一种小型水稻割捆机的打捆装置的制作方法

本发明涉及水稻收割、打捆机械化收获领域，具体是一种小型水稻割捆机的打捆装置。

背景技术：

目前，在国内水稻收割、打捆机械化收获领域，水稻割捆收获机械主要采用德国、日本等国家进口的D形打结器与割捆机配合工作；在专利CN 104602509 A中，其捆绳打结器采用两根捆绳由两个打结器钩轴旋转打出两个结；采用两个打结钩轴中间的带钩部打结备用件往后拉绳子使其越过带有弹簧的刀具，两侧捆绳捕获件下压绳子时使绳结之间的绳段断开，让每个稻捆都有两个结使捆绳捆紧；其具有一定的捆绳打结能力，但采用两个打结钩轴打结使得整个捆绳打结器结构复杂，加工困难，成本高昂，不利于小微型水稻割捆机器的配套使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种小型水稻割捆机的打捆装置，机构简单，拆装方便，工作可靠，成本低廉。

一种小型水稻割捆机的打捆装置基本原理是首次水稻打捆之前，先将捆绳从捆绳箱拉出，穿过水稻收集通道口；将绳子拉到第一压绳块组固定绳端；当水稻收集到一定量时，触发送绳针将靠近绳箱的绳段送到揽绳件钩部；揽绳件钩部的对称面设有推杆，在曲柄连杆机构的作用下，将回转运动转换成直线往复运动，由推杆沿着轨迹板上的矩形凹槽向前运动，由揽绳件钩部揽送绳子穿过水平布置的第一压绳块组、剪绳块组、打结嘴、第二压绳块组，并暂时停留在第二压绳块前端；在动力轴的绕水平轴线旋转下，第一压绳块组压住已打捆的两端绳段，打结嘴旋转将绳子打结成环结，第二压绳块组压住绳段，助成紧结，第一压绳块组放松，释放前一次压住的绳段，紧接着压住与绳箱相通的源绳段，再由剪绳块下压剪断已打结绳段与被压绳段的中间段，绳结随稻捆铺放田间；源绳段由第一压绳块压住，揽绳件回到初始位置，继续进行下一次水稻打捆循环。

本发明的技术方案：

一种小型水稻割捆机的打捆装置，包括箱体、传动装置、打结装置、压剪绳组件和揽绳件。

所述的传动装置、打结装置、压剪绳组件和揽绳件均安装在箱体上，传动装置与打结装置、压剪绳组件和揽绳件配合连接，为其提供动力，打结装置、压剪绳组件和揽绳件之间相对独立，方便零部件的安装和拆卸，提高互换性，所述的打捆装置形成一个独立组件，可以安装在在割捆机上进行配合作业。

所述的箱体由可拆卸且具有对称分布特征的两个部分组成，四边沿开有安装孔，用于箱体的安装和固定，内部设有横向矩形腔体和四个纵向圆柱通孔，用于箱体内功能部件的安装；所述的横向矩形腔体由相通的第一腔体和第二腔体组成，所述的纵向圆柱通孔与横向矩形腔体相通，其轴线与横向矩形腔体垂直，且位于同一平面并列分布。

所述的传动装置包括动力轴以及固定安装的三个不同轨迹线的压剪绳凸轮和两个锥齿轮；所述的动力轴横向安装在箱体的腔体内，由一端输入动力；所述的压剪绳凸轮包括第一压绳凸轮、第二压绳凸轮和剪绳凸轮，均位于第一腔体内，且剪绳凸轮位于第一压绳凸轮和第二压绳凸轮中间位置；所述的锥齿轮包括打结锥齿轮和揽绳锥齿轮，所述的打结锥齿轮位于第一腔体内，且位于第二压绳凸轮与剪绳凸轮之间，所述的揽绳凸轮位于第二腔体内；压剪绳凸轮和两个锥齿轮的分区域安装，可以有效地对功能部件之间进行排布和保证部分功能部件之间的相对独立性，既保证工作有效又提高零部件拆装的互换性；通过动力轴输入动力，可带动第一压绳凸轮、第二压绳凸轮、剪绳凸轮、打结锥齿轮和揽绳锥齿轮转动，并将动力传递到下一级功能部件。

