技术领域
[0001] 本
发明涉及农牧机械设备技术领域，特别是一种
青贮饲料生产过程中使用的缠膜装置以及在包膜机上的应用。
背景技术
[0002] 随着我国
畜牧业的快速发展，对牧草的需求量日益增加，天然牧草已经远远不能满足畜牧业发展的要求，因此牧草的种植面积也逐年增多。传统牧草
收获的方式是切割晾晒后收获干草，会造成牧草营养的损失，而牧草青贮已经被实践证明是保持牧草养分、减少损失并且方便贮存的较佳收获方式。但是，目前我国的青贮收获机处于起步阶段，现使用的青贮包膜机大多采用进口设备，
费用昂贵，给种植牧草带来较大成本。并且，现有的青贮包膜机主要是通过旋转滚压原理进行牧草的
压实，然后再进行缠膜，结构较为复杂；另外，其缠膜方式多仅限于对圆柱形草料进行包裹。
发明内容
[0003] 本发明需要解决的技术问题是提供一种结构简单的缠膜装置以及设置有该缠膜装置的打捆包膜机，用于收获青贮饲料，以降低成本、提高打捆包膜效率。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0005] 一种缠膜装置，包括竖向设置在
机架上且待打包物料从中心
水平穿过的缠膜机构，缠膜机构的一侧水平设置有装配拉伸膜组件的安装架，缠膜机构出料端的机架上方通过垂直于机架的立柱设置有切割拉伸膜的切膜机构；所述缠膜机构相对于机架在竖直平面内旋转包裹待打包物料。
[0006] 上述一种缠膜装置，所述缠膜机构的具体结构为：缠膜机构包括与机架固定连接的定圈组件和相对于定圈组件在竖直平面内旋转的动圈组件，所述动圈组件的一侧固定设置有
内齿圈，定圈组件上水平设置有驱动内齿圈及动圈组件旋转的
液压马达，液压马达的
输出轴端连接有与内齿圈相
啮合的驱动
齿轮；安装拉伸膜组件的安装架水平设置在动圈组件的出料侧。
[0007] 上述一种缠膜装置，所述缠膜机构的改进在于：动圈组件套设在定圈组件的外圆周侧，且定圈组件的圆周侧边匀布有若干对动圈组件进行限位的滚轮。
[0008] 上述一种缠膜装置，所述缠膜机构的进一步改进在于：所述定圈组件的内壁上匀布有若干装配待打包物料输出机壳的固定
支架。
[0009] 上述一种缠膜装置，所述切膜机构的具体结构为：切膜机构包括竖向固定设置在机架前后两侧立柱上的L型
基座，基座水平板上可旋转地设置由于钩挂拉伸膜的揽刀，基座水平板上还固定设置有与揽刀相配合用于切断拉伸膜的定刀和驱动揽刀旋转的驱动机构；所述驱动机构包括轴连接的
电机和减速箱，减速箱和电机通过电机座架设在基座上水平板上方，减速箱穿过电机座的输出轴底端与揽刀的一端固定连接。
[0010] 上述一种缠膜装置，所述切膜机构的改进在于：所述定刀通过两根垂直于基座水平板的
定位柱固定在基座上，定刀上方的定位柱上套设一
块压紧揽刀和定刀间拉伸膜的压膜板；位于压膜板上方的定位柱上套设有压簧，定位柱的顶端通过相配装的螺帽对压簧进行限位。
[0011] 全自动液压打捆包膜机，包括上述缠膜装置，缠膜装置与包膜机共机架；所述包膜机还包括自左至右设置在机架上用于捡拾草料并
粉碎的捡拾抛送机构、对粉碎后的草料压缩成型的
压缩机构、输送成型草料的
输送机构以及对成型草料进行水平周向包膜的包膜机构；所述缠膜装置安装在压缩机构和输送机构之间，用于对成型草料进行竖直平面内的包膜作业。
[0012] 上述全自动液压打捆包膜机，所述压缩机构包括竖直设置的接料斗和压缩料斗以及水平设置的出料管，接料斗的顶端与捡拾抛送机构的抛料口相接，接料斗的底部与压缩料斗的中部相连通，压缩料斗的底部与出料管的一端相连通，出料管的外端与缠膜装置固定连接，且出料管与缠膜装置的缠膜机构同轴线设置；所述接料斗内壁上设置有用于将草料推送到压缩料斗的入料油缸，压缩料斗上方设置有将草料压缩成型的压缩油缸，压缩料斗的内
侧壁上设置有将成型草料推送至出料管输出的出料油缸。
