一种圆盘抓棉机的制作方法

本发明涉及一种抓棉机，特别是一种圆盘抓棉机。

背景技术：

纺织行业中使用的棉纱是棉纤维经纺纱工艺加工后制成。在这一过程中，首先需要使用抓棉机从成捆的棉花原料中抓取棉束、棉块后,通过负压管道输送给后面的机械中进行下步工序的加工生产。抓棉机主要包括收棉斗、输棉管、打手以及升降装置等结构组成，现有的抓棉打手在长时间的抓取棉束后会缠绕大量的棉束，降低打手与棉花原料之间的抓取摩擦力，影响后续棉束的抓取，抓取效率较低，而且现有的打手结构的长度小于圆环结构料仓的间隙，当料仓内填满棉花后，就会导致部分边缘的棉料无法被吸入，影响抓取的效率。现有的升降装置只能进行简单的上下升降作业，从而使得打手只能在固定的位置对棉花原料进行分切。同时，由于成捆的棉花原料中混有铁屑等杂质，不及时处理会对后续的处理机械产生损伤，而抓棉机打手是高速运转的，这类杂质与抓棉机的打手接触后会对打手造成破坏，影响打手的抓棉速度和抓棉质量；目前一般都是通过在打手运动方向的前方设置一个吸磁装置，来消除铁屑，但是效果不理想。另外，现有的收棉斗还经常会发生棉束、棉块堵塞收棉斗的问题，需要停机进行人工处理，影响效率，不能满足企业生产的需要。因此，现有的技术存在着抓取效率低、除杂效果不理想以及容易发生堵塞的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种圆盘抓棉机。本发明具有能够提高棉花抓取效率、改善除杂效果以及降低收棉斗发生堵塞频率的特点。

本发明的技术方案：一种圆盘抓棉机,包括圆环结构的料仓，料仓中心位置设有旋转立柱，料仓外壁设有环形导轨，环形导轨上设有驱动小车，驱动小车上方设有驱动立柱，驱动立柱和旋转立柱之间设有支撑滑动装置，支撑滑动装置上设有升降装置，升降装置底部设有收棉装置，收棉装置底部分别设有除杂装置和加湿装置；所述的加湿装置连接有控制器，控制器与驱动小车、支撑滑动装置、升降装置、收棉装置以及除杂装置相连。

前述的一种圆盘抓棉机中，所述的收棉装置包括收棉斗，收棉斗上端设有输棉管，收棉斗下方的中部设有打手机构；所述打手机构包括固定于收棉斗下方的机架，机架上设有中空结构的打手辊轴，打手辊轴表面设有螺旋刀片，螺旋刀片的两侧壁上设有刀片组，所述的打手辊轴表面还设有位于螺旋刀片之间的出风孔，且出风孔与打手辊轴的中空结构相连通；所述的刀片组包括设置在螺旋刀片侧壁的梳理刀片和分切刀片，且梳理刀片和分切刀片间隔布置。

前述的一种圆盘抓棉机中，所述的收棉斗包括截面为锥形结构的外壳和内壳，且内壳的高度低于外壳的高度，外壳和内壳之间设有隔板，隔板内侧为导风层，隔板外侧为杂物储存层；所述的杂物储存层上端设有固定盖板和活动铁板，导风层上端设有顶部挡板，活动铁板经铰接结构与顶部挡板相连；所述的活动铁板上方设有固定于外壳内壁的电磁铁，电磁铁与控制器相连；所述的内壳上设有呈螺旋布置的通孔，且导风层底部设有底部挡板，底部挡板上设有进气口。

前述的一种圆盘抓棉机中，所述的杂物储存层底部设有倾斜布置的导板，导板上设有压力传感器，压力传感器与控制器相连；所述的外壳包括固定外壳，固定外壳下部设有移动槽，移动槽内设有铁制活动外壳，且铁制活动外壳和移动槽之间设有复位弹簧；所述的导板上还设有与铁制活动外壳相对应的吸磁基座，吸磁基座内设有第二电磁铁，第二电磁铁与控制器相连。