所述的打结装置包括打结嘴轴、打结配锥齿轮和鸟嘴状打结器；所述的打结嘴轴为阶梯轴，安装在所述的箱体的圆柱通孔内，所述的打结配锥齿轮安装在打结嘴轴的上端，与所述传动装置的打结锥齿轮配合连接，引进动力；所述的鸟嘴状打结器包括鸟嘴部和压嘴件，所述的鸟嘴部为一带中间空槽且橼部开有通孔的钩状零件，其上端与打结嘴轴焊接连接，所述的压嘴件为开有通孔腹部修圆的带钩零件，穿过鸟嘴部的空槽，与鸟嘴部连接，在鸟嘴状打结器旋转过程中可由鸟嘴部和压嘴件配合实现鸟嘴的开合动作，实现绳子打成环后钳住绳子；所述的打结装置通过打结配锥齿轮与箱体的打结锥齿轮配合连接，由此将打结直齿轮传递的动力转化成打结装置的旋转运动和鸟嘴状打结器的开合运动，从而实现将需要打结的绳段打出一个绳结。

所述的压剪绳组件包括第一压绳组、第二压绳组、剪绳组和折件压板，所述的第一压绳组、第二压绳组和剪绳组结构相似，均由相同的压剪绳基础件、压绳块及剪绳块组合而成，分别与传动装置的第一压绳凸轮、第二压绳凸轮和剪绳凸轮配合连接，所述的折件压板位于压剪绳组件正下方，安装在箱体上，与压剪绳组件配合连接。

所述的压剪绳基础件包括夹紧轴、U形件、滚子和弹簧；所述的夹紧轴为两级阶梯轴，安装箱体的圆柱通孔上，其小端轴肩处与箱体的圆柱通孔之间安装弹簧，方便压剪绳基础件的缓冲运动和复位运动，夹紧轴上端焊接U形件，用于安装可绕水平轴线旋转的滚子，所述的滚子与所述传动装置的压剪绳凸轮配合连接，引进动力。

所述的压绳块和剪绳块为形状相似的矩形方块，其上表面开有用以与夹紧轴螺纹连接的螺纹孔，所述的压绳块底面加工为波纹表面特征，提高压绳的抓力和稳定性；所述的剪绳块底面加工成V形锐角锋刃，方便剪绳组下压时将绳段剪断；将压绳块与压剪绳基础件螺纹配合连接形成第一压绳组和第二压绳组；第一压绳组和第二压绳组结构一致，是根据结构安装位置和动作效果顺序不同而区分，与送绳针位置最近的那个压绳组优先接触到绳子，定义为第一压绳组；将剪绳块与压剪绳基础件螺纹配合连接形成剪绳组；第一压绳组与传动装置的第一压绳凸轮配合连接，第二压绳组与传动装置的第二压绳凸轮配合连接，剪绳组与传动装置的剪绳凸轮配合连接，由此将压剪绳组件与传动装置连接起来，利用凸轮的特定轨迹特点，将动力轴的回转运动转化为间歇往复直线运动。

所述的折件压板位于在压剪绳组件正下方，成L形安装在箱体上，与压剪绳组的压绳块和剪绳块配合连接，折件压板作为压剪绳组件的底部支撑，在动力驱动下可以实现第一压绳组、第二压绳组、剪绳组不同时向下压，达到压绳、剪绳的效果。

所述的揽绳件包括轨迹板、曲柄连杆机构和揽绳传动组件，轨迹板焊接在箱体的下方，揽绳传动组件安装在箱体的圆柱通孔上，曲柄连杆机构与轨迹板和揽绳传动组件连接；

所述的轨迹板是一块矩形板，上部开有安装孔，用以辅助固定打捆装置，其矩形板上端面与打结器框架的下端面焊接连接，由此固定轨迹板；轨迹板下部开有矩形凹槽，槽内套接揽绳件推杆，起到导向作用，推杆可以沿着矩形凹槽做直线运动；

