CN112740902A - 一种旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业收获机械设备技术领域，涉及一种旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，包括甘蔗输送辊，通过动力源带传动转动的甘蔗通道，安装在通道两端的环形撸叶刀，位于环形撸叶刀上方的除杂风机，以及由步进电机控制的切割装置。本发明设计了全新的一种旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，实现了甘蔗的撸叶、切段和排渣，解决了现有甘蔗收获机含杂率高，剥叶通道易堵塞，依附在甘蔗茎杆表面的残留物不易分离等问题，且体型小巧，能够用于小型甘蔗收获机。
Description
技术领域
本发明属于农业收获机械设备技术领域，涉及一种甘蔗收获机，具体涉及一种旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置。
背景技术
目前甘蔗仍是制糖工业的重要原料之一，而甘蔗收获后的剥叶依然是目前农业中的一个大问题。目前甘蔗收获的剥叶方式有两种。一种是人工劳动，但是相对于机械化来说，劳动强度较大，效率低下；另一种便是目前所拥有的一些机械化设备装置，但是大多数装置的剥叶效果不佳，导致甘蔗的含杂率较高，送到糖厂后还需要进一步除杂才能继续加工，作业繁琐。
发明内容
本发明的目的在于：避免现有单杆甘蔗撸叶切割通道存在的对甘蔗剥叶不彻底、剥叶时甘蔗易磨损、蔗杆蔗叶分离通道易堵塞、剥叶后依附在甘蔗表面的残留物不易分离的不足，而提供一种旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，具体技术方案如下：
一种旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，包括：甘蔗送进机构、蔗杆蔗叶分离机构(又称为：剥叶装置)和甘蔗切稍机构(又称为：切割装置)；
所述甘蔗送进机构包括：甘蔗输送辊1；
所述蔗杆蔗叶分离机构包括：甘蔗通道6(又称为：旋转通道、蔗杆蔗叶通道)和两个剥叶机构；
所述甘蔗通道6为：管道形式；
两个剥叶机构分别设置安装在甘蔗通道6的前后两端；
所述甘蔗输送辊1位于甘蔗通道6前端剥叶机构的前方，
所述甘蔗切稍机构位于甘蔗通道6后端剥叶机构的后方；
所述甘蔗输送辊1用于：通过其旋转，甘蔗茎秆在甘蔗输送辊1的摩擦力作用下，由甘蔗通道6的前端向后端移动，在移动的过程中，甘蔗茎秆通过两个剥叶机构和甘蔗切稍机构；
所述两个剥叶机构用于：对通过的甘蔗茎秆进行撸叶操作；
所述甘蔗切稍机构用于：
①将甘蔗茎秆的稍部切除；
②将甘蔗茎秆切段；
以方便甘蔗茎秆的捆扎与加工。
在上述技术方案的基础上，在所述甘蔗输送辊1的圆周上，与甘蔗茎秆接触的面为弧面，弧面的设计能加大甘蔗输送辊1与甘蔗茎秆的接触面，使得甘蔗茎秆的移动更加平稳和高效；弧面同时使得甘蔗茎杆自动回正，可适应不同甘蔗茎杆的形状；
在所述甘蔗输送辊1的弧面上设置若干甘蔗输送辊凸起10，甘蔗输送辊凸起10可有效固定甘蔗茎秆，增加甘蔗茎秆表面与甘蔗输送辊1的摩擦阻力，有效地将甘蔗茎秆送入甘蔗通道6中。
在上述技术方案的基础上，所述剥叶机构为：环形撸叶刀2(又称为：环形剥叶刀)，所述环形撸叶刀2采用环形剥叶的方式将甘蔗茎杆上的蔗叶撸去，使得甘蔗茎杆上蔗叶和蔗杆结合处的受力均匀，减少甘蔗茎杆的磨损；使甘蔗茎杆截面不同处的蔗叶都受力，增加剥叶(撸叶)的效率。
