[发明专利]棉花收获机摘锭

说明书

技术领域

本发明涉及棉花收获机，并且更特别地，涉及用于棉花收获机摘锭的涂层。

背景技术

为了收获棉花，棉花收获机通常包括多个行单元。每个行单元通常包括竖直的摘棉滚筒，摘棉滚筒具有多个摘锭杆。摘锭杆能够转动地安装具有用于从棉株采摘棉花的倒钩的摘锭。在共同转让的美国专利No.5,404,698中披露了摘锭，通过参考将该美国专利的全部内容结合于此。缠绕棉花的摘锭在旋转脱棉器圆盘之下通过，脱棉器圆盘解开棉花并且使棉花脱离摘锭。

摘锭典型地通常电镀有大于45微米的工程硬铬。工程硬铬是硬的(900-1100HV)并且耐腐蚀，其提供良好的耐磨性，使得使用寿命达到约500至1000小时。工程硬铬具有相当低的静态和动态摩擦系数，这提供用于棉花摘除的平滑、光滑表面。但是，所添加的铬的厚度降低了倒钩的锐度，这降低摘锭的有效性。

工程硬铬电镀过程使用铬酸，铬酸包含被镀到摘锭的六价铬离子。已知的是六价铬电镀留下不均匀的涂层，在内角上较少并且在诸如倒钩之类的边缘上较多，这降低了倒钩的锐度和摘锭的有效性。

替代涂层已知具有改进的硬度、较低的摩擦系数(改进的光滑性)，并且可以被以更薄的涂层涂覆。一种这样的涂层是如在美国专利6,099,605和6,432,855中公开的具有通式(AlMgB₁₄)的陶瓷材料铝镁硼化物。Al_0.75Mg_0.78B₁₄也是由通式AlMgB₁₄预期的。包括掺杂剂X的具有通式(AlMgB₁₄:X)的铝镁硼化物也是众所周知的。添加掺杂剂X以提高陶瓷材料的材料性能。这种改进包括但不限于，增加的硬度和较低的摩擦系数。通常，掺杂剂是从由III、IV、V族元素以及从III、IV、V族元素衍生的硼化物和氮化物构成的组选择的。铝镁硼化物是陶瓷并且因此固有地耐腐蚀。铝镁硼化物比工程硬铬更硬，并且被认为提供比工程硬铬低的静态和动态摩擦系数。

另一种代替的涂层是能够从宾夕法尼亚州East Petersburg市的Richter Precision Inc.获得的类金刚石(DLC)。一种这样的DLC涂层是无金属DLC(C-DLC)，其显示改进的硬度和较低的摩擦系数。可以采用包括高功率脉冲磁控溅射物理气相沉积(HIPIMS PVD)的物理气相沉积(PVD)涂覆C-DLC。C-DLC具有2200HV至4000HV的硬度和0.06至0.15的摩擦系数。

发明内容

在一个实施例中，公开一种棉花收获机摘锭。摘锭包括能够围绕轴线在旋转方向上转动的主体。锥形端部具有尖端和在旋转方向上突出的多个倒钩。平坦齿槽区域在相邻倒钩之间延伸。倒钩具有朝向尖端倾斜的轴向最外面和朝向平坦齿槽区域径向向内倾斜的轴向最内倾斜壁。所述锥形端部覆盖有铝镁硼化物(AlMgB₁₄)陶瓷材料。代替地，该摘锭可以覆盖有陶瓷材料，该陶瓷材料包括铝镁硼化物和掺杂剂X(AlMgB₁₄:X)。该掺杂剂可以是硼化钛(TiB₂)、碳化硼(B₄C)、硼化钨(W₂B₄)或碳(C)。代替地，该掺杂剂X从由III、IV、V族元素和衍生自III、IV、V族元素的硼化物和氮化物构成的组中选择。该掺杂剂可以以从5％(重量)至30％(重量)的量中存在。

该摘锭可以由钢制成，并且陶瓷材料可以粘结到所述钢。可以使用PVD或其它工艺将陶瓷材料涂覆到摘锭。陶瓷材料可具有从1微米到5微米的厚度。陶瓷材料可具有从2800HV到3800HV的硬度值。

在另一个实施例中，公开一种棉花收获机摘锭，其中大致整个棉花收获机摘锭由铝镁硼化物(AlMgB₁₄)陶瓷材料覆盖。代替地，摘锭可以用陶瓷材料覆盖，该陶瓷材料包括铝镁硼化物和掺杂剂X(AlMgB₁₄:X)，如上所述。

在又一个实施例中，公开一种棉花收获机摘锭，其中锥形端部覆盖有涂层，该涂层从由铝镁硼化物(AlMgB₁₄)、包括掺杂剂X(AlMgB₁₄:X)的铝镁硼化物、类金刚石构成的组中选择。代替地，类金刚石材料可以是C-DLC。

附图说明

图1是根据一个实施例的棉花收获机摘锭的放大正视图，显示由涂层覆盖的锥形端部，为了清楚起见涂层的厚度被放大。