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1、(10)申请公布号 CN 103299775 A (43)申请公布日 2013.09.18 CN 103299775 A *CN103299775A* (21)申请号 201310176183.8 (22)申请日 2009.08.03 12/190， 047 2008.08.12 US 200910162535.8 2009.08.03 A01D 46/16(2006.01) F16N 1/00(2006.01) (71)申请人 迪尔公司 地址 美国伊利诺伊州莫林市 (72)发明人 凯文雅各布戈林 斯科特F斯图伊克 (74)专利代理机构 北京纽乐康知识产权代理事 务所 11210 代理人 田磊。
2、 (54) 发明名称 具有油脂储器以及油脂和泥土密封的摘棉机 锭子 (57) 摘要 具有油脂储器以及油脂和泥土密封的摘棉机 锭子。本发明涉及一种锭子组件， 包括具有盲孔 的锭子， 盲孔沿锭子轴线从传动齿轮朝向外端延 伸以减轻锭子重量， 并提供锭子内的润滑油储器。 多个交叉形成的孔从盲孔延伸穿至锭子的轴承表 面。润滑油从锭子杆进入储存油的腔中并穿过若 干小计量孔发送至轴颈区域。外轴衬和防尘环之 间非常低摩擦的密封被压入轴螺母且紧靠抛光镀 铬锭子表面密封。密封允许微量润滑油从轴衬向 外通过， 同时限制灰尘向朝向轴衬向内移动。 (30)优先权数据 (62)分案原申请数据 (51)Int.Cl. 权利。
3、要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103299775 A CN 103299775 A *CN103299775A* 1/1 页 2 1. 一种摘棉机锭子组件， 包括 ： 一具有一圆柱形钻孔的轴螺母 ； 一在所述螺母的一端 被压装入所述圆柱形钻孔中的内轴衬 ； 一在所述螺母的另一端被压装入所述钻孔内的外轴 衬 ； 一轴向地位于所述外轴衬外面的环形腔 ； 一位于所述环形腔内的润滑剂和泥土密封 ； 一具有一半径 R1 的圆柱形柄的锭子 ； 一防尘环， 其位于所述圆。
4、柱形柄上向外邻接所述润滑 剂和泥土密封， 所述防尘环伸出进入所述环形腔内， 所述防尘环具有一内表面， 该内表面从 所述外轴衬的一外表面向外偏移以限定所述环形腔， 其中， 所述密封包括用于使所述锭子 上的阻力最小并限制润滑油从所述外轴衬经过所述防尘环向外流动， 同时减少或消除通过 所述防尘环的泥土和其它污染物轴向向内迁移的装置， 所述密封与所述防尘环是非接触关 系， 所述密封包括与所述圆柱形柄的一窄区域接触的一放射状地向内偏移的窄边缘。 2. 如权利要求 1 所述的摘棉机锭子组件， 其中 ： 所述密封包括一环形主体， 该环形主体 具有一稍大于所述锭子柄的外半径R1的内半径R2和一大约等于所述钻孔。
5、的直径的外半径 R3， 以便在所述密封被压入所述腔中时提供对所述轴螺母牢固的过盈配合。 3. 如权利要求 2 所述的摘棉机锭子组件， 其中 ： 所述密封主体放射状地偏移在所述锭 子的外面， 所述窄边缘从所述主体放射状地向内偏移以与所述柄的边缘接触。 4. 如权利要求 3 所述的摘棉机锭子组件， 其中 ： 所述窄边缘沿坡道轴向向外远离所述 外轴衬。 5. 如权利要求 1 所述的摘棉机锭子组件， 其中 ： 所述锭子包括一具有一锥齿轮的从动 端和一与所述从动端相对的外端， 一盲孔， 其轴向延伸穿过所述锥齿轮端朝向所述外端以 减轻所述锭子的重量并提供一穿过所述锥齿轮的润滑油腔开口。 6. 如权利要求 。
