CN104838795A - 甜菜杀秧切顶机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种甜菜杀秧切顶机构，杀秧机构包括两个轮盘和杀秧刀，杀秧刀沿轮盘的盘面螺旋排布，杀秧刀通过刀片两端的甩臂安装在轮盘上，甩臂与轮盘之间为铰连接，甩臂可绕连接处转动，实现柔性杀秧。切顶机构包括切刀机构和仿形连动机构；切刀机构的切刀为圆弧型，两侧通过安装轴与刀架相连，切刀可绕安装轴转动；仿形连动机构使切刀可根据地形调整位置，使切顶厚度一致。切顶机构和仿形机构的结合，使切刀切削结束后震动归位，自动清理切刀上的附着物。该机构利用甩臂实现杀秧刀与甜菜的柔性接触，避免杀秧机构对甜菜的损伤；采用可绕轴转动的切刀结构代替了传统固定切刀，更易切顶，避免甜菜根被推倒及切刀堵塞，提高了切顶率，适合高速作业。

Description

甜菜杀秧切顶机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，设计一种农业收获机械，具体说是一种应用于收获甜菜及其类似作物的切顶机。

背景技术

杀秧切顶作业是作物收获过程中的一个重要环节，人工劳动强度大、效率低。杀秧切顶机用于收获作业，用于清理作物秧苗及切顶作业，可有效提高作物的收获效率，使得作物能够及时收获。实现作物生产现代化、节约劳力和降低劳动强度，将人们从繁重的生产劳动中解放出来。

现在的大部分杀秧机构采用固定在杀秧机构上的刀辊对甜菜秧叶进行甩打粉碎。这种机构能以较快速度去除秧叶，但这种机构在切缨时由于甜菜高低不一的问题容易对甜菜产生一定的打伤，且刀辊与秧叶接触面积较小，导致对秧叶切除不干净，影响后续切顶工作的进行。

甜菜杀秧切顶机构主要采用仿形机构，通过仿形机构对甜菜产生仿形效果，使切刀位于所要求的切削高度，在水平位置将甜菜青顶切除。切刀机构大多采用固定切刀，切顶时为一刀平切，其缺点是容易堵刀，对甜菜青顶的切削量受甜菜地上高度和切顶机前进速度的影响，且通常对地上较高甜菜的切削量大。切刀在甜菜块根长出地面较高以及块根与土壤连接较弱的地块工作时，会发生甜菜块根被推倒或推斜的现象，并且随着速度的加快，被推倒的块根数也随之增加，所以不能适应高速作业。

申请号为201120305166.6的专利公开了一种圆盘仿形式切顶机，该机器包括锯齿形的仿形辊，设置在仿形辊下方的水平切刀、位于仿形辊前方的圆盘刀和与仿形辊交替设置的清洁辊。工作中，仿形辊具有仿形功能，可根据地形情况进行仿形高度调整，从而使水平切刀适应地面状况；清洁辊对仿形辊两组刀片之间缝隙内挂着的甜菜缨进行清洁，防止机器堵塞。该装置工作时，圆盘刀完成杀秧和分垄工作，切刀完成切顶工作。圆盘刀是固定刀，切割时与菜缨接触面积小，容易造成切割不净。仿形和切割的功能分别是通过两个不同的部件实现的，仿形辊体积大，增大了切顶机的体积，该装置采用水平切刀，切刀不具有自动清洗功能，需要通过清洁辊清理甜菜缨。

申请号为201220735111.3的专利公开了一种具有自清洗功能的甜菜收获机仿形切顶机构。在仿形切顶机构的后端安装了自清洗组件，可将切顶机构上积压的甜菜头清理掉。该专利所公开的方案的自清洗功能也是通过外设自清洗组件的方式实现的。

如果可以在进行切顶作业前提前完成杀秧工作，将减少切顶刀具阻塞的情况，同时，若简化仿形装置结构，并设计一种具有自清洗功能的刀具，不需外加自清洗组件，将大大简化切顶机的结构，获得更好的工作性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工作稳定性高、效率高、对作物损伤率低，兼具杀秧和切顶功能的甜菜杀秧切顶机。

