专利名称：轴预紧力改善的质量减轻的高速脱棉柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于摘锭式棉花收获机的脱棉柱(doffer column) 0
背景技术：
先前可用的用于摘锭式采棉机的脱棉器包括支撑在实心轴上的一组脱棉器。一些衬垫是平盘形状，间隔件插在衬垫之间。所述盘夹在间隔件之间，并且拧在实心轴的端部处的外螺纹上的螺母紧紧地夹住所述盘和间隔件，使衬垫和间隔件与实心轴一起转动。在美国专利4，819，415中说明了这种结构的示例。另外，脱棉器可以包括代替单独的间隔件的铸铝制成的一体的轴向延伸毂如在美国专利号5，014，501中所示。如果在组装后的脱棉器上的张紧预紧力(tensioning proload)不足，脱棉器会相对轴转动。一旦衬垫开始转动， 衬垫在轴上进一步松开，并且整个脱棉柱通常必须重新组装。在脱棉柱底部处的带螺纹的短轴(stub shaft)接收用于提供预紧力的张紧螺母， 张紧螺母将脱棉器和间隔件或毂夹在中间，使脱棉器和间隔件或毂与脱棉器轴一起转动。 在所述脱棉柱的下端部处的少量安装空间通常需要具有最小的螺纹啮合量的相对薄的螺母。脱棉柱通常接近临界操作速度(critical operating speed)运转。如果脱棉器轴在超速度条件中运转，即使运转很短的时间，轴都可能弯曲。因此，增加脱棉柱的临界操作速度有助于消除轴弯曲。
发明内容
一种脱棉柱，包括支撑多个脱棉器和多个间隔件或毂的轻质脱棉器轴。在所述轴的一端处的内螺纹张紧部件将衬垫和间隔件或毂紧紧夹在一起，用于与所述轴一起转动。 张紧部件提供足够得预紧力，以防止衬垫相对于彼此和相对于所述轴转动。在所示实施例中，张紧部件可以是拧入固定到中空脱棉器轴的底部的接收部件的细长螺栓。内部螺纹提供比现有技术的典型的短的外部螺母结构多的螺纹啮合量或螺纹啮合长度。这种构造还有利于使用足够长的螺栓，用于良好的螺栓拉伸，以为紧密连接提供足够的预紧力。短的外部螺母可以取消。所述轴可以是中空结构，具有比先前可用的实心轴的外径更大的外径，以减轻重量，增加刚度，并增加脱棉柱的临界速度。
图1是局部以截面示出的脱棉柱组件的平面图。图2是局部以截面示出的图1的脱棉柱组件的安装和柱预紧力组件的放大视图。
具体实施例方式参照图1，其中显示用于传统采棉机的收获机行单元(row unit)的脱棉柱组件 10。脱棉柱结构10包括支撑在用于围绕轴线15转动的立轴14上的多个脱棉器12。脱棉器12通过间隔件16在轴14上垂直地间隔开。可替换地，间隔件可以由脱棉器12上的突出毂代替。脱棉器12与轴14 一起在多行摘锭(spindle)上方转动，并且从行中的摘锭解开和移除棉花。每个脱棉器12包括以传统方式支撑径向向外并向下定向的凸起(Iug)M的大致水平的圆形金属盘或底板22。直径略大于轴14的直径的圆形孔沈位于底板22的中心中。 脱棉器12滑动到轴14上的合适位置上，间隔件16在轴上插在相邻脱棉器之间。保持组件观和轴承组件30将立轴14的下端14L安装到收获机行单元的基板(base of floor)。邻近最高的脱棉器底板22固定到轴14的上端14U的上部安装法兰32将上端14U安装到邻近行单元驱动器组件(未显示)的行单元，行单元驱动器组件位于行单元壳体的上部中，并且驱动地连接到法兰32。保持组件观张紧轴14以将脱棉器12和间隔件16牢固地固定在法兰32和轴承组件30之间，使脱棉器和间隔件与立轴一起转动。