技术领域
本发明涉及棉花种植技术领域，具体涉及一种棉花收集装置。
背景技术
随着棉花种植技术的发展，棉花大规模种植技术愈来愈完善。完善的棉花种植技术可以提高棉花的产量，增加其经济收益。但是棉花种植技术中，还存在一定的缺陷，例如成熟棉花的收集。由于棉花质地较轻，容易与棉花壳附在一起不易脱落，因此棉花的采集通常是人工采摘收集，而棉花的种植都是大面积种植，一方面人工采摘收集需要的人员较多，现在的人工费较高，对于种植户而言提高了棉花种植的成本，另一方面人工采摘每人每天由于体力的限制采摘的量也不多，必然会降低棉花的采摘效率。
为了解决这个问题，现有的公告号为“CN203256372”的中国专利公开了一种风压去杂棉花剥颗机，包括鼓风机和顶簧，在一个封闭的机架内中间有一个挂棉刺辊，机架上方的设置有向机架内吹风的鼓风机；机架后侧的进料漏斗内装有一个进料器，顺进料器倾斜向下依序设置有挤压分离装置和脱棉器；在脱棉器的上方与挂棉刺辊之间有一个剥壳辊；机架的前侧上方设置有棉花出口，下侧有棉花壳出口。该方案通过挂棉刺辊、剥壳辊和鼓风机配合可以进行棉花脱壳分离。但是，该方案的挂棉刺辊和剥壳辊的范围较小，可以装入的棉花数量较少，较多的棉花会阻挡鼓风机吹风进而脱壳效果过差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种棉花脱壳效果好，以提高棉花收集工作效率的棉花收集装置。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种棉花收集装置，包括挂棉刺辊、转筒、机架、底座和安装于底座上的电机，底座与机架固定，所述转筒位于底座上方，转筒安装于机架上且转筒与机架转动连接，转筒内设有转轴，转轴下部与电机连接，且转轴下部与转筒固定连接；转筒上方设有转盘，转盘转动连接在机架上,转轴上部与转盘固定连接，所述挂棉刺辊安装在转盘下部，挂棉刺辊与转盘转动连接且挂棉刺辊位于转筒内，转盘上固定有步进电机，挂棉刺辊与步进电机固定连接；所述转筒侧壁设有通孔，转筒外固定套设有外筒，外筒与转筒构成一个与通孔连通的内腔，外筒一侧设有固定在机架上的负压风机，负压风机设有导管，导管一端与负压风机连通，导管另一端与内腔连通。
本发明的技术原理：将带有棉花壳的棉花大量放入转筒内，启动电机带动转轴转动，转轴带动转筒转动，棉花在转筒内受到离心力的作用，棉花和棉花壳在转筒内分离。由于棉花壳的重量大于棉花的重量，棉花壳会先在离心作用下紧贴转筒的内侧壁上，并且此时启动负压风机和步进电机，负压风机对内腔进行抽气，将内腔的气体排出，内腔会因此形成负压。内腔会通过通孔将大量的棉花和棉花壳紧固在转筒侧壁上。在转轴转动时，会带动转盘转动，转盘带动的挂棉刺辊在转筒内做圆周运动，同时挂棉刺辊与步进电机固定连接，从而步进电机会驱动挂棉刺辊自转，挂棉刺辊会将贴在转筒侧壁的棉花进行挂附，棉花完全挂附在挂棉刺辊上，而棉花外壳仍然留在转筒侧壁上。关闭电机，关闭负压风机，棉花壳失去吸力与离心作用力，会完全掉落到转筒的底部。将转盘从转轴上拆卸下来，在挂棉刺辊上收集棉花，同时将棉花外壳从转筒中取出，完成棉花的收集。
本发明的有益效果：（1）通过挂棉刺辊与转筒的速度差来对棉花进行挂附收集，与人工采摘收集相比，工作效率更高。
（2）通过转筒离心作用将棉花和棉花壳分离，再通过负压吸附，使得分离充分，方便棉花的收集。
（3）通过本发明，可减少人工的使用，减少支付的人工费用，降低棉花种植成本。
在以上基础方案上：
优选方案一：所所述转轴通过行星轮系与转盘连接,行星轮系包括太阳轮、行星轮、齿圈和行星架，太阳轮与转轴固定连接，齿圈与转盘通过固定件固定连接，行星架通过固定轴穿过转盘固定在机架上，通过行星轮系使转盘减速。转轴转动时会带动转盘减速转动，转盘带动挂棉刺辊做圆周运动，并且挂棉刺辊自身转动挂棉，转盘与转轴形成速度差。转筒与转轴固定连接，从而转筒与挂棉刺辊的圆周运动形成速度差，使挂棉刺辊与转筒交错运动进行挂棉。挂棉刺辊与转筒交错运动并且与挂棉刺辊自转配合进行挂附棉花，从而提高挂附的效果。