6、5 所述的摘棉机锭子组件， 包括一从所述盲孔放射状地延伸穿过所述柄 的一定尺寸的孔， 其中当所述锭子绕所述锭子轴线旋转时， 润滑油由于离心力被定量从所 述润滑油腔向外流至所述柄。 7. 如权利要求 6 所述的摘棉机锭子组件， 其中 ： 所述孔在邻近所述外轴衬处开口。 8. 如权利要求 5 所述的摘棉机锭子组件， 其中 ： 所述盲孔具有一至少所述半径 R1 的一 半的半径。 权 利 要 求 书 CN 103299775 A 2 1/3 页 3 具有油脂储器以及油脂和泥土密封的摘棉机锭子 技术领域 0001 本发明一般涉及棉花收获机， 尤其涉及用于棉花收获机的锭子。 背景技术 0002 典型的摘棉。
7、机包括多个伸入植物中的旋转的倒刺式锭子。 摘棉滚筒装置包括多个 直立的采摘杆， 每个采摘杆支撑一列可旋转的摘棉锭子。每个锭子是细长的并包括传动机 构， 当所述倒刺接合棉花时， 所述传动机构被驱动以使所述锭子绕其主轴旋转。 棉花缠绕在 所述锭子上并通过脱棉机构从锭子上脱下， 所述脱棉机构包括有多个柔韧性的脱棉器， 每 排摘锭对应一个脱棉器。摘棉机通常包括 2 至 6 个位于前端的行单元， 每个单元支撑一对 具有 12 至 16 个采摘杆的直立的摘棉滚筒。每个采摘杆又可旋转地支撑多达二十个摘锭。 几百个摘锭由此通过每个滚筒支撑， 当摘棉滚筒旋转时大量的质量处于运动状态。锭子的 转速约为 4000 。
8、转每分 （rpm） ， 因此回转效应很大并增加了系统产生的力。行单元相对较重 且他们的重量向前转移收获机的重心。锭子的重量增加驱动器和凸轮轨道上的力。 0003 典型的摘棉锭一般具有由特殊热处理过的钢制造而成的实心主体， 钢被镀铬以提 供坚硬而光滑的表面。这样的锭子具有高密度且给行单元的从动部分增加很大的重量。摘 棉滚筒装置的驱动速度以及机器的生产率因而被运动中的质量限定。 0004 润滑油路径导引油脂穿过采摘杆以润滑传动锥齿轮和锭子的轴颈部分。 采摘杆必 须定期添加油脂润滑以保持锭子轴颈上足够的润滑油。如果润滑间隔过长， 锭子轴承得不 到足够的油脂润滑， 则将遭受过早磨损和失灵。 大多数锭子。
9、装配螺母组件都未密封， 所以油 脂易于从锭子里泄漏出来， 尤其当采摘杆添加过多油脂以确保足够的锭子润滑油时。油脂 的向外流动把灰尘从装置里冲刷走， 以减少采摘杆中的污染物。 如果润滑间隔太长， 灰尘不 能被完全地冲刷出来并且磨损加剧。 0005 美国专利号 4， 757， 671 公开了一种用来减少锭子组件部分的油脂损失量和减少 进入驱动和轴颈部分的污染物量的密封装置。第一密封圈接触并密封锭子的外表面， 安装 在所述第一密封圈之上的第二密封圈密封不活动的部件。 虽然该密封装置减少了污染物和 损失油脂量， 但是该密封易于增加大量阻力， 并显著地增加驱动每个滚筒上大量锭子的所 需动力。以前， 因密。
10、封装置而增加的所需动力高到使密封装置不实用。 发明内容 0006 因此， 本发明的一个目的是提供一种用于棉花收获机的改良的锭子组件以及为此 的锭子。本发明的另一个目的是提供这样的组件和锭子， 其减少运动中的重量和质量并增 加服务间隔、 部件寿命和锭子组件内的润滑油保持而无需增加大量的锭子阻力。 0007 本发明的另一个目的是提供一种锭子组件， 其增强润滑能力并降低锭子杆润滑频 率而不损害锭子轴颈润滑。本发明的另一个目的是提供这样一种组件， 其具有相对较小阻 力的泥土和油脂密封。 0008 一种锭子组件， 包括 ： 具有盲孔的锭子， 所述盲孔沿锭子轴线从传动齿轮朝向外端 说 明 书 CN 103。