前述的一种圆盘抓棉机中，所述的支撑滑动装置包括两块设置在驱动立柱和旋转立柱之间的支撑板，两块支撑板之间设有滑动板，所述的两块支撑板相对的侧壁上设有t型滑槽，t型滑槽内设有滑轮，滑动板的两侧壁上设有与t型滑槽相对应的t型卡板，滑动板两端还设有液压伸缩杆，两个液压伸缩杆分别固定于旋转立柱和驱动立柱上；所述的升降装置固定于滑动板上。

前述的一种圆盘抓棉机中，所述升降装置包括固定于滑动板上方的液压缸，液压缸伸出端设有固定板，固定板下方的两端设有导杆，导杆底部设有升降机架；所述的升降机架上设有红外传感器，红外传感器与控制器相连，控制器与液压伸缩杆和液压缸相连。

前述的一种圆盘抓棉机中，所述除杂装置包括固定于收棉装置上的基座，基座一端设有梳棉耙，基座另一端设有除杂机构；所述的除杂机构包括设置在基座上的除杂转轴，除杂转轴表面套设有多个滚轮，滚轮的外表面设有吸磁片；所述的除杂转轴表面设有弹簧孔，弹簧孔从内往外依次设有弹簧、弹簧基座和固定杆，所述的滚轮内表面设有与固定杆相卡合的定位孔。

前述的一种圆盘抓棉机中，所述的除杂机构还包括设置在滚轮侧面的落料斗，落料斗上设有与滚轮相切的落料板；所述的落料板和落料斗之间设有回位弹簧。

前述的一种圆盘抓棉机中，所述的加湿装置包括固定在收棉装置上的支架，支架上设有输水管，输水管上设有多个喷嘴，支架下方设有梳棉杆，梳棉杆端部设有湿度传感器，湿度传感器与控制器相连，控制器与喷嘴相连。

与现有技术相比，本发明通过在驱动立柱和旋转立柱之间设置支撑滑动装置，带动升降装置进行横向的位移，进而能够通过改变打手的横向位置，增大打手与棉花原料之间的接触面积和摩擦力，最终来提高棉花的抓取效率和抓取质量；通过横向位移和竖直升降的两种调节方式的配合，极大的提高了收棉装置的抓取的范围，还能够有效的改善调节的灵活度；通过改变收棉装置中打手机构的刀片组合，将打手辊轴表面的刀片设置成螺旋结构，增加了刀片的接触面积，增大棉花抓取量，提高棉花抓取效率；在螺旋刀片两侧壁上设置间隔布置的梳理刀片和分切刀片，有利于提高棉花抓取的质量和抓取的速度；并在打手辊轴表面设置出风孔，并将出风孔与打手辊轴的中空部分相连通，通过送风管对出风孔进行输气，使得打手辊轴表面始终保持一定的风压，能够迅速的将切割下来的棉花与刀片分离，不利于刀片表面棉花的缠绕，从而能够提高棉花的抓取速度和抓取质量；通过隔板将收棉斗的外壳和内壳之间的空间分隔成杂物储存层和导风层，分别用于储存铁屑和通风，在杂物储存层上方设置固定盖板和活动铁板，并通过电磁铁来控制活动铁板在顶部导板的活动槽内的伸缩，从而实现铁屑的吸附和储存的目的，便于回收利用，不在需要人工一层层的进行刮除作业，结构简单，操作方便；通过导风层和螺旋布置在内壳上的通孔的配合，输出螺旋状的气体，对内壳内的输棉通道产生紊流现象，不利于棉花吸附在内壁上，能够降低收棉斗内发生堵塞的概率，提高生产效率。另外，通过在杂物储存层下部设置倾斜布置的导板，并通过压力传感器和控制器的配合来控制第二吸磁铁的通电状态，进而控制铁质活动外壳的升降，便于对吸附的杂质进行回收利用，简化操作，提高了回收利用率。通过输棉耙和除杂机构组成除杂装置，先通过梳棉耙对棉花原料进行疏松，使得铁屑能够与棉花相分离，便于后续的吸铁处理；再通过在除杂转轴表面设置多个滚轮，滚轮表面设有吸磁片，从而实现吸附铁屑的目的，在滚轮和除杂转轴之间设置弹簧，使得每个滚轮能够根据不同的棉块高度进行自动调节，便于能够更好的适应棉块，提高滚轮与棉块的接触面积，改善除杂效果。综上所述，本发明具有能够提高棉花抓取效率、改善除杂效果以及降低收棉斗发生堵塞频率的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是支撑板和滑动板的安装示意图；

