CN111357403A - 一种残膜捡拾打捆联合作业传动系统及装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种残膜捡拾打捆联合作业传动系统及装置，涉及工业机械领域，包括传动轴，所述传动轴的中部配合有输入轴，用于接收外部转矩驱动传动轴转动，传动轴的两端分别配合有第一传动轮和第二传动轮，通过传动轴中部输入转矩，两端输出转矩的结构，实现对称双向输出转矩的方案，将输出的转矩进行配置，驱动各个工作模块，完成整机残膜捡拾、清杂、输送、打捆等装置的动力传送，合理布置动力传输过程，充分利用动力，并保证传动轴两端转矩的对称输出，减少应力产生的金属疲劳问题。

Description

一种残膜捡拾打捆联合作业传动系统及装置

技术领域

本公开涉及农业机械领域，特别涉及一种残膜捡拾打捆联合作业传动系统及装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

地膜覆盖栽培技术因具有增温、保墒和提高作物产量的作用，在农业生产中得到了广泛应用，但是聚乙烯地膜残留在土壤中，给农业生产带来巨大的负面效应，严重影响了农业可持续发展。大田作业过程中经机械回收后的残膜多以集条式或集堆式置于田间地头，缺乏专用装卸工具，主要依靠人工装卸，费时费力。一种新型残膜捡拾打捆联合作业机能够一次性完成残膜捡拾、清杂、输送、打捆等联合作业，动力传递系统是该机具的核心部件，关乎联合作业的性能。

发明人发现，现有残膜捡拾打捆类联合作业机械装备，多采用拖拉机动力输出加地轮传动或者外加液压工作站二次动力输入的方式完成整机动力传输。简单的组合式动力传输布置结构不合理，结构复杂，传输过程中动力相互干扰，极易造成动力的大量消耗；同时，整机的重量增加，导致运输困难及田间作业时的油耗；另外，对于传动轴部分，在两端输出的转矩大小不一致时，或者传动轴长时间处于一端输入、一端输出时，会导致传动轴内部产生扭矩，随着捡拾作业的不断进行，两端的转矩偏差产生的应力，会使传动轴产生金属疲劳，影响传动轴的刚度，容易导致传动轴产生裂纹或断裂，难以满足长时间作业的需求。

发明内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种残膜捡拾打捆联合作业传动系统及装置，通过传动轴中部输入转矩，两端输出转矩的结构，实现对称双向输出转矩的方案，将输出的转矩进行配置，驱动各个工作模块，完成整机残膜捡拾、清杂、输送、打捆等装置的动力传送，合理布置动力传输过程，充分利用动力，并保证传动轴两端转矩的对称输出，减少应力产生的金属疲劳问题。

本公开的第一目的是提供一种残膜捡拾打捆联合作业传动系统，采用以下技术方案：

包括传动轴，所述传动轴的中部配合有输入轴，用于接收外部转矩驱动传动轴转动，传动轴的两端分别配合有第一传动轮和第二传动轮，从两端对称输出转矩，将输出时产生的应力抵消；

所述第一传动轮通过第一链条配合有第一从动轮，所述第一从动轮用于驱动清杂辊转动；所述第二传动轮通过第二链条配合有第二从动轮，第二从动轮用于从一端驱动捡拾滚筒转动，捡拾滚筒远离第二从动轮的一端设有第三传动轮，所述第三传动轮通过第三链条配合有第三从动轮，所述第三从动轮用于驱动打包辊；所述传动轴靠近第一从动轮的一端配合有传动带轮，所述传动带轮通过皮带配合有从动带轮，所述从动带轮用于驱动脱膜输送辊。

