CN207201353U - 单自由度甘蔗收割机的切割装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单自由度甘蔗收割机的切割装置，包括喂入辊、圆盘刀、刀盘转轴、圆盘刀电机、外套筒和两块相平行设置的固定板，喂入辊安装在两块固定板之间，刀盘转轴的一端固装所述圆盘刀、其另一端穿入外套筒内并与所述圆盘刀电机连接，还包括四连杆机构和与喂入辊相平行设置的刀盘安装轴，所述四连杆机构为2个、并分别安装在固定板的外侧壁体上，且每个四连杆机构均连接有一驱动装置；所述刀盘安装轴的两端分别与四连杆机构上的驱动杆连接；外套筒竖直设于刀盘安装轴的下方且外套筒的一端固定在刀盘安装轴上。与现有技术相比，本结构的切割装置具有结构简单、切割稳定、切割破损率低的特点，且能够对切割刀具进行提升操作。

Description

单自由度甘蔗收割机的切割装置

技术领域

本实用新型涉及一种切割装置，具体涉及一种单自由度甘蔗收割机的切割装置，属于农用机械设备技术领域。

背景技术

甘蔗收割机作为一种大型且笨重的农用机械应用在平原地带可有效地提高甘蔗的收获效率、大大减轻农民的劳动强度。但我国多为丘陵地貌，特别是作为甘蔗种植地区的南方，难以将大型甘蔗收割机直接进行使用。而是在作业时，通过提升切割装置来适应高低不平的丘陵地貌。由于切断甘蔗的刀具安装在甘蔗切割装置上，需要准确地将甘蔗切割装置提升至合适位置的同时，还要保证刀具的平稳性，这样才能确保甘蔗根部切割的好坏。

现有技术中，甘蔗收获机上的切割装置一般分为单圆盘切割器和双圆盘切割器，例如申请号为200910039337.2的中国发明专利申请，公开了一种甘蔗切割装置，包括左、右两组双螺旋刀具，两组双螺旋刀具均包括刀盘、割刀、两条螺旋圆钢、旋转轴套和齿轮箱，旋转轴套一端与刀盘连接，另一端与齿轮箱连接，割刀安装在刀盘的圆周面上，两条螺旋圆钢的一端固定在刀盘上，另一端与旋转轴套固定连接。其设计的两组双螺旋刀具在齿轮箱的驱动下进行甘蔗切断工作，该种切割装置虽然能够很快地进行切割动作，但扔存在如下缺陷：

1)无法在小范围内提升刀具的高度、稳定性差；

2)其使用的齿轮箱作为刀具驱动装置，容易出现动力不足、传动扭矩小，不利于降低甘蔗的切割破头率和切割损失率；

3)所设置两组双螺旋刀具为固定安装，无法针对不同种植行间距的甘蔗来调整刀盘的间距，适用性差。

实用新型内容

针对上述的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、切割稳定、能够提升切割刀具的单自由度甘蔗收割机的切割装置。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

单自由度甘蔗收割机的切割装置，包括喂入辊、圆盘刀、刀盘转轴、圆盘刀电机、外套筒和两块相平行设置的固定板，所述喂入辊通过转轴安装在两块固定板之间且所述喂入辊可绕转轴转动，所述刀盘转轴的一端固装所述圆盘刀、其另一端穿入外套筒内并与所述圆盘刀电机连接，还包括与喂入辊相平行设置的刀盘安装轴和用于提升圆盘刀的四连杆机构，所述四连杆机构为2个、并分别安装在固定板的外侧壁体上，且每个四连杆机构均连接有一驱动装置；所述刀盘安装轴的两端分别与四连杆机构上的驱动杆连接；所述外套筒竖直设于刀盘安装轴的下方且外套筒的一端固定在刀盘安装轴上。

上述方案中，所述四连杆机构具体可以包括机架、驱动杆、连架杆和连杆，所述机架沿竖直方向固定在固定板的外侧壁体上，所述机架、驱动杆、连杆和连架杆通过销轴沿顺时针方向依次首尾连接，所述刀盘安装轴的端部分别垂直穿入驱动杆内、并固定在驱动杆上。

上述方案中，所述驱动装置可以为伺服电机，所述伺服电机的输出轴与驱动杆通过键连接。

进一步地，所述驱动装置还可以为液压缸，所述液压缸的一端固定在机架的一侧、其另一端固定在驱动杆上。

上述方案中，所述外套筒可以通过紧固件固定在刀盘安装轴的下方。

上述方案中，所述外套筒和圆盘刀均为两个，为了能够针对不同甘蔗的种植行距来调节两个圆盘刀的间距，可使每一个外套筒通过调节机构设于刀盘安装轴的下方，且在刀盘安装轴上开设有用于安装调节机构的凹槽。

