CN104160883A - 新型机械动力树木注射机 - Google Patents

Abstract

一种新型机械动力树木注射机，涉及将药液注入树木输导组织中所用的一种装置。包括退针冲击系统、注射泵系统、传动系统、储药箱、背负式汽油机组成。其特征是背负式汽油机与储药箱组合在背架上，进退针冲击系统与注药系统集成为手持操作系统，两者通过常压输药管、传动软轴连接。输出高压药液采用硬管。进退针冲击与注药工作，通过控制冲击锺位置和柱塞提升弹簧的位置，实现操作的转换控制，结构简单可靠。

Description

新型机械动力树木注射机

技术领域

本发明涉及一种将药液注入树木的输导组织中所用的一种机械装置。 

背景技术

机械动力式树木注药装置是指在完成树木注药的过程中，其进针、注药操作均依靠机械能一次性完成的树木注药装置。此类装置迄今只有发明人提出的中国专利申请ZL95112833.7和ZL201110169576.7。 

在ZL95112833.7方案中，注药泵机构与冲击进针机构集成为一体，采取凸轮-弹簧式冲击工作机构，“Y”形冲击杆直接击打在注药缸体上，机械易产生故障；退针采取杠杆撬顶的方式，易损害树皮和注药针。 

在ZL201110169576.7方案中，注药泵集成在背架上的动力输出系统中。采用高压软管将注药泵泵出的高压药液输送到注药针头。注药与进退针的工作转换机构采用牙嵌式机械离合器。进退针机构采用由一对位于曲轴连杆传动机构两侧的同轴、对置安装的气垫式冲击器，冲击器活塞行程下止点下方的缸体上安装有一端伸到进退针冲击器的壳体外的通气管，控制通气管开闭实现冲击转换。由于注药过程中高压输药软管不可避免的要产生一定量的膨涨，在注药结束退针时，高压输药软管回缩会产生一定量的“喷药”，操作不当会影响安全。 

发明内容

发明目的 

本发明针对现有技术的不足，在本人中国专利申请ZL95112833.7和ZL201110169576.7的基础上进行了重大的结构性改进，将注药泵与气垫式冲击进退针机构集成为一个整体，完全取消了机械式离合控制装置和高压软管输药的方式，整个产品方案得到进一步的简化和优化，整机可靠性进一步提高。 

本发明的详细描述 

为实现上述目的，本发明采取了如下技术方案： 

一种机械动力树木注药机，包括进退针冲击器系统(B)、注药泵系统(C)、传动系统(E)、储药箱(A2)、背负式汽油机(A1)组成。其特征在于：背负式汽油机(A1)与储药箱(A2)组合在背架上，进退针冲击系统(B)与注药泵系统(C)集成为手持操作系统，两者通过常压输药管(D)、软轴传动系统(E)相连接。进退针冲击系统(B)与注药泵系统(C)采取共轴结构，即进退针冲击系统(B)的曲轴(303)也是注药泵系统(C)齿轮减速机构的输入轴，曲轴(303)的一端与传动软轴(E)连接，另一端为注药泵系统(C)的齿轮减速机构的输入齿轮。进退针冲击系统(B)包括安装针头(F)的前冲击杆、前冲击气缸壳(401)、前冲击气缸组件(404、405、406、408)、曲轴齿轮箱(301)，后冲击气缸壳(411)、后冲击气缸组件(414、415、416、418)、后冲击杆及连接前后冲击杆的拉板(421)与拉杆(422)。进退针冲击系统(B)采取通过前后冲击杆的杆尾(403、413)控制前后冲击锺(406、416)与前后冲击气缸体中部泄气孔(407、417)的相对位置的结构，气缸体(405、415)中部泄气孔(407、417)距气缸体底部防撞垫(404、414)的距离(f)，介于冲锺(406、416)长度(b)与冲击杆的杆尾(403、413)长度(a)和冲锺(406、416)长度(b)之和之间，即f大于b但小于a+b。前冲击气缸壳(401)的拉板(421)移动空间距离(e1)大于等于2倍前冲杆的杆尾(403)长度(a)和拉板连接螺纹部分(402)长度(c)之和，即e1≥2a+c。后冲击气缸壳(411)的拉板(412)移动空间距离e2大于等于后冲杆的杆尾(413)长度(a)和拉板连接螺纹部分长度(c)之和，即e2≥a+c。前、后冲击杆的尾杆(403、413)之间的静止距离大于等于前、后气缸体底防撞垫片(404、414)之间的距离。注药泵系统(C)包括齿轮减速机构、注药泵机构、注药泵机构外壳(500)、高 压输药系统(600)。注药泵机构采用柱塞泵，柱塞泵的工作由凸轮(501)和提升弹簧(503)驱动，柱塞泵设有柱塞提升弹簧位置控制结构，柱塞(502)端部设有提升弹簧挡片(504)，其上固定有控制停止位置的操纵钢丝拉绳(505)。对柱塞提升弹簧挡片(504)的控制还可以采取在注药泵机构外壳(500)上对应柱塞提升弹簧挡片(504)行程下止点处设置限位滑块(521)的控制结构。高压输药管中间设置具有高压密封机构的伸缩式或转动式接头，满足前冲击杆的前后移动。伸缩式接头由有高压密封机构的内接管(604)与外接管筒(604)(603)组成。转动式接头方案由有高压动密封的柱塞泵接头(611)、前冲击杆接头(615)、以及连接柱塞泵接头的高压药管(612)和连接前冲击杆接头的高压药管(614)之间的转动接头(613)组成。 

