[实用新型]异步耦合剪切式青饲秸秆切割装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种农用机械，特别涉及一种异步耦合剪切式青饲秸秆切割装置。

背景技术

切割是青饲秸秆机械化收获的第一道工艺，直接影响根茬高度、切割功耗及切割效率，间接影响青饲秸秆的喂入量、粉碎质量等。切割装置通常配置在青饲秸秆收获机械的前方，对高含水率秸秆进行切割，便于青饲秸秆进入后续装置完成粉碎等工艺。青饲秸秆切割装置的结构主要分为两种，一种由往复刀组成，每个刀片固定在链条上，通过链条的水平圆周运动，带动刀片实现水平方向的圆周往复运动，利用刀片的高速旋转线速度，对秸秆施加冲击碰撞，迫使秸秆脆性断裂完成切割作业；另一种由滚刀组成，利用分布在滚筒上的滚刀对秸秆施加挤压作用，通过秸秆通过拉伸断裂完成切割作业。然而，由于青饲秸秆的含水率普遍较高，秸秆呈现出较显著的弹塑性力学特性，拉伸断裂强度远远高于剪切断裂强度；往复刀切割原理易造成秸秆非完全断裂，导致大量秸秆倒伏在田间，产生较高的切割损失率；滚刀切割原理使秸秆发生拉伸断裂，显著增加切割功耗，并且易造成秸秆堵塞和缠绕，降低切割作业的可靠性。由此可见，现有青饲秸秆切割装置主要利用冲击和拉伸两种断裂原理，倒伏、缠绕、堵塞等问题严重困扰青饲秸秆收获质量、效率和功耗。

综观上述青饲秸秆切割装置的技术和性能现状，急需一种秸秆断裂速度快、缠绕和堵塞少、切割损失和功耗低、作业可靠性高的青饲秸秆切割装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能够克服上述缺陷、利用剪切断裂原理实现高含水率秸秆高效低耗切割、秸秆缠绕及堵塞少、连续无故障作业时间长的青饲秸秆切割装置。

本实用新型包括有右切割机构、机架、第一皮带、第四皮带和左切割机构，右切割机构固定在机架的右侧，左切割机构固定在机架的左侧，第一皮带固定在第二带轮和第四带轮上，第四皮带固定在第三带轮和第一带轮上；左切割机构包括有第二带轮、第二皮带、第三皮带和第三带轮，第二带轮固定在左切割机构的下部，第三带轮固定在左切割机构的上部，第二皮带固定在第二带轮的上部，第三皮带固定在第三带轮的上部；右切割机构包括有第一带轮、轴承座、第一螺栓、第四带轮、第一轴承、第一刀座、上剪切刀、下剪切刀、第二刀座、紧定螺钉、耐磨隔套、第三刀座、压盖、第四刀座、双头螺柱、第二轴承、刀轴、挡圈、盖形螺母和平键，第一带轮通过平键固定在刀轴的上端，第一带轮为下剪切刀提供转动扭矩，挡圈通过盖形螺母固定在第一带轮的外侧，轴承座通过第一螺栓固定在机架上，刀轴通过第二轴承相对于机架转动，第四带轮通过双头螺柱与第一刀座和第四刀座连接，第四带轮通过第一轴承相对于刀轴转动，上剪切刀固定在第一刀座和第四刀座之间，上剪切刀通过第四带轮相对于刀轴转动，耐磨隔套固定在第一刀座、第四刀座、上剪切刀与刀轴之间，下剪切刀固定在第二刀座和第三刀座之间，下剪切刀通过刀轴相对于机架转动，压盖通过紧定螺钉固定在刀轴上，压盖约束第二刀座、第三刀座和下剪切刀在刀轴上的轴向运动；刀轴的下端开设花键，第二刀座和第三刀座的内圈开设花键槽，花键约束第二刀座和第三刀座在刀轴上的径向运动，第二刀座和第三刀座的中圈开设限位孔，下剪切刀尾部两侧的梯形凸台分别插入第二刀座和第三刀座的限位孔中；下剪切刀包括有刀头、斜梁和尾座，刀头的前端开设斜刀刃，刀头的内圈开设弧形刀刃，尾座的两侧开设梯形凸台。

所述的上剪切刀通过第四带轮相对于刀轴做高速旋转运动，下剪切刀通过第一带轮与刀轴一起做低速旋转运动，上剪切刀和下剪切刀的旋转方向相反。

本实用新型的工作过程：上剪切刀和下剪切刀反向差速运动，当两剪切刀的弧形刀刃同心时，对青饲秸秆形成剪切运动副，随着两剪切刀反向运动的进行，青饲秸秆被剪断；当两剪切刀的弧形刀刃不同心时，两剪切刀分别与相邻的剪切刀形成新的包裹运动趋势，此时青饲秸秆被推向新的剪切运动副，并完成剪切作业。

本实用新型的工作原理：第二皮带和第三皮带带动第三带轮和第二带轮转动，第三带轮带动刀轴转动，刀轴带动下剪切刀转动，第二带轮带动上剪切刀转动，上剪切刀和下剪切刀的速度不同、转动方向不同，从而构成异步耦合式剪切运动副，实现对青饲秸秆的快速切割。上剪切刀和下剪切刀上的斜刀刃同时对青饲秸秆的径向外部切割，弧形刀刃同时对青饲秸秆的径向内部切割，提高粉碎质量。上剪切刀和下剪切刀始终差速转动，从而形成合力矩，防止青饲秸秆的堵塞和缠绕。

本实用新型的有益效果：

1、上剪切刀和下剪切刀异向差速运动，形成动态耦合式剪切运动副，高含水率的青饲秸秆收到剪切作用而断裂，能够显著降低切割功耗和倒伏率。