本发明的技术方案是：甜菜杀秧切顶机，用于对甜菜及类似植物收获时的杀秧和切顶作业。包括机架，机架上设置有传动机构、地轮导向机构、杀秧机构和切顶机构，传动机构包括齿轮箱，齿轮箱接动力源，齿轮箱动力输出轴通过传动链连接到杀秧机构的动力输入轴；杀秧机构位于机架下方，切顶机构位于机架运动方向的后方。

杀秧机构包括设置在动力输入轴上的柔性杀秧机构，柔性杀秧机构包括两个轮盘，在两个轮盘之间安装有杀秧刀，杀秧刀有多个，沿轮盘的盘面的圆周均匀排布，杀秧刀包括刀片和位于刀片两端的甩臂，作为优选，杀秧刀是沿轮盘的盘面螺旋排布的，即刀片两端甩臂的安装点相互交错，刀片与地面不平行，且每个杀秧刀安装的朝向相同；杀秧刀通过甩臂安装在轮盘上，甩臂与轮盘之间为铰连接，甩臂可绕连接处转动，形成一柔性杀秧机构；

切顶机构通过固定座与机架相连，包括切刀机构和仿形连动机构；切刀机构包括刀柄、位于刀柄末端的刀架和横向安装在刀架上的切刀，切刀两侧通过安装轴与刀架相连，安装轴可绕其与刀架的连接处转动，安装轴可保证切刀的转动灵活。刀架上设置有挡辊，挡辊位于切刀与刀架安装处的后方，且在切刀刀面转动的范围内；仿形连动机构包括固定座、连杆、弹簧和机架杆，固定座固定在机架上，弹簧套装在连杆上，连杆一端穿过固定座上的横轴，另一端与机架杆轴接；机架杆一端与固定座轴接，一端与刀柄轴接。

优选的是，柔性杀秧机构有多组，每组结构相同，并行排列在机架下方，多组之间通过动力输入轴连接。可同时完成多行作物的杀秧作业。

优选的是，杀秧刀刀片为螺旋面刀片。在连续化杀秧作业时，螺旋面刀片可增加刀片与甜菜秧叶的接触面积，加快甜菜茎叶的清理效率，提高甜菜茎叶的去除效果。

优选的是，切顶机构有多组，横向排列在机架的后方。可同时完成对多行植物的切顶作业。

优选的是，安装轴与刀架的相接处为三角轴，三角轴为三棱柱，三角轴的端面为等边三角形，由等边三角形延伸成柱体状结构。这种结构在保证切刀可转动的情况下，使切刀具有较好的回位能力。

优选的是，切刀的刀面呈弧形，刀面两端设置有安装轴孔，刀面中间设置有一中空部。

本发明的有益效果是：

本发明可实现准确切顶，使甜菜在收获作业过程中切顶厚度稳定，切削量小、不堵塞，且作业适应性高。本发明可同时完成多行作物的杀秧、切顶作业，是一种高效的甜菜切顶装置，提高了甜菜切顶作业的机械化、自动化程度和工作效率。

本发明中的杀秧机构采用一种旋转柔性杀秧机构，通过倾斜的螺旋面刀片对秧叶切除，提高了秧叶的切除率和切除效果，利用柔性杀秧机构的甩臂实现了杀秧刀与甜菜的柔性接触，避免了杀秧机构对甜菜的损伤。切顶机构采用仿形自振式切顶机构，采用可绕轴转动的切刀结构代替了传统的固定切刀，能够更容易切顶，避免了甜菜根被推倒及切刀的堵塞，切顶厚度适中，提高了切顶率，适合高速作业。采用圆弧式自清式切刀，减少堵刀发生的概率，保证工作的稳定性。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为杀秧机构结构示意图。

图3为切顶机构结构示意图。

图4为切刀机构结构示意图。

图5为切刀机构分解示意图。

图6为安装轴结构示意图。

其中，1-机架，2-链轮，3-传动链，4-动力输出轴，5-齿轮箱，6-杀秧刀，7-甩臂，8-销轴，9-轮盘，10-连接杆，11-连杆，12-弹簧，13-螺栓，14-机架杆，15-刀柄，16-切刀,18-地轮,19-挡辊，20-螺栓，21-安装轴

