CN102172187A - 新型树木涂白机 - Google Patents
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Abstract
一种新型树木涂白机，包括车架、旋转传动机构、毛刷机构和供液机构，供液机构的导管位于毛刷机构上，固定开口环安装在车架上，旋转开口环可转动地绕装在固定开口环外，在旋转开口环外侧安装有带K型附件的链条，链条与第一链轮啮合传动，第一链轮通过传动组件与手动摇手传动连接，在固定开口环内侧安装有开口圆弧形内齿条，减速换向器固定在旋转开口环上，减速换向器的输入轴上安装有齿轮，减速换向器的输出轴安装有钢丝绳轮；外框架通过固定架固定在旋转开口环上，导槽安装在外框架左右内侧，升降块可上下移动地安装在导槽上，上、下定滑轮分别固定在外框架上。本发明能有效消除工作死角、提升涂刷质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种树木涂白机。
背景技术
树干涂白，是树木保护措施中非常重要的一个环节，具有除灭虫害、抵抗严寒、避免日照灼烧等作用，街道行道树、绿化林区、防护林等每年要在冬季或开春进行一次或两次的树干涂白工作。树干涂白是项工作量巨大、季节性很强的周期性工作，目前基本是由人工完成，用于树木涂白的自动化设备的开发能有效地解决人工涂白工作的不足。国内关于树干涂白的自动化设备研究，发明专利ZL200810061760.8中提出了一类树木涂白机器，其利用“下上运动、边涂边刷”的方式实现树干涂白工作。经实验研究，上下运动的涂刷方式存在着工作死角、涂刷树干周向无法完全覆盖、涂刷质量一般等不足，同时，上述发明专利中提及的树木涂白机是依靠电力提供动力的，不利户外工作，石灰水供给系统的连续供液在很大程度上造成了石灰水原料的浪费以及对市容的影响。
发明内容
为了克服已有的树木涂白机的存在工作死角、涂刷质量较差的不足，本发明提供一种有效消除工作死角、提升涂刷质量的树木涂白机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种新型树木涂白机，包括车架、旋转传动机构、毛刷机构和供液机构，所述供液机构的导管位于毛刷机构上，所述旋转传动机构包括固定开口环、旋转开口环和上下升降运动架，所述固定开口环安装在车架上，所述旋转开口环可转动地绕装在所述固定开口环外，在所述旋转开口环外侧安装有带K型附件的链条，所述链条与所述的第一链轮啮合传动，所述第一链轮通过传动组件与手动摇手传动连接，在所述固定开口环内侧安装有开口圆弧形内齿条，所述减速换向器固定在旋转开口环上，减速换向器的输入轴上安装有齿轮，所述齿轮与所述的圆弧形内齿条啮合传动，所述减速换向器的输出轴安装有钢丝绳轮，钢丝绳套装在所述钢丝绳轮上，所述钢丝绳套装在上定滑轮和下定滑轮上；所述上下升降运动架包括外框架、固定架、导槽和用以与毛刷机构联动的升降块，所述外框架通过固定架固定在旋转开口环上，所述导槽安装在外框架左右内侧，所述升降块可上下移动地安装在导槽上，所述的上定滑轮和下定滑轮分别固定在外框架的上下端。
进一步，所述固定开口环上布置至少三个滚动钢珠件，也可以为六个甚至更多个。
再进一步，所述上下升降运动架还包括上、下约束件，所述上、下约束件分别固定在外框架的上、下边上。
