本发明涉及农业机械技术领域，具体涉及一种三角履带式切段式甘蔗联合收割机。
背景技术：
目前，甘蔗机械化收获技术集中在整秆式和切段式上，切段式因其对倒伏甘蔗适应性强、效率高、集蔗容易等优点而成为国际上甘蔗机械化收获的主要方式。我国已经自主研制多种型号的整秆式甘蔗收割机和切段式甘蔗联合收割机，但收获作业质量和效率较低。多数甘蔗收获机还是引进国外产蔗大国的机械，但我国的甘蔗主要种植区如广西、云南多以丘陵山地为主，进口的甘蔗收割机不适应我国产蔗地区的丘陵地貌，无法在这样的复杂环境中正常作业，自主研制的现有甘蔗收割机也难以高效作业，因此需要自主研究适应我国丘陵山地的甘蔗收割机。
现今，履带运用到了许多的工程车辆上。农业机械、工程机械、军事设施中很多行走机械采用履带式行走装置，履带式行走装置能够提高车辆的负重能力、增大接地比压、减少下陷、减轻了对土壤的压实程度，同时提高了车辆离开道路的越野能力。对于甘蔗收割机而言，要面对各种复杂的工作环境，地面的通过性与行走灵活性都尤为重要。相比轮式车辆而言，履带车辆具有接地压力小、地面适应性好、抓地能力强、爬坡性能高的特点。相对平履带而言，三角履不仅拥有好的通过性，而且具备行走灵活的特点，可以说三角履带结合了轮式车辆和平履带车辆的优点，摒弃了各自的缺点。凭借这些特性，农用车辆越来越多采用三角履带式底盘。
另外对于丘陵山地的复杂地形，田间甘蔗运输车随甘蔗联合收割机同步行驶难以实现，而且现有的甘蔗联合收割机由于设计问题，基本都没有存储甘蔗的功能，而导致在丘陵地区无法全机械化收割甘蔗。
技术实现要素：
本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种三角履带式切段式甘蔗联合收割机，以提高收割机的越野能力和适应丘陵山地能力，并解决甘蔗运输车随甘蔗联合收割机同步行驶难以实现而导致在丘陵地区无法全机械化收割甘蔗的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种三角履带式切段式甘蔗联合收割机，包括机架和设在机架上的发动机，机架前端依次设有螺旋分行器、推倒辊筒和割台，机架设有行走装置，发动机为行走装置提供动力，所述机架在割台后端设有用于喂入输送的辊筒输送装置，所述机架在辊筒输送装置后端设有甘蔗切段装置，所述机架在甘蔗切段装置后端设有向上倾斜的蔗段输送臂，所述辊筒输送装置、甘蔗切段装置和蔗段输送臂组成甘蔗输送通道，所述行走装置包括三角履带轮和平履带轮，行走装置的前轮为三角履带轮，行走装置的后轮为平履带轮；所述机架在蔗段输送臂后端输出口下方设有带有卸料装置的集蔗箱；所述行走装置的左平履带轮和右平履带轮之间设有转向机构。
由上可知，本发明行走装置的前轮采用三角履带轮、后轮采用平履带轮，此外对整机来说，前轮采用三角履带具有更好的爬坡性能，后轮采用平履带节约了空间，以利于布置发动机和集蔗箱；另外本发明中设计了集蔗箱，解决了丘陵山地田间运输车随收割机同步行驶困难的问题，集蔗箱可存储一定量的蔗段，装满后可开启传送带工作，自动将蔗段卸载到田间运输车。
作为本发明的一种改进，所述的三角履带轮包括行走马达、履带、主动轮、诱导轮和竖向安装架，主动轮设在竖向安装架上端，竖向安装架上设有驱动主动轮转动的行走马达，竖向安装架的下端设有水平安装架，具体地所述水平安装架通过主动轮轴向的第一水平转轴枢接在竖向安装架的下端，水平安装架的两端分别设有诱导轮，水平安装架两端的诱导轮的轴心与主动轮的轴心分别处于一等腰三角形的三个角点上，履带环绕在诱导轮与主动轮的圆周面并与其传动连接。
