高密度秸秆压缩装置的制作方法
专利名称：高密度秸秆压缩装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高密度秸秆压缩装置，属于秸秆压缩捆扎技术领域，特别涉及秸秆压块及无捆绳技术。
背景技术：
农作物秸秆来源广、产量大，其加工利用将带动种植业产值的提高及其他植物资源的利用，在农作物秸秆收集中广泛采用方捆成型技术，以提高密度、减小体积、方便运输； 方捆成型作业中一般将收集的秸秆进行粗切并预压成块状坯料填充进成型室内，由往复运动的压板进行进一步压实，多次重复填充和压实后，将秸秆压缩成要求的方型捆，再进行绳索捆扎后收集、运输和存放。秸秆收集过程中普遍存在成捆密度低、捆扎成本高、捆扎稳定性差、收集设备复杂等共性问题，研究、开发高密度、低回弹的压缩成型技术及压缩系统成为目前研究重点；农作物秸秆小块燃料压块技术的进步，为秸秆高密度、高稳定性无捆绳压缩技术的发展提供了理论参考和技术支持，有关理论和试验研究资料表明高压力下秸秆能够产生塑性变形、 纤维贴合，实现稳定成型。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高密度秸秆压缩装置，农作物秸秆经粗切、收集和预压缩成型后喂入到本发明中的高密度秸秆压缩装置中进行高压压缩，高压力下秸秆产生塑性变形、纤维贴合，进而被压实、定型，以便取消绳索捆扎过程，同时通过提高密度、减小体积亦方便运输和存放。为了达到上述目的，本发明采取了如下技术方案。本发明包括机架、压板和驱动机构，压板设置在机架内部左侧，压板和机架之间形成的空腔为压缩室，在压缩室上设置有用于进料的入料口。驱动机构与压板的右侧面相连接，在驱动机构的带动下，压板能够在机架内沿机架中线AB往复直线运动。所述驱动机构包括曲柄滑块机构、第一增力杆组和第二增力杆组。所述曲柄滑块机构包括曲柄、连杆和滑块，曲柄的一端与机架转动连接、另一端与连杆的一端转动连接，连杆的另一端与滑块转动连接，滑块在机架上能够沿着机架的中轴线AB往复直线运动。所述第一增力杆组包括传动杆、连架杆和连板杆，传动杆的一端与滑块转动连接、另一端与连架杆转动连接，所述连架杆为三点铰接件，另外两个铰接点分别与机架和连板杆的一端转动连接，连板杆的另一端与压板转动连接，形成第一增力杆组。所述第二增力杆组与第一增力杆组结构及连接方式完全相同，第一增力杆组与第二增力杆组对称分布在机架中线AB的两侧。驱动力由曲柄输入，通过曲柄滑块机构由两个增力机构驱动压板对压缩室内物料进行压缩，构成本发明高密度秸秆压缩装置。压板位于右极限位置时为进料位置，随着曲柄转动、压板到达左极限位置时为压缩终止，该位置时增力机构接近于死点、进入反向自锁区，基于机构接近死点时压缩力趋于无穷大原理，此时压板对压缩室内物料产生最大压缩力，实现秸秆高密度压缩定型。
所述滑块为三点铰接件，其中一点与曲柄滑块机构中的连杆转动连接，另外两铰接点对称分布在机架中线AB的两侧，分别与第一增力杆组与第二增力杆组中的传动杆转动连接。当曲柄1转至压缩终止位置时，压板7处于左极限位置，此时连架杆5上与机架 9和连板杆6的两铰接点连线，与连板杆6上两铰接点连线之间的夹角大于170度且小于 180°。相对于现有技术而言，本发明中的高密度秸秆压缩装置可以将经过粗切、收集和预压缩成型后的农作物秸秆进一步强力压缩，高压力下秸秆产生塑性变形、纤维间隙减小、 至密性提高、稳定成型，以便取消捆绳，达到节本增效之目的。