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步详细的说明。

甜菜杀秧切顶机，包括机架1，机架1上设置有传动机构、地轮导向机构、杀秧机构和切顶机构。地轮导向机构包括位于机架1两侧的地轮18，地轮18安装在连接杆10上，作为整个机器的行走机构。

传动机构接切顶机动力源，包括齿轮箱5，齿轮箱5动力输出轴4处连有链轮2，链轮2上设置有传动链3，经传动链3连接到杀秧机构的动力输入轴，为杀秧机构提供动力。

杀秧机构位于机架1下方，包括设置在动力输入轴上的柔性杀秧机构，动力输入轴从传动链轮3处获得动力，带动柔性杀秧机构执行杀秧工作。柔性杀秧机构包括两个轮盘9，在两个轮盘9之间安装有杀秧刀6，杀秧刀6有多个，沿轮盘9的盘面的圆周均匀排布。杀秧刀6包括长条状的刀片，刀片为螺旋面刀片，螺旋面刀片类似拧毛巾的形状，是一个片状刀片朝一个方向拧后得到。刀片两端为甩臂7，杀秧刀6通过甩臂7安装在轮盘9上，甩臂7与轮盘9之间为非固定连接，甩臂7通过销轴8与轮盘连接，并可绕销轴8转动，从而带动整个杀秧刀6转动。刀片两端甩臂7的安装点相互交错，并不对应轮盘9上的同一个位置，而是间隔80～90mm，这种结构形成的效果为：刀片与地面不平行，刀片与地面之前形成以30°的倾角，且每个杀秧刀6安装的安装方向、朝向相同。这种结构增大了刀片与甜菜缨的接触面积，可获得较好的杀秧效果。

柔性杀秧机构有两组，并行排列在机架1下方。两组柔性杀秧机构的中间处通过动力输入轴相连，两组同步转动，可同时实现对两行甜菜执行杀秧作业。

切顶机构位于机架1运动方向的后方。切顶机构通过固定座与机架1相连，包括切刀机构和仿形连动机构。切顶机构有两组，横向排列在机架的后方，可同时实现对多行甜菜执行切顶作业。

切刀机构包括刀柄15、位于刀柄15末端的刀架和横向安装在刀架上的切刀16，切刀16两侧通过安装轴21、螺栓20与刀架相连，切刀16安装在安装轴21上，安装轴21可绕其与刀架的连接处转动，沿着切刀16的宽度方向，切刀16的刀面呈弧形，刀面两端设置有安装轴孔，刀面中间设置有一中空部，切下的甜菜顶可从中空部落出。安装轴21为分段状的结构，其与刀架的相接处为三角轴，三角轴的端面为等边三角形，由等边三角形延伸成柱体状结构，。这种结构使切刀16切下甜菜顶后自动归位。刀架上设置有挡辊19，挡辊19位于切刀16与刀架安装处的后方，且在切刀16刀面转动的范围内，当切刀16执行切割作用时，受到甜菜顶的阻力而绕安装轴向后转动，当转动到挡辊19位置时，受到挡辊19的阻挡，确定切刀16的工作位置，并切下甜菜顶，可以说挡辊19的作用是限制切刀16的运动行程，使切刀16在进行切割作业时，切刀16的刃口的切线方向与水平方向呈一定夹角。切刀16处于工作位置时，圆弧刀刃口的切线方向与前进方向具有一定的夹角，圆弧面起到压紧和导入甜菜的作用，保证甜菜切削的厚度和质量。切刀16的弧面曲率半径为80mm，对应的圆心角为120°。当切削结束后，切刀在自重的作用下绕三角轴自动回到水平位置，回位震动过程中，可以去掉粘附在切刀上的甜菜切头。

