CN109392411B - 甜菜仿行切顶装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械，尤其是一种甜菜仿行切顶装置。包括双仿形杆机构、切刀、浮刀、浮刀高度限位机构和浮刀位置调整机构，双仿形杆机构包括固定座、活动座、以及连接固定座和活动座的上下两连杆，活动座Ⅰ的底部固定有切刀，浮刀的顶部与活动座Ⅱ的底部连接，浮刀高度限位机构与双仿形杆机构连接；所述双仿形杆机构包括固定座、活动座Ⅰ、活动座Ⅱ、以及连接固定座和活动座的上下两连杆，上连杆的一端与固定座顶部的转轴连接，上连杆的另一端与活动座顶部的转轴连接，下连杆的一端与固定座底部的转轴连接，下连杆的另一端与活动座底部的转轴连接。其实现大小不同的甜菜的均匀切顶，防止浮刀对甜菜顶部的压力过大，造成对甜菜的损伤，保证了甜菜的完整性。

Description

甜菜仿行切顶装置

技术领域

本发明涉及农业机械，尤其是一种甜菜仿行切顶装置。

背景技术

甜菜是我国北方主要经济作物之一，也是制糖工业两大重要糖料来源之一。甜菜的青顶中含有不利于制糖的物质，所以要对甜菜进行切顶。甜菜切顶作业可以在挖掘之前，也可以在挖掘之后。目前我国各甜菜产区普遍采用人工多刀切削和一刀平切的方法切削块根。多刀切削法，是用刀从块根根头最下排叶痕处，像削铅笔似地向上斜削5～6刀，厚度2～3毫米，使根头微露白。此种作业方式原料损失少，但劳动强度大，工业效率低。一刀平切法即机械切削，一般是在挖掘前，用切顶机进行一刀平切，削掉块根青头，切削部位从根头生长点算起其厚度不超过2厘米，此种方法省工、效率高，而且刀伤面小，块根不易感病而腐烂，便于田间保藏。现有的切顶机具，一般刀具高度位置固定，其切削高度不变，因此造成甜菜植株大的青头没有完全切去，残留有害氮不利于糖分析出，而对于植株小的甜菜切削量较大，资源浪费较严重。如何解决切刀根据甜菜的生长状况，实时自动调整切割的厚度，并可以根据甜菜生长状况实时调试，是一个亟需解决的问题。所以，目前急需一种切削厚度可调的甜菜仿行切顶装置，既满足糖厂收购甜菜的需要，又能保障甜菜农户的利益。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种甜菜仿行切顶装置，其实现大小不同的甜菜的均匀切顶，防止浮刀对甜菜顶部的压力过大，造成对甜菜的损伤，保证了甜菜的完整性。

本发明的技术方案是：一种甜菜仿行切顶装置，包括双仿形杆机构和切刀，其中，还包括浮刀、浮刀高度限位机构和浮刀位置调整机构，所述双仿形杆机构包括固定座、活动座、以及连接固定座和活动座的上下两连杆，活动座Ⅰ的底部固定有切刀，浮刀的顶部与活动座Ⅱ的底部连接，浮刀高度限位机构与双仿形杆机构连接；

所述双仿形杆机构包括固定座、活动座Ⅰ、活动座Ⅱ、以及连接固定座和活动座的上下两连杆，上连杆的一端与固定座顶部的转轴连接，上连杆的另一端与活动座顶部的转轴连接，下连杆的一端与固定座底部的转轴连接，下连杆的另一端与活动座底部的转轴连接；

所述浮刀高度限位机构包括半联轴器Ⅰ和半联轴器Ⅱ，半联轴器Ⅰ和半联轴器Ⅱ之间设有钢珠，通过钢珠实现半联轴器Ⅰ和半联轴器Ⅱ之间的力传递，半联轴器Ⅰ与双仿形杆机构下连杆转轴之间通过键连接，半联轴器Ⅰ的外侧设有旋钮，旋钮和半联轴器Ⅰ之间通过压簧连接，半联轴器Ⅰ和半联轴器Ⅱ之间的钢珠被压簧挤压，半联轴器Ⅱ的外侧面沿其圆周方向设有数个扭簧，扭簧的一端与半联轴器Ⅱ连接，另一端与固定座连接。

