本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械，尤其是涉及一種甘蔗切段機(jī)構(gòu)及其甘蔗切段裝置，主要適用于切段式甘蔗的收獲，為甘蔗收獲機(jī)中關(guān)鍵部件。

技術(shù)背景

甘蔗是溫帶和熱帶作物，含有豐富的糖分、水分，還含有對人體新陳代謝非常有益的各種維生素、脂肪、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、鈣、鐵等物質(zhì)，是制造蔗糖和生物乙醇的主要原料。世界上有一百多個國家種植甘蔗，中國是其中最大的種植國之一。人工收獲甘蔗效率低、勞動強(qiáng)度大，隨著農(nóng)村勞動力的不斷減少，人工收獲甘蔗的成本必將大幅提高，而實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)可以大大降低勞動強(qiáng)度、提高作業(yè)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。甘蔗的切段裝置是切段式甘蔗收獲機(jī)械的重要組成部分，主要起到將前處理過的整桿甘蔗切成預(yù)定的長度，目前多見的甘蔗切段裝置由兩滾筒及平行于其徑向安裝的若干組刀具組成，切段方式為兩滾筒對向轉(zhuǎn)動，帶動刀具轉(zhuǎn)動，當(dāng)上下刀具轉(zhuǎn)動到相錯位置時，對輸送來的全部甘蔗進(jìn)行切割，該機(jī)構(gòu)在工作過程中切割力、切割功耗大，整機(jī)沖擊振動大、轉(zhuǎn)軸扭振大，對甘蔗的斷面損傷大，造成糖分的損失。因此，特別需要發(fā)明一種能夠較少切割力和切割功耗，減少整機(jī)沖擊振動，減少對甘蔗的斷面損傷的切段式甘蔗收獲的切段裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決在切段式甘蔗收獲過程中，切斷裝置切割力大、功耗高、沖擊振動大并且甘蔗斷面質(zhì)量不好的問題，能將整桿甘蔗有效地導(dǎo)向和分流，用兩點(diǎn)支撐和滑切的方式完成對甘蔗的切割，提供一種切割力小、功耗低、沖擊振動和扭振弱、減少整體糖分損失的甘蔗切段機(jī)構(gòu)及甘蔗切段裝置。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種甘蔗切段機(jī)構(gòu)，其特征在于，它包括支撐架、導(dǎo)向架、甘蔗支承總成和旋轉(zhuǎn)切割總成；旋轉(zhuǎn)切割總成支承在支撐架上，導(dǎo)向架安裝在支撐架的前部，甘蔗支承總成固定在支撐架上；所述旋轉(zhuǎn)切割總成包括轉(zhuǎn)軸、刀具輪和刀具，所述轉(zhuǎn)軸支承在支撐架上，刀具輪固定在轉(zhuǎn)軸上，刀具輪左右兩面各安裝三組刀具，同一面的相鄰兩組刀具之間的圓心角為120°，不同面的相鄰兩組刀具之間的圓心角為60°，刀具輪左右兩面的刀具所在的圓周半徑相同；

所述刀具的截面為直角梯形，直角梯形的斜邊為刀刃，刀刃與底邊的夾角為刀具的刀尖角，刀尖角為16-20°，刀具切割甘蔗時，刀具所在平面與甘蔗所在的軸線夾角b為26-30°。