作为优选的一种方案：所述供液机构为间歇供液机构，包括供液瓶和供液瓶固定架，所述供液瓶安装在所述供液瓶固定架上，所述供液瓶开口处设有供液阀，所述供液阀的输出端与导管连接，所述间歇供液装置还包括供液推杆、第三拉伸弹簧和与所述供液瓶固定架做相对上下升降运动的凸轮条，所述供液阀与摇臂开关联动，所述供液瓶固定架上设有空心管，供液推杆可移动地穿过所述空心管，所述供液推杆的一端与所述摇臂开关连接，所述供液推杆的另一端顶在所述凸轮条上，所述第三拉伸弹簧的两端分别固定在所述摇臂开关和供液瓶固定架上。
进一步，所述凸轮条安装在所述外框架上，所述供液瓶固定架与升降块连接。
再进一步，所述供液推杆的另一端设有滚轮；所述供液推杆的一端设有导槽，所述摇臂开关插入所述导槽中。
作为优选的另一种方案：所述毛刷机构为自适应毛刷机构，包括板刷，所述毛刷机构还包括导向空心管、板刷固定件、第一拉伸弹簧、移动板件、移动导槽和移动把手，所述导向空心管固定在板刷固定件上，所述板刷插入到导向空心管中，所述第一拉伸弹簧的两端分别固定在板刷固定件、板刷上，所述板刷固定件安装在移动板件上，所述移动板件可前后运动地套装在移动导槽上，所述移动把手固定在移动板件上。
进一步，所述自适应毛刷机构还包括二级伸缩器，所述二级伸缩器包括二级滑轨与第二拉伸弹簧，所述二级滑轨的滑块固定在板刷固定件上，所述二级滑轨的下滑槽固定在移动板件上，所述第二拉伸弹簧的两端分别固定在板刷固定件的后端、移动板件的前端。
所述第一链轮有两个，两个第一链轮与转动环圆心形成的圆心角大于旋转开口环的开口对应的圆心角。
所述第一链轮安装在第一链轮转轴的一端上，所述第一链轮转轴的另一端安装第一V带轮，两个第一V带轮分别通过V带与双V盘带轮传动连接，所述双V盘带轮安装在第二转轴的一端，所述第二转轴的另一端安装被动锥齿轮，所述被动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，所述主动锥齿轮安装在第三转轴的一端，所述第三转轴的另一端安装第二链轮，所述第二链轮通过链条与第三链轮传动连接，所述第三链轮安装在第四转轴的一端，所述第四转轴的另一端安装手动摇手。
本发明的技术构思为：采用旋转运动与上下进给运动复合的传动机构，实现对树干的旋转涂刷，能减少涂刷的工作盲区，避免树干表面的“漏涂”现象，同时涂刷质量得到进一步的改善。
在涂刷过程自适应调整毛刷压缩力、有效保证涂层质量；适合对不同树径大小、树干不同弯曲度、各类树干表皮形状进行涂刷工作。
间歇供液装置的设计，由凸轮条决定不同的供液量，对不同树种的涂刷，更换凸轮条就可控制不同的供液量，更重要的是，间歇供液装置在满足供液要求的前提下，避免了石灰水的浪费及对周边市容的影响。
本发明的有益效果主要表现在：1、有效消除工作死角、提升涂刷质量；2、适应性强；3、有效节约石灰水、降低使用成本。
附图说明
图1是树木涂白机的结构示意图。
图2是树木涂白机的旋转传动机构的结构示意图。
图3是上下升降运动架的结构示意图。
图4是间歇供液机构的示意图。
图5是自适应毛刷机构的示意图。
