專利名稱：具有旋轉構件和作相反旋轉的刀具的甘蔗收割機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及甘蔗收割機的改進，特別是對甘蔗收割機的將甘蔗切成坯料的部件和將切 下來的坯料運輸?shù)秸嵯浠蝾愃莆镏械牟考母倪M。例如，對提升系統(tǒng)的改進。
背景技術：
甘蔗收割機是自推進式機器，其沿甘蔗田行進，以收割甘蔗?，F(xiàn)在已有許多種收割機， 圖l描繪了其中一種特別的傳統(tǒng)型收割機。這些收割機通常具有用于將甘蔗的茂密頂部切 下的前上部。 一對螺旋形的作物分開器位于收割機的前方，用于分開作物并弄直甘蔗的莖 稈。刀具切割甘蔗的底部。甘蔗飼入收割機中，收割機將甘蔗切成一小段一小段的，稱為 坯料。這些坯料被送到升降器上、由提升器將其送入鄰近的貨車或拖車。
收割機的提升器部分通常包含某些形式的運輸鏈或類似物，這些運輸鏈或類似物很昂 貴，而且在收割機的其余部分上增加了非常大的重量。因此，常常必須用軌道來支撐收割 機。另外，隨著收割機在收割甘蔗時沿田畝的行進，收割機的重量會使土壤被壓緊、壓縮。 收割機的重量還會增大其動力需求，這也增大了其操作成本。
因此，如果能提供一種不具有傳統(tǒng)的提升器的收割機，將是非常有利的。
甘蔗收割機的另 一個非常昂貴且需要定期維護的部分是切割組件。該切割組件通常包 括一對旋轉切割對鼓，這一對對鼓含有沿每個鼓延伸的長的刀刃。甘蔗通過所述旋轉切割 對鼓之間，被切成一段段的(一般稱為坯料)。人們發(fā)現(xiàn)所述切割對鼓的維護費用在每個 季節(jié)通常都很昂貴。當所述切割組件運行時，有時候不經(jīng)意間會有石頭被巻入和經(jīng)過切割 組件，從而會損害切斷對鼓的刀刃。拆下和更換所述刀刃非常耗時且昂貴。
因此，如果人們能夠提供一種不同類型的切割組件，這種切割組件不需要旋轉切割對 鼓和損壞后難以更換的昂貴刀刃，那將是非常有利的。
在傳統(tǒng)的切割組件中， 一旦甘蔗被切成坯料，這些坯料就下落到提升器的底部(見圖 1),然后被提升至第二提取器。所述提升器是必需的，因為切成的坯料必須被運送到蔗 箱或類似物的頂部，該蔗箱或類似物通常由與收割機相鄰的拖車牽引著。如果能夠提供一種不同類型的切割組件——其中所述切割組件還具有另 一功能，那就 是推動坯料的提升、以使坯料落入蔗箱或類似物中——將是非常有利的。
結合現(xiàn)有技術中已公開的文獻將能很容易地理解上述內(nèi)容，但對現(xiàn)有技術的引用不代 表承認已公開的內(nèi)容是澳大利亞或任何其他國家在本領域的公知常識。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供對收割機、特別是甘蔗收割機的改進，尤其是對將甘蔗切成坯料 的切割組件和提升切得的坯料的提升裝置的改進。本發(fā)明進一步的目的是提供對收割機特 別是甘蔗收割機的改進，這種改進可以克服上述現(xiàn)有技術中的至少部分問題，或者說提供 有用或商業(yè)的選擇。
在一種實施方式中，本發(fā)明包括用于收割機特別是用于甘蔗收割機的切斷組件，該切 斷組件包括第一旋轉構件和與之作相反旋轉的刀具，甘蔗沿所述第一旋轉構件通過，所述 刀具將甘蔗切成坯料。
所述切斷組件也可稱為切割組件。
在這種方式中，不需要長形的旋轉對鼓，因此也不需要沿每個對鼓的縱向延伸的、難 以拆下和修理的昂貴的長形刀具或刀刃。
