一种钢辊式圆捆打捆机的制作方法

本发明创造属于农业机械，主要涉及一种农作物秸秆捡拾打捆收获的圆捆打捆机。

背景技术：

现有的中小型钢辊式圆捆打捆机进行农作物秸秆打捆作业时，通常是在弹齿式捡拾机构和钢辊式卷捆机构的捡拾、输送、卷绕作用下形成圆柱体状的草捆。在秸秆刚开始喂入时，秸秆稀疏蓬松，喂入不均匀等原因，导致钢辊沿卷捆机构周向施加的导送力很小，秸秆易于停滞在卷捆机构底部的钢辊处，在卷捆机构底部长时间的堆积，易于造成堵塞；同时，少数秸秆还容易进入到钢辊间隙中，易造成圆捆机缠辊、堵塞而无法正常捡拾打捆。尤其是利用现有的钢辊式圆捆机捡拾收获完整秸秆进行打捆青贮时，更易于出现钢辊式圆捆打捆机堵塞现象。

技术实现要素：

本发明创造的目的就是针对上述现有技术存在的问题，设计提供一种卷捆机构周向配置钢辊且部分钢辊的辊筒外表面包裹橡胶环、同时在卷捆机构底部两钢辊间隙处配置气吹装置的钢辊式圆捆打捆机。目的是在秸秆打捆作业时，促进秸秆在卷捆机构内连续卷绕累积，进而顺利形成圆柱形草捆，避免打捆机堵塞、缠辊等故障的产生，保证机具工作的可靠性，提高其作业的效率和经济性。

本发明创造的目的是这样实现的：一种钢辊式圆捆打捆机包括弹齿式捡拾机构、卷捆机构、捆绳机构、卸捆机构、传动机构、行走轮等，在圆捆机前下方部位处安装弹齿式捡拾机构，在捡拾机构后上方布置有卷捆机构，卷捆机构由圆周方向布置的钢辊以及安装在卷捆机构下部的气吹装置组合而成，卷捆机构底部先接触秸秆的钢辊的辊筒外表面以不同的形式包裹有橡胶环，卸捆机构安装在卷捆机构上方部位处，捆绳机构布置在卷捆机构前上方部位。在整个工作过程中控制系统可以实现：根据草捆形成过程中对压缩空气需求情况，接通和截断压缩空气气流，提醒农机工作人员停车并开启捆绳机构。

本发明创造采用的卷捆机构是由钢辊和气吹装置组合而成，且在卷捆机构底部的钢辊的辊筒外表面包裹橡胶环。在钢辊的辊筒外表面包裹橡胶环，减小了钢辊间隙的同时，使得运动到该处的秸秆受到更大的摩擦导送力。在钢辊摩擦导送力和压缩空气吹送力共同作用下，实现秸秆在卷捆机构内连续的卷绕累积，顺利形成旋转草芯，进而形成草捆。在旋转草芯形成后，将压缩空气气流截断。

本发明是将秸秆捡拾推送、钢辊周向导送与压缩空气气流的辅助吹送作用组合的打捆作业机具，减小了钢辊式圆捆打捆机卷捆过程中产生堵塞、缠辊现象的几率，使得钢辊式圆捆打捆机的适应性更强、卷捆压缩效率更高。该机具有机构简单，操作方便，适应性强，效率高，故障率低等特点。

