CN111083984A - 块根作物锄铲刀片、刀片组、锄铲及其制造和维修方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种块根作物锄铲刀片、刀片组、锄铲及其制造和维修方法，具体涉及一种用于连根拔起块根作物的锄铲的刀片(20，22，24，26)，所述刀片具有第一端(50)，所述第一端用于形成远离所述锄铲刃口(16)的一部分；以及第二端(52)，所述第二端包括刀片刃，所述刀片刃沿刀片刃轴线(IEA)延伸且用于形成所述锄铲刃口的至少一部分，其中，所述刀片的厚度自所述第一端至所述第二端持续增大，而且所述第二端的厚度(T2)大于所述第一端的厚度(T1)。

Description

块根作物锄铲刀片、刀片组、锄铲及其制造和维修方法

技术领域

本发明涉及一种连根拔起块根作物用锄铲的刀片，所述刀片具有第一端和第二端，所述第一端用于形成远离所述锄铲的刃口的一部分，所述第二端包括沿刀片刃轴线(IEA)延伸的刀片刃，并且用于形成所述锄铲的所述刃口的至少一部分。

背景技术

现有技术中，已知有用于连根拔起甜菜等块根作物的锄铲。

举例而言，DE10 2013 104 836中公开了带有刀片的锄铲。该文献公开的锄铲包括具有总体呈L形的截面及圆形的刃口的刀片。然而，该刀片形状复杂，制造成本较高，而且未能满足在拔根操作过程中避免伤害块根部的要求。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种在制造方面经济实惠且能够在收获操作过程中实现高收获产率，尤其实现极少块根作物质量损失的刀片和锄铲。本发明的另一目的在于提供一种相应的经济实惠的方法。

为了实现上述目的当中的至少一个，所述刀片可具有以下特征：所述刀片的厚度自所述第一端至所述第二端持续增大，而且所述第二端的厚度大于所述第一端的厚度。

根据具体实施方式，本发明的刀片可包括以下一个或多个特征，这些特征即可作为独立特征，也可在技术允许的条件下相互组合：

所述刀片沿横向或垂直于所述刀片刃轴线的方向截取的生成截面(GCS)总体上为多边形，尤其梯形；

所述生成截面在所述刀片沿所述刀片刃轴线的整个长度或至少90％的长度上保持相同，而且所述刀片包括沿横向于所述刀片刃轴线的方向延伸的两个端面，尤其平行端面。

本发明还涉及一种用于连根拔起作物的锄铲的刀片组，所述刀片组包括：

至少两个基础刀片，每一所述基础刀片均具有根据本申请所公开的任何一种实施方式所述的刀片的特征，而且各所述基础刀片完全相同；

上游端刀片；以及

下游端刀片，

其中，所述上游端刀片和下游端刀片当中的每一个的形状均与基础刀片的形状不同，

所述刀片组内的所有刀片当彼此相邻放置成列时能够形成对用于连根拔起块根作物的锄铲上的块根作物进行引导的连续引导表面，而且在形成所述引导表面时，所述基础刀片彼此相邻放置成一列，所述上游端刀片放置于所述列的上游端，所述下游端刀片放置于所述列的下游端。

根据具体实施方式，本发明的所述刀片组可包括以下一个或多个特征，这些特征即可作为独立特征，也可在技术允许的条件下相互组合：

所述上游端刀片和/或下游端刀片的形状为具有一条弧形刃的梯形或三角形；

所述刀片组包括至少一个过渡刀片，所述过渡刀片的形状与所述基础刀片、上游端刀片和下游端刀片的形状均不同，而且在形成所述引导表面时，所述过渡刀片设为处于一个所述基础刀片与所述上游端刀片之间，或者处于一个所述基础刀片与所述下游端刀片之间；

