专利名称：脉冲式真空发生装置、棉花收获装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及棉花收获装置，尤其是关于一种抽气式棉花收获装置。
背景技术：
目前使用的棉花收获装置，主要包括机械式抓取采摘和抽气式采摘两种。其中，机械式采摘主要是通过模拟人手动作的机械装置或转动装置采摘棉桃，这类装置在小型机方面，可减少棉花枝叶对人手造成的伤害，但体积大，效率低，因此没有得到大面积推广；在大型自动采摘装置方面，针对特定的机采棉，具有效率高，采尽率也高的特点，但却不能采摘我国产量更高，品质也更高的棉花品种。抽气式采摘主要是采用负压风机，通过采棉管道，将棉桃吸入。这种方式效率高， 结构简单，因而得到广泛应用。但目前的抽气式采摘装置还存在以下问题在大型自动采摘装置方面，由于负压风机只能连续工作，因此会将一些杂物如枝叶、地膜一并吸入，采下的棉花品质不高，植株高度也会受到限制。为解决这个问题，大型自动采摘装置只能采摘特定的几个品种，可惜这些品种产量不高，品质也不是太好，在采摘前，还要喷洒特定的农药让植株的叶子掉下，并人工清除地膜，因而应用受到限制。在小型采摘装置方面，一般是用人工操作采棉管道对准棉桃进行采摘，由于连续吸气，为避免吸入枝叶，并降低能耗，采摘口的吸力不能做到很大，这导致一方面采棉管道粗大，不能做得太长，采棉范围受到限制，采棉管道移动速度不高，影响了采摘速度；另一方面，由于采棉管道的采摘口的吸力不大，采摘棉桃时，植株会晃动，影响采摘，这时，仍需用手扶稳植株，从而影响采摘速度。更重要的问题是，目前抽气式采摘使用的风机要么真空吸力不足，采尽率不够，要么真空吸力大，但能耗高，用户无法接受。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种能够提高棉桃采摘品质和采摘速度的脉冲式真空发生装置、棉花收获装置及系统。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案一种棉花收获装置，包括脉冲式真空发生装置及采棉管道，所述脉冲式真空发生装置包括用于接收压缩气体的接收装置、用于将压缩气体气流转换为脉冲气流的转换装置及用于将脉冲气流转换为真空脉冲的抽气装置，所述接收装置、转换装置及抽气装置通过气体管道连接，所述采棉管道与所述抽气装置连通，所述抽气装置具有用于输出棉桃的出棉口，所述脉冲式真空发生装置工作时，所述抽气装置的真空脉冲将棉桃吸入所述采棉管道，经所述采棉管道和抽气装置后，由出棉口输出。进一步的，所述接收装置包括压缩气体稳压容器，所述压缩气体稳压容器具有出气口及用于连接压缩气体气源的进气口，所述压缩气体稳压容器的出气口通过所述气体管道连接所述抽气装置，所述转换装置用于脉冲式的控制所述气体管道的通断
进一步的，所述转换装置包括用于控制所述气体管道通断的阀门及用于脉冲式的控制所述阀门通断的脉冲信号发生装置，所述脉冲信号发生装置与所述阀门信号连接。进一步的，所述转换装置还包括手执控制开关，所述手执控制开关与所述脉冲信号发生装置信号连接。进一步的，所述的棉花收获装置，还包括棉桃收集装置，所述棉桃收集装置安装在所述脉冲式真空发生装置上并与所述出棉口连通。进一步的，所述抽气装置为弓I射式抽气装置。进一步的，所述采棉管道包括棉桃吸嘴、吸嘴延长管及吸嘴转接管，所述棉桃吸嘴、吸嘴延长管、吸嘴转接管及抽气装置顺次连通。一种脉冲式真空发生装置，包括用于接收压缩气体的接收装置、用于将压缩气体气流转换为脉冲气流的转换装置及用于将脉冲气流转换为真空脉冲的抽气装置，所述接收装置、转换装置及抽气装置通过气体管道连接。