CN105815189B - 可工作于狭小空间的伐树机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可工作于狭小空间的伐树机，底座上固定有第一步进电机和转盘轴承，转盘轴承包括转盘轴承内圈和转盘轴承外圈，转盘轴承外圈通过转盘支柱固定于底座上，转盘轴承内圈上部的中心位置设有第一电动千斤顶，第一电动千斤顶两侧的转盘轴承内圈上通过稳固杆固定有两条平行设置且呈三棱柱结构的竖向滑槽，功能板的两侧通过与竖向滑槽相配的三棱柱结构滑块竖直滑配于竖向滑槽内，功能板的下侧中部固定于第一电动千斤顶上，旋转轴承内圈的另一侧固定有三棱柱结构的滑杆，滑杆上通过机械臂连接有机械爪和电锯。本发明结构新颖，设计合理，功能齐全，成本较低，实用性强，操作方便且工作范围广。

Description

可工作于狭小空间的伐树机

技术领域

本发明属于伐木装置技术领域，具体涉及一种可工作于狭小空间的伐树机。

背景技术

在日常生活中，经常见到一些生长在狭小空间里的树，例如生长在两座相距较近的建筑物之间的树，在农村，也有许多常年生长在四合院中间的树，由于这些树的树干较高、树枝较大，并且树周围的空间较小，用一般的伐树方法很容易破坏到四周的建筑物或其他物品。而现有的技术中，大部分是高空伐树机、山区伐树机以及其它工作在较宽敞地方的伐树机，而很少有在狭小空间里完成砍伐任务的伐树机。因此，有必要设计一种可工作于狭小空间的伐树机。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种功能齐全、成本较低、结构新颖、实用性强、操作方便且工作范围广的可工作于狭小空间的伐树机。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，可工作于狭小空间的伐树机，其特征在于：底座上固定有第一步进电机和转盘轴承，第一步进电机的转轴上设有第一主动齿轮，转盘轴承包括转盘轴承内圈和转盘轴承外圈，转盘轴承内圈底部的中心位置设有第一从动齿轮，该第一从动齿轮与第一步进电机转轴上的第一主动齿轮相啮合，转盘轴承外圈通过转盘支柱固定于底座上，转盘轴承外圈上设有加油孔，转盘轴承内圈上部的中心位置设有第一电动千斤顶，第一电动千斤顶两侧的转盘轴承内圈上通过稳固杆固定有两条平行设置且呈三棱柱结构的竖向滑槽，功能板的两侧通过与竖向滑槽相配的三棱柱结构滑块竖直滑配于竖向滑槽内，功能板的下侧中部固定于第一电动千斤顶上，功能板的中部设有旋转轴承，旋转轴承外侧的功能块上设有第二步进电机，第二步进电机的转轴上设有第二主动齿轮，旋转轴承包括旋转轴承内圈和旋转轴承外圈，旋转轴承内圈的一侧设有第二从动齿轮，该第二从动齿轮与第二步进电机转轴上的第二主动齿轮相啮合，旋转轴承内圈的另一侧固定有三棱柱结构的滑杆，滑杆的两端分别设有挡块，滑杆的中部设有千斤顶固定块，千斤顶固定块的两侧分别设有第二电动千斤顶，该第二电动千斤顶与滑配于滑杆上呈三棱柱结构的机械爪滑块固定连接，机械爪滑块上设有稳固转轴，机械臂通过稳固转轴固定于机械爪滑块上，该机械臂包括后臂、中臂和前臂，其中后臂的一端固定于机械爪滑块上，后臂的另一端通过销轴与中臂的一端铰接，中臂的另一端通过销轴与前臂的一端铰接，前臂的另一端固定有机械爪，后臂、中臂和前臂上分别设有转轴，后臂和中臂的转轴之间通过轴承和机械臂电动千斤顶连接，中臂与前臂的转轴之间通过轴承和机械臂电动千斤顶连接，机械爪固定轴与机械臂的前臂固定连接，机械爪固定轴上连接有机械爪转轴，机械爪的中部铰接于机械爪转轴上，机械爪的尾端通过连接杆与机械爪电动千斤顶的一端铰接，该机械爪电动千斤顶的另一端通过销轴与机械臂的前臂铰接，滑杆的一侧设有电锯滑块，电锯滑块与滑杆固定连接，电锯滑块上设有稳固转轴，机械臂通过稳固转轴固定于电锯滑块上，电锯固定轴与机械臂的前臂固定连接，电锯固定于电锯固定轴上，控制电路由电源电路模块、中央电路控制模块、电机电路控制模块和电动千斤顶电路控制模块组成，电源电路模块包括电源和电源适配器，其中电源与电源适配器电性连接，电源适配器分别与中央电路控制模块、电机电路控制模块和电动千斤顶电路控制模块电性连接，电机电路控制模块包括电机控制电路、第一步进电机和第二步进电机，其中电机控制电路分别与第一步进电机和第二步进电机电性连接，电动千斤顶电路控制模块包括电动千斤顶控制电路、第一电动千斤顶、第二电动千斤顶、机械臂电动千斤顶和机械爪电动千斤顶，其中电动千斤顶控制电路分别与第一电动千斤顶、第二电动千斤顶、机械臂电动千斤顶和机械爪电动千斤顶电性连接，中央电路控制模块包括单片机、控制按钮电路和控制按钮，其中控制按钮与控制按钮电路电性连接，控制按钮电路与单片机电性连接，单片机分别与电机控制电路和电动千斤顶控制电路电性连接。

