CN102501265B

CN102501265B - 一种可快速更换切割刀片的夹持装置

Info

Publication number: CN102501265B
Application number: CN 201110364774
Authority: CN
Inventors: 李法德; 宋占华; 田富洋; 李玉道
Original assignee: Shandong Agricultural University
Current assignee: Shandong Agricultural University
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2031-11-17
Also published as: CN102501265A

Abstract

本发明涉及一种可快速更换切割刀片的夹持装置，由试样固定机构、动刀调整机构、定刀调整机构组成；动刀片和定刀片的厚度、刀片齿刃形状等可自由选择，且动刀片与定刀片之间的张开角可随着更换不同的定位块而改变；试样固定机构与动刀调整机构、定刀调整机构之间的距离可依据试样长度进行调整，然后通过T形槽用螺栓固定在带有T形槽的万能试验机工作台上。利用此装置可方便地解决刀片厚度、刀片滑切角、动刀和定刀刀刃间的张开角及不同刀刃形状等因素对刀片切割性能的影响。本发明具有结构简单、易于安装、刀片调整方便快捷，安全可靠等特点。

Description

一种可快速更换切割刀片的夹持装置

（一）技术领域

本发明涉及一种可快速更换切割刀片的夹持装置，属于农业机械与装备领域。

（二）技术背景

作物茎秆是农作物生产系统中一项重要的生物资源，近年来，随着畜牧饲料、优质纸品、燃料酒精等生物质原料产品的需求量剧增，作物茎秆得到广泛的开发利用。稻、麦等作物茎秆的外形特征表现为软、细，相比较这类作物来说，对于棉花、甘蔗、芦竹、玉米等作物由于其生物特性和生长机理不同，它们的茎秆外形特征明显硬、粗，茎秆的硬度和刚度大，如棉花茎秆直径达25 mm，甘蔗茎秆直径达50 mm，芦竹茎秆直径达35 mm。

现阶段，在很多地区，人们收获这类硬、粗茎秆作物仍然采用传统的收割方式，机械化程度低，存在着劳动强度大、生产成本高、作业效率低等问题。在茎秆切碎方面，我国在稻秸、麦秸等软茎秆切碎方面的研究已有较大发展，但对棉花、甘蔗等这类硬、粗茎秆作物切碎技术还不成熟，尤其是对切割此类硬、粗茎秆刀片的研究很少，所以，研制开发针对这类硬、粗茎秆作物的收割刀片、切碎刀片显得尤为重要。

由于影响刀片切割性能的因素有很多，如：刀片齿刃形状、刀片的厚度、刀刃倾角等，所以配备专门的刀片夹持装置才能更好地对刀片切割性能进行研究。刀片夹持装置必须使切割刀片的装、夹牢固，便于更换不同参数的刀片，便于调整刀片滑切角，便于与万能试验机进行连接，且安全可靠,目前此类工具还不能很好的满足上述要求。

（三）发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可快速更换刀片、可调整刀片滑切角的刀片夹持装置，是一种与万能试验机配套使用的新颖的可快速更换切割刀片和调整刀片滑切角的装置，具有结构简单，易于安装，刀片调整方便、快捷、安全等优点，本发明也可用于其它物体切割时切割刀片的夹持。

一种可快速更换切割刀片的夹持装置，由试样固定机构、动刀调整机构、定刀调整机构组成。其中：

所述的试样固定机构由上V型定位块、下V型定位块组成，可以牢固夹持直径不大于60 mm的切割试样。所述的试样固定机构放置在带有T形槽的万能试验机工作台上，下V型定位块与万能试验机的工作台连接，试样固定机构可通过T形槽在万能试验机的工作台上移动；

所述的动刀调整机构由动刀片、动刀压块、动刀固定块、定位销、动刀定位块a、动刀定位块b、动刀调整挡块组成；根据切割试样需要设置多组动刀片、动刀定位块a、动刀定位块b和动刀调整挡块，每组动刀定位块a、动刀定位块b和动刀调整挡块均与其对应的动刀片厚度相同；所述的动刀片为矩形，一端设有圆孔，以便与动刀固定块联接；所述的动刀定位块a、动刀定位块b的形状为直角三角形；所述的动刀调整挡块为矩形块，其上开有椭圆长孔，其位置可调节；所述的动刀固定块与定位销联接在一起；所述的动刀调整机构装配前，首先根据切割试样的要求选定动刀片，并确定动刀片滑切角α的大小，同时选定与动刀片具有相同厚度的1块动刀定位块a、1块动刀定位块b和2块动刀调整挡块，且动刀定位块a和动刀定位块b的斜边倾角与所选动刀片的滑切角α的大小相等；所述的动刀调整机构装配时，动刀片放置在动刀固定块上，且动刀定位块a的斜边在动刀定位块a和动刀片结合面处紧靠动刀片，动刀定位块a的一直角边紧靠动刀固定块，动刀定位块a的另一直角边紧靠一块动刀调整挡块；动刀定位块b的斜边在动刀定位块b和动刀片结合面处紧靠动刀片，动刀定位块b的一直角边紧靠动刀固定块，动刀定位块b的另一直角边紧靠另一块动刀调整挡块；所述的动刀压块紧压动刀片、动刀定位块a、动刀定位块b及动刀调整挡块，并将动刀压块、动刀片、动刀定位块和动刀调整挡块固定在动刀固定块上；所述动刀调整机构上的定位销与万能试验机的连接轴相连接固定；