在上述技术方案的基础上，所述环形撸叶刀2包括：环形刀架11，橡胶条12和若干圆弧形刀片13；
在所述环形刀架11的内圈圆周设有凹槽一；所述橡胶条12嵌入安装于所述凹槽一中，在所述橡胶条12的内圈圆周设有凹槽二；
所述若干圆弧形刀片13嵌入安装于所述凹槽二中；
在喂入不同大小的甘蔗茎秆时，由于橡胶条12具有弹性，圆弧形刀片13可以在径向移动，从而围出直径大小不同的通道来适应不同粗细的甘蔗，从而使得该环形撸叶刀2可自适应甘蔗茎秆的粗细，从而达到最佳的撸叶效果。
在上述技术方案的基础上，所述蔗杆蔗叶分离机构采用旋转方式，甘蔗通道6由动力源通过带传动，使得甘蔗通道6转动，甘蔗通道6带动甘蔗茎杆转动，以提高剥叶效率；
甘蔗输送辊1也由动力源带动其旋转；
所述动力源包括：发动机、电机或压缩空气传动装置。
在上述技术方案的基础上，当甘蔗通道6通过带传动转动时的动力源为电机时，在所述甘蔗通道6上固定安装皮带轮一5，所述皮带轮一5通过皮带与电机外伸轴上安装的皮带轮二连接，电机转动，带动整个蔗杆蔗叶分离机构旋转；
当带动甘蔗输送辊1旋转的动力源为电机时，所述甘蔗输送辊1通过键连接与电机的主轴固定连接；电机带动甘蔗输送辊1转动；
在所述电机的主轴上固定安装防滑固定套，所述防滑固定套与甘蔗输送辊1的端部接触，所述防滑固定套用于：限制甘蔗输送辊1的轴向位置；
所述蔗杆蔗叶分离机构还包括：若干管道支撑架3，所述若干管道支撑架3沿甘蔗通道6的轴向位置分布，
所述若干管道支撑架3通过轴承4安装于所述甘蔗通道6上；
所述管道支撑架3包括：上半圆环件、下半圆环件和立柱支撑；
所述上半圆环件、下半圆环件通过螺栓固定连接；
所述立柱支撑的底端接触地面，立柱支撑的上端与下半圆环件的底端固定连接；
所述若干管道支撑架3和轴承4用于：支撑所述甘蔗通道6。
在上述技术方案的基础上，所述甘蔗通道6采用网状形式，使得甘蔗茎秆经过甘蔗通道6时，甘蔗茎杆上掉落的蔗叶有效地从甘蔗通道6的间隙中掉出，防止堵塞；
所述蔗杆蔗叶分离机构还包括：若干除杂风机9(又称为：风扇)或风筒，所述若干除杂风机9或风筒设置在甘蔗通道6的上方，且所述若干除杂风机9或风筒能够沿甘蔗通道6轴向移动；
所述若干除杂风机9或风筒用于：吹离出剥离的蔗叶；
在除杂风机9的转动下或风筒的风力下，加快甘蔗通道6附近空气的流动，由于蔗杆和蔗叶具有不同重量，在空气流动的作用下，蔗杆和蔗叶分离得更彻底。
在上述技术方案的基础上，所述甘蔗切稍机构包括：刀架7和切割刀8；
在所述刀架7上设有刀架弧形刀片14，所述刀架弧形刀片14的刃口为向上开口的弧形凹槽，刀架弧形刀片14的刀口最底端与甘蔗通道6的最低处位于同一水平线，以便甘蔗茎秆方便地由甘蔗通道5移动并通过刀架弧形刀片14；
所述刀架7用于：为甘蔗切稍提供稳定的工作空间，使切割刀8更有效地工作，且方便定点切割；
所述切割刀8包括：刀柄和刀主体，所述刀柄与刀主体固定连接；
所述刀柄固定安装在轴一上，
所述轴一的一端穿过切割刀8，安装在刀架7上，轴一的另一端通过联轴器与步进电机的外伸轴固定连接；
切割刀8的刀面与弧形刀片14的刀面贴合；
步进电机带动切割刀8旋转，所述刀主体与弧形刀片14形成相对交错运动，为甘蔗切稍或切断甘蔗茎秆。
在上述技术方案的基础上，所述甘蔗切稍机构还包括：定时器；
所述步进电机与定时器连接；
所述定时器用于：定时启动和停止步进电机的运转，从而带动切割刀8转动，切断甘蔗茎秆；
所述定时器的定时间隔的长短由甘蔗输送辊1的转速决定，
当甘蔗输送辊1转速大时，定时间隔变短，当甘蔗输送辊1转速小时，定时间隔变长；
所述定时器的定时间隔相等，以保证切割的甘蔗茎杆段等长。
