一种双齿盘驱动打结器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及秸杆或牧草收获打捆技术领域，具体涉及一种双齿盘驱动打结器。
【背景技术】
[0002] 方草捆打捆机广泛用于农村和牧场的稻麦秸杆和干青牧草的收集和打捆，打结器 是方草捆打捆机的核心部件，主要功能是将送绳机构送上的捆绳夹持，完成捆扎打结所需 的绕扣、钳咬捆绳、割断捆绳和脱扣成结动作，将两个绳端打成死结，防止压缩后的草捆松 散。经过捆扎打结的草捆密度高，便于运输和存放，非常有利于秸杆等生物质能源的利用。
[0003] 目前，使用最广泛的C、D型打结器，国外的方草捆打捆机制造商拥有较为成熟的打 结器设计制造技术和打结器发明专利，比如德国CLAAS公司、Rasspe Systemtechnik公司， 美国的John Deer公司等。如欧洲EP1532859(A1)专利，RotoleDavid Vincent设计的D型单 结式打结器，被Deere公司买断专利权；欧洲EP1745691 (Al)专利，Schumacher Friedrich-Wilhelm等改进后的C型打结器。国内方草捆打捆机制造商长期依赖进口国外打结器来生产 打捆机，打结器价格居高不下，垄断国内方草捆打捆机市场。此外，这些打结器皆属于集成 式打结器，存在空间结构复杂，制造难度大、装配精度要求高的缺点。且将多个结构集中在 一个零件上，增加了零件强度的负荷，存在一个结构的破坏而需更换整个零件的不足。
[0004] 中国发明专利201110001685.8设计了 一款仿人双指打结器，，该装置安装在压捆 机尾部的打结器主轴上，能够模拟人手双指将送绳机构送上的绳子夹持，并完成捆扎打结 所需的搭绳、夹绳、绕绳、咬绳、割绳和脱扣动作，实现对压实草捆的自动捆扎和打结，改善 了打结器支架不便制造的缺陷，该发明与国外打结器相比空间结构相对简单，降低了制造 成本。
[0005] 但是，现有技术中，复合齿盘将打结驱动不完全锥齿轮和夹绳驱动不完全锥齿轮 设于一侧，受力不均匀，而且空间结构复杂，制造难度大、装配精度要求高;送绳机构不可以 将捆绳直接送入夹绳槽口，且割绳时，绳头位置接近刀锋上部，不利于割断绳头;球面刀臂 滚子与圆柱凸轮呈点接触配合，使用中应力冲击波大，长期使用圆柱凸轮磨损大，影响打结 器的使用寿命。
[0006] 为此，本发明提出了一种用绳将农作物秸杆或牧草捆扎为长方形草捆的自动打结 装置，具有结构合理、便于加工和装配、制造成本低、成结可靠特点的双齿盘驱动打结器，解 决国内企业生产方草捆打捆机受制于进口打结器的问题。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是复合齿盘受力不均匀导致打结器空间结构复杂，制 造难度大、装配精度要求高;送绳机构在割绳时，绳头位置接近刀锋上部，不利于割断绳头； 圆柱凸轮磨损大，影响打结器的使用寿命。本发明提供一种结构新颖、制造成本低的双齿盘 驱动打结器，克服国外打结器空间结构复杂、制造难度大、装配精度要求高的缺点，具有结 构合理、便于加工和装配、制造成本低、成结可靠的特点。
[0008] 本发明的技术方案是:将双齿盘驱动打结器的复合齿盘分成小齿盘和大齿盘两个 部件设置，小齿盘驱动夹绳驱动不完全锥齿轮，大齿盘驱动打结驱动不完全锥齿轮并带动 刀臂动作。本发明包括小齿盘、打结器支架、大齿盘、装配在打结器支架上的刀臂、绕扣钳咬 机构R和夹绳器驱动机构Q;所述小齿盘和所述大齿盘同轴固定在所述打结器支架上的打结 器主轴轴孔的两端;所述绕扣钳咬机构R和所述夹绳器驱动机构Q分别安装在所述打结器支 架的两侧;所述大齿盘圆周上设置有打结驱动不完全锥齿轮，所述刀臂顶端的刀臂滚子与 大齿盘内侧的沟槽凸轮配合，打结从动锥齿轮与所述打结驱动不完全锥齿轮啮合;所述小 齿盘的圆周上设置有夹绳驱动不完全锥齿轮，夹绳从动锥齿轮与所述夹绳驱动不完全锥齿 轮啮合。
