[發明專利]一種石墨烯電動采棉機

無效

• 申請號: 201210304959.5
• 申請日: 2012-08-26
• 公開（公告）號: CN102845185A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 繆同春
• 申請（專利權）人: 無錫同春新能源科技有限公司
• 主分類號: A01D46/10
• 分類號: A01D46/10;A01D46/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種石墨烯電動采棉機，屬于新材料、新能源農業機械應用技術領域。

背景技術

1970年前后，中國沿海的山東省、江蘇省、浙江省和長江中游的湖北省、江西省種植棉花比較多。近20年來，中國東部和中部省份種植棉花的面積逐年減少。由于新疆許多地方的自然條件適合棉花的生長，新疆種植棉花的面積越來越大，特別是新疆生產建設兵團種植棉花較多，棉花已經成為兵團農業的支柱，新疆生產建設兵團的皮棉產量占全國皮棉產量的六分之一。

新疆生產建設兵團在棉花生產中推廣優良品種、精量播種、測土施肥、矮密植、綜合防治病蟲害、節水灌溉取得了很大的成績，然而在人工采摘棉花上碰到了難題。由于棉花種植面積大，僅農八師就種植了130萬畝棉花。人工采摘棉花速度慢，新疆每年要從外省招收80多萬人來新疆采棉花，采摘棉花的季節性強，成熟的棉花吐絮快，如果不能及時采收，延誤了采摘時間，碰上下雪，在田的棉花就要浪費掉。

十多年前，新疆生產建設兵團為了加快棉花采收，從國外進口采棉機，2005年與中國航空工業集團合作在新疆石河子制造國產采棉機，五年后，新疆生產建設兵團的采棉機保有量達到708臺，新疆自治區的采棉機保有量為26臺。每臺采棉機在一個采摘期可以采收3000畝棉花。按照全國的棉花種植面積計算，全國采棉機的市場需要量為6000—8000臺。

目前，由于制造采棉機的金屬材料的強度不夠大，采棉機的扶導器、擋雜質板、軋棉倉、軋棉滾筒長時間碰撞硬的棉花莖桿和硬質棉鈴殼，這些機械部件用久了會發生變形，造成采棉機在棉田里發生故障停止采棉。現有的采棉機全部靠汽油發動機或柴油發動機提供動力，汽油發動機或柴油發動機工作時排放的黑煙會污染雪白的棉花，降低棉花的等級，現有的采棉機上的電子部件的工作效率也不高，這一切都需要加以改進。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足之處，提供一種石墨烯電動采棉機。

為了及時采摘雪白的優質棉花，賣出好棉價，紡織出高檔棉織品，采棉機動力的發展趨勢是“油改電”。目前的鋰離子電池充一次電需要三個小時以上的時間，農民在搶收季節里等不及，采用石墨烯作為鋰離子電池的陰極材料，石墨烯鋰離子電池的充電時間只要一分鐘至二分鐘，農民就十分歡迎了。采棉機屬于大型農業機械，結構復雜，摘棉快、效果好，位于美國明尼蘇達州的Benson工廠制造的凱斯620采棉機裝備了更大的軋棉倉和主機自動潤滑系統，已向新疆生產建設兵團提供采棉機，新疆石河子貴航農機裝備有限責任公司和浙江省紹興市世聯機械有限公司已經制造出自主研發的新型國產采棉機。新疆有2400多萬畝棉田，由于進口采棉機的價格太貴、采棉工成本上升，現有采棉機的數量不足、技術不夠先進，經常發生大面積棉花采收不及時、遇上雨雪爛在田里的事故。

石墨烯是近年來發現的新興材料，是一種輕質高強度材料，是目前世界上已知的強度最大的材料，比鋼鐵強度大100倍，比鉆石更堅硬；又是目前世界上導電性能最好的材料，還是一種最薄的、硬度最大的新材料。用石墨烯板材制造的軋棉倉的倉壁比用鋼板材制造的軋棉倉的倉壁薄，但硬度提高許多倍，軋棉倉內部的空間增大，可以貯存更多的棉花，軋棉倉更加堅固，不易出現破損。用石墨烯材料制造的采棉機的機身輕，使用采棉機時消耗能源少，是一種節能的農業機械。采棉機在廣闊的棉田里工作強度大，成熟期的棉花莖桿十分強硬，這就要求采棉機的機械強度大，原來用鋼鐵材料制造的采棉機的扶導器、擋雜質板、軋棉倉、軋棉滾筒用久了會發生變形，不如用石墨烯材料制造的經久耐用。用石墨烯制造的高強度的石墨烯太陽能電池受到震動不易破碎，適合安裝在軋棉倉的頂部發電，美國佛羅里達大學的研究人員已將石墨烯太陽能電池的光電轉換效率從2.9%提高到8.6%，不久還要提高到10%，具有市場競爭力。美國俄亥俄州的研究人員利用鋰離子可在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性，開發出新的電池，將充電時間從過去的數小時之久縮短到不到一分鐘。石墨烯鋰離子電池的功率密度比一般的鋰離子電池高100倍，能量儲存密度比傳統超級電容高30倍。