本发明公开了一种甘蔗切段机构及甘蔗切段装置，甘蔗切段机构包括支撑架、导向架、甘蔗支承总成和旋转切割总成；旋转切割总成支承在支撑架上，导向架安装在支撑架的前部，甘蔗支承总成固定在支撑架上；所述旋转切割总成包括转轴、刀具轮和刀具，所述转轴支承在支撑架上，刀具轮固定在转轴上，刀具轮左右两面各安装三组刀具；本发明可以实现甘蔗的连续切段功能，适用于切段式甘蔗的收获，有利于降低切割力和功耗，减小切割时的整机冲击振动和转轴的扭振，降低切割面破碎率，减少糖分损失，并避免整杆收获后再进行甘蔗切段工作，切割质量好，工作效率高。
1.一种甘蔗切段机构，其特征在于，它包括支撑架（1）、导向架（2）、甘蔗支承总成（3）和旋转切割总成（4）；旋转切割总成（4）支承在支撑架（1）上，导向架（2）安装在支撑架（1）的前部，甘蔗支承总成（3）固定在支撑架（1）上；所述旋转切割总成（4）包括转轴（401）、刀具轮（402）和刀具（403），所述转轴（401）支承在支撑架（1）上，刀具轮（402）固定在转轴（401）上，刀具轮（402）左右两面各安装三组刀具（403），同一面的相邻两组刀具（403）之间的圆心角为120°，不同面的相邻两组刀具（403）之间的圆心角为60°，刀具轮（402）左右两面的刀具（403）所在的圆周半径相同；
所述刀具（403）的截面为直角梯形，直角梯形的斜边为刀刃，刀刃与底边的夹角为刀具（403）的刀尖角，刀尖角为16-20°，刀具（403）切割甘蔗时，刀具（403）所在平面与甘蔗所在的轴线夹角b为26-30°；
所述支撑架（1）包括左端挡板（101）、右端挡板（102）和底部支承板（103）；左端挡板（101）和右端挡板（102）安装在底部支承板（103）的两侧，转轴（401）支承在左端挡板（101）和右端挡板（102）上，左端挡板（101）和右端挡板（102）的内侧均安装有一个甘蔗支承总成（3），两个甘蔗支承总成（3）对称分布；
所述导向架（2）主要由上导向斜板（201）、左导向斜板（202）、右导向斜板（203）和中部弧形导向板（204），上导向斜板（201）横架在左端挡板（101）和右端挡板（102）的上部，左导向斜板（202）固定在左端挡板（101）内侧前端处，右导向斜板（203）固定在右端挡板（102）内侧前端处，中部弧形导向板（204）安装在上导向斜板（201）和底部支承板（103）之间，左导向斜板（202）、中部弧形导向板（204）和右导向斜板（203）平行均匀分布，左导向斜板（202）、中部弧形导向板（204）和上导向斜板（201）构成内凹倒向结构，中部弧形导向板（204）、右导向斜板（203）和上导向斜板（201）构成内凹倒向结构。
2.根据权利要求1所述甘蔗切段机构，其特征在于：所述甘蔗支承总成（3）包括连接板（301）和一对切割支撑悬臂（302），一对切割支撑悬臂（302）安装在连接板（301）上，切割支撑悬臂（302）为L形结构，在L形结构尖角处上具有弧形倒角。
3.一种甘蔗切段装置，其特征在于，它由若干权利要求2所述的甘蔗切段机构依次相连而成，各个甘蔗切段机构的转轴（401）相连，各个甘蔗切段机构刀具轮上的刀具（403）沿转轴（401）的轴线方向投影在一个圆上，且将该圆等分。
一种甘蔗切段机构及甘蔗切段装置
技术领域
[0001] 本发明涉及农业机械，尤其是涉及一种甘蔗切段机构及其甘蔗切段装置，主要适用于切段式甘蔗的收获，为甘蔗收获机中关键部件。技术背景
[0002] 甘蔗是温带和热带作物，含有丰富的糖分、水分，还含有对人体新陈代谢非常有益的各种维生素、脂肪、蛋白质、有机酸、钙、铁等物质，是制造蔗糖和生物乙醇的主要原料。世界上有一百多个国家种植甘蔗，中国是其中最大的种植国之一。人工收获甘蔗效率低、劳动强度大，随着农村劳动力的不断减少，人工收获甘蔗的成本必将大幅提高，而实现机械化作业可以大大降低劳动强度、提高作业质量，降低生产成本。甘蔗的切段装置是切段式甘蔗收获机械的重要组成部分，主要起到将前处理过的整杆甘蔗切成预定的长度，目前多见的甘蔗切段装置由两滚筒及平行于其径向安装的若干组刀具组成，切段方式为两滚筒对向转动，带动刀具转动，当上下刀具转动到相错位置时，对输送来的全部甘蔗进行切割，该机构在工作过程中切割力、切割功耗大，整机冲击振动大、转轴扭振大，对甘蔗的断面损伤大，造成糖分的损失。因此，特别需要发明一种能够较少切割力和切割功耗，减少整机冲击振动，减少对甘蔗的断面损伤的切段式甘蔗收获的切段装置。