相反地，本發(fā)明用相當便宜的旋轉刀具來將甘蔗切成坯料，如果刀具被損壞，將非常 容易更換，且更換費用低廉。
第一旋轉構件的轉速可為20~100千米/小時，優(yōu)選為約60千米/小時。
旋轉刀具的轉速可為100~250千米/小時，優(yōu)選為約180千米/小時。
因此，通常甘蔗可以以約240千米/小時的行進速度與刀刃接觸。
所述第一旋轉構件可包括有點平的區(qū)域，或者可包括平臺或槳葉型部分，該平臺或槳 葉型部分用于在甘蔗被作相反旋轉的刀具切割之后支撐部分甘蔗。
優(yōu)選地，所述第一旋轉構件包括槳葉。該槳葉可具有基本平坦的主體部分和一對腿部 件。該一對腿部件可連接至軸或類似物，該軸或類似物可轉動，A/v而使槳葉轉動。可采用任何類型的合適的驅動裝置來使所述軸轉動。該驅動裝置可由甘蔗收割機提供 動力，并可包括液壓馬達、電動馬達、氣動馬達或者內(nèi)燃馬達；所述驅動裝置可與所述軸 直接相連，或者通過滑輪、皮帶、鏈條、齒輪等結構與所述軸相連。
優(yōu)選地，具有多個槳葉，這些槳葉繞所迷軸基本等距離隔開。槳葉的數(shù)量為2 10個。
所述刀具可包括有點像U形的構件，該U形構件包括一對腿部和一個連接部。該連4妄 部可包含切削刀刃。所述腿部可連接至旋轉軸，這樣軸的旋轉就能引起刀刃的旋轉。所述 刀具也不是必須具有U形結構，可具有其它結構，該其它結構的刀具仍然具有切削刀刃， 并可旋轉。例如，所述刀具可為L形或者T形。
為了提供好的切削作用，可設計槳葉和刀具的結構，使得槳葉在刀具的界線內(nèi)旋轉。 例如，如果刀具大致呈U形，那么可將槳葉造得小一些，從而使槳葉可在刀具的界線內(nèi)旋 轉，而不會撞到刀具。換句話說，槳葉可與刀具同心旋轉，但二者旋轉方向相反。
優(yōu)選地，本發(fā)明可具有單個刀具，該刀具相對于第一旋轉構件作相反旋轉；但根據(jù)環(huán)
境需要，本發(fā)明也可具有一對刀具或者多個刀具。
優(yōu)選地，所述刀具相對于第一旋轉構件(例如槳葉)作相反旋轉(即刀具與第一旋轉 構件的旋轉方向相反)，這樣可提供好的切削作用。但是，在有些情形下，刀具的旋轉方 向也可與槳葉的旋轉方向相同，但二者的轉速不同，這樣也可起切削作用。
刀具可由任何合適的驅動裝置驅動，這些驅動裝置可與上述槳葉驅動裝置相同、相似 或不同。
第一旋轉構件(例如槳葉)和刀具通常被設置成這樣槳葉提供向上推甘蔗的動作， 同時刀具提供向下的切削動作。
這種設置的好處是，當甘蔗被切成坯料時，槳葉作為"拋擲器"，將甘蔗坯料拋離切割 組件。
這樣設置的另一個好處是，作用在甘蔗坯料上的力足以將坯料拋出足夠長的距離，從 而可通過拋擲動作"提升"坯料，而不需要如圖l所示的、昂貴且沉重的傳統(tǒng)運輸型提升器。
在另一種實施方式中，本發(fā)明保留有用于提升甘蔗坯料(或其它切削料)的提升組件， 該提升組件包括拋擲組件；用于導引被拋擲的坯料的通道(例如斜槽)，該通道通常是 豎直的，這樣當沿通道拋擲坯料時，坯料會被提升；位于通道內(nèi)的隔離物，該隔離物部分 地阻住所述通道，但沒有完全地阻塞所述通道，而是留下了一個供坯料通過的空隙；位于所述通道內(nèi)、所述隔離物的另一側的出口，坯料通過該出口后聚集；風機，該風機將空氣 鼓入位于隔離物的另一側的通道中，推動坯料通過所述出口 。
本發(fā)明的這種實施方式的一個實施例如圖2所示。在該實施例中，拋擲組件設置在所 述通道的底部內(nèi)，接觸到拋擲組件的坯料被沿通道扔出、扔向所述隔離物。所述隔離物可 具有一定傾斜度，這樣，撞上隔離物的坯料被沿隔離物推動，最后通過隔離物與通道壁之 間的空隙、進入位于隔離物另一側的通道。
