專利名稱：軸預緊力改善的質量減輕的高速脫棉柱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于摘錠式棉花收獲機的脫棉柱(doffer column) 0
背景技術：
先前可用的用于摘錠式采棉機的脫棉器包括支撐在實心軸上的一組脫棉器。一些襯墊是平盤形狀，間隔件插在襯墊之間。所述盤夾在間隔件之間，并且擰在實心軸的端部處的外螺紋上的螺母緊緊地夾住所述盤和間隔件，使襯墊和間隔件與實心軸一起轉動。在美國專利4，819，415中說明了這種結構的示例。另外，脫棉器可以包括代替單獨的間隔件的鑄鋁制成的一體的軸向延伸轂如在美國專利號5，014，501中所示。如果在組裝后的脫棉器上的張緊預緊力(tensioning proload)不足，脫棉器會相對軸轉動。一旦襯墊開始轉動， 襯墊在軸上進一步松開，并且整個脫棉柱通常必須重新組裝。在脫棉柱底部處的帶螺紋的短軸(stub shaft)接收用于提供預緊力的張緊螺母， 張緊螺母將脫棉器和間隔件或轂夾在中間，使脫棉器和間隔件或轂與脫棉器軸一起轉動。 在所述脫棉柱的下端部處的少量安裝空間通常需要具有最小的螺紋嚙合量的相對薄的螺母。脫棉柱通常接近臨界操作速度(critical operating speed)運轉。如果脫棉器軸在超速度條件中運轉，即使運轉很短的時間，軸都可能彎曲。因此，增加脫棉柱的臨界操作速度有助于消除軸彎曲。

發明內容
一種脫棉柱，包括支撐多個脫棉器和多個間隔件或轂的輕質脫棉器軸。在所述軸的一端處的內螺紋張緊部件將襯墊和間隔件或轂緊緊夾在一起，用于與所述軸一起轉動。 張緊部件提供足夠得預緊力，以防止襯墊相對于彼此和相對于所述軸轉動。在所示實施例中，張緊部件可以是擰入固定到中空脫棉器軸的底部的接收部件的細長螺栓。內部螺紋提供比現有技術的典型的短的外部螺母結構多的螺紋嚙合量或螺紋嚙合長度。這種構造還有利于使用足夠長的螺栓，用于良好的螺栓拉伸，以為緊密連接提供足夠的預緊力。短的外部螺母可以取消。所述軸可以是中空結構，具有比先前可用的實心軸的外徑更大的外徑，以減輕重量，增加剛度，并增加脫棉柱的臨界速度。


圖1是局部以截面示出的脫棉柱組件的平面圖。圖2是局部以截面示出的圖1的脫棉柱組件的安裝和柱預緊力組件的放大視圖。
具體實施例方式參照圖1，其中顯示用于傳統采棉機的收獲機行單元(row unit)的脫棉柱組件 10。脫棉柱結構10包括支撐在用于圍繞軸線15轉動的立軸14上的多個脫棉器12。脫棉器12通過間隔件16在軸14上垂直地間隔開。可替換地，間隔件可以由脫棉器12上的突出轂代替。脫棉器12與軸14 一起在多行摘錠(spindle)上方轉動，并且從行中的摘錠解開和移除棉花。每個脫棉器12包括以傳統方式支撐徑向向外并向下定向的凸起(Iug)M的大致水平的圓形金屬盤或底板22。直徑略大于軸14的直徑的圓形孔沈位于底板22的中心中。 脫棉器12滑動到軸14上的合適位置上，間隔件16在軸上插在相鄰脫棉器之間。保持組件觀和軸承組件30將立軸14的下端14L安裝到收獲機行單元的基板(base of floor)。鄰近最高的脫棉器底板22固定到軸14的上端14U的上部安裝法蘭32將上端14U安裝到鄰近行單元驅動器組件(未顯示)的行單元，行單元驅動器組件位于行單元殼體的上部中，并且驅動地連接到法蘭32。保持組件觀張緊軸14以將脫棉器12和間隔件16牢固地固定在法蘭32和軸承組件30之間，使脫棉器和間隔件與立軸一起轉動。