本實用新型涉及一種雙層棉箱。

背景技術：

常規的采棉機棉箱是容積相對固定的棉箱，受通過性的影響，棉箱不宜設置過大，但容積相對較小的棉箱會增加卸棉的次數而影響整體的效率。

有鑒于此，如中國專利文獻CN103718748A公開了一種可伸縮的采棉箱體，其基本結構包括采棉箱體和升降機構，其中采棉箱體分成上下兩層，上層箱體通過升降機構安裝在下層箱體上，那么基于升降，實現箱體在采棉機作業時的擴容，卸棉后，下放上層箱體，實現通過性的提高。該種雙層棉箱需要通過油缸實現上層箱體的升降，尤其是在該專利文獻CN103718748A中，油缸設置在下層箱體內，很容易造成籽棉的污染。此外，該類采棉箱體需要配置四個油缸，其同步結構相對比較復雜。

而中國專利文獻CN203505082U公開了一種雙層采棉機，其也采用兩個棉箱，兩棉箱內外嵌套，內部的棉箱可以通過油缸向上提升到預定位置，從而實現擴容，其油缸設置在外層棉箱的外部，從而可以避免油缸污染籽棉的問題。然而該采棉機也必須采用四個油缸實現內層棉箱的提升。

目前采用四個油缸（一般而言，籽棉屬于易燃物，在棉箱側通常應當減少電力設備的使用，例如電機，因此，相關的驅動部分主要是液壓元件）所主要考慮的主要是棉箱的基本結構，棉箱基本結構是長方或者等效長方結構，四個油缸可以提供相對平衡的提升力。尤其是，內外嵌套的棉箱，為了避免在提升內部棉箱時因偏斜所產生的附加載荷，需要提供相對平衡的提升力。

此外，在一些實現中，為了減少油缸的使用，可以將油缸設置在雙層棉箱的正中心，然而也如前所述，盡管內層棉箱的重心容易確定，但實際工況中因兩層棉箱間存在的摩擦在各個方向并不存在理想上的相同，頂升產生偏斜在單油缸狀態下是不可避免的。尤其是在單油缸狀態下，相適應的油缸必須設置在棉箱內才能夠頂持內層棉箱的重心，又會因此帶來籽棉污染的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種對內層棉箱提升平穩，且使用油缸較少的雙層棉箱。