有益的效果： 

本发明将进退针冲击系统与注药泵系统采取无机械离合器机构的共轴结构集成为手持操作系统，输出高压药液采用硬管连接。通过控制冲击锺位置和柱塞提升弹簧的位置，实现冲击进退针与注药操作的控制，结构简单可靠。 

附图说明

图1是本发明产品的产品结构关系图。 

图2是手持部分结构关系三视图。 

图3是冲击系统与柱塞泵系统的传动结构图。 

图4是进退针冲击器的冲杆定位控制关系图。 

图5注药泵传动及控制系统结构图。 

图6是高压输药管系统结构图。 

图1中，(A1)汽油机、(A2)储药箱、(B)进退针冲击器、(C)注药泵系统、(D)常压输药管系统、(E)软轴传动系统、(F)注药针头。 

图2中，(201)连接传动软轴的把手、(202)辅助把手、(600)高压输药管系统、(D)常压输药管系统。 

图3中，(301)曲轴齿轮箱、(302)柱塞泵的凸轮轴、(303)进退针冲击系统的曲轴、(304)连接传动软轴的把手套、(422)进退针冲击系统(B)的前后拉杆。 

图4中，(401)前冲击气缸壳、(402)前冲击杆的拉板(421)连接螺纹部分、(403)前冲击杆的杆尾部分、(404)防撞垫片、(405)前冲击气缸体、(406)前冲击锺、(407)前冲击气缸体中部泄气孔、(408)前冲击气缸活塞、(411)后冲击气缸壳、(412)后冲击杆的拉板(421)连接螺纹部分、(413)后冲击杆的杆尾部分、(414)防撞垫片、(415)后冲击气缸体、(416)后冲击锺、(417)后冲击气缸体中部泄气孔、(418)后冲击气缸活塞、(421)前后拉板、(422)前后拉杆。 

图5中，(302)凸轮轴、(303)曲轴、(501)凸轮、(502)柱塞泵的柱塞、(503)柱塞提升弹簧、(504)柱塞提升弹簧挡片、(505)弹簧挡片操纵钢丝拉绳、(521)弹簧挡片定位滑块、(522)弹性拔片、(523)弹性拔片推环、(524)操纵杆、(525)操纵杆锁压杆、(526)锁钩。 

图6中，(601)柱塞泵出药接头、(602)高压输药管、(603)高压外接管筒(604)、(604)一端为活插的高压输药管、(605)前冲击杆进药接头、(611)柱塞泵出药活接头、(612)高压输药管、(613)中间转接头、(614)高压输药管、(615)前冲击杆进药活接头。 

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步详细说明。 

参照图1、2、3、4、5、6。整机方案包括进退针冲击器系统(B)、注药泵系统(C)、软轴传动系统(E)、储药箱(A2)、背负式汽油机(A1)。结构和相互关 系是，背负式汽油机(A1)与储药箱(A2)组合在背架上。进退针冲击系统(B)与注药泵系统(C)集成为手持操作系统。两者通过常压输药管(D)、软轴传动系统(E)相连接。进退针冲击系统(B)的曲轴也是注药泵系统的传动输入轴，即曲轴(303)的一端与传动软轴(E)连接，另一端为注药泵系统(C)的齿轮减速机构的输入齿轮，安装在曲轴齿轮箱(301)中，使注药泵系统(C)和进退针冲击系统(B)2个系统集成一体。进退针冲击系统(B)包括前冲击杆、前冲击气缸壳(401)、前冲击气缸组件(404、405、406、408)、曲轴齿轮箱(301)，后冲击气缸壳(411)、后冲击气缸组件(414、415、416、418)、后冲击杆及连接前后冲击杆的拉板(421)与拉杆(422)。进针操作时，双手持把手将注射针头(F)顶在树干上，使前冲击杆的杆尾部分(403)伸入前冲击气缸(405)内，后冲击杆的杆尾(413)被顶在后冲击气缸(415)之外，前冲击杆的杆尾(403)将冲击锺(406)顶到使气缸体(405)中部的泄气孔(407)封闭住，冲击锺(406)在活塞(408)的作用下产生往复运动，击打前冲击杆将针头(F)打入树体内。退针操作时，双手持把手将手持系统向后拉，使后冲击杆的尾杆(413)伸入后冲击气缸(415)内，前冲击杆的尾杆(403)被拉出前冲击气缸(405)之外，后冲击杆的尾杆(413)将冲击锺(416)顶到使气缸体(415)中部的泄气孔(417)封闭住，冲击锺(416)在活塞(418)的作用下产生往复运动，击打后冲击杆，后冲击杆将击打的力通过前后拉板(421)和拉杆(422)传递到前冲击杆，从而将针头(F)拉出树体。前、后冲击杆的尾杆(403、413)同时位于前、后冲击气缸(405、415)之外时，前、后气缸中部的泄气孔(407、417)不被冲击锺(406、416)封闭，从而不产生冲击动作。注药泵的操纵由注射泵的柱塞(502)提升弹簧(503)挡片(504)和操纵拉绳(505)组成。操纵拉绳(505)拉紧使柱塞提升弹簧(503)被压缩，柱塞停止往复工作；操纵拉绳(505)放开不对柱塞提 升弹簧(503)产生压缩作用，柱塞提升弹簧(503)与凸轮(501)共同作用下，使柱塞(502)进入往复运动。高压输药管中间的伸缩式接头(603、604)或转动接头(611、613、615)适应前冲击杆的前后移动。 