在侧视视角下，所述过渡刀片的形状基本为梯形。

本发明还涉及一种用于连根拔起作物，尤其甜菜类作物的锄铲，所述锄铲具有用于切入土壤中的刃口，所述刃口沿刃口轴线(CEA)延伸，所述锄铲包括：

铲身，所述铲身包括用于将所述锄铲附接至收割机的支架上的附接部分；以及

至少一个刀片，所述至少一个刀片固定至所述铲身且形成所述刃口的至少一部分，其中，

所述刀片为根据本申请所公开的任何一种实施方式的刀片，

或者所述锄铲具有根据本申请所公开的任何一种实施方式所述的刀片组，所述刀片为所述刀片组当中的一个基础刀片；以及

所述刀片的第一端形成远离所述锄铲的所述刃口的一部分，所述刀片刃形成所述锄铲的所述刃口的至少一部分。

根据具体实施方式，本发明的所述锄铲可包括以下一个或多个特征，这些特征即可作为独立特征，也可在技术允许的条件下相互组合：

所述铲身包括铲身刃面，

所述刀片包括刀片刃面，

所述铲身刃面与所述刀片刃面共同形成凹形轮廓；

所述刀片包括硬度高于所述铲身表面硬度的表面，所述刀片的硬度尤其介于60HRC和80HRC之间，优选介于65HRC和75HRC之间；

所述铲身包括：

止动面，所述止动面是成角度的，且包括主体部分以及下游部分，所述下游部分自所述主体部分以一角度延伸，

至少所述下游端刀片与所述下游部分邻接，而且至少一个基础刀片与所述主体部分邻接。

本发明还涉及一种根据本申请所公开的至少一种实施方式所述的锄铲的制造方法，包括如下步骤：

提供所述刀片；

提供所述刀身；以及

将所述或刀片固定，尤其焊接在所述铲身上。

本发明还涉及一种包括至少两个锄铲已磨损的拔根锄铲支架的块根作物收割机的维修方法，包括如下步骤：

将所述已磨损的拔根锄铲从所述锄铲支架上卸下；

提供至少两个用于替换的拔根锄铲，每一所述用于替换的拔根锄铲均为磨损程度低于所述已磨损的拔根锄铲的根据本申请所公开的实施方式所述的的锄铲；

将所述用于替换的拔根锄铲安装于所述锄铲支架上。

在本专利申请的范围内，以上段落、各权利要求和/或下文描述及附图中阐述的各个方面、实施方式、实施例、特征和替代方案既可相互独立，也可以任何方式相互组合。举例而言，除非存在不同特征在技术上不兼容的情形，否则结合某一实施方式公开的各种特征也可应用至所有实施方式。此外，对于已公开特征的任何组合，这些特征也可视为可分别独立使用的孤立特征，或者视为该特征组合当中任何部分特征的集合。

附图说明

根据以下对一种实施方式的描述，本发明将更加易于理解。其中，该描述参考以下附图：

图1：用于连根拔起甜菜类作物的锄铲的主动作用侧的侧视图；

图2：图1所示的用于连根拔起甜菜类作物的锄铲的被动作用侧的侧视图；

图3：沿图1中III-III线的截面图；

图4：图1所示的用于连根拔起甜菜类作物的锄铲的下侧的视图；

图5：沿图1中V-V线的截面以及收割机锄铲支架的一部分；

图6：图5中VI部分的放大细节图。

具体实施方式

图5所示为收割机2的一部分，即拔根锄铲4、锄铲支架6以及固定装置8。在本情形中，所述固定装置为螺母和螺栓。

收割机2用于连根拔起块根作物，该块根作物尤其为甜菜类作物，具体为甜菜。收割机2为现有技术中的已知收割机，例如为Holmer Maschinenbau公司的Terra Dos型收割机。

收割机2具有拔根操作行进方向UTD，该方向在图1中为朝右的。

针对每一当前待拔起的作物排，收割机2均包括一对拔根锄铲4，用于在该收割机行进过程中将块根作物从土壤中拉出。

图中仅示出一个拔根锄铲4，下文中将对该图示拔根锄铲进行说明。所述一对拔根锄铲当中的另一拔根锄铲与图示拔根锄铲相对于图1的平面的平行对称面对称，并处于图1平面上方。

拔根锄铲4具有用于与待拔根作物接触的主动作用侧10以及与待拔根作物相背的被动作用侧12。

主动作用侧10形成总体呈凸形的闭合工作表面14。

拔根锄铲4具有刃口16，该刃口用于切入土壤并沿刃口轴线CEA延伸。

拔根锄铲4包括铲身18，基础刀片20，上游端刀片22，下游端刀片24以及过渡刀片26。

铲身18包括用于将所述拔根锄铲附接至锄铲支架6的附接部分30。

铲身18还包括形状与刀片20，22，24，26(图6)吻合且用于容纳这些刀片的台阶32或凹槽。台阶32由相对于被动作用侧12的相应表面倾斜的平面34形成。台阶32的形状使得铲身厚度朝刃口16的方向逐渐减小。台阶32还由垂直于平面34且基本上沿平行于所述刃口轴线的方向延伸的止动面36构成。

