便攜式采棉的制造方法
【專利摘要】便攜式采棉機，包括手持部分和腳踏部分，手持部分是采棉的主要部件，在傳動軸上設置有具有內齒的棘輪，且在棘輪和所述傳動軸之間設有使得傳動軸僅可單向轉動的棘爪，在棘輪的周向設有與齒條配合的齒，在齒條往復運動的過程中帶動所述的傳動軸做單向間歇式轉動；腳踏部分是產生動力的部分；通過設置在兩者之間的鋼絲拉緊總成，使得當直線導柱上升時，鋼絲繩拉緊，同時壓迫復位彈簧和彈簧壓縮，齒條往后運動，驅動棘輪轉動，刀筒軸轉動；當直線導柱下降時，鋼絲繩放松，同時彈簧復位，齒條向前運動，棘輪處于空轉狀態，刀筒軸靜止。本發明利用人走動時，抬腳的動作，將使用者的重力勢能轉化為機械能，是一種純機械式的傳動方式。
【專利說明】便攜式采棉機
【技術領域】
[0001]該方案棉田棉花采摘設備【技術領域】，具體地說是一種便攜式采棉機。
【背景技術】
[0002]目前，大中型采棉機由于價格較高，配套系統投資大，回報周期長等原因未能得到推廣。
[0003]一些小型采棉機如半自動的氣吸式采棉機，所需動力要求很高，農民購買力有限、不能單人單獨實用等原因未能及時有效的得到推廣使用，致使目前棉花采摘工作仍在大量使用人工進行，不僅工效低，而且采摘時間長，勞動強度大。
[0004]部分專利公開的便攜式采棉機，采用電機驅動，采摘滾筒，雖然可以相應減輕勞動強度，但所提供的能源是通過蓄電池供電。該種便攜式采棉機主要解決傳統便攜式采棉機由于采用電能作為動力來源而引起采棉機續航能力差，工作不穩定的缺點。同時由于使用的為蓄電池，使用蓄電池作為動力來源的缺點是比能量(單位重量所蓄電能)小，十分笨重，對環境腐蝕性強，循環使用壽命短，自放電大，易過放電。

【發明內容】

[0005]為了解決現有技術的不足，本發明提供一種有效降低勞動強度、機體輕便，結構簡單、有效節能的便攜式采棉機，該采棉機無需電動驅動，是一種純機械式的小型設備。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案為:一種便攜式采棉機，包括手持部分和腳踏部分，所述手持部分包括殼體、刀筒、刀筒軸、采棉齒、梳棉條、皮帶輪、皮帶、傳動軸、棘輪和齒條，所述殼體中具有一個弧形的空腔，作為采棉主要部位的所述空腔前端為刀筒安裝部位，空腔的后側壁上為一手柄，在所述空腔前方位通過壓板安裝一刀筒軸，在所述空腔中部安裝一傳動軸，且兩軸之間通過皮帶傳動進行連接，通過所述壓板調節皮帶的漲緊程度，在所述刀筒軸上設有疊加的若干環形刀筒，且在兩兩相鄰的刀筒之間鑲嵌有若干采棉齒，所述采棉齒中具有若干尖狀突起，其特征在于，
在所述傳動軸上設置有具有內齒的棘輪，且在棘輪和所述傳動軸之間設有使得傳動軸僅可單向轉動的棘爪，在所述棘輪的周向設有與齒條配合的齒，在所述齒條往復運動的過程中帶動所述的傳動軸做單向間歇式轉動，所述齒條通過直線滑軌設置在空腔內；
所述腳踏部分包括立柱、捆扎帶、直線導柱和復位彈簧，所述立柱的一側沿上下方位設有至少兩個用于和人體的腿部進行捆綁的捆扎帶，在所述立柱的另一側固定有一水平支撐板，所述直線導柱可沿豎向滑動地設置在水平支撐板上，且在所述直線導柱和水平支撐板之間設有迫使直線導柱下端低于立柱下端的復位彈簧；
還包括一鋼絲拉緊總成，所述鋼絲拉緊總成包括鋼絲繩、柔性鋼絲套、固定套、鉚接頭和彈簧，所述兩固定套分別固定在柔性鋼絲套的兩端，且所述鋼絲繩穿過柔性鋼絲套后兩端延伸出固定套外，且在鋼絲繩的兩端分別固定連接一個鉚接頭，在其中一個鉚接頭和固定套之間的鋼絲繩上套置一個彈簧，靠近彈簧一端的一鉚接頭與齒條固定連接，且靠近彈簧的一固定套固定在手持部分的殼體上；另一固定套固定在腳踏部分的直線導柱頂部，且對應的鉚接頭與立柱或立柱上水平支撐板直接進行連接，使得
