专利名称：一种石墨烯电动采棉机的制作方法
技术领域：
本 发明涉及一种石墨烯电动采棉机,属于新材料、新能源农业机械应用技术领域。
背景技术：
1970年前后，中国沿海的山东省、江苏省、浙江省和长江中游的湖北省、江西省种植棉花比较多。近20年来，中国东部和中部省份种植棉花的面积逐年减少。由于新疆许多地方的自然条件适合棉花的生长，新疆种植棉花的面积越来越大，特别是新疆生产建设兵团种植棉花较多，棉花已经成为兵团农业的支柱，新疆生产建设兵团的皮棉产量占全国皮棉产量的六分之一。新疆生产建设兵团在棉花生产中推广优良品种、精量播种、测土施肥、矮密植、综合防治病虫害、节水灌溉取得了很大的成绩，然而在人工采摘棉花上碰到了难题。由于棉花种植面积大，仅农八师就种植了 130万亩棉花。人工采摘棉花速度慢，新疆每年要从外省招收80多万人来新疆采棉花，采摘棉花的季节性强，成熟的棉花吐絮快，如果不能及时采收，延误了采摘时间，碰上下雪，在田的棉花就要浪费掉。十多年前，新疆生产建设兵团为了加快棉花采收，从国外进口采棉机，2005年与中国航空工业集团合作在新疆石河子制造国产采棉机，五年后，新疆生产建设兵团的采棉机保有量达到708台，新疆自治区的采棉机保有量为26台。每台采棉机在一个采摘期可以采收3000亩棉花。按照全国的棉花种植面积计算，全国采棉机的市场需要量为6000— 8000台。目前，由于制造采棉机的金属材料的强度不够大，采棉机的扶导器、挡杂质板、轧棉仓、轧棉滚筒长时间碰撞硬的棉花茎杆和硬质棉铃壳，这些机械部件用久了会发生变形，造成采棉机在棉田里发生故障停止采棉。现有的采棉机全部靠汽油发动机或柴油发动机提供动力，汽油发动机或柴油发动机工作时排放的黑烟会污染雪白的棉花，降低棉花的等级，现有的采棉机上的电子部件的工作效率也不高，这一切都需要加以改进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种石墨烯电动采棉机。为了及时采摘雪白的优质棉花，卖出好棉价，纺织出高档棉织品，采棉机动力的发展趋势是“油改电”。目前的锂离子电池充一次电需要三个小时以上的时间，农民在抢收季节里等不及，采用石墨烯作为锂离子电池的阴极材料，石墨烯锂离子电池的充电时间只要一分钟至二分钟，农民就十分欢迎了。采棉机属于大型农业机械，结构复杂，摘棉快、效果好，位于美国明尼苏达州的Benson工厂制造的凯斯620采棉机装备了更大的轧棉仓和主机自动润滑系统，已向新疆生产建设兵团提供采棉机，新疆石河子贵航农机装备有限责任公司和浙江省绍兴市世联机械有限公司已经制造出自主研发的新型国产采棉机。新疆有2400多万亩棉田，由于进口采棉机的价格太贵、采棉工成本上升，现有采棉机的数量不足、技术不够先进，经常发生大面积棉花采收不及时、遇上雨雪烂在田里的事故。
石墨烯是近年来发现的新兴材料，是一种轻质高强度材料，是目前世界上已知的强度最大的材料，比钢铁强度大100倍，比钻石更坚硬；又是目前世界上导电性能最好的材料，还是一种最薄的、硬度最大的新材料。用石墨烯板材制造的轧棉仓的仓壁比用钢板材制造的轧棉仓的仓壁薄，但硬度提高许多倍，轧棉仓内部的空间增大，可以贮存更多的棉花，轧棉仓更加坚固，不易出现破损。用石墨烯材料制造的采棉机的机身轻，使用采棉机时消耗能源少，是一种节能的农业机械。采棉机在广阔的棉田里工作强度大，成熟期的棉花茎杆十分强硬，这就要求采棉机的机械强度大，原来用钢铁材料制造的采棉机的扶导器、挡杂质板、轧棉仓、轧棉滚筒用久了会发生变形，不如用石墨烯材料制造的经久耐用。用石墨烯制造的高强度的石墨烯太阳能电池受到震动不易破碎，适合安装在轧棉仓的顶部发电，美国佛罗里达大学的研究人员已将石墨烯太阳能电池的光电转换效率从2. 