具体实施方式

下文所描述的本公开的实施例并非意在是穷举性的或将本公开限制于以下详细描述中的精确形式。而是，选择和描述实施例，使得本领域其它技术人员可以了解和理解本公开的原理和实践。

图1图示了用于收割成排站立的甘蔗的示例性甘蔗收割机100。示例性甘蔗收割机100包括操作员驾驶室102、发动机106、履带组件108、甘蔗切顶器110、农作物划分器114、下压辊118、基部切割器122、对接提升器(butt lifter)126、喂料辊130、切碎机系统134、升降机篮138、初级提取器室142、升降机146和次级提取器室150。发动机106提供动力以用于驱动履带组件108和收割机100的其它从动部件。操作员驾驶室102安装在用于观察甘蔗切顶器110和农作物划分器114的操作的位置中。甘蔗切顶器110切断甘蔗顶部处的叶状材料，该叶状材料具有很少或没有糖含量。农作物划分器114帮助将甘蔗植物的行分开，并且将它们喂料到下压辊118和基部切割器122。基部切割器组件122位于发动机106下方和针对每行甘蔗茎的履带组件108之间，并且下压辊118位于基部切割器组件122的前方，以用于定向要由基部切割器组件122切割的甘蔗茎。然后，甘蔗首先由对接提升器126将切割端部或基部喂料进入限定在成对的对接提升器126和喂料辊130之间的向上和向后定向的喂料路径中。喂料辊130将茎输送到切碎机系统134，以将茎切碎成坯料，并且推进它们跨越初级提取器室142到达升降机146。初级提取器室142可以包括风扇以帮助从坯料分离叶状材料。升降机146将材料从初级提取器室142下方的升降机篮138输送到次级提取器室150，次级提取器室150还可以包括风扇以将叶状材料从坯料吹出。然后，坯料154可以从次级提取器室150下落到货车(未示出)中。

切碎机系统134是甘蔗收割机100的主要系统中的一个。如果切碎机系统134正运转不良，则甘蔗收割机100正执行不良。图2图示了示例性切碎机系统134中的一对刀片滚筒200、250的侧视图。两个刀片滚筒200、250反向旋转，以拉动甘蔗穿过切碎机系统134并且进入升降机篮138中。在该视图中，上部滚筒200顺时针旋转，并且下部滚筒250逆时针旋转。箭头208指示在廿蔗进入切碎机系统134时甘蔗的方向。

上部刀片滚筒200包括附接到上部轴204的上部滚筒轮毂202，使得上部滚筒轮毂202与上部轴204一起旋转。上部刀片滚筒轮毂202还包括四个上部凹陷210、220、230、240，并且每个上部凹陷210、220、230、240包括上部刀片组件212、222、232、242。第一上部凹陷210包括第一上部刀片组件212；第二上部凹陷220包括第二上部刀片组件222；第三上部凹陷230包括第三上部刀片组件232；并且第四上部凹陷240包括第四上部刀片组件242。

下部刀片滚筒250包括下部滚筒轮毂252，下部滚筒轮毂252附接到下部轴254，使得下部滚筒轮毂252与下部轴254一起旋转。下部刀片滚筒轮毂252还包括四个下部凹陷260、270、280、290，并且每个下部凹陷260、270、280、290包括下部刀片组件262、272、282、292。第一下部凹陷260包括第一下部刀片组件262；第二下部凹陷270包括第二下部刀片组件272；第三下部凹陷280包括第三下部刀片组件282；并且第四下部凹陷290包括第四下部刀片组件292。

上部刀片滚筒200的上部刀片组件212、222、232、242与下部刀片滚筒250的下部刀片组件262、272、282、292协作以将甘蔗切割成坯料。在该示例性实施例中，上部滚筒210和下部滚筒250各自具有四个刀片组件。取决于所期望的坯料尺寸和切碎机系统设计的其它参数，刀片滚筒中的每一个可以具有更多或更少(举例来说，2个、5个、6个、8个等)刀片组件。

图3图示了上部刀片滚筒200和下部刀片滚筒250的第一对刀片组件210、260分别在甘蔗将被切碎的地方合在一起的更详细的特写视图。上部刀片滚筒200的第一刀片组件210包括第一上部刀片310、第一上部间隔件312、第一上部支撑件314和第一上部紧固件316。第一上部间隔件312将第一上部刀片310相对于第一上部凹陷210的一侧定位。第一上部支撑件314抵靠着第一上部间隔件312夹持第一上部刀片310，以帮助防止第一上部刀片310的弯曲或移动。第一上部紧固件316将第一上部刀片组件212的部件紧固在一起并且紧固在上部刀片滚筒200的第一上部凹陷210中的适当位置。