图6是二级伸缩器的结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图6，一种新型树木涂白机，包括车架1、旋转传动机构、毛刷机构4和供液机构5，所述供液机构的导管位于毛刷机构上，所述旋转传动机构包括固定开口环2-1、旋转开口环2-2和上下升降运动架3，所述固定开口环2-1安装在车架上，所述旋转开口环2-2可转动地绕装在所述固定开口环2-1外，在所述旋转开口环2-2外侧安装有带K型附件的链条2-4，所述链条2-4与所述的第一链轮2-5啮合传动，所述第一链2-5轮通过传动组件与手动摇手传动连接，在所述固定开口环2-1内侧安装有开口圆弧形内齿条2-12，减速换向器2-14固定在旋转开口环2-2上，减速换向器2-14的输入轴上安装有齿轮2-13，所述齿轮2-13与所述的圆弧形内齿条2-12啮合传动，所述减速换向器2-14的输出轴安装有钢丝绳轮2-15，钢丝绳套装在所述钢丝绳轮2-15上，所述钢丝绳套装在上定滑轮2-16和下定滑轮2-17上；所述上下升降运动架包括外框架3-1、固定架3-2、导槽3-3和用以与毛刷机构联动的升降块3-4，所述外框架3-1通过固定架3-2固定在旋转开口环2-2上，所述导槽3-3安装在外框架3-1左右内侧，所述升降块3-4可上下移动地安装在导槽3-3上，所述的上定滑轮2-16和下定滑轮2-17分别固定在外框架3-1的上下端。
所述固定开口环2-1上布置至少三个滚动钢珠件2-3，例如六个。所述上下升降运动架还包括上、下约束件3-5，所述上、下约束件3-5分别固定在外框架3-1的上、下边上。所述导槽3-3为U型导槽，所述升降块3-4为“口”型升降块。
所述供液机构为间歇供液机构，包括供液瓶5-1和供液瓶固定架5-2，所述供液瓶5-1安装在所述供液瓶固定架5-2上，所述供液瓶开口处设有供液阀5-4，所述供液阀5-4的输出端与导管5-7连接，所述间歇供液装置还包括供液推杆5-5、第三拉伸弹簧5-6和与所述供液瓶固定架做相对上下升降运动的凸轮条5-3，所述供液阀5-4与摇臂开关联动，所述供液瓶固定架5-2上设有空心管，供液推杆5-5可移动地穿过所述空心管，所述供液推杆5-5的一端与所述摇臂开关连接，所述供液推杆5-5的另一端顶在所述凸轮条5-3上，所述第三拉伸弹簧5-6的两端分别固定在所述摇臂开关和供液瓶固定架5-2上。
所述凸轮条5-3安装在外框架上，所述供液瓶固定架5-2与升降块3-4连接。
所述供液推杆5-5的另一端设有滚轮。所述供液推杆5-5的一端设有导槽，所述摇臂开关插入所述导槽中。
所述毛刷机构为自适应毛刷机构，包括板刷4-1，所述毛刷机构还包括导向空心管4-2、板刷固定件4-4、第一拉伸弹簧4-3、移动板件4-7、移动导槽4-9和移动把手4-8，所述导向空心管4-2固定在板刷固定件4-4上，所述板刷4-1插入到导向空心管4-2中，所述第一拉伸弹簧4-3的两端分别固定在板刷固定件4-4、板刷4-1上，所述板刷固定件4-4安装在移动板件4-7上，所述移动板件4-7可前后运动地套装在移动导槽4-9上，所述移动把手4-8固定在移动板件4-7上。
所述自适应毛刷机构还包括二级伸缩器，所述二级伸缩器包括二级滑轨4-5与第二拉伸弹簧4-6，所述二级滑轨的滑块固定在板刷固定件上，所述二级滑轨的下滑槽固定在移动板件上，所述第二拉伸弹簧的两端分别固定在板刷固定件的后端、移动板件的前端。
所述第一链轮2-5安装在第一链轮转轴的一端上，所述第一链轮转轴的另一端安装第一V带轮2-6，两个第一V带轮2-6分别通过V带与双V盘带轮2-7传动连接，所述双V盘带轮2-7安装在第二转轴的一端，所述第二转轴的另一端安装被动锥齿轮2-8，所述被动锥齿轮2-8与主动锥齿2-9轮啮合，所述主动锥齿轮2-9安装在第三转轴的一端，所述第三转轴的另一端安装第二链轮2-11，所述第二链轮2-11通过链条与第三链轮2-10传动连接，所述第三链轮2-10安装在第四转轴的一端，所述第四转轴的另一端安装手动摇手。