11、299775 A 3 2/3 页 4 延伸 ； 多个交叉形成的孔， 其从所述盲孔延伸穿过至锭子的轴承表面。 润滑油从锭子杆进入 所述盲孔中， 润滑油在所述盲孔中储存并穿过所述多个孔发送至轴颈部分。 0009 锭子盲孔减少锭子的质量以允许更高的采摘速度。较轻的锭子质量减小回转效 应、 齿轮系和凸轮轨道的力以及动力需求。中心盲孔限定一腔或储器， 其用于为减少磨损、 持续采摘杆部件润滑而储存锭子油脂。所述储器允许更长的采摘杆润滑间隔。所述多个孔 被设计以在润滑间隔之间提供给轴衬稳定且可预测的油脂量以延长轴衬的寿命。 滚筒旋转 将润滑油导引至所述腔中， 而锭子旋转将润滑油从所述腔朝向所述轴承表面导引。。
12、 0010 外轴衬和防尘环之间非常低摩擦力的密封被紧靠抛光镀铬锭子表面压入所述锭 子螺母和密封中。密封和锭子之间接触区域非常窄， 且密封接触力很小以减少阻力。所述 密封被设计以允许微量润滑油从轴衬向外通过， 同时限制灰尘朝向轴衬向内移动。所述密 封大大减少润滑油用量而没有显著增加阻力。 0011 本发明的这些和其他目的、 特点和优势通过如下附图的描述将变得明显。 附图说明 0012 图 1 是摘棉机锭子组件的局部剖开的侧视图。 0013 图 2 是图 1 所述组件中摘棉机锭子的侧面透视图。 0014 图 3 是图 1 所述锭子组件的密封部分的截面放大示意图。 0015 图 4 是图 1 所述锭。
13、子组件的泥土和油脂密封的局部放大示意图。 具体实施方案 0016 如图 1 所示， 表示锭子组件 10， 其包括倒刺式摘棉锭子 12， 摘棉锭子 12 在一个常 规的轴螺母 14 内绕锭子轴线 12a 旋转。轴螺母 14 有螺纹并适用于安装在直立的摘棉杆 上， 摘棉杆的一部分以 15 表示。锭子 12 包括锥齿轮 16， 锥齿轮 16 适用于与被支撑以在采 摘杆 15 内旋转的类似锥齿轮 （未显示） 配合。对于采摘杆组件和传动布置的进一步细节可 以参考授权给哈伯德 （Hubbard） 等人并在此处引入作为参考的美国专利第 4， 463， 543 号。 0017 组件10包括 ： 第一轴衬或内轴。
14、衬18， 其被压装入轴螺母14内的圆柱形钻孔20中 ； 第二轴衬或外轴衬22， 其在轴螺母14另一端被压装入钻孔20中并从轴衬18的外端轴向向 外偏移以限定环绕锭子 12 的圆柱形轴颈区域或柄 23 的环形腔 20c ； 润滑剂和泥土密封 24 轴向地位于环形腔 26 内的第二轴衬 22 的外面 ； 防尘环 28 位于锭子 12 的柄 23 上， 向外邻 接密封 24 并伸入轴螺母 14 外端上的环形凹槽 32 内， 环 28 具有内表面 28f， 其从外轴衬 22 的外表面 22f 向外偏移以限定密封接纳腔 26。密封 24 被设计以使锭子和防尘环上的阻力 最小并允许只有一小部分润滑油从外轴。
15、衬 22 向外流经环形凹槽 32 上的防尘环 28 的移动， 同时减少或消除经过防尘环 28 的泥土和其他污染物轴向向内迁移。 0018 如图 1-4 所示， 密封 24 包括环形主体 34， 其优选由诸如腈的材料制造。密封主体 34 具有略大于锭子柄 23 的外半径 R1 的内半径 R2 和约等于孔 20 半径的外半径 R3， 以便当 密封 24 被压入腔 26 内时提供对轴螺母 14 稳固的压配合。由于内半径 R2 大于锭子柄半 径， 密封主体 34 没有摩擦地接合锭子 12。从大致按比例缩小的图可知， 密封至锭子的接触 面积是最小的。 0019 倾斜的边缘或密封部分40从主体34轴向向外。