本實用新型采用的技術方案為：

一種雙層棉箱，包括箱架和設置在箱架上的箱體，其中，箱體基于內外嵌套而具有內層棉箱和外層棉箱，內層棉箱通過第一上下導向結構而導向于外層棉箱內壁；

其中，內層棉箱上部于其相對的一對邊上設有在水平方向上延伸出外層棉箱的頂持部；

相應于兩頂持部，具有第一種油缸配置：相應于每一頂持部，于相應側外層棉箱上設置一用于頂推該頂持部的提升油缸；或

第二種油缸配置：相應于每一頂持部，于相應側箱架上設置一用于頂推該頂持部的提升油缸。

上述雙層棉箱，可選地，所述第一上下導向結構包括對置的一對導向單元，對置的方向與兩提升油缸的軸線所在平面垂直。

可選地，所述導向單位設豎列在外層棉箱內壁的滾輪陣列。

優選地，在內層棉箱和外層棉箱上設有在內層棉箱提升到位后的第二對位銷孔；

相應地，配置第二固定銷，以通過所述第二對位銷孔將提升到位的內層棉箱固定在外層棉箱上。

可選地，在所述第二種油缸配置條件下，外層棉箱基于設置在箱架上的第二導向結構而能夠上下移動；

相應地，外層棉箱在提升油缸側缸體的上側設有帶有中心孔的導向塊，其中，中心孔與提升油缸的推桿配合形成移動副；

且，導向塊與推桿的頂部設有第一對位銷孔；

相應地，配置用于與第一對位銷孔配合的第一固定銷。

可選地，所述第二導向結構包括固定設置在箱架的升降導軌，以及適配于該升降導軌而設置在外層棉箱上的軌道移動部件。

可選地，所述升降導軌為圓導軌；

所述軌道移動部件包括：

輪架，為關于圓導軌縱剖面對稱的左右對稱結構，且固定設置在外層棉箱上；

導輪，為弧形槽滾輪，弧形槽截面曲率與圓導軌外徑曲率相同，且為每一輪架配置一對導輪，兩導輪關于所述縱剖面對稱。

可選地，所述升降導軌設置在提升油缸所在側，且相應于每一升降導軌設置一對，相對應的兩升降導軌關于提升油缸的軸線對稱；或

外層棉箱的箱門設置在與兩提升油缸所在側相垂直的一側，兩升降導軌位于相應提升油缸兩側，并向未設有箱門的一側偏置。

可選地，所述頂持部為開口向下的頂持套。

可選地，內層棉箱的頂蓋為柵條式頂蓋，而形成柵條除雜裝置。

基于本實用新型，協同使用第一上下導向結構與提升油缸，減少油缸的使用量，并且能夠保證提升的平穩性。相對而言，導向結構相比于油缸成本低，且可維護性比油缸好。

附圖說明

圖1為依據本實用新型的一種雙層棉箱通過狀態與擴容狀態轉換圖示結構示意圖。

圖2為一種雙層棉箱卸棉狀態示意圖。

圖3為一種內層棉箱導向裝置示意圖。

圖4為一種柵條俯視結構示意圖。

圖5為一種柵條主視結構示意圖。

圖中：1.箱架，2.提升油缸，3.外層棉箱，4.導向塊，5.第一固定銷，6.箱門油缸，7.箱門，8.卸棉鏈耙，9.第二固定銷，10.壓實絞龍，11.內層棉箱，12.柵條除雜裝置，13.頂持套，14.導向套，15.升降導軌，16.橫排鏈耙，17.導輪組件，17a.輪架，17b.輪軸，17c.導輪，17d.第三固定銷。

具體實施方式

參照說明附圖1和2以及所引用的現有技術部分可知，棉箱的箱體部分是大致的長方體結構（不考慮空心結構），箱體的結構表現在通常在車架前后方向上為箱體的長，而在車架的左右方向上則是箱體的寬。相應地，基于長方體的三維結構，圖中提升油缸2提升的方向是箱體的高。藉此，也可以將箱體的各個面區分為前后側面（長邊方向）、左右側面（寬邊方向）和上下底（高度方向）。

在現有技術中之所以將油缸設置在箱體內，所考慮的技術問題之一是箱體屬于簡單的機械結構體，在發生例如碰撞時，所產生的輕微變形不足以影響其使用性能。而油缸輕微的碰撞就有可能導致其發生泄漏，或者推桿與缸體之間產生干涉而無法使用。因此，出于保護油缸的目的，而將油缸設置在箱體內。但油缸容易泄漏，而可能污染籽棉。

現有技術中配置為四個油缸時，在一些實現中不可避免的需要將油缸設置在箱體的左右側面，而容易受損。

即便是將四個油缸兩兩設置在前后側面，也為了滿足提升的平穩性，每側的兩個油缸也需要分居于例如前側的兩邊，而處于一種相對暴露的位置。

當前后側只使用一個油缸時，則能夠有效的克服油缸容易受損的問題，這超出了設計之初提升油缸2的位置構造的期望。

參見說明書附圖1和2，先看例示的雙層棉箱的基礎架構，其具有一個通常用于將箱體安裝到車架上的箱架1，箱架1可以是獨立的構架，也可以為圖中外層棉箱3的底部結構體，箱體一般是用于盛莊籽棉的容置性結構，雙層棉箱的其他部分主要是輔助箱體容置籽棉或者將箱體安裝到車架，以及用于棉箱操作的輔助結構。

箱架1一般位于箱體的底部，用于箱體的裝配或者轉接。

關于箱體，表現為雙層結構，關于雙層，在本領域既可稱為內外雙層，也可以稱為上下雙層，但本質上所指代的是同樣的結構，即在內層棉箱11下落到位就與外層棉箱3形成了內外嵌套的結構，而當內層棉箱11被提升或者頂推到位，則與外層棉箱3間形成上下結構，在容積上是上下連續的。

目前，基于通過性與容積可變的考慮，目前已有的棉箱箱體均是基于內外嵌套而具有所述內層棉箱11和所述外層棉箱3，并通過給定的升降機構而使內層棉箱11可以升降。

現有技術中在一定程度上存在一種等效導向結構，一種實現是基于提升或者升降結構本身所產生，例如油缸，其本質上包含缸體和推桿，推桿導向于缸體，但這種導向受其例如密封件的影響，應盡可能減少側面載荷，或者說避免產生扭矩，因而該種等效導向結構不具有代表性。

再一種現有技術情形是基于為油缸提供輔助導向，以保護油缸，避免受扭矩影響，損傷油缸，其一定程度上也能夠為內層箱體11起到一定的上下運行的導向作用，但仍然無法避免使用四個氣缸。