仿形连动机构包括固定座、连杆11、弹簧12和机架杆14，固定座通过螺栓13安装在机架1上，弹簧12套装在连杆11上，连杆11一端穿过固定座上的横轴，另一端与机架杆14轴接；机架杆14一端与固定座轴接，一端与刀柄15轴接。仿形联动机构为多连杆连动机构，当切刀16切割甜菜顶时，刀柄15绕切刀16与机架杆14的安装轴转动，机架杆14绕其与固定座的安装轴转动，从而带动连杆11运动，弹簧12压缩。切顶结束后，弹簧12自动回位。仿形连动机构的作用一方面是使机器本身适应起伏地面，避免出现过度切削或切削量不足的现象；另一方面，仿形连动机构的弹簧12回位过程中，使切刀16也震动归位，去除切刀16上粘附的杂物，也提高了切刀的自清洗能力。

工作时，杀秧机构在前，切顶机构在后，当轮盘9转动起来后，带动甩臂7转动，从而杀秧刀6在转动过程中执行杀秧作业。当杀秧刀6接触到甜菜顶时，刀片从甜菜顶部划过，不会对甜菜造成损坏。位于前方的杀秧机构执行完杀秧工作后，位于后方的切顶机构对杀秧后的作物执行切顶作业。当切刀16接触到甜菜顶时，切刀16绕安装轴向后旋转到挡棍19处，一方面挡棍19对切刀16的阻力转化为切刀16的切割力，另一方面，挡辊19也限制了切刀16的位置，使切刀16进行切削作业时，刃口的切线方向与水平方向呈夹角，保证切割效果。切割下的一部分杂物从切刀16的中空部落出。切顶过程中，弹簧12收缩，对切顶形成一定的阻力，限制切顶的高度。切顶结束后，弹簧12恢复原位，在弹簧12回位过程中，切刀16绕安装轴21震动复位，清除掉切刀16上的杂物。

Claims (7)

1.甜菜杀秧切顶机，包括机架，机架上设置有传动机构、地轮导向机构、杀秧机构和切顶机构，所述传动机构包括齿轮箱，齿轮箱动力输出轴通过传动链连接到杀秧机构的动力输入轴；所述杀秧机构位于机架下方，所述切顶机构位于机架运动方向的后方，其特征在于：

所述杀秧机构包括设置在动力输入轴上的柔性杀秧机构，所述柔性杀秧机构包括两个轮盘，在两个轮盘之间安装有杀秧刀，杀秧刀有多个，沿轮盘的盘面的圆周均匀排布；所述杀秧刀包括刀片和位于刀片两端的甩臂，杀秧刀通过甩臂安装在轮盘上，甩臂与轮盘之间为铰连接，甩臂可绕连接处转动；

所述切顶机构通过固定座与机架相连，包括切刀机构和仿形连动机构；所述切刀机构包括刀柄、位于刀柄末端的刀架和横向安装在刀架上的切刀，切刀两侧通过安装轴与刀架相连，安装轴可绕其与刀架的连接处转动，刀架上设置有挡辊，挡辊位于切刀与刀架安装处的后方，且在切刀刀面转动的范围内；所述仿形连动机构包括固定座、连杆、弹簧和机架杆，固定座固定在机架上，弹簧套装在连杆上，连杆一端穿过固定座上的横轴，另一端与机架杆轴接；机架杆一端与固定座轴接，一端与刀柄轴接。

2.如权利要求1所述的甜菜杀秧切顶机，其特征在于：所述柔性杀秧机构有多组，并行排列在机架下方，多组之间通过动力输入轴连接。

3.如权利要求1所述的甜菜杀秧切顶机，其特征在于：所述杀秧刀刀片为螺旋面刀片。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的甜菜杀秧切顶机，其特征在于：刀片两端甩臂的安装点相互交错，即刀片与地面不平行，且每个杀秧刀安装的朝向相同。

5.如权利要求1所述的甜菜杀秧切顶机，其特征在于：所述切顶机构有多组，横向排列在机架的后方。

6.如权利要求1所述的甜菜杀秧切顶机，其特征在于：所述安装轴与刀架的相接处为三角轴，所述三角轴的端面为等边三角形，由等边三角形延伸成柱体状结构。

7.如权利要求1所述的甜菜杀秧切顶机，其特征在于：所述切刀的刀面呈弧形，刀面两端设置有安装轴孔，刀面中间设置有一中空部。