图4是收棉装置的结构示意图；

图5是打手机构的放大图；

图6是收棉斗的结构示意图；

图7是图6的局部放大图；

图8是固定盖板、活动铁板和顶部挡板的位置示意图；

图9是除杂装置的结构示意图；

图10是图9的局部放大图；

图11是除杂机构的结构示意图；

图12是梳棉耙的结构示意图；

图13是加湿装置的机构示意图；

图14是本发明的控制图。

附图中的标记为：1-料仓，2-旋转立柱，3-环形导轨，4-驱动小车，5-驱动立柱，6-支撑滑动装置，7-升降装置，8-收棉装置，9-除杂装置，10-加湿装置，11-控制器，601-支撑板，602-滑动板，603-t型滑槽，604-滑轮，605-t型卡板，606-液压伸缩杆，701-液压缸，702-固定板，703-导杆，704-升降机架，705-红外传感器，707-第二液压伸缩杆,708-支撑基座，801-收棉斗，802-输棉管，803-打手机构，804-机架，805-打手辊轴，806-螺旋刀片，807-刀片组，808-出风孔，809-梳理刀片，810-分切刀片，811-传动电机，812-主动齿轮，813-连接轴，814-从动齿轮，815-齿形传动带，816-转轴，817-送风管，818-外壳，819-内壳，820-隔板，821-导风层，822-杂物储存层，823-固定盖板，824-活动铁板，825-顶部挡板，826-电磁铁，828-通孔，829-进气口，830-导板，831-压力传感器，832-固定外壳，833-移动槽，834-铁制活动外壳，835-复位弹簧，836-吸磁基座，837-第二电磁铁，838-底部挡板，901-基座，902-梳棉耙，903-除杂机构，904-除杂转轴，905-滚轮，906-吸磁片，907-弹簧孔，908-弹簧，909-弹簧基座，910-固定杆，911-定位孔，912-连杆，913-耙杆，914-旋转杆，915-弧形凸起，916-第一耙钉，917-第二耙钉，918-连接基座，919-螺纹杆，920-旋转电机，921-除杂主动齿轮，922-除杂从动齿轮，923-落料斗，924-落料板，925-回位弹簧，101-支架，102-输水管，103-喷嘴，104-梳棉杆，105-湿度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。圆盘抓棉机，构成如图1至图14所示，包括圆环结构的料仓1，料仓1中心位置设有旋转立柱2，料仓1外壁设有环形导轨3，环形导轨3上设有驱动小车4，驱动小车4上方设有驱动立柱5，驱动立柱5和旋转立柱2之间设有支撑滑动装置6，支撑滑动装置6上设有升降装置7，升降装置7底部设有收棉装置8，收棉装置8底部分别设有除杂装置9和加湿装置10；所述的加湿装置10连接有控制器11，控制器11与驱动小车4、支撑滑动装置6、升降装置7、收棉装置8以及除杂装置9相连。

所述的收棉装置8包括收棉斗801，收棉斗801上端设有输棉管802，收棉斗801下方的中部设有打手机构803；所述打手机构803包括固定于收棉斗801下方的机架804，机架804上设有中空结构的打手辊轴805，打手辊轴805表面设有螺旋刀片806，螺旋刀片806的两侧壁上设有刀片组807，所述的打手辊轴805表面还设有位于螺旋刀片806之间的出风孔808，且出风孔808与打手辊轴805的中空结构相连通；所述的刀片组807包括设置在螺旋刀片806侧壁的梳理刀片809和分切刀片810，且梳理刀片809和分切刀片810间隔布置。

所述的机架804上设有传动电机811，传动电机811上设有主动齿轮812，打手辊轴805一端设有连接轴813，连接轴813上设有从动齿轮814，主动齿轮812和从动齿轮814之间设有齿形传动带815。传动电机811与控制器11相连。