图5还给出了另一种柱塞(502)提升弹簧(503)控制结构：滑块(521)下接触面位于柱塞提升弹簧挡片(504)行程下止点的上方。当弹性拔片(522)的推环(523)被压下，滑块(521)被弹性拔片(522)推向两侧，柱塞提升弹簧(503)被释放而进入工作状态。当弹性拔片(522)的推环(523)被提升，滑块(521)被弹性拔片(522)从导孔中拔出，柱塞提升弹簧(503)被锁止。 

机械投入使用时，首先启动汽油机至要求的稳定转速，放开操纵拉绳(505)，使注药泵系统进入工作状态，排空注药泵系统中的空气，再将操纵拉绳(505)拉紧，使注药泵系统停止工作，将汽油机背负到背上，完成作业准备。然后，手持手持操作系统，将注药针用力顶住树木的拟注药部位，进针冲击器进入冲击工作状态，将注药针头击打进入树体后，与进针时相反的方向向后拉到冲击器停止工作；接着放开操纵拉绳(505)，使注药泵系统进入工作状态，将药液注入树木体内。注药完毕，再将操纵拉绳(505)拉紧，使注药泵系统停止工作。接着，向后拉冲击器，退针冲击器进入冲击工作状态，将注药针头从树体中拔出，一次注药过程结束。 

参考文献 

秦飞.一种机械化的树木注药机：中国，ZL201110169576.7[P].2011.6.23。

Claims (10)

1.一种新型机械动力树木注射机，包括进退针冲击器系统、注药泵系统、传动系统、储药箱、背负式汽油机组成。其特征是背负式汽油机与储药箱组合在背架上，进退针冲击系统与注药泵系统集成为手持操作系统，两者通过常压输药管系统、软轴传动系统相连接。

2.根据权利要求1所述的树木注射机，其特征是进退针冲击系统与注药泵系统采取共轴结构，即进退针冲击系统的曲轴也是注药泵系统齿轮减速机构的输入轴，曲轴的一端与传动软轴联接，另一端为注药泵系统的齿轮减速机构的输入齿轮。

3.根据权利要求1所述的树木注射机，其特征是进退针冲击系统采取通过前后冲击杆的杆尾控制前后冲击锺与前后冲击气缸体中部泄气孔的相对位置的结构。

4.根据权利要求1所述的树木注射机，其特征是柱塞泵设有柱塞提升弹簧位置控制结构。

5.根据权利要求1所述的树木注射机，其特征是高压输药管中间设置具有高压密封机构的伸缩式或转动式接头。

6.根据权利要求3所述的树木注射机，其特征是进退针冲击系统的气缸体中部泄气孔距气缸体底部防撞垫的距离，介于冲锺长度与冲击杆的杆尾长度和冲锺长度之和之间；前冲击气缸壳的拉板移动空间距离大于等于2倍前冲杆的杆尾长度和拉板联接螺纹部分长度之和；后冲击气缸壳的拉板移动空间距离大于等于后冲杆的杆尾长度和拉板联接螺纹部分长度之和；前、后冲击杆的杆尾之间的静止距离大于等于前、后气缸体底防撞垫片之间的距离。

7.根据权利要求4所述的树木注射机，其特征是其特征是柱塞提升弹簧挡片上固定有控制停止位置的操纵钢丝拉绳。

8.根据权利要求4所述的树木注射机，其特征是对柱塞提升弹簧挡片(504)的控制采取在注药泵机构外壳上对应柱塞提升弹簧挡片行程下止点处设置限位滑块控制结构。

9.根据权利要求5所述的树木注射机，其特征是伸缩式接头由有高压密封机构的内拉管与外管筒组成。

10.根据权利要求5所述的树木注射机，其特征是转动式接头方案由有高压动密封的柱塞泵接头、前冲击杆接头、以及联接柱塞泵接头的高压药管和联接前冲击杆接头的高压药管之间的转动接头组成。