所述的定刀调整机构由定刀片、定刀压块、定刀固定块、定刀定位块a、定刀定位块b、定刀调整挡块组成，根据切割试样需要设置多组定刀片、定刀定位块a、定刀定位块b和定刀调整挡块，每组定刀定位块a、定刀定位块b和定刀调整挡块均与其对应的定刀片的厚度相同；所述的定刀片为矩形，一端设有圆孔；定刀片与定刀固定块联接；所述的定刀定位块a、定刀定位块b的形状为直角三角形；所述的定刀调整挡块为矩形块，其上开有椭圆长孔，定刀调整挡块位置可调节；所述的定刀调整机构装配前，首先根据切割试样的要求选定定刀片，并确定定刀片滑切角β的大小，同时选定与定刀片具有相同厚度1块定刀定位块、1块定刀定位块b和2块定刀调整挡块，且定刀定位块a和定刀定位块b的斜边倾角与所选动刀片的滑切角β的大小相等；所述的定刀调整机构装配时，首先将定刀片放置在定刀固定块上，并将定刀定位块a的斜边在定刀定位块a和定刀片结合面处紧靠定刀片，定刀定位块a的一直角边紧靠定刀固定块，定刀定位块a的另一直角边紧靠一块定刀调整挡块；定刀定位块b的斜边在定刀定位块b和定刀片结合面处紧靠定刀片，定刀定位块b的一直角边紧靠定刀固定块，定刀定位块b的另一直角边紧靠另一块定刀调整挡块；将定刀压块紧压定刀片、定刀定位块及定刀调整挡块，将定刀压块、定刀片、定刀定位块和定刀调整挡块固定在定刀固定块上；所述的定刀固定块连接固定在万能试验机工作台的T形槽上。

根据实验要求，可选择厚度不同的刀片以及与其相对应厚度的调整挡块和定位块对刀片进行定位，以便获得具有不同滑切角（β、α）或动刀与定刀刀刃间张开角（γ＝β+α）。所以，利用该装置，可研究刀片厚度、刀片滑切角、动刀和定刀间的张开角及不同刀刃形状等因素对刀片切割性能的影响。

（四）附图说明

图1为本发明装配示意图的主视图；

图2为本发明装配示意图的左视图；

图3为图1的A向视图，去掉刀具压块、螺栓等;

图4为图1的B向剖视图。

图中：1. 下V型定位块，2. 作物茎秆，3. 上V型定位块，4a. 紧定螺钉a，4b. 紧定螺钉b，4c. 紧定螺钉c，5a. 动刀压块a，5b. 定刀压块b，6. 定位销，7. 动刀固定块，8a. 平垫圈a，8b. 平垫圈b，8c. 平垫圈c，8d. 平垫圈d，9a. 弹簧垫圈a，9b. 弹簧垫圈b，9c. 弹簧垫圈c，9d. 弹簧垫圈d，10a. 螺母a，10b. 螺母b，10c. 螺母c，10d. 螺母d，11. 动刀片，11a. 动刀定位块a和动刀片结合面，11b. 动刀定位块b和动刀片结合面，12. 定刀片，12a. 定刀定位块a和定刀片结合面，12b. 定刀定位块b和定刀片结合面，13. 定刀固定块，14a. 动刀定位块a，14b. 动刀定位块b，15a. 动刀调整挡块 15b. 定刀调整挡块，16a. 定刀定位块a，16b. 定刀定位块b，17a. 螺栓a，17b. 螺栓b，17c. 螺栓c，17d. 螺栓d，18. 连接轴，19. 带用T形槽的工作台。

