一种秸秆的“θ”结打结装置及方法
【专利摘要】本发明涉及一种秸秆的“θ”结打结装置及方法，其特征在于：它包括一机架、一打结嘴、一卡线轮、一滑块曲柄连杆机构、一结卡卷绕机构、一切刀曲柄连杆机构、一揽绳器机构，及成串连接的结卡和设置在所述机架外的捆绳。打结嘴转动连接在机架上，其入口处设置有捆绳槽和结卡槽；卡线轮转动连接在机架上；与卡线轮对应设置有一压绳器；滑块曲柄连杆机构包括一转动连接在机架上的曲柄，曲柄通过连杆连接一滑块；结卡卷绕机构包括一转动的卷绕轴，卷绕轴上卷绕有成串的结卡；滑块前端连接有一支架，支架上连接一输送轮；切刀曲柄连杆机构包括一连接在支架上的切刀曲柄，切刀曲柄通过一切刀连杆转动连接一切刀杆。本发明由于采用平面连杆机构控制各部件移动，因此打结装置结构简单、工作稳定、成结更为可靠不易松脱。
【专利说明】一种秸秆的“ Θ ”结打结装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种秸杆的打结装置及方法，特别是关于一种秸杆的“ Θ ”结打结装置及方法。
【背景技术】
[0002]在秸杆收集、压捆作业中，广泛采用打结器对包裹草捆的捆绳进行打结捆扎。在现有的打结器中运用最多的是D型打结器(如图8所示)，其包括机架100、驱动齿盘101、卡线轮组件102、打结嘴组件103和脱绳杆组件104等部件。D型打结器在对捆绳进行打结的过程中，捆绳完成对草捆包裹后经打结嘴被送至卡线轮凹槽处，然后驱动齿盘旋转一周，此时，在驱动齿盘旋转过程中驱动齿盘的内齿通过蜗轮蜗杆二级传动驱动卡线轮组件旋转夹持绳端，驱动齿盘的外齿驱动打结嘴组件旋转，同时打结嘴上颚在机架凸轮作用下张开，使捆绳形成“ α ”形状，当打结嘴组件旋转3/4圈时打结嘴上颚闭合钳咬绳索形成“ α ”结，最后脱绳杆组件在驱动齿盘凸轮作用下完成割绳和脱扣后“ α ”结收紧。由于D型打结器机架上五个安装轴孔空间位置复杂，因此在整个打结过程中，卡线轮组件、打结嘴组件、脱绳杆组件空间相对运动位置要求严格，而且随着工作环境的变化会导致成结可靠性和稳定性降低，运输过程中“ α ”结容易松脱造成草捆散落。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是要提供一种成结可靠性和稳定性高，且结卡往复运动一次即可完成打结动作的秸杆的“ Θ ”结打结装置及方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种秸杆的“ Θ ”结打结装置，其特征在于:它包括一机架，一打结嘴、线轮、一滑块曲柄连杆机构、一结卡卷绕机构、一切刀曲柄连杆机构、一揽绳器机构，及成串连接的结卡和设置在所述机架外的捆绳；所述打结嘴整体呈L状，其垂向段转动连接在所述机架上，其水平段呈渐缩的圆锥状，端部的入口处呈渐扩的圆锥状；所述打结嘴的入口处水平向内设置一捆绳槽，垂直向内设置一结卡槽；所述卡线轮的中心转动连接在所述机架上；所述卡线轮的边缘间隔设置有若干与其转动到所述打结嘴的捆绳槽位置相配合的缺口 ；与所述卡线轮对应设置有一压绳器，所述压绳器为一圆弧形凹槽结构且顶部与所述机架紧固连接，所述卡线轮的一侧边缘位于所述压绳器的凹槽内；所述滑块曲柄连杆机构包括一转动连接在所述机架上的曲柄，所述曲柄通过一连杆转动连接一滑块，所述滑块在所述机架上设置的轨道上滑动；所述滑块与所述打结嘴的入口处对应的前端表面上设置有一结卡输送槽；所述结卡卷绕机构包括一转动的卷绕轴，所述卷绕轴上卷绕有连接成串的所述结卡；所述卷绕轴与滑块之间输送所述结卡的通路两侧，对称转动设置有一对导向轮；所述滑块前端固定连接有一支架，所述支架上通过一转轴连接一与所述结卡形状相适应的输送轮，所述输送轮上设置有一凸出的拨卡齿；所述切刀曲柄连杆机构包括一转动连接在所述支架上的切刀曲柄，所述切刀曲柄通过一切刀连杆转动连接一切刀杆，所述切刀杆在所述支架上设置的一切刀轨道内滑动，所述切刀杆的顶部设置有一头部刀刃。
[0005]所述结卡采用塑料材料制成，每一所述结卡均包括一圆柱段和与所述圆柱段前端为一体的两翼片；每两个相邻的所述结卡之间设置有一体成型的薄层间隔。
[0006]所述揽绳器为叉形结构。
[0007]所述卡线轮与所述打结嘴之间设置一捆绳切刀。
[0008]所述切刀杆的头部刀刃为倾斜的锯齿形。
[0009]一种所述装置的秸杆的“ Θ ”结打结方法，其包括以下步骤:
[0010]I)捆绳经压缩室完成对草捆包裹后穿过弧针，弧针将捆绳一端经揽绳器、绕过打结嘴送至卡线轮的圆弧形的缺口内；启动卡线轮携绳端逆时针旋转一角度，使捆绳被送至打结嘴结卡槽的正后方；同时揽绳器逆时针摆动进行拢绳，使位于卡线轮和揽绳器之间的捆绳处于张紧状态；然后打结嘴顺时针旋转一周，使捆绳在打结嘴上形成一绳环后，在打结嘴外缘的圆锥状和入口处的圆锥状作用下滑入捆绳槽，使捆绳形成一“ Θ ”形状；
[0011]2)滑块曲柄连杆机构的曲柄顺时针旋转，带动连杆驱动滑块从后止点向打结嘴方向移动，使结卡在输送轮夹持作用下跟随滑块运动，从进入打结嘴的结卡槽，与捆绳相接处；
[0012]3)随着曲柄的持续转动，滑块带动结卡继续向前运动，结卡推动捆绳穿越绳环；同时结卡的两翼片在绳环阻力作用下向内收缩越过绳环后，结卡的两翼片复位展开，此时绳环位于结卡的两翼片形成的内角中；
[0013]4)随着曲柄的继续转动，滑块带动结卡向后回退，而结卡的两翼片钩住绳环并使绳环沿打结嘴的圆锥状柱面滑移；
[0014]5)随着结卡退出打结嘴的结卡槽，切刀曲柄连杆机构的切刀曲柄在转轴作用下旋转一周，带动切刀连杆驱动切刀杆的头部刀刃切断结卡，与此同时捆绳切刀将捆绳切断；在草捆张力作用下结卡保留在绳环内并脱离打结嘴收紧成“ Θ ”结；
[0015]6)滑块继续向后回退，当滑块移动到后止点处，同时输送轮转动，通过输送轮上设置的拨齿使得结卡绕卷绕轴转动并沿着输送槽伸出下一节结卡，至此完成一个工作循环。
[0016]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:1、本发明使用塑料材质的成结支撑件代替仿人手指成结，制造加工简单并且节省成本。2、本发明的各部件空间位置关系简单，因此避免了钳咬绳索滑移导致成结失败，成结后不会产生脱扣导致机械损坏。3、本发明由于采用平面连杆机构控制各部件移动，因此本发明装置的结构更为简单、工作更为稳定、成结更为可靠不易松脱。本发明可以广泛用于各种秸杆的打结过程中。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明的打结装置的主视示意图
[0018]图2是图1的打结装置的俯视图
[0019]图3是本发明的打结方法中步骤I的示意图
[0020]图4是本发明的打结方法中步骤2的示意图
[0021]图5是本发明的打结方法中步骤3的示意图
