专利名称：小型采棉机新型采棉头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种小型采棉机的采棉头。
背景技术：
小型采棉机是我国农业生产中非常急需的一种农用机械，对各产棉区的经济有着 非常重大的意义。但是目前绝大多数的小型采棉机还不成熟，停留在实验阶段，没有真正能 在农业生产中广泛应用的产品。目前这类机械难以大规模推广的主要的技术难点集中在以 下几个方面 (1)采摘效率。手工采棉根据熟练程度及工作强度不同，其效率一般在60Kg 120Kg/12小时，使用小型采棉机其采摘效率应该达到120Kg 300Kg/12小时，才能体现出
其经济效益。 (2)采摘棉花的杂质率。小型采棉机采摘的棉花其杂质率必需达到手工采棉相等 的水平，否则同样不能体现出其经济效益。 (3)采棉机的连续工作时间和可靠性。采棉季节一般为三个月，每天工作时间是 12小时，那么一台小型采棉机的最低无故障时间1080小时(如果设计寿命为两年，则最低 无故障时间2160小时)，而其动力源必须能保证能提供每天持续工作12小时的的动力。 (4)操作的方便性。每天12小时的工作时间，对于操作者来说，是一件非常艰苦的 工作，小型采棉机在提高采摘效率的同时，必须能降低操作者的劳动强度，如果机器太重， 或者操作复杂，则会失去其使用价值。 本领域中有些采棉机采用风机直接吸取棉花的工作原理，比较典型的例子是 ZL200520008820. 1， ZL200520017070. 5， ZL94208150. 1等。这一类采棉机必须要采用二冲 程或四冲程汽油发动机，以保证足够大的风机功率，在吸棉管产生足够大的风压，才能够顺 利的吸取棉花。其存在的问题有以下几个方面1、汽油发动机的使用寿命。二冲程或四冲 程汽油发动机的无故障使用寿命一般在200-300小时，不能满足一个采棉季节最低无故障 时间1080小时的要求。2、过于强大的吸棉管风力会将棉壳棉叶和现在风机动力源采用直 流电源是最为经济环保的，但是直流电源的工作时间是非常有限的，我们要充分发挥出直 流电源的优点，就必须千方百计地提高设备的工作效率，在达到实际使用效果的前提下尽 量降低功耗。 现在有很多纯粹吸棉式采棉机不仅体积大，还要消耗大量的能源。由于过大的风 力会把大量分布在棉花周围的杂质一并吸入集棉箱中，虽然有些设计中加入了脱除杂质机 构，但效果还是不太明显。近段时间也出现了机械脱棉跟风机送棉结合的产品，在实际使用 中会出现棉花缠在采棉头部，或棉籽卡在脱棉辊子之间，棉絮缠绕在辊子轴上。这些问题充 分暴露出辊子设计在整个采摘头设计中关键性。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供小型采棉机新型采棉头，可以有效解决现有采棉头采
3摘效率低，杂质含量高，故障率高的问题。 为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案小型采棉机新型采棉头，包括机壳和机壳中的电机，电机通过减速传动装置带动采棉头运动，其特征在于采棉头采用偏心棘爪装置实现采棉和脱棉过程。 进一步，偏心棘爪装置包括偏心轴、棘爪和由减速传动装置驱动的采棉轮，采棉轮中设有与棘爪对应的滑槽，棘爪两端嵌入在滑槽中，棘爪中设有与偏心轴对应的U型槽，偏心轴穿过棘爪和采棉轮固定连接在机壳中，棘爪通过滑槽活络连接在采棉轮内，棘爪通过U型槽与偏心轴活络连接。 优选的，采棉轮采用两瓣式并接结构将棘爪安装在内部，是采棉轮表面光滑，提高采棉效率。 进一步，采棉轮两端通过球轴承II转动连接在机壳内，采用球轴承可以有效提高双联带轮的运转寿命，提高可靠性。 进一步，采棉轮的轴部上设有采棉轮带轮的限位件。[0015] 优选的，限位件采用卡簧，结构简单价格低廉，限位效果好。[0016] 优选的，棘爪设有3 8个，可以根据实际情况进行调节， 进一步，减速传动装置包括电机带轮、双联带轮和采棉轮带轮，双联带轮直径大于电机带轮，电机带轮和双联带轮一侧之间设有皮带I，双联带轮另一侧与采棉轮带轮之间设有皮带II，电机带轮通过皮带I带动双联带轮转动，双联带轮通过皮带II带动采棉轮带轮转动。 更进一步，机壳上设有带轮轴，双联带轮两端设有球轴承I，双联带轮通过球轴承I转动连接在带轮轴上。 优选的，电机采用无刷电机，进一步提高电能的工作效率，延长设备的工作寿命。 本实用新型由于采用了上述技术方案，棉花采摘效率高，杂质含量低，采摘损耗功