在上述技术方案的基础上，所述若干甘蔗输送辊凸起10采用软橡胶材料制成。
本发明的有益技术效果如下：
1、本申请技术方案的甘蔗剥叶效果好，本发明采用环形撸叶刀2，能全方面、大范围地对甘蔗进行撸叶；甘蔗在甘蔗通道6的带动下转动，增加了环形撸叶刀2在甘蔗蔗杆蔗叶结合处施加的力，提高了剥叶效率。
2、实现甘蔗剥叶前的导向与送进，甘蔗输送辊1使甘蔗在传动力作用下向甘蔗通道6的后段前进；甘蔗输送辊1的弧面及其上的甘蔗输送辊凸起使得甘蔗自动找正，对准甘蔗通道6，进行下一步加工操作。
3、甘蔗通道6不易堵塞，旋转式的蔗杆蔗叶分离机构使得蔗叶能方便地从网状甘蔗通道6的间隙中掉出，上方设置的除杂风机9使得剥离后的蔗叶迅速排出。
附图说明
本发明有如下附图：
图1是本发明所述旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置的立体结构示意图；
图2是实施例中甘蔗输送辊1的立体结构示意图；
图3是实施例中环形撸叶刀2的立体结构示意图；
图4是实施例中刀架7的主视结构示意图；
图5是实施例中甘蔗切稍机构的立体结构示意图。
附图标记：
1、甘蔗输送辊，2、环形撸叶刀，3、管道支撑架，4、轴承，5、皮带轮一，6、甘蔗通道，7、刀架，8、切割刀，9、除杂风机，10、甘蔗输送辊凸起，11、环形刀架，12、橡胶条，13、圆弧形刀片，14、刀架弧形刀片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明进行详细说明。
如图1所示，本发明所述旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置包括：甘蔗输送辊1、蔗杆蔗叶分离机构以及切割装置；所述蔗杆蔗叶分离机构包括：甘蔗通道6、安装在甘蔗通道6两端的环形撸叶刀2和两个除杂风机9；所述切割装置包括：刀架7和切割刀8。
如图1和2所示，在所述甘蔗输送辊1上设有软橡胶材料制成的甘蔗输送辊凸起10，甘蔗输送辊1通过键连接与电机主轴固定连接，在所述电机主轴上固定安装防滑固定套，所述防滑固定套与甘蔗输送辊1的端部接触，所述防滑固定套用于：限制甘蔗输送辊1的轴向位置。
将甘蔗茎杆置于甘蔗输送辊1上，甘蔗茎杆与甘蔗输送辊1上的甘蔗输送辊凸起10接触，在重力作用下，甘蔗茎杆与甘蔗输送辊1之间产生摩擦力；在电机的转动作用下，带动甘蔗输送辊1转动，从而将甘蔗茎杆轴向运动，送入上述蔗杆蔗叶分离机构。
所述蔗杆蔗叶分离机构还包括：管道支撑架3，所述若干管道支撑架3沿甘蔗通道6的轴向位置分布，所述若干管道支撑架3通过轴承4安装于所述甘蔗通道6上；
所述管道支撑架3包括：上半圆环件、下半圆环件和立柱支撑；
所述上半圆环件、下半圆环件通过螺栓固定连接；
所述立柱支撑的底端接触地面，立柱支撑的上端与下半圆环件的底端固定连接；
所述若干管道支撑架3和轴承4用于：支撑所述甘蔗通道6。
甘蔗通道6通过其上安装的皮带轮一4通过皮带与电机外伸轴上安装的皮带轮二连接，电机转动，带动整个蔗杆蔗叶分离机构旋转。
甘蔗通道6采用如图1所示的网状管道形式，在环形撸叶刀2的上方设有除杂风机9或风筒，利于吹离出剥离的蔗叶。两侧的环形撸叶刀2如图3所示，环形撸叶刀2包括：环形刀架11，橡胶条12和若干圆弧形刀片13；
在所述环形刀架11的内圈圆周设有凹槽一；所述橡胶条12嵌入安装于所述凹槽一中，在所述橡胶条12的内圈圆周设有凹槽二；
所述若干圆弧形刀片13嵌入安装于所述凹槽二中；
在喂入不同大小的甘蔗茎秆时，由于橡胶条12具有弹性，圆弧形刀片13可以在径向移动，从而围出直径大小不同的通道来适应不同粗细的甘蔗，从而使得该环形撸叶刀2可自适应甘蔗茎秆的粗细，从而达到最佳的撸叶效果。