上述方案中，进一步地，所述调节机构可包括丝杆电机、移动块和表面设有螺纹的丝杆，所述丝杆设于凹槽内、且丝杆的一端与丝杆电机连接，所述移动块安装于丝杆上、并可沿丝杆螺纹水平移动，在移动块上开设有一通孔，所述外套筒的上端穿入通孔内并固定在移动块上。

本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型通过设置的四连杆机构，并通过驱动四连杆机构在扭矩方向上的转动，使得安装在四连杆机构上的刀盘安装轴向上或向下转动，从而对固定在刀盘安装轴下方的外套筒和圆盘刀起到提升或下降的作用，将本结构的切割装置安装在甘蔗收获机上使用，可使甘蔗收获机的适用范围更广；同时用于安装圆盘刀的刀盘安装轴是固定在四连杆机构上，整个装置的稳定性能高、结构简单而紧凑。

2)作为圆盘刀提升装置的四连杆机构，可以通过伺服电机或液压缸来作为驱动装置，而作为切割刀具的圆盘刀独立通过圆盘刀电机进行驱动，使得本装置既可以快速稳定地调节圆盘刀的高度，还可以保证圆盘刀有足够的工作动力，传动扭矩大、有利于降低甘蔗的切割破头率和切割损失率。

3)所述圆盘刀和外套筒均为2个时，本实用新型通过设置在刀盘安装轴上的调节机构来实现两个圆盘刀的水平间距，可以针对不同种植行间距的甘蔗来调节，具有结构简单、适用性广的特点。

附图说明

图1为以伺服电机作为驱动装置时，本单自由度甘蔗收割机的切割装置的一种结构示意图。

图2为以液压缸作为驱动装置时，本单自由度甘蔗收割机的切割装置的一种结构示意图。

图3为所述刀盘安装架的结构示意图。

图4为所述刀盘安装架的另一种结构示意图。

图中标号为：1、固定板；2、上喂入辊；3、下喂入辊；4、刀盘安装轴；5、外套筒；6、圆盘刀；7、连架杆；8、机架；9、驱动杆；10、伺服电机；11、连杆；12、液压缸；13、丝杆电机；14、丝杆；15、移动块；16、螺栓；17、螺栓孔；18、凹槽。

具体实施方式

如图1、图2所示，单自由度甘蔗收割机的切割装置，包括喂入辊、圆盘刀6、刀盘转轴、圆盘刀电机、外套筒5和两块相平行设置的固定板1。所述喂入辊通过转轴安装在两块固定板1之间且所述喂入辊可绕转轴转动。本实施例中，所述喂入辊包括从上至下依次安装的上喂入辊2和下喂入辊3。所述刀盘转轴的一端固装所述圆盘刀6、其另一端穿入外套筒5内并与所述圆盘刀电机连接。

与现有技术所不同的是，本切割装置还包括与喂入辊相平行设置的刀盘安装轴4和用于提升圆盘刀6的四连杆机构。所述四连杆机构为2个、并分别安装在固定板1的外侧壁体上，且每个四连杆机构均连接有一驱动装置。本实施例中，所述四连杆机构包括机架8、驱动杆9、连架杆7和连杆11，所述机架沿竖直方向固定在固定板1的外侧壁体上，机架8、驱动杆9、连杆11和连架杆7通过销轴沿顺时针方向依次首尾连接。即首尾相铰接后的机架8、驱动杆9、连杆11和连架杆7构成四边形结构，该四边形结构以驱动杆9与机架8的铰接点作为支点，驱动杆9在驱动装置的驱动下绕支点进行向上或向下转动。

所述刀盘安装轴4的两端分别与四连杆机构上的驱动杆9连接，具体是所述刀盘安装轴4的端部分别垂直穿入驱动杆9内、并固定在驱动杆9上。所述外套筒5竖直设于刀盘安装轴4的下方且外套筒5的一端固定在刀盘安装轴4上。使得圆盘刀6能够随刀盘安装轴4的转动而进行同步动作。

如图1所示，用于驱动四连杆机构的驱动装置可以为伺服电机，所述伺服电机的输出轴与驱动杆9通过键连接。如图2所示，所述驱动装置还可以是液压缸12，所述液压缸12的一端固定在机架8的一侧、其另一端固定在驱动杆9上。选用伺服电机和液压缸12作为四连杆机构的驱动装置，一方面起到带动驱动杆9工作的同时，还能简化设备的结构；另一方面两者的传动扭矩大，能够提高四连杆机构的提升范围。

