CN104521419B - 一种液控变割幅坐骑式割草机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液控变割幅坐骑式割草机，发明包括前刀盘和后刀盘两部分。前、后刀盘均安装在割草器壳体底板上，割草器壳体底板通过四个刀盘连接板安装在割草机车架上。前刀盘部分包括两块支撑板、四个活塞杆连接板、四条导轨、四个液压缸、两个液压马达、六条油管、液压动力元件液压泵、两个刀片罩和前刀片，由液压泵作为动力源，一端与液压缸相连，推动液压缸的活塞杆向外伸缩，从而推动与之连接的支撑板沿导轨向外运动；而泵的另一端与液压马达接通，其带动联轴器高速旋转，从而使连接在一起的刀片和轴随联轴器一起工作。本发明自动化程度高，能够在最大割幅范围内根据实际工况自动调节割幅宽度，实现高效自主的智能化割草工作，适应范围广。

Description

一种液控变割幅坐骑式割草机

技术领域

本发明涉及一种坐骑式割草机，主要是对该割草机的定割幅割草器装置进行结构改进以实现变割幅割草作业。

背景技术

目前割草机的种类有很多种，有拖行式、后推行式、坐骑式等。不同种类的割草机应用场合也不同，而坐骑式割草机主要应用于园林修剪、草地绿化、绿化景点、田园修剪等场合。这种割草机均为汽油割草机，它用途广泛，效率高。其割草器内部结构主要是通过发动机将动力由皮带轮，张紧轮等机构传递给刀片轴从而实现多个刀片的同时旋转进行割草作业，其一般都是通过不同的控制档位调节割草器纵向上的割草高度，至今为止，市面上仍没有出现可以实现横向方向上割草幅度变化的坐骑式割草机。

申请号为CN200620107850.5的发明专利，割草机上装有接收控制信号的控制器，在割草时，驾驶员可离开割草机，使操作者可在一定控制范围内利用发射器对割草机进行遥控。优点是驾驶员可避免受到草渣和污物飞溅的困扰，特别适合在烈日或高温环境下的使用，大大减轻了驾驶员的驾驶疲劳，缺点是该割草机只有一个刀片，在较大的工作场地割草时需往复工作多次，因此大大降低了其工作效率，限制了它的工作范围，只能在较小的场合进行割草。

申请号为CN200520125498.0的发明专利适合于坡度在30°以下的山地和坡台，割草机可根据工作环境对割草盘的高度、割草倾角随意调整，且割草机机架与割草器可进行拆卸，通过配套相应的作业机具，可进行其他园艺工作。优点是该割草机机结构紧凑、重心低、重量轻、适应性强，应用较广泛。缺点是该割草机为手推式，工作速度较慢，且在较大的草地割草时其割幅过小，效率较低。

申请号为CN201010207441.0的发明专利，采用主割草机和翼割草机，翼割草机能够根据实际工作需求对它进行降低和升高，实现不同的割幅工作。优点是该割草机能够进行不同的割幅调节，若割草作业量较大时，可将两边的翼割草机降低，使主割草机和翼割草机同时工作，提高工作效率。缺点是该割草机的割幅调节是固定的，不能对它进行任意(无极)调节，降低了其割幅灵活性。此外，当翼割草机升高时，会给驾驶员带来了一定的安全隐患并且提高了驾驶员的劳动强度。

发明内容

根据上述三个发明专利存在的缺陷和不足，本发明针对现有定割幅割草机只能在宽阔场合工作，但无法在狭窄区域作业的问题，提供了一种液控变割幅坐骑式割草机。

本发明在现有割草器外壳的基础上添加了一个前刀盘，用于支撑液压马达和液压缸等部件。割草机后刀盘的三个刀片由发动机一部分的动力带动装有张紧装置的带轮机构高速旋转从而带动刀片快速割草，而安装在前刀盘上的前刀片主要由发动机提供的另一部分动力，经液压泵通过油路驱动液压马达，由液压马达的输出轴带动前刀片高速旋转割草。液压泵一方面通过油管给液压马达供油，使马达的输出轴高速旋转，从而带动与之相连的联轴器以及刀片轴和刀片一起运动。另一方面，通过其他油管给液压缸实施供油，液压缸一端口进油，另一端实现出油，从而形成一个完整的循环油路。割草机的割幅宽度主要由液压缸活塞杆的伸缩长度所控制。当需增大割幅时，驾驶员可按下手动开关增大液压泵对液压缸的供油量，使液压缸的左右两腔形成压力差，从而推动活塞杆往一端轴向移动，继而使与之相连的支撑板沿着V型导轨向外运动；反之，松开开关，减少供油，活塞杆往回伸缩，即达到了调节割幅的效果。

