本發(fā)明涉及一種切割裝置，具體涉及一種單自由度甘蔗收割機(jī)的切割裝置，屬于農(nóng)用機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

甘蔗收割機(jī)作為一種大型且笨重的農(nóng)用機(jī)械應(yīng)用在平原地帶可有效地提高甘蔗的收獲效率、大大減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度。但我國(guó)多為丘陵地貌，特別是作為甘蔗種植地區(qū)的南方，難以將大型甘蔗收割機(jī)直接進(jìn)行使用。而是在作業(yè)時(shí)，通過(guò)提升切割裝置來(lái)適應(yīng)高低不平的丘陵地貌。由于切斷甘蔗的刀具安裝在甘蔗切割裝置上，需要準(zhǔn)確地將甘蔗切割裝置提升至合適位置的同時(shí)，還要保證刀具的平穩(wěn)性，這樣才能確保甘蔗根部切割的好壞。

現(xiàn)有技術(shù)中，甘蔗收獲機(jī)上的切割裝置一般分為單圓盤切割器和雙圓盤切割器，例如申請(qǐng)?zhí)枮?00910039337.2的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，公開了一種甘蔗切割裝置，包括左、右兩組雙螺旋刀具，兩組雙螺旋刀具均包括刀盤、割刀、兩條螺旋圓鋼、旋轉(zhuǎn)軸套和齒輪箱，旋轉(zhuǎn)軸套一端與刀盤連接，另一端與齒輪箱連接，割刀安裝在刀盤的圓周面上，兩條螺旋圓鋼的一端固定在刀盤上，另一端與旋轉(zhuǎn)軸套固定連接。其設(shè)計(jì)的兩組雙螺旋刀具在齒輪箱的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行甘蔗切斷工作，該種切割裝置雖然能夠很快地進(jìn)行切割動(dòng)作，但扔存在如下缺陷：

1)無(wú)法在小范圍內(nèi)提升刀具的高度、穩(wěn)定性差；

2)其使用的齒輪箱作為刀具驅(qū)動(dòng)裝置，容易出現(xiàn)動(dòng)力不足、傳動(dòng)扭矩小，不利于降低甘蔗的切割破頭率和切割損失率；

3)所設(shè)置兩組雙螺旋刀具為固定安裝，無(wú)法針對(duì)不同種植行間距的甘蔗來(lái)調(diào)整刀盤的間距，適用性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、切割穩(wěn)定、能夠提升切割刀具的單自由度甘蔗收割機(jī)的切割裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

單自由度甘蔗收割機(jī)的切割裝置，包括喂入輥、圓盤刀、刀盤轉(zhuǎn)軸、圓盤刀電機(jī)、外套筒和兩塊相平行設(shè)置的固定板，所述喂入輥通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在兩塊固定板之間且所述喂入輥可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述刀盤轉(zhuǎn)軸的一端固裝所述圓盤刀、其另一端穿入外套筒內(nèi)并與所述圓盤刀電機(jī)連接，還包括與喂入輥相平行設(shè)置的刀盤安裝軸和用于提升圓盤刀的四連桿機(jī)構(gòu)，所述四連桿機(jī)構(gòu)為2個(gè)、并分別安裝在固定板的外側(cè)壁體上，且每個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)均連接有一驅(qū)動(dòng)裝置；所述刀盤安裝軸的兩端分別與四連桿機(jī)構(gòu)上的驅(qū)動(dòng)桿連接；所述外套筒豎直設(shè)于刀盤安裝軸的下方且外套筒的一端固定在刀盤安裝軸上。

上述方案中，所述四連桿機(jī)構(gòu)具體可以包括機(jī)架、驅(qū)動(dòng)桿、連架桿和連桿，所述機(jī)架沿豎直方向固定在固定板的外側(cè)壁體上，所述機(jī)架、驅(qū)動(dòng)桿、連桿和連架桿通過(guò)銷軸沿順時(shí)針方向依次首尾連接，所述刀盤安裝軸的端部分別垂直穿入驅(qū)動(dòng)桿內(nèi)、并固定在驅(qū)動(dòng)桿上。

上述方案中，所述驅(qū)動(dòng)裝置可以為伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)桿通過(guò)鍵連接。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置還可以為液壓缸，所述液壓缸的一端固定在機(jī)架的一側(cè)、其另一端固定在驅(qū)動(dòng)桿上。