基于例示的基礎架構，提供專門的導向而使提升油缸2只提供上下推力，而不提供扭矩。在此條件下，提供上下導向的結構即為外層棉箱3的內壁，換言之，內層棉箱11通過第一上下導向結構而導向于外層棉箱3內壁。

此處，應當理解，導向于外層棉箱3的內壁并不表示外層棉箱3的內壁直接構成導向面，所表示的是外層棉箱3的內壁可以作為導向面，也可以作為導向結構的基礎依附結構，換言之，相當于機構中相對靜止的部分。

由于基于內外嵌套而設置內層棉箱11和外層棉箱3，因此，為了能夠將提升油缸2設置在箱體外部，需要內層棉箱11有相應的部分延伸出外層棉箱3。

關于內層棉箱11與外層棉箱3的構造關系，應當理解，由于考慮下放狀態的通過性，因而，外層棉箱3只需要將內層棉箱11納入，而不是納入過深，因此，內層棉箱11的底部一般可以與外層棉箱3的頂部齊平或者稍高于外層棉箱3的頂部。

進而，在內層棉箱11上部于其相對的一對邊上，是其前后的一對邊，有利于提升油缸2的設置，在相應于內層棉箱11前后的一對邊的內層棉箱11的上部設有在水平方向上延伸出外層棉箱3的頂持部，如圖1中所示的頂持套13。

進一步地，相應于兩頂持部，按照提升油缸2的位置，分成兩種裝配結構，其中，第一種油缸配置，即第一種油缸的裝配結構是將提升油缸2設置在外層棉箱3上。同時，可以理解的，相應于每一頂持部設置一個提升油缸2。

置于提升油缸2與頂持部的對位關系，基于機械領域的一般理解，應當是清楚地。此外，對于油缸，所謂其裝配，一般指其缸體裝配在什么位置，而其作用端，一般指其推桿或者油缸桿的作用端。

第二種油缸配置，即第二種油缸的裝配位置是：相應于每一頂持部，于相應側箱架1上設置一用于頂推該頂持部的提升油缸2。

相對而言，提升油缸2設置在雙層棉箱的前后側，從而能夠更加有效的保護提升油缸2。

關于所述第一上下導向結構為了簡化結構，采用對置結構的方式布置導向結構，相對應的，第一上下導向結構包括對置的一對導向單元，對置的方向與兩提升油缸2的軸線所在平面垂直，藉此結構，受兩提升油缸2的約束，在前后方向上獨立設置對內層棉箱11的導向部分。

導向結構相對于油缸，其設置方式相對比較簡單，而基于不能污染籽棉的基本要求，第一上下導向結構采用不容易泄露潤滑油的結構，例如含有軸承的結構，采用含油軸承（帶蓋軸承）。

如果采用軌道導向，也應當采用輪軌結構，而不能采用純粹的摩擦副軌道結構。

采用輪軌結構時，所使用的滾輪軸承應當采用如前所述的含油軸承，或者潤滑油密封比較好的滾輪潤滑結構。

優選地，所述導向單位設豎列在外層棉箱3內壁的滾輪陣列，如圖1和2所示，滾輪陣列中的滾輪架可以設置在內層棉箱11上，也可以設置在外層棉箱3上，那么相對應的滾輪滾道，則設置在雙層棉箱的另一棉箱上。

圖1和圖2中所示的結構是將滾輪設置在內層棉箱11上，不容易纏繞籽棉，保證導向的順暢性。

此外，關于內層棉箱11的升降高度，除考慮過高所引起的作業平穩性外，還需要考慮內層棉箱11與外層棉箱3之間的裝配穩定性。

從圖2中可見，圖中在內層棉箱11處于上行止位時，有4對滾輪處于接合位置，保證上層棉箱11在提升后的穩定性。

于一些實現中，提升油缸2到位后自動保持，形成對內層棉箱11的支撐，但在優選的結構中，最好采用內層棉箱11的獨立的到位鎖定結構，優選地，參見說明書附圖1，在內層棉箱11和外層棉箱3上設有在內層棉箱11提升到位后的第二對位銷孔，當內層棉箱11提升到位后，相應的第二對位銷孔恰好對位，穿入相應的固定銷即可。

