专利名称：籽棉开松辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种籽棉开松辊。
技术背景
在现有棉花加工技术领域，籽棉的开松清理设备一般都采用传统的刺钉辊在高速运转状态下对成堆或成团的籽棉进行开松或清理，如中国第CN101787592A号发明专利申请公开，较详细的描述了之前开松辊的结构形式，基本结构都是包括一管轴、沿该管轴轴向设置的一组圆形的法兰，以及连接在法兰上的包板，其中包板与法兰配合形成以一对法兰为底、包板为侧面的圆柱形体，在所述包板上设置有离心放射状的刺钉，主要作为棉花及棉短绒加工成套设备中物料清理、开松的基础功能部件。
上述结构中，刺钉结构都是锥状针或者圆头柱状针，与包板的连接结构多为铆接， 刺钉自身结构虽几经改进，但基本也都限于刺钉结构，由于刺钉的自身结构决定了其自身刚度有限，又不能通过增加自身半径来提高刚度，其根部受到的剪切力非常大，容易造成刺钉脱落；同时，如前所述，自身刚度不足则容易产生刺钉的弯曲变形而失效。一般情况下，传统的刺钉辊在用作开松喂花时的有效使用寿命在一年左右，质量稍好的刺钉辊其使用寿命通常也不超过两年。发明内容
因此，本发明的目的提供一种强度高且使用寿命长的籽棉开松辊。
为了实现本发明的发明目的，依据本发明较佳的实施例所采用的技术方案为一种籽棉开松辊，包括一管形轴和装配在该管形轴上的连接组件，以及阵列在连接组件上的清理开松部件，所述清理开松部件为板型的开松齿，且开松齿的板面垂直于所述管形轴的轴线；其中，开松齿为从齿顶到齿根由大到小的结构。
依据本发明的基础结构，首次提出了一种非刺钉结构的清理、开松基础功能部件， 该结构为板型结构，安装结构为开松齿的板面垂直于所述管形轴的轴线。由于基础功能部件的主要受力方向是管形轴周向力，因此，板的结构形式决定了依据本发明的开松齿结构刚度成倍于刺钉结构，理论上超出了开松齿塑性变形区，工作状态下不会发生塑性变形。而开松齿与连接基体的连接面积也远大于刺钉结构，抗疲劳载荷能力大大增强，开松齿脱落的可能性也大为降低。从而，由于开松齿的结构强度大大提高，使得依据本发明上述结构的籽棉开松辊的使用寿命会大大提高。
上述籽棉开松辊，所述开松齿为弓背式结构，每一开松齿弓背的圆心位于该开松齿沿开松辊工作方向的前方。
进而，所述开松齿的弓背体包括以开松辊转动方向为参考的前部的带有弧形缺口的弧形部和位于该弧形部后侧的以支撑该弧形部的加强部。
上述籽棉开松辊，所述加强部为上大下小的斜体。
上述籽棉开松辊，所述开松齿的齿顶为沿开松辊工作转向前倾的结构。
上述籽棉开松辊，所述连接组件包括固装在管形轴两端的各一个法兰盘和连接在两法兰盘之间并连接到管轴表面的作为开松齿安装基体的基础连接件。
上述籽棉开松辊，所述基础连接件为角钢构件，该角钢构件的一边连接于所述管轴表面，另一边与一管形轴同轴的参考柱面相切，相应地，所述开松齿的齿根安装边为角钢另一边配合的平边。
上述籽棉开松辊，在两法兰盘间还设有固定在管形轴上以加强安装所述基础连接件的1到3个中间法兰，中间法兰与所述法兰盘均勻间隔。
上述籽棉开松辊，所述管形轴包括一钢制管体、焊接在该钢质管体两端的连接盘， 以及焊接在连接盘上并与钢质管体同轴的轴头。
上述籽棉开松辊，所述管形轴每端设有两个法兰盘，两法兰盘间留有距离；所述距离为管体内径的0. 45、. 7倍。
下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步的阐述，是本领域的技术人员更好的理解本发明的构思。
图1为依据本发明的一种籽棉开松辊的左视结构示意图。
图2为图1的A部放大图。
图3为相应于图1的主视结构示意图。