图1为高密度秸秆压缩装置的机构简图；图2为高密度秸秆压缩装置的进料位置图；图3为高密度秸秆压缩装置压缩状态时机构工作原理图；图4为高密度秸秆压缩装置压缩终止时机构位置图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。如图1所示，本发明中的高密度秸秆压缩装置包括机架、压板和驱动机构，压板设置在机架内部左侧，压板和机架之间形成的空腔为压缩室，在压缩室上设置有用于进料的入料口。驱动机构与压板的右侧面相连接，在驱动机构的带动下，压板能够在机架内沿机架中线AB往复直线运动。驱动机构包括曲柄滑块机构、第一增力杆组和第二增力杆组。曲柄滑块机构由曲柄1、连杆2和滑块3组成，曲柄1的一端与机架9转动连接、另一端与连杆2的一端转动连接，连杆2的另一端与滑块3转动连接，滑块3由机架9约束并在其上沿中线AB往复直线运动。滑块3为三点铰接件，其中一个铰接点与连杆2相连接，另外两铰接点对称分布在机架中线AB的两侧。第一增力杆组G-5-6)由第一传动杆4、第一连架杆5和第一连板杆6组成，第一传动杆4的一端与滑块3转动连接、另一端与第一连架杆5转动连接，第一连架杆5为三点铰接件、另外两点分别与机架9和第一连板杆6的一端转动连接，第一连板杆6的另一端与压板7转动连接，形成第一增力杆组为4-5-6。第二增力杆组与第一增力杆组的结构和连接方式完全相同，两个增力杆组对称分布在机架中线AB 的两侧。第二增力杆组(H1-G1)包括第二传动杆I、第二连架杆S1和第二连板杆两增力杆组的内部连接方法及与滑块3、机架9、压板7的连接方法相同。本实施例中由几何尺寸相等、形状、组合方式、连接顺序完全相同的两增力杆组形成增力机构4-5-6-7-1-5^6” 压板7由机架9约束并在其上沿中线AB往复直线运动，由压板7和机架9形成的空腔为压缩室8，电机安装在机架9上驱动曲柄1转动，动力通过曲柄滑块机构传输、由增力机构驱动压板7对压缩室8内物料进行压缩。本实施例中的滑块为三点铰接件，三点铰接件被约束在机架上并能够相对于机架的中线AB往复滑动，其中三点铰接件约束在机架上的方式为滑块上直杆通过直线轴承与机架相联实现相对机架的往复移动(如图1)，或滑块在机架中线AB设置的直线导轨上往复滑动。本实施例中的高密度秸秆压缩装置工作时，曲柄1转角Φ作0 360°转动，Φ =0°时，为进料位置(如图2所示)，即压缩开始时，此时滑块3和压板7处于右极限位置； 图2中所示的状态曲柄按照Ii1方向旋转，旋转至Φ =45°时，为一般压缩状态的工作位置(如图3所示)；继续按Ii1方向旋转，当Φ = 180°时，为压缩终止位置(如图4所示)， 此时滑块3和压板7处于左极限位置；当Φ =180 360°时，为压板复位段，以备下一循环压缩工作；当曲柄1转至Φ = 180°的压缩终止位置时，压板7处于左极限位置，此时连架杆5上与机架9和连板杆6的两铰接点连线与连板杆6上两铰接点连线之夹角θ接近 180° (—般取值为170度-180度)，该位置时增力机构接近于死点、进入反向自锁区，基于机构接近死点时压缩力趋于无穷大原理，此时压板7对压缩室8内物料产生最大压缩力，高压力下秸秆产生塑性变形，实现秸秆高密度压缩定型。以上对本发明所提供的一种高密度秸秆压缩装置进行详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种高密度秸秆压缩装置，其特征在于，包括机架、压板和驱动机构，压板设置在机架内部左侧，压板和机架之间形成的空腔为压缩室，驱动机构与压板的右侧面相连接，在驱动机构的带动下，压板能够在机架内沿机架中线AB往复直线运动；所述驱动机构包括曲柄滑块机构、第一增力杆组和第二增力杆组；所述曲柄滑块机构包括曲柄、连杆和滑块，曲柄的一端与机架转动连接、另一端与连杆的一端转动连接，连杆的另一端与滑块转动连接，滑块由机架约束在机架内沿着机架的中轴线AB往复直线运动；所述第一增力杆组包括传动杆、连架杆和连板杆，传动杆的一端与滑块转动连接、另一端与连架杆转动连接，所述连架杆为三点铰接件，另外两个铰接点分别与机架和连板杆的一端转动连接，连板杆的另一端与压板转动连接；所述第二增力杆组与第一增力杆组结构及连接方式完全相同，第一增力杆组与第二增力杆组对称分布在机架中线AB的两侧；驱动力由曲柄输入，通过曲柄滑块机构由两个增力机构驱动压板对压缩室内物料进行压缩。
