CN104663143A - 抓草机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抓草机，其包括：车架、前桥、前支架、一对大臂、一对大臂升降油缸、设置在一对大臂之间的第一横梁和第二横梁，与一对大臂末端分别铰接的可相对大臂旋转的旋转抓头机构；驱动旋转抓头机构相对一对大臂旋转的抓头驱动机构；其中，所述旋转抓头机构包括：与所述大臂和所述抓头驱动机构分别连接的连接座，可相对所述大臂旋转；与连接座转动连接的可自转的抓具。本发明的抓草机，结构简单、紧凑，使用方便，可适应不同的地形，地域适应性广，抓草码垛时节约时间，工作效率高，运动灵活、方便，节省能源，减少环境污染。

Description

抓草机

技术领域

本发明涉及机械设备领域，尤其涉及一种用于抓草的设备。

背景技术

我国是农业大国，在我国粮食种植面积中，秸秆谷物常年种植面积为4.5亿亩左右。经过多年的努力，我国的农业生产已经基本实现全程机械化。现在大多数谷物的秸秆也都回收利用，用来造纸、养殖。所以对于抓草机的需求也是与日俱增，目前市场上和用户所用的抓草机大都是由装载机改型而成，这类抓草机的举升高度不理想、抓草效率不高，而且其稳定性也很差，不能满足高效工作的要求，存在着诸多问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术中存在的不足，提供一种抓草机，其结构简单、紧凑，使用方便，可适应不同的地形，地域适应性广，抓草码垛时节约时间，工作效率高，运动灵活、方便，节省能源，减少环境污染。

为实现本发明的上述目的，本发明提供一种抓草机，包括：车架、前桥、前支架、一对大臂、一对大臂升降油缸、设置在一对大臂之间的第一横梁和第二横梁，与一对大臂末端分别铰接的可相对大臂旋转的旋转抓头机构；驱动旋转抓头机构相对一对大臂旋转的抓头驱动机构；其中，所述旋转抓头机构包括：与所述大臂和所述抓头驱动机构分别连接的连接座，可相对所述大臂旋转；与连接座转动连接的可自转的抓具。

其中，所述抓具包括：抓齿框架；铰接于抓齿框架底部两侧的两个抓齿；连接在每个抓齿与抓齿框架之间的用于控制抓齿张开或闭合的伸缩件；其中，所述抓齿框架与所述连接座通过回转支承连接。

优选的，所述伸缩件为抓齿油缸。

其中，所述连接座包括：连接座本体；设置于连接座本体顶端两侧的两个悬挂架，分别与对应的大臂末端铰接；设置于连接座本体顶端且位于两个悬挂架之间的耳板，与所述抓头驱动机构连接；设置于连接座本体底端的连接轴，用于连接所述抓具。

其中，所述抓头驱动机构包括：其一端与所述连接座连接的连杆；其一端与连杆另一端铰接的摇臂，其另一端与所述第一横梁铰接；与摇臂连接且用于驱动其相对所述第一横梁旋转的驱动件。

优选的，所述驱动件为抓头控制油缸，其油缸底部与所述第二横梁铰接，其活塞杆伸出端与所述摇臂铰接。

其中，所述前桥安装在所述车架的前端，所述前支架安装在所述车架上且位于所述前桥后方。

其中，所述变速箱为四驱变速箱，其具有为前桥提供驱动动力的分动箱。

优选的，所述抓齿呈圆弧形，且两个抓齿闭合后构成圆形或椭圆形。

其中，所述大臂由一个直臂构成。

或者，所述大臂由多个嵌装的分臂构成，且多个嵌装的分臂可相对移动。

优选的，所述大臂至少由两个嵌装的分臂构成。

与现有技术相比，本发明的抓草机具有如下的有益效果：

1）本发明的抓草机，结构简单，使用方便，可适应不同的地形，抓草码垛时节约时间，工作效率高；

2）本发明的抓草机，具有旋转抓头机构，其可相对大臂进行旋转，从而可适应不同地形进行抓草码垛作业，地域适应性广；

3）本发明的旋转抓头机构具有可自转的抓具，因此可以调节抓草码垛作业时的角度，从而使用更方便、灵活；

4）本发明的变速箱为四驱变速箱，其集分动箱于一体，从而结构紧凑、占用空间小，且输出扭矩大，适应于条件差的工作场地，操作灵活、方便，大大提高工作效率；

5）本发明的抓具包括两个抓齿，且两个抓齿可相对抓齿框架进行角度调节，且围成圆形或椭圆形的空间，从而使每次抓取的草料体积大，减少抓草次数，减少作业时间，进而提高工作效率；