进一步的，所述接收装置包括压缩气体稳压容器，所述压缩气体稳压容器具有出气口及用于连接压缩气体气源的进气口，所述压缩气体稳压容器的出气口通过所述气体管道连接所述抽气装置，所述转换装置包括用于控制所述气体管道通断的阀门及用于脉冲式的控制所述阀门通断的脉冲信号发生装置，所述脉冲信号发生装置与所述阀门信号连接。一种棉花收获系统，其特征在于包括空气压缩机、主压缩空气管道、分气座、至少两个支压缩气体管道及所述的棉花收获装置，所述主压缩空气管道连通所述分气座与空气压缩机，各分支压缩气体管道连通所述分气座和各所述棉花收获装置。本发明的有益效果是抽气装置可以产生真空脉冲，吸气动作为脉冲式而不是连续的，采棉管道对准棉桃后，抽气装置产生真空脉冲来吸入棉桃，瞬间即可完成采摘棉桃的动作，在采摘棉桃的动作完成后，抽气装置关闭，这时棉桃植株在惯性作用下，还来不及产生幅度较大的晃动，因此不需用手扶稳植株，提高了采摘速度；同时由于是脉冲式的吸入棉桃，能有效防止枝叶及其它杂物吸入，提高了所采摘棉桃的品质，同时降低了能耗。
图1是本实施方式棉花收获装置的结构示意图；图2是本实施方式的脉冲式真空发生装置的结构示意图；图3是本实施方式棉花收获系统的结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。如图1及图2所示，本实施方式棉花收获装置19包括脉冲式真空发生装置4及采棉管道18。脉冲式真空发生装置4包括用于接收压缩气体的接收装置9、用于产生真空脉冲的抽气装置7及用于将压缩气体气流转换为脉冲气流的转换装置，接收装置9、转换装置及抽气装置7通过气体管道20顺次连接，采棉管道18连通抽气装置7，抽气装置7具有用于输出棉桃的出棉口。棉花收获装置使用时，操作人员将采棉管道18对准棉桃并靠近棉桃， 脉冲式真空发生装置4工作，抽气装置7产生真空脉冲，利用真空脉冲产生的脉冲式负压， 将棉桃吸入采棉管道18，并经过采棉管道18和抽气装置7后，从抽气装置7的出棉口输出。
接收装置9可以为压缩气体稳压容器。转换装置包括阀门8及控制器11，阀门8 用于控制该气体管道20的通断，该控制器11用于脉冲式的控制该阀门8的通断，控制器11 可以由电源10供电。抽气装置7可以为利用气体引射原理形成真空负压的引射式抽气装置。压缩气体容器9能够通过进气管6连接压缩气体气源，压缩气体容器9、阀门8及抽气装置7通过该气体管道20连接。控制器11与阀门8通过导线12信号连接，控制器11输出用于控制阀门8通断的控制信号，阀门8接收该控制信号后导通，从而使压缩稳压容器9 输出的气流变为压缩气体脉冲气流，该压缩气体脉冲气流输入抽气装置7，利用气流引射原理，该压缩气体脉冲气流转换为能够进行负压抽吸的真空脉冲。转换装置的控制器11可以为脉冲信号发生装置。脉冲信号发生装置的开启和关闭可以由手执控制开关13控制。通过该手执控制开关13，可以由操作人员手动控制脉冲控制信号的频率(操作一次手执控制开关，发射一个脉冲控制信号)，进而控制阀门8通断的频率和抽气装置7的真空脉冲的频率。当然，也可以是控制器预先设置好发射脉冲控制信号的频率。采棉管道18可以包括棉桃吸嘴1、吸嘴延长管2及吸嘴转接管3，该吸嘴延长管2 用于增加棉桃采摘范围和提高采摘速度，该吸嘴延长管2的一端连接棉桃吸嘴1，该吸嘴延长管2的另一端连接吸嘴转接管3的一端，该吸嘴转接管3的另一端连接抽气装置7。该吸嘴转接管3可以采用软管。抽气装置7可以连接棉桃收集装置5，该棉桃收集装置5与抽气装置7的出棉口连