風機可將強風吹到位于隔離物另一側的坯料上，以降低坯料的速度，并使坯料在重力 作用下通過下部開口下落。
風機的另 一個優(yōu)點是還可除去廢料將廢料吹得通過所述開口 、但離開所述坯料。
所述提升組件可代替?zhèn)鹘y(tǒng)甘蔗收割機上使用的傳統(tǒng)的運輸型提升器，從而可減輕收割 機的重量、降低收割機的制造成本。
所述拋擲組件將可包括任何能夠沿通道拋擲坯料的裝置。這些裝置可包括高速旋轉的 槳葉型裝置，也可包括鼓風裝置或類似物。
優(yōu)選地，所述拋擲組件包括前述的切割組件，這意味著切割組件可將甘蔗切下并沿所 述通道扔出。
所述拋擲組件也可與所述切割組件分開設置。
所述通道一般可包括長形斜槽或類似物，該斜槽可由任何合適的材料制成，但一般是 由薄壁金屬制成。所述通道可為錐形，從較大的底部向較窄的頂部漸漸變細。所述通道可 具有設于所述較大的底部內(nèi)的入口和設于所述較窄的頂部內(nèi)的出口。所述通道的長度可為
各種不同的值，但一般為1~5米，最常用的是約4米長的通道。
所述通道可以是彎曲的，從底部豎直部分向頂部水平部分彎曲。圖2展示了所述通道 的優(yōu)選形狀，但通道的形狀不限于圖2所示的形狀。
所述通道的橫截面尺寸可以有很多種，但通道底部處的橫截面尺寸可在0.4-2米之間， 通道頂部的橫截面尺寸可在0.4 1米之間。通道的橫截面形狀可以變化，但通常為矩形， 雖然也可為圓形、橢圓形等。
—般來說，所述通道基本是封閉的，通道壁基本是連續(xù)的，雖然在有些情形下，通道 壁可包括不會過度干擾坯料沿通道通過的網(wǎng)狀或其它結構。在所述通道內(nèi)可設有導向裝置，以幫助通道內(nèi)的坯料向出口運動。該導向裝置可包括 內(nèi)部突起、翼片或類似物。
可能還有必要在通道內(nèi)提供一些其它的附件，以幫助坯料通過所迷通道。因此，可能 需要提供噴氣器或類似物，以幫助將坯料吹過或送過所述通道。
所述通道包含隔離物。隔離物的一個功能是防止風機以相反方向、向通道下部鼓風而 阻礙坯料向通道的上部運動。隔離物可由任何合適材料制成， 一種合適的材料是橡膠。隔 離物基本是剛性的。所述隔離物可以以任何合適的角度橫過所述通道，優(yōu)選地，所述隔離 物向著所述風機稍微成 一 角度，以提供有點傾斜的表面，幫助可能撞上隔離物壁的坯料沿 所述壁移動到隔離物的另 一側。
隔離物并不完全阻住所述通道，但應該提供某種形式的障礙物，以阻止風機鼓出的風 向著通道的下部吹。
一般來說，所述隔離物從通道的底部壁伸出、伸向通道的頂部壁，并 留下足夠的空隙供坯料通過，所述坯料通過隔離物上的所述空隙進入通道的另一側。圖2 展示了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的隔離物，但隔離物不限于圖2所示的形式。
所述空隙可為20~100cm。
沿所述通道通過的所述坯料和廢料可通過隔離物與通道之間的空隙到達另 一側。
所述通道的上端一般設有出口 ，優(yōu)選地，所述出口設在通道的下壁上，這使得坯料/ 廢料可在重力的作用下通過所述出口落下去。所述出口可包括矩形開口或其它結構的開 d 。
通常設置有風機，將風逆著吹向越過所述隔離物的坯料/廢料，使坯料/廢料的速度降 低到一個值，以使坯料/廢料通過所述開口落下去。
