本發(fā)明屬于農業(yè)收獲技術及裝備領域，具體涉及一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置。

背景技術：

1、打捆機可以將松散的飼草、飼料、秸稈、豆粕、棉絮及其他多種農業(yè)工廠副產品打包為密度更大、外形規(guī)則的捆，配合裹膜裝備可以制作青貯裹包。打捆機的利用可以提高飼草料或農作物廢棄物的收獲、貯藏、利用效率，降低機械化成本，在農業(yè)收獲領域具有重要地位。外纏繞式打捆機是圓捆機中的一大類。因成捆部件環(huán)繞成捆倉布置，無法對成捆初期喂入的物料進行有效壓實，導致最終草捆形成“內松外緊”的非均勻密度分布。同時，由于物料實體密度分布的不均勻會導致青貯裹包內部的氧氣含量分布，進一步會對青貯發(fā)酵品質產生影響。因此，外纏繞式圓捆機打成草捆密度的不均勻分布限制了草捆總體密度和裹包發(fā)酵質量的進一步提升。

2、圖1為現(xiàn)有技術中典型的外纏繞式圓捆機成捆部件布置形式與成捆初期物料運動形式，實際上為物料在成捆室內的回轉運動。圖2為參考外纏繞式圓捆機尺寸及運動參數(shù)開展回轉試驗獲得的典型圖像。從兩幅圖中可以看出，在成捆初期，喂入的物料在成捆部件驅動下沿成捆倉外圓爬升（a），隨后形成分散的拋送物料流（b），兩塊區(qū)域中間會形成穩(wěn)定的中空部分或物料群體（c）。左上方（附圖正視方向）的拋送運動會使得物料更加松散，不利于成捆過程的物料堆積和致密。因此，限制這種拋送分散作用是解決問題的關鍵。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置，能夠在成捆過程中，限制拋送分散作用，加速物料堆積和提高致密化程度，進一步可以提高草捆的芯部密度和總體密度。

2、為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明通過下述技術方案得以解決：一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置，包括成捆部件、固定倉壁、活動倉壁、凸輪、絲杠驅動塊、絲杠、限位叉、撥料板。

3、所述成捆部件環(huán)形布置，其內表面形成倉外圓，倉外圓左下方沒有布置成捆部件的開口為喂料口。物料從喂料口持續(xù)喂入，若干成捆部件能夠在外部動力和傳動的作用下帶動倉內物料沿倉外圓逆時針回轉運動，倉外圓是物料的最大運動邊界。

4、所述固定倉壁對稱布置于若干成捆部件的兩側，其上的結構也關于成捆部件鏡像對稱布置，包括滑槽、上極限傳感器、下極限傳感器、彈簧掛接板。固定倉壁為固定件，同時作為機架承擔其他部件。

5、所述活動倉壁對稱布置于若干成捆部件的兩側，與固定倉壁鉸接于倉門鉸接點，并可以在外部動力的作用下繞倉門鉸接點旋轉，實現(xiàn)開倉和關倉?；顒觽}壁與固定倉壁接觸部分曲線完全一樣，使得關倉后可以完全封閉成捆倉。

6、所述凸輪包括凸輪軸、凸輪面、凸輪限位。

7、所述凸輪軸為凸輪中心的貫穿軸，同時與滑槽滑動配合，可以實現(xiàn)外部動力驅動下凸輪在滑槽中的上下運動。同時，外部動力作用于凸輪軸的兩端，可以使凸輪整體繞凸輪軸做旋轉運動。

8、所述四個凸輪面繞凸輪軸菱形布置，并用圓角連接。

9、所述凸輪限位在凸輪軸上，并對稱布置于凸輪面的兩側。凸輪限位為圓角矩形，兩長邊距離為b，圓角矩形上最遠點到中心的距離為r。以凸輪軸的中心線為中心，凸輪限位與凸輪面整體有一個偏轉角α。

10、所述絲杠驅動塊固定于固定倉壁外側面，相較于整個裝置而言。絲杠上部桿與絲杠驅動塊配合，下部圓環(huán)與凸輪軸轉動配合。絲杠驅動塊和絲杠同樣對稱布置于若干成捆部件的兩側。絲杠驅動塊可以接收外部控制信號并驅動絲杠上下運動，并進一步帶動凸輪上下運動。

11、所述限位叉固定于絲杠驅動塊外側面，相較于整個裝置而言。限位叉通過上部與絲杠驅動塊固定，下部有異形開口槽，由限位調整面和限位面圓弧連接而成。兩個限位調整面的直徑為2r，兩個限位面間的寬度為b。

12、撥料板包括撥料板軸、限位板、彈簧掛接孔、內弧面、外弧面、圓弧面。

13、所述撥料板軸為貫穿撥料板中心的軸，與固定倉壁上的圓孔旋轉配合。

14、所述限位板為撥料板軸兩端的固定部分，所述彈簧掛接孔在限位板原理限位板軸的一端。彈簧掛接孔和彈簧掛接板之間掛接拉伸彈簧，使得撥料板盡可能向上做旋轉運動。內弧面、外弧面與圓弧面依次首尾相連。圓弧面半徑為r，與撥料板軸同中心軸線。內弧面與外弧面的半徑均為r，并通過半徑為r的圓角連接。半徑為r的圓角小于凸輪面端部的圓角半徑。