ο棉花收获装置19可以背负在操作人员的身上，也可以放置在车上或其它设备上。操作时，操作人员手握吸嘴延长管2，将棉桃吸嘴1对准棉桃并靠近棉桃，这时，按下手执控制开关13上的按钮，使脉冲信号发生装置11发出一个脉冲控制信号，该脉冲控制信号使阀门8瞬间导通，使压缩气体稳压容器9输出的压缩气体气流瞬间转换为压缩气体脉冲气流，该压缩气体脉冲气流输入引射式抽气装置7，根据气流引射原理，形成真空脉冲， 该真空脉冲通过吸嘴转接管3、吸嘴延长管2，传递到棉桃吸嘴1，从而将棉桃吸嘴1处的棉桃吸入，并将棉桃经棉桃吸嘴1、吸嘴延长管2、吸嘴转接管3、抽气装置7吸入棉桃收集装置 5。当棉桃收集装置5装满棉桃后，可分以下三种情况进行处置1)对于脉冲式真空发生装置4与下面的棉桃收集装置5是连成一体的情况，可打开棉桃收集装置5的门，将棉桃卸下，装入其它容器；2)对于脉冲式真空发生装置4与下面的棉桃收集装置5是分体的情况，可打开棉桃收集装置5的门，将棉桃卸下并装入其它容器，也可卸下棉桃收集装置5，直接将棉桃收集装置5搬到其它容器处，卸下棉桃，再重新装回脉冲式真空发生装置4下面；3)对于棉桃收集装置5是套在引射式抽气装置7出棉口处的袋子的情况，可将袋子卸下，将袋子中的棉桃装入其他容器，也可以卸下袋子，直接把袋子搬到其它容器处，卸下棉桃，再重新装回脉冲式真空发生装置4下面。对于第2)、3)种情况，还可以增加周转用的棉桃收集装置5，由其它人员将装有棉桃的棉桃收集装置5卸下，装上空的棉桃收集装置5，采棉人员负责采棉，棉桃收集装置5搬运人员负责搬运，进一步提高采棉速度。对于第1)、幻种情况，棉桃收集装置5可以是透气的。对于棉花收获装置，其包括脉冲式真空发生装置和采棉管道。脉冲式真空发生装置接收压缩气体，并将压缩气体气流转换为真空脉冲，通过该真空脉冲实现对棉桃的负压吸取采摘。脉冲真空装置可以包括通过气体管道连接的接收装置、转换装置及抽气装置，转换装置用于实现连续气流到脉冲气流的转换，该转换装置的具体实现形式如阀门，当然也可以为其它能够实现相同功能的装置。采棉管道可以具有第一端口和第二端口，第一端口对准棉桃，第一端口可以设置棉桃吸嘴，第二端口和抽气装置连接。对于棉花收获装置，抽气装置可以产生真空脉冲，吸气动作为脉冲式而不是连续的，采棉管道对准棉桃后，抽气装置产生真空脉冲来吸取棉桃，瞬间即可完成采摘棉桃的动作，在采摘棉桃的动作完成后，抽气装置关闭，这时棉桃植株在惯性作用下，还来不及产生幅度较大的晃动，因此不需用手扶稳植株，提高了采摘速度；同时由于是脉冲式的吸取棉桃，能有效防止枝叶及其它杂物吸入，提高了所采摘棉桃的品质；由于是脉冲式的吸取棉桃，仅在吸入棉桃的瞬间消耗压缩气体，节省了能源。对于棉花收获装置，抽气装置脉冲式的吸入棉桃，由于抽气装置产生的真空脉冲吸力很大，采棉管道可以做得比较细，采棉管道的重量变轻了，这使得在操作人员操作时， 能够增加一定长度的吸嘴延长管，有了吸嘴延长管，不但采棉范围扩大，吸嘴移动速度也大幅提高，而且，特别是对于低矮棉桃植株和较高的棉桃植株，采摘棉桃时不需长时间弯腰和长时间抬手，在提高棉桃采摘速度的同时，能有效降低操作人员的劳动强度。如图1至图3所示，一种棉花收获系统，可以包括作为压缩气体气源的空气压缩机 14、主压缩空气管道15、分气座16、多个支压缩空气管道17及多个上述的棉花收获装置19， 支压缩空气管道17与棉花收获装置19 一一对应。空气压缩机14可放置在容易到达的地方，通过主压缩空气管道15，将压缩空气送到采棉区域的分气座16，分气座16再通过各支压缩空气管道17将压缩空气送到各棉花收获装置19上，具体的，压缩空气通过进气管6送到各棉花收获装置的压缩气体稳压容器9。空气压缩机14放置好后，就可以通过主压缩空气管道15、分气座16、支压缩空气管道17覆盖较大的棉花采摘面积，而不需移动较为笨重的空气压缩机14，提高了采摘效率。