类似地，下部刀片滚筒250的第一刀片组件260包括第一下部刀片360、第一下部间隔件362、第一下部支撑件364和第一下部紧固件366。第一下部间隔件362将第一下部刀片360相对于第一下部凹陷260的一侧定位。第一下部支撑件364抵靠着第一下部间隔件362夹持第一下部刀片360，以帮助防止第一下部刀片360的弯曲或移动。第一下部紧固件366将第一下部刀片组件262的部件紧固在一起并且紧固在下部刀片滚筒250的第一下部凹陷260中的适当位置。如图2中所示，上部刀片组件212、222、232、242和下部刀片组件262、272、282、292中的每一个包括被构造成如上文所描述针对它们相关联的刀片组件和滚筒凹陷而协作的刀片、间隔件、支撑件和紧固件。

上部和下部刀片组件的间隔件、支撑件和紧固件的尺寸、形状、角度和其它参数与上部刀片滚筒和下部刀片滚筒的凹陷的形状和角度协作，可以被用于确定上部和下部刀片对在它们合在一起以切割甘蔗时的重叠和相对角度。

相同的描述分别适用于上部刀片滚筒200和下部刀片滚筒250的第二对刀片组件220、270；第三对刀片组件230、280；和第四对刀片组件240、290，当上部刀片滚筒200和下部刀片滚筒250在相反方向上旋转时，它们协作以切碎甘蔗。在图2和图3中所示的构造中，上部刀片滚筒200顺时针旋转，并且下部刀片滚筒250逆时针旋转。第一对刀片组件210、260的上部、下部刀片对310、360协作以在甘蔗在上部刀片滚筒210和下部刀片滚筒250之间通过时切割甘蔗。随着上部刀片滚筒210和下部刀片滚筒250继续旋转，第二对刀片组件220、270的上部、下部刀片对、然后第三对刀片组件230、280的上部、下部刀片对以及然后第四对刀片组件240、290的上部、下部刀片对协作以在甘蔗在上部刀片滚筒210和下部刀片滚筒250之间通过时切割甘蔗；并且然后切割继续以第一对刀片组件210、260的上部、下部刀片对310、360开始返回。

反向旋转的刀片滚筒210、250的每个上部、下部刀片对的啮合对于清洁甘蔗、去除不想要的叶状材料是重要的。使上部、下部刀片对完全切过叶状材料帮助从甘蔗坯料去除不想要的叶状材料，这需要上部、下部刀片对的啮合精度。随着刀片磨损，清洁性能可能开始降级，这可能影响糖回收、磨机清洁要求和卡车负载密度。为了抵消这一点，上部刀片滚筒200可以相对于下部刀片滚筒250旋转，使得反向旋转的刀片滚筒210、250的上部、下部刀片对的啮合通过切穿廿蔗的叶状材料而继续提供所期望的清洁性能。

图4和图5A到图5E图示了在典型的现有构造中的刀片的放置和几何形状与在本文中公开的示例性改进的刀片构造放置和几何形状的比较。图4图示了一对反向旋转的刀片滚筒400、450的侧视图，其中上部滚筒400顺时针旋转并且下部滚筒450逆时针旋转。

上部刀片滚筒400包括上部滚筒轮毂402，所述上部滚筒轮毂附接到上部轴404使得上部滚筒轮毂402与上部轴404一起旋转。上部刀片滚筒轮毂402还包括四个上部凹陷410、420、430、440。每个上部凹陷410、420、430、440被示出为分别具有现有构造的刀片组件412、422、432、442和改进构造的刀片组件414、424、434、444两者。实际上，将仅存在改进构造的刀片组件414、424、434、444，但该图示帮助示出与现有构造的对比。

下部刀片滚筒450包括下部滚筒轮毂452，下部滚筒轮毂452附接到下部轴454，使得下部滚筒轮毂452与下部轴454一起旋转。下部刀片滚筒轮毂452还包括四个下部凹陷460、470、480、490。每个下部凹陷460、470、480、490被示出为分别具有现有构造的刀片组件462、472、482、492和改进构造的刀片组件464、474、484、494两者。实际上，将仅存在改进构造的刀片组件464、474、484、494，但该图示帮助示出与现有构造的对比。

如图4中所示，改进的刀片构造使得当甘蔗在箭头408的方向上从喂料辊向上行进时，上部、下部刀片对能够更早地抓住甘蔗，这降低了甘蔗被上部刀片滚筒400、下部刀片滚筒450和它们的刀片组件压碎的可能性。