进一步地，所述传动轴通过减速箱配合输入轴，所述输入轴通过万向节接入外部动力源；从中部输入扭矩，两端输出扭矩，实现扭矩的双向输出。

进一步地，所述第一传动轮、第一从动轮均为链轮，第一传动轮、第一链条和第一从动轮共同构成第一链传动机构，从传动轴一端获取转矩输出到清杂辊。

进一步地，所述第二传动轮、第二从动轮均为链轮，第二传动轮、第二链条和第二从动轮共同构成第二链传动机构，从传动轴一端获取转矩输出到捡拾滚筒。

进一步地，所述第三传动轮、第三从动轮均为链轮，第三传动轮、第三链条和第三从动轮共同构成第三链传动机构，从捡拾滚筒远离第二从动轮的一端获取转矩输出到打包辊。

进一步地，所述第三从动轮通过第四链传动机构与打包辊配合。

进一步地，所述的传动带轮、从动带轮均为皮带轮结构，传动带轮、皮带和从动带轮共同构成皮带传动机构，从传动轴靠近第一传动轮的一端获取转矩输出到脱膜输送辊。

进一步地，所述传动轴两端输出的转矩相等，两端受到的扭矩相互抵消。

进一步地，根据需求调节各传动轮和从动轮的规格，用于调整个传动轮与对应从动轮的传动比。

本公开的第二发明目的是提供一种残膜捡拾打捆联合作业装置，采用以下技术方案：

包括机体和如上所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)传动系统将动力逐级传递到各个作业模块，保证各个模块的正常运行，通过传动系统的配置，使的两侧的传动机构能够均匀分布，各部分协调工作，实现动力的稳定传输，避免动力的额外消耗，提高传动效率；

(2)传动轴两端均配合有链条传动机构，将输入传动轴的动力从两端同时输出，保证了在两端输出的转矩保持一致，两端输出对传动轴产生的扭矩相互抵消，随着捡拾作业的不断进行，两端的转矩偏差产生的应力很少，从而减少了对传动轴的损耗，提高传动轴的耐用性，满足长时间作业的需求；

(3)传动轴一端配合第一链轮和皮带轮，形成多组驱动，另一端配合有第二链轮，第二链轮一级传动驱动捡拾滚筒，然后经过二级传动驱动打包辊，形成多级驱动，从而使传动轴两端受到的负载形成平衡，相较于一端多组驱动，另一端单组驱动的非对称驱动方式，能够保证传动轴两端的出力平衡，避免传动轴单侧的过度磨损问题。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1、2中传动系统的传动示意图；

图2为本公开实施例1、2中传动系统与各工作元件配合的示意图。

其中：1、万向节，2、减速箱，3、传动轴，4、第二链传动机构，5、清杂辊，6、脱膜输送辊，7、捡拾滚筒，8、打包辊，9、第四链传动机构，10、第三链传动机构，11、皮带传动机构，12、第一链传动机构，13、传动带轮，14、机架，15、动力输入轴，16、牵引架，17、行走轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

+需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和 /或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便+ 于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中的残膜捡拾打捆联合作业机械的组合式动力传输布置结构不合理，结构复杂，传输过程中动力相互干扰，极易造成动力的大量消耗；同时，整机的重量增加，导致运输困难及田间作业时的油耗；另外，对于传动轴部分，在两端输出的转矩大小不一致时，或者传动轴长时间处于一端输入、一端输出时，会导致传动轴内部产生扭矩，随着捡拾作业的不断进行，两端的转矩偏差产生的应力，会使传动轴产生金属疲劳，影响传动轴的刚度，容易导致传动轴产生裂纹或断裂，难以满足长时间作业的需求，本公开提出了一种残膜捡拾打捆联合作业传动系统及装置。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提出了一种残膜捡拾打捆联合作业传动系统。

其主体为多组传动机构相互配合的结构，通过多组传动机构的合理布置，将动力传递到各个工作单元，驱动工作单元运动，保证动力的有效传输，提高传动效率，减少动力的额外消耗。

具体的，包括传动轴，所述传动轴的两端分别配合有多组传动机构，实现动力的双向输出，从而完成整机残膜捡拾、清杂、输送、打捆等作业的动力输送，其中一端，采用链传动和皮带传动完成清杂辊、脱模输送辊的动力输入，另一端采用多级链传动完成捡拾滚筒和打包辊的动力输入。

具体的，所述传动轴的中部配合有动力输入结构，在本实施例中，传动轴中部通过减速箱配合有万向节，万向节的上配合动力输入轴，所述动力输入轴接入外部动力源，获取转矩，外部输入的转矩依次通过万向节、减速箱输入传动轴，从而驱动传动轴转动；

当然，可以理解的是，所述的减速箱可以采用多级齿轮减速箱，通过减小传动比来提高出力，所述传动轴通过轴承与装置的机架进行配合，实现稳定安装，作为优选的，所述传动轴的轴承有多个，沿传动轴轴向均匀分布，提高其在径向的承载能力，保证稳定输出。