所述上连杆包括螺旋套筒、分别与螺旋套筒两端连接的螺杆和与螺杆连接的带座轴承，两带座轴承分别与固定座顶部的转轴、活动座顶部的转轴连接，螺旋套筒两侧的螺杆的螺旋转向相反；下连杆包括连接杆Ⅰ和连接杆Ⅱ，连接杆Ⅰ与活动座底部的转轴连接，连接杆Ⅱ与固定座底部的转轴连接，连接杆Ⅰ和连接杆Ⅱ的连接处设有滑槽，滑槽内设有螺栓，连接杆Ⅰ和连接杆Ⅱ使用螺栓连接。

所述浮刀包括浮刀本体和浮刀位置调节机构，浮刀本体的底部呈弧形，浮刀本体的顶部与浮刀位置调节机构连接，浮刀位置调节结构包括支撑滑板、竖向弹簧Ⅰ、竖向弹簧Ⅱ和水平弹簧，浮刀本体的顶部与支撑滑板的底部滑动连接，支撑滑板(602)的上方设有压板(608)和活动座底板(609)，压板位于活动座底板的上方，压板和活动座底板通过螺杆Ⅰ和螺杆Ⅱ与支撑滑板连接，螺杆Ⅰ的外部套有竖向弹簧Ⅰ，竖向弹簧Ⅰ位于压板的上方，通过竖向弹簧Ⅰ将压板压在活动座底板上，竖向弹簧Ⅰ的上方设有螺母Ⅰ，螺母Ⅰ与螺杆Ⅰ螺纹连接，螺杆Ⅰ的下部和支撑滑板焊接固定连接，螺杆Ⅱ的外部套有竖向弹簧Ⅱ，竖向弹簧Ⅱ位于活动座底板和支撑滑板之间，螺杆Ⅱ的上部设有螺母Ⅱ，螺母Ⅱ和压板固定连接，螺杆Ⅱ的底部设有螺母Ⅲ，螺杆Ⅰ和螺杆Ⅱ在压板和活动座底板内上下滑动；支撑滑板与浮刀本体之间设有螺栓和套在螺栓上的水平弹簧。

本发明的有益效果：

(1)该装置与大小不同的甜菜接触时，通过双仿形杆机构实现了浮刀和切刀的上下浮动，实现了对甜菜的均匀切顶；

(2)通过设置浮刀高度限位机构，既可以保证浮刀能够紧贴甜菜的顶部，同时又能够防止浮刀对甜菜顶部施加较大的压力，导致对甜菜的损伤；

(3)由于双仿形杆机构的上连杆和下连杆的长度可调，因此可以根据需要调整浮刀和切刀的垂直距离，以此改变切厚，提高切顶机构对甜菜大小的适应性；另外，通过设置浮刀位置调节机构，根据甜菜的大小调整浮刀和切刀之间的水平距离和高度差，实现甜菜切厚和切厚均匀性调整；

(4)通过旋钮实现了无级调整双仿形杆机构与甜菜接触的压力，并且可以根据工作状态和甜菜的状态随时调整；

(5)只需要拧动浮刀位置调节机构内的螺杆Ⅱ就可以使支撑滑板上下移动，同时带动浮刀本体上下运动，从而实现了浮刀和切刀之间的高度差的调整，改变了甜菜的切顶厚度，同时浮刀位置调节机构内的弹簧还可以起到保护甜菜的作用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是浮刀高度限位机构的立体结构示意图；