图中1、管形轴，2、法兰盘，3、角钢构件，4、开松齿，5、轴头，6、连接盘，7、中间法ΛΑ *. ο具体实施方式
参照说明附图1至3所示的籽棉开松辊，包一种籽棉开松辊，包括一管形轴1和装配在该管形轴上的连接组件，如图1和3所示的角钢构件3和中间法兰7及法兰盘2，以及阵列在连接组件上的清理开松部件，所述清理开松部件为板型的开松齿4，且开松齿的板面垂直于所述管形轴的轴线；其中，开松齿为从齿顶到齿根由大到小的结构。
本方案借用齿的概念，齿一般为具有一定厚度的板型体，大多为从齿顶到齿根由大到小的结构，比如渐开线齿轮上所用的渐开线齿形，锯齿中的三角齿，当然有些齿形比如棘轮机构中的矩形齿。
所使用开松齿的厚度可以参考目前常用开松辊刺钉直径，因相对刚度比较大，可以选用比相应刺钉直径稍薄的结构。
开松齿的阵列方式和阵列数量均可以参考现有的开松辊结构中刺钉的阵列方式和数量。
另外，齿型结构与刺钉结构不同，开松齿4的连接最好采用焊接结构，该连接结构的结构强度也远大于现在同类刺钉常用的铆接结构。
开松齿齿廓选用什么样的结构形式，由于使用寿命再次已经趋于次要地位，首先要考虑的应当是开松效果，板型结构与刺钉结构相比经过验证开松效果并没有下降，如果齿廓结构形式合理，开松效果还会有相应的提高，由于开松辊工作转向是固定的，因此开松效果决定于开松齿工作转向前侧结构，该结构部分最好能够产生钩拉作用，但钩拉作用也不能太强。优选的结构为所述开松齿为弓背式结构，每一开松齿弓背的圆心位于该开松齿沿开松辊工作方向的前方，从而在该参考方向上，开松齿的前部就形成了一定的钩拉作用部，参见说明书附图2，为一种优选开松齿的结构示意图。
关于弓形，平面几何上定义为由弦及其所对的弧组成的图形，通常弦被称为弓弦， 对应的弧被称为弓背，如附图2所示，即为典型的弓背结构。我国文字“弓”是象形字，只不过只保留弓背而省略弓弦。应用到本方案中，更确切的表述是开松齿前部为弓背结构，当然，整体上也可以成为弓背结构，弓背体比较厚实，同时形成比较平缓的钩体部，具有一定的钩拉作用，且相比而言，刺钉更容易损伤棉纤维，而基于上述结构的开松齿不容易损伤棉纤维，即便是刺钉棍中采用球面头部的刺钉，其对棉纤维的负面影响也远大于本结构的开松齿。
因此，进一步的表现为，所述开松齿4的弓背体包括以开松辊转动方向为参考的前部的带有弧形缺口的弧形部和位于该弧形部后侧的以支撑该弧形部的加强部，对弓背进行进一步的加强。
所述加强部为上大下小的斜体，从齿顶到齿根依次逐渐加强，也满足受力环境的变化形式。
更进一步地，所述开松齿的齿顶为沿开松辊工作转向前倾的结构，参见说明书附图2，此时弓形的结构形式没有发生什么变化，变化的是齿顶弓背部位的前倾结构，结合所述斜体，为进一步倾斜的结构，钩拉作用会较好。
关于连接组件，可以采用常规的管轴外面再设置包板的结构形式，这种结构也不影响开松齿的连接，进一步的选择参见说明书附图1和3，所述连接组件包括固装在管形轴两端的各一个法兰盘2和连接在两法兰盘之间并连接到管轴表面的作为开松齿安装基体的基础连接件，基础连接件构成如包板一样的整体，整体重量降低，那么相应的转动惯量降低，所用材料也比较少，不过，其连接强度反而有所提高，主要在于基础连接件有三点连接， 构成可靠的三角形连接结构，在整体重量降低的情况下，结构强度有所增加。
关于所述基础连接件可以选用型钢或者相应折弯的部件，采用型钢制造比较容易，且型钢结构强度相对也比较高。型钢选择有两种，一种是为角钢构件，一种是槽钢构件， 采用如附图1所示的的角钢构件时，该角钢构件的一边连接于所述管轴表面，另一边与管形轴同轴的参考柱面相切，连接结构构成平面三角形结构，结构强度非常高，相应地，所述开松齿的齿根安装边为角钢另一边配合的平边，开松齿的安装结构也比较容易加工。相应的，如果采用包板结构，也就是柱面结构，齿根部位则对应为弧形部。