9%提高到8. 6%，不久还要提高到10%，具有市场竞争力。美国俄亥俄州的研究人员利用锂离子可在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出新的电池，将充电时间从过去的数小时之久缩短到不到一分钟。石墨烯锂离子电池的功率密度比一般的锂离子电池高100倍，能量储存密度比传统超级电容高30倍。原来用钢铁材料制造的采棉机的挡杂质板容易发生损坏，因为挡杂质板不能造得
太厚,在采棉机吸风、高速吸进已吐絮的棉朵时,还必须挡住棉花硬质棉铃壳、硬质短枝条的撞击，如今改用石墨烯新材料制造挡杂质板，就可以将挡杂质板制造得既薄又硬，在收获棉花时，让吐絮棉朵顺利通过，同时挡杂质板不会发生变形或断裂，从而减少了采棉机在进行机采棉时的故障。中国上海的科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长，而人类细胞却不会受损，因此在用石墨烯新材料制造的石墨烯方向盘、石墨烯轧棉仓等机械部件上，细菌的细胞无法生存，石墨烯采棉机上的卫生条件得到有效的改善。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的
由石墨烯太阳能电池2、石墨烯导电线3、石墨烯轧棉仓4、石墨烯轧棉滚筒5、皮棉输出管6、石墨烯履带行走装置7、驾驶室8、石墨烯方向盘9、籽棉输送管10、采籽棉管11、石墨烯挡杂质板12、石墨烯扶导器13、石墨烯光伏控制器14、石墨烯锂离子电池15、石墨烯电动机16和石墨烯LED照明灯17共同组成石墨烯电动采棉机I ;
在石墨烯履带行走装置7的上部安装石墨烯轧棉仓4，在石墨烯轧棉仓4的内部安装石墨烯轧棉滚筒5，在石墨烯轧棉仓4的右侧安装皮棉输出管6，在石墨烯轧棉仓4的顶部安装石墨烯太阳能电池2、石墨烯导电线3，在石墨烯轧棉仓4的前部安装驾驶室8、石墨烯方向盘9、籽棉输送管10、石墨烯LED照明灯17、石墨烯导电线3、石墨烯光伏控制器14、石墨烯锂离子电池15、石墨烯电动机16，在石墨烯电动采棉机I的前端安装石墨烯扶导器13、石墨烯挡杂质板12、采籽棉管11 ；
石墨烯太阳能电池2通过石墨烯导电线3与石墨烯光伏控制器14连接，石墨烯光伏控制器14通过石墨烯导电线3与石墨烯锂离子电池15连接，石墨烯锂离子电池15通过石墨烯导电线3与石墨烯电动机16连接，石墨烯锂离子电池15通过石墨烯导电线3与石墨烯LED照明灯17连接。石墨烯锂离子电池15是用石墨烯新材料作为阴极材料的、充电时间只需要I分钟至2分钟的新型锂离子电池。石墨烯锂离子电池15的循环使用寿命为10000次一 15000次。
石墨烯LED照明灯17的功率是40W — 160W。本发明的有益效果是①增加了石墨烯轧棉仓、石墨烯轧棉滚筒、石墨烯履带行走装置、石墨烯方向盘、石墨烯挡杂质板、石墨烯扶导器、石墨烯电动机各机械部件的强度。②石墨烯锂离子电池的充电速度快，只要一分多钟。③石墨烯电动采棉机比钢铁采棉机的重量轻，进行作业时消耗能源少。④石墨烯LED照明灯亮灯快、亮度高、节约能源。⑤石墨烯导电线输送电流的速度快，提高了功效。⑥改善了石墨烯方向盘上的卫生条件，在石墨烯方向盘上细菌不能生存，但对人体细胞无影响。⑦石墨烯太阳能电池经久耐用。
图I为本发明的结构示意图。
