CN102771322A

CN102771322A - 自行式绿篱修剪机

Info

Publication number: CN102771322A
Application number: CN2012102436105A
Authority: CN
Inventors: 钱桦; 肖爱平; 谭月胜; 门森; 解勇; 侯鑫新
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2012-11-14

Abstract

本发明涉及一种自行式绿篱修剪机，主要分为六部分结构：控制系统，行走机构、修剪机构、升降机构、旋转机构及转向机构。行走机构与剪切机构的动力源均为汽油发动机，二者以定比额定速度工作，均分别由电磁离合器控制其工作；行走机构通过减速器、带轮、链轮及差速器传递动力，剪切机构则通过带轮、软轴传递动力，以软轴的应用解决了剪切机构的空间的动力传递。升降机构、旋转机构与转向机构均以电机为动力源，配合及辅助完成修剪过程。本发明相对比较灵便、安全，减轻劳动工人的强度及减少对高速公路正常行驶的影响。

Description

自行式绿篱修剪机

技术领域

本发明涉及一种自行式绿篱修剪机，尤其是针对高速公路的自行式绿篱修剪机。

背景技术

我国高速公路中央隔离带，宽度相对较小，加上绿篱需要定期修剪，才能使绿篱密实，形成绿篱带，起到中央隔离带的作用。传统的绿篱修剪主要依靠人工修剪，修剪人员常使用手持式绿篱修剪机。传统的绿篱修剪方式不仅对修剪人员的人身安全存在一定危险，还费时费力，由于高速公路的里程数较长，并且根据选择灌木的不同，对应其修剪期内劳动强度大。目前，也有部分移动式绿篱修剪机的研究成果，主要分为手推式和移动式绿篱修剪机。手推式绿篱修剪机使工作人员暴露于高速公路之上，对修剪人员的人身安全存在一定危险。车载式绿篱修剪机是以汽车二类底盘为基础载绿篱修剪设备，由于其宽度较宽，并且工作于高速公路的高速道，对来往行驶的车辆产生一定的威胁。

发明内容

本发明目的在于提供一种以汽油机提供行走及修剪的动力的自行式绿篱修剪机。通过传动轴上的多个电磁离合器控制对应剪切机构工作、前进和停止等动作。以多个直流电机分别控制转向、修剪平台的升降、修剪平台旋转。在单片机控制下使绿篱修剪机可达到自行走并进行修剪作业的目的，从而使工作人员可以通过远距离监控，达到减轻劳动强度、保障安全的目的。

本发明是这样实现的。它主要分为控制系统、行走机构、修剪机构、升降机构、旋转机构及转向机构六部分。其行走机构和修剪机构均由汽油机通过带轮传动提供动力。行走机构由汽油机经过行走传动带轮、减速器、链轮、差速器等传动到后轮传动轴带动驱动轮转动。行走机构由减速器输出端的电磁离合器控制绿篱修剪机的行走。修剪机构由带轮通过软轴、带轮到旋转轴带动锯片转动。修剪机构由软轴的输入端的电磁离合器控制绿篱修剪机的修剪工作。升降机构由直流电机提供动力，通过滚珠丝杠控制剪叉机构工作，实现修剪支撑平台的升降。转向机构由直流电机提供动力，通过转向盘、转向拉杆带动转向轮转向，实现绿篱修剪机的转向动作。旋转机构由直流电机带动修剪平台转动，实现修剪工作平台的收放动作。

附图说明

下面引用实施例，借助附图详述如下

图1本发明未工作状态的总装图

图2本发明工作状态下的总装俯视图

图3本发明工作状态下的总装主视图

图4丝杠螺母结构的剖视图

图中1.转向轮，2.前轮轴承，3.羊角轴，4.转向拉杆，5.摇臂，6.避震弹簧，7.转向盘，8.转向盘，9.转向直流电机，10.汽油发动机，11.底盘支撑架，12.传动双槽带轮，13.行走传动带轮，14.减速器，15.行走电磁离合器，16.行走传动轴，17.行走传动盘，18.从动链轮，19.差速器，20.主动链轮，21.半轴，22.电磁制动器，23.后轮传动盘，24.后轮传动轴，25.后轮法兰盘，26.驱动轮，27.修剪传动带轮，28.软轴传动轴，29.轴承支座，30.滚珠螺母，31.丝杠，32.升降电机支座，33.升降直流电机，34.修剪电磁离合器，35.软轴支撑座，36.软轴连接头，37.软轴，38.修剪传动轴，39.主动剪叉滑槽，40.主动剪叉，41.从动剪叉，42.从动剪叉滑槽，43.修剪支撑平台，44.修剪工作平台，45.主动剪叉，46.主动剪叉47.带轮支撑座48.修剪传动带轮49.修剪双槽带轮50.修剪传动轴51.锯片52.带轮传动轴