（五）具体实施方式

附图为本发明的一个实施例，但不用来限制本发明的范围。

本发明涉及一种可快速更换切割刀片的夹持装置，由试样固定机构、动刀调整机构、定刀调整机构组成。下面结合附图介绍本发明的具体实施方法。

在图中，试样固定机构通过螺栓d（17d）、螺母d（10d）等与万能试验机工作台上的T形槽（19）连接；动刀调整机构通过定位销（6）与万能试验机上的连接轴（18）相连，定位销（6）上带有螺纹的一端与动刀固定块（7）相连，另一端与连接轴（18）上的销孔相吻合并用紧定螺钉b（4b）固定；定刀调整机构通过螺栓d（17d）、螺母d（10d）等与万能试验机工作台上的T形槽（19）连接。当螺栓d（17d）被拧紧后，试样固定机构会被固定在万能试验机的工作台上；当螺栓d（17d）未被拧紧时，试样固定机构可在万能试验机的工作台上沿着T形槽方向滑动，以便于依据所加持试样的长度调节试样固定机构与定刀调整机构之间的距离。当试样固定机构与定刀调整机构之间的距离调节好后，拧紧螺栓d（17d），使试样固定机构固定在万能试验机的工作台上，保证切割工作顺利进行。

试样固定机构由下V型定位块（1）、上V型定位块（3）、螺栓c（17c）等组成。具有一定长度的作物茎秆（2）放置在下V型定位块（1）的V型槽上，然后在上面压紧上V型定位块（3），并使下V型定位块（1）与上V型定位块（3）的螺栓孔相对正，装上平垫圈c（8c）、弹簧垫圈c（9c）、螺栓c（17c），拧紧螺母c（10c）后，作物茎秆（2）便可被牢固地夹持。

动刀调整机构由动刀压块（5a）、定位销（6）、动刀固定块（7）、动刀定位块a（14a）、动刀调整挡块（15a）、动刀定位块b（14b）、螺栓a（17a）等组成。

把动刀片（11）、动刀定位块a（14a）、动刀定位块b（14b）放在动刀固定块（7）上，让动刀定位块a（14a）与动刀片（11）在动刀定位块a和动刀结合面（11a）处相吻合，动刀定位块b（14b）与动刀片（11）在动刀定位块b和动刀结合面（11b）处相吻合，然后移动动刀调整挡块（15a）使其紧贴动刀定位块a（14a）、动刀定位块b（14b），使动刀具有一特定的滑切角α；接着用动刀压块（5a）紧压动刀片（11）、动刀定位块a（14a）、动刀定位块b（14b）及动刀调整挡块（15a），并使动刀压块（5a）和动刀固定块（7）上的孔位对正，装上平垫圈a（8a）、弹簧垫圈a（9a）、螺母a（10a）、螺栓a（17a）并拧紧；另外，为防止由于动刀片（11）厚度误差等原因而使其活动，在动刀压块（5a）上加工有螺纹孔，装有紧定螺钉a(4a)，使动刀夹持牢固。

动刀调整机构装配完毕后，动刀调整机构按工作状态要求，通过定位销（6）与万能试验机的连接轴（18）上的销孔相吻合并用紧定螺钉b（4b）固定，使动刀调整机构固定牢固，不会脱落、转动。

定刀调整机构由定刀压块（5b）、定刀固定块（13）、定刀定位块a（16a）、定刀定位块b（16b）、定刀调整挡块b（15b）等组成。

把定刀片（12）、定刀定位块a（16a）、定刀定位块b（16b）放在定刀固定块（13）上,让定刀片（12）与定刀定位块a（16a）在定刀定位块a与定刀结合面（12a）处相吻合，定刀片（12）与定刀定位块b（16b）在定刀定位块b和动刀结合面（12b）处相吻合，然后，移动定刀调整挡块（15b）使其紧贴定刀定位块a（16a）、定刀定位块b（16b），使定刀具有一特定的滑切角β；接着用定刀压块（5b）紧压定刀片（12）、定刀定位块a（16a）、定刀定位块b（16b）及定刀调整挡块（15b），并使定刀压块（5b）和定刀固定块（13）上的孔位对正，装上平垫圈b（8b）、弹簧垫圈b（9b）、螺母b（10b）、螺栓b（17b）并拧紧；另外，为防止由于定刀片（12）厚度误差等原因而使其活动，在定刀压块（5b）上加工有螺纹孔，装有紧定螺钉c(4c)，使定刀夹持牢固。

定刀调整机构装配完毕后，在T形槽上移动定刀调整机构，使动刀片（11）与定刀片（12）之间的距离约为0.5 mm，然后通过螺栓d（17d）使定刀调整机构与万能试验机工作台上的T形槽（19）连接，并拧紧螺母d（10d）固定。

定刀调整机构固定后，根据工作空间、秸秆的长度来调整试样固定机构与定刀调整机构间的距离，最后通过螺栓d（17d）、螺母d（10d）把试样固定机构与万能试验机工作台上的T形槽（19）连接固定在一起。