保持组件观充分地预张紧轴14，以防止脱棉器相对于立轴14转动。保持组件28包括内螺纹部件36和张紧部件38，内螺纹部件36支撑在立轴14的一个安装端处，张紧部件38拧入内螺纹部件36中，用于将脱棉器12和间隔件16夹在轴14 的上、下端之间，使脱棉器12和间隔件16与立轴14起转动。张紧部件38可以是具有与部件36的内螺纹42啮合的螺纹40的细长螺栓。部件36可以通过任何合适的连接方法固定到轴14的下端14L。例如，部件36可由金属制成并且在位置46处摩擦焊接到轴14的下端。也可以通过电弧焊接或铜焊连接部件36。如图2所示，部件36具有上端36U,上端36U的外部直径约等于轴14的外径，上端36U具有台阶孔(stepped bore)48,台阶孔48的上端限定有内螺纹42，台阶孔48的下端限定有细长无螺纹孔部50。下端36L的直径略小于上端36U的直径。也可以采用具有其它结构的部件36，包括但不限于形成在轴14的端部中或插入轴14的端部的内部部件。如图所示的张紧部件38包括与用于接收工具的螺纹40相对的有头端 (headed-end) 56。垫圈58固定在轴承组件30的内圈60和有头端56之间。挡油环 (slinger) 64定位在下端36L上并且邻接内圈60的上端。杯形护罩66在挡油环64和轴承组件30的上方向下开口，并且固定在最下面的间隔件16和挡油环64之间，与内圈60、挡油环64和轴14 一起转动。在如图2所示其中张紧部件38包括螺栓的配置中，螺栓由具有如下能力的材料制成，即在装配过程中当拧紧螺栓时由该材料制成的螺栓比轴14拉伸至更大的程度。因此， 用于装配的预紧力取决于部件38拧入部件36的程度。当拧紧螺栓时，垫圈58、内圈60、挡油环64和护罩66夹在有头端56和最下面的间隔件16之间，最下面的间隔件16围绕部件 36从最下面的脱棉器12向下延伸。间隔件16(或脱棉器毂)和脱棉器12的底板22的径向最向内部分牢固地固定在轴承组件30和法兰32之间，用于一起转动。该预紧力足以防止脱棉柱部件之间的相对转动。台阶部36A相对于护罩66的偏移有利于在螺栓头56转动以调整预紧力时部件36相对于轴承组件30的垂直运动。由于可以在脱棉柱的底部处使用螺栓头而不是薄螺母，因此可以更容易进行调整并且可以提供更多的螺纹啮合。仅通过举例而非限制的方式，M16X90螺栓(8. 8级)，用于张紧部件38。轴14是中空的，其外径约为1.5英寸(3. 8厘米)，并且由金属DOM管(ASTM513型5MD)制成。该外径大于大多数先前可用的常规脱棉柱实心轴的直径。间隔件16具有预选轴向长度，以恰当地间隔开脱棉器12，并且如图所示，张紧部件38和螺纹部件36具有约等于该预选轴向长度的相互螺纹啮合长度或螺纹啮合量，用于牢固、可靠的连接。相似长度的无螺纹螺栓杆38B 有利于必要的部件拉伸，用于提供确保脱棉器12相对于轴14和间隔件16不滑动所必要的轴预紧力条件。中空结构有利于消除从一端到一端延伸的较重的、实心的最里面的轴，从而在减轻重量的同时增加脱棉柱的刚度和临界速度。 虽然已经描述优选实施例，但将会明白，在不背离本发明的如在随附权利要求中限定的保护范围的情况下可以进行各种修改。
权利要求
1.一种脱棉柱，用于摘锭式棉花收获机的行单元，所述脱棉柱包括 立轴，具有上部安装端和下部安装端在立轴上间隔开的多个脱棉器； 多个间隔件，在衬垫之间延伸；保持组件，包括张紧部件和支撑在立轴的一个安装端处的内螺纹部件，张紧部件拧入内螺纹部件中，用于将脱棉器和间隔件夹在上部安装端和下部安装端之间，用于跟随立轴一致地转动，张紧部件提供防止脱棉器相对于中空立轴转动的预紧力条件。