本实施例中，在所述车架1两侧固定一对车轮1-1；所述旋转运动与上下进给运动复合传动机构包括固定开口环2-1、旋转开口环2-2、第一链轮2-5、传动组件(普通V带传动、锥齿轮传动、链轮传动、齿轮传动)、减速换向器2-14、钢丝绳传动，所述固定开口环2-1安装在车架1上，在固定开口环2-1上布置有6个滚动钢珠件2-3，所述旋转开口环2-2可绕固定开口环2-1转动，在所述旋转开口环2-2外侧，安装有带K型附件的链条2-4，与所述的第一链轮2-5啮合传动，所述普通V带传动包括双V盘带轮2-7、两个第一V带轮2-6和V带，所述锥齿轮传动包括主动锥齿轮2-9和被动锥齿轮2-8，所述链轮传动包括第二链轮2-10和第三链轮2-11，所述第三链轮2-11所在轴的另一轴端安装有手动摇手，在所述固定开口环2-1内侧安装有开口圆弧形内齿条2-12，所述减速换向器2-14固定在旋转开口环2-2上，减速换向器2-14的输入轴上安装有齿轮2-13，所述齿轮2-13与上述的圆弧形内齿条2-12啮合传动，所述减速换向器2-14的输出轴安装有钢丝绳轮2-15，所述钢丝绳传动包括上述的钢丝绳轮2-15、上定滑轮2-16、下定滑轮2-17和钢丝绳；所述上下升降运动架3包括外框架3-1、固定架3-2、U型导槽3-3、“口”型升降块3-4和上下约束件3-5，所述外框架3-1通过固定架3-2固定在旋转开口环2-2上，所述U型导槽3-3安装在外框架3-1左右内侧，所述“口”型升降块3-4在U型导槽3-3上移动，所述上、下约束件3-5分别固定在外框架3-1的上、下边上，所述的上定滑轮2-16、下定滑轮2-17分别固定在外框架3-1上；所述自适应毛刷机构4包括板刷4-1、导向空心管4-2、板刷固定件4-4、第一拉伸弹簧4-3、二级伸缩器4-10、移动板件4-7、移动导槽4-9、移动把手4-8，所述板刷4-1的把手加工为圆管形，所述导向空心管4-2固定在板刷固定件4-4上，所述板刷4-1插入到导向空心管4-2中，所述第一拉伸弹簧4-3的两端分别固定在板刷固定件4-4、板刷4-1上，所述板刷固定件4-4通过二级伸缩器4-10安装在移动板件4-7上，所述移动板件4-7可引移动导槽4-9前后运动，所述移动把手4-8固定在移动板件4-7上；所述间歇供液装置5包括供液瓶5-1、供液瓶固定架5-2、凸轮条5-3、供液阀5-4、供液推杆5-5、导管5-7、第三拉伸弹簧5-6，所述供液瓶5-1为一塑料瓶，通过供液瓶固定架5-2固定在“口”型升降块3-4上，所述供液阀5-4利用生料带旋紧在供料瓶5-1的瓶口，供液阀5-4的输出端与导管5-7连接，所述凸轮条5-3固定在上下升降运动架3的外框架3-1上，所述供液推杆5-5可引着供液瓶固定架5-2上的空心圆管前后移动，所述第三拉伸弹簧5-6的两端分别固定在供液阀5-4的摇臂开关、供液瓶固定架5-2上。
本实施例由车架1、旋转运动与上下进给运动复合传动机构2、上下升降运动架3、自适应毛刷机构4、间歇供液装置5组成。
车架1上安装有两个车轮1-1，提高了机器的工作灵活性与适应性。机器行进到工作范围时，固定开口环2-1与旋转开口环2-2的开口环对应时，树干能进入环内，并处于中心位置时完成定位。