如图4所示，所述外套筒5通过紧固件固定在刀盘安装轴4的下方，即所述圆盘刀6可以为一个，也可以为两个，且当圆盘刀6为两个时、两者的间距是固定的，无法调节的。本实施例中，所述紧固件具体为螺栓16和与螺栓16相配合使用的螺母，且在刀盘安装轴4上对应开设有螺栓孔17。

如图3所示，所述外套筒5和圆盘刀6均为两个。为了实现调节两个圆盘刀6的安装距离，每一个外套筒5具体是通过调节机构设于刀盘安装轴4的下方，且在刀盘安装轴4上开设有用于安装调节机构的凹槽18。进一步地，所述调节机构包括丝杆电机13、移动块15和表面设有螺纹的丝杆14。所述丝杆14设于凹槽18内、且丝杆14的一端与丝杆电机13连接，所述移动块15安装于丝杆14上、并可沿丝杆螺纹水平移动，在移动块15上开设有一通孔，所述外套筒5的上端穿入通孔内并固定在移动块15上。在使用时，开启丝杆电机13，丝杆14转动，从而带动安装在丝杆14上的移动块15水平移动，由于外套筒5与移动块15为固定连接，当移动块15进行水平移动时，外套筒5和圆刀盘6将会一起进行水平移动，从而调节两个圆盘刀6之间的间隙。

本实用新型在工作时：

1)驱动装置启动后驱动驱动杆9，进而使驱动杆9绕支点向上或向下转动，从而带动刀盘安装轴4提升或下降，从而使外套筒5和圆刀盘6整体进行高度的上升或下降，当圆盘刀6达到指定的地形高度时，关闭所述驱动装置，通过四连杆机构即可将刀盘安装轴4定位在所设置的高度上；2)然后启动圆盘刀电机，驱动圆盘刀6绕刀盘转轴转动，即可快速切割甘蔗。

以上仅为说明本实用新型的实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.单自由度甘蔗收割机的切割装置，包括喂入辊、圆盘刀(6)、刀盘转轴、圆盘刀电机、外套筒(5)和两块相平行设置的固定板(1)，所述喂入辊通过转轴安装在两块固定板(1)之间且所述喂入辊可绕转轴转动，所述刀盘转轴的一端固装所述圆盘刀(6)、其另一端穿入外套筒(5)内并与所述圆盘刀电机连接，其特征在于：还包括与喂入辊相平行设置的刀盘安装轴(4)和用于提升圆盘刀(6)的四连杆机构，所述四连杆机构为2个、并分别安装在固定板(1)的外侧壁体上，且每个四连杆机构均连接有一驱动装置；所述刀盘安装轴(4)的两端分别与四连杆机构上的驱动杆(9)连接；所述外套筒(5)竖直设于刀盘安装轴(4)的下方且外套筒(5)的一端固定在刀盘安装轴(4)上。

2.根据权利要求1所述的单自由度甘蔗收割机的切割装置，其特征在于：所述四连杆机构包括机架(8)、驱动杆(9)、连架杆(7)和连杆(11)，所述机架沿竖直方向固定在固定板(1)的外侧壁体上，所述机架(8)、驱动杆(9)、连杆(11)和连架杆(7)通过销轴沿顺时针方向依次首尾连接，所述刀盘安装轴(4)的端部分别垂直穿入驱动杆(9)内、并固定在驱动杆(9)上。

3.根据权利要求2所述的单自由度甘蔗收割机的切割装置，其特征在于：所述驱动装置为伺服电机，所述伺服电机的输出轴与驱动杆(9)通过键连接。

4.根据权利要求2所述的单自由度甘蔗收割机的切割装置，其特征在于：所述驱动装置为液压缸(12)，所述液压缸(12)的一端固定在机架(8)的一侧、其另一端固定在驱动杆(9)上。

5.根据权利要求1或2所述的单自由度甘蔗收割机的切割装置，其特征在于：所述外套筒(5)通过紧固件固定在刀盘安装轴(4)的下方。

6.根据权利要求1或2所述的单自由度甘蔗收割机的切割装置，其特征在于：所述外套筒(5)和圆盘刀(6)均为两个，每一个外套筒(5)通过调节机构设于刀盘安装轴(4)的下方，且在刀盘安装轴(4)上开设有用于安装调节机构的凹槽(18)。

7.根据权利要求6所述的单自由度甘蔗收割机的切割装置，其特征在于：所述调节机构包括丝杆电机(13)、移动块(15)和表面设有螺纹的丝杆(14)，所述丝杆(14)设于凹槽(18)内、且丝杆(14)的一端与丝杆电机(13)连接，所述移动块(15)安装于丝杆(14)上、并可沿丝杆螺纹水平移动，在移动块(15)上开设有一通孔，所述外套筒(5)的上端穿入通孔内并固定在移动块(15)上。