所述的打手辊轴805另一端设有中空结构的转轴816，转轴816连接有送风管817，且转轴816和打手辊轴805同轴布置。

所述的收棉斗801包括截面为锥形结构的外壳818和内壳819，且内壳819的高度低于外壳818的高度，外壳818和内壳819之间设有隔板820，隔板820内侧为导风层821，隔板820外侧为杂物储存层822；所述的杂物储存层822上端设有固定盖板823和活动铁板824，导风层821上端设有顶部挡板825，活动铁板824经铰接结构与顶部挡板825相连；所述的活动铁板824上方设有固定于外壳818内壁的电磁铁826，电磁铁826与控制器11相连；所述的内壳819上设有呈螺旋布置的通孔828，且导风层821底部设有底部挡板838，底部挡板838上设有进气口829。

所述的杂物储存层822底部设有倾斜布置的导板830，导板830上设有压力传感器831，压力传感器831与控制器11相连；所述的外壳818包括固定外壳832，固定外壳832下部设有移动槽833，移动槽833内设有铁制活动外壳834，且铁制活动外壳834和移动槽833之间设有复位弹簧835；所述的导板830上还设有与铁制活动外壳834相对应的吸磁基座836，吸磁基座836内设有第二电磁铁837，第二电磁铁837与控制器11相连。

螺旋刀片806之间的出风孔808指的是螺旋刀片之间的间隙上设置出风孔。

所述机架804下方的两端设有轴承座，连接轴813和转轴816分别固定于轴承座上，连接轴813伸出端设有从动齿轮814；所述的送风管817固定于轴承座的另一端，且送风管817的直径大于转轴816的直径，风可以从转轴的中空部分送入打手辊轴的中空部分。

所述的齿形传动带815包括传动皮带，传动皮带内表面设有齿形结构。

棉花在输棉管的负压作用下被吸收进收棉斗后，沿着收棉斗上升至吸磁铁826位置，棉花中的铁屑就会被吸磁铁826吸附，然后控制器11控制吸附到铁屑的吸磁铁826断电，这样活动铁板824就会失去磁力的吸附作用，打开进入杂物储存层822的通道，铁屑就进入了杂物储存层822储存，当压力传感器831检测到杂物储存层822内的铁屑超过设定值后，控制器11就会控制第二电磁铁837断电，铁质活动外壳834就会在复位弹簧835的收缩力作用下复位，使得铁质活动外壳834上升，打开通道，便于铁屑流出，方便回收铁屑。同时，进气口829通以气体，使得内壳819内壁能够对棉花的输送产生扰流，不利于棉花吸附在内壳819内壁上，减小收棉斗发生堵塞的概率。

所述的支撑滑动装置6包括两块设置在驱动立柱5和旋转立柱2之间的支撑板601，两块支撑板601之间设有滑动板602，所述的两块支撑板601相对的侧壁上设有t型滑槽603，t型滑槽603内设有滑轮604，滑动板602的两侧壁上设有与t型滑槽603相对应的t型卡板605，滑动板602两端还设有液压伸缩杆606，两个液压伸缩杆606分别固定于旋转立柱2和驱动立柱5上；所述的升降装置7固定于滑动板602上。

所述升降装置7包括固定于滑动板602上方的液压缸701，液压缸701伸出端设有固定板702，固定板702下方的两端设有导杆703，导杆703底部设有升降机架704；所述的升降机架704上设有红外传感器705，红外传感器705与控制器11相连，控制器11与液压伸缩杆606和液压缸701相连。

所述的旋转立柱2和驱动立柱5上分别设有第二液压伸缩杆707，第二液压伸缩杆707顶端设有支撑基座708，支撑基座708两端设有卡槽，支撑板601位于卡槽内，且支撑板601和卡槽经螺栓固定。第二液压伸缩杆与控制器相连，控制器通过控制第二液压伸缩杆来调节支撑板和滑动板的倾斜角度，从而使得打手和收棉斗始终与棉料表面相平行。

所述除杂装置9包括固定于收棉装置8上的基座901，基座901一端设有梳棉耙902，基座901另一端设有除杂机构903；所述的除杂机构903包括设置在基座901上的除杂转轴904，除杂转轴904表面套设有多个滚轮905，滚轮905的外表面设有吸磁片906；所述的除杂转轴904表面设有弹簧孔907，弹簧孔907从内往外依次设有弹簧908、弹簧基座909和固定杆910，所述的滚轮905内表面设有与固定杆910相卡合的定位孔911。