所述風機與通道的上端相連，如圖2所示，但風機也可設置在其它地方，風機鼓出的 風通過管道逆著吹到坯料/廢料上。
所述風機可包括傳統(tǒng)型風機。


下面參照附圖來描迷本發(fā)明的一個實施方式，其中
圖1展示了具有傳統(tǒng)的切割組件和傳統(tǒng)的提升組件的傳統(tǒng)甘蔗收割機；圖2展示了可代替提升器的裝置，該裝置包括通道(斜槽)、隔離物、位于隔離物的 另一側的出口，以及位于通道的另一端的風機，所述通道具有位于該通道底端的拋擲裝置；
圖3展示了可代替?zhèn)鹘y(tǒng)甘蔗收割機中的切斷鼓的切割組件；
圖4為所述切割組件的側^L圖5為圖2中裝置的線條圖6為甘蔗收割機后部與斜槽的連接示意圖。
具體實施例方式
圖l展示了傳統(tǒng)型的收割機。這些收割機通常具有前部切梢器，用于將甘蔗的茂密頂 部切下。 一對螺旋形作物分開器設在收割機的前方，以分開作物并將甘蔗的莖稈弄直。切 割器用于切割甘蔗的底部。作物被飼入收割機中，收割機將作物切成一小段一小段的，稱 為坯料。該坯料被送到提升器上，提升器將坯料送入相鄰的貨車或拖車。
圖3-4展示了可用來代替甘蔗收割機中的切斷鼓的切割組件。該切割組件包括由多個 槳葉10構成的第一構件，在圖示實施例中，有3個槳葉10。每個槳葉包括平坦的主體部 分11和一對腿部件12。該腿部件12連接至管狀旋轉軸13,這在圖4中有更好的展示。 某種形式的驅動裝置14驅動所述軸旋轉。在圖示實施例中，所述槳葉以大約60千米每小 時的速度順時針旋轉。
刀具15大致為U形，并包括一對腿部16和一連接部17,該連接部17包括切削刀刃。 腿部16連接至旋轉軸18,這在圖4中有更好的展示。軸18位于軸13內(nèi)。軸18與軸13 沿相反方向轉動，在圖示實施例中，刀具15以約180千米每小時的速度沿逆時針方向旋 轉。可設置周轉輪系傳動系統(tǒng)。
槳葉10的尺寸和結構使得每個槳葉可在刀具15的界線內(nèi)旋轉，如圖3所示。
給料(如未切的甘蔗19)被甘蔗收割機收割，并沿送料輥(例如參見圖1中的送料輥) 向著圖3中的切割組件行進。當甘蔗19被完全推入切割組件中時，所述甘蔗將會在槳葉 IO的撞擊下被向上推動，與此同時，所述甘蔗會被向相反方向轉動的刀具15切成一段段 的坯料。
接著，在旋轉槳葉10的力的作用下，所述坯料被拋向上方。參見圖2，該圖展示了一個可代替位于甘蔗收割機后部的傳統(tǒng)提升器(見圖1)的裝 置。該裝置包括斜槽20形式的通道，該斜槽20從基本豎直的底端21向基本水平的頂端 22彎曲。底端21是敞開的，且包含拋擲裝置，在圖示實施例中，所述拋擲裝置為圖3所 示的切割組件。因此，甘蔗/廢料進入切割組件，甘蔗被切成一段段的坯料，坯料和廢料在 槳葉10的旋轉作用下被沿斜槽20拋出。
剛性橡膠片形式的隔離物23設置在斜槽20的上部。隔離物23從斜槽的下壁向著斜 槽的上壁延伸，但沒有完全地阻塞住所述通道。相反地，在通道的上部提供有開口 24。
隨著坯料/廢料在槳葉10的快速旋轉作用下被沿所述通道拋出，有些物料會通過開口 24向前直行、進入隔離物23的另一側。優(yōu)選地，所述坯料/廢料以足夠的力/速度被拋出， 因此坯料/廢料大部分沿斜槽的彎曲上壁行進，并通過開口24向前直行。不過，有些物料 會撞上隔離物23，但物料的速度會使物料沿隔離物被推動、并通過開口24。隔離物可稍 ^t傾斜，以幫助這種動作。
所述隔離物也可以是4交接的。
在隔離物的另一側為底部出口 25。
在斜槽20的末端設有風機26,該風機26將風沿斜槽鼓入，隔離物23可阻止風完全 沿斜槽吹下去。