进一步地，所述水平安装架的下端面在两个诱导轮之间设有支重轮安装架，支重轮安装架通过诱导轮轴向的第二水平转轴枢接在水平安装架的下端面，支重轮安装架下端设有用于支撑水平安装架的支重轮。
作为本发明的一种改进，所述水平安装架为中空结构，水平安装架两端分别设有滑动支架和固定支架，滑动支架和固定支架的一端为水平段、另一端为向下倾斜折弯段，固定支架水平段固定在水平安装架一端的中空孔内，一诱导轮设在固定支架折弯段上，滑动支架水平段可滑动地插装在水平安装架另一端的中空孔内，另一诱导轮设在滑动支架折弯段上，水平安装架的中空孔内设有液压张紧器和弹簧缓冲结构，液压张紧器的伸缩柱塞端固定在固定支架水平段上，液压张紧器的底座端与弹簧缓冲结构的一端连接，弹簧缓冲结构的另一端与滑动支架水平段相触压。
作为本发明的一种改进，所述平履带轮包括行走马达、驱动轮、诱导轮、履带和水平固定架，行走马达用于驱动驱动轮转动，所述水平固定架为中空结构，水平固定架两端分别设有滑动支架和固定支架，滑动支架和固定支架的一端为水平段、另一端为向下倾斜折弯段，固定支架水平段固定在水平安装架一端的中空孔内，驱动轮设在固定支架折弯段上，滑动支架水平段可滑动地插装在水平安装架另一端的中空孔内，诱导轮设在滑动支架折弯段上，水平安装架的中空孔内设有液压张紧器和弹簧缓冲结构，液压张紧器的伸缩柱塞端固定在固定支架水平段上，液压张紧器的底座端与弹簧缓冲结构的一端连接，弹簧缓冲结构的另一端与滑动支架水平段相触压，履带环绕在驱动轮和诱导轮上。
进一步地，所述水平固定架的下端面在驱动轮和诱导轮之间设有支重轮安装架，支重轮安装架通过诱导轮轴向的第三水平转轴枢接在水平固定架的下端面，支重轮安装架下端设有用于支撑水平固定架的支重轮。
作为本发明的一种改进，所述水平固定架的上端面设有托轮支撑架，托轮支撑架上设有用于支撑履带的托轮。
作为本发明的一种改进，所述转向机构包括转向油缸、后桥、转向横拉杆、左转向节和右转向节，后桥通过前后轴向的销轴枢接在机架的底面，左转向节通过竖向的销轴枢接在后桥的左端，右转向节通过竖向的销轴枢接在后桥的右端，转向横拉杆将左转向节与右转向节固定连接，转向油缸包括左转向油缸和右转向油缸，左转向油缸用于驱动左转向节转向，右转向油缸用于驱动右转向节转向，左转向节与左平履带轮连接，右转向节与右平履带轮连接。
作为本发明的一种改进，左转向节通过左右轴向的销轴枢接在左平履带轮上，右转向节通过左右轴向的销轴枢接在右平履带轮上。
作为本发明的一种改进，所述集蔗箱包括箱底、前侧壁和后侧壁，集蔗箱的左右侧为敞开侧，集蔗箱敞开的两侧设有活动壁，活动壁的下端铰接在集蔗箱上，活动壁上部的前侧和后侧分别通过油缸与集蔗箱的前侧壁和后侧壁固定连接而实现活动壁打开和关闭，所述活动壁上设有卸料装置。
进一步地，活动壁包括相对设置的前侧板和后侧板，前侧板上端的外侧通过油缸与集蔗箱的前侧壁固定连接，后侧板上端的外侧通过油缸与集蔗箱的后侧壁固定连接，前侧板和后侧板的下端通过下转轴连接，下转轴枢接在集蔗箱前侧壁和后侧壁的下端，前侧板和后侧板的上端通过上转轴连接，所述卸料装置为设在上转轴和下转轴之间的用于输送甘蔗段的链条输送机。