本发明的具体技术方案为，一种液控变割幅坐骑式割草机由前、后刀盘组成，后刀盘安装在割草器外壳底板后部，而前刀盘安装在割草器外壳底板的前部，即前刀盘置于后刀盘的前方，三个后刀片设于所述后刀盘上。前刀盘包括：两个前刀片、两块支撑板、四个活塞杆连接板、四条导轨、四个液压缸、两个液压马达、三位四通电磁换向阀、六条油管、液压动力元件液压泵、两个刀片罩和前刀片。前刀盘上的左右两侧各设置两条平行的导轨，两条导轨与割草机前进方向的轴线垂直并以该轴线呈对称布置，两块支撑板分别设置左右两侧设置两条导轨上；四个液压缸分为左右两组，每组两个液压缸分别位于两条平行的导轨的前后两侧，液压缸的活塞杆连接支撑板，并能带动支撑板沿导轨自由滑动；两个液压马达分别设于两个两块支撑板上端面，两块支撑板的下端面分别通过连接件连接两个刀片罩，两个前刀片设于两个刀片罩内，两个液压马达的输出轴分别带动两个前刀片旋转；液压动力元件液压泵的出口端通过一根油管与三位四通电磁换向阀的进油口相连，当需增大割幅即活塞杆向外运动时，三位四通电磁换向阀左位接入工作，液压油从液压缸的左腔进入，液压缸右腔的液压油流回油箱，形成循环的液压回路，两个活塞杆在液压缸的左右两腔压力差的作用下往外运动；相反，需要减小割幅时，三位四通电磁换向阀的右位接入工作，液压油从液压缸的右腔进入，液压缸左腔液体经三位四通电磁换向阀流回到油箱，活塞杆则往内收缩，达到了减小割幅的效果；液压动力元件液压泵的出口端通过油管分别与两个液压马达的进油口相接，两个液压马达的出油口通过油管分别与液压动力元件液压泵的进口端相连，从而实现循环的液压回路。

本发明的有益效果是：液压泵通过油管提供高压的液体给液压马达，从而带动液压马达的输出轴高速旋转，而其另一个油口由油路把回油引回油箱。该驱动与电机驱动相比，具有较小的承载力，能够减轻支撑板的负荷，从而降低其侧向的变形程度，整个过程具有反应快、灵敏精度高、寿命高以及可靠度略高等优点。变割幅的实现方式是无级调节，驾驶员可通过手动按钮开关控制液压泵对液压缸的供油，供油量的大小即决定了活塞杆的伸缩长度以及运动速度，整个过程平滑无冲击，具有较好的运动平顺性。不论是在宽阔场合还是狭窄场合，本发明的液控变割幅坐骑式割草机均能应用，这样使割草机的使用范围变得更加宽泛，能够针对不同的地势地形，选择割草机的不同割幅，提高了割草作业的效率以及灵活性，使得工作人员操作起来更加方便，也为坐骑式割草机上割草器的未来发展方向提供了新思路，弥补了割草机变割幅技术领域的空白。

附图说明

图1是本发明的液控变割幅坐骑式割草机的整机轴侧示意图。

图2是本发明的变割幅割草器结构示意俯视图。

图3是本发明的变割幅割草器的最大割幅位置示意图。

图4是本发明的变割幅割草器结构示意仰视图。

图5是通过图2中Ⅱ-Ⅱ线切取的剖面示意图。

图6是本发明的变割幅割草器中支撑板相对导轨运动的局部放大图。

图7是本发明的变割幅割草器驱动元件液压缸的系统原理图。

图中，1.V型导轨2.液压缸3.活塞杆4.活塞杆连接板5.支撑板6.前刀片7.液压马达8.两个刀片罩9.油管10.皮带11.带轮12.液压动力元件液压泵13.张紧装置14.后刀盘15.前刀盘16.后刀片17.弹簧垫圈18.紧固螺钉19.法兰轴承座20.联轴器装置21.刀片轴22.轴承23.轴承盖24.套筒25.螺栓26.U字形连接件29.溢流阀30.三位四通电磁换向阀31.车架32.发动机33.刀盘连接件134.刀盘连接件235.三角固定角板。

具体实施方式

本发明的一种液控变割幅坐骑式割草机，该变割幅割草机设置有自动调节割幅宽度控制装置，操作者可通过手动开关对割草机割幅宽度进行控制，操作省力、舒适且割草机行进稳定，现以具体实例进行说明。