所述的梳棉耙902包括固定在基座901上的连杆912，连杆912下方设有一组耙杆913，每根耙杆913中部设有旋转杆914，旋转杆914上设有弧形凸起915，耙杆913底部的的侧壁上设有第一耙钉916和第二耙钉917；所述的第一耙钉916与耙杆913之间的夹角为50-60度，第二耙钉917与耙杆913之间的夹角为20-30度。

所述的基座901下方的两端设有连接基座918，所述的除杂转轴904两端设有螺纹杆919，螺纹杆919与连接基座918为螺纹连接；

所述的基座901上还设有旋转电机920，旋转电机920输出轴上设有除杂主动齿轮921，除杂主动齿轮921啮合有除杂从动齿轮922，且除杂从动齿轮922固定于螺纹杆919。除杂转轴和连接基座之间设置螺纹杆，螺纹杆与连接基座通过螺纹连接，并通过在螺纹杆上设置从动齿轮，通过旋转电机和主动齿轮与从动齿轮的配合实现对除杂转轴的横向位置的调节，从而便于对除杂位置的调节，改善除杂效果。通过在滚轮的侧面设置落料斗，并且落料板和落料斗之间通过复位弹簧连接，使得落料斗能够实时的根据滚轮的位置进行调节，满足正常的落料要求。

所述的除杂机构903还包括设置在滚轮905侧面的落料斗923，落料斗923上设有与滚轮905相切的落料板924；所述的落料板924和落料斗923之间设有回位弹簧925。

所述的加湿装置10包括固定在收棉装置8上的支架101，支架101上设有输水管102，输水管102上设有多个喷嘴103，支架101下方设有梳棉杆104，梳棉杆104端部设有湿度传感器105，湿度传感器105与控制器11相连，控制器11与喷嘴103相连。

所述除杂装置位于收棉装置运动旋转方向的前端，加湿装置位于收棉装置运动旋转方向的末端。

所述驱动小车4包括车架，车架下方设有与环形导轨相嵌合的驱动轮，驱动轮之间设有传动轴；车架上方设有驱动电机，驱动电机输出端设有传动齿轮，传动轴上设有从动齿轮，从动齿轮和传动齿轮之间啮合有齿轮皮带；所述的车架上方设有驱动立柱。

所述料仓1底部设有倾斜布置的筛网，筛网下方设有固定于料仓1内侧壁的振动电机，料仓1侧壁上设有排水孔。所述的筛网倾斜布置于料仓底部，且振动电机位于料仓的内侧壁；所述的支撑立柱高度大于旋转立柱，横杆和收棉装置与筛网相平行。

本发明的工作过程：通过红外传感器705检测棉料的高度和棉料的位置，然后通过控制器11控制液压伸缩杆606、液压缸701以及第二液压伸缩杆707工作：控制第二液压伸缩杆707进行伸缩作业，使得升降机架704与棉料平行，然后控制液压伸缩杆606进行伸缩作业，调节滑动板602进行左右移动，t型卡板605在t型卡槽603内左右移动，通过滑轮604进行导向，从而实现对收棉装置的左右移动；通过控制液压缸701工作，驱动固定板702、导杆703和升降机架704的上下移动，实现收棉装置的上下移动。然后，当收棉装置与棉花接触后：收棉装置前端，梳棉耙902先与棉花原料相接触，通过第一耙钉916、第二耙钉917和旋转杆914以及弧形凸起915对棉花起到疏松的目的，使得棉花原料和铁屑相分离；然后通过除杂机构902进行除杂作业：除杂转轴904进行圆周运动，滚轮905与棉花原料接触，根据棉花原料的高低滚轮905进行自适应调节，调整到与棉花最适宜的高度，通过吸磁片906进行吸附铁屑。然后通过落料板924将滚轮905上的铁屑刮落至落料斗923内，通过回位弹簧925来控制落料板924和滚轮905之间的距离；收棉装置中部：通过螺旋刀片806、梳理刀片809和分切刀片810的配合使用，将棉花束从棉花原料上切割下来，然后棉花原料在出风孔808的风力吹拂下快速与刀片分离，并被输棉管802的负压吸收进收棉斗801内，进入下一工序；收棉装置尾部：通过湿度传感器检测棉花内的湿度，通过控制器控制喷嘴输出相应的水雾。