[0013] 上述全自动液压打捆包膜机，所述压缩机构的改进在于，所述压缩料斗和出料管为长方体结构。
[0014] 上述全自动液压打捆包膜机，所述输送机构的具体结构为：输送机构包括固定设置在机架上的两条相平行的行走轨道，两行走轨道间滑动配装有架体，架体的顶端架设有若干垂直于成型草料行走方向的
棘轮辊，所述机架上固定设置有推动架体在行走轨道内来回行走的推送油缸。
[0015] 由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
[0016] 本发明结构简单、工作稳定、成本低廉，动圈组件与定圈组件的配合可以实现对中
心轴向穿过的物料进行自动化打包作业，提高了缠膜
密封性以及打捆包膜效率，不仅可以收获青贮料，也可以收获干秸秆，并把干秸秆缠网成包，应用范围较广。
附图说明
[0017] 图1为本发明所述缠膜装置的结构示意图；
[0018] 图2为本发明所述缠膜机构的分解图；
[0019] 图3为本发明所述切膜机构的结构示意图；
[0021] 图5为应用例1中所述草料压缩状态示意图；
[0022] 图6为应用例1中压缩后的草料包膜部分结构示意图；
[0023] 图7为应用例1中所述输送机构的结构示意图；
[0024] 图8为本发明应用例2的结构示意图。
[0025] 其中：1.机架，11.立柱，2.捡拾抛送机构，3.压缩机构，31.入料油缸，32.压缩油缸，33.出料油缸，34.长方体草料，35.压缩机构出料口；4.缠膜装置，41.切膜机构，42.拉伸膜，43.缠膜机构，431.动圈组件，432.内齿圈，433.定圈组件，434.滚轮，435.固定支架，436.液压马达；411.基座，412.电机座，413.电机，414.揽刀，415.压膜板，416.定刀，417.压簧；5.输送机构，51.行走轨道，52.棘轮辊，53.
滑轮，54.架体，55.推送油缸，6.包膜机构。
具体实施方式
[0026] 下面将结合附图和具体应用例对本发明进行进一步详细说明。
[0027] 一种缠膜装置，其结构如图1至图3所示，包括机架以及设置在机架上的缠膜机构43、拉伸膜组件和切膜机构41；缠膜机构43竖向设置里在机架上，且待打包物料从缠膜机构中心水平穿过；缠膜机构43的一侧水平设置有安装架，用于装配拉伸膜42组件，缠膜机构出料端的机架上方设置有垂直于机架的立柱11，切膜机构41架设在立柱上，用于切割拉伸膜。
[0028] 缠膜机构43相对于机架在竖直平面内旋转包裹待打包物料，其结构如图2所示；包括定圈组件433、动圈组件431、内齿圈432和液压马达436。其中定圈组件433与机架固定连接，动圈组件431相对于定圈组件在竖直平面内旋转；内齿圈432固定设置在动圈组件的一侧，液压马达436水平设置在定圈组件上，液压马达的输出轴端连接有与内齿圈相配合的驱动齿轮，液压马达用于驱动内齿圈及动圈组件旋转；安装拉伸膜组件的安装架水平设置在动圈组件的出料侧。
[0029] 本发明中，动圈组件431的内径大于定圈组件的外径，动圈组件套设在定圈组件433的外圆周侧，且定圈组件的圆周侧边匀布有若干滚轮434，用于对动圈组件进行
支撑并限位，防止动圈组件跑偏。本发明中共设置16个滚轮。
[0030] 为方便将定圈组件固定在机架上，且结合待打包物料从缠膜机构的中心轴线上穿过的要求，本发明在定圈组件433的内壁上匀布设置了若干固定支架435，用于装配输出待打包物料的机壳。
[0031] 缠膜机构工作时，启动液压马达，液压马达带动驱动齿轮转动，同时，与驱动齿轮啮合的内齿圈以及与内齿圈固定连接的动圈组件旋转，套设在安装架上的拉伸膜组件在动圈组件旋转的过程中随之一起转动，同时相对于安装架自转进行放膜。由于拉伸膜一端被切膜机构固定，因此在动圈组件转动的过程中，可以将拉伸膜缠绕在正在出料的待打包物料上。