若为槽钢构件，则采用扣合连接结构形式，槽钢构件的两边连接于管轴体上，槽钢构件的腰用于连接开松齿，由于多了一个支撑边，本质连接强度要强于角钢连接形式，不过由于焊接的特性，整体结构强度差不多，且使用角钢减少了一个长焊缝，制造起来相对容易。若采用角钢，最好采用等边角钢。
为了增加开松辊的整体强度，在两法兰盘间还设有固定在管形轴上以加强安装所述基础连接件的1到3个中间法兰7，中间法兰与所述法兰盘均勻间隔。参见说明书附图 3，中间法兰7与端面的法兰盘2结构一致，同时也采用端面连接，等于把图中的角钢构件对应地分成几段进行连接，显然分段越多，制造越麻烦，因此，较佳的选择在1到3个，三个以上制造难度偏大，不建议采用。
为了进一步地降低重量，所述管形轴包括一钢制管体、焊接在该钢质管体两端的连接盘6，以及焊接在连接盘上并与钢质管体同轴的轴头5，采用两个独立的轴头替代一根通轴，省掉中间部分，降低整体重量。
进一步地，为了保证上述结构管形轴的结构强度，所述管形轴每端设有两个法兰盘，如附图3中的连接盘6，两法兰盘间留有距离；所述距离为管体内径的0. 45、. 7倍，形成两点支撑，使轴头的抗扭能力与通轴差不多。
权利要求
1.一种籽棉开松辊，包括一管形轴(1)和装配在该管形轴上的连接组件，以及阵列在连接组件上的清理开松部件，其特征在于，所述清理开松部件为板型的开松齿(4)，且开松齿的板面垂直于所述管形轴的轴线；其中，开松齿为从齿顶到齿根由大到小的结构。
2.根据权利要求1所述的籽棉开松辊，其特征在于，所述开松齿为弓背式结构，每一开松齿弓背的圆心位于该开松齿沿开松辊工作方向的前方。
3.根据权利要求2所述的籽棉开松辊，其特征在于，所述开松齿(4)的弓背体包括以开松辊转动方向为参考的前部的带有弧形缺口的弧形部和位于该弧形部后侧的以支撑该弧形部的加强部。
4.根据权利要求3所述的籽棉开松辊，其特征在于，所述加强部为上大下小的斜体。
5.根据权利要求1至4任一所述的籽棉开松辊，其特征在于，所述开松齿的齿顶为沿开松辊工作转向前倾的结构。
6.根据权利要求1所述的籽棉开松辊，其特征在于，所述连接组件包括固装在管形轴两端的各一个法兰盘(2)和连接在两法兰盘之间并连接到管轴表面的作为开松齿安装基体的基础连接件。
7.根据权利要求6所述的籽棉开松辊，其特征在于，所述基础连接件为角钢构件，该角钢构件的一边连接于所述管轴表面，另一边与一管形轴同轴的参考柱面相切，相应地，所述开松齿的齿根安装边为角钢另一边配合的平边。
8.根据权利要求6或7所述的籽棉开松辊，其特征在于，在两法兰盘间还设有固定在管形轴上以加强安装所述基础连接件的1到3个中间法兰(7)，中间法兰与所述法兰盘均勻间隔。
9.根据权利要求1所述的籽棉开松辊，其特征在于，所述管形轴包括一钢制管体、焊接在该钢质管体两端的连接盘(6)，以及焊接在连接盘上并与钢质管体同轴的轴头(5)。
10.根据权利要求9所述的籽棉开松辊，其特征在于，所述管形轴每端设有两个法兰盘，两法兰盘间留有距离；所述距离为管体内径的0. 45、. 7倍。
全文摘要
本发明公开了一种籽棉开松辊，包括一管形轴和装配在该管形轴上的连接组件，以及阵列在连接组件上的清理开松部件，所述清理开松部件为板型的开松齿，且开松齿的板面垂直于所述管形轴的轴线；其中，开松齿为从齿顶到齿根由大到小的结构。依据本发明的籽棉开松辊强度高且使用寿命长。
文档编号D01G9/06GK102505193SQ20111034943
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月8日 优先权日2011年11月8日
发明者杨丙生, 林军卫, 王韶斌, 高春元, 高海强 申请人:山东天鹅棉业机械股份有限公司