6）本发明的摇臂呈斜“T”形，相对传统使用的“Z”形摇臂而言，当使用本发明的摇臂推动旋转抓头机构相对大臂进行旋转以便进行抓草码垛作业时，可以获得更大的卸载角度，并且其卸载码垛速度和回位速度均高于“Z”形摇臂，因此可以节约抓草机抓草码垛的时间，提高工作效率，同时节省制造摇臂的材料，节约燃油消耗，减少环境污染；

7）本发明的前支架安装在车架上且位于前桥后方，而一对大臂分别铰接于前支架的上端，从而由大臂、前支架和前桥之间形成三角关系，且以前桥为支点，大臂与前支架的铰接处为轴心，因此抓草机的稳定性好，采用的后配重轻，从而减轻抓草机的总体重量，使其运动时更灵活，并且，在运动时又增加马力和效率。

下面结合附图对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明的抓草机的主视图；

图2为图1所示的抓草机俯视图；

图3为本发明抓草机的旋转抓头机构的结构示意图；

图4为本发明的大臂由两个直臂构成的结构示意图。

附图标记说明：1-抓具；3-连接座；3a-连接座本体；3b-悬挂架；3c-耳板；3d-连接轴；4-大臂升降油缸；5-抓齿；6-伸缩件；7-抓齿框架；8-回转支承；10-连杆；11-摇臂；12-驱动件；13-大臂；13a-第一横梁；13b-第二横梁；16-变速箱；18-发动机；19-前支架；21-车架；23-前桥；24-后桥；131-第一直臂；132-第二直臂；133-第三横梁；134-直臂拉伸油缸；135-第四横梁。

具体实施方式

如图1、图2所示，分别为本发明的抓草机的主视图和俯视图，由图可知，抓草机包括：车架21；安装在车架21上用于提供动力的发动机18；与发动机18动力输出轴连接的变速箱16；安装在车架21前端的前桥23；安装在车架21后端的后桥24；安装在车架21的前端且位于前桥23后方的前支架19；与前支架铰接的一对大臂13；驱动一对大臂13绕着与前支架19铰接处旋转的一对大臂升降油缸4；设置在一对大臂13之间的第一横梁13a和第二横梁13b；与一对大臂13末端分别铰接的可相对大臂13旋转的旋转抓头机构；驱动旋转抓头机构相对一对大臂13旋转的抓头驱动机构。

其中，旋转抓头机构包括：与大臂13和抓头驱动机构分别连接的连接座3，可相对大臂13旋转；与连接座3转动连接的可自转的抓具1。

本发明的抓草机，具有可相对大臂13旋转的抓头驱动机构，从而可适应不同地形进行抓草或码垛作业；抓头驱动机构具有可自转的抓具1，因此可以调节抓草码垛作业时的角度。

具体的，如图3所示，本发明的连接座3包括：连接座本体3a；固定安装于连接座本体3a顶端两侧的两个悬挂架3b，分别与一对大臂13中的一个大臂的末端铰接；固定安装于连接座本体3a顶端且位于两个悬挂架3b之间的耳板3c，与抓头驱动机构连接；设置于连接座本体3a底端的连接轴3d，用于通过回转支承8连接抓具1。其中，连接座本体3a、悬挂架3b、耳板3c和连接轴3d通过焊接的方式连接为一体。