所述的曲柄连杆机构由曲柄轴、曲柄锥齿轮、曲柄、连杆、推杆及揽绳件钩部组成，曲柄轴为阶梯轴，曲柄锥齿轮安装在曲柄轴上，曲柄与曲柄轴连接，连杆与曲柄铰接，推杆一端安装于连杆端头，一端外悬，并与轨迹板的矩形凹槽配合连接，在矩形凹槽的导向作用下，曲柄连杆机构可将回转运动转换成直线往复运动；

所述的揽绳件钩部一端开有固定圆耳，与推杆相对，套接在推杆端头上并与连杆铰接，使揽绳件钩部外悬端位于压剪绳块与折件压板之间的空隙位置，工作时可将送绳针送过来的捆绳从第一压绳块前端揽送到第二压绳块后端，并使捆绳穿过压剪绳块中间位置，提高打结、压绳和剪绳的准确性；

揽绳传动组件由传动轴、揽绳配锥齿轮和传动锥齿轮组成，传动轴为阶梯轴，安装在箱体的圆柱通孔上，揽绳配锥齿轮安装传动轴上端，与传动装置上的揽绳锥齿轮配合连接，传动锥齿轮安装在传动轴下端，与曲柄轴上的锥齿轮配合连接，为揽绳件引进动力；

揽绳件的传动组件与传动装置的揽绳锥齿轮配合连接，引进动力，驱动曲柄连杆机构带动揽绳件钩部沿着矩形凹槽做直线往复运动，将送绳针送过来的绳子由起始端揽送到第二压绳组的后端，其间绳子横穿第一压绳组、剪绳组、鸟嘴状打结器和第二压绳组，并使绳子位于压剪绳块与折件压板之间，方便压剪绳动作的实现。

上述的打捆装置优选根据以下方法进行操作：

初始状态时由捆绳箱把绳子拉出，穿过水稻收集通道口，由第一压绳组压住绳子。

使鸟嘴状打结器、揽绳件均处于初始状态。

由揽绳件将绳子从初始位置径直往前揽送，直到最前端。

由鸟嘴状打结器旋转一周，使两个绳段形成一个绳环，鸟嘴部和压嘴件做开合动作，钳住绳子。

由第二压绳组压住绳段，第一压绳组松开原绳段，换压另一绳段，以便绳环形成绳结。

剪绳组下压，剪断第一压绳段与绳结之间的绳段。

第二压绳块放松，释放带绳结的绳段，已打结的稻捆可在特定机构带动下顺利铺放田间。

继而鸟嘴状打结器和揽绳件恢复为原始状态，继续进行下一轮稻捆打结。

相比双打结嘴打结方式，采用单打结嘴可使绳结更紧，更方便；相比现有单打接嘴打结，采用压剪绳块的依次动作可以避免切断绳段时产生多余的绳段，节省材料的同时还能保护环境；相比市场上进口的具有五面异形体框架的打结器，本设计打结器框架形状简单，易于加工，降低成本。

本发明与现有技术的区别：

本发明采用采用一个箱体安装所有打结功能部件，使其形成一个独立部件，可整体安装在收割机上配合作业；采用箱体中横向安装动力轴，引进动力，轴上安装压剪绳凸轮、打结锥齿轮和揽绳锥齿轮，传递动力；采用压剪绳组件与压剪绳凸轮配合连接，实现不同时压绳和剪绳动作，其中压绳块为矩形块底部加工成波纹特征，方便压绳，剪绳块加工成底部具有一定角度的锋刃；采用鸟嘴状打结器位于第一压绳组和第二压绳组之间，通过锥齿轮传动，由打结装置旋转和鸟嘴状打结器开合动作实现绳子打结，使每个稻捆上都只有一个结；采用带有揽绳件钩部的曲柄连杆机构将回转运动转换成由揽绳件推杆沿着轨迹块的凹槽轨迹做直线往复运动，将绳子从第一压绳块前端送到第二压绳块后端；采用第二压绳块放松压绳，使已打结的稻捆铺放田间。