上述方案中，所述外套筒可以通過(guò)緊固件固定在刀盤安裝軸的下方。

上述方案中，所述外套筒和圓盤刀均為兩個(gè)，為了能夠針對(duì)不同甘蔗的種植行距來(lái)調(diào)節(jié)兩個(gè)圓盤刀的間距，可使每一個(gè)外套筒通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)于刀盤安裝軸的下方，且在刀盤安裝軸上開設(shè)有用于安裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的凹槽。

上述方案中，進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可包括絲桿電機(jī)、移動(dòng)塊和表面設(shè)有螺紋的絲桿，所述絲桿設(shè)于凹槽內(nèi)、且絲桿的一端與絲桿電機(jī)連接，所述移動(dòng)塊安裝于絲桿上、并可沿絲桿螺紋水平移動(dòng)，在移動(dòng)塊上開設(shè)有一通孔，所述外套筒的上端穿入通孔內(nèi)并固定在移動(dòng)塊上。

本發(fā)明的有益效果為：

1)本發(fā)明通過(guò)設(shè)置的四連桿機(jī)構(gòu)，并通過(guò)驅(qū)動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)在扭矩方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得安裝在四連桿機(jī)構(gòu)上的刀盤安裝軸向上或向下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而對(duì)固定在刀盤安裝軸下方的外套筒和圓盤刀起到提升或下降的作用，將本結(jié)構(gòu)的切割裝置安裝在甘蔗收獲機(jī)上使用，可使甘蔗收獲機(jī)的適用范圍更廣；同時(shí)用于安裝圓盤刀的刀盤安裝軸是固定在四連桿機(jī)構(gòu)上，整個(gè)裝置的穩(wěn)定性能高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊。

2)作為圓盤刀提升裝置的四連桿機(jī)構(gòu)，可以通過(guò)伺服電機(jī)或液壓缸來(lái)作為驅(qū)動(dòng)裝置，而作為切割刀具的圓盤刀獨(dú)立通過(guò)圓盤刀電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得本裝置既可以快速穩(wěn)定地調(diào)節(jié)圓盤刀的高度，還可以保證圓盤刀有足夠的工作動(dòng)力，傳動(dòng)扭矩大、有利于降低甘蔗的切割破頭率和切割損失率。

3)所述圓盤刀和外套筒均為2個(gè)時(shí)，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置在刀盤安裝軸上的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)圓盤刀的水平間距，可以針對(duì)不同種植行間距的甘蔗來(lái)調(diào)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用性廣的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為以伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，本單自由度甘蔗收割機(jī)的切割裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為以液壓缸作為驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，本單自由度甘蔗收割機(jī)的切割裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為所述刀盤安裝架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為所述刀盤安裝架的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)為：1、固定板；2、上喂入輥；3、下喂入輥；4、刀盤安裝軸；5、外套筒；6、圓盤刀；7、連架桿；8、機(jī)架；9、驅(qū)動(dòng)桿；10、伺服電機(jī)；11、連桿；12、液壓缸；13、絲桿電機(jī)；14、絲桿；15、移動(dòng)塊；16、螺栓；17、螺栓孔；18、凹槽。

具體實(shí)施方式

如圖1、圖2所示，單自由度甘蔗收割機(jī)的切割裝置，包括喂入輥、圓盤刀6、刀盤轉(zhuǎn)軸、圓盤刀電機(jī)、外套筒5和兩塊相平行設(shè)置的固定板1。所述喂入輥通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在兩塊固定板1之間且所述喂入輥可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例中，所述喂入輥包括從上至下依次安裝的上喂入輥2和下喂入輥3。所述刀盤轉(zhuǎn)軸的一端固裝所述圓盤刀6、其另一端穿入外套筒5內(nèi)并與所述圓盤刀電機(jī)連接。