传动轴两端均配合有链条传动机构，将输入传动轴的动力从两端同时输出，保证了在两端输出的转矩保持一致，两端输出对传动轴产生的扭矩相互抵消，随着捡拾作业的不断进行，两端的转矩偏差产生的应力很少，从而减少了对传动轴的损耗，提高传动轴的耐用性，满足长时间作业的需求

进一步地，所述传动轴的一端配合有第一链传动机构和皮带轮传动机构，所述第一链传动机构和皮带轮传动机构沿传动轴轴向依次布置，互不干涉，所述第一链传动机构包括第一传动轮、第一链条和第一从动轮，所述第一传动轮安装在传动轴上，所述第一传动轮通过第一链条配合第一从动轮，第一从动轮安装在清杂辊一端，所述第一从动轮用于驱动清杂辊转动；所述皮带轮传动机构包括传动带轮、皮带和从动带轮，所述传动带轮安装在传动轴靠近第一从动轮的一端，所述传动带轮通过皮带配合从动带轮，从动带轮安装在脱模输送辊的一端，所述从动带轮用于驱动脱膜输送辊；

当然，可以理解的是，上述为传动轴左侧的动力输出结构，其用于将传动轴左侧的转矩输出到清杂辊和脱模输送辊，利用清杂辊和脱膜输送辊完成对土地残膜的清理和脱膜输送工作。

进一步地，所述传动轴的另一端配合有第二链传动机构，所述第二链传动机构包括第二传动轮、第二链条和第二从动轮，所述第二传动轮与传动轴配合，所述第二传动轮通过第二链条配合第二从动轮，第二从动轮安装在捡拾滚筒的第一端，从传动轴一端获取转矩输出到捡拾滚筒；

捡拾滚筒的第二端配合有第三链传动机构，所述第三链传动机构包括第三传动轮、第三链条和第三从动轮，所述第三传动轮安装在捡拾滚筒的第二端，第三传动轴通过第三链条配合第三从动轮，第三从动轮安装在从动轴的一端，所述从动轴的另一端配合有第四链传动机构，从捡拾滚筒的一端获取转矩，经第四链传动机构输出到打包辊；

在本实施例中，通过第二链传动机构、第三链传动机构和第四链传动机构形成传动轴右端的多级链传动，完成捡拾滚筒、打包辊的动力输入，并能够利用捡拾滚筒和打包辊完成残膜的捡拾和打包工作。

当然，可以理解的是，对于第四链传动机构和从动轴的配合，其用于调整第三链传动机构的输出方向和转矩大小，延长传动长度；在另外的实时方式中，可以是第三从动轮直接与打包辊配合，从而使第三次传动轮能够直接驱动打包辊。

传动轴一端配合第一链轮和皮带轮，形成多组驱动，另一端配合有第二链轮，第二链轮一级传动驱动捡拾滚筒，然后经过二级传动驱动打包辊，形成多级驱动，从而使传动轴两端受到的负载形成平衡，相较于一端多组驱动，另一端单组驱动的非对称驱动方式，能够保证传动轴两端的出力平衡，避免传动轴单侧的过度磨损问题。

对于整个传动过程，以拖拉机作为动力源为例，工作时拖拉机动力经万向节将动力输入到减速箱，减速箱减速后经传动轴向两侧输出，左侧动力经第一链传动机构带动清杂辊工作，同时经皮带传动就带动输送辊工作，其中右侧第一链传动机构的第一传动轮与皮带传动机构的传动带轮同轴；

右侧动力经第二链传动机构带动捡拾滚筒工作，在捡拾滚筒转轴的另一端上布置有第三链传动机构，第三链轮传动机构将动力通过第四链传动机构输出至打捆装置的打包辊；

其中各级传动均加装有张紧带轮或链轮，用于使各个传动机构保持张紧工作状态，提高传动精度；整个传动系统中，各个装置经过链传动或者带传动将动力输入时，都可以根据实际作业的转速需要，通过更换链轮与带轮大小实现不同传动比的输入。

实施例2

本公开的另一典型实施例中，图1-图2所示，提供了一种残膜捡拾打捆联合作业装置，利用如实施例1所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统。

其主要包括机架、传动系统、动力系统、行走轮和各工作结构，如图2所示，所述各个工作结构安装在机架上，传动系统与各个机架对应配合，所述机架通过牵引架接入外部牵引装置，所述传动系统接入动力系统；