具体实施例方式在石墨烯履带行走装置的上部安装石墨烯轧棉仓，在石墨烯轧棉仓的内部安装石 墨烯轧棉滚筒，在石墨烯轧棉仓的右侧安装皮棉输出管，在石墨烯轧棉仓的顶部安装石墨烯太阳能电池、石墨烯导电线，在石墨烯轧棉仓的前部安装驾驶室、石墨烯方向盘、籽棉输送管、石墨烯LED照明灯、石墨烯导电线、石墨烯光伏控制器、石墨烯锂离子电池、石墨烯电动机，在石墨烯电动采棉机的前端安装石墨烯扶导器、石墨烯挡杂质板、吸籽棉管。石墨烯太阳能电池通过石墨烯导电线与石墨烯锂离子电池连接，石墨烯锂离子电池通过石墨烯导电线分别与石墨烯电动机、石墨烯LED照明灯连接。下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述
由石墨烯太阳能电池2、石墨烯导电线3、石墨烯轧棉仓4、石墨烯轧棉滚筒5、皮棉输出管6、石墨烯履带行走装置7、驾驶室8、石墨烯方向盘9、籽棉输送管10、采籽棉管11、石墨烯挡杂质板12、石墨烯扶导器13、石墨烯光伏控制器14、石墨烯锂离子电池15、石墨烯电动机16和石墨烯LED照明灯17共同组成一种石墨烯电动采棉机I ;
在石墨烯履带行走装置7的上部安装石墨烯轧棉仓4，在石墨烯轧棉仓4的内部安装石墨烯轧棉滚筒5，在石墨烯轧棉仓4的右侧安装皮棉输出管6，在石墨烯轧棉仓4的顶部安装石墨烯太阳能电池2、石墨烯导电线3，在石墨烯轧棉仓4的前部安装驾驶室8、石墨烯方向盘9、籽棉输送管10、石墨烯LED照明灯17、石墨烯导电线3、石墨烯光伏控制器14、石墨烯锂离子电池15、石墨烯电动机16，在石墨烯电动采棉机I的前端安装石墨烯扶导器13、石墨烯挡杂质板12、采籽棉管11 ；
石墨烯太阳能电池2通过石墨烯导电线3与石墨烯光伏控制器14连接，石墨烯光伏控制器14通过石墨烯导电线3与石墨烯锂离子电池15连接，石墨烯锂离子电池15通过石墨烯导电线3与石墨烯电动机16连接，石墨烯锂离子电池15通过石墨烯导电线3与石墨烯LED照明灯17连接。石墨烯锂离子电池15是用石墨烯新材料作为阴极材料的、充电时间只需要I分钟至2分钟的新型锂离子电池。石墨烯锂离子电池15的循环使用寿命为10000次一 15000次。石墨烯LED照明灯17的功率是40W — 160W。太阳光照射安装在石墨烯轧棉仓顶部的石墨烯太阳能电池产生电流，电流通过石墨烯导电线输入石墨烯光伏控制器进行调整、接着通过石墨烯导电线输入石墨烯锂离子电池储存电能，石墨烯锂离子电池同时接收从供电网输入的电流一起储存。从石墨烯锂离子电池输出的电流通过石墨烯导电线输入石墨烯电动机，在石墨烯电动机内电能转换成机械能，一部分机械能用于石墨烯电动采棉机的石墨烯履带行走装置向前行驶的动力，将坚硬的石墨烯扶导器插进棉花株行间，一部分电能用于驱动石墨烯采棉机内部的吸风装置强力吸风，使棉花秸杆上的已吐絮的成熟棉朵随着强力吸风气流通过石墨烯挡杂质板吸入吸籽棉管，吸入采棉机内的籽棉经过籽棉输送管吸入石墨烯轧棉仓，由石墨烯轧棉滚筒滚轧籽棉，轧出棉籽，加工出皮棉，皮棉通过安装在石墨烯轧棉仓右侧壁上的皮棉输出管输出到运输车辆上，运输车辆将皮棉运到晒花场上进行晒花。从石墨烯锂离子电池输出的电流通过石墨烯导电线向石墨烯LED照明灯供电照明。现举出实施例如下
实施例一 采棉机及时采收棉花关系到棉花产量的高低和棉花品质的好坏。采棉机顶部的石墨烯太阳能电池在阳光照射下产生电流，电流通过石墨烯导电线、石墨烯光伏控制器输入循环使用寿命为7000次的石墨烯锂离子电池储存电能；循环使用寿命为7000次的石墨烯锂离子电池同时接收从供电网输入的电流储存。从石墨烯锂离子电池输出的电流通过石墨烯导电线输入石墨烯电动机，在石墨烯电动机内电能转换成机械能，机械能用于驱动石墨烯履带行走装置向前行驶、推动石墨烯扶导器穿插进棉花株行间，采棉机吸风将棉朵通过石墨烯挡杂质板、吸籽棉管、籽棉输送管吸进石墨烯轧棉仓，由石墨烯轧棉滚筒加工成皮棉，从皮棉输出管运出皮棉到晒花场上晒花。实施例二