进一步优选，所述的底座外侧沿水平方向均布有多个伸缩杆，该伸缩杆的末端两侧沿轴向分布有多个挂钩，负重杆的两端分别设有与挂钩相配的限位孔，相邻的伸缩杆之间连接有多个负重杆。

进一步优选，所述的竖向滑槽由多节三棱柱结构的导槽通过设置于导槽两端的螺孔和与螺孔相配的螺栓连接而成。

本发明结构新颖，设计合理，功能齐全，成本较低，实用性强，操作方便且工作范围广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的工作状态图；

图3是本发明中滑杆的结构示意图；

图4是本发明中机械臂及机械爪的结构示意图；

图5是本发明中机械爪的结构示意图；

图6是本发明中前臂的结构示意图；

图7是本发明中电锯与前臂的结构示意图；

图8是本发明中功能板的结构示意图；

图9是本发明中竖向滑槽的结构示意图；

图10是本发明中竖向滑槽的连接结构示意图；

图11是本发明中转盘轴承的结构示意图；

图12是本发明中底座伸缩杆与负重杆的连接结构示意图；

图13是本发明的线路模块图。

图中：1、转盘轴承，2、加油孔，3、第一主动齿轮，4、第一从动齿轮，5、第一步进电机，6、第二步进电机，7、底座，8、转盘支柱，9、伸缩杆，10、挂钩，11、负重杆，12、限位孔，13、第一电动千斤顶，14、第二电动千斤顶，15、功能板，16、竖向滑槽，17、螺栓孔，18、螺栓，19、稳固杆，20、旋转轴承，21、第二主动齿轮，22、滑杆，23、机械爪滑块，24、挡块，25、千斤顶固定块，26、稳固转轴，27、后臂，28、中臂，29、前臂，30、机械臂电动千斤顶，31、轴承，32、转轴，33、机械爪，34、机械爪固定轴，35、机械爪转轴，36、机械爪电动千斤顶，37、电锯滑块，38、电锯，39、电锯固定轴。

具体实施方式

结合附图详细描述本发明的具体内容。可工作于狭小空间的伐树机，底座7上固定有第一步进电机5和转盘轴承1，第一步进电机5的转轴上设有第一主动齿轮3，转盘轴承1包括转盘轴承内圈和转盘轴承外圈，转盘轴承内圈底部的中心位置设有第一从动齿轮4，该第一从动齿轮4与第一步进电机5转轴上的第一主动齿轮3相啮合，转盘轴承外圈通过转盘支柱8固定于底座7上，转盘轴承外圈上设有加油孔2，转盘轴承内圈上部的中心位置设有第一电动千斤顶13，第一电动千斤顶13两侧的转盘轴承内圈上通过稳固杆19固定有两条平行设置且呈三棱柱结构的竖向滑槽16，功能板15的两侧通过与竖向滑槽16相配的三棱柱结构滑块竖直滑配于竖向滑槽16内，功能板15的下侧中部固定于第一电动千斤顶13上，功能板15的中部设有旋转轴承20，旋转轴承20外侧的功能板15上设有第二步进电机6，第二步进电机6的转轴上设有第二主动齿轮21，旋转轴承20包括旋转轴承内圈和旋转轴承外圈，旋转轴承内圈的一侧设有第二从动齿轮，该第二从动齿轮与第二步进电机6转轴上的第二主动齿轮21相啮合，旋转轴承内圈的另一侧固定有三棱柱结构的滑杆22，滑杆22的两端分别设有挡块24，滑杆22的中部设有千斤顶固定块25，千斤顶固定块25的两侧分别设有第二电动千斤顶14，该第二电动千斤顶14与滑配于滑杆22上呈三棱柱结构的机械爪滑块23固定连接，机械爪滑块23上设有稳固转轴26，机械臂通过稳固转轴26固定于机械爪滑块23上，该机械臂包括后臂27、中臂28和前臂29，其中后臂27的一端固定于机械爪滑块23上，后臂27的另一端通过销轴与中臂28的一端铰接，中臂28的另一端通过销轴与前臂29的一端铰接，前臂29的另一端固定有机械爪33，后臂27、中臂28和前臂29上分别设有转轴32，后臂27和中臂28的转轴32之间通过轴承31和机械臂电动千斤顶30连接，中臂28与前臂29的转轴32之间通过轴承31和机械臂电动千斤顶30连接，机械爪固定轴34与机械臂的前臂29固定连接，机械爪固定轴34上连接有机械爪转轴35，机械爪33的中部铰接于机械爪转轴35上，机械爪33的尾端通过连接杆与机械爪电动千斤顶36的一端铰接，该机械爪电动千斤顶36的另一端通过销轴与机械臂的前臂29铰接，滑杆22的一侧设有电锯滑块37，电锯滑块37与滑杆22固定连接，电锯滑块37上设有稳固转轴26，机械臂通过稳固