本實(shí)用新型屬于屬農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于有支撐切割的甘蔗防破頭切割裝置。

背景技術(shù)：

我國是世界甘蔗生產(chǎn)大國，也是全球第二大糖消費(fèi)國，甘蔗是重要的經(jīng)濟(jì)作物。在我國，中央一號文件“強(qiáng)調(diào)發(fā)展糖料生產(chǎn)”，但甘蔗全程機(jī)械化是發(fā)展我國糖料生產(chǎn)的重要瓶頸。在甘蔗生產(chǎn)的全程機(jī)械化過程中，其收獲是最重要的環(huán)節(jié)，但目前我國的甘蔗收獲還主要靠人工來完成。其主要原因是我國甘蔗機(jī)械化收獲所造成的宿根破頭率高(根茬劈裂、撕裂等切割質(zhì)量問題)和拔根嚴(yán)重等問題嚴(yán)重影響了第二年的產(chǎn)量并加重了病蟲害的危害。

甘蔗收獲技術(shù)一直是限制我國甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化的關(guān)鍵技術(shù)。切割器又是甘蔗收割機(jī)的關(guān)鍵部件，切割器切割性能的好壞嚴(yán)重影響甘蔗切割質(zhì)量、來年發(fā)芽率，影響收割機(jī)的性能及其推廣應(yīng)用。因此，開發(fā)一種高效、破頭率低、和避免拔根現(xiàn)象的切割器具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，國內(nèi)外甘蔗收割機(jī)大都采用傳統(tǒng)的甘蔗圓盤切割器，盡管科研工作者們對其做了很多的理論研究和試驗(yàn)研究，不斷對其運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，但是在實(shí)際工作中仍存在切割甘蔗破頭率高、切割損失較大、拔根嚴(yán)重等問題。究其主要原因是現(xiàn)有甘蔗圓盤切割器大都是基于無支撐切割理論，依靠甘蔗的慣性來實(shí)現(xiàn)切割。切割過程中，甘蔗發(fā)生很大的彎曲和拉伸變形，從而造成了根茬的劈裂、撕裂、和拔根現(xiàn)象。而變無支撐切割為有支撐切割能增加莖稈在切割過程中的抗彎能力，減少彎曲和拉伸，從而提高切割效率和質(zhì)量。因而基于有支撐切割的甘蔗切割裝置將會對降低甘蔗宿根破頭率、促進(jìn)機(jī)械化收獲、和推動(dòng)甘蔗生產(chǎn)全程機(jī)械化起著重要的推動(dòng)作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于有支撐切割的甘蔗防破頭切割裝置，其在切割過程中，使甘蔗獲得一定的抗彎能力，減少彎曲和拉伸，有利于提高切割效率和降低甘蔗破頭率；切割所需速度低，功率小；通過螺栓孔和弧槽配合實(shí)現(xiàn)矩形刀片切割角的調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單，便于實(shí)現(xiàn)；矩形刀片設(shè)計(jì)滿足有支撐切割兩刀片間隙控制的要求，同時(shí)一端磨損后使用另一端后也能切割，有效利用了材料。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種基于有支撐切割的甘蔗防破頭切割裝置，其包括液壓馬達(dá)1、刀軸2、連接圓筒12、上刀盤5、下刀盤8和刀片6；

刀軸2置于連接圓筒12內(nèi)，液壓馬達(dá)1安裝于連接圓筒12頂部，液壓馬達(dá)1與刀軸2連接；

刀軸2上設(shè)有刀軸錐齒輪3，連接圓筒12內(nèi)部設(shè)有圓孔22，齒輪軸11與軸承10配合并置于所述圓孔22中，與連接圓筒12形成旋轉(zhuǎn)副，齒輪軸11上的齒輪軸錐齒輪與刀軸2的刀軸錐齒輪3嚙合形成齒輪副；

下刀盤8固定連接在刀軸2下端，推力軸承9內(nèi)圈與下刀盤8過盈配合，推力軸承9外圈與上刀盤5過盈配合；

上刀盤5包括上圓筒17和上圓盤18，上圓筒17和上圓盤18固接，上圓筒17頂部設(shè)置有上刀盤錐齒輪16，上刀盤5的外緣沿徑向設(shè)有兩組上刀盤螺栓孔13和上刀盤弧槽15；

下刀盤8包括下圓筒20和下圓盤19，下圓筒20和下圓盤19固接，下刀盤8的外緣沿徑向設(shè)有兩組下刀盤螺栓孔26和下刀盤弧槽27；

刀片6包括上刀片61和下刀片62，上刀片61上開有多個(gè)上刀片螺栓孔24，上刀片61上的相鄰兩個(gè)上刀片螺栓孔24和上刀盤5的上刀盤螺栓孔13、上刀盤弧槽15通過螺栓固定連接；下刀片62上開有多個(gè)下刀片螺栓孔28，下刀片62上的相鄰兩個(gè)下刀片螺栓孔28和下刀盤8的下刀盤螺栓孔26、下刀盤弧槽27通過螺栓固定連接；