具体实施方式

本发明所述的自行式绿篱修剪机，如图3所示，它包括底盘支撑架11，底盘支撑架11上部固定安装汽油发动机10作为自行式绿篱修剪机的行走和剪切动作的动力源。如图1所示，汽油发动机10的输出轴上通过单键连接，安装传动双槽带轮12。为提供行走和修剪动作的动力，传动双槽带轮12通过带传动分别带动行走传动带轮13和修剪传动带轮27转动。如图2所示，行走传动带轮13通过单键连接，安装在减速器14的输入端，减速器14的输出端通过单键与行走电磁离合器15的激磁一侧相连，行走传动盘17通过螺栓与行走电磁离合器15的连动一侧相连接。主动链轮20通过螺栓与行走传动盘17连接，经过链传动，带动从动链轮18转动，从动链轮18通过螺栓与差速器19相连，差速器19分别带动两端的半轴21转动，后轮传动盘23与半轴21螺栓连接。后轮传动盘23经过电磁制动器22，通过单键与后轮传动轴连接，其中电磁制动器激磁一侧与底盘支撑架11固连。后轮传动轴24与后轮法兰盘通过螺栓连接，带动驱动轮转动。

汽油发动机10输出端的传动双槽带轮12通过带传动，带动修剪传动带轮27转动，带轮传动轴52与修剪传动带轮27通过单键连接。带轮传动轴52的另一侧与修剪电磁离合器34连动一侧连接。修剪电磁离合器的激磁一侧与软轴传动轴28通过单键连接，软轴传动轴28通过联轴器与软轴下端的软轴连接头连接36，软轴上端的软轴连接头36通过联轴器修剪传动轴38相连。修剪传动带轮48置于修剪带轮支撑座47上，通过单键与修剪传动轴38另一端连接。修剪传动带轮48通过带传动带动修剪双槽带轮49转动，修剪传动轴通过两端的单键连接将修剪动力传递至锯片51。

转向电机9作为自行式绿篱修剪机的转向动力源，通过螺栓与转向盘8连接，转向盘8通过螺栓和轴承与转向杆7相连，转向杆7两端分别于转向拉杆4的球铰头通过螺栓连接，拉动羊角轴3转动。羊角轴3与前轮轴承2相连。前轮轴承2通过螺栓与转向轮1连接，使转向轮转动。摇臂5两端分别与底盘支撑架11和羊角轴3通过螺栓连接。避震弹簧6两端分别与底盘支撑架11和摇臂5通过螺栓连接。

升降直流电机作为自行式绿篱修剪机升降的动力源，如图4所示，升降直流电机33固定于升降电机支撑座32上，升降直流电机33与丝杠31通过联轴器连接。丝杠两端分别以轴承支座29和升降电机支撑座32通过轴承支撑固定。丝杠31与其上的滚珠螺母30形成滚珠丝杠螺母传动。如图1所示滚珠螺母30通过螺栓与主动剪叉40相连，主动剪叉40一端与从动剪叉滑槽42铰接固定，另一端由螺栓和轴承连接，使其在主动剪叉滑槽39中水平移动。主动剪叉40与从动剪叉41在中间位置相互铰接。从动剪叉41一端铰接固定于主动剪叉滑槽39之上，另一端在从动剪叉滑槽42中水平移动，使修剪支撑平台43上下移动。