图3是浮刀高度限位机构的剖视图；

图4是浮刀位置调节机构的结构示意图；

图5是浮刀位置调节机构的立体图。

图中：1固定座；2双仿形杆机构；201螺旋套筒；202螺杆；203连接杆Ⅰ；204连接杆Ⅱ；3活动座；4导向弹簧；5切刀；6浮刀；601浮刀本体；602支撑滑板；603螺杆Ⅰ；604竖向弹簧Ⅰ；605螺母Ⅰ；606螺杆Ⅱ；607螺母Ⅱ；608压板；609活动座底板；610竖向弹簧Ⅱ；611螺母Ⅲ；612水平弹簧；7浮刀高度限位机构；701旋钮；702压簧；703半联轴器Ⅰ；704半联轴器Ⅱ；705扭簧；706外套；707钢珠；8滑靴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明所述的甜菜仿行切顶装置包括双仿形杆机构2、切刀5、浮刀6和浮刀高度限位机构7。固定座1和活动座3之间通过双仿形杆机构2连接。活动座3的底部固定有切刀5、导向弹簧4和滑靴8，工作时滑靴8可保护切刀不受损坏。浮刀6的顶部与活动座3的底部连接。浮刀6包括浮刀本体601和浮刀位置调节机构，浮刀本体601通过浮刀位置调节机构与活动座3连接。浮刀高度限位机构7与双仿形杆机构2连接，对双仿形杆机构2施加扭转的力。

如图1所示，双仿形杆机构2包括固定座1、活动座3、以及连接固定座和活动座的上下两连杆，其中上连杆包括螺旋套筒201、分别与螺旋套筒201的两端连接的螺杆202，两螺杆分别与固定座1顶部的转轴、活动座3顶部的转轴连接，螺旋套筒201两侧的螺杆202的螺旋转向相反，当螺旋套筒201转动时，两侧的螺杆反向运动，从而实现了上连杆长度的伸长或缩短。下连杆包括连接杆Ⅰ203和连接杆Ⅱ204，连接杆Ⅰ203与活动座3底部的转轴连接，连接杆Ⅱ204与固定座1底部的转轴连接，连接杆Ⅰ203和连接杆Ⅱ204的连接处设有滑槽，滑槽内设有螺栓，通过调节连接杆Ⅰ203的位置来调整下连杆的长度。由于甜菜大小不同，当该切刀装置与甜菜的顶部接触时，整个装置在双仿形杆机构的带动下上下运动，从而对切刀5和浮刀6在竖直方向的高度进行自动调节；另外，由于双仿形杆机构中上连杆和下连杆的长度可调，因此实现了切刀5和浮刀6在水平方向的位置可调。

如图2和图3所示，浮刀高度限位机构7包括半联轴器Ⅰ703和半联轴器Ⅱ704，半联轴器Ⅰ703和半联轴器Ⅱ704之间设有两排钢珠707，其中一排钢珠设置在半联轴器Ⅰ703上，另一排钢珠设置在半联轴器Ⅱ704上，通过两排钢珠707实现半联轴器Ⅰ703和半联轴器Ⅱ704之间的力传递，半联轴器Ⅰ703与固定座1底部的转动轴之间通过键连接，因此当双仿形杆机构2动作时会带动半联轴器Ⅰ703转动，半联轴器Ⅰ703和半联轴器Ⅱ704均设置在壳体706内。半联轴器Ⅰ703的外侧设有旋钮701，旋钮701和半联轴器Ⅰ703之间通过压簧702连接，半联轴器Ⅰ703和半联轴器Ⅱ704之间的钢珠707被压簧702挤压，从而使半联轴器Ⅰ703和半联轴器Ⅱ704之间形成连接，此时半联轴器Ⅰ703和半联轴器Ⅱ704之间的钢珠呈错开状态。半联轴器Ⅱ704绕推力轴承转动，且半联轴器Ⅱ704的外侧面沿其圆周方向设有数个扭簧705，扭簧705的一端与半联轴器Ⅱ704连接，另一端与固定座1连接。浮刀6上下移动时，会通过双仿形杆机构带动半联轴器Ⅰ703转动，半联轴器Ⅰ703和半联轴器Ⅱ704之间的钢珠呈错开状态，通过钢珠707将转动的力传递给半联轴器Ⅱ704和扭簧705，扭簧705对双仿形杆机构施加向下的力，使浮刀紧贴甜菜的顶部，半联轴器Ⅱ704扭转角度越大，扭簧705内的力越大，浮刀对甜菜顶部施加的力越大。当浮刀上升的推力达到一定值后，浮刀的推力会使半联轴器Ⅰ703和半联轴器Ⅱ704之间的钢珠呈对齐状态，此时半联轴器Ⅰ703无法再将力传递至半联轴器Ⅱ704和扭簧705，此时浮刀对甜菜顶部的力恒定，防止浮刀对甜菜顶部的力过大，导致浮刀对甜菜造成划痕。当浮刀离开甜菜时，依靠双仿形杆机构的重量和扭簧的力迫使浮刀复位。旋钮701用于增加改变两排滚珠的之间的压力，以此调整力传递过程中的使用值。通过扭转旋钮701，使两侧滚珠的挤压力之间的挤压力变大或者变小，当挤压力较小时浮刀对甜菜施加的力较小；当挤压力变大时浮刀对甜菜施加的力较大，通过该旋钮701实现了无级调整双仿形杆机构与甜菜接触的压力，并且可以根据工作状态和甜菜的状态随时调整。