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种棉花收获装置，其特征在于包括脉冲式真空发生装置及采棉管道，所述脉冲式真空发生装置包括用于接收压缩气体的接收装置、用于将压缩气体气流转换为脉冲气流的转换装置及用于将脉冲气流转换为真空脉冲的抽气装置，所述接收装置、转换装置及抽气装置通过气体管道连接，所述采棉管道与所述抽气装置连通，所述抽气装置具有用于输出棉桃的出棉口，所述脉冲式真空发生装置工作时，所述抽气装置的真空脉冲将棉桃吸入所述采棉管道，经所述采棉管道和抽气装置后，由出棉口输出。
2.如权利要求1所述的棉花收获装置，其特征在于所述接收装置包括压缩气体稳压容器，所述压缩气体稳压容器具有出气口及用于连接压缩气体气源的进气口，所述压缩气体稳压容器的出气口通过所述气体管道连接所述抽气装置，所述转换装置用于脉冲式的控制所述气体管道的通断。
3.如权利要求2所述的棉花收获装置，其特征在于所述转换装置包括用于控制所述气体管道通断的阀门及用于脉冲式的控制所述阀门通断的脉冲信号发生装置，所述脉冲信号发生装置与所述阀门信号连接。
4.如权利要求3所述的棉花收获装置，其特征在于所述转换装置还包括手执控制开关，所述手执控制开关与所述脉冲信号发生装置信号连接。
5.如权利要求1所述的棉花收获装置，其特征在于还包括棉桃收集装置，所述棉桃收集装置安装在所述脉冲式真空发生装置上并与所述出棉口连通。
6.如权利要求1所述的棉花收获装置，其特征在于所述抽气装置为引射式抽气装置。
7.如权利要求1所述的棉花收获装置，其特征在于所述采棉管道包括棉桃吸嘴、吸嘴延长管及吸嘴转接管，所述棉桃吸嘴、吸嘴延长管、吸嘴转接管及抽气装置顺次连通。
8.—种脉冲式真空发生装置，其特征在于包括用于接收压缩气体的接收装置、用于将压缩气体气流转换为脉冲气流的转换装置及用于将脉冲气流转换为真空脉冲的抽气装置，所述接收装置、转换装置及抽气装置通过气体管道连接。
9.如权利要求8所述的脉冲式真空发生装置，其特征在于所述接收装置包括压缩气体稳压容器，所述压缩气体稳压容器具有出气口及用于连接压缩气体气源的进气口，所述压缩气体稳压容器的出气口通过所述气体管道连接所述抽气装置，所述转换装置包括用于控制所述气体管道通断的阀门及用于脉冲式的控制所述阀门通断的脉冲信号发生装置，所述脉冲信号发生装置与所述阀门信号连接。
10.一种棉花收获系统，其特征在于包括空气压缩机、主压缩空气管道、分气座、至少两个支压缩气体管道及权利要求1-7中任意一项所述的棉花收获装置，所述主压缩空气管道连通所述分气座与空气压缩机，各分支压缩气体管道连通所述分气座和各所述棉花收获直ο
全文摘要
本发明公开了一种脉冲式真空发生装置、棉花收获装置及系统，包括脉冲式真空发生装置及采棉管道，所述脉冲式真空发生装置包括用于接收压缩气体的接收装置、用于将压缩气体气流转换为脉冲气流的转换装置及用于将脉冲气流转换为真空脉冲的抽气装置，所述接收装置、转换装置及抽气装置通过气体管道连接，所述采棉管道与所述抽气装置连通，所述抽气装置具有用于输出棉桃的出棉口。抽气装置可以产生真空脉冲，吸气动作为脉冲式而不是连续的，采棉管道对准棉桃后，抽气装置产生真空脉冲来吸入棉桃，瞬间即可完成采摘棉桃的动作，提高了采摘速度；同时由于是脉冲式的吸入棉桃，能有效防止枝叶及其它杂物吸入，提高了所采摘棉桃的品质。
文档编号A01D46/12GK102461393SQ201010546099
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月16日 优先权日2010年11月16日
发明者李天维 申请人:李天维, 汪京涛