風機26會在坯料/廢料通過開口 24時降低所述坯料/廢料的前進速度， 一旦這些物料 的速度被風機26的風吹得降下來以后，物料就會在重力作用下通過出口 25落下去、落入 甘蔗箱、提升器、或者其它收集或傳送裝置中。風機吹出的風還有助于坯料/廢料通過所述 出口。
當坯料/廢料通過出口 25時> 風機26會將輕的廢料吹到一側(見箭頭27),而較重 的坯料將直直下落、落入收集箱等容器中(見箭頭27a)。
切割組件中的刀刃是用靈活的脆性材料制成的，因此具有非常好的切削性能。如果刀 刃碰到硬的異物(石頭、金屬等)，所述刀刃就會粉碎，從而降低對單元的其它部分造成 損害的可能性。所述刀刃可以非常便宜和快速地更換。所述刀刃的材料類似于手用鋸條。
上述改進使得收割機的重量減輕，從而可將收割機開發(fā)成與單行作業(yè)收割機相反的雙 行作業(yè)機器。以前人們將單行作業(yè)收割機改成雙行作業(yè)收割機的嘗試，或者開發(fā)出的雙行作業(yè)收割機，都會導致造出的收割機重量過重，而且在作物圍地里需要履帶式而不是輪式 機器，因為輪式機器會把土壤壓實、引起循環(huán)問題。
在說明書和權利要求書中，除非行文需要，否則詞語"包括"或"包含"、"含有"等均應 被理解為 一種非排他的開放式寫法。
在說明書和權利要求書中，除非行文需要，否則詞語"基本"或"大致"、"大約，，等均應 被理解為一種不限于所寫的值，而是有一個范圍。
本發(fā)明的任何實施方式、實施例都是示例性而不是限制性的。因此'可在不脫離本發(fā) 明精神的范圍內(nèi)對描述的任何實施方式、實施例作各種其它的改變和修改。
權利要求
1.甘蔗收割機的切割組件，包括第一旋轉構件，甘蔗可沿該第一旋轉構件通過；與第一旋轉構件的轉動方向相反的刀具，該刀具將甘蔗切成坯料。
2. 根據(jù)權利要求1所述的切割組件，其特征在于所述第一旋轉構件以20 100千米/小時 的轉速旋轉。
3. 根據(jù)前面任一項權利要求所述的切割組件，其特征在于所述第一旋轉構件以100~250 千米/小時的轉速旋轉。
4. 根據(jù)前面任一項權利要求所述的切割組件，其特征在于所述第 一旋轉構件包括槳葉， 該槳葉用于在甘蔗被反向旋轉的刀具切割之后支撐部分甘蔗。
5. 根據(jù)權利要求4所述的切割組件，其特征在于所述槳葉具有基本平坦的主體部分和一 對腿部件。
6. 根據(jù)權利要求5所述的切割組件，其特征在于所述腿部件連接至可旋轉的軸，該軸旋 轉帶動所述槳葉旋轉。
7. 根據(jù)權利要求6所述的切割組件，其特征在于設有驅動裝置，以驅動所述軸旋轉。
8. 根據(jù)權利要求6或7所述的切割組件，其特征在于設有多個槳葉，這些槳葉繞所述軸 間隔大致相等的距離。
9. 根據(jù)前面任一項權利要求所述的切割組件，其特征在于所述刀具包括U形部件，該U 形部件具有一對腿部和一個連接部，切削刀刃位于所述連接部上。
10. 根據(jù)權利要求9所述的切割組件，其特征在于所述刀具的腿部與一軸相連，該軸的 旋轉可帶動刀具旋轉。
11. 根據(jù)前面任一項權利要求所述的切割組件，其特征在于所述第一旋轉構件在所述刀 具的界線內(nèi)旋轉。
12. 根據(jù)前面任一項權利要求所述的切割組件，其特征在于設有用于驅動所述刀具的驅 動裝置。
13. 根據(jù)前面任一項權利要求所述的切割組件，其特征在于，所述第一旋轉構件和所述刀 具的設置使得所述第一旋轉構件提供向上推甘蔗的動作，同時刀具提供向下的切削動作。