图5A到图5E图示了从刀片滑动的开始(图5A)直到从刀片滑动的开始旋转12度(图5E)，改进的刀片构造510中的上部、下部刀片对414、464之间的滑动动作与典型的现有刀片构造550中的上部、下部刀片对412、462之间的滑动动作的进展的比较。为了参考，图5A和图5E还指示了改进的和现有的刀片构造中的刀片的倾斜边缘的端部。在改进的刀片构造510中，上部刀片414的倾斜边缘具有尖锐端部512和钝端部514，并且下部刀片464的倾斜边缘具有尖锐端部522和钝端部524。在现有的刀片构造550中，上部刀片412的倾斜边缘具有尖锐端部552和钝端部554，并且下部刀片462的倾斜边缘具有尖锐端部562和钝端部564。

改进的刀片构造510提供了比现有的刀片构造550更多的刀片滑动。在改进的刀片构造510中，下部刀片464在刀片斜面的大约一半(大约50％的刀片斜面)上方处开始滑动上部刀片414的尖锐端部512(参见图5A)，并且上部刀片414的尖锐端部512沿着下部刀片464的斜面朝向下部刀片464的斜面的钝端部524移动，并且下部刀片464的斜面的尖锐端部522接触上部刀片414的背侧518超过从刀片滑动开始的12度旋转(参见图5E)。在现有的刀片构造550中，下部刀片462在刀片斜面(大约65％的刀片斜面)上方更远开始滑动上部刀片412(参见图5A)，并且下部刀片462与上部刀片412分离从刀片滑动的开始的大约6度旋转(参见图5C)。因此，改进的刀片构造510提供了比现有刀片构造550更长的刀片滑动。较长的刀片滑动可以改进切割，并且也改进刀片自锐性。

改进的刀片构造510还被布置成使得下部刀片464的倾斜边缘的尖端或尖锐端部522在上部刀片414的斜面的钝端部514附近触碰上部刀片414的背部518。下部刀片464的尖端或尖锐端部522与上部刀片414的背部518的这种触碰帮助确保即使当甘蔗是绿色时也更清洁地切割甘蔗。对于改进的刀片构造510，图5E图示了下部刀片464的尖端522刚好在刀片414、464结束其滑动之前在上部刀片414的斜面的钝端部514附近触碰上部刀片414的背部518。相比之下，在现有的刀片构造550中，下部刀片462的尖端562从不触碰上部刀片412，下部刀片462的尖端562不触碰上部刀片412的背部558，这可能损害甘蔗的切割并且促进甘蔗的压碎。在改进的刀片构造510中，下部刀片464的尖端522与上部刀片414的背部518的触碰帮助确保更清洁地切割甘蔗，包括绿色甘蔗和甘蔗叶状材料。

改进的刀片构造510还被布置成使得当它们接触时的刀片角度(冲击角度)比现有的刀片构造中的浅。刀片之间的较浅的冲击角度改进了刀片自锐性，并且减少了上部刀片的尖端切入下部刀片的斜面的挤压或钝击。参见图5A和图6(如下文所描述的)中所示的改进的刀片构造中相对于现有的刀片构造中的较浅的冲击角度。

改进的刀片构造510由于刀片的所降低的刀片钝感和自锐性而提供了延长的刀片寿命。延长的刀片使用寿命增加了刀片更换或维护之间的时间，这减少了成本并且增加了操作备用时间。由于斜面对斜面的刀片接触、在滑动动作期间刀片之间的较浅角度、较长滑动和在滑动动作期间下部刀片的斜面和尖端沿着上部刀片的背部的延续的组合，在改进的刀片构造510中实现了延长的刀片寿命。

图6图示了在刀片滑动开始时在示例性改进的刀片构造650中的上部、下部刀片对652、654之间的滑动动作与示例性现有刀片构造610中的上部、下部刀片对612、614之间的滑动动作的示例性比较。在改进的刀片构造650中，上部、下部刀片对652、654的斜面之间的滑动角度658范围在大约10度和15度之间，并且可以在11度和12.5度之间。相比之下，在现有的刀片构造610中，上部、下部刀片对612、614的斜面之间的滑动角度618要大得多，范围在大约22度和25度之间。与现有的刀片构造610相比，改进的刀片构造650的较浅的滑动角度减少了刀片磨损和撕裂，改进了刀片自锐性并且延长了刀片寿命。

虽然在附图和前面的描述中已经详细地图示和描述了本公开，但是这样的图示和描述在性质上应被视为示例性的而非限制性的，应当理解，已经示出并且描述了(多个)图示性实施例，并且期望保护落入本公开的精神内的所有改变和修改。将注意，本公开的替代实施例可以不包括所描述的所有特征，但是仍然受益于这样的特征的优点中的至少一些。本领域的普通技术人员可以容易地设计出他们自已的实施方案，所述实施方案并入了本公开的特征中的一个或多个，并且落入如由所附权利要求书定义的本发明的精神和范围内。