保持組件觀充分地預張緊軸14，以防止脫棉器相對于立軸14轉動。保持組件28包括內螺紋部件36和張緊部件38，內螺紋部件36支撐在立軸14的一個安裝端處，張緊部件38擰入內螺紋部件36中，用于將脫棉器12和間隔件16夾在軸14 的上、下端之間，使脫棉器12和間隔件16與立軸14起轉動。張緊部件38可以是具有與部件36的內螺紋42嚙合的螺紋40的細長螺栓。部件36可以通過任何合適的連接方法固定到軸14的下端14L。例如，部件36可由金屬制成并且在位置46處摩擦焊接到軸14的下端。也可以通過電弧焊接或銅焊連接部件36。如圖2所示，部件36具有上端36U,上端36U的外部直徑約等于軸14的外徑，上端36U具有臺階孔(stepped bore)48,臺階孔48的上端限定有內螺紋42，臺階孔48的下端限定有細長無螺紋孔部50。下端36L的直徑略小于上端36U的直徑。也可以采用具有其它結構的部件36，包括但不限于形成在軸14的端部中或插入軸14的端部的內部部件。如圖所示的張緊部件38包括與用于接收工具的螺紋40相對的有頭端 (headed-end) 56。墊圈58固定在軸承組件30的內圈60和有頭端56之間。擋油環 (slinger) 64定位在下端36L上并且鄰接內圈60的上端。杯形護罩66在擋油環64和軸承組件30的上方向下開口，并且固定在最下面的間隔件16和擋油環64之間，與內圈60、擋油環64和軸14 一起轉動。在如圖2所示其中張緊部件38包括螺栓的配置中，螺栓由具有如下能力的材料制成，即在裝配過程中當擰緊螺栓時由該材料制成的螺栓比軸14拉伸至更大的程度。因此， 用于裝配的預緊力取決于部件38擰入部件36的程度。當擰緊螺栓時，墊圈58、內圈60、擋油環64和護罩66夾在有頭端56和最下面的間隔件16之間，最下面的間隔件16圍繞部件 36從最下面的脫棉器12向下延伸。間隔件16(或脫棉器轂)和脫棉器12的底板22的徑向最向內部分牢固地固定在軸承組件30和法蘭32之間，用于一起轉動。該預緊力足以防止脫棉柱部件之間的相對轉動。臺階部36A相對于護罩66的偏移有利于在螺栓頭56轉動以調整預緊力時部件36相對于軸承組件30的垂直運動。由于可以在脫棉柱的底部處使用螺栓頭而不是薄螺母，因此可以更容易進行調整并且可以提供更多的螺紋嚙合。僅通過舉例而非限制的方式，M16X90螺栓(8. 8級)，用于張緊部件38。軸14是中空的，其外徑約為1.5英寸(3. 8厘米)，并且由金屬DOM管(ASTM513型5MD)制成。該外徑大于大多數先前可用的常規脫棉柱實心軸的直徑。間隔件16具有預選軸向長度，以恰當地間隔開脫棉器12，并且如圖所示，張緊部件38和螺紋部件36具有約等于該預選軸向長度的相互螺紋嚙合長度或螺紋嚙合量，用于牢固、可靠的連接。相似長度的無螺紋螺栓桿38B 有利于必要的部件拉伸，用于提供確保脫棉器12相對于軸14和間隔件16不滑動所必要的軸預緊力條件。中空結構有利于消除從一端到一端延伸的較重的、實心的最里面的軸，從而在減輕重量的同時增加脫棉柱的剛度和臨界速度。 雖然已經描述優選實施例，但將會明白，在不背離本發明的如在隨附權利要求中限定的保護范圍的情況下可以進行各種修改。
權利要求
1.一種脫棉柱，用于摘錠式棉花收獲機的行單元，所述脫棉柱包括 立軸，具有上部安裝端和下部安裝端在立軸上間隔開的多個脫棉器； 多個間隔件，在襯墊之間延伸；保持組件，包括張緊部件和支撐在立軸的一個安裝端處的內螺紋部件，張緊部件擰入內螺紋部件中，用于將脫棉器和間隔件夾在上部安裝端和下部安裝端之間，用于跟隨立軸一致地轉動，張緊部件提供防止脫棉器相對于中空立軸轉動的預緊力條件。