在抓头驱动机构的驱动下，耳板3c可以绕着其与抓头驱动机构的连接处旋转，由于耳板3c固定安装在连接座本体3a上，且连接座本体3a通过两个悬挂架3b分别与一对大臂13铰接，从而当耳板3c旋转时，带动连接座本体3a绕着两个悬挂架3b与一对大臂13的铰接处进行旋转，即整个连接座可以相对一对大臂进行旋转。

当连接座相对一对大臂旋转时，带动与连接座3的连接轴3d通过回转支承8连接的抓具1相对一对大臂旋转，从而可以使抓具1相对一对大臂的俯仰角度不同，进而可以适应不同的抓草码垛作业时地形或角度。

其中，如图3所示，本发明的抓具1包括：抓齿框架7；其一端铰接于抓齿框架7底部两侧的两个抓齿5；连接在每个抓齿5与抓齿框架7之间的用于控制抓齿张开或闭合的伸缩件6，其为抓齿油缸，且抓齿油缸的缸体与抓齿框架7顶部或侧端铰接，抓齿油缸的活塞杆与抓齿5外表面中部偏上的部位铰接；其中，抓齿框架7与连接座3通过回转支承8连接。

由于抓齿框架7和连接座3通过回转支承8连接，因此抓齿框架7可以相对连接座3进行旋转，且所进行的旋转运动是绕着抓齿框架7自身的对称轴线进行，即抓齿框架7可进行所述自转。

由于两个抓齿5的一端分别铰接于抓齿框架7底部两侧，因此当抓齿框架7进行自转时，可以带动两个抓齿5随其进行自转，从而使两个抓齿5可以调节抓草作业时的角度，进而提高抓草码垛的效率。

而两个抓齿5外表面中部偏上的部位通过抓齿油缸与抓齿框架7铰接，从而在抓草时，可以根据需要调节抓齿油缸活塞杆的伸出长度，进而调节两个抓齿5围成空间的大小，从而适应所需抓草的体积。

优选的，抓齿5呈圆弧形，且两个抓齿5闭合后构成圆形或椭圆形，使两个抓齿5围成的空间体积较大，从而使每次抓取的草料体积大，减少抓草次数，减少作业时间，进而提高工作效率。

其中，如图1、图2所示，本发明的抓头驱动机构包括：其一端与连接座3的耳板3c铰接的连杆10；其一端与连杆10的另一端铰接的摇臂11，其另一端与第一横梁13a铰接；与摇臂11连接且用于驱动其相对第一横梁13a旋转的驱动件12。

其中，摇臂11呈斜“T”形，即在摇臂本体上设置有与其固定连接的一个摇臂耳板，该摇臂耳板与摇臂本体呈斜“T”形。摇臂本体的顶端与连杆10铰接，而摇臂耳板位于摇臂本体与连杆10铰接处的下方，且摇臂耳板与驱动件12铰接。优选的，驱动件12为抓头控制油缸12，其油缸底部与第二横梁13b铰接，其活塞杆伸出端与摇臂11的摇臂耳板铰接。

当驱动件12提供驱动动力时，摇臂11可绕着其与第一横梁13a的铰接处旋转，从而推动与摇臂11铰接的连杆10运动，继而推动与连杆10连接的旋转抓头机构相对大臂进行旋转，使抓具可以调节相对大臂的俯仰角度，从而满足抓草码垛的需求。

由于摇臂11呈斜“T”形，相对传统使用的“Z”形摇臂而言，当使用本发明的摇臂推动旋转抓头机构相对大臂进行旋转以便进行码垛作业时，可以获得更大的卸载角度，并且其卸载码垛速度和回位速度均高于“Z”形摇臂，因此可以节约抓草机抓草码垛的时间，提高工作效率，同时节省制造摇臂的材料，节约燃油消耗，减少环境污染。

其中，本发明的抓草机采用四轮驱动转向。其在发动机18的离合接口上安装一个动力输出轴，动力输出轴与一根传动轴（图中未示出）的一端连接，传动轴的另一端与变速箱16连接。其中，变速箱16为四驱变速箱，其具有为前桥23提供驱动动力的分动箱（图中未示出），且分动箱与变速箱采用一体结构。变速箱通过位于其下端前部的分动箱连接前桥23，通过位于其下端后部的输出轴连接后桥24。本发明的抓草机通过采用四驱变速箱，可以在条件极差的场地中工作，并且驱动力大大提高。

