牵引臂上，牵引至棉田，到达棉田后取下牵引杆14；打火发动柴油机1，柴油机1依次联动主动轮2、过桥轮3、小齿轮4、大齿轮5、曲柄6、连杆7、摆动臂8，摆动臂8拉动活塞杆91，活塞杆91带动气缸9内的活塞往复运动排出和抽吸空气。

（2）按下控气踏板25，第一气压门32在钢索拉绳27的拉力作用下关闭。若此时气缸9处于压出空气状态，则使气压调控箱31内的压力升高，第三气压门37自动关闭，第二气压门自动打开，气压调控箱31内的棉絮自导棉管路34进入储棉箱13内；若此时气缸9处于抽吸空气状态，则使气压调控箱31内的压力下降，第三气压门37自动打开，吸棉管路36自动抽吸棉花进行棉絮的采摘。

（3）释放控气踏板25，第一气压门32在钢索拉绳27的回弹作用下打开。若此时气缸9处于抽吸空气状态，则气压调控箱31内的压力无明显变化，第二气压门与第三气压门37在扭力弹簧的作用下，均处于关闭状态，停止棉花采摘；若此时气缸9处于压出空气状态，气压调控箱31内的压力也无明显变化，停止棉花采摘。

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，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。