率低，大大提高了采棉头的可靠度和使用寿命，该采棉头采用单动力输入，大幅度降低了故
障率，同时独特的偏心棘轮涉及，模拟出类似手工采棉的间歇性抓取动作，采棉后不破坏棉
花植株，可以实现多次采摘，动力机构采用皮带传动，减少了动力的损失，传动可靠，提高设
备的工作稳定性，有利于提高工作效率，延长设备的工作寿命。本实用新型中的风机功率是
刚好可以完成棉花的传送，而采棉中需要消耗大量风机功率的脱棉结构被机械式采棉头所
取代，能耗低；整个棉花的传送过程，避免了很多干扰，大幅度降低了故障率；动力机构应
用无刷电机进一步提高电能的工作效率，延长设备的工作寿命，小功率无刷电机的无故障
工作时间可以达到上万小时。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型小型采棉机新型采棉头的结构示意图； 图2为本实用新型中采棉轮、偏心轴和棘爪之间的结构示意图； 图3为本实用新型采棉过程初始状态的结构示意图； 图4为图3顺时针转动45°后的结构示意图； 图5为图4顺时针转动45°后的结构示意图；[0027] 图6为图5顺时针转动45°后的结构示意图。
具体实施方式如
图1至图6所示，为本实用新型小型采棉机新型采棉头，包括机壳和机壳中的电 机14，机壳包括左机壳19和右机壳13，电机14被安装固定在右机壳13上，电机14采用无 刷电机，可以进一步提高电能的工作效率，延长设备的工作寿命；电机14通过减速传动装 置带动采棉头运动，减速传动装置包括电机带轮10、双联带轮11和采棉轮带轮5，电机带 轮10连接电机14的输出轴141，右机壳13上设有带轮轴131，双联带轮11两端设有球轴 承I，双联带轮11通过球轴承19转动连接在带轮轴131上，带轮轴131上还设有轴套17和 垫片8，垫片8设在轴套17和球轴承19之间，双联带轮11直径大于电机带轮10，电机带轮 10和双联带轮11 一侧之间设有皮带13，双联带轮11另一侧与采棉轮带轮5之间设有皮带 116，电机带轮10通过皮带13带动双联带轮11转动实现减速运动，双联带轮11通过皮带 116带动采棉轮带轮5转动，同时采棉头也一起旋转。 采棉头采用偏心棘爪装置实现采棉和脱棉过程，偏心棘爪装置包括偏心轴12、棘 爪18和由减速传动装置驱动的采棉轮17，采棉轮17采用两瓣式并接结构将棘爪18安装 在内部，是采棉轮17表面光滑，提高采棉效率；采棉轮17两端通过球轴承II 15转动连接 在机壳内，采用球轴承II 15可以有效采棉轮17的运转寿命，提高可靠性；采棉轮17的轴 部上设有对采棉轮带轮5起限位作用的卡簧4，卡簧4外侧设有轴套II 2套接在偏心轴12 上，使采棉轮带轮5的传动可靠。采棉轮17中设有与棘爪18对应的滑槽171，棘爪18两端 嵌入在滑槽171中，棘爪18中设有与偏心轴12对应的U型槽181，偏心轴12穿过棘爪18 和采棉轮17固定连接在机壳中，棘爪18设有3 8个，可以根据实际情况进行调节，棘爪 18通过滑槽171活络连接在采棉轮17内，棘爪18通过U型槽181与偏心轴12活络连接。 偏心轴12始终处于静止状态，采棉轮17和棘爪18 —起转动，棘爪18的U型槽181卡在偏 心轴12上，棘爪18可以在采棉轮17的滑槽171内自由移动。 本实用新型工作过程如下 采棉过程初始状态如图3所示，此时棘爪18两端均隐藏在采棉轮17的滑槽171 中，这种状态下，采棉轮17表面是光滑的，棉花无法缠绕在采棉轮17上，棉花顺着风路被牵 引。 当图3顺时针转过45°如图4所示时，棘爪18收到偏心轴12的牵制，从采棉轮 17的滑槽171中滑出，凸出的棘爪18挂住被风牵引的棉花，随采棉轮17的转动棉花纤维被 进一步牵引。 