铲身18包括沿刃口轴线CEA延伸的铲身刃面38。

在本情形中，拔根锄铲4包括九个基础刀片20，一个上游端刀片22，一个下游端刀片24以及一个过渡刀片26。这些刀片共同形成一刀片组40。如图所示，当该刀片组40的所有刀片20，22，24，26彼此相邻放置成列时，如图所示，能够形成对与拔根锄铲接触的块根作物进行引导的连续引导表面42。在形成引导表面42时，基础刀片20彼此相邻排成一列44，而且上游端刀片22位于该列44的上游端，下游端刀片24位于该列44的下游端。

在本情形中，上游端刀片22与基础刀片20相邻，而过渡刀片26位于处在所述列44下游端的下游端刀片24与基础刀片20之间且与该两者相邻。一般而言，在形成引导表面42时，过渡刀片26可紧邻其中一个基础刀片20和上游端刀片22并设于此两者之间，或者紧邻其中一个基础刀片20和下游端刀片24并设于此两者之间。过渡刀片26为可省略的可选部件。在本情形中，上游端刀片22和下游端刀片24均与基础刀片20相邻。

优选地，所述刀片组40中的每一基础刀片20完全相同。上游端刀片22和下游端刀片24当中的每一个的形状均与基础刀片20的形状不同。此外，过渡刀片26的形状与基础刀片20、上游端刀片22及下游端刀片24的形状均不同。

每一基础刀片20具有第一端50和第二端52，所述第一端用于形成远离拔根锄铲刃口16的一部分，所述第二端包括刀片刃54，该刀片刃沿刀片刃轴线IEA延伸且用于形成拔根锄铲刃口16的至少一部分。刀片20的厚度自第一端50至第二端52持续增大，而且第二端52的厚度T2大于第一端50的厚度T1。其中，所述厚度总体为沿垂直于所述刀片刃轴线所在的平面的方向测得。

虽然刀片20的厚度自第一端50至第二端52持续增大，但是第一端50和/或第二端52的边缘部位或斜切边缘可存在圆角部分或倒角结构。当存在此类倒角和斜切结构时，这些结构总体上小于所述刀片的厚度。这一点从图6中也可以看出。其中，第二端52的厚度T2为在刃面62处沿刃面62所测的第一侧面56和第二侧面58之间的距离。

“远离所述刃口”这一表述旨在理解为与“形成所述刃口的一部分”这一表述相反。

每一基础刀片20沿横向或垂直于刀片刃轴线IAE方向截取的生成截面GCS总体上为多边形，尤其梯形。具体而言，在本情形中，生成截面GCS在其整个外周上严格外凸。或者，生成截面GCS也可除单个内凹部分之外，在其整个外周上严格外凸。

总体而言，生成截面GCS在基础刀片20沿刀片刃轴线IEA方向的整个长度L或至少90％的长度上保持相同。

换句话说，每一基础刀片20的外表面均包括第一侧面56，第二侧面58，止动面60以及刃面62。第一侧面56和第二侧面58为平面，而且以优选介于8°和12°的角度α彼此倾斜。第一侧面56贴靠于平面34上。

止动面60和刃面62为总体上彼此平行的平面。所述第二侧面和刃面62通过倒角彼此连接。该止动面和刃面总体上垂直于所述第一侧面。

基础刀片20包括两个端面64，66(图1)。端面64，66总体为平面，尤其为彼此平行的平面。端面64，66沿横向或垂直于所述刀片刃轴线，因而沿垂直于第一侧面56、第二侧面58、止动面60及刃面62的方向延伸。

因此，基础刀片20的总体形状为截头楔形。

在侧视视角下，上游端刀片22为具有一条弧形刃70的三角形形状。上游端刀片22具有与相邻基础刀片20的端面66配接的端面72以及与铲身18的止动面36配接的面74。面72，74优选彼此垂直。

在侧视视角下，下游端刀片24的形状为具有一条弧形刃80的截头三角形或梯形。此外，下游端刀片22具有与相邻过渡刀片26的端面86(见下)配接的端面82，以及与刀身18的止动面36配接的面84。端面82和面84优选彼此垂直。