而且，采用分动箱与变速箱一体的结构，使得本发明的抓草机扭矩大、倒档快，操作方便、灵活，可以大大提高工作效率。

其中，本发明的前桥23安装在车架21的前端，前支架19安装在车架21上且位于前桥23后方，而一对大臂分别铰接于前支架19的上端，从而由大臂13、前支架19和前桥之间形成三角关系，且以前桥为支点，大臂与前支架的铰接处为轴心。因此，前支架距离前桥越远，抓草机的稳定性越好，而采用的后配重就越轻，从而减轻抓草机的总体重量，使其运动时更灵活，并且，在运动时又增加马力和效率。

优选的，本发明的前桥安置在车架的最前端下方，前支架安置在车架上方最前端向后500mm左右。

其中，本发明的大臂13可以由一个直臂构成，如图1、图2所示；也可以由多个嵌装的分臂构成，且多个嵌装的分臂可相对移动。优选的，大臂13由两个嵌装的分臂构成，且每个分臂均为直臂，即包括第一直臂131和第二直臂132。

当采用第一直臂131和第二直臂132两个直臂构成一个大臂13时，如图4所示，第一直臂131和第二直臂132均由U型钢制成，第二直臂132具有用于嵌装第一直臂131的U型轨道，使得第一直臂131可沿第二直臂132的轨道移动。

在前支架19顶端固定安装第三横梁133，第二直臂132的末端与第三横梁133一端铰接，并且，大臂升降油缸4的活塞杆铰接于第二直臂132的下方（图中未示出）。

采用第四横梁135将一对大臂13的两个第一直臂131连接为一体，且在第四横梁135与第三横梁133之间设置间距调节件，该间距调节件可以采用直臂拉伸油缸134。当直臂拉伸油缸134伸缩运动时，可拉动第四横梁135朝着远离或靠近第三横梁133的方向移动，从而带动两个第一直臂131在两个第二直臂132的轨道内移动，通过调节直臂拉伸油缸134的活塞杆的伸出长度，即可调节第一直臂131和第二直臂132构成的大臂的长度，从而调节旋转抓头机构相对于前支架的距离，增加了抓草机抓草或码垛的灵活性，使其适用范围更广。

下面以具有由一个直臂构成大臂的抓草机进行抓草作业为例，描述抓草机的工作过程。

首先，发动机18工作，通过变速箱16同时驱动前桥23和后桥24，进行适当的转向与直行后，使抓草机行走到需要进行抓草作业的区域附近。

并且，为了便于抓草机的行走，大臂伸缩油缸的活塞杆处于末伸出状态或伸出部分的状态，从而使大臂伸缩油缸顶升大臂，使与大臂末端铰接的旋转抓头机构处于被举起状态。

当抓草机行走到需要进行抓草作业的区域附近时，大臂伸缩油缸的活塞杆处于伸出状态，从而使大臂伸缩油缸拉降大臂，使旋转抓头机构处于接近地面状态。

通过使抓头控制油缸12的活塞杆适当伸出，带动与活塞杆铰接的摇臂11运动，从而推动摇臂铰接的连杆运动，继而带动与连杆连接的旋转抓头机构绕着与大臂的铰接点进行旋转，使其抓具垂直于草料所在的区域。

通过调节抓齿油缸6活塞杆的伸出长度，调节抓齿5与抓齿框架7之间的角度，从而调节两个抓齿所围成空间的大小，以便两个抓齿将草料抓紧。

当两个抓齿所围成空间不适用于草料形状时，通过回转支承，使抓具相对于连接座进行旋转，即进行绕其自身对称轴线的旋转，从而改变两个抓齿相对连接座的角度，进而调节抓草作业时的角度，使两个抓齿围成的空间适用于所需抓取的草料形状。