2.根据权利要求1所述的一种高密度秸秆压缩装置，其特征在于，所述滑块为三点铰接件，其中一点与曲柄滑块机构中的连杆转动连接，另外两铰接点对称分布在机架中线AB 的两侧，分别与第一增力杆组与第二增力杆组中的传动杆转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种高密度秸秆压缩装置，其特征在于，当曲柄转至压缩终止位置时，压板处于左极限位置，此时连架杆上与机架和连板杆的两铰接点连线，与连板杆上两铰接点连线之间的夹角大于170度且小于180度。
4.根据权利要求1所述的一种高密度秸秆压缩装置，其特征在于，在压缩室上设置有用于进料的入料口。
全文摘要
本发明公开了一种高密度秸秆压缩装置，属于秸秆压缩捆扎技术领域，特别涉及秸秆压块及无捆绳技术。本装置包括机架、压板和驱动机构，压板设置在机架内部左侧，压板和机架之间形成的空腔为压缩室，驱动机构与压板的右侧面相连接，在驱动机构的带动下，压板能够在机架内沿机架中线AB往复直线运动。驱动机构包括曲柄滑块机构、第一增力杆组和第二增力杆组。驱动力由曲柄输入，通过曲柄滑块机构由增力机构驱动压板对压缩室内物料进行压缩，当压板到达压缩终止位置时压板对压缩室内物料产生最大压缩力，高压力下秸秆产生塑性变形、纤维贴合，实现秸秆高密度压缩定型，以便取消绳索捆扎过程，同时通过提高密度、减小体积亦方便运输和存放。
文档编号B30B1/26GK102205662SQ20111004358
公开日2011年10月5日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者刘平义, 张绍英, 张茂晴, 李海涛, 董李扬, 魏文军 申请人:中国农业大学
技术领域：
本发明涉及一种高密度秸秆压缩装置，属于秸秆压缩捆扎技术领域，特别涉及秸秆压块及无捆绳技术。
背景技术：
农作物秸秆来源广、产量大，其加工利用将带动种植业产值的提高及其他植物资源的利用，在农作物秸秆收集中广泛采用方捆成型技术，以提高密度、减小体积、方便运输； 方捆成型作业中一般将收集的秸秆进行粗切并预压成块状坯料填充进成型室内，由往复运动的压板进行进一步压实，多次重复填充和压实后，将秸秆压缩成要求的方型捆，再进行绳索捆扎后收集、运输和存放。秸秆收集过程中普遍存在成捆密度低、捆扎成本高、捆扎稳定性差、收集设备复杂等共性问题，研究、开发高密度、低回弹的压缩成型技术及压缩系统成为目前研究重点；农作物秸秆小块燃料压块技术的进步，为秸秆高密度、高稳定性无捆绳压缩技术的发展提供了理论参考和技术支持，有关理论和试验研究资料表明高压力下秸秆能够产生塑性变形、 纤维贴合，实现稳定成型。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高密度秸秆压缩装置，农作物秸秆经粗切、收集和预压缩成型后喂入到本发明中的高密度秸秆压缩装置中进行高压压缩，高压力下秸秆产生塑性变形、纤维贴合，进而被压实、定型，以便取消绳索捆扎过程，同时通过提高密度、减小体积亦方便运输和存放。为了达到上述目的，本发明采取了如下技术方案。本发明包括机架、压板和驱动机构，压板设置在机架内部左侧，压板和机架之间形成的空腔为压缩室，在压缩室上设置有用于进料的入料口。驱动机构与压板的右侧面相连接，在驱动机构的带动下，压板能够在机架内沿机架中线AB往复直线运动。所述驱动机构包括曲柄滑块机构、第一增力杆组和第二增力杆组。所述曲柄滑块机构包括曲柄、连杆和滑块，曲柄的一端与机架转动连接、另一端与连杆的一端转动连接，连杆的另一端与滑块转动连接，滑块在机架上能够沿着机架的中轴线AB往复直线运动。