進(jìn)一步的，所述支撐架包括左端擋板、右端擋板和底部支承板；左端擋板和右端擋板安裝在底部支承板的兩側(cè)，轉(zhuǎn)軸支承在左端擋板和右端擋板上，左端擋板和右端擋板的內(nèi)側(cè)均安裝有一個甘蔗支承總成，兩個甘蔗支承總成對稱分布。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向架主要由上導(dǎo)向斜板、左導(dǎo)向斜板、右導(dǎo)向斜板和中部弧形導(dǎo)向板，上導(dǎo)向斜板橫架在左端擋板和右端擋板的上部，左導(dǎo)向斜板固定在左端擋板內(nèi)側(cè)前端處，右導(dǎo)向斜板固定在右端擋板內(nèi)側(cè)前端處，中部弧形導(dǎo)向板安裝在上導(dǎo)向斜板和底部支承板之間，左導(dǎo)向斜板、中部弧形導(dǎo)向板和右導(dǎo)向斜板平行均勻分布，左導(dǎo)向斜板、中部弧形導(dǎo)向板和上導(dǎo)向斜板構(gòu)成內(nèi)凹倒向結(jié)構(gòu)，中部弧形導(dǎo)向板、右導(dǎo)向斜板和上導(dǎo)向斜板構(gòu)成內(nèi)凹倒向結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述甘蔗支承總成包括連接板和一對切割支撐懸臂，一對切割支撐懸臂安裝在連接板上，切割支撐懸臂為l形結(jié)構(gòu)，在l形結(jié)構(gòu)尖角處上具有弧形倒角。

本發(fā)明的另一目的是一種甘蔗切段裝置，它由上述的甘蔗切段機(jī)構(gòu)依次相連而成，各個甘蔗切段機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸相連，各個甘蔗切段機(jī)構(gòu)刀具輪上的刀具沿轉(zhuǎn)軸的軸線方向投影在一個圓上，且將該圓等分。

本發(fā)明帶來的增益效果是：整桿甘蔗經(jīng)過前端輸送裝置被輸送到切段裝置，通過導(dǎo)向架進(jìn)入正確的位置并分流到各個獨(dú)立的切割腔室中，由切割支撐懸臂進(jìn)行兩點(diǎn)支撐，并由安裝在旋轉(zhuǎn)切割總成上的刀具從一定角度進(jìn)行滑切(26-30°)，再則，各個甘蔗切段機(jī)構(gòu)刀具輪上的刀具沿轉(zhuǎn)軸的軸線方向投影在一個圓上，且將該圓等分，較小了對甘蔗的切割力和整機(jī)的功耗、較少整機(jī)沖擊振動轉(zhuǎn)軸的扭振，并保護(hù)了甘蔗的斷面，較少了糖分的損失。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明甘蔗切段機(jī)構(gòu)的軸測示意圖；

圖2是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)切割總成和甘蔗支承總成的軸測裝配示意圖；

圖3是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)切割總成的切割過程及其角度示意圖；

圖4是本發(fā)明甘蔗切段機(jī)構(gòu)的俯視圖；

圖5是本發(fā)明甘蔗切段機(jī)構(gòu)中刀具的刀尖角示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例中甘蔗切段裝置的軸測示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)切割總成和甘蔗支承總成的軸測裝配示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例中甘蔗切段機(jī)構(gòu)的俯視圖；

圖中，支撐架1、導(dǎo)向架2、甘蔗支承總成3、旋轉(zhuǎn)切割總成4、甘蔗5、左端擋板101、右端擋板102、底部支承板103、上導(dǎo)向斜板201、左導(dǎo)向斜板202、右導(dǎo)向斜板203、中部弧形導(dǎo)向板204、連接板301、切割支撐懸臂302、轉(zhuǎn)軸401、刀具輪402、刀具403、安裝板404。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

如圖1-5所示，一種甘蔗切段機(jī)構(gòu)，它包括支撐架1、導(dǎo)向架2、甘蔗支承總成3和旋轉(zhuǎn)切割總成4；旋轉(zhuǎn)切割總成4支承在支撐架1上，導(dǎo)向架2安裝在支撐架1的前部，甘蔗支承總成3固定在支撐架1上；所述旋轉(zhuǎn)切割總成4包括轉(zhuǎn)軸401、刀具輪402和刀具403，所述轉(zhuǎn)軸401支承在支撐架1上，刀具輪402固定在轉(zhuǎn)軸401上，刀具輪402左右兩面各安裝三組刀具403，刀具403通過安裝板404刀具輪402上，在同一面的相鄰兩組刀具403之間的圓心角為120°，不同面的相鄰兩組刀具403之間的圓心角為60°，刀具輪402左右兩面的刀具403所在的圓周半徑相同，這樣的布置使得在切割甘蔗5時，左右兩把刀具403不同時切割甘蔗5，而是先后切割，從而減少了轉(zhuǎn)軸401的切割扭力和振動。