旋转运动与上下进给运动复合传动机构2实现了一个动力源下的旋转运动与上下进给运动的协调。机器完成定位后，人摇动手动摇手，动力通过传动组件(链轮传动、锥齿轮传动、V带传动)后，传递到第一链轮2-5上，这两个链轮的运动速度跟运动方向是一致的，同时这两个链轮的布置位置要求为，两个链轮与转动环圆心形成的圆心角要大于旋转开口环2-2开口对应的圆心角，只有在这种状况下，才能保证至少有一个链轮与旋转开口环2-2外的带K型附件链条2-4啮合，完成动力从第一链轮2-5到旋转开口环2-2的传递。旋转开口环2-2在第一链轮2-5的带动下不断地绕固定开口环2-1转动，固定开口环2-1上的滚动钢珠件2-3主要是为了减少旋转运动的摩擦力。旋转开口环2-2绕固定开口环2-1转动时，安装在旋转开口环2-2上的换向减速器2-14随之转动。由于换向减速器2-14输入轴上的齿轮2-13与安装在固定开口环2-1上的开口圆弧形内齿条2-12是啮合的，旋转开口环2-2相对固定开口环2-1的转动会引起齿轮2-13相对开口圆弧形内齿条2-12的转动，实现了部分动力的传递，转动的齿轮2-13经换向减速器2-14换向减速后，引起钢丝绳轮2-15的转动，最后通过钢丝绳传动实现“口”型升降块3-4的升降。
上下升降运动架3通过固定架3-2固定在旋转开口环2-2上，钢丝绳传动带动“口”型升降块3-4的上下运动。
自适应毛刷机构4是为了实现不同树径大小、不同树干表皮状况而进行设计的。自适应毛刷机构4安装在“口”型升降块3-4上，其中，板刷4-1能绕着导向空心管4-2转动，而由于第一拉伸弹簧4-3的约束作用，板刷4-1的起始位置处于偏离垂直方向30°，该角度是由开口环旋转的速度与升降速度比确定的，其后的工作随着作用力的变化，板刷4-1会相应转动，适应最佳工作角度，当板刷4-1运动靠近到上、下极限工作位置时，由于上下约束件3-5的约束作用，板刷4-1逐渐变为水平最后到极限位置，一个行程结束。工作时，根据树径的大小，由移动把手4-8前后推动来确定板刷4-1的工作位置，移动到确定工作位置，由定位销固定板刷的位置。自适应毛刷机构4中的板刷固定件4-4与移动板件4-7之间是通过二级伸缩器4-10连接的，二级伸缩器4-10可保证板刷固定件4-4处于舒张前倾状态，板刷4-1在涂刷过程中，会根据不同的树干表皮状况调整毛刷的压缩力，以保证均匀、良好的涂层质量。
间歇供液装置5能够实现石灰水的间歇供应，避免石灰水的浪费。供液瓶5-1的容量较少(3～4棵树的涂刷量)，耗完之后人工添加，供液瓶5-1随旋转开口环转动，石灰水由供液瓶5-1经供液阀5-4、导管5-7输送到板刷4-1上，故供液由供液阀5-4的触发工作决定。供液阀5-4的工作原理与抽水马桶阀类似，它的工作触发为一曲柄滑块机构，凸轮条5-3可触发供液推杆5-5的运动，而供液推杆5-5的运动会触发供液阀5-4的摇臂开关，凸轮条5-3的凸处就是供液阀5-4的触发信息，第三拉伸弹簧5-6的作用使得供液推杆5-5的前端滚轮能够始终接触凸轮条5-3。由此可见，更换凸轮条5-3的形状，就可改变供液阀5-4的触发信息，提供不同的石灰水供应量。
Claims (10)