14. 根據(jù)權利要求13所述的切割組件，其特征在于所述向上推的動作將甘蔗坯料拋離所 述切割組件，從而提升所述坯料，以將坯料送入鄰近的拖車或其它容器中。
15. 用于提升甘蔗坯料的提升組件，包括用于拋擲坯料的拋擲組件；用于導引被拋擲的 坯料的通道，該通道通常是豎直的，當沿通道拋擲坯料時，坯料會被提升；位于通道的上 部內(nèi)的隔離物，該隔離物部分地阻住所述通道，但沒有完全地阻塞所述通道，而是留下了 一個供坯料通過的空隙；位于所述通道內(nèi)、所述隔離物的與所述拋擲組件相對的另一側的 出口，坯料通過該出口后聚集；位于所述隔離物的所述另一側的風機，該風機將空氣鼓入 所述通道中，推動坯料通過所述出口 。
16. 根據(jù)權利要求15所述的提升組件，其特征在于所述拋擲組件包括權利要求13或14 所述的切割組件。
17. 根據(jù)權利要求15或16所述的提升組件，其特征在于所述隔離物具有一定傾斜度， 這使得撞上隔離物的坯料被沿隔離物推動，最后通過所述空隙。
18. 根據(jù)權利要求15 17中任一項所述的提升組件，其特征在于所述風機降低所述坯料 的速度，并使坯料在重力作用下通過所述出口落下去。
19. 根據(jù)權利要求18所述的提升組件，其特征在于，所述風機可除去廢料風機將廢料吹 得通過所述出口、但離開所述坯料。
20. 根據(jù)權利要求15~19中任一項所述的提升組件，其特征在于所述通道包括長形斜槽， 該斜槽為錐形，從較大的底部向較窄的頂部漸漸變細；所述通道具有設于所述較大的底部 內(nèi)的入口和設于所述較窄的頂部內(nèi)的出口 。
21. 根據(jù)權利要求20所述的提升組件，其特征在于所述通道是彎曲的，從基本豎直的底 部向基本水平的頂部彎曲。
22. 根據(jù)權利要求18或19所述的提升組件，其特征在于所述隔離物橫過所述通道，并 向著所述風機成一角度，以幫助撞上隔離物的坯料沿所述隔離物移動到該隔離物的另一 側，所述隔離物具有以下功能防止風機向通道下部鼓風而阻礙坯料向通道的上部運動。
23. 根據(jù)權利要求22所述的提升組件，其特征在于所述隔離物從通道的下壁伸出、伸向 通道的上壁，并留下足以供坯料通過的、位于隔離物與所述上壁之間的空隙，所述坯料通 過所述空隙進入所述通道的與所述拋擲組件相對的另 一側。
24. 根據(jù)權利要求23所述的提升組件，其特征在于所述出口設在所述通道的下壁上、但 靠近所述通道的頂部，這使得坯料/廢料可在重力的作用下通過所述出口落下去。
25. 如上文結合附圖所述的切割組件。
26. 如上文結合附圖所述的提升組件。
全文摘要
一種切割組件，其具有由三個槳葉構成的第一構件。每個槳葉包括平坦的主體部分和連接至第一管狀旋轉軸的一對腿部件。刀具基本為U形，并包括一對腿部和一個包含切削刀刃的連接部。所述腿部連接至第二旋轉軸。該第二旋轉軸位于所述第一軸內(nèi)部，并與第一軸的旋轉方向相反。當未切割的甘蔗被推入切割組件內(nèi)時，甘蔗在槳葉的撞擊下被向上推，而與此同時，甘蔗被反向旋轉的刀具切成一段段的坯料。接著，在旋轉的槳葉的力的作用下，所述坯料被拋向上方。
文檔編號A01D45/10GK101626679SQ200780045712
公開日2010年1月13日 申請日期2007年12月10日 優(yōu)先權日2006年12月11日
發(fā)明者克里斯多夫·卡納帆 申請人:卡納帆甘蔗技術私人有限公司