16、和向内轴向延伸至的非常狭窄的边 说 明 书 CN 103299775 A 4 3/3 页 5 缘接触区域 44。密封 24 被设计以使倾斜的边缘提供对旋转锭子最小的力或干涉。可以提 供各种方法来使锭子上阻力减到最小和限制润滑油外溢。如所示， 密封 24 的向外朝向的壁 部分 48 中 V 形槽 46 为密封部分 40 提供灵活性并有助于维持所述部分 40 朝向所述柄表面 上的接触区域轻微偏移。 可以使用其他密封结构来使柄表面上的接触面积最最小并限制密 封对锭子的接触力以使阻力最小。 0020 槽 46 上方的上部分 50 轴向向外延伸超过密封部分 40 的轴向向外突起一短距离。 上部分 50 。
17、的外表面 50f 与防尘环 28 是非接触关系， 以助于减少不旋转的密封 24 与随锭子 12 旋转的防尘环 28 之间的阻力。防尘环 28 保护密封 24 免受作物材料的损坏。密封 24 包 括紧靠轴衬22外部轴表面的内表面24f。 密封部分40沿坡道放射状地向内且轴向向外， 从 而使有限量的润滑油能在防尘环 28 和轴螺母 14 之间以向外的方式工作。然而， 倾斜的密 封部分 40 放射状地向内且轴向向外成角度有效阻止大多数污染物向内朝向轴衬 22 和 18 移动。 0021 如图 1 所示， 内轴衬 18 包括槽 60， 所述槽 60 从轴衬 18 的扩充的最里端 18a 延伸 穿过至限。
18、定在轴衬 18 和 22 之间的腔 20c。来自锭子杆 15 内部的润滑油被导引穿过通道 18 至腔 20c 以润滑轴衬 18 和 22。 0022 为了减轻锭子 12 的重量并提供润滑油储器或腔 70， 锭子 12 的内端形成中空。以 锭子轴线 12a 为中心的盲孔 72 延伸穿过锥齿轮 16 至大体与外轴衬 22 的外端对齐的位置。 与传统的实心锭子相比， 孔72的直径略大于锭子柄23直径的二分之一， 以相比常规的实心 锭子显著减轻锭子 12 的重量。来自锭子杆 15 内部的润滑油被旋转的摘棉滚筒产生的离心 力压入所述腔中， 大小计量的交叉孔76从所述腔放射状地延伸至外轴衬22的中心部分，。
19、 以 通过锭子围绕轴线 12a 旋转的离心力引导润滑油到轴衬 22。可以提供与孔 72 相交叉的附 加交叉孔 76b 来引导润滑油到轴衬和 / 或腔 20c 的其它区域。 0023 运行时， 通过润滑系统的压力， 油脂最初流入锭子杆和锭子。一旦行单元开始运 转， 油脂由于重力垂直流动穿过采摘杆15。 当采摘杆围绕行单元采摘杆滚筒旋转时， 油脂由 于离心力横向流入锭子腔 70 内。随着锭子 12 绕锭子轴 12a 旋转， 油脂也由于离心力流经 计量的交叉孔 76。所述孔 76 的大小可提供适量的润滑油给磨损表面。 0024 已描述了优选的实施例， 很明显， 在不脱离本发明所附权利要求所限制的范围内 可以进行多种修改。 说 明 书 CN 103299775 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103299775 A 6 2/2 页 7 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103299775 A 7 。