附图说明

在下面通过使用附图详细地描述具体实施方式。

图1为一种小型水稻割捆机的打捆装置的整体结构立体图。

图2为箱体结构图。

图3为传动装置结构图。

图4为打结装置结构图。

图5为压剪绳组件结构图。

图6为压剪绳基础件结构图。

图7为揽绳件结构图。

图8至图12为打捆装置与送绳针在割捆机上配合作业的打捆过程。

图中：1箱体、2传动装置、3打结装置、4压剪绳组件、5揽绳件、2-1动力轴、2-2第一压绳凸轮、2-3第二压绳凸轮、2-4剪绳凸轮、2-5打结锥齿轮、2-6揽绳锥齿轮、3-1打结嘴轴、3-2打结配锥齿轮、3-3鸟嘴状打结器、3-3-1鸟嘴部、3-3-2压嘴件、4-1第一压绳组、4-2第二压绳组、4-3剪绳组、4-4折件压板、4-0压剪绳基础件、4-1-1压绳块、4-3-1剪绳块、4-0-1夹紧轴、4-0-2U形件、4-0-3滚子、4-0-4弹簧、5-1轨迹板、5-2曲柄连杆机构、5-3揽绳传动组件、5-2-1曲柄轴、5-2-2曲柄锥齿轮、5-2-3曲柄、5-2-4连杆、5-2-5推杆、5-2-6揽绳件钩部、5-3-1传动轴、5-3-2揽绳配锥齿轮、5-3-3传动锥齿轮。

具体实施方式

一种小型水稻割捆机的打捆装置，包括箱体1、传动装置2、打结装置3、压剪绳组件4和揽绳件5，如图1所示。

所述的传动装置2、打结装置3、压剪绳组件4和揽绳件5均安装在箱体1上，传动装置2与打结装置3、压剪绳组件4和揽绳件5配合连接，为其提供动力，打结装置3、压剪绳组件4和揽绳件5之间相对独立，方便零部件的安装和拆卸，提高互换性，所述的打捆装置形成一个独立组件，可以安装在在割捆机上进行配合作业。

所述的箱体1由可拆卸且具有对称分布特征的两个部分组成，四边沿开有安装孔，用于箱体1的安装和固定，如图2所示，内部设有横向矩形腔体和四个纵向圆柱通孔，用于箱体1内功能部件的安装；所述的横向矩形腔体由相通的第一腔体和第二腔体组成，所述的纵向圆柱通孔与横向矩形腔体相通，其轴线与横向矩形腔体垂直，且位于同一平面并列分布；箱体1主要为各功能部件提供安装和支撑作用。

所述的传动装置2包括动力轴2-1以及固定安装的三个不同轨迹线的压剪绳凸轮和两个锥齿轮，如图3所示；所述的动力轴2-1横向安装在箱体1的腔体内，由轴承起到支撑作用，由一端输入动力；所述的压剪绳凸轮包括第一压绳凸轮2-2、第二压绳凸轮2-3和剪绳凸轮2-4，均位于第一腔体内，且剪绳凸轮2-4位于第一压绳凸轮2-2和第二压绳凸轮2-3中间位置；所述的锥齿轮包括打结锥齿轮2-5和揽绳锥齿轮2-6，所述的打结锥齿轮2-5位于第一腔体内，且位于第二压绳凸轮2-3与剪绳凸轮2-4之间，所述的揽绳锥齿轮2-6位于第二腔体内；压剪绳凸轮和两个锥齿轮的分区域安装，可以有效地对功能部件之间进行排布和保证部分功能部件之间的相对独立性，既保证工作有效又提高零部件拆装的互换性；通过动力轴2-1输入动力，可带动第一压绳凸轮2-2、第二压绳凸轮2-3、剪绳凸轮2-4、打结锥齿轮2-5和揽绳锥齿轮2-6转动，并将动力传递到下一级功能部件。