[0022]图6是本发明的打结方法中步骤4的示意图
[0023]图7是本发明的打结方法中步骤5的示意图
[0024]图8是D型打结器的结构示意图
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
[0026]如图1、图2所示，本发明包括一机架1，在机架I上连接一打结嘴2、一卡线轮3、一滑块曲柄连杆机构4、一结卡卷绕机构5、一切刀曲柄连杆机构6、一揽绳器机构7,及成串连接的结卡8和设置在机架I外的捆绳9。
[0027]本发明的打结嘴2整体呈L状，打结嘴2的垂向段固定连接一转轴21，转轴21转动地连接在机架I上，可以由外力带动打结嘴2转动。打结嘴2的水平段呈渐缩的圆锥状，打结嘴2端部的入口处22呈渐扩的圆锥状，在打结嘴2入口处22水平向内设置一捆绳槽23，垂直向内设置一结卡槽24 ;捆绳槽23向内的深度与需要使用的捆绳9相适宜，结卡槽24向内的深度与需要使用的结卡8相适宜。
[0028]本发明的卡线轮3的中心固定连接一转轴31，转轴31转动的连接在机架I上，可以由外力带动卡线轮3转动。卡线轮3的边缘间隔设置有若干圆弧形的缺口 32，卡线轮3的直径以及每一缺口 32的位置与其转动到打结嘴2上的捆绳槽23位置相配合，使放入缺口 32内的捆绳9，能够随着卡线轮3的转动，方便地在捆绳槽23内运行，并逐渐脱离缺口32即可。卡线轮3的一侧边缘的机架I上设置有一压绳器33，压绳器33为一圆弧形凹槽结构，卡线轮3外边缘位于压绳器33的凹槽内。
[0029]本发明的滑块曲柄连杆机构4包括一转动设置在机架I上由外力驱动转动的曲柄41，曲柄41偏心转动连接一连杆42，连杆42另一端转动连接一滑块43，滑块43在机架I上设置的轨道44上滑动。在滑块43与打结嘴2的入口处22对应的前端表面上设置有一输送槽45,输送槽45能够供成串连接的结卡8通过。
[0030]本发明的结卡卷绕机构5包括一卷绕轴51，卷绕轴51上卷绕有连接成串的结卡8，成串的结卡8的出口端穿设在滑块43的输送槽45内，且正对打结嘴2的入口处22。在卷绕轴51与滑块43之间输送结卡8的通路两侧，对称转动设置有一对导向轮52。在滑块43前端固定连接有一支架55，在支架55上通过一转轴53转动连接一与结卡8形状相适应的输送轮54，输送轮54上设置有一凸出的拨卡齿，转轴53由外力驱动带动输送轮54转动，通过拨卡齿每旋转一圈向打结嘴2输送一个结卡8。
[0031]本发明的切刀曲柄连杆机构6包括一设置在支架55上由外力驱动转动的切刀曲柄61，切刀曲柄61偏心转动连接一切刀连杆62，切刀连杆62另一端转动连接一切刀杆63，切刀杆63在支架55上设置的一切刀轨道64内滑动，切刀杆63的顶部设置有一头部刀刃65，头部刀刃65正对成串连接的两结卡8之间的间隔处，切刀杆63每一往复运动可以将其切断一次。
[0032]本发明的结卡8采用塑料材料制成，每一结卡8均包括一圆柱段和与圆柱段前端为一体的两翼片81，当连接成串的结卡8通过滑块43的输送槽45时，两翼片82即会被压扁，而当结卡8进入打结嘴2的入口处22时，两翼片81会张开，进入结卡槽24内。每两个相邻的结卡8之间设置有一体成型的薄层间隔(图中未示出)，当完成一个结卡8打结后，就会被切刀杆63的头部刀刃65从此处切断。