1.一种新型树木涂白机，包括车架，其特征在于：所述树木涂白机还包括旋转传动机构、毛刷机构和供液机构，所述供液机构的导管位于毛刷机构上，所述旋转传动机构包括固定开口环、旋转开口环和上下升降运动架，所述固定开口环安装在车架上，所述旋转开口环可转动地绕装在所述固定开口环外，在所述旋转开口环外侧安装有带K型附件的链条，所述链条与所述的第一链轮啮合传动，所述第一链轮通过传动组件与手动摇手传动连接，在所述固定开口环内侧安装有开口圆弧形内齿条，所述减速换向器固定在旋转开口环上，减速换向器的输入轴上安装有齿轮，所述齿轮与所述的圆弧形内齿条啮合传动，所述减速换向器的输出轴安装有钢丝绳轮，钢丝绳套装在所述钢丝绳轮上，所述钢丝绳套装在上定滑轮和下定滑轮上；所述上下升降运动架包括外框架、固定架、导槽和用以与毛刷机构联动的升降块，所述外框架通过固定架固定在旋转开口环上，所述导槽安装在外框架左右内侧，所述升降块可上下移动地安装在在导槽上，所述的上定滑轮和下定滑轮分别固定在外框架的上下端。
2.如权利要求1所述的新型树木涂白机，其特征在于：所述固定开口环上布置至少三个滚动钢珠件。
3.如权利要求1或2所述的新型树木涂白机，其特征在于：所述上下升降运动架还包括上、下约束件，所述上、下约束件分别固定在外框架的上、下边上。
4.如权利要求1或2所述的新型树木涂白机，其特征在于：所述供液机构为间歇供液机构，包括供液瓶和供液瓶固定架，所述供液瓶安装在所述供液瓶固定架上，所述供液瓶开口处设有供液阀，所述供液阀的输出端与导管连接，所述间歇供液装置还包括供液推杆、第三拉伸弹簧和与所述供液瓶固定架做相对上下升降运动的凸轮条，所述供液阀与摇臂开关联动，所述供液瓶固定架上设有空心管，供液推杆可移动地穿过所述空心管，所述供液推杆的一端与所述摇臂开关连接，所述供液推杆的另一端顶在所述凸轮条上，所述第三拉伸弹簧的两端分别固定在所述摇臂开关和供液瓶固定架上。
5.如权利要求4所述的新型树木涂白机，其特征在于：所述凸轮条安装在所述外框架上，所述供液瓶固定架与升降块连接。
6.如权利要求4所述的新型树木涂白机，其特征在于：所述供液推杆的另一端设有滚轮，所述供液推杆的一端设有导槽，所述摇臂开关插入所述导槽中。
7.如权利要求1或2所述的新型树木涂白机，其特征在于：所述毛刷机构为自适应毛刷机构，包括板刷、导向空心管、板刷固定件、第一拉伸弹簧、移动板件、移动导槽和移动把手，所述导向空心管固定在板刷固定件上，所述板刷插入到导向空心管中，所述第一拉伸弹簧的两端分别固定在板刷固定件、板刷上，所述板刷固定件安装在移动板件上，所述移动板件可前后运动地套装在移动导槽上，所述移动把手固定在移动板件上。
8.如权利要求7所述的新型树木涂白机，其特征在于：所述自适应毛刷机构还包括二级伸缩器，所述二级伸缩器包括二级滑轨与第二拉伸弹簧，所述二级滑轨的滑块固定在板刷固定件上，所述二级滑轨的下滑槽固定在移动板件上，所述第二拉伸弹簧的两端分别固定在板刷固定件的后端、移动板件的前端。
9.如权利要求1或2所述的新型树木涂白机，其特征在于：所述第一链轮有两个，两个第一链轮与转动环圆心形成的圆心角大于旋转开口环的开口对应的圆心角。
10.如权利要求9所述的新型树木涂白机，其特征在于：所述第一链轮安装在第一链轮转轴的一端上，所述第一链轮转轴的另一端安装第一V带轮，两个第一V带轮分别通过V带与双V盘带轮传动连接，所述双V盘带轮安装在第二转轴的一端，所述第二转轴的另一端安装被动锥齿轮，所述被动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，所述主动锥齿轮安装在第三转轴的一端，所述第三转轴的另一端安装第二链轮，所述第二链轮通过链条与第三链轮传动连接，所述第三链轮安装在第四转轴的一端，所述第四转轴的另一端安装手动摇手。
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