所述的打结装置3包括打结嘴轴3-1、打结配锥齿轮3-2和鸟嘴状打结器3-3；如图4所示，所述的打结嘴轴3-1为阶梯轴，通过轴承支撑安装在箱体1的圆柱通孔内，所述的打结配锥齿轮3-2安装在打结嘴轴3-1的上端，与所述传动装置2的打结锥齿轮2-5配合连接，引进动力；所述的鸟嘴状打结器3-3包括鸟嘴部3-3-1和压嘴件3-3-2，所述的鸟嘴部3-3-1为一带中间空槽且橼部开有通孔的钩状零件，其上端与打结嘴轴3-1焊接连接，所述的压嘴件3-3-2为开有通孔腹部修圆的带钩零件，穿过鸟嘴部3-3-1的空槽，通过螺栓螺母与鸟嘴部3-3-1连接，在鸟嘴状打结器3-3旋转过程中可由鸟嘴部3-3-1和压嘴件3-3-2配合实现鸟嘴的开合动作，实现绳子打成环后钳住绳子；所述的打结装置3通过打结配锥齿轮3-2与箱体1的打结锥齿轮2-5配合连接，由此将打结直齿轮传递的动力转化成打结装置3的旋转运动和鸟嘴状打结器3-3的开合运动，从而实现将需要打结的绳段打出一个绳结。

所述的压剪绳组件4包括第一压绳组4-1、第二压绳组4-2、剪绳组4-3和折件压板4-4，如图5所示，所述的第一压绳组4-1、第二压绳组4-2和剪绳组4-3结构相似，均由相同的压剪绳基础件4-0、压绳块4-1-1及剪绳块4-3-1组合而成，分别与传动装置2的第一压绳凸轮2-2、第二压绳凸轮2-3和剪绳凸轮2-4配合连接，所述的折件压板4-4位于压剪绳组件4正下方，安装在箱体1上，与压剪绳组件4配合连接，作为压剪绳组件4压绳和剪绳的基板，辅助完成压绳和剪绳动作；

所述的压剪绳基础件4-0包括夹紧轴4-0-1、U形件4-0-2、滚子4-0-3和弹簧4-0-4；如图6所示，所述的夹紧轴4-0-1为两级阶梯轴，安装箱体1的圆柱通孔上，其小端轴肩处与箱体1的圆柱通孔之间安装弹簧4-0-4，方便压剪绳基础件4-0的缓冲运动和复位运动，夹紧轴4-0-1上端焊接U形件4-0-2，用于安装可绕水平轴线旋转的滚子4-0-3，所述的滚子4-0-3与所述传动装置2的压剪绳凸轮配合连接，引进动力；

所述的压绳块4-1-1和剪绳块4-3-1为形状相似的矩形方块，其上表面开有用以与夹紧轴4-0-1螺纹连接的螺纹孔，所述的压绳块4-1-1底面加工为波纹表面特征，提高压绳的抓力和稳定性；所述的剪绳块4-3-1底面加工成V形锐角锋刃，方便剪绳组4-3下压时将绳段剪断；将压绳块4-1-1与压剪绳基础件4-0螺纹配合连接形成第一压绳组4-1和第二压绳组4-2；第一压绳组4-1和第二压绳组4-2结构一致，是根据结构安装位置和动作效果顺序不同而区分，与送绳针位置最近的那个压绳组优先接触到绳子，定义为第一压绳组4-1；将剪绳块4-3-1与压剪绳基础件4-0螺纹配合连接形成剪绳组4-3；第一压绳组4-1与传动装置2的第一压绳凸轮2-2配合连接，第二压绳组4-2与传动装置2的第二压绳凸轮2-3配合连接，剪绳组4-3与传动装置2的剪绳凸轮2-4配合连接，由此将压剪绳组件4与传动装置2连接起来，利用凸轮的特定轨迹特点，将动力轴2-1的回转运动转化为间歇往复直线运动，而三个凸轮轨迹各不相同，可以使得压剪绳组件4产生不同时下压动作；

所述的折件压板4-4位于在压剪绳组件4正下方，成L形安装在箱体1上，与压剪绳组4-3的压绳块4-1-1和剪绳块4-3-1配合连接，折件压板4-4作为压剪绳组件4的底部支撑，在动力驱动下可以实现第一压绳组4-1、第二压绳组4-2、剪绳组4-3不同时向下压，达到压绳、剪绳的效果。

所述的揽绳件5包括轨迹板5-1、曲柄连杆机构5-2和揽绳传动组件5-3，如图7所示，轨迹板5-1焊接在箱体1的下方，揽绳传动组件5-3安装在箱体1的圆柱通孔上，曲柄连杆机构5-2与轨迹板5-1和揽绳传动组件5-3连接；