15、向上做旋轉運動的撥料板最多可以運動至限位板緊貼并觸發(fā)上極限傳感器。在其他力的作用下，撥料板也可以向下做旋轉運動，最多運動至限位板緊貼并觸發(fā)下極限傳感器。上極限傳感器與下極限傳感器之間，允許限位板旋轉的范圍為角度β。

16、本發(fā)明的有益效果為：

17、1.凸輪上的凸輪面及凸輪自身的平移、旋轉或組合運動，能夠在使用過程中對松散物料、拋送物料、草捆的運動及形變產生強制干涉影響，可以合理運用以減少成捆初期拋送分散作用、加速草芯形成并提高草芯密度、提高草捆徑向局部密度均勻性；

18、2.使用過程時，當凸輪在絲杠帶動下向上移動時，如果凸輪限位長邊沒有與限位面重合，則凸輪限位外周則與限位調整面接觸，并阻止凸輪進一步向上運動，防止凸輪面與成捆部件相撞，提高裝置使用時的安全性；

19、3.當由于各種原因，物料擠入撥料板和成捆部件間的空間，迫使撥料板向下做旋轉運動，當物料多至足以使限位板緊貼并觸發(fā)下極限傳感器時，會發(fā)出異常警報，并通過人為或自動系統(tǒng)控制裝置停止工作，提高裝置使用時的安全性；

技術特征：

1.一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置，包括若干成捆部件（1）、固定倉壁（2）、活動倉壁（3）、凸輪（4）、絲杠驅動塊（5）、絲杠（6）、限位叉（7）、撥料板（9）；所述若干成捆部件（1）環(huán)形布置，其內表面形成倉外圓（10），倉外圓（10）左下方沒有布置成捆部件（1）的開口為喂料口（20），物料從喂料口（20）持續(xù)喂入，若干成捆部件（1）能夠在外部動力和傳動的作用下帶動倉內物料沿倉外圓（10）逆時針回轉運動，倉外圓（10）為物料的最大運動邊界；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，四個凸輪面（402）繞凸輪軸（401）菱形布置，并用圓角連接；所述凸輪限位（403）設置在凸輪軸（401）上，并對稱布置于凸輪面（402）的兩側，凸輪限位（403）為圓角矩形，兩長邊距離為b，圓角矩形上最遠點到中心的距離為r，以凸輪軸（401）的中心線為中心，凸輪限位（403）與凸輪面（402）整體有一個偏轉角α。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，所述固定倉壁（2）對稱布置于若干成捆部件（1）的兩側，其上的結構也關于成捆部件（1）鏡像對稱布置，包括滑槽（201）、上極限傳感器（202）、下極限傳感器（203）、彈簧掛接板（204）；固定倉壁（2）為固定件，同時作為機架承擔其他部件；向上做旋轉運動的撥料板（9）最多能夠運動至限位板（902）緊貼并觸發(fā)上極限傳感器（202），在其他力的作用下，撥料板（9）也能夠向下做旋轉運動，最多運動至限位板（902）緊貼并觸發(fā)下極限傳感器（203），上極限傳感器（202）與下極限傳感器（203）之間，允許限位板（902）旋轉的范圍為角度β。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，所述活動倉壁（3）對稱布置于若干成捆部件（1）的兩側，與固定倉壁（2）鉸接于倉門鉸接點（0），并能夠在外部動力的作用下繞倉門鉸接點（0）旋轉，實現(xiàn)開倉和關倉。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，所述限位叉（7）固定于絲杠驅動塊（5）外側面，限位叉（7）通過上部與絲杠驅動塊（5）固定，下部有異形開口槽，由限位調整面（701）和限位面（702）圓弧連接而成，兩個限位調整面（701）的直徑為2r，兩個限位面（702）間的寬度為b。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置，其特征在于，撥料板（9）包括撥料板軸（901）、限位板（902）、彈簧掛接孔（903）、內弧面（904）、外弧面（905）、圓弧面（906）；所述撥料板軸（901）為貫穿撥料板（9）中心的軸，與固定倉壁（2）上的圓孔旋轉配合；所述限位板（902）為撥料板軸（901）兩端的固定部分，所述彈簧掛接孔（903）在限位板（902）遠離撥料板軸（901）的一端，彈簧掛接孔（903）和彈簧掛接板（204）之間掛接拉伸彈簧，使得撥料板（9）盡可能向上做旋轉運動；內弧面（904）、外弧面（905）與圓弧面（906）依次首尾相連，圓弧面（906）半徑為r1，與撥料板軸（901）同中心軸線，內弧面（904）與外弧面（905）的半徑均為r3，并通過半徑為r2的圓角連接，半徑為r2的圓角小于凸輪面（402）端部的圓角半徑。

技術總結
本發(fā)明公開了一種內置可調整凸輪的外纏繞式打捆裝置，包括成捆部件、固定倉壁、活動倉壁、凸輪、絲杠驅動塊、絲杠、限位叉、撥料板，凸輪包括凸輪軸、凸輪面、凸輪限位，四個凸輪面繞凸輪軸菱形布置，并用圓角連接，撥料板包括撥料板軸、限位板、彈簧掛接孔、內弧面、外弧面、圓弧面，能夠合理運用凸輪的旋轉和平移運動以減少成捆初期物料的拋送分散作用、加速草芯形成并提高草芯密度、提高草捆徑向局部密度均勻性，限位叉和撥料板結構同時提高了裝置使用過程中的安全性。

技術研發(fā)人員：尤泳,李思標,馬朋勃,王海翼,王德成,張學超,惠云婷,李聞曦,盧琦琦,胡云晟
受保護的技術使用者：中國農業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/23