更具体而言，在本情形中，止动面36是成角度的，而且包括主体部分361以及下游部分362，该下游部分362自该主体部分361以一角度延伸(见图1)。主体部分361可是平直的，所述下游部分也可是平直的。在本情形中，主体部分361和下游部分362彼此形成角度γ，该角度γ大于0°且优选介于5°和30°之间，从而使得下游端刀片24的最下游部分偏离刃口轴线CEA且基本不受磨损，进而使得下游端刀片24不易与铲身18脱离。

一般情况下，下游部分361可仅与下游端刀片24相邻，但也可进一步与过渡刀片26相邻。

一般情况下，所述锄铲可设计为使得至少下游端刀片24与下游部分362邻接，而且至少一个基础刀片与主体部分361邻接。

在侧视视角下，过渡刀片26的形状总体为梯形。过渡刀片26具有与下游端刀片24相邻的端面86以及与基础刀片20相邻的端面88。

在侧视视角下，过渡刀片26具有一条弧形刃90。弧形刃90为刃口16的一部分。

一般情况下，拔根锄铲4具有至少一个固定至所述铲身上且形成所述刃口的至少一部分的刀片。该刀片可以为一个基础刀片20、上游端刀片22或下游端刀片24、或者过渡刀片26。一般情况下，该刀片的第一端形成该刀片远离所述锄铲刃口的一部分，且刀片刃形成所述拔根锄铲的刃口的至少一部分。

铲身刃面38和刀片刃面62共同形成凹形轮廓。如图6所示，该轮廓例如为在横向或垂直于刃口轴线CEA的平面上截取的轮廓。铲身刃面38和刀片刃面62设置为彼此形成角度β，角度β大于0°且最大为40°，优选介于5°和15°之间，更优选介于8°和12°之间。

所述凹形轮廓可使得各刀片刃面防止铲身边缘与土壤接触，从而使得铲身18和刀片的磨损相对较小。如此，可使得刀片与铲身之间的过渡区域不会受到土壤“冲蚀”。

基础刀片20、上游端刀片22、下游端刀片24和过渡刀片26当中的至少一个，优选多个，尤其每一个具有比铲身18表面硬度更高的表面。铲身18至少在其靠近或邻近各刀片的工作区域中具有介于45HRC和52HRC之间，优选介于47HRC和50HRC之间的硬度。

相应地，刀片硬度可处于60HRC～80HRC范围内，更优选处于65HRC～75HRC范围内。各刀片例如可通过对压制生坯进行烧结的方式制造。

拔根锄铲4的制造方式如下：提供所述基础刀片20，上游端刀片22，下游端刀片24，并可选提供过渡刀片26；提供铲身18；将所述刀片固定，尤其通过焊接固定至铲身18上。

本发明还涉及一种包括至少两个锄铲已磨损的锄铲支架的块根作物收割机的维修方法。当所述已磨损的锄铲需要更换时，其更换方式如下：将已磨损的拔根锄铲从所述锄铲支架上卸下；提供两个用于替换的拔根锄铲，每一用于替换的拔根锄铲均为磨损程度低于所述已磨损的拔根锄铲的上述公开的拔根锄铲，尤其新的上述拔根锄铲；最后，将所述用于替换的拔根锄铲安装于所述锄铲支架上。

Claims (18)

1.一种用于连根拔起块根作物的锄铲的刀片(20，22，24，26)，其特征在于，所述刀片具有：

第一端(50)，所述第一端用于形成远离所述锄铲的刃口(16)的一部分；以及第二端(52)，所述第二端包括刀片刃，所述刀片刃沿刀片刃轴线(IEA)延伸且用于形成所述锄铲的所述刃口的至少一部分。

2.根据权利要求1所述的刀片，其特征在于，所述刀片的厚度自所述第一端至所述第二端持续增大且所述第二端的厚度(T2)大于所述第一端的厚度(T1)。

3.根据权利要求1或2所述的刀片，其特征在于，所述刀片沿横向或垂直于所述刀片刃轴线的方向截取的生成截面(GCS)总体上为多边形。

4.根据权利要求3所述的刀片，其特征在于，所述生成截面(GCS)为梯形。

5.根据权利要求1或2所述的刀片，其特征在于，所述生成截面在所述刀片沿所述刀片刃轴线的整个长度(L)或至少90％的长度上保持相同，而且所述刀片包括沿横向于所述刀片刃轴线的方向延伸的两个端面(64，66)。