进一步地，所述链条输送机包括链轮、链条和链板，下转轴和上转轴都设有链轮，链条连接下转轴和上转轴之间的链轮，链板与链条固定连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明行走装置的前轮采用三角履带轮、后轮采用平履带轮，此外对整机来说，前轮采用三角履带具有更好的爬坡性能，后轮采用平履带节约了空间，以利于布置发动机和集蔗箱；另外本发明中设计了集蔗箱，解决了丘陵山地田间运输车随收割机同步行驶困难的问题，集蔗箱可存储一定量的蔗段，装满后可开启传送带工作，自动将蔗段卸载到田间运输车；
本发明中底盘采用了“前三角履带轮+后平履带轮”的布置形式，三角履带爬坡性能好，有利于行走丘陵山地，平履带接地面积大，抓地性好，驱动力足，两者结合能有效提高整车的爬坡性能；
本发明中平履带轮采用了油缸偏转和液压差速的转向方式，三角履带轮采用液压差速转向方式，实现液压差速和履带轮偏转共同转向的方式，减小了转弯和掉头的半径，提高了整机的灵活性。
附图说明
图1为本发明三角履带式切段式甘蔗联合收割机的示意图；
图2为本发明三角履带式切段式甘蔗联合收割机行走装置的示意图；
图3为本发明三角履带式切段式甘蔗联合收割机三角履带轮的示意图；
图4为本发明三角履带轮水平安装架的剖视图；
图5为本发明三角履带式切段式甘蔗联合收割机平履带轮的示意图；
图6为本发明平履带轮水平固定架的剖视图；
图7为本发明三角履带式切段式甘蔗联合收割机转向机构的示意图；
图8为图7的分解图；
图9为本发明三角履带式切段式甘蔗联合收割机集蔗箱的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
实施例
本发明提供了一种三角履带式切段式甘蔗联合收割机，其包括机架和设在机架上的发动机，机架前端依次设有螺旋分行器、推倒辊筒和割台，机架设有行走装置，发动机为行走装置提供动力，所述机架在割台后端设有用于喂入输送的辊筒输送装置，所述机架在辊筒输送装置后端设有甘蔗切段装置，所述机架在甘蔗切段装置后端设有向上倾斜的蔗段输送臂，所述辊筒输送装置、甘蔗切段装置和蔗段输送臂组成甘蔗输送通道，所述行走装置包括三角履带轮和平履带轮，行走装置的前轮为三角履带轮，行走装置的后轮为平履带轮；所述机架在蔗段输送臂后端输出口下方设有带有卸料装置的集蔗箱；所述行走装置的左平履带轮和右平履带轮之间设有转向机构。由上可知，本发明行走装置的前轮采用三角履带轮、后轮采用平履带轮，此外对整机来说，前轮采用三角履带具有更好的爬坡性能，后轮采用平履带节约了空间，以利于布置发动机和集蔗箱；另外本发明中设计了集蔗箱，解决了丘陵山地田间运输车随收割机同步行驶困难的问题，集蔗箱可存储一定量的蔗段，装满后可开启传送带工作，自动将蔗段卸载到田间运输车。
下面利用具体实施例结合附图对本发明结构进行详细描述，请参考图1和图2，一种三角履带式切段式甘蔗联合收割机，包括机架5和设在机架上的发动机8，机架5前端依次设有螺旋分行器1、推倒辊筒2和割台3，机架5设有行走装置，发动机8为行走装置提供动力；
所述机架5在割台3后端设有用于喂入输送的辊筒输送装置10，所述机架5在辊筒输送装置10后端设有甘蔗切段装置20，所述机架5在甘蔗切段装置20后端设有向上倾斜的蔗段输送臂30，所述辊筒输送装置10、甘蔗切段装置20和蔗段输送臂30组成甘蔗输送通道，而且在甘蔗切段装置20后端输出口的上方设有排杂风机40，所述辊筒输送装置、甘蔗切段装置和蔗段输送臂都是采用现有的技术，详细结构在相关专利已有公开。机架5在甘蔗输送通道的上方从前向后依次设有驾驶室50、液压控制系统70和液压油箱60，发动机8设在机架5上且位于蔗段输送臂30的下方，发动机8驱动液压油泵，使液压油泵油管里的液压油有高压强，并通过液压控制系统70开启或关闭液压通路，从而驱动的液压马达和行走马达运动；螺旋分行器1位于整机最前面的两侧并由外向内螺旋旋转，将倒伏的甘蔗分行扶正；推倒辊筒2使分行扶正后的甘蔗向整机前进的方向倾斜，割台3将倾斜后的甘蔗进行根切。