所述刀具403的截面為直角梯形，直角梯形的斜邊為刀刃，刀刃與底邊的夾角為刀具403的刀尖角，刀尖角a為16-20°，如圖5所示，刀具403切割甘蔗時，刀具403所在平面與甘蔗所在的軸線夾角b為26-30°，如圖3所示。

所述支撐架1包括左端擋板101、右端擋板102和底部支承板103；左端擋板101和右端擋板102安裝在底部支承板103的兩側(cè)，轉(zhuǎn)軸401通過軸承座在左端擋板101和右端擋板102上，左端擋板101和右端擋板102的內(nèi)側(cè)均安裝有一個甘蔗支承總成3，兩個甘蔗支承總成3對稱分布，從而能夠?qū)崿F(xiàn)左右兩側(cè)都可以對甘蔗5進(jìn)行切割，進(jìn)而提高切割效率。

所述導(dǎo)向架2主要由上導(dǎo)向斜板201、左導(dǎo)向斜板202、右導(dǎo)向斜板203和中部弧形導(dǎo)向板204，上導(dǎo)向斜板201橫架在左端擋板101和右端擋板102的上部，左導(dǎo)向斜板202固定在左端擋板101內(nèi)側(cè)前端處，右導(dǎo)向斜板203固定在右端擋板102內(nèi)側(cè)前端處，中部弧形導(dǎo)向板204安裝在上導(dǎo)向斜板201和底部支承板103之間，左導(dǎo)向斜板202、中部弧形導(dǎo)向板204和右導(dǎo)向斜板203平行均勻分布，左導(dǎo)向斜板202、中部弧形導(dǎo)向板204和上導(dǎo)向斜板201構(gòu)成內(nèi)凹倒向結(jié)構(gòu)，中部弧形導(dǎo)向板204、右導(dǎo)向斜板203和上導(dǎo)向斜板201構(gòu)成內(nèi)凹倒向結(jié)構(gòu)，從而形成兩個切割腔室。當(dāng)甘蔗被輸送到切段機(jī)構(gòu)中時，位置偏移或彎曲的甘蔗被上導(dǎo)向斜板201左導(dǎo)向斜板202、右導(dǎo)向斜板203強(qiáng)制導(dǎo)向到正確位置。

所述甘蔗支承總成3包括連接板301和一對切割支撐懸臂302，一對切割支撐懸臂302安裝在連接板301上，切割支撐懸臂302為l形結(jié)構(gòu)，在l形結(jié)構(gòu)尖角處上具有弧形倒角，用于支撐甘蔗；切割甘蔗時，甘蔗傳送到一對切割支撐懸臂302上，在刀具2的切割力作用下，甘蔗向弧形倒角上方滑動，到達(dá)一定位置自鎖，從而保證切割效果，刀具403穿過切割支撐懸臂302，將甘蔗切成兩段。

本發(fā)明的另一目的是提供一種甘蔗切段裝置，它由上述的甘蔗切段機(jī)構(gòu)依次相連而成；作為一個實(shí)施例，針對現(xiàn)有甘蔗收獲機(jī)的需求，設(shè)計(jì)了一個甘蔗切斷裝置，如圖6-8所示，該甘蔗切段裝置由兩個甘蔗切段機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接而成，即各個甘蔗切段機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸401相連，各個甘蔗切段機(jī)構(gòu)刀具輪上的刀具403沿轉(zhuǎn)軸401的軸線方向投影在一個圓上，且將該圓等分，從而減少轉(zhuǎn)軸401的切割力和振動。在使用過程中，將該甘蔗切段裝置安裝在甘蔗輸送帶后部，通過輸送帶將甘蔗5輸送到導(dǎo)向架2，通過導(dǎo)向架2的導(dǎo)向作用，將甘蔗5導(dǎo)入到切割支撐懸臂302上，轉(zhuǎn)軸401旋轉(zhuǎn)，帶動其上的刀具403轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)甘蔗的切斷，切斷后的甘蔗段落入下方收集裝置中。