相應地，為第二對位銷孔配置第二固定銷9，以通過所述第二對位銷孔將提升到位的內層棉箱11固定在外層棉箱3上。

關于第二固定銷9優選彈簧銷，到提升油缸2提升到位后，彈簧銷自動插入到相應的銷孔。

彈簧銷需要作業人員手動打開，以下放內層棉箱11。

關于提升油缸2的裝配位置，以所述第二種油缸配置為優選結構，提升油缸既可以用于內層棉箱11的提升，也可以用于箱體的整體提升，即既考慮了內層棉箱11的提升，又考慮了箱體的整體提升，可以大大簡化雙層棉箱多功能實現的整體結構。

具體結構可見于圖1和圖2，外層棉箱3基于設置在箱架1上的第二導向結構而能夠上下移動，如圖1中所示的升降導軌15與導輪組件17的配合結構。

相應地，提升油缸2需要兼顧提升內層棉箱11和外層棉箱3的目的，需要對外層棉箱3的用于提升的部件做出特定設計，具體是外層棉箱3在提升油缸2側，或者說是提升油缸2所在側，缸體的上側設有帶有中心孔的導向塊4，從而，藉此中心孔與提升油缸2的推桿配合形成移動副，當中心孔與提升油缸2的推桿沒有其他的輔助連接結構時，推桿可以在中心孔的軸向上下移動，而用于內層棉箱11的提升。

當需要用于外層棉箱3或者說用于箱體的整體提升時，導向塊4需要具有以下配置，該導向塊4與推桿的頂部設有第一對位銷孔，當導向塊4上的對位銷孔與推桿上的對位銷孔對位時，就可以基于對位后的銷孔，使用固定銷進行導向塊4與推桿的連接。

相應地，配置用于與第一對位銷孔配合的第一固定銷5。

拆除第一固定銷5后，推桿與導向塊4之間是導向關系，從而可用于內層棉箱11的提升。

基于上述結構的一對提升油缸2的結構，可以進行擴容操作，也可以提升箱體，以用于卸棉操作。卸棉時，將箱體通過提升油缸2提升到預定高度后，打開箱門7進行卸棉。

關于外層棉箱3的升降導向結構，因其不像內層棉箱11需要考慮比較多的結構干涉，因而升降導向結構的選擇具有更大的選擇余地。

在優選的實施例中，如圖1所示，所述第二導向結構包括固定設置在箱架1的升降導軌15，以及適配于該升降導軌15而設置在外層棉箱3上的軌道移動部件。

第二導向結構由于設置在箱體外，可以使用潤滑油潤滑的軌道副（移動副），也可以采用滾輪軌道結構，其潤滑可以考慮也可以不考慮潤滑油的泄漏問題。

在優選的實施例中，所述升降導軌15為圓導軌，結構簡單，且結構強度比較高，尤其是相對于常規的直線導軌，其成本比較低。

那么，如圖3所示，所述軌道移動部件包括：

輪架17a，為關于圓導軌縱剖面對稱的左右對稱結構，且固定設置在外層棉箱3上。

導輪17c，為弧形槽滾輪，弧形槽截面曲率與圓導軌外徑曲率相同，且為每一輪架17a配置一對導輪17c，兩導輪17c關于所述縱剖面對稱，對稱設置的兩導輪配合圓截面導軌，結構簡單，且運行的平穩性比較好。

在一些實施例中，所述升降導軌15設置在提升油缸2所在側，即箱體的前后側，且相應于每一提升油缸2設置一對，如圖1和2所示，相對應的兩升降導軌15關于提升油缸2的軸線對稱。

而在另一些實施例中，外層棉箱3的箱門7設置在與兩提升油缸2所在側相垂直的一側，兩升降導軌15位于相應提升油缸2兩側，并向未設有箱門的一側偏置。如圖1所示，位于箱門側的升降導軌15更靠近提升油缸2，有利于整體的平衡。

優選地，所述頂持部為開口向下的頂持套13，該頂持套13與推桿容易形成快速且可靠地配合。

關于內層棉箱11的頂板，一方面可以采用多孔板結構，以用于排氣和雜質的排出，而在另一些實施例中，如圖4和5所示，內層棉箱11的頂蓋為柵條式頂蓋，而形成柵條除雜裝置12。

柵條式頂蓋比多孔板結構結構強度高，也容易裝配。

此外，如圖1所示，還為內層棉箱11配置壓實絞龍10，以用于籽棉從前向后輸送，同時也用于壓實籽棉，提高箱體的容置能力。

壓實絞龍10配有一對，左右對稱設置，以提高壓實效果。