6.根据权利要求5所述的刀片，其特征在于，所述两个端面(64，66)为平行端面。

7.一种用于连根拔起作物的锄铲的刀片组(40)，其特征在于，所述刀片组包括：

至少两个基础刀片(20)，每一所述基础刀片均具有根据权利要求1至6当中任何一项所述的刀片的特征，而且各所述基础刀片完全相同；

上游端刀片(22)；以及

下游端刀片(24)，

其中，所述上游端刀片和所述下游端刀片当中的每一个的形状均与基础刀片的形状不同，

所述刀片组内的所有刀片当彼此相邻放置成列时能够形成对用于连根拔起块根作物的锄铲上的块根作物进行引导的连续引导表面(42)，而且在形成所述引导表面时，所述基础刀片彼此相邻放置成一列，所述上游端刀片放置于所述列的上游端，所述下游端刀片放置于所述列的下游端。

8.根据权利要求7所述的用于连根拔起作物的锄铲的刀片组(40)，其特征在于，

所述上游端刀片(22)和/或所述下游端刀片(24)的形状为具有一条弧形刃(70，80)的梯形或三角形。

9.根据权利要求7或8所述的用于连根拔起作物的锄铲的刀片组(40)，其特征在于，

所述刀片组包括至少一个过渡刀片(26)，所述过渡刀片的形状与所述基础刀片、上游端刀片和下游端刀片的形状均不同，而且

在形成所述引导表面时，所述过渡刀片设为处于一个所述基础刀片与所述上游端刀片之间，或者处于一个所述基础刀片与所述下游端刀片之间。

10.根据权利要求9所述的用于连根拔起作物的锄铲的刀片组，其特征在于，在侧视视角下，所述过渡刀片(26)的形状基本为梯形。

11.一种用于连根拔起作物的锄铲，

所述锄铲具有用于切入土壤中的刃口(16)，所述刃口沿刃口轴线(CEA)延伸，

所述锄铲包括：

铲身，所述铲身包括用于将所述锄铲附接至收割机的支架(6)上的附接部分(30)；

至少一个刀片(20，22，24，26)，所述至少一个刀片(20，22，24，26)固定至所述铲身且形成所述刃口的至少一部分，其特征在于，

所述刀片为根据权利要求1至6当中任何一项所述的刀片，或者

所述锄铲具有根据权利要求7至10当中任何一项所述的刀片组，所述刀片为所述刀片组当中的一个基础刀片(20)；以及

所述刀片的第一端形成远离所述锄铲的所述刃口(16)的一部分，所述刀片刃(54)形成所述锄铲的所述刃口的至少一部分。

12.根据权利要求11所述的用于连根拔起作物的锄铲，其特征在于，所述锄铲用于连根拔起甜菜类作物。

13.根据权利要求11或12所述的用于连根拔起作物的锄铲，其特征在于，

所述铲身包括铲身刃面(38)，

所述刀片包括刀片刃面(62)，

所述铲身刃面与所述刀片刃面共同形成凹形轮廓。

14.根据权利要求11或12所述的锄铲，其特征在于，所述刀片(20，22，24，26)包括硬度高于所述铲身表面硬度的表面。

15.根据权利要求14所述的锄铲，其特征在于，所述刀片的硬度介于60HRC和80HRC之间，或者介于65HRC和75HRC之间。

16.根据权利要求11和12当中任何一项所述的锄铲，其特征在于，所述铲身包括：

止动面(36)，所述止动面(36)是成角度的且包括主体部分(361)以及下游部分(362)，所述下游部分(362)自所述主体部分以一角度延伸，

至少所述下游端刀片(24)与所述下游部分(362)邻接，而且至少一个基础刀片与所述主体部分(361)邻接。

17.一种根据至少权利要求11所述的锄铲的制造方法，包括如下步骤：

提供所述刀片(20，22，24，26)；

提供所述铲身(18)；以及

将所述刀片固定在所述铲身上，或者通过焊接将所述刀片固定在所述铲身上。

18.一种包括至少两个锄铲已磨损的拔根锄铲支架的块根作物收割机的维修方法，包括如下步骤：

将所述已磨损的拔根锄铲从所述锄铲支架上卸下；

提供至少两个用于替换的拔根锄铲(4)，每一所述用于替换的拔根锄铲均为磨损程度低于所述已磨损的拔根锄铲的根据权利要求11至16当中任一项所述的锄铲；

将所述用于替换的拔根锄铲安装于所述锄铲支架上。

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