當直線導柱上升時，鋼絲繩拉緊，同時壓迫所述復位彈簧和所述彈簧壓縮，齒條往后運動，驅動棘輪轉動，所述刀筒軸轉動，
當直線導柱下降時，鋼絲繩放松，同時所述彈簧復位，齒條向前運動，棘輪處于空轉狀態，所述刀筒軸靜止。
[0007]進一步地，在所述水平支撐板的上側設有一對直線導柱進行導向與防塵的導柱套筒。
[0008]進一步地，在所述立柱和直線導柱的下端分別設有觸底平板。
[0009]本發明的有益效果是:
1、利用人走動時，抬腳的動作，將使用者的重力勢能轉化為機械能，是一種純機械式的傳動方式，無需蓄電池供電。
[0010]2、通過對棘輪機構的改造設計，在棘輪的外圍設置齒，將齒輪齒條結構和棘輪結構結合成一個完美的整體，且通過該結構可以將腳部的往復直線運動轉變為刀筒軸的單向間歇轉動。
[0011]3、通過拉動鋼絲繩來傳遞力和能量，重力勢能轉化為機械能用于采棉的裝置，可以長時間的工作，綠色環保，價格低廉，充分利用能源。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為手持部分的立體圖。
[0013]圖2為手持部分的主視圖。
[0014]圖3為圖2中的A—A剖視圖。
[0015]圖4為鋼絲拉緊總成的主視圖。
[0016]圖5為圖4的B—B首I]視圖。
[0017]圖6為腳踏部分的狀態一。
[0018]圖7為腳踏部分的狀態二。
[0019]圖8為本采棉器的使用狀態圖。
[0020]圖9為實施例二中的腳踏部分的狀態一。
[0021]圖10為實施例二中的腳踏部分的狀態二。
[0022]圖中:1殼體，11空腔，12棉花出口，13手柄，21刀筒，22刀筒軸，23采棉齒，24壓板，25長條孔，3梳棉條，31安裝腔，32棉花通道，33卡盤，41皮帶輪，42皮帶，51傳動軸，52棘輪，53齒條，54棘爪，55直線滑軌，61立柱，62捆扎帶，63直線導柱，64導柱套筒，65復位彈簧，66水平支撐板，67觸底平板，68、68’平板，71鋼絲繩，72柔性鋼絲套，73、73’固定套，74、74’鉚接頭，75彈簧。
【具體實施方式】
[0023]如圖1至圖8所示，
一種便攜式采棉機，包括手持部分(如圖1至圖3)和腳踏部分(如圖6、圖7)兩大部分，手持部分是采棉作業的主要結構，用于完成采棉工作，腳踏部分為動力部分，為手持部分提供動力，且在兩部分之間使用鋼絲繩完成動力的傳遞。下面結合其詳細的架構，對本專利的結構和功能進行詳細的分析。
[0024]手持部分包括殼體1、刀筒21、刀筒軸22、采棉齒23、梳棉條3、皮帶輪41、皮帶42、傳動軸51、棘輪52和齒條53。其中，殼體I中具有一個弧形的空腔11，前端為采棉部位，下側為棉花出口 12，后側為手持手柄13。作為采棉主要部位的所述空腔11前端為刀筒安裝部位，在該部位的空腔前方位通過兩側的壓板24安裝一刀筒軸22，壓板24與殼體I之間通過長條孔25進行可調式的安裝，并使用螺栓緊固。刀筒軸22與壓板24結合的部位設有軸承和軸承室，使得轉動比較自由，也是軸類零件常見的一種安裝方式。在空腔11的后側壁上為一手柄13，是手持的部位，殼體和手柄整體注塑成型。在空腔11中部安裝一傳動軸51，傳動軸兩端與殼體通過軸承進行裝配，該傳動軸51與刀筒軸平行設置，且兩軸之間通過皮帶42傳動進行連接，使得傳動軸的轉動可以帶動刀筒軸的轉動，且可以通過調整壓板來調節皮帶的漲緊程度。在刀筒軸22上設有疊加的若干環形刀筒21，該刀筒為環狀，且與刀筒軸配合處為方軸與方孔，形成一體，也可采用花鍵或者平鍵進行配合，使得刀筒21可以與刀筒軸22同步轉動。在兩兩相鄰的刀筒之間鑲嵌有若干采棉齒23，所述采棉齒23中具有若干尖狀突起，可以將棉花自棉株上撕扯下來，是采棉的最終場所。