[0033]上述实施例中，在机架I的前端下部设置有一揽绳器7，揽绳器7通过转轴71与机架I转动连接。其中，揽绳器7为叉形结构以便保证捆绳9在打结嘴上的位置。在卡线轮与打结嘴之间还可以设置一常规的捆绳切刀(图中未示出)。
[0034]在上述实施例中，切刀杆63的头部刀刃65为倾斜的锯齿形，以便减小切断阻力。
[0035]根据上述实施例中提供的秸杆的“ Θ ”结打结装置，本发明还提供了一种秸杆的“ Θ ”结打结方法，其包括以下步骤:
[0036]I)捆绳9经压缩室完成对草捆包裹后穿过弧针(图中未示出)，弧针将捆绳9 一端经揽绳器7、绕过打结嘴2送至卡线轮3的圆弧形的缺口 32内，启动卡线轮3携绳端绕B点逆时针旋转一角度，使捆绳9被送至打结嘴2结卡槽24的正后方，同时揽绳器7绕G点逆时针摆动进行拢绳，使位于卡线轮3和揽绳器7之间的捆绳9处于张紧状态，然后打结嘴2绕A点顺时针旋转一周，使捆绳9在打结嘴2上形成一绳环后，在打结嘴2外缘的圆锥状和入口处22的圆锥状作用下滑入捆绳槽23，使捆绳9形成一“ Θ ”形状(如图3所示)；
[0037]2)滑块曲柄连杆机构4的曲柄41绕C点顺时针旋转，带动连杆42驱动滑块43从后止点向打结嘴2方向移动，使结卡8在输送轮54夹持作用下跟随滑块43运动，从进入打结嘴2的结卡槽24，与捆绳9相接处(如图4所示)；
[0038]3)随着曲柄41的持续转动，滑块43带动结卡8继续向前运动，结卡8推动捆绳9穿越绳环，同时结卡8的两翼片81在绳环阻力作用下向内收缩越过绳环后，结卡8的两翼片81复位展开，此时绳环位于结卡8的两翼片81形成的内角中(如图5所示)；
[0039]4)随着曲柄41的继续转动，滑块43带动结卡8向后回退，而结卡8的两翼片81钩住绳环并使绳环沿打结嘴2的圆锥状柱面滑移(如图6所示)；
[0040]5)随着结卡8退出打结嘴2的结卡槽24,切刀曲柄连杆机构6的切刀曲柄61在转轴作用下旋转一周，带动切刀连杆62驱动切刀杆63的头部刀刃65切断结卡8，与此同时捆绳切刀将捆绳9切断；在草捆张力作用下结卡8保留在绳环内并脱离打结嘴2收紧成“ Θ ”结(如图7所示)；
[0041]6)滑块43继续向后回退，当滑块43移动到后止点处，同时输送轮54绕E点转动，通过输送轮54上设置的拨齿使得结卡8绕卷绕轴51的D点转动并沿着输送槽45伸出下一节结卡8,至此完成一个工作循环。
[0042]上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【权利要求】
1.一种秸杆的“ Θ ”结打结装置，其特征在于:它包括一机架，一打结嘴、一卡线轮、一滑块曲柄连杆机构、一结卡卷绕机构、一切刀曲柄连杆机构、一揽绳器机构，及成串连接的结卡和设置在所述机架外的捆绳； 所述打结嘴整体呈L状，其垂向段转动连接在所述机架上，其水平段呈渐缩的圆锥状，端部的入口处呈渐扩的圆锥状；所述打结嘴的入口处水平向内设置一捆绳槽，垂直向内设置一结卡槽； 所述卡线轮的中心转动连接在所述机架上；所述卡线轮的边缘间隔设置有若干与其转动到所述打结嘴的捆绳槽位置相配合的缺口 ；与所述卡线轮对应设置有一压绳器，所述压绳器为一圆弧形凹槽结构且顶部与所述机架紧固连接，所述卡线轮的一侧边缘位于所述压绳器的凹槽内； 所述滑块曲柄连杆机构包括一转动连接在所述机架上的曲柄，所述曲柄通过一连杆转动连接一滑块，所述滑块在所述机架上设置的轨道上滑动；所述滑块与所述打结嘴的入口处对应的前端表面上设置有一结卡输送槽； 