动力系统通过减速箱双向输入，传动轴的右侧输入带动捡拾装置、打包装置，左侧输入带动清杂辊与脱模输送辊；打包装置内部设有打包辊，所述打包辊由13 根高速转动的槽型辊子组成；

在工作前，先通过牵引架与拖拉机连接，拖拉机动力输出轴将动力传递至变速箱，经变速箱降速后通过传动系统带动清杂辊、脱膜输送辊、捡拾滚筒、打包辊转动。

在工作时，随着机具的前进，清杂辊将集条后膜杂混合物抛起，破坏残膜- 土壤-棉杆黏连状态，捡拾装置内的捡拾滚筒将残膜挑起，向上输送到脱膜输送装置下方，此时弹齿回缩到脱膜滚筒内，完成捡拾脱膜作业；脱膜输送装置内部的脱模输送辊通过风力吸附作用与离心力将残膜输送到打包装置的箱体内，打包装置内的打包辊将残膜打捆成圆捆式残膜包，完成捡拾打包作业；

圆形残膜包打捆成一定密度后，内部预设的压力传感器报警，开箱油缸伸开，打包装置打开将残膜包送出，完成一次捡拾打包作业，开箱油缸缩回，进入下一个捡拾打包循环作业。

其中，开箱油缸由拖拉机液压直接输入。

针对大田机械化回收残膜后，以集条式或集堆式置于田间地头缺乏专用装卸设备的问题，发明一种残膜捡拾打捆联合作业机的专用传动系统，实现单一动力的轻简化动力传输。应用该传动系统的残膜捡拾打捆联合作业机，能够快速有效的完成残膜捡拾、清杂、输送与打捆，捡拾回收率高、工作稳定、安全可靠、高效省力。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种残膜捡拾打捆联合作业传动系统，其特征在于，包括传动轴，所述传动轴的中部配合有输入轴，用于接收外部转矩驱动传动轴转动，传动轴的两端分别配合有第一传动轮和第二传动轮，所述第一传动轮通过第一链条配合有第一从动轮，所述第一从动轮用于驱动清杂辊转动；所述第二传动轮通过第二链条配合有第二从动轮，第二从动轮用于从一端驱动捡拾滚筒转动，捡拾滚筒远离第二从动轮的一端设有第三传动轮，所述第三传动轮通过第三链条配合有第三从动轮，所述第三从动轮用于驱动打包辊；所述传动轴靠近第一从动轮的一端配合有传动带轮，所述传动带轮通过皮带配合有从动带轮，所述从动带轮用于驱动脱膜输送辊。

2.如权利要求1所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统，其特征在于，所述传动轴通过减速箱配合输入轴，所述输入轴通过万向节接入外部动力源。

3.如权利要求1所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统，其特征在于，所述第一传动轮、第一从动轮均为链轮，第一传动轮、第一链条和第一从动轮共同构成第一链传动机构，从传动轴一端获取转矩输出到清杂辊。

4.如权利要求1所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统，其特征在于，所述第二传动轮、第二从动轮均为链轮，第二传动轮、第二链条和第二从动轮共同构成第二链传动机构，从传动轴一端获取转矩输出到捡拾滚筒。

5.如权利要求1所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统，其特征在于，所述第三传动轮、第三从动轮均为链轮，第三传动轮、第三链条和第三从动轮共同构成第三链传动机构，从捡拾滚筒远离第二从动轮的一端获取转矩输出到打包辊。

6.如权利要求5所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统，其特征在于，所述第三从动轮通过第四链传动机构与打包辊配合。

7.如权利要求1所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统，其特征在于，所述的传动带轮、从动带轮均为皮带轮结构，传动带轮、皮带和从动带轮共同构成皮带传动机构，从传动轴靠近第一传动轮的一端获取转矩输出到脱膜输送辊。

8.如权利要求1所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统，其特征在于，所述传动轴两端输出的转矩相等，两端受到的扭矩相互抵消。

9.如权利要求1所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统，其特征在于，根据需求调节各传动轮和从动轮的规格，用于调整个传动轮与对应从动轮的传动比。

10.一种残膜捡拾打捆联合作业装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的残膜捡拾打捆联合作业传动系统。

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