上刀盤5的上刀盤錐齒輪16和齒輪軸11的齒輪軸錐齒輪嚙合形成齒輪副。

還包括連接圓筒橫板21，其與連接圓筒12固接，連接圓筒橫板21上對稱分布有兩個(gè)橫板連接孔23。

液壓馬達(dá)1的輸出軸軸線、刀軸2的軸線、連接圓筒12的中心線、上刀盤5、下刀盤8的回轉(zhuǎn)中心線重合。

連接圓筒12的中心線與其內(nèi)部的圓孔22的中心線垂直相交。

刀軸2上的刀軸錐齒輪3和上刀盤5的上刀盤錐齒輪16齒數(shù)、模數(shù)相同。

上刀盤5上的上刀片61和下刀盤8上的下刀片62之間間距為X，0＜X≤0.5mm。

上刀盤弧槽15的圓心和與其對應(yīng)的上刀盤螺栓孔13的圓心重合，且上刀盤弧槽15中心弧線半徑等于上刀片61相鄰兩個(gè)上刀片螺栓孔24之間的距離；下刀盤弧槽27的圓心和與其對應(yīng)的下刀盤螺栓孔26的圓心重合，且下刀盤弧槽27中心弧線半徑等于下刀片62相鄰兩個(gè)下刀片螺栓孔28之間的距離；上刀片61上相鄰螺栓孔24之間的距離與下刀片62上相鄰螺栓孔28之間的距離相等。

刀片6為矩形刀片。

本實(shí)用新型的有益效果在于：

(1)切割裝置工作時(shí)上刀盤、下刀盤做轉(zhuǎn)速相同方向相反的同軸反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，割刀從左右兩側(cè)切割甘蔗，實(shí)現(xiàn)甘蔗的有支撐切割，使甘蔗獲得一定的抗彎能力，減少彎曲和拉伸，有利于提高切割效率和降低甘蔗破頭率；

(2)與無支撐切割相比，該切割裝置切割所需速度低，功率小；

(3)本裝置通過螺栓孔和弧槽配合實(shí)現(xiàn)矩形刀片切割角的調(diào)節(jié)，結(jié)構(gòu)簡單，便于實(shí)現(xiàn)；

(4)矩形刀片設(shè)計(jì)滿足有支撐切割兩刀片間隙控制的要求，同時(shí)一端磨損后使用另一端后也能切割，有效利用了材料。

本實(shí)用新型應(yīng)用于甘蔗收割機(jī)上，有利于降低破頭率、避免發(fā)生拔根現(xiàn)象、和甘蔗收割機(jī)的推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型基于有支撐切割的甘蔗防破頭切割裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型基于有支撐切割的甘蔗防破頭切割裝置分解主視圖；

圖3為本實(shí)用新型上刀盤5的俯視圖；

圖4為本實(shí)用新型上刀盤5的示意圖及局部剖視圖；

圖5為本實(shí)用新型下刀盤8的俯視圖；

圖6為本實(shí)用新型下刀盤8的示意圖及局部剖視圖；

圖7為本實(shí)用新型連接圓筒12的局部剖視圖；

圖8a為本實(shí)用新型上刀片61的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8b為本實(shí)用新型上刀片61上的上刀片螺栓孔24的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9a為本實(shí)用新型下刀片62的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9b為本實(shí)用新型下刀片62上的下刀片螺栓孔28的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1液壓馬達(dá) 2刀軸 3刀軸錐齒輪

4螺母 5上刀盤 6刀片

61上刀片 62下刀片 8下刀盤

9推力軸承 10軸承 11齒輪軸

12連接圓筒 13上刀盤螺栓孔 14上刀盤螺栓

15上刀盤弧槽 16上刀盤錐齒輪 17上圓筒

18上圓盤 19下圓盤 20下圓筒

21連接圓筒橫板 22圓孔 23橫板連接孔

24上刀片螺栓孔 25下刀盤螺栓 26下刀盤螺栓孔

27下刀盤弧槽 28 下刀片螺栓孔

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和工作過程進(jìn)行描述。

如圖1、圖2所示，基于有支撐切割的甘蔗防破頭切割裝置，包括液壓馬達(dá)1、刀軸2、連接圓筒12、上刀盤5、下刀盤8、刀片6和連接圓筒橫板21。

刀軸2置于連接圓筒12內(nèi)，液壓馬達(dá)1安裝于連接圓筒12頂部，液壓馬達(dá)1與刀軸2連接，連接圓筒橫板21與連接圓筒12固接。

如圖2、圖7所示，刀軸2上設(shè)有刀軸錐齒輪3，連接圓筒12內(nèi)部設(shè)有圓孔22，齒輪軸11與軸承10配合并置于所述圓孔22中，與連接圓筒12形成旋轉(zhuǎn)副。齒輪軸11上的齒輪軸錐齒輪與刀軸2的刀軸錐齒輪3嚙合形成齒輪副。刀軸2的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從頂部觀察)帶動(dòng)齒輪軸11逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從左側(cè)觀察)。下刀盤8通過螺母4固定連接在刀軸2下端，推力軸承9內(nèi)圈與下刀盤8過盈配合，推力軸承9外圈與上刀盤5過盈配合。