所述结卡卷绕机构包括一转动的卷绕轴，所述卷绕轴上卷绕有连接成串的所述结卡；所述卷绕轴与滑块之间输送所述结卡的通路两侧，对称转动设置有一对导向轮；所述滑块前端固定连接有一支架，所述支架上通过一转轴连接一与所述结卡形状相适应的输送轮，所述输送轮上设置有一凸出的拨卡齿； 所述切刀曲柄连杆机构包括一转动连接在所述支架上的切刀曲柄，所述切刀曲柄通过一切刀连杆转动连接一切刀杆，所述切刀杆在所述支架上设置的一切刀轨道内滑动，所述切刀杆的顶部设置有一头部刀刃。
2.如权利要求1所述的一种秸杆的“Θ ”结打结装置，其特征在于:所述结卡采用塑料材料制成，每一所述结卡均包括一圆柱段和与所述圆柱段前端为一体的两翼片；每两个相邻的所述结卡之间设置有一体成型的薄层间隔。
3.如权利要求1所述的一种秸杆的“Θ ”结打结装置，其特征在于:所述揽绳器为叉形结构。
4.如权利要求2所述的一种秸杆的“Θ ”结打结装置，其特征在于:所述揽绳器为叉形结构。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种秸杆的“Θ ”结打结装置，其特征在于:所述卡线轮与所述打结嘴之间设置一捆绳切刀。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种秸杆的“Θ ”结打结装置，其特征在于:所述切刀杆的头部刀刃为倾斜的锯齿形。
7.如权利要求5所述的一种秸杆的“Θ ”结打结装置，其特征在于:所述切刀杆的头部刀刃为倾斜的锯齿形。
8.一种基于上述权利要求1?7任一项所述装置的秸杆的“ Θ ”结打结方法，其包括以下步骤: I)捆绳经压缩室完成对草捆包裹后穿过弧针，弧针将捆绳一端经揽绳器、绕过打结嘴送至卡线轮的圆弧形的缺口内；启动卡线轮携绳端逆时针旋转一角度，使捆绳被送至打结嘴结卡槽的正后方；同时揽绳器逆时针摆动进行拢绳，使位于卡线轮和揽绳器之间的捆绳处于张紧状态；然后打结嘴顺时针旋转一周，使捆绳在打结嘴上形成一绳环后，在打结嘴外缘的圆锥状和入口处的圆锥状作用下滑入捆绳槽，使捆绳形成一“ Θ ”形状； 2)滑块曲柄连杆机构的曲柄顺时针旋转，带动连杆驱动滑块从后止点向打结嘴方向移动，使结卡在输送轮夹持作用下跟随滑块运动，从进入打结嘴的结卡槽，与捆绳相接处； 3)随着曲柄的持续转动，滑块带动结卡继续向前运动，结卡推动捆绳穿越绳环；同时结卡的两翼片在绳环阻力作用下向内收缩越过绳环后，结卡的两翼片复位展开，此时绳环位于结卡的两翼片形成的内角中； 4)随着曲柄的继续转动，滑块带动结卡向后回退，而结卡的两翼片钩住绳环并使绳环沿打结嘴的圆锥状柱面滑移； 5)随着结卡退出打结嘴的结卡槽，切刀曲柄连杆机构的切刀曲柄在转轴作用下旋转一周，带动切刀连杆驱动切刀杆的头部刀刃切断结卡，与此同时捆绳切刀将捆绳切断；在草捆张力作用下结卡保留在绳环内并脱离打结嘴收紧成“ Θ ”结； 6)滑块继续向后回退，当滑块移动到后止点处，同时输送轮转动，通过输送轮上设置的拨齿使得结卡绕卷绕轴转动并沿着输送槽伸出下一节结卡，至此完成一个工作循环。
【文档编号】A01D59/04GK104429369SQ201410645273
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】陈龙健, 李 诚, 魏文军, 韩鲁佳, 李海涛, 张绍英 申请人:中国农业大学