甘蔗茎杆进入甘蔗通道6后，电机带动蔗杆蔗叶分离机构旋转，除杂风机9或风筒启动，甘蔗茎杆在甘蔗输送辊1的作用下轴向运动的同时，甘蔗通道6旋转，进行高效率剥叶，在上方除杂风机9或风筒产生的高压下，剥离的蔗叶被分离，同时甘蔗通道6的间隙可以滤除剥离的蔗叶，防止通道堵塞。
如图1所示，所述切割装置包括：刀架7和切割刀8。刀架7上设有如图4所示的刀架弧形刀片14，所述刀架弧形刀片14的刃口为向上开口的半弧形，其刀口最底端与甘蔗通道6的最低处，在同一水平线上。切割刀8固定在轴一上，所述轴一的一端穿过切割刀8，安装在刀架7上，轴一的另一端通过联轴器与定时转动的步进电机的外伸轴固定连接，步进电机转动频率由剥叶输送辊1的转动频率决定。同时切割刀8的初始位置为其刀头竖直，如图5所示。当甘蔗茎秆通过刀架弧形刀片14，需要切割时，步进电机带动切割刀8旋转，在切割刀8和刀架弧形刀片14的相对交错运动下，甘蔗茎秆被切断。
甘蔗茎杆在甘蔗输送辊1的作用下，经甘蔗通道6送出一定长度之后，步进电机启动，快速释放切割刀8，砍断甘蔗茎杆，为保证切割的甘蔗茎杆段等长，步进电机通过与计时器连接，具有定时启动功能。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明可扩展到任何在本说明书中展示的新特征或任何新的组合，以及展示的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
本说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于，包括：甘蔗送进机构、蔗杆蔗叶分离机构和甘蔗切稍机构；
所述甘蔗送进机构包括：甘蔗输送辊(1)；
所述蔗杆蔗叶分离机构包括：甘蔗通道(6)和两个剥叶机构；
所述甘蔗通道(6)为：管道形式；
两个剥叶机构分别设置安装在甘蔗通道(6)的前后两端；
所述甘蔗输送辊(1)位于甘蔗通道(6)前端剥叶机构的前方，
所述甘蔗切稍机构位于甘蔗通道(6)后端剥叶机构的后方；
所述甘蔗输送辊(1)用于：通过其旋转，甘蔗茎秆在甘蔗输送辊(1)的摩擦力作用下，由甘蔗通道(6)的前端向后端移动，在移动的过程中，甘蔗茎秆通过两个剥叶机构和甘蔗切稍机构；
所述两个剥叶机构用于：对通过的甘蔗茎秆进行撸叶操作；
所述甘蔗切稍机构用于：
①将甘蔗茎秆的稍部切除；
②将甘蔗茎秆切段。
2.如权利要求1所述的旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于：在所述甘蔗输送辊(1)的圆周上，与甘蔗茎秆接触的面为弧面；
在所述甘蔗输送辊(1)的弧面上设置若干甘蔗输送辊凸起(10)。
3.如权利要求1所述的旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于：所述剥叶机构为：环形撸叶刀(2)，所述环形撸叶刀(2)采用环形剥叶的方式将甘蔗茎杆上的蔗叶撸去。
4.如权利要求3所述的旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于：所述环形撸叶刀(2)包括：环形刀架(11)，橡胶条(12)和若干圆弧形刀片(13)；
在所述环形刀架(11)的内圈圆周设有凹槽一；所述橡胶条(12)嵌入安装于所述凹槽一中，在所述橡胶条(12)的内圈圆周设有凹槽二；
所述若干圆弧形刀片(13)嵌入安装于所述凹槽二中。