结合图1、2、3、4，本发明的液控变割幅坐骑式割草机包括两块支撑板5、四个活塞杆连接板4、四条V型导轨1、四个液压缸2、两个液压马达7、六条油管9、液压动力元件液压泵12、两个刀片罩8、后刀盘14、皮带10、带轮11、前刀盘15和三位四通电磁换向阀30。割草器外壳底板后方设置后刀盘14，设于后刀盘14的后刀片16通过皮带10和带轮11组成的带轮机构带动旋转。割草器外壳底板的前方设置前刀盘15，前刀盘15上的左右两侧设置两条V型导轨1，两条V型导轨1与割草机前进方向的轴线垂直并以该轴线呈对称布置，两块支撑板5分别设置左右两侧各设置两条平行的V型导轨1上。两个液压马达7分别设于两个两块支撑板5上端面。四个液压缸2分为左右两组设于前刀盘15上，每组两个液压缸2分别位于两条平行的V型导轨1的前后两侧，液压缸2的活塞杆3连接支撑板5，并能带动支撑板5沿V型导轨1自由滑动。液压动力元件液压泵12的出口端通过一根油管9与三位四通电磁换向阀30的进油口相连，当需增大割幅即活塞杆向外运动时，三位四通电磁换向阀30左位接入工作，液压油从液压缸2的左腔进入，液压缸2右腔的液压油流回油箱，形成循环的液压回路，而活塞杆在左右两腔压力差的作用下往外运动；相反，需要减小割幅时，三位四通电磁换向阀30的右位接入工作，液压油从液压缸2的右腔进入，液压缸2左腔液压油经三位四通电磁换向阀30流回到油箱，活塞杆3则往内收缩，达到了减小割幅的效果。液压动力元件液压泵12的出口端通过两根根油管9分别与两个液压马达7的进油口相接，两个液压马达7的出油口通过两根根油管9分别与液压动力元件液压泵12的进口端。两块支撑板5的下端面分别通过U字形连接件26连接两个刀片罩8，两个前刀片6设于两个刀片罩8内，两个液压马达7的输出轴分别带动两个前刀片6旋转。操作员可根据实际工况需求，通过手动开关控制液压缸活塞杆的伸缩行程控制割幅宽度实现割草工作。支撑板5在V型导轨上来回滑动，V型导轨具有导向性好，有较高的润滑效果，磨损后有自动补偿的作用等优点，能够大大提高其使用寿命。

本发明的液控变割幅坐骑式割草机的整机轴侧示意图如图1所示，割草器外壳的前后各设有两个左右相对称的刀盘连接板，通过刀盘连接板与车架上的三角固定角板相连接。

本发明的液控变割幅坐骑式割草机最大割幅位置如图3所示，当割草机在工作空间不受限制，场地较大时驾驶员可增大其割幅宽度，通过手动开关增加液压泵12对液压缸2的供油量，使缸的左右两腔形成压力差，以此来推动活塞杆3向外移动，从而推动与之相连的支撑板5沿着V型导轨1向外运动，使其支撑板5调到左右最大极限位置进行割草，以此大大减少了割草的工作时间，提高了工作效率。

本发明的液控变割幅坐骑式割草机的割草器结构仰视图如图4所示，后刀片16通过法兰轴承座安装在后刀盘14上，前刀片6设置于在前刀盘15上。后刀片16的长度是350—450mm，2个前刀片6的长度是500—600mm。优选3个后刀片16长度是400mm，而2个前刀片6的长度是550mm,从而实现从1.2m到2.3m的无极变割幅。其中三个后刀片16不位于同一轴线，以保证不出现漏割现象，而2个前刀片处于同一轴线，以保证其割草的平稳性。

本发明的液控变割幅坐骑式割草机前刀片工作装置的剖视图如图5所示，主要包括联轴器装置20、法兰轴承座19、轴承盖23、刀片轴21、U字形连接件26、螺栓25、弹簧垫圈17、紧固螺钉18、法兰轴承座19内部主要包括轴承22以及套筒24。液压泵12通过油管9给液压马达7供油，液压马达7的输出轴与联轴器装置20的一端相连，联轴器装置20另一端通过普通平键与刀片轴的上端相连，刀片轴的下端通过紧固螺钉18将前刀片6相连，从而带动与刀片轴21连接的前刀片6高速旋转。

支撑板5与刀片罩8之间利用U字形连接件上的螺纹孔进行连接，便于割草机前刀盘15上刀片和刀片罩8的拆卸以及后期的维修，相比一体式的前刀片装置，此安装方法提高了其灵活性，降低了操作难度，可根据工况需要进行实时调整。

本发明的液控变割幅坐骑式割草机中支撑板相对导轨运动的局部放大图如图6所示，两块支撑板5分别布置在左右两侧且相互平行设置的V型导轨1上，支撑板在液压缸的活塞杆推动作用下，能够沿V型导轨自由滑动，而位于支撑板上面的液压马达其输出轴与联轴器的一端相连，另一端则通过前刀片的刀片轴相连，从而带动与刀片轴连接的前刀片高速旋转。这样一来驾驶员可根据实际工作情况自动调节割草机的割幅宽度。