优选方案二：所述挂棉刺辊与转筒内侧壁的距离为5~8cm。小于5cm会造成挂棉刺辊卡住，大于8cm挂棉刺辊不能将棉花挂住。挂棉刺辊与转筒内侧壁的距离使挂棉刺辊能够正好将棉花挂附而不与棉花壳混合，减少棉花杂质的数量。
优选方案三:所述通孔处设有纱布。在转筒离心力的作用下，将带壳棉花打碎时，会产生大量的壳削，壳削通过通孔而堵塞内腔，会降低内腔的吸附效果，从而降低棉花壳吸附在转筒内侧壁的吸附效果，因此使用纱布来阻挡棉花壳屑。
优选方案四：所述挂棉刺辊至少为两根。通过两根挂棉刺辊来进行棉花收集，可进一步提高棉花的收集效率。
附图说明
图1为棉花收集装置整体结构示意图；
图2为转盘结构示意图。
具体实施方式
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：
附图标记为：转筒1、转轴2、挂棉刺辊3、转盘4、外筒5、通孔6、支撑轴7、步进电机8、固定杆9、负压风机11、电机12、底座13、行星轮系14、机架15。
实施例1：
如图1和图2所示，一种棉花收集装置，包括挂棉刺辊3、转筒1、机架15和底座13，底座13固定安装在机架15上。转筒1位于底座13上方，转筒1安装在机架15上且转筒1与机架15转动连接，转筒1内设有转轴2。转筒1上方设有转盘4，转盘4转动连接在机架15上，转轴2通过行星轮系与转盘4连接,行星轮系包括太阳轮、行星轮、齿圈和行星架，太阳轮与转轴2固定，齿圈与转盘4通过固定件固定连接，行星架通过固定杆9穿过转盘4固定在机架15上，转盘4的直径刚好等于转筒1的直径。转轴2与电机12连接，转轴2与转筒1固定连接,挂棉刺辊3安装在转盘4下部，挂棉刺辊3与转盘4转动连接且挂棉刺辊3位于转筒内，挂棉刺辊3与转筒1内的侧壁距离为6cm。转盘4上固定有步进电机8，挂棉刺辊3与步进电机8的转轴固定连接。转筒1侧壁设有通孔6，通孔6处设有阻挡棉花壳削的纱布。转筒1外固定套设有外筒5，外筒5与转筒1构成一个与通孔6连通的内腔，外筒一侧设有固定在机架15上的负压风机11，负压风机11设有导管，导管一端与负压风机11连接，导管另一端与内腔连通。
对棉花进行收集时，将大量的带壳棉花放进转筒1内，启动电机12带动转轴2转动，转轴2通过行星轮系带动转盘4，转轴2带动转筒1转动，在行星轮的作用下转盘4的转速会慢于转轴2的转速，步进电机8带动挂棉刺辊3自转，自转的挂棉刺辊3将棉花挂满。
为了避免挂棉刺辊3搅拌带壳棉花，先要将转盘4与转轴2脱离，不让其进行转动。当带壳棉花在转筒1内因离心力的作用，棉花和棉花壳分离并紧贴在转筒1内侧壁时，再启动负压风机11，负压风机11通过导管将内腔的气体吸出，让内腔形成负压，负压通过通孔6吸附棉花和棉花壳，棉花壳会由于质量大于棉花，棉花壳会先贴紧在转筒1内壁上，而棉花处于较靠近挂棉刺辊3的位置。此时让转盘4与转轴2固定且转动，从而挂棉刺辊3会跟随转盘4转动并且将棉花进行挂附。挂棉刺辊3自转时，会将棉花挂附在整根挂棉刺辊3上。等待一段时间，棉花完全挂附在挂棉刺辊3上，而棉花外壳仍然会留在转筒1的侧壁上。关闭电机12，关闭负压风机11，棉花壳失去负压的吸力和离心作用力，会完全掉落到转筒1的底部。将转盘4从转轴2上拆卸下来，在挂棉刺辊3上将棉花完全收集，同时将棉花外壳从转筒1中取出，完成棉花的收集。多个挂棉刺辊3可以提高棉花挂附的效率，因此可在转盘4上设置多个挂棉刺辊3。
在转筒1转动，对带壳棉花进行离心分离时，可使转盘4转动，转盘4带动挂棉刺辊3转动，转筒1在挂棉刺辊3的配合下对带壳棉花进行搅拌，使得棉花与棉花壳分离更加充分。而挂棉刺辊3在搅拌时，也会对棉花进行挂附。有一定的棉花壳会混在棉花内，需进行人工分离。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