如图4和图5所示，浮刀6包括浮刀本体601和浮刀位置调节机构，浮刀本体601的底部呈弧形，其形状与甜菜顶部的曲线对应，浮刀本体601的顶部与浮刀位置调节机构连接。浮刀位置调节结构包括支撑滑板602、竖向弹簧Ⅰ604、竖向弹簧Ⅱ610和水平弹簧612。浮刀本体601的顶部与支撑滑板602的底部通过滑槽连接。支撑滑板602的上方设有压板608和活动座底板609，压板608位于活动座底板609的上方，压板608和活动座底板609通过螺杆Ⅰ603和螺杆Ⅱ606与支撑滑板602连接。螺杆Ⅰ603的外部套有竖向弹簧Ⅰ604，竖向弹簧Ⅰ604位于压板608的上方，通过竖向弹簧Ⅰ604将压板608压在活动座底板609上，竖向弹簧Ⅰ604的上方设有螺母Ⅰ605，螺母Ⅰ605与螺杆Ⅰ603螺纹连接，螺杆Ⅰ603的下部和支撑滑板602焊接固定连接。螺杆Ⅱ606的外部套有竖向弹簧Ⅱ610，竖向弹簧Ⅱ610位于活动座底板609和支撑滑板602之间，螺杆Ⅱ606的上部设有螺母Ⅱ607，螺母Ⅱ607和压板608通过焊接固定连接，螺杆Ⅱ606的底部设有螺母Ⅲ611。螺杆Ⅰ603和螺杆Ⅱ606在压板608和活动座底板609内均可以上下滑动，当拧动螺杆Ⅱ606时就可以使支撑滑板602上下移动，同时带动浮刀本体601上下运动，从而实现了浮刀和切刀之间的高度差的调整，改变了甜菜的切顶厚度。同时，支撑滑板602与浮刀本体601之间设有螺栓和套在螺栓上的水平弹簧612，拧紧或松动一个螺母，在水平弹簧612的作用下，可实现浮刀本体601的前后移动，从而调整了浮刀6与切刀5之间的水平距离。该浮刀位置调节机构只需要拧动一个螺杆，就可以实现机架和浮刀位置的调整；另外通过竖向弹簧Ⅰ604和竖向弹簧Ⅱ610的弹力，当切顶压力达到一定值后，弹簧起到缓冲作用，保证甜菜头不被压坏，减少甜菜头部的压力。

本发明的工作过程如下所述：当该装置与甜菜接触时，随着甜菜大小的不同，该装置的双仿形杆机构、以及双仿形杆机构上的浮刀和切刀会随着上下运动，甜菜较大时双仿形杆机构上升的较高，甜菜较小时四杆就上升的较低。首先浮刀6按住甜菜，随后切刀将甜菜的顶部切除，从而实现了对甜菜的均匀切顶。当双仿形杆机构相对机架转动相同的角度时，可以通过调整连接浮刀的仿形连杆机构与连接切刀的仿形连杆机构的长度，调整切刀与浮刀之间的垂直距离，以此改变切厚，提高切顶机构对甜菜大小及物性的适应性。

当需要对切刀和浮刀的位置进行调整时，调整双仿形杆机构的上连杆和下连杆的长度。另外，还可以通过浮刀位置调节机构，对切刀和浮刀之间的水平距离和竖直高度差进行调整。

Claims (3)

1.一种甜菜仿行切顶装置，包括双仿形杆机构(2)和切刀(5)，其特征在于：还包括浮刀(6)和浮刀高度限位机构(7)，所述双仿形杆机构(2)包括固定座(1)、活动座(3)、以及连接固定座和活动座的上下两连杆，活动座(3)的底部固定有切刀(5)，浮刀(6)的顶部与活动座(3)的底部连接，浮刀高度限位机构(7)与双仿形杆机构(2)连接；