與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是，本切割裝置還包括與喂入輥相平行設(shè)置的刀盤安裝軸4和用于提升圓盤刀6的四連桿機(jī)構(gòu)。所述四連桿機(jī)構(gòu)為2個(gè)、并分別安裝在固定板1的外側(cè)壁體上，且每個(gè)四連桿機(jī)構(gòu)均連接有一驅(qū)動(dòng)裝置。本實(shí)施例中，所述四連桿機(jī)構(gòu)包括機(jī)架8、驅(qū)動(dòng)桿9、連架桿7和連桿11，所述機(jī)架沿豎直方向固定在固定板1的外側(cè)壁體上，機(jī)架8、驅(qū)動(dòng)桿9、連桿11和連架桿7通過(guò)銷軸沿順時(shí)針方向依次首尾連接。即首尾相鉸接后的機(jī)架8、驅(qū)動(dòng)桿9、連桿11和連架桿7構(gòu)成四邊形結(jié)構(gòu)，該四邊形結(jié)構(gòu)以驅(qū)動(dòng)桿9與機(jī)架8的鉸接點(diǎn)作為支點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)桿9在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下繞支點(diǎn)進(jìn)行向上或向下轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述刀盤安裝軸4的兩端分別與四連桿機(jī)構(gòu)上的驅(qū)動(dòng)桿9連接，具體是所述刀盤安裝軸4的端部分別垂直穿入驅(qū)動(dòng)桿9內(nèi)、并固定在驅(qū)動(dòng)桿9上。所述外套筒5豎直設(shè)于刀盤安裝軸4的下方且外套筒5的一端固定在刀盤安裝軸4上。使得圓盤刀6能夠隨刀盤安裝軸4的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行同步動(dòng)作。

如圖1所示，用于驅(qū)動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置可以為伺服電機(jī)，所述伺服電機(jī)的輸出軸與驅(qū)動(dòng)桿9通過(guò)鍵連接。如圖2所示，所述驅(qū)動(dòng)裝置還可以是液壓缸12，所述液壓缸12的一端固定在機(jī)架8的一側(cè)、其另一端固定在驅(qū)動(dòng)桿9上。選用伺服電機(jī)和液壓缸12作為四連桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置，一方面起到帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿9工作的同時(shí)，還能簡(jiǎn)化設(shè)備的結(jié)構(gòu)；另一方面兩者的傳動(dòng)扭矩大，能夠提高四連桿機(jī)構(gòu)的提升范圍。

如圖4所示，所述外套筒5通過(guò)緊固件固定在刀盤安裝軸4的下方，即所述圓盤刀6可以為一個(gè)，也可以為兩個(gè)，且當(dāng)圓盤刀6為兩個(gè)時(shí)、兩者的間距是固定的，無(wú)法調(diào)節(jié)的。本實(shí)施例中，所述緊固件具體為螺栓16和與螺栓16相配合使用的螺母，且在刀盤安裝軸4上對(duì)應(yīng)開設(shè)有螺栓孔17。

如圖3所示，所述外套筒5和圓盤刀6均為兩個(gè)。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)兩個(gè)圓盤刀6的安裝距離，每一個(gè)外套筒5具體是通過(guò)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)于刀盤安裝軸4的下方，且在刀盤安裝軸4上開設(shè)有用于安裝調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的凹槽18。進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括絲桿電機(jī)13、移動(dòng)塊15和表面設(shè)有螺紋的絲桿14。所述絲桿14設(shè)于凹槽18內(nèi)、且絲桿14的一端與絲桿電機(jī)13連接，所述移動(dòng)塊15安裝于絲桿14上、并可沿絲桿螺紋水平移動(dòng)，在移動(dòng)塊15上開設(shè)有一通孔，所述外套筒5的上端穿入通孔內(nèi)并固定在移動(dòng)塊15上。在使用時(shí)，開啟絲桿電機(jī)13，絲桿14轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)安裝在絲桿14上的移動(dòng)塊15水平移動(dòng)，由于外套筒5與移動(dòng)塊15為固定連接，當(dāng)移動(dòng)塊15進(jìn)行水平移動(dòng)時(shí)，外套筒5和圓刀盤6將會(huì)一起進(jìn)行水平移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)兩個(gè)圓盤刀6之間的間隙。

本發(fā)明在工作時(shí)：

1)驅(qū)動(dòng)裝置啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)桿9，進(jìn)而使驅(qū)動(dòng)桿9繞支點(diǎn)向上或向下轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刀盤安裝軸4提升或下降，從而使外套筒5和圓刀盤6整體進(jìn)行高度的上升或下降，當(dāng)圓盤刀6達(dá)到指定的地形高度時(shí)，關(guān)閉所述驅(qū)動(dòng)裝置，通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)即可將刀盤安裝軸4定位在所設(shè)置的高度上；2)然后啟動(dòng)圓盤刀電機(jī)，驅(qū)動(dòng)圓盤刀6繞刀盤轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，即可快速切割甘蔗。

以上僅為說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。