如圖3、圖4所示，上刀盤5包括上圓筒17和上圓盤18，上圓筒17和上圓盤18通過上刀盤螺栓14連接，上圓筒17頂部設(shè)置有上刀盤錐齒輪16，上刀盤5的外緣沿徑向設(shè)有兩組上刀盤螺栓孔13和上刀盤弧槽15。

如圖5、圖6所示，下刀盤8包括下圓筒20和下圓盤19，下圓筒20和下圓盤19通過下刀盤螺栓25連接，下刀盤8的外緣沿徑向設(shè)有兩組下刀盤螺栓孔26和下刀盤弧槽27。

如圖8a、圖8b、圖9a、圖9b所示，刀片6包括上刀片61和下刀片62，上刀片61上開有多個(gè)上刀片螺栓孔24，上刀片61上的相鄰兩個(gè)上刀片螺栓孔24和上刀盤5的上刀盤螺栓孔13、上刀盤弧槽15通過螺栓固定連接。同樣地，下刀片62上開有多個(gè)下刀片螺栓孔28，下刀片62上的相鄰兩個(gè)下刀片螺栓孔28和下刀盤8的下刀盤螺栓孔26、下刀盤弧槽27通過螺栓固定連接。

刀片6優(yōu)選為矩形刀片。

上刀盤5的上刀盤錐齒輪16和齒輪軸11的齒輪軸錐齒輪嚙合形成齒輪副，齒輪軸11的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)上刀盤5逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(從頂部觀察)。

連接圓筒橫板21上對稱分布有兩個(gè)橫板連接孔23，可通過螺栓與機(jī)架連接并可隨機(jī)架實(shí)現(xiàn)切割裝置的高度調(diào)節(jié)和角度調(diào)節(jié)。

液壓馬達(dá)1輸出軸軸線、刀軸2軸線、連接圓筒12中心線、上刀盤5、下刀盤8回轉(zhuǎn)中心線重合，連接圓筒12中心線與其內(nèi)部的圓孔22中心線垂直相交。刀軸2上的刀軸錐齒輪3和上刀盤5的上刀盤錐齒輪16齒數(shù)、模數(shù)相同。上刀盤5上的上刀片61和下刀盤8上的下刀片62之間間距為X，0＜X≤0.5mm。上刀盤弧槽15的圓心和與其對應(yīng)的上刀盤螺栓孔13的圓心重合，且上刀盤弧槽15中心弧線半徑等于上刀片61相鄰兩個(gè)上刀片螺栓孔24之間的距離。下刀盤弧槽27的圓心和與其對應(yīng)的下刀盤螺栓孔26的圓心重合，且下刀盤弧槽27中心弧線半徑等于下刀片62相鄰兩個(gè)下刀片螺栓孔28之間的距離。上刀片61上相鄰上刀片螺栓孔24之間的距離與下刀片62上相鄰下刀片螺栓孔28之間的距離相等。

本實(shí)用新型基于有支撐切割的甘蔗防破頭切割裝置作業(yè)時(shí)，基于有支撐切割的甘蔗防破頭切割裝置隨機(jī)架實(shí)現(xiàn)高度和角度調(diào)節(jié)，液壓馬達(dá)1帶動(dòng)刀軸2旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)固定在刀軸2下端的下刀盤8旋轉(zhuǎn)。刀軸2的刀軸錐齒輪3和齒輪軸11嚙合、齒輪軸11和上刀盤5的上刀盤錐齒輪16嚙合，實(shí)現(xiàn)上刀盤5相對下刀盤8轉(zhuǎn)速相同方向相反的同軸反轉(zhuǎn)，使上刀片61、下刀片62從左右兩側(cè)切割甘蔗，兩刀片彼此之間為切割甘蔗提供支撐，從而實(shí)現(xiàn)甘蔗莖稈的有支撐切割；通過調(diào)節(jié)螺栓在弧槽的位置，調(diào)節(jié)刀片切割甘蔗的切割角，滿足相應(yīng)的工作要求；矩形刀片工作端磨損后，可更換另一端進(jìn)行切割。

上述各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排出在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。