2.根據權利要求1所述的脫棉柱，其中，張緊部件包括能夠拉伸以提供所述預緊力條件的螺栓。
3.根據權利要求2所述的脫棉柱，其中，螺栓能夠比立軸拉伸到更大的程度。
4.根據權利要求1所述的脫棉柱，其中，所述立軸是中空的。
5.根據權利要求4所述的脫棉柱，其中，所述立軸的直徑約為1.5英寸(3.8厘米)。
6.一種脫棉柱，用于摘錠式棉花收獲機的行單元，所述脫棉柱包括 立軸，具有上部安裝端和下部安裝端多個脫棉器，在立軸上由在襯墊之間延伸的間隔件間隔開；和保持組件，包括張緊部件和支撐在立軸的一個安裝端處的螺紋部件，張緊部件連接到螺紋部件，用于將脫棉器和間隔件夾在上部安裝端和下部安裝端之間，用于跟隨立軸一致地轉動，張緊部件防止脫棉器相對于中空立軸轉動；并且其中，立軸包括中空軸。
7.根據權利要求6所述的脫棉柱，其中，中空軸具有約1.5英寸(3.8厘米)的直徑。
8.根據權利要求6所述的脫棉柱，其中，螺紋部件包括固定到下部安裝端的內螺紋部件。
9.根據權利要求8所述的脫棉柱，其中，張緊部件包括能夠拉伸的螺栓，并且提供用于防止脫棉器和立軸之間的相對轉動的脫棉器預緊力條件。
10.根據權利要求9所述的脫棉柱，其中，所述螺栓包括具有第一軸向長度的螺栓桿， 間隔件具有預選軸向長度，并且其中，所述能夠拉伸的螺栓和螺紋部件具有約等于該預選軸向長度的相互螺紋嚙合長度，該相互螺紋嚙合長度大致小于第一軸向長度。
11.一種脫棉柱，用于摘錠式棉花收獲機的行單元，所述脫棉柱包括 立軸，具有上部安裝端和下部安裝端在立軸上間隔開的多個脫棉器； 多個間隔件，在襯墊之間延伸；保持組件，包括張緊部件和支撐在立軸的下部安裝端處的內螺紋螺栓接收部件，張緊部件擰入內螺紋螺栓接收部件，用于將脫棉器和間隔件夾在上部安裝端和下部安裝端之間，用于與立軸一起同時轉動；和軸承組件，能夠轉動地安裝用于圍繞脫棉器軸線轉動的立軸，，其中，張緊部件包括具有容納在內部螺紋螺栓接收部件中的螺紋端和相對的有頭端的螺栓，張緊部件將軸承組件夾在有頭端和脫棉器之間。
12.根據權利要求11所述的脫棉柱，其中，螺栓能夠比立軸拉伸到更大的程度。
13.根據權利要求11所述的脫棉柱，其中，有頭端包括脫棉柱的最下面部分。
14.根據權利要求12所述的脫棉柱，其中，立軸是中空的。
15.根據權利要求14所述的脫棉柱，其中，立軸具有約1.5英寸(3.8厘米)的直徑。
16.根據權利要求11所述的脫棉柱，包括圍繞內螺紋螺栓接收部件從最下面的脫棉器向下延伸的最下面的間隔件。
全文摘要
本發明公開了一種支撐棉花收獲機的脫棉器(12)的輕質立軸(14)。內螺紋安裝端(36)接收能夠比軸拉伸至更大程度的螺栓(38)，以提供可靠的軸預緊力條件，該軸預緊力條件防止脫棉器相對于軸轉動。所述軸可以是中空的，并且可以具有比傳統軸更大的直徑，以減輕重量和增加剛度，并且因而提高臨界速度。預緊力結構不需要螺母，并且與以前可用的結構相比具有增加的螺紋嚙合長度或螺紋嚙合量。
文檔編號A01D46/16GK102550212SQ201110295870
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月28日 優先權日2010年10月6日
發明者凱文·J·戈林, 杰弗里·R·福克斯, 約耳·M·施賴納, 馬克·B·沃爾默斯 申請人:迪爾公司