所述双仿形杆机构(2)包括固定座(1)、活动座(3)、以及连接固定座和活动座的上下两连杆，上连杆的一端与固定座(1)顶部的转轴连接，上连杆的另一端与活动座(3)顶部的转轴连接，下连杆的一端与固定座(1)底部的转轴连接，下连杆的另一端与活动座(3)底部的转轴连接；

所述浮刀高度限位机构(7)包括半联轴器Ⅰ(703)和半联轴器Ⅱ(704)，半联轴器Ⅰ(703)和半联轴器Ⅱ(704)之间设有两排钢珠(707)，其中一排钢珠设置在半联轴器Ⅰ(703)上，另一排钢珠设置在半联轴器Ⅱ(704)上，通过钢珠(707)实现半联轴器Ⅰ(703)和半联轴器Ⅱ(704)之间的力传递，半联轴器Ⅰ(703)与固定座1底部的转轴之间通过键连接，半联轴器Ⅰ(703)的外侧设有旋钮(701)，旋钮(701)和半联轴器Ⅰ(703)之间通过压簧(702)连接，半联轴器Ⅰ(703)和半联轴器Ⅱ(704)之间的钢珠(707)被压簧(702)挤压，半联轴器Ⅱ(704)的外侧面沿其圆周方向设有数个扭簧(705)，扭簧(705)的一端与半联轴器Ⅱ(704)连接，另一端与固定座(1)连接。

2.根据权利要求1所述的甜菜仿行切顶装置，其特征在于：所述上连杆包括螺旋套筒(201)和分别与螺旋套筒(201)的两端连接的螺杆(202)，两螺杆(202)分别与固定座(1)顶部的转轴、活动座(3)顶部的转轴连接，螺旋套筒(201)两侧的螺杆(202)的螺旋转向相反，下连杆包括连接杆Ⅰ(203)和连接杆Ⅱ(204)，连接杆Ⅰ(203)与活动座(3)底部的转轴连接，连接杆Ⅱ(204)与固定座(1)底部的转轴连接，连接杆Ⅰ(203)和连接杆Ⅱ(204)的连接处设有滑槽，滑槽内设有螺栓，螺栓在滑槽内滑动。

3.根据权利要求1所述的甜菜仿行切顶装置，其特征在于：所述浮刀(6)包括浮刀本体(601)和浮刀位置调节机构，浮刀本体(601)的底部呈弧形，浮刀本体(601)的顶部与浮刀位置调节机构连接，浮刀位置调节结构包括支撑滑板(602)、竖向弹簧Ⅰ(604)、竖向弹簧Ⅱ(610)和水平弹簧(612)，浮刀本体(601)的顶部与支撑滑板(602)的底部滑动连接，支撑滑板(602)的上方设有压板(608)和活动座底板(609)，压板(608)位于活动座底板(609)的上方，压板(608)和活动座底板(609)通过螺杆Ⅰ(603)和螺杆Ⅱ(606)与支撑滑板(602)连接，螺杆Ⅰ(603)的外部套有竖向弹簧Ⅰ(604)，竖向弹簧Ⅰ(604)位于压板(608)的上方，通过竖向弹簧Ⅰ(604)将压板(608)压在活动座底板(609)上，竖向弹簧Ⅰ(604)的上方设有螺母Ⅰ(605)，螺母Ⅰ(605)与螺杆Ⅰ(603)螺纹连接，螺杆Ⅰ(603)的下部和支撑滑板(602)固定连接，螺杆Ⅱ(606)的外部套有竖向弹簧Ⅱ(610)，竖向弹簧Ⅱ(610)位于活动座底板(609)和支撑滑板(602)之间，螺杆Ⅱ(606)的上部设有螺母Ⅱ(607)，螺母Ⅱ(607)和压板(608)固定连接，螺杆Ⅱ(606)的底部设有螺母Ⅲ(611)，螺杆Ⅰ(603)和螺杆Ⅱ(606)在压板(608)、活动座底板(609)和支撑滑板(602)内上下滑动；支撑滑板(602)与浮刀本体(601)之间设有螺栓和套在螺栓上的水平弹簧(612)。

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