附图说明

图1是一种钢辊式圆捆打捆机结构示意图；

图2是气吹装置的主、侧视图；

图3是连接杆的主、侧视图；

图4是喷头位置示意图；

图5是未加薄橡胶环的钢辊2轴测图与主视图；

图6是钢辊2的a-a截面剖视图；

图7是厚橡胶环示意图；

图8钢辊辊筒外表面的橡胶环不同安装方式示意图；

图9辊筒36示意图；

图10是喷头主视图、轴测图；

图11是控制系统结构示意图；

图12是控制系统方法流程图。

图中件号说明：

1、钢辊系统，2、2号钢辊，3、3号钢辊，4、4号钢辊，5、5号钢辊，6、后机体，7、卷捆机构，8、卸捆机构，9、捆绳机构，10、蜂鸣器，11、绳捆，12、变速齿轮箱，13、动力输入轴，14、牵引架，15、喂入口，16、捡拾机构，17、前机体，18、行走轮，19、气吹装置，20、外螺纹直通管，21、支架，22、锁紧螺母，23、连接杆，24、气流软管，25、二通管，26、喷头，27、连接板，28、键，29、卷捆机构中心，30、传动轴，31、圆筒，32、腹板，33、轴承，34、无驱动盘，35、厚橡胶环，36、辊筒，37、薄橡胶环，38、凸棱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细的描述。捡拾机构16配装在钢辊式圆捆打捆机的前下部位处，卷捆机构7位于捡拾机构16的后上方，钢辊沿着圆周方向装配在卷捆机构7内，气吹装置19的喷头26指向卷捆机构7底部的钢辊2与钢辊3的间隙处，气吹装置19通过连接板27与连接杆23装配在在机体侧壁上。钢辊通过链传动驱动，整机的动力来源于拖拉机动力输出轴。

所述钢辊2主要包括，圆筒31，传动轴30，腹板32，轴承33，无驱动盘34，厚橡胶环35。为了方便喷头26的安装，把钢辊2设计成间断组合的形式，完整钢辊由4段带有凸棱的圆筒31等间距装配在传动轴30上组合而成，为避免秸秆进入圆筒31间隔处的空间，在间隔处安装无驱动盘34。所述无驱动盘34通过轴承33与传动轴30相连接，轴承33是带顶丝的轴承，用紧固螺钉将轴承33固定在传动轴30上，无驱动盘34不随钢辊转动，其直径小于钢辊外径5mm，目的在于保留钢辊上凸棱的导送作用，设计为内部中空圆盘，是为了减轻重量。无驱动盘34设计成非整圆形状，目的是为喷头26留下安装空间，使喷头26更接近秸秆，使秸秆受到气吹作用时，压缩空气气流扩散程度小，气流场形状更规则，秸秆受力更均匀。安装时，无驱动盘34的矩形平面对着喷头26，无驱动盘34上的矩形平面与水平面的夹角分别与喷头26安装角度相等。喷头26在支架21上固定后便对无驱动盘34的周向转动进行了限制。所述腹板32为中空圆盘，安装在圆筒31两端，起到提高钢辊抗变形能力的作用。

所述气吹装置19主要包括支架21、外螺纹直通管20、锁紧螺母22、连接杆23、气流软管24、二通管25、连接板27、喷头26。所述连接板27为长条椭圆状钢板，连接板27上一端为带键槽通孔，另一端是无键槽通孔，连接板27无键槽端用螺栓和弹簧垫片固定在机体侧壁上,连接板27带键槽端连接支架21。所述连接杆23一端为外螺纹轴，另一端为带有键28的光轴。所述支架21为实心轴，其长度与钢辊长度相等，两端钻有沉孔，沉孔上留有键槽，连接杆23带键28一端段穿过连接板27与支架21相连，连接杆23的螺纹段处在卷捆机构7侧壁外侧，通过锁紧螺母22与弹簧垫片紧固，如此将连接板27、连接杆23、支架21和机体侧壁固定在一起。在锁紧螺母22非锁紧状态下，可通过转动支架21来调整喷头26的角度。支架21上均布有3个通孔，外螺纹直通管20穿过通孔，被螺母固定在支架21上，外螺纹直通管20是布有外螺纹的金属管，上端连接喷头26，下端通过二通管25连接气流软管24。所述气流软管24的作用是将气源的压缩空气引导至喷头26处，气流软管24的气源一端通过快速接头连接在拖拉机驻车制动储气筒上，同时安装电磁换向阀控制气流通断。所述喷头26喷出扁扇形的压缩空气气流，为减少喷头26管路中压力损失，喷头26内部曲线逐渐扩大角度为3°-4°，使气流喷出角度为120°。喷头26的安装角度根据钢辊2处秸秆在卷捆机构中的卷绕运动轨迹，在钢辊2处的喷头26安装角度为85°，目的是为了使压缩空气气流吹送方向与秸秆运动方向夹角更小，本发明所指的喷头26安装角度定义为喷头26圆柱中心轴线与水平方向的夹角。喷头26安装时其喷出口长边与钢辊轴向平行。喷头26侧面有顶丝螺纹孔，通过螺栓拧紧后将喷头26固定。