发明内容
[0003] 本发明的目的是为了解决在切段式甘蔗收获过程中，切断装置切割力大、功耗高、冲击振动大并且甘蔗断面质量不好的问题，能将整杆甘蔗有效地导向和分流，用两点支撑和滑切的方式完成对甘蔗的切割，提供一种切割力小、功耗低、冲击振动和扭振弱、减少整体糖分损失的甘蔗切段机构及甘蔗切段装置。
[0004] 本发明解决技术问题所采取的技术方案是：一种甘蔗切段机构，其特征在于，它包括支撑架、导向架、甘蔗支承总成和旋转切割总成；旋转切割总成支承在支撑架上，导向架安装在支撑架的前部，甘蔗支承总成固定在支撑架上；所述旋转切割总成包括转轴、刀具轮和刀具，所述转轴支承在支撑架上，刀具轮固定在转轴上，刀具轮左右两面各安装三组刀具，同一面的相邻两组刀具之间的圆心角为120°，不同面的相邻两组刀具之间的圆心角为60°，刀具轮左右两面的刀具所在的圆周半径相同；
[0005] 所述刀具的截面为直角梯形，直角梯形的斜边为刀刃，刀刃与底边的夹角为刀具的刀尖角，刀尖角为16-20°，刀具切割甘蔗时，刀具所在平面与甘蔗所在的轴线夹角b为26-30°。
[0006] 进一步的，所述支撑架包括左端挡板、右端挡板和底部支承板；左端挡板和右端挡板安装在底部支承板的两侧，转轴支承在左端挡板和右端挡板上，左端挡板和右端挡板的内侧均安装有一个甘蔗支承总成，两个甘蔗支承总成对称分布。
[0007] 进一步的，所述导向架主要由上导向斜板、左导向斜板、右导向斜板和中部弧形导向板，上导向斜板横架在左端挡板和右端挡板的上部，左导向斜板固定在左端挡板内侧前端处，右导向斜板固定在右端挡板内侧前端处，中部弧形导向板安装在上导向斜板和底部支承板之间，左导向斜板、中部弧形导向板和右导向斜板平行均匀分布，左导向斜板、中部弧形导向板和上导向斜板构成内凹倒向结构，中部弧形导向板、右导向斜板和上导向斜板构成内凹倒向结构。
[0008] 进一步的，所述甘蔗支承总成包括连接板和一对切割支撑悬臂，一对切割支撑悬臂安装在连接板上，切割支撑悬臂为L形结构，在L形结构尖角处上具有弧形倒角。
[0009] 本发明的另一目的是一种甘蔗切段装置，它由上述的甘蔗切段机构依次相连而成，各个甘蔗切段机构的转轴相连，各个甘蔗切段机构刀具轮上的刀具沿转轴的轴线方向投影在一个圆上，且将该圆等分。
[0010] 本发明带来的增益效果是：整杆甘蔗经过前端输送装置被输送到切段装置，通过导向架进入正确的位置并分流到各个独立的切割腔室中，由切割支撑悬臂进行两点支撑，并由安装在旋转切割总成上的刀具从一定角度进行滑切(26-30°)，再则，各个甘蔗切段机构刀具轮上的刀具沿转轴的轴线方向投影在一个圆上，且将该圆等分，较小了对甘蔗的切割力和整机的功耗、较少整机冲击振动转轴的扭振，并保护了甘蔗的断面，较少了糖分的损失。
附图说明
[0011] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0012] 图1是本发明甘蔗切段机构的轴测示意图；
[0013] 图2是本发明旋转切割总成和甘蔗支承总成的轴测装配示意图；
[0014] 图3是本发明的旋转切割总成的切割过程及其角度示意图；
[0015] 图4是本发明甘蔗切段机构的俯视图；
[0016] 图5是本发明甘蔗切段机构中刀具的刀尖角示意图；
[0017] 图6是本发明实施例中甘蔗切段装置的轴测示意图；
[0018] 图7是本发明实施例中旋转切割总成和甘蔗支承总成的轴测装配示意图；
