可变刀盘间隙的甘蔗切割装置的制作方法

本发明涉及一种切割装置，具体涉及一种可变刀盘间隙的甘蔗切割装置，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，但所设置两组双螺旋刀具为固定安装结构，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；同时其无法针对不同高度的地形来提升刀具，不仅容易使刀具容易损坏，还会降低甘蔗装置的切割效率。

技术实现要素：

针对上述的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、切割快捷的可变刀盘间隙的甘蔗切割装置，它能够针对不同甘蔗的种植行间距来调整切割刀盘的间距。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

可变刀盘间隙的甘蔗切割装置，包括喂入辊、两组圆盘刀具、两组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，每个圆盘刀具上安装有一刀盘转轴，所述刀盘转轴的一端固定在所述圆盘刀具上、其另一端穿入外套筒内并连接有圆盘刀具电机，还包括与喂入辊相平行设置的刀盘安装轴和用于调整两个圆盘刀具之间的水平距离的调节机构，

所述刀盘安装轴的两端各连接有一个传动装置，所述传动装置安装在固定板外侧的壁体上，通过两个传动装置的同步工作来提升圆盘刀具的高度。所述外套筒竖直设于刀盘安装轴的下方；

所述调节机构包括丝杆电机、移动块和表面设有螺纹的丝杆，在刀盘安装轴上开设有一凹槽，所述丝杆设于凹槽内、且丝杆的一端与丝杆电机连接，所述移动块安装在丝杆上且可沿丝杆上的螺纹进行水平移动，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。

上述方案中，当所述传动装置是输出为单自由度传动扭矩时：所述传动装置包括四连杆机构，所述四连杆机构包括驱动装置、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、连架杆、连杆和驱动杆通过销轴沿逆时针方向依次首尾连接，所述刀盘安装轴的两端的端部分别垂直穿入驱动杆内、并固定在驱动杆上；所述驱动杆与驱动装置连接。

上述方案中，进一步地，所述驱动装置可以为伺服电机或液压缸。

上述方案中，当所述传动装置是输出为两自由度传动扭矩时：所述传动装置包括五连杆机构，所述五连杆机构包括连杆驱动装置、机架、上驱动杆、下驱动杆、上连杆和下连杆，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、上驱动杆、上连杆、下连杆和下驱动杆通过销轴沿逆时针方向依次首尾连接，所述上驱动杆和下驱动杆与所述连杆驱动装置连接；所述刀盘安装轴的两端的端部分别垂直穿入下连杆内，并分别固定在下连杆上。

上述方案中，所述连杆驱动装置为两个同步工作的第一驱动装置和第二驱动装置，第一驱动装置与上驱动杆连接，第二驱动装置与下驱动杆连接。

进一步地，上述第一驱动装置和第二驱动装置可以均为伺服电机或均为液压缸。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1)本发明所设置的圆盘刀具和外套筒均为2个，并通过主要由丝杆电机、移动块和表面设有螺纹的丝杆构成的调节机构来改变两个圆盘刀具之间的水平距离，因此可以满足不同种植行间距的甘蔗切割工作，具有结构简单、适用性广的特点。

2)本发明通过在刀盘安装轴的两端分别设置一传动装置来对固定在刀盘安装轴上的圆盘刀具起到提升或下降的作用，实现了针对不同地形来提升圆盘刀具高度，整个装置具有稳定性能高、切割速率快、结构紧凑的特点。

附图说明

图1为本可变刀盘间隙的甘蔗切割装置的一种结构示意图。

图2为本可变刀盘间隙的甘蔗切割装置的另一种结构示意图。

图3为所述调节机构的结构示意图。

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、圆盘刀具；7、上驱动杆；8-1、第一驱动装置；8-2、第二驱动装置；9、机架；10、下驱动杆；11、下连杆；12、上连杆；13、丝杆电机；14、丝杆；15、移动块；16、凹槽。17、连架杆；18、连杆；19、驱动杆；20、驱动装置。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，可变刀盘间隙的甘蔗切割装置，包括喂入辊、两组圆盘刀具6、两组外套筒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。每个圆盘刀具6上安装有一刀盘转轴，所述刀盘转轴的一端固定在所述圆盘刀具6上、其另一端穿入外套筒5内并连接有圆盘刀具6电机。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和用于调整两个圆盘刀具6之间的水平距离的调节机构。其中，所述刀盘安装轴4的两端各连接有一个传动装置，所述传动装置安装在固定板1外侧的壁体上。所述外套筒5竖直设于刀盘安装轴4的下方。