本发明的液控变割幅坐骑式割草机的驱动液压缸2的系统原理图如图7所示，当活塞杆3需要往外运动时，液压动力元件液压泵12通过管路供油经过三位四通电磁换向阀30，此时三位四通电磁换向阀30左位接入工作，使双作用液压缸2的左腔压力大于右腔以此来推动活塞杆3向外运动；反之，若使活塞杆3收缩的的话，则三位四通电磁换向阀30的右位接入工作，以此来改变油路流向，活塞杆3则在右腔较大的压力下往回运动。

Claims (9)

1.一种液控变割幅坐骑式割草机，割草器外壳底板安装在割草机车架(31)下方，其特征在于，割草器外壳底板的后方设置后刀盘(14)，割草器外壳底板的前方设置前刀盘(15)；后刀盘(14)上设有后刀片(16)；前刀盘(15)上的左右两侧各设置两条平行的导轨(1)，还包括两块支撑板(5)、四个活塞杆连接板(4)、四个液压缸(2)、两个液压马达(7)、六条油管(9)、液压动力元件液压泵(12)、两个刀片罩(8)；两条导轨(1)与割草机前进方向的轴线垂直并以该轴线呈对称布置，两块支撑板(5)分别设置在左右两侧两条导轨上；四个液压缸(2)分为左右两组，每组两个液压缸(2)分别位于两条平行的导轨的前后两侧，液压缸(2)的活塞杆(3)通过活塞杆连接板(4)连接支撑板(5)，并能带动支撑板(5)沿导轨自由滑动；两个液压马达(7)分别设于两块支撑板(5)上端面，两块支撑板(5)的下端面分别通过连接件(26)连接两个刀片罩(8)，两个前刀片(6)分别设于两个刀片罩(8)内，两个液压马达(7)的输出轴分别带动两个前刀片(6)旋转；液压动力元件液压泵(12)的出口端通过一根油管(9)与三位四通电磁换向阀(30)的进油口相连，当增大割幅时，三位四通电磁换向阀(30)左位接入工作，液压油从液压缸(2)的左腔进入，液压缸(2)右腔的油流回油箱，形成循环的液压回路，两个活塞杆(3)在液压缸(2)的左右两腔压力差的作用下往外运动；相反，当减小割幅时，三位四通电磁换向阀(30)的右位接入工作，液压油进入液压缸(2)的右腔，液压缸(2)左腔的油流回油箱，两个活塞杆(3)往内收缩运动；液压动力元件液压泵(12)的出口端通过两根油管(9)分别与两个液压马达(7)的进油口相接，两个液压马达(7)的出油口通过两根根油管(9)分别与液压动力元件液压泵(12)的进口端相连，形成循环的液压回路。

2.根据权利要求1的一种液控变割幅坐骑式割草机，其特征在于，发动机动力的第一部分带动所述后刀片(16)旋转，发动机的第二部分动力传输给液压动力元件液压泵(12)，发动机的第三部分动力通过安装在车轮附近的两个液压马达(7)驱动左右车轮转动。

3.根据权利要求1或2的一种液控变割幅坐骑式割草机，其特征在于，所述四个液压缸(2)设于前刀盘(15)上。

4.根据权利要求1或2的一种液控变割幅坐骑式割草机，其特征在于，四条所述导轨为V型导轨(1)。

5.根据权利要求1或2的一种液控变割幅坐骑式割草机，其特征在于，所述后刀片(16)为3个，后刀片(16)的长度是350—450mm，后刀片(16)通过法兰轴承座(19)安装在后刀盘(14)上，三个后刀片(16)的旋转轴不在同一轴线上。

6.根据权利要求1或2的一种液控变割幅坐骑式割草机，其特征在于，所述2个前刀片(6)的长度是500—600mm，2个前刀片(6)的旋转轴处于同一轴线上。

7.根据权利要求1或2的一种液控变割幅坐骑式割草机，其特征在于，所述支撑板(5)与刀片罩(8)之间的连接件(26)为U字形连接件，并且U字形连接件上面设有螺纹孔，通过螺栓连接。

8.根据权利要求1或2的一种液控变割幅坐骑式割草机，其特征在于，还包括联轴器装置(20)，所述液压马达(7)的输出轴与联轴器装置(20)的一端相连，联轴器装置(20)另一端通过紧固螺钉(18)与前刀片(6)的刀片轴(21)相连。

9.根据权利要求1或2的一种液控变割幅坐骑式割草机，其特征在于，还包括张紧装置(13)通过皮带(10)的作用对带轮(11)施加张紧力，带轮(11)的旋转通过皮带(10)带动后刀片(16)旋转运动。