所述的轨迹板5-1是一块矩形板，上部开有安装孔，用以辅助固定打捆装置，其矩形板上端面与箱体1的下端面焊接连接，由此固定轨迹板5-1；轨迹板5-1下部开有矩形凹槽，槽内套接揽绳件推杆，起到导向作用，推杆可以沿着矩形凹槽做直线运动；

所述的曲柄连杆机构5-2由曲柄轴5-2-1、曲柄锥齿轮5-2-2、曲柄5-2-3、连杆5-2-4、推杆5-2-5及揽绳件钩部5-2-6组成，曲柄轴5-2-1为阶梯轴，曲柄锥齿轮5-2-2安装在曲柄轴5-2-1上，曲柄5-2-3与曲柄轴5-2-1连接，连杆5-2-4与曲柄5-2-3铰接，推杆5-2-5一端安装于连杆5-2-4端头，一端外悬，并与轨迹板5-1的矩形凹槽配合连接，在矩形凹槽的导向作用下，曲柄连杆机构5-2可将回转运动转换成直线往复运动；

所述的揽绳件钩部5-2-6一端开有固定圆耳，与推杆5-2-5相对，套接在推杆5-2-5端头上并与连杆5-2-4铰接，使揽绳件钩部5-2-6外悬端位于压剪绳块4-3-1与折件压板4-4之间的空隙位置，工作时可将送绳针送过来的捆绳从第一压绳块4-1-1前端揽送到第二压绳块4-1-1后端，并使捆绳穿过压剪绳块4-3-1中间位置，提高打结、压绳和剪绳的准确性；

揽绳传动组件5-3由传动轴5-3-1、揽绳配锥齿轮5-3-2和传动锥齿轮5-3-3组成，传动轴5-3-1为阶梯轴，安装在箱体1的圆柱通孔上，揽绳配锥齿轮5-3-2安装传动轴5-3-1上端，与传动装置2上的揽绳锥齿轮2-6配合连接，传动锥齿轮5-3-3安装在传动轴5-3-1下端，与曲柄轴5-2-1上的锥齿轮配合连接，为揽绳件5引进动力；

揽绳件传动组件5-3与传动装置2的揽绳锥齿轮2-6配合连接，引进动力，经过两次动力换向，驱动曲柄连杆机构5-2带动揽绳件钩部5-2-6沿着矩形凹槽做直线往复运动，将送绳针送过来的绳子由起始端揽送到第二压绳组4-2的后端，其间绳子横穿第一压绳组4-1、剪绳组4-3、鸟嘴状打结器3-3和第二压绳组4-2，并使绳子位于压剪绳块4-3-1与折件压板4-4之间，由压剪绳块4-3-1和鸟嘴状打结器3-3的先后顺序运动实现打结、压绳和剪绳的动作。

一种小微型水稻割捆机的打捆装置在割捆机上配合作业的打结原理为：

初始状态时，使鸟嘴状打结器、揽绳件均处于初始状态，由捆绳箱把绳子拉出，穿过水稻收集通道口，由第一压绳组压住绳子，如图8所示。

集堆装置中的水稻挤压绳子揽过压剪绳组件和打结装置，如图9所示。

当水稻到达一定量时，送绳针为打捆装置送绳，将稻捆包揽，如图10所示。

由揽绳件将绳子从初始位置径直往前揽送，经过压剪绳组件和鸟嘴状打结器，直到最前端，使稻捆的两个绳段叠合，如图11所示。

由鸟嘴状打结器旋转一周，使两个绳段形成一个绳环，鸟嘴部和压嘴件做开合动作钳住绳子，第二压绳组压住绳段，第一压绳组松开原绳段，换压另一绳段，以便绳环形成绳结，剪绳组下压，剪断第一压绳段与绳结之间的绳段，第二压绳块放松，释放带绳结的绳段，已打结的稻捆可在特定机构带动下顺利铺放田间，如图12所示。

继而鸟嘴状打结器和揽绳件恢复为原始状态，如图1所示，继续进行下一轮稻捆打结。