[0032] 切膜机构41既用于固定拉伸膜的一端，也用于在竖直平面内打包完成后，切割拉伸膜，其结构如图3所示，包括基座411、电机座412、电机413、减速箱、揽刀414、定刀416以及压膜板415，其中，轴连接的电机413和减速箱构成驱动机构，用于驱动揽刀旋转。
[0033] 基座411成方向的L型结构，基座的竖直板竖向固定设置在机架前后两侧的立柱上，电机座412架设在基座上水平板上方，减速箱和电机安装在电机座上，减速箱穿过电机座的输出轴底端与揽刀的一端固定连接，揽刀的另一端为自由端，揽刀414在电机的带动下能够相对于基座水平板在水平面内旋转，可实现180°往复摆动。
[0034] 基座水平板上固定设置有两根垂直于基座的定位柱，定刀上开设有两个通孔，定位柱穿过定刀的两个通孔后，将定刀定位在基座水平板上，定刀与揽刀相配合用于切断拉伸膜42。
[0035] 定刀上方的定位柱上套设一块压膜板415，压膜板415和定刀416之间设置有间隙，且间隙大于揽刀414的厚度，用于供揽刀出入，并压紧在揽刀和定刀间的拉伸膜。
[0036] 为了使压膜板能够压紧拉伸膜、又不影响揽刀的旋转，本发明在压膜板上方的定位柱上套设了压簧417，定位柱的顶端通过相配装的螺帽对压簧进行限位；同时在压膜板415下方粘结了弹性材料，可以较好的将拉伸膜夹在揽刀和压膜板之间，待缠膜机构在草料上缠绕两圈以上，形成自压效果后，揽刀回到张开
位置，之前夹持在揽刀和压膜板之间的拉伸膜端部自然垂落到草捆上。
[0037] 切膜机构工作时，减速电机413驱动揽刀414作180°旋转，揽刀414把拉伸膜带入压膜板415和定刀416之间的间隙，位于揽刀414下部的拉伸膜被切断，上部的拉伸膜被夹在揽刀414和压膜板415之间，从而完成揽膜、切膜、夹膜的动作。
[0038] 应用例1
[0039] 本应用例为缠膜装置的一种应用，应用于全自动液压打捆包膜机中，实现草料的打捆、包膜、密封。
[0040] 本应用例中包膜机包括机架1、PLC
控制器和依次设置在机架上的捡拾抛送机构2、压缩机构3、缠膜装置4、输送机构5和包膜机构6。各机构之间的连接关系如图4至图7所示，具体为：机架1为整机的承载件，捡拾抛送机构2安装在机架1前部；压缩机构3安装在机架1中部，压缩机构3的入料口与捡拾抛送机构2的抛料口对应；缠膜机构4安装在压缩机构3的出料口位置；包膜机构6安装在机架1的后部；输送机构5位于压缩机构3和包膜机构6之间。
[0041] 机架上还设置有液压站，从牵引机的后输出轴引入动
力，供包膜机的捡拾抛送机构2、压缩机构3、缠膜装置4、输送机构5、包膜机构6使用，并在PLC控制器的指令下协调完成牧草的捡拾、
破碎压缩、竖直平面内周侧包膜、输送、水平面内周侧包膜以及下料，包膜机基于液压原理完成草料的成型及缠膜密封作业。
[0042] 捡拾抛送机构2用于捡拾草料并粉碎，然后将粉碎后的草料抛送到压缩机构中。本发明中的捡拾抛送机构2为行业内常见的秸秆收集机，直接购买组装即可使用。
[0043] 压缩机构3用于对粉碎后的草料压缩成型，其结构如图5所示，包括竖直设置的接料斗和压缩料斗以及水平设置的出料管，接料斗的顶端与捡拾抛送机构2的抛料口相接，接料斗的底部与压缩料斗的中部相连通，压缩料斗的底部与出料管的一端相连通，出料管的外端与缠膜装置固定连接，且出料管缠膜装置的缠膜机构同轴线设置；所述接料斗内壁上设置有入料油缸31，用于将材料推送到压缩料斗的压缩腔中；压缩料斗上方设置有压缩油缸32，用于将压缩腔中的草料压缩成型；压缩料斗的内侧壁上设置有出料油缸33，用于将压缩成型的草料推送至出料管输出。
[0044] 本应用例用于实现青贮，也即实现对牧草的打捆、包膜和密封，为方便贮存并节省贮存空间，可使包膜密封的草料呈现长方体状，本应用例中的压缩料斗和出料管均设置为了长方体结构，如图5所示。