[0019] 图8是本发明实施例中甘蔗切段机构的俯视图；
[0020] 图中，支撑架1、导向架2、甘蔗支承总成3、旋转切割总成4、甘蔗5、左端挡板101、右端挡板102、底部支承板103、上导向斜板201、左导向斜板202、右导向斜板203、中部弧形导向板204、连接板301、切割支撑悬臂302、转轴401、刀具轮402、刀具403、安装板404。
具体实施方式
[0021] 下面将结合附图和实例对本发明进一步说明。
[0022] 如图1-5所示，一种甘蔗切段机构，它包括支撑架1、导向架2、甘蔗支承总成3和旋转切割总成4；旋转切割总成4支承在支撑架1上，导向架2安装在支撑架1的前部，甘蔗支承总成3固定在支撑架1上；所述旋转切割总成4包括转轴401、刀具轮402和刀具403，所述转轴401支承在支撑架1上，刀具轮402固定在转轴401上，刀具轮402左右两面各安装三组刀具
403，刀具403通过安装板404刀具轮402上，在同一面的相邻两组刀具403之间的圆心角为
120°，不同面的相邻两组刀具403之间的圆心角为60°，刀具轮402左右两面的刀具403所在的圆周半径相同，这样的布置使得在切割甘蔗5时，左右两把刀具403不同时切割甘蔗5，而是先后切割，从而减少了转轴401的切割扭力和振动。
[0023] 所述刀具403的截面为直角梯形，直角梯形的斜边为刀刃，刀刃与底边的夹角为刀具403的刀尖角，刀尖角a为16-20°，如图5所示，刀具403切割甘蔗时，刀具403所在平面与甘蔗所在的轴线夹角b为26-30°，如图3所示。
[0024] 所述支撑架1包括左端挡板101、右端挡板102和底部支承板103；左端挡板101和右端挡板102安装在底部支承板103的两侧，转轴401通过轴承座在左端挡板101和右端挡板102上，左端挡板101和右端挡板102的内侧均安装有一个甘蔗支承总成3，两个甘蔗支承总成3对称分布，从而能够实现左右两侧都可以对甘蔗5进行切割，进而提高切割效率。
[0025] 所述导向架2主要由上导向斜板201、左导向斜板202、右导向斜板203和中部弧形导向板204，上导向斜板201横架在左端挡板101和右端挡板102的上部，左导向斜板202固定在左端挡板101内侧前端处，右导向斜板203固定在右端挡板102内侧前端处，中部弧形导向板204安装在上导向斜板201和底部支承板103之间，左导向斜板202、中部弧形导向板204和右导向斜板203平行均匀分布，左导向斜板202、中部弧形导向板204和上导向斜板201构成内凹倒向结构，中部弧形导向板204、右导向斜板203和上导向斜板201构成内凹倒向结构，从而形成两个切割腔室。当甘蔗被输送到切段机构中时，位置偏移或弯曲的甘蔗被上导向斜板201左导向斜板202、右导向斜板203强制导向到正确位置。
[0026] 所述甘蔗支承总成3包括连接板301和一对切割支撑悬臂302，一对切割支撑悬臂302安装在连接板301上，切割支撑悬臂302为L形结构，在L形结构尖角处上具有弧形倒角，用于支撑甘蔗；切割甘蔗时，甘蔗传送到一对切割支撑悬臂302上，在刀具2的切割力作用下，甘蔗向弧形倒角上方滑动，到达一定位置自锁，从而保证切割效果，刀具403穿过切割支撑悬臂302，将甘蔗切成两段。
[0027] 本发明的另一目的是提供一种甘蔗切段装置，它由上述的甘蔗切段机构依次相连而成；作为一个实施例，针对现有甘蔗收获机的需求，设计了一个甘蔗切断装置，如图6-8所示，该甘蔗切段装置由两个甘蔗切段机构串联连接而成，即各个甘蔗切段机构的转轴401相连，各个甘蔗切段机构刀具轮上的刀具403沿转轴401的轴线方向投影在一个圆上，且将该圆等分，从而减少转轴401的切割力和振动。在使用过程中，将该甘蔗切段装置安装在甘蔗输送带后部，通过输送带将甘蔗5输送到导向架2，通过导向架2的导向作用，将甘蔗5导入到切割支撑悬臂302上，转轴401旋转，带动其上的刀具403转动，实现甘蔗的切断，切断后的甘蔗段落入下方收集装置中。