所述第一增力杆组包括传动杆、连架杆和连板杆，传动杆的一端与滑块转动连接、另一端与连架杆转动连接，所述连架杆为三点铰接件，另外两个铰接点分别与机架和连板杆的一端转动连接，连板杆的另一端与压板转动连接，形成第一增力杆组。所述第二增力杆组与第一增力杆组结构及连接方式完全相同，第一增力杆组与第二增力杆组对称分布在机架中线AB的两侧。驱动力由曲柄输入，通过曲柄滑块机构由两个增力机构驱动压板对压缩室内物料进行压缩，构成本发明高密度秸秆压缩装置。压板位于右极限位置时为进料位置，随着曲柄转动、压板到达左极限位置时为压缩终止，该位置时增力机构接近于死点、进入反向自锁区，基于机构接近死点时压缩力趋于无穷大原理，此时压板对压缩室内物料产生最大压缩力，实现秸秆高密度压缩定型。
所述滑块为三点铰接件，其中一点与曲柄滑块机构中的连杆转动连接，另外两铰接点对称分布在机架中线AB的两侧，分别与第一增力杆组与第二增力杆组中的传动杆转动连接。当曲柄1转至压缩终止位置时，压板7处于左极限位置，此时连架杆5上与机架 9和连板杆6的两铰接点连线，与连板杆6上两铰接点连线之间的夹角大于170度且小于 180°。相对于现有技术而言，本发明中的高密度秸秆压缩装置可以将经过粗切、收集和预压缩成型后的农作物秸秆进一步强力压缩，高压力下秸秆产生塑性变形、纤维间隙减小、 至密性提高、稳定成型，以便取消捆绳，达到节本增效之目的。
图1为高密度秸秆压缩装置的机构简图；图2为高密度秸秆压缩装置的进料位置图；图3为高密度秸秆压缩装置压缩状态时机构工作原理图；图4为高密度秸秆压缩装置压缩终止时机构位置图。
具体实施例方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。如图1所示，本发明中的高密度秸秆压缩装置包括机架、压板和驱动机构，压板设置在机架内部左侧，压板和机架之间形成的空腔为压缩室，在压缩室上设置有用于进料的入料口。驱动机构与压板的右侧面相连接，在驱动机构的带动下，压板能够在机架内沿机架中线AB往复直线运动。驱动机构包括曲柄滑块机构、第一增力杆组和第二增力杆组。曲柄滑块机构由曲柄1、连杆2和滑块3组成，曲柄1的一端与机架9转动连接、另一端与连杆2的一端转动连接，连杆2的另一端与滑块3转动连接，滑块3由机架9约束并在其上沿中线AB往复直线运动。滑块3为三点铰接件，其中一个铰接点与连杆2相连接，另外两铰接点对称分布在机架中线AB的两侧。第一增力杆组G-5-6)由第一传动杆4、第一连架杆5和第一连板杆6组成，第一传动杆4的一端与滑块3转动连接、另一端与第一连架杆5转动连接，第一连架杆5为三点铰接件、另外两点分别与机架9和第一连板杆6的一端转动连接，第一连板杆6的另一端与压板7转动连接，形成第一增力杆组为4-5-6。第二增力杆组与第一增力杆组的结构和连接方式完全相同，两个增力杆组对称分布在机架中线AB 的两侧。第二增力杆组(H1-G1)包括第二传动杆I、第二连架杆S1和第二连板杆两增力杆组的内部连接方法及与滑块3、机架9、压板7的连接方法相同。本实施例中由几何尺寸相等、形状、组合方式、连接顺序完全相同的两增力杆组形成增力机构4-5-6-7-1-5^6” 压板7由机架9约束并在其上沿中线AB往复直线运动，由压板7和机架9形成的空腔为压缩室8，电机安装在机架9上驱动曲柄1转动，动力通过曲柄滑块机构传输、由增力机构驱动压板7对压缩室8内物料进行压缩。本实施例中的滑块为三点铰接件，三点铰接件被约束在机架上并能够相对于机架的中线AB往复滑动，其中三点铰接件约束在机架上的方式为滑块上直杆通过直线轴承与机架相联实现相对机架的往复移动(如图1)，或滑块在机架中线AB设置的直线导轨上往复滑动。