采棉机及时采收棉花关系到棉花产量的高低和棉花品质的好坏。采棉机顶部的石墨烯太阳能电池在阳光照射下产生电流，电流通过石墨烯导电线、石墨烯光伏控制器输入循环使用寿命为10000次的石墨稀裡尚子电池储存电能；循环使用寿命为10000次的石墨稀裡离子电池同时接收从供电网输入的电流储存。从石墨烯锂离子电池输出的电流通过石墨烯导电线输入石墨烯电动机，在石墨烯电动机内电能转换成机械能，机械能用于驱动石墨烯履带行走装置向前行驶、推动石墨烯扶导器穿插进棉花株行间，采棉机吸风将棉朵通过石墨烯挡杂质板、吸籽棉管、籽棉输送管吸进石墨烯轧棉仓，由石墨烯轧棉滚筒加工成皮棉，从皮棉输出管运出皮棉到晒花场上晒花。
权利要求
1.一种石墨烯电动采棉机，其特征是，由石墨烯太阳能电池(2)、石墨烯导电线(3)、石墨烯轧棉仓(4)、石墨烯轧棉滚筒(5)、皮棉输出管(6)、石墨烯履带行走装置(7)、驾驶室(8)、石墨烯方向盘(9)、籽棉输送管(10)、吸籽棉管(11)、石墨烯挡杂质板(12)、石墨烯扶导器(13)、石墨烯光伏控制器(14)、石墨烯锂离子电池(15)、石墨烯电动机(16)和石墨烯LED照明灯(17)共同组成石墨烯电动采棉机(I); 在石墨烯履带行走装置(7)的上部安装石墨烯轧棉仓(4)，在石墨烯轧棉仓(4)的内部安装石墨烯轧棉滚筒(5)，在石墨烯轧棉仓(4)的右侧安装皮棉输出管(6)，在石墨烯轧棉仓(4)的顶部安装石墨烯太阳能电池(2)、石墨烯导电线(3)，在石墨烯轧棉仓(4)的前部安装驾驶室(8)、石墨烯方向盘(9)、籽棉输送管(10)、石墨烯LED照明灯(17)、石墨烯导电线(3)、石墨烯光伏控制器(14)、石墨烯锂离子电池(15)、石墨烯电动机(16)，在石墨烯电动采棉机(I)的前端安装石墨烯扶导器(13)、石墨烯挡杂质板(12)、吸籽棉管(11)； 石墨烯太阳能电池(2)通过石墨烯导电线(3)与石墨烯光伏控制器(14)连接，石墨烯 光伏控制器(14)通过石墨烯导电线(3)与石墨烯锂离子电池(15)连接，石墨烯锂离子电池(15)通过石墨烯导电线(3)与石墨烯电动机(16)连接，石墨烯锂离子电池(15)通过石墨烯导电线(3)与石墨烯LED照明灯(17)连接。
2.根据权利要求I所述的一种石墨烯电动采棉机，其特征是，所述的石墨烯锂离子电池(15)是用石墨烯新材料作为阴极材料的、充电时间只需要I分钟至2分钟的新型锂离子电池。
3.根据权利要求I所述的一种石墨烯电动采棉机，其特征是，所述的石墨烯锂离子电池(15)的循环使用寿命为6000次一 15000次。
4.根据权利要求I所述的一种石墨烯电动采棉机，其特征是，所述的石墨烯LED照明灯(17)的功率是 40W — 160W。
全文摘要
本发明涉及一种石墨烯电动采棉机，属于新材料、新能源农业机械应用技术领域。在石墨烯履带行走装置的上部安装石墨烯轧棉仓，在石墨烯轧棉仓的内部安装石墨烯轧棉滚筒，在石墨烯轧棉仓的右侧安装皮棉输出管，在石墨烯轧棉仓的顶部安装石墨烯太阳能电池、石墨烯导电线，在石墨烯轧棉仓的前部安装驾驶室、石墨烯方向盘、籽棉输送管、石墨烯LED照明灯、石墨烯导电线、石墨烯光伏控制器、石墨烯锂离子电池、石墨烯电动机，在石墨烯电动采棉机的前端安装石墨烯扶导器、石墨烯挡杂质板、吸籽棉管。石墨烯太阳能电池通过石墨烯导电线与石墨烯锂离子电池连接，石墨烯锂离子电池通过石墨烯导电线分别与石墨烯电动机、石墨烯LED照明灯连接。
文档编号A01D46/14GK102845185SQ201210304959
公开日2013年1月2日 申请日期2012年8月26日 优先权日2012年8月26日
发明者缪同春 申请人:无锡同春新能源科技有限公司