实际使用时，所选用刀片的厚度不尽相同，本发明很好的满足这一需求，可自由选择刀片的厚度。动刀片和定刀片确定后，只需选用与动刀片和定刀片厚度相一致的调整挡块（15a、15b）、定位块（14a、14b、16a、16b），并把它们相互组合装配在一起既可。本发明可根据需要改变动刀与定刀的滑切角及两刀刀刃间的张开角γ，只需更换不同的动刀定位块（14a、14b）、定刀定位块（16a、16b），使其与动刀片（11）或定刀片（12）相吻合，从而让动、定刀刃间保持一特定的张开角γ。以此可研究刀片厚度、刀片滑切角、动刀和定刀间的张开角及不同刀刃形状等因素对刀片切割性能的影响。

本发明能达到快速更换刀片、调整刀片滑切角的目的，具有结构简单、易于安装和维修、刀片调整方便快捷、安全可靠等特点，具有较好的实用性和推广前景。

Claims

1.一种可快速更换切割刀片的夹持装置，其特征在于由试样固定机构、动刀调整机构、定刀调整机构组成；其中：

所述的试样固定机构由上V型定位块、下V型定位块组成，用于夹持直径不大于60mm的切割试样；所述的试样固定机构放置在带有T形槽的万能试验机工作台上，下V型定位块与万能试验机的工作台连接，试样固定机构通过T形槽在万能试验机的工作台上移动；

所述的动刀调整机构由动刀片、动刀压块、动刀固定块、定位销、动刀定位块a、动刀定位块b、动刀调整挡块组成；根据切割试样需要设置多组动刀片、动刀定位块a、动刀定位块b和动刀调整挡块，每组动刀定位块a、动刀定位块b和动刀调整挡块均与其对应的动刀片厚度相同；所述的动刀片为矩形，一端设有圆孔，以便与动刀固定块联接；所述的动刀定位块a、动刀定位块b的形状为直角三角形；所述的动刀调整挡块为矩形块，其上开有椭圆长孔，其位置可调节；所述的动刀固定块与定位销联接在一起；所述的动刀调整机构装配前，首先根据切割试样的要求选定动刀片，并确定动刀片滑切角α的大小，同时选定与动刀片具有相同厚度的一块动刀定位块a、一块动刀定位块b和两块动刀调整挡块，且动刀定位块a和动刀定位块b的斜边倾角与所选动刀片的滑切角α的大小相等；所述的动刀调整机构装配时，动刀片放置在动刀固定块上，且动刀定位块a的斜边在动刀定位块a和动刀片结合面处紧靠动刀片，动刀定位块a的一直角边紧靠动刀固定块，动刀定位块a的另一直角边紧靠一块动刀调整挡块；动刀定位块b的斜边在动刀定位块b和动刀片结合面处紧靠动刀片，动刀定位块b的一直角边紧靠动刀固定块，动刀定位块b的另一直角边紧靠另一块动刀调整挡块；所述的动刀压块紧压动刀片、动刀定位块a、动刀定位块b及动刀调整挡块，并将动刀压块、动刀片、动刀定位块和动刀调整挡块固定在动刀固定块上；所述动刀调整机构上的定位销与万能试验机的连接轴相连接固定；

所述的定刀调整机构由定刀片、定刀压块、定刀固定块、定刀定位块a、定刀定位块b、定刀调整挡块组成，根据切割试样需要设置多组定刀片、定刀定位块a、定刀定位块b和定刀调整挡块，每组定刀定位块a、定刀定位块b和定刀调整挡块均与其对应的定刀片的厚度相同；所述的定刀片为矩形，一端设有圆孔；定刀片与定刀固定块联接；所述的定刀定位块a、定刀定位块b的形状为直角三角形；所述的定刀调整挡块为矩形块，其上开有椭圆长孔，定刀调整挡块位置可调节；所述的定刀调整机构装配前，首先根据切割试样的要求选定定刀片，并确定定刀片滑切角β的大小，同时选定与定刀片具有相同厚度一块定刀定位块、一块定刀定位块b和二块定刀调整挡块，且定刀定位块a和定刀定位块b的斜边倾角与所选动刀片的滑切角β的大小相等；所述的定刀调整机构装配时，首先将定刀片放置在定刀固定块上，并将定刀定位块a的斜边在定刀定位块a和定刀片结合面处紧靠定刀片，定刀定位块a的一直角边紧靠定刀固定块，定刀定位块a的另一直角边紧靠一块定刀调整挡块；定刀定位块b的斜边在定刀定位块b和定刀片结合面处紧靠定刀片，定刀定位块b的一直角边紧靠定刀固定块，定刀定位块b的另一直角边紧靠另一块定刀调整挡块；将定刀压块紧压定刀片、定刀定位块及定刀调整挡块，将定刀压块、定刀片、定刀定位块和定刀调整挡块固定在定刀固定块上；所述的定刀固定块连接固定在万能试验机工作台的T形槽上。