本实施例中的高密度秸秆压缩装置工作时，曲柄1转角Φ作0 360°转动，Φ =0°时，为进料位置(如图2所示)，即压缩开始时，此时滑块3和压板7处于右极限位置； 图2中所示的状态曲柄按照Ii1方向旋转，旋转至Φ =45°时，为一般压缩状态的工作位置(如图3所示)；继续按Ii1方向旋转，当Φ = 180°时，为压缩终止位置(如图4所示)， 此时滑块3和压板7处于左极限位置；当Φ =180 360°时，为压板复位段，以备下一循环压缩工作；当曲柄1转至Φ = 180°的压缩终止位置时，压板7处于左极限位置，此时连架杆5上与机架9和连板杆6的两铰接点连线与连板杆6上两铰接点连线之夹角θ接近 180° (—般取值为170度-180度)，该位置时增力机构接近于死点、进入反向自锁区，基于机构接近死点时压缩力趋于无穷大原理，此时压板7对压缩室8内物料产生最大压缩力，高压力下秸秆产生塑性变形，实现秸秆高密度压缩定型。以上对本发明所提供的一种高密度秸秆压缩装置进行详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种高密度秸秆压缩装置，其特征在于，包括机架、压板和驱动机构，压板设置在机架内部左侧，压板和机架之间形成的空腔为压缩室，驱动机构与压板的右侧面相连接，在驱动机构的带动下，压板能够在机架内沿机架中线AB往复直线运动；所述驱动机构包括曲柄滑块机构、第一增力杆组和第二增力杆组；所述曲柄滑块机构包括曲柄、连杆和滑块，曲柄的一端与机架转动连接、另一端与连杆的一端转动连接，连杆的另一端与滑块转动连接，滑块由机架约束在机架内沿着机架的中轴线AB往复直线运动；所述第一增力杆组包括传动杆、连架杆和连板杆，传动杆的一端与滑块转动连接、另一端与连架杆转动连接，所述连架杆为三点铰接件，另外两个铰接点分别与机架和连板杆的一端转动连接，连板杆的另一端与压板转动连接；所述第二增力杆组与第一增力杆组结构及连接方式完全相同，第一增力杆组与第二增力杆组对称分布在机架中线AB的两侧；驱动力由曲柄输入，通过曲柄滑块机构由两个增力机构驱动压板对压缩室内物料进行压缩。
2.根据权利要求1所述的一种高密度秸秆压缩装置，其特征在于，所述滑块为三点铰接件，其中一点与曲柄滑块机构中的连杆转动连接，另外两铰接点对称分布在机架中线AB 的两侧，分别与第一增力杆组与第二增力杆组中的传动杆转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种高密度秸秆压缩装置，其特征在于，当曲柄转至压缩终止位置时，压板处于左极限位置，此时连架杆上与机架和连板杆的两铰接点连线，与连板杆上两铰接点连线之间的夹角大于170度且小于180度。
4.根据权利要求1所述的一种高密度秸秆压缩装置，其特征在于，在压缩室上设置有用于进料的入料口。
全文摘要
本发明公开了一种高密度秸秆压缩装置，属于秸秆压缩捆扎技术领域，特别涉及秸秆压块及无捆绳技术。本装置包括机架、压板和驱动机构，压板设置在机架内部左侧，压板和机架之间形成的空腔为压缩室，驱动机构与压板的右侧面相连接，在驱动机构的带动下，压板能够在机架内沿机架中线AB往复直线运动。驱动机构包括曲柄滑块机构、第一增力杆组和第二增力杆组。驱动力由曲柄输入，通过曲柄滑块机构由增力机构驱动压板对压缩室内物料进行压缩，当压板到达压缩终止位置时压板对压缩室内物料产生最大压缩力，高压力下秸秆产生塑性变形、纤维贴合，实现秸秆高密度压缩定型，以便取消绳索捆扎过程，同时通过提高密度、减小体积亦方便运输和存放。
文档编号B30B1/26GK102205662SQ20111004358
公开日2011年10月5日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者刘平义, 张绍英, 张茂晴, 李海涛, 董李扬, 魏文军 申请人:中国农业大学
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