[0009] 所述夹绳器驱动机构Q驱动夹绳器J，所述夹绳器J的夹绳盘的外缘上均布3个夹绳 槽口，与所述夹绳从动锥齿轮通过蜗杆轴固结的渐开线蜗杆的头数是2,与所述渐开线蜗杆 啮合的螺旋齿轮的齿数是6。
[0010] 所述刀臂滚子为圆柱状，所述沟槽凸轮的凸轮表面为空间轮廓曲面，所述刀臂滚 子的圆柱面与凸轮表面的空间轮廓曲面呈线接触，刀臂滚子沿空间轮廓曲面滚动。刀臂滚 子的两端为圆弧状倒角。
[0011] 与所述绕扣钳咬机构R配合的所述打结器支架上的圆柱凸轮轮廓为阿基米德螺旋 线凸轮。
[0012] 所述空间轮廓曲面建立过程如下:过割绳刀臂上滚子的上表面中心向摆动中心轴 作垂线，交点作为动坐标系的中心01，以滚子向旋转中心轴作的垂线作为动坐标系的X轴， 旋转轴作为Y轴，根据右手定则建立坐标系;过01点向齿盘旋转中心轴作垂线，交点作为建 立静坐标系的中心〇,平行于动坐标系Xl的方向作X轴，平行Yl的方向作Y轴，根据右手定则 建立静坐标系；同时动坐标系绕着静坐标系顺时针旋转角度为β;初始位置，动坐标系也相 当于静坐标系在Z轴负方向平移m个单位长度，Y轴负方向平移η个单位长度得到；设刀臂在 初始位置时与动坐标系的夹角为Θ0,摆动时转过的角度为Θ，刀臂滚子上表面中心点为Ρ，下 表面中心点为Q，同时刀臂长度设为1，PQ之间的距离设为f;因此，P、Q点在动坐标系中的坐 标分别为P(lcos(9+0〇)，-lsi n(0+0〇)，〇)，Q((l-f)cos(0+0〇)，-(l-f)si n(0+0〇)，〇);
[0013]
12 其中，xl、yl、zl分别为动坐标系中的坐标点。 2 带入P、Q连点坐标为
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[0018] 刀臂在凸轮推程和回程阶段分别转过角度：[0019] 推程转过角启
[0020]回程转过角启
[0021] 其中：
[0022] Q1+割绳刀臂摆动角度；
[0023] φ 一推程起始相位；
[0024] Φ-推程结束相位；
[0025] ω-回程结束相位。
[0026] 所述渐开线蜗杆的一端设置有螺母状凸台Β。
[0027] 所述打结器支架还包括蜗杆轴轴孔、打结嘴轴孔和夹绳盘轴孔;所述打结嘴轴孔 与所述打结器主轴轴孔呈非正交相交轴布置，所述蜗杆轴轴孔与所述打结器主轴轴孔呈垂 直相交轴布置，所述刀臂轴轴孔与所述打结嘴轴孔空间相互垂直布置，所述夹绳盘轴孔和 打结器主轴轴孔呈空间相互垂直布置，实施打结器主轴轴孔和夹绳盘轴孔呈空间相互垂直 布置。
[0028] 所述打结器支架还包括蜗杆轴轴孔、打结嘴轴孔和夹、绳盘轴孔;所述打结嘴轴孔 与所述打结器主轴轴孔呈非正交相交轴布置，所述蜗杆轴轴孔与所述打结器主轴轴孔呈垂 直相交轴布置，所述刀臂轴轴孔与所述打结嘴轴孔空间相互垂直布置，所述臂轴轴孔、夹绳 盘轴孔和打结器主轴轴孔呈空间相互垂直布置。
[0029] 所述打结嘴轴孔轴心线d与所述打结器主轴轴孔轴心线a轴交角为98°，所述打结 嘴轴孔轴心线d与所述蜗杆轴孔轴心线c空间交错角为30°，所述夹绳盘轴孔轴心线e与所述 蜗杆轴孔轴心线c之间的夹角为72°。
[0030] 所述刀臂通过刀臂轴铰接在所述刀臂轴轴孔上，所述刀臂轴由对称安装的一对滑 动轴承和一对第一推力球轴承支撑在打结器支架上的刀臂轴孔内，刀臂轴两端通过螺栓连 接固定。
[0031] 所述渐开线蜗杆与所述螺旋