[0025]若干梳棉條3，梳棉條3采用鋼筋折彎形成S形，其上端固定在殼體的上邊沿，下端將空腔分割為零部件安裝腔31和棉花通道32，且在棉花通道出口所在的殼體下側設有用于棉花存儲袋進行直接連接的卡盤33。
[0026]在傳動軸51上設置有允許單向運動的棘輪52，棘輪52與傳動軸之間通過棘輪機構進行配合，棘輪機構一種單向間歇運動機構。它的棘爪54設置在傳動軸上,棘爪一端樞接在傳動軸51的突臺上，另一端抵靠在棘輪的棘齒上，對棘輪的運動方向進行約束。棘輪52上的棘齒為內棘齒，如圖3，在棘輪52的周向設有與齒條53配合的齒，其中齒條53通過前后方位布置的直線滑軌55設置在殼體的內腔中，齒條可沿前后方向進行滑動，為棘輪的轉動提供動力。在齒條往復運動的過程中帶動所述的傳動軸做單向間歇式轉動。在本機構中，齒條為運動輸入構件，傳動軸為運動輸出構件。當齒條后退時，棘輪轉動，同時通過棘爪帶動傳動軸轉動。當齒條前進時，棘爪與棘輪脫離，傳動軸不轉動。這樣，當齒條作連續的往復直線運動時，傳動軸便得到單向的間歇轉動。
[0027] 腳踏部分包括立柱61、捆扎帶62、直線導柱63、導柱套筒64和復位彈簧65,所述立柱61的一側上下方位設有至少兩個用于和人體的腿部進行捆綁的捆扎帶，可以采用注塑件，形狀和人的腿部的輪廓相似，使得立柱可以順利的被捆綁在腿部。在立柱61的另一側通過水平支撐板66設有可沿豎向設置的直線導柱63，直線導柱63具有豎向的自由度，且在所述直線導柱和水平支撐板之間設有迫使直線導柱下端低于立柱下端的復位彈簧65。且在所述立柱61和直線導柱的下端分別設有觸底平板67。腳觸地時，立柱61和直線導柱下端的觸底平板67在同一平面上，此時的復位彈簧處于受壓狀態，同時直線導柱66為高點；當腳離開地面時，直線導柱在復位彈簧的作用下相對立柱下移，此時為直線導柱的低點。直線導柱63的行程L為可以有效扯動鋼絲繩運動的行程。在所述水平支撐板66的上側設有一對直線導柱進行導向與防塵的導柱套筒64，是一種配件，導柱套筒的存在可以提高直線導柱的導向穩定性。[0028]在腳踏部分為動力部分，為手持部分提供動力，且在兩部分之間使用鋼絲繩完成動力的傳遞。通過鋼絲繩的傳動可以將直線導柱的行程傳遞到齒條的行程，形成一個有效的力的傳遞。由于人體腳部力量較大，可以輕松的提供動力。
[0029]還包括一鋼絲拉緊總成，鋼絲拉緊總成包括鋼絲繩71、柔性鋼絲套72、固定套73、鉚接頭74和彈簧75，兩固定套73分別固定在柔性鋼絲套72的兩端，形成一個鋼絲繩穿過的通道。鋼絲繩71穿過柔性鋼絲套后兩端延伸出固定套外，且在鋼絲繩71的兩端分別固定連接一個鉚接頭74，鉚接頭74與鋼絲繩鉚接成一體。在其中一個鉚接頭74和固定套73之間的鋼絲繩上套置一個彈簧75，靠近彈簧一端的一鉚接頭與齒條53固定連接，且靠近彈簧的一固定套73固定在手持部分的殼體I上，這樣當鋼絲繩被拉動時，齒條53可以向后移動。另一固定套73’固定在直線導柱63頂部的平板68上，且對應的鉚接頭74’ 一端與立柱上的水平支撐板66直接固定連接，使得
如圖6，當腳踏下時，壓迫直線導柱上升，鋼絲繩拉緊，同時壓迫所述彈簧壓縮，帶動齒條往后運動，驅動棘輪轉動，最后刀筒軸轉動，進彳了米棉工作。[0030]如圖7，當腳抬起時，腳踏部分的直線導柱在復位彈簧的作用下下降，鋼絲繩放松，同時所述彈簧復位，齒條向前運動，棘輪處于空轉狀態，刀筒軸靜止。