旋转直流电机46作为自行式绿篱修剪机的旋转动力源，固定于旋转电机支撑座45上，带动修剪工作平台44转动，从图3中位置转至图2中位置。

如图3所示为自行式绿篱修剪机的行走但不进行修剪的状态，此状态下行走至绿篱的修剪起始位置，在此行走过程中，自行式绿篱修剪机行走机构由汽油发动机10提供动力，通过行走传动带轮13、减速器14、行走传动轴16、行走传动盘17传递至主动链轮20，再通过链传动带动从动链轮18、差速器19转动。差速器18分别将动力传递至两端的半轴21，通过后轮传动盘23、后轮传动轴24、后轮法兰盘25驱动其驱动轮26转动，实现行走目的，在此状态下，行走电磁离合器15保持工作状态，实现行走控制。行至预定绿篱起始修剪位置，根据设定的初始绿篱修剪高度，升降直流电机33带动丝杠31转动，通过滚珠螺母30调整，使主动剪叉40和从动剪叉41转动，实现修剪支撑平台43上升或下降至相应位置，完成剪切高度的调整。调整完毕后，旋转直流电机45将锯片旋转至工作位置，完成整个初始调整过程。工作过程中，修剪电磁离合器34工作，动力由汽油发动机10通过传动双槽带轮12经带传动带动修剪传动带轮27转动，通过软轴连接头36、软轴37、修剪传动轴38、修剪传动带轮48、修剪双槽带轮49、修剪传动轴50传递至锯片51转动实现修剪运动。由于行走及剪切动力源同为汽油发动机10，则自行式绿篱修剪机速度比为定值，则可保证其在额定行走速度下保持额定切削转速。在修剪工作过程中，或者行走非修剪工作过程中，需要转向时，以转向直流电机9带动转向盘8转动，使转向杆7移动，拉动转向拉杆4，经过羊角轴3、前轮轴承2从而使转向轮1转动。当路面不平时，摇臂5摆动，由避震弹簧6减轻其振动，此时转向拉杆4两端球铰联接处转动，保持转向的顺利，使其不受影响。工作完毕，刀具需收回，修剪电磁离合器34停止工作，锯片51停止转动，旋转直流电机46反向旋转至刀具完全收回，升降直流电机33带动丝杠带动丝杠31转动，通过滚珠螺母30调整，使主动剪叉40和从动剪叉41转动，恢复修剪支撑平台43初始高度。行走至指定位置，行走电磁离合器15停止工作，电磁制动器22工作，使自行式绿篱修剪机停止行走，完成整个修剪过程。

Claims

1.自行式绿篱修剪机，它包括控制系统、行走机构、修剪机构、升降机构、旋转机构及转向机构等六部分，其特征在于可以自动调整修剪高度，并实现自动行走。

2.如权利要求1所述的自行式绿篱修剪机，其特征在于，控制系统控制其他五部分机构的动作。

3.如权利要求1所述的自行式绿篱修剪机，其特征在于，控制系统可以自动控制机器或者由人工遥控操作机器。

4.如权利要求1所述的自行式绿篱修剪机，其特征在于，旋转直流电机作为修剪机构的旋转动力源，固定于旋转电机支撑座上，带动修剪工作平台转动，以实现修剪机构工作时自动伸出和工作结束后自动收回。

5.如权利要求1所述的自行式绿篱修剪机，其修剪机构包括：修剪工作平台、修剪电磁离合器、传动双槽带轮、修剪传动带轮、软轴连接头、软轴、修剪传动轴、修剪传动带轮、修剪双槽带轮修剪传动轴和锯片；工作过程中，修剪电磁离合器接合，动力传递依次经过汽油发动机输出端的传动双槽带轮、带轮传动轴、修剪电磁离合器、软轴传动轴、联轴器、修剪传动轴、修剪传动带轮、修剪双槽带轮，最后传递到锯片。

6.如权利要求1所述的自行式绿篱修剪机，其升降机构包括：升降直流电机、升降电机支撑座、丝杠、滚珠螺母、主动剪叉、从动剪叉、主动剪叉滑槽、从动剪叉滑槽、修剪支撑平台；升降直流电机作为自行式绿篱修剪机升降的动力源，固定于升降电机支撑座上，与丝杠通过联轴器连接，丝杠与其上的滚珠螺母配合形成滚珠丝杠螺母传动；滚珠螺母通过螺栓与主动剪叉相连，主动剪叉一端与从动剪叉滑槽铰接，另一端由螺栓和轴承连接，使其可在主动剪叉滑槽中水平移动；主动剪叉与从动剪叉在中间位置铰接；从动剪叉一端铰接于主动剪叉滑槽上，另一端可在从动剪叉滑槽中水平移动，且从动剪叉滑槽固定连接在修剪支撑平台上，从而使修剪支撑平台在升降直流电机的带动下可实现上下移动。

7.如权利要求1所述的自行式绿篱修剪机，其特征在于，其中行走机构和修剪机构均由汽油发动机提供动力，两部分机构速度比为定值。

8.如权利要求1所述的自行式绿篱修剪机，其特征在于，其中行走机构通过控制系统对电磁离合器的控制实现行走和停止，转向机构由直流电机通过转向盘带动转向拉杆，拉动驱动轮转向实现转向的自动控制，实现自行走。