当图4顺时针继续转过45°如图5所示时，棘爪18的伸出达到最大，棉花纤维依 然挂在棘爪18上，随采棉轮17 —起转动。 当图5顺时针继续转过45。如图6所示时，棘爪18又重新推回，但还是没有完全 推入采棉轮17的滑槽171内，这时对棉花依然有牵引力。 当图6顺时针继续转过45。即为图3所示状态，此时棘爪18完全推回进采棉轮 17的滑槽171内，棉花完全失去牵引力被风吸走。 如此往复循环就完成了采棉和脱棉的过程。该采棉头的特点在于它的可变棘爪18 旋转运动方式，这种方式可以很好的解决棉花采摘滚轮缠棉花的问题，棉花在脱棉过程中是间歇性牵引的，且采棉轮17每旋转一周就能实现抓棉和脱棉两个循环过程:
权利要求小型采棉机新型采棉头，包括机壳和机壳中的电机(14)，所述电机(14)通过减速传动装置带动采棉头运动，其特征在于所述采棉头采用偏心棘爪装置实现采棉和脱棉过程。
2. 根据权利要求1所述的小型采棉机新型采棉头，其特征在于所述偏心棘爪装置包括偏心轴(12)、棘爪(18)和由减速传动装置驱动的采棉轮(17)，所述采棉轮(17)中设有与棘爪(18)对应的滑槽(171)，所述棘爪(18)两端嵌入在滑槽(171)中，所述棘爪(18)中设有与偏心轴(12)对应的U型槽(181)，所述偏心轴(12)穿过棘爪(18)和采棉轮(17)固定连接在机壳中，所述棘爪(18)通过滑槽(171)活络连接在采棉轮(17)内，所述棘爪(18)通过U型槽(181)与偏心轴活络连接。
3. 根据权利要求2所述的小型采棉机新型采棉头，其特征在于所述采棉轮(17)采用两瓣式并接结构将棘爪(18)安装在内部。
4. 根据权利要求2所述的小型采棉机新型采棉头，其特征在于所述采棉轮(17)两端通过球轴承I1(15)转动连接在机壳内。
5. 根据权利要求2所述的小型采棉机新型采棉头，其特征在于所述采棉轮(17)的轴部上设有采棉轮(17)带轮的限位件。
6. 根据权利要求5所述的小型采棉机新型采棉头，其特征在于所述限位件采用卡簧(4)。
7. 根据权利要求2所述的小型采棉机新型采棉头，其特征在于所述棘爪(18)设有3 8个。
8. 根据权利要求1或2所述的小型采棉机新型采棉头，其特征在于所述减速传动装置包括电机带轮(10)、双联带轮(11)和采棉轮带轮(5)，所述双联带轮(11)直径大于电机带轮(IO)，所述电机带轮(10)和双联带轮(11) 一侧之间设有皮带1(3)，所述双联带轮(11)另一侧与采棉轮带轮(5)之间设有皮带11(6)，所述电机带轮(10)通过皮带1(3)带动双联带轮(11)转动，所述双联带轮(11)通过皮带11(6)带动采棉轮带轮(5)转动。
9. 根据权利要求8所述的小型采棉机新型采棉头，其特征在于所述机壳上设有带轮轴(131)，所述双联带轮(11)两端设有球轴承1(9)，所述双联带轮(11)通过球轴承1(9)转动连接在带轮轴(131)上。
10. 根据权利要求1所述的小型采棉机新型采棉头，其特征在于所述电机(14)采用无刷电机(14)。
专利摘要本实用新型公开了小型采棉机新型采棉头，包括机壳和机壳中的电机，电机通过减速传动装置带动采棉头运动，采棉头采用偏心棘爪装置实现采棉和脱棉过程，偏心棘爪装置包括偏心轴、棘爪和由减速传动装置驱动的采棉轮，采棉轮中设有与棘爪对应的滑槽，棘爪两端嵌入在滑槽中，棘爪中设有与偏心轴对应的U型槽，偏心轴穿过棘爪和采棉轮固定连接在机壳中，棘爪通过滑槽活络连接在采棉轮内，棘爪通过U型槽与偏心轴活络连接，采棉轮两端通过球轴承II转动连接在机壳内。本实用新型棉花采摘效率高，杂质含量低，采摘损耗功率低，大大提高了采棉头的可靠度和使用寿命，整个棉花的传送过程，避免了很多干扰，大幅度降低了故障率。
文档编号A01D46/16GK201491516SQ20092019240
公开日2010年6月2日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者陈勇 申请人:浙江亚特电器有限公司