[0031 ] 在這一過程中，刀筒軸的轉動動力來自于人體腳踏的動作，動力比較好。
[0032]實施例二，如圖9和圖10所示，作為本發明的一種變形，改變鋼絲繩與腳踏部分的連接關系，即使得:固定套固定在立柱的平板68’上，平板焊接在立柱61上，且對應的鉚接頭74’ 一端與直線導柱頂部直接固定連接，且固定套與直線導柱在同一豎直線上，
當腳踏下時，壓迫直線導柱上升，鋼絲繩放松，同時彈簧復位，帶動齒條往前運動，棘輪空轉轉動，刀筒軸靜止，為非采棉工作狀態。
[0033]當腳抬起時，腳踏部分的直線導柱在復位彈簧的作用下下降，鋼絲繩唄拉緊，同時手持部分的彈簧被拉緊，齒條向后運動，棘輪帶動傳動軸轉動，最終刀筒軸轉動，為工作狀態。
[0034]上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本發明的各種變形和改進，均應擴如本發明權利要求書所確定的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種便攜式采棉機，包括手持部分和腳踏部分，所述手持部分包括殼體、刀筒、刀筒軸、采棉齒、梳棉條、皮帶輪、皮帶、傳動軸、棘輪和齒條，所述殼體中具有一個弧形的空腔，作為采棉主要部位的所述空腔前端為刀筒安裝部位，空腔的后側壁上為一手柄，在所述空腔前方位通過壓板安裝一刀筒軸，在所述空腔中部安裝一傳動軸，且兩軸之間通過皮帶傳動進行連接，通過所述壓板調節皮帶的漲緊程度，在所述刀筒軸上設有疊加的若干環形刀筒，且在兩兩相鄰的刀筒之間鑲嵌有若干采棉齒，所述采棉齒中具有若干尖狀突起，其特征在于， 在所述傳動軸上設置有具有內齒的棘輪，且在棘輪和所述傳動軸之間設有使得傳動軸僅可單向轉動的棘爪，在所述棘輪的周向設有與齒條配合的齒，在所述齒條往復運動的過程中帶動所述的傳動軸做單向間歇式轉動，所述齒條通過直線滑軌設置在空腔內； 所述腳踏部分包括立柱、捆扎帶、直線導柱和復位彈簧，所述立柱的一側沿上下方位設有至少兩個用于和人體的腿部進行捆綁的捆扎帶，在所述立柱的另一側固定有一水平支撐板，所述直線導柱可沿豎向滑動地設置在水平支撐板上，且在所述直線導柱和水平支撐板之間設有迫使直線導柱下端低于立柱下端的復位彈簧； 還包括一鋼絲拉緊總成，所述鋼絲拉緊總成包括鋼絲繩、柔性鋼絲套、固定套、鉚接頭和彈簧，兩所述固定套分別固定在柔性鋼絲套的兩端，且所述鋼絲繩穿過柔性鋼絲套后兩端延伸出固定套外，且在鋼絲繩的兩端分別固定連接一個鉚接頭，在其中一個鉚接頭和固定套之間的鋼絲繩上套置一個彈簧， 靠近彈簧一端的一鉚接頭與齒條固定連接，且靠近彈簧的一固定套固定在手持部分的殼體上；另一固定套固定 在腳踏部分的直線導柱頂部，且對應的鉚接頭與立柱或立柱上水平支撐板直接進行連接，使得 當直線導柱上升時，鋼絲繩拉緊，同時壓迫所述復位彈簧和所述彈簧壓縮，齒條往后運動，驅動棘輪轉動并帶動傳動軸轉動，所述刀筒軸轉動， 當直線導柱下降時，鋼絲繩放松，同時所述彈簧復位，齒條向前運動，棘輪處于空轉狀態，所述刀筒軸靜止。
2.根據權利要求1所述的便攜式采棉機，其特征是，在所述水平支撐板的上側設有一個對直線導柱進行導向與防塵的導柱套筒。
3.根據權利要求1所述的便攜式采棉機，其特征是，在所述立柱和直線導柱的下端分別設有觸底平板。
【文檔編號】A01D69/06GK103891472SQ201410123882
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月31日 優先權日:2014年3月31日
【發明者】高常青, 陳偉, 曹樹坤, 付秀麗 申請人:濟南大學