[0045] 缠膜装置4安装在压缩机构3和输送机构5之间，用于对成型草料进行竖直平面内的包膜作业。本应用例中压缩机构的出料管应伸出到拉伸膜组件的下方，缠膜装置在缠膜的过程中，拉伸膜会有一部分缠绕在出料管外壁上，防止从出料管输出的成型草料散落；在缠绕过程中，草料与出料管之间的
摩擦力大于出料管与拉伸膜间的摩擦力，在成型草料边缠膜边输出的过程中，成型草料会将缠绕在出料管上的拉伸膜带下来，并在后续的缠绕过程中重复压紧缠绕，从而实现对成型草料的裹紧与缠膜操作，为后续的密封提供
基础。
[0046] 对于出料管伸出到拉伸膜组件下方的长度，则可根据草料的压缩
密度要求、拉伸膜的相对宽度以及草料的粘性等方面进行调整。本应用例中出料管伸出的长度为拉伸膜的三分之二，如图5和图6所示；也即，在缠膜过程中，三分之一宽度的拉伸膜缠绕在成型草料上，三分之二宽度的拉伸膜缠绕在出料管外壁上。
[0047] 输送机构5用于输送经过缠膜装置完成竖直平面内包膜作业的成型草料，并将其输送给包膜机构6。
[0048] 输送机构5的结构如图6和图7所示，包括两条行走轨道51、若干棘轮辊子52和滑轮53以及架体54和推送油缸55。其中，两条行走轨道51相平行的固定设置在机架内侧端面上；
架体54滑动配装在两行走轨道51之间，架体的两侧壁上固定安装有若干滑轮53，滑轮53被限制在行走轨道51中滚动。
[0049] 棘轮辊52的两端分别通过
轴承平行安装在架体的顶端，棘轮辊内部有防倒转机构，棘轮辊52垂直于成型草料行走方向设置，且只能朝向草料行走方向顺
时针转动，棘轮辊52的长度要小于草捆宽度10cm以上，以防止包膜机构6工作时，拉伸膜受到阻挡。
[0050] 推送油缸55固定设置在机架上，其
活塞杆与架体固定连接，用于推动架体在行走轨道内来回行走。
[0051] 本应用例为方便下料，将行走轨道的末端设置为向下弯曲的结构，如图7所示；也即，当架体运行到行走轨道末端时会发生微小的倾斜，便于棘轮辊上包膜完成草料下落。
[0052] 包膜机构6用于对成型草料进行水平周向包膜，为行业内常见机构，直接购买后安装即可使用。主要作用是将置于其间的草捆四面缠膜，并具备切膜、夹膜等功能，能够连续工作。
[0053] 本应用例用于牧草的青贮作业时，草料被捡拾抛送机构2从地面捡起抛送至压缩机构3；草料在压缩机构3内被入料油缸31推进压缩腔，压缩油缸32压缩草料至设定密度，然后草料呈长方体形状被出料油缸33推出出料管；长方体草料被推出过程中，缠膜机构4把拉伸膜缠绕在长方体草料竖直面内的四周；然后四面缠膜的长方体草捆进入输送机构5；输送机构5把长方体草捆向包膜机构输送，进入适宜包膜机构6工作的位置，输送机构停止作业；包膜机构6开始工作，把长方体草捆从水平面内的四周缠绕拉伸膜，最终把长方体草捆密封严实；最后，输送机构的推送油缸继续推动架体向行走轨道末端移动，当架体移动到末端时，前端一组滑轮沿着行走轨道51向下滚动，整个架体呈向末端倾斜的状态，密封好的长方体物料捆将自动滑落地面，完成打捆、包膜和密封作业。
[0054] 应用例2
[0055] 本应用例作为缠膜装置的另一种应用，应用于干草料全自动液压打捆机中，用于收获不需要密封保存的干秸秆或牧草，能够实现自动化作业，不需要人工协助缠网或套袋。
[0056] 本应用例与应用例1的区别在于，不包括输送机构5和包膜机构6，并把拉伸膜更换为缠网，套装在安装架上，其结构如图8所示。用于干秸秆的打捆时，秸秆被捡拾抛送机构2从地面捡起抛送至压缩机构3，在压缩机构3内被入料油缸31推进压缩腔，压缩油缸32压缩至设定密度，然后呈长方体形状被出料油缸33推出出料管；压缩成型的长方体秸秆从出料管被推出过程中，缠膜机构4把缠网缠绕在长方体草料竖直面内的四周即可。