5.如权利要求1所述的旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于：所述蔗杆蔗叶分离机构采用旋转方式，甘蔗通道(6)由动力源通过带传动，使得甘蔗通道(6)转动，甘蔗通道(6)带动甘蔗茎杆转动；
甘蔗输送辊(1)也由动力源带动其旋转；
所述动力源包括：发动机、电机或压缩空气传动装置。
6.如权利要求5所述的旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于：当甘蔗通道(6)通过带传动转动时的动力源为电机时，在所述甘蔗通道(6)上固定安装皮带轮一(5)，所述皮带轮一(5)通过皮带与电机外伸轴上安装的皮带轮二连接；
当带动甘蔗输送辊(1)旋转的动力源为电机时，所述甘蔗输送辊(1)通过键连接与电机的主轴固定连接；电机带动甘蔗输送辊(1)转动；
在所述电机的主轴上固定安装防滑固定套，所述防滑固定套与甘蔗输送辊(1)的端部接触，所述防滑固定套用于：限制甘蔗输送辊(1)的轴向位置；
所述蔗杆蔗叶分离机构还包括：若干管道支撑架(3)，所述若干管道支撑架(3)沿甘蔗通道(6)的轴向位置分布，
所述若干管道支撑架(3)通过轴承(4)安装于所述甘蔗通道(6)上；
所述管道支撑架(3)包括：上半圆环件、下半圆环件和立柱支撑；
所述上半圆环件、下半圆环件通过螺栓固定连接；
所述立柱支撑的底端接触地面，立柱支撑的上端与下半圆环件的底端固定连接；
所述若干管道支撑架(3)和轴承(4)用于：支撑所述甘蔗通道(6)。
7.如权利要求5所述的旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于：所述甘蔗通道(6)采用网状形式，使得甘蔗茎秆经过甘蔗通道(6)时，甘蔗茎杆上掉落的蔗叶从甘蔗通道(6)的间隙中掉出；
所述蔗杆蔗叶分离机构还包括：若干除杂风机(9)或风筒，所述若干除杂风机(9)或风筒设置在甘蔗通道(6)的上方，且所述若干除杂风机(9)或风筒能够沿甘蔗通道(6)轴向移动；
所述若干除杂风机(9)或风筒用于：吹离出剥离的蔗叶。
8.如权利要求1所述的旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于：所述甘蔗切稍机构包括：刀架(7)和切割刀(8)；
在所述刀架(7)上设有刀架弧形刀片(14)，所述刀架弧形刀片(14)的刃口为向上开口的弧形凹槽，刀架弧形刀片(14)的刀口最底端与甘蔗通道(6)的最低处位于同一水平线；
所述刀架(7)用于：为甘蔗切稍提供稳定的工作空间；
所述切割刀(8)包括：刀柄和刀主体，所述刀柄与刀主体固定连接；
所述刀柄固定安装在轴一上，
所述轴一的一端穿过切割刀(8)，安装在刀架(7)上，轴一的另一端通过联轴器与步进电机的外伸轴固定连接；
切割刀(8)的刀面与弧形刀片(14)的刀面贴合；
步进电机带动切割刀(8)旋转，所述刀主体与弧形刀片(14)形成相对交错运动，为甘蔗切稍或切断甘蔗茎秆。
9.如权利要求8所述的旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于：所述甘蔗切稍机构还包括：定时器；
所述步进电机与定时器连接；
所述定时器用于：定时启动和停止步进电机的运转，从而带动切割刀(8)转动，切断甘蔗茎秆；
所述定时器的定时间隔的长短由甘蔗输送辊(1)的转速决定，
所述定时器的定时间隔相等，以保证切割的甘蔗茎杆段等长。
10.如权利要求2所述的旋转式单杆甘蔗切割撸叶装置，其特征在于：所述若干甘蔗输送辊凸起(10)采用软橡胶材料制成。
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