如图3所示，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，在刀盘安装轴4上开设有一凹槽16，所述丝杆14设于凹槽16内、且丝杆14的一端与丝杆电机13连接，所述移动块15安装在丝杆14上且可沿丝杆14上的螺纹进行水平移动，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。

调节两组圆盘刀具6之间的间隙时：

先是开启丝杆电机13以带动丝杆14的转动，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和圆刀盘具6将会一起进行水平移动，从而改变两个圆盘刀具6之间的间隙，当调节至合适间距后，关闭丝杆电机13，丝杆14静止，移动块15被固定在凹槽16内。

本实施例中，所述传动装置包括四连杆机构，所述四连杆机构包括驱动装置20、机架9、驱动杆19、连架杆17和连杆18，所述机架9沿竖直方向固定在固定板1的外侧壁体上，所述机架9、连架杆17、连杆18和驱动杆19通过销轴沿逆时针方向依次首尾连接。首尾相铰接后的机架9、驱动杆19、连杆18和连架杆17构成四边形结构，该四边形结构以驱动杆19作为传动扭矩，即驱动杆19可进行单自由度传动，使得圆盘刀具6能够进行提升。

所述刀盘安装轴4的两端的端部分别垂直穿入驱动杆19内、并固定在驱动杆19上，驱动杆19与驱动装置20连接。进一步地，所述驱动装置20具体为伺服电机或液压缸。使得圆盘刀具6能够随刀盘安装轴4的提升而进行同步动作。

本发明对圆盘刀具6进行提升工作时：

首先是，驱动装置20启动后，带动驱动杆19发生一定角度的传动扭矩，进而使驱动杆19绕支点向上或向下转动，使安装在驱动杆19上刀盘安装轴4上升或下降，从而使外套筒5和圆盘刀具6整体进行高度的上升或下降；当圆盘刀具6达到指定的地形高度时，关闭驱动装置20，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。

实施例2

如图2所示，与实施例1所不同的是：用于提升刀盘安装轴4的传动装置有所不同。即采用的传动装置为五连杆机构。所述五连杆机构包括连杆驱动装置、机架9、上驱动杆7、下驱动杆10、上连杆12和下连杆11。所述机架9沿竖直方向固定在固定板1的外侧壁体上，所述机架9、上驱动杆7、上连杆12、下连杆11和下驱动杆10通过销轴沿逆时针方向依次首尾连接。所述上驱动杆7和下驱动杆10与所述连杆驱动装置连接。即首尾相铰接后的机架9、上驱动杆7、上连杆12、下连杆11和下驱动杆10构成五边形结构，该五边形结构以上驱动杆7作为第一传动扭矩、以下驱动杆10作为第二传动扭矩。则在连杆驱动装置的驱动下，可进行两自由度传动。与实施例1中的四连杆机构相比，由于上驱动杆7和下驱动杆10为两自由度传动，使得刀盘安装轴4的提升范围更趋于矢量化，传动范围更广。

所述刀盘安装轴4的两端的端部分别垂直穿入下连杆11内，并分别固定在下连杆11上。所述连杆驱动装置为两个同步工作的第一驱动装置8-1和第二驱动装置8-2，第一驱动装置8-1与上驱动杆7连接，第二驱动装置8-2与下驱动杆10连接。即一个五连杆机构对应有两个驱动装置。本实施例中，第一驱动装置8-1和第二驱动装置8-2具体均为伺服电机或均为液压缸。

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