所述行走装置包括三角履带轮4和平履带轮6，行走装置的前轮为三角履带轮4，行走装置的后轮为平履带轮6，所述机架5在蔗段输送臂30后端输出口下方设有带有卸料装置的集蔗箱9，所述行走装置的左平履带轮和右平履带轮之间设有转向机构7。割台从根部切断甘蔗，整根甘蔗倒在地面上后，辊筒输送装置将甘蔗从根部喂入，再在输送到甘蔗切段装置，由甘蔗切段装置切割成段，完成剥叶和切段的工序，在蔗段和蔗叶抛出甘蔗切段装置到达排杂风机下进风方时，风机吸走质量轻的蔗叶从上出风口排除，再由蔗段输送臂输送高处并投到集蔗箱中。
请参考图3和图4，在本实施例中，所述的三角履带轮4包括行走马达41、履带42、主动轮43、诱导轮44和竖向安装架45，主动轮43设在竖向安装架45上端，竖向安装架45上设有驱动主动轮43转动的行走马达41，竖向安装架45的下端设有水平安装架46，具体地所述水平安装架46通过主动轮轴向的第一水平转轴461枢接在竖向安装架45的下端，水平安装架46的两端分别设有诱导轮44，水平安装架两端的诱导轮44的轴心与主动轮43的轴心分别处于一等腰三角形的三个角点上，履带42环绕在诱导轮44与主动轮43的圆周面并与其传动连接。在爬坡或下坡时，水平安装架可以与竖向安装架发生相对转动而改变与水平面之间夹角，从而使三角履带轮发生相应的变形，使整个履带更贴何地面，以便更好抓地，底盘车架更贴近地面，离地高度也略有减小，降低了重心，提高爬坡能力。在上述基础上，所述水平安装架46的下端面在两个诱导轮44之间设有支重轮安装架49，支重轮安装架49通过诱导轮轴向的第二水平转轴491枢接在水平安装架46的下端面，支重轮安装架49下端设有用于支撑水平安装架46的支重轮492，在地面支持力作用在履带上时，支重轮安装架可绕第二水平转轴与水平安装架发生相对转动而改变与水平面之间夹角，可更好的贴合地面，使支重轮压着履带接触更大地面面积，在地面突起的地方可以保证与地面接触的部分履带能更好的贴合地面，在地面凹陷的地方也可以保证整个履带保持张紧，不至于松弛而拖带；另外考虑甘蔗收割机在爬坡时受力情况，设计了履带可控摆动微变形，使履带更好地贴合地面，同时降低了底盘中心，有利于爬坡。
请参考图3和图4，在上述基础上，本发明再作进一步的改进，所述水平安装架46为中空结构，水平安装架46两端分别设有滑动支架48和固定支架47，滑动支架48和固定支架47的一端为水平段、另一端为向下倾斜折弯段，固定支架水平段471固定在水平安装架46一端的中空孔464内，一诱导轮44设在固定支架折弯段472上，滑动支架水平段481可滑动地插装在水平安装架46另一端的中空孔464内，另一诱导轮44设在滑动支架折弯段482上，水平安装架46的中空孔464内设有液压张紧器462和弹簧缓冲结构，液压张紧器462的伸缩柱塞端463固定在固定支架水平段471上，液压张紧器462的底座端与弹簧缓冲结构的一端连接，弹簧缓冲结构的另一端与滑动支架水平段481相触压；具体地，其中，弹簧缓冲结构包括弹簧座465、弹簧轴466和缓冲弹簧467，弹簧座465内为中空结构，弹簧座465中空腔内充有高压气体或高压液体，弹簧座465一端圆周上设有第一弹簧限位块468，弹簧轴466一端以活塞的形式从弹簧座465另一端插装在弹簧座465中空孔内，弹簧轴466另一端圆周上设有第二弹簧限位块469，缓冲弹簧467套在弹簧座465和弹簧轴466上且其两端分别与第一弹簧限位块468和第二弹簧限位块469固定连接，弹簧座465一端与液压张紧器462的底座端连接，弹簧轴466另一端与与滑动支架水平段481相触压。