本发明钢辊系统1中除去钢辊2外，剩余钢辊的辊筒均为带有凸棱的圆筒状，凸棱高度5mm，钢辊的辊筒长度980mm，外径150mm。为提高卷捆机构下部钢辊摩擦带动导送作用，在钢辊2、3、4、5的辊筒外表面包裹橡胶环，材料为包含硫化剂、炭黑等添加剂的丁苯橡胶。所述钢辊2、3、4、5位于卷捆机构7底部(为首先接触秸秆的钢辊)，钢辊2使秸秆沿其表面水平方向运动；钢辊3使秸秆沿其表面斜向上运动；钢辊4、5竖直向上导送秸秆。钢辊2的圆筒31上配置厚橡胶环35，所述厚橡胶环35表面布有人字形花纹和矩形横纹。厚橡胶环35的厚度为8mm，宽度为80mm，间距为90mm，目的是为了减小钢辊间隙并增大摩擦力。所述钢辊3，是秸秆停滞时所处的主要部位，为最大限度的保留凸棱38对秸秆的摩擦碰撞导送作用，用2mm厚度的薄橡胶环37紧贴钢辊3的辊筒外表面等间距包裹，薄橡胶环37表面为直线型横纹，宽度80mm，安装间距90mm。所述钢辊4、5包括辊筒36、厚橡胶环35，所述辊筒36上凸棱38是不连续的，凸棱高度5mm，间隔距离80mm，间断处光面无棱，在间断处安装厚橡胶环35，如此两个厚橡胶环35之间仍留有凸棱38。钢辊表面对秸秆的摩擦因数小于橡胶对秸秆的摩擦因数，因此包裹橡胶环的方式可以提高钢辊对秸秆的导送能力。为了避免橡胶环间有运动干涉，安装时将橡胶环在几个钢辊上相互错位布置，本发明实例中，钢辊2、3、4、5的辊筒上橡胶环数量分别为6、5、6、5，后一个钢辊上橡胶环安装在前一个钢辊橡胶环间隔所对应的位置处。

所述控制系统包括压力传感器，接近开关，电磁换向阀，可编程控制器，蜂鸣器10。压力传感器安装在前机体17与后机体6侧壁接合处，实时检测卷捆机构7所受到的张力，并将压力值传送给控制器。接近开关安装在前、后机体17、6侧壁接合处，监测前、后机体17、6的开合情况，并将信号反馈给控制器。电磁换向阀安装在气流软管24的压缩空气气流输入端，根据控制器发出的指令截断或接通压缩空气气流。蜂鸣器10安装在打捆机前上部，其作用是当接收到控制器的信号时发出声音，提醒农机工作人员进行下一步作业。所述可编程控制器根据压力传感器和接近开关的检测的信息向电磁换向阀与蜂鸣器10发出指令。

一种钢辊式圆捆打捆机的工作原理是，该钢辊式圆捆打捆机在拖拉机的牵引和行走轮18的支撑下在田间作业，动力来源于拖拉机的动力输出轴，气源来自于拖拉机驻车制动储气筒。开始前进时前机体17与后机体6是闭合的，接近开关检测到信息，将信号传给控制器，控制器发出指令，电磁换向阀接通压缩空气气流，气吹装置19开始喷气。打捆机前进过程中，捡拾机构16将在田间割倒铺放的秸秆或者牧草捡拾起来，经由喂入口15喂入到卷捆机构7内，在钢辊系统1的导送下，秸秆沿着钢辊表面周向卷绕运动，在经过卷捆机构7底部的钢辊时，秸秆受到压缩空气和配装橡胶环的钢辊2、3、4、5的共同作用，在卷捆机构7内做卷绕运动，连续卷绕累积一段时间后，形成旋转草芯。草捆充满整个卷捆机构7，逐渐对钢辊系统1产生背离卷捆机构中心29的张力，压力传感器感受到预设的压力值a后，将信号传给控制器，控制器令电磁换向阀截断压缩空气气流的输送。在连续的卷绕累积下，当草捆达到规定成捆密度之后，压力传感器感受到预设压力值b(b大于a)，将信号传给蜂鸣器10，蜂鸣器10发出声音，提醒农机工作人员停车并开启捆绳机构9，捆绳完成后，操纵卸捆机构8打开后机体6卸出草捆。

秸秆在刚进入卷捆机构7时，总重量较轻，在压缩空气的吹送和包裹橡胶环的钢辊2、3、4、5导送作用下，促进了秸秆沿着钢辊表面的爬升运动，以及上升到最高点后产生的回抛运动，提高了旋转草芯的形成速度和质量，避免了因秸秆长时间在卷捆机构7底部停滞造成的堵塞或缠辊现象，从而在总体上提高钢辊式圆捆打捆机的打捆性能、机具工作的可靠性，对新鲜长秸秆的适应性也有了大幅度的提升。