当两个抓齿将草料抓紧后，通过调节抓头控制油缸12活塞杆的伸出长度，使旋转抓头机构绕着与大臂的铰接点进行旋转，从而使抓具相对于大臂处于上仰状态，以便使两个抓齿抓取的草料不会掉落。然后，通过大臂伸缩油缸顶升大臂，使整个旋转抓头机构处于被举起状态。

抓草机移动到草料需放置处，通过调节抓头控制油缸12，使旋转抓头机构绕着与大臂的铰接点进行旋转，以使抓具相对于大臂处于向下倾斜状态，接着调节抓齿油缸6，使两个抓齿松开，从而使由两个抓齿抓取的草料被卸下。

当草料被卸完后，使旋转抓头机构与大臂复位，以便进行下一轮作业。

当具有由两个直臂构成大臂的抓草机进行抓草作业时，在抓草机的抓具抓取不到草料时，可通过调节直臂拉伸油缸134活塞杆的伸出长度，调节由第一直臂与第二直臂构成的大臂的长度，从而调节旋转抓头机构相对于抓草机的距离，使抓具的抓齿可以顺利抓取草料。其它的工作过程与上述的由具有一个直臂构成大臂的抓草机的工作过程相同，在此不再重述。

尽管上文对本发明作了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抓草机，包括：车架（21）、前桥（23）、后桥（24）、发动机（18）、变速箱（16）、前支架（19）、一对大臂（13）、一对大臂升降油缸（4）、设置在一对大臂（13）之间的第一横梁（13a）和第二横梁（13b），还包括：

与一对大臂（13）末端分别铰接的可相对大臂（13）旋转的旋转抓头机构；

驱动旋转抓头机构相对一对大臂（13）旋转的抓头驱动机构；

其特征在于，所述旋转抓头机构包括：

与所述大臂（13）和所述抓头驱动机构分别连接的连接座（3），可相对所述大臂旋转；

与连接座（3）转动连接的可自转的抓具（1）。

2.根据权利要求1所述的抓草机，其特征在于，所述抓具（1）包括：

抓齿框架（7）；

铰接于抓齿框架（7）底部两侧的两个抓齿（5）；

连接在每个抓齿（5）与抓齿框架（7）之间的用于控制抓齿张开或闭合的伸缩件（6）；

其中，所述抓齿框架（7）与所述连接座（3）通过回转支承连接。

3.根据权利要求2所述的抓草机，其特征在于，所述伸缩件（6）为抓齿油缸。

4.根据权利要求1所述的抓草机，其特征在于，所述连接座（3）包括：

连接座本体（3a）；

设置于连接座本体（3a）顶端两侧的两个悬挂架（3b），分别与对应的大臂（13）末端铰接；

设置于连接座本体（3a）顶端且位于两个悬挂架（3b）之间的耳板（3c），与所述抓头驱动机构连接；

设置于连接座本体（3a）底端的连接轴（3d），用于连接所述抓具（1）。

5.根据权利要求1所述的抓草机，其特征在于，所述抓头驱动机构包括：

其一端与所述连接座（3）连接的连杆（10）；

其一端与连杆（10）另一端铰接的摇臂（11），其另一端与所述第一横梁（13a）铰接；

与摇臂（11）连接且用于驱动其相对所述第一横梁（13a）旋转的驱动件（12）。

6.根据权利要求5所述的抓草机，其特征在于，所述驱动件（12）为抓头控制油缸（12），其油缸底部与所述第二横梁（13b）铰接，其活塞杆伸出端与所述摇臂（11）铰接。

7.根据权利要求1所述的抓草机，其特征在于，所述前桥（23）安装在所述车架（21）的前端，所述前支架（19）安装在所述车架（21）上且位于所述前桥（23）后方。

8.根据权利要求1所述的抓草机，其特征在于，所述变速箱（18）为四驱变速箱，其具有为前桥（23）提供驱动动力的分动箱。

9.根据权利要求1-8任一项所述的抓草机，其特征在于，所述大臂（13）由一个直臂构成。

10.根据权利要求1-8任一项所述的抓草机，其特征在于，所述大臂（13）由多个嵌装的分臂构成，且多个嵌装的分臂可相对移动。