本发明将水平安装架设为中空结构，且在中空孔内设有液压张紧器，装配时会向液压张紧器中注入合适量的液压油，使履带轮保持合适的张紧度；工作时履带轮受力，履带对可动的诱导轮有个作用力，该作用力通过可动诱导轮传递给张紧器和缓冲弹簧，缓冲弹簧会有一定的压缩量，与此同时弹簧座在冲击力的作用下发生伸缩变化，通过压缩弹簧座中空腔体里的高压液体来缓冲履带轮的受力，带动滑动支架和诱导轮移动，调节履带的张紧情况，当履带轮受到突然的地面激励时，诱导轮和滑动支架会推动弹簧卡座上的弹簧压缩滑动块压缩弹簧，缓冲瞬间的冲击力；而且一般履带在行走中经常易发生跳齿、爬齿和脱带的问题，主要是履带的张紧力不合适，为了改善履带的张紧情况，履带轮的张紧机构采用了弹簧张紧与液压张紧双重张紧装置，双重调节履带张紧情况。
请参考图5和图6，而且在本实施例中，平履带轮采用了与三角履带轮上类似的缓冲结构，所述平履带,6包括行走马达61、驱动轮62、诱导轮63、履带64和水平固定架65，行走马达61用于驱动驱动轮62转动，所述水平固定架65为中空结构，水平固定架65两端分别设有滑动支架66和固定支架67，滑动支架66和固定支架67的一端为水平段、另一端为向下倾斜折弯段，固定支架水平段671固定在水平固定架65一端的中空孔651内，驱动轮62设在固定支架折弯段672上，滑动支架水平段661可滑动地插装在水平固定架65另一端的中空孔651内，诱导轮63设在滑动支架折弯段662上，水平固定架65的中空孔651内设有液压张紧器652和弹簧缓冲结构，液压张紧器652的伸缩柱塞端653固定在固定支架水平段671上，液压张紧器652的底座端与弹簧缓冲结构的一端连接，弹簧缓冲结构的另一端与滑动支架水平段661相触压，履带64环绕在驱动轮62和诱导轮63上；具体地，其中，弹簧缓冲结构包括弹簧座654、弹簧轴656和缓冲弹簧655，弹簧座654内为中空结构，弹簧座654中空腔内充有高压气体或高压液体，弹簧座654一端圆周上设有第一弹簧限位块657，弹簧轴656一端以活塞的形式从弹簧座654另一端插装在弹簧座中空孔内，弹簧轴656另一端圆周上设有第二弹簧限位块658，缓冲弹簧655套在弹簧座654和弹簧轴656上且其两端分别与第一弹簧限位块657和第二弹簧限位块658固定连接，弹簧座654一端与液压张紧器的底座端连接，弹簧轴656另一端与与滑动支架水平段相触压。在上述基础上，所述水平固定架的下端面在驱动轮和诱导轮之间设有支重轮安装架，支重轮安装架通过诱导轮轴向的第三水平转轴枢接在水平固定架的下端面，支重轮安装架下端设有用于支撑水平固定架的支重轮，在地面支持力作用在履带上时，支重轮安装架可绕第三水平转轴与水平固定架发生相对转动，可更好的贴合地面，使支重轮压着履带接触更大地面面积，在地面突起的地方可以保证与地面接触的部分履带能更好的贴合地面，在地面凹陷的地方也可以保证整个履带保持张紧，不至于松弛而拖带；另外考虑甘蔗收割机在爬坡时受力情况，设计了履带可控摆动微变形，使履带跟好的贴合地面，同时降低了底盘中心，有利于爬坡。进一步地，所述水平固定架的上端面设有托轮支撑架，托轮支撑架上设有用于支撑履带的托轮，托轮可以使平履带轮的履带保持张紧。