2.根据权利要求1所述的脱棉柱，其中，张紧部件包括能够拉伸以提供所述预紧力条件的螺栓。
3.根据权利要求2所述的脱棉柱，其中，螺栓能够比立轴拉伸到更大的程度。
4.根据权利要求1所述的脱棉柱，其中，所述立轴是中空的。
5.根据权利要求4所述的脱棉柱，其中，所述立轴的直径约为1.5英寸(3.8厘米)。
6.一种脱棉柱，用于摘锭式棉花收获机的行单元，所述脱棉柱包括 立轴，具有上部安装端和下部安装端多个脱棉器，在立轴上由在衬垫之间延伸的间隔件间隔开；和保持组件，包括张紧部件和支撑在立轴的一个安装端处的螺纹部件，张紧部件连接到螺纹部件，用于将脱棉器和间隔件夹在上部安装端和下部安装端之间，用于跟随立轴一致地转动，张紧部件防止脱棉器相对于中空立轴转动；并且其中，立轴包括中空轴。
7.根据权利要求6所述的脱棉柱，其中，中空轴具有约1.5英寸(3.8厘米)的直径。
8.根据权利要求6所述的脱棉柱，其中，螺纹部件包括固定到下部安装端的内螺纹部件。
9.根据权利要求8所述的脱棉柱，其中，张紧部件包括能够拉伸的螺栓，并且提供用于防止脱棉器和立轴之间的相对转动的脱棉器预紧力条件。
10.根据权利要求9所述的脱棉柱，其中，所述螺栓包括具有第一轴向长度的螺栓杆， 间隔件具有预选轴向长度，并且其中，所述能够拉伸的螺栓和螺纹部件具有约等于该预选轴向长度的相互螺纹啮合长度，该相互螺纹啮合长度大致小于第一轴向长度。
11.一种脱棉柱，用于摘锭式棉花收获机的行单元，所述脱棉柱包括 立轴，具有上部安装端和下部安装端在立轴上间隔开的多个脱棉器； 多个间隔件，在衬垫之间延伸；保持组件，包括张紧部件和支撑在立轴的下部安装端处的内螺纹螺栓接收部件，张紧部件拧入内螺纹螺栓接收部件，用于将脱棉器和间隔件夹在上部安装端和下部安装端之间，用于与立轴一起同时转动；和轴承组件，能够转动地安装用于围绕脱棉器轴线转动的立轴，，其中，张紧部件包括具有容纳在内部螺纹螺栓接收部件中的螺纹端和相对的有头端的螺栓，张紧部件将轴承组件夹在有头端和脱棉器之间。
12.根据权利要求11所述的脱棉柱，其中，螺栓能够比立轴拉伸到更大的程度。
13.根据权利要求11所述的脱棉柱，其中，有头端包括脱棉柱的最下面部分。
14.根据权利要求12所述的脱棉柱，其中，立轴是中空的。
15.根据权利要求14所述的脱棉柱，其中，立轴具有约1.5英寸(3.8厘米)的直径。
16.根据权利要求11所述的脱棉柱，包括围绕内螺纹螺栓接收部件从最下面的脱棉器向下延伸的最下面的间隔件。
全文摘要
本发明公开了一种支撑棉花收获机的脱棉器(12)的轻质立轴(14)。内螺纹安装端(36)接收能够比轴拉伸至更大程度的螺栓(38)，以提供可靠的轴预紧力条件，该轴预紧力条件防止脱棉器相对于轴转动。所述轴可以是中空的，并且可以具有比传统轴更大的直径，以减轻重量和增加刚度，并且因而提高临界速度。预紧力结构不需要螺母，并且与以前可用的结构相比具有增加的螺纹啮合长度或螺纹啮合量。
文档编号A01D46/16GK102550212SQ201110295870
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月28日 优先权日2010年10月6日
发明者凯文·J·戈林, 杰弗里·R·福克斯, 约耳·M·施赖纳, 马克·B·沃尔默斯 申请人:迪尔公司