请参考图7和图8，在本实施例中，平履带轮采用了油缸偏转和液压差速的转向方式，具体地，所述转向机构7包括转向油缸、后桥71、转向横拉杆72、左转向节73和右转向节74，后桥71通过前后轴向的销轴75枢接在机架5的底面，左转向节73通过竖向的销轴76枢接在后桥71的左端，右转向节74通过竖向的销轴77枢接在后桥71的右端，转向横拉杆72将左转向节73与右转向节74固定连接，转向油缸包括左转向油缸78和右转向油缸79，左转向油缸78用于驱动左转向节73转向，右转向油缸79用于驱动右转向节74转向，左转向节73与左平履带轮固定连接，右转向节74与右平履带轮固定连接，具体地，左转向节73通过左右轴向的销轴7a枢接在左平履带轮的水平固定架65上，右转向节74通过左右轴向的销轴7b枢接在右平履带轮的水平固定架65上。后桥通过前后轴向的销轴枢接在机架的底面，使得左右平履带轮可绕前后轴向的销轴在左右方向上做小幅度的转动，平履带轮能随时地自发地调整在左右方向上与水平面之间的摆动角度，随地面的高低不平自动调节左右两履带轮的高度差，使得履带更好地适应不平地面，同时减小整机的侧向倾斜，有利于提高行走稳定性，左右两侧地面高度不同时，平履带轮能随时地在左右方向上调整与水平面之间的摆动角度，适应不平地面；另外转向节通过竖向的销轴枢接在后桥上，使得平履带轮可绕竖向的销轴转动，平履带轮能随时地调整在水平面内的转动角度，使平履带轮转向更加方便和灵活；而且，转向节通过左右轴向的销轴枢接在平履带轮的水平固定架上，可以使得平履带轮可以绕转向节在前后方向上转动，平履带轮随时地调整在前后方向上与水平面之间的摆动角度，随着爬坡角度变化适应性摆动，使得履带更好地贴合地面，同时降低了底盘中心，有利于爬坡；另外，左平履带轮和右平履带轮采用单独的行走马达驱动，通过左转向油缸驱动左转向节转向，右转向油缸驱动右转向节转向，同时通过配合设置左平履带轮和右平履带轮的行走马达的转速，使左平履带轮行走马达和右平履带轮行走马达转速不同，减小了转弯和掉头的半径，能实现整机的灵活快速转向。
请参考图9，在本发明的一个实施例中，所述集蔗箱9包括箱底、前侧壁91和后侧壁92，集蔗箱9的左右侧为敞开侧，集蔗箱9敞开的两侧设有活动壁，活动壁的下端铰接在集蔗箱9上，活动壁上部的前侧和后侧分别通过油缸93与集蔗箱的前侧壁91和后侧壁92固定连接而实现活动壁打开和关闭，所述活动壁上设有卸料装置。具体地，活动壁包括相对设置的前侧板94和后侧板95，前侧板94上端的外侧通过油缸93与集蔗箱9的前侧壁91固定连接，后侧板95上端的外侧通过油缸93与集蔗箱9的后侧壁92固定连接，前侧板94和后侧板95的下端通过下转轴96连接，下转轴96枢接在集蔗箱前侧壁91和后侧壁92的下端，前侧板94和后侧板95的上端通过上转轴97连接，所述卸料装置为设在上转轴97和下转轴96之间的用于输送甘蔗段的链条输送机98。本发明中设计了集蔗箱，解决了丘陵山地田间运输车随收割机同步行驶困难的问题，集蔗箱可存储一定量的蔗段，装满后可通过油缸打开活动壁，并开启活动壁上链条输送机自动将蔗段卸载到田间运输车，方便快捷。其中，所述链条输送机98包括链轮、链条981和链板982，下转轴96和上转轴97都设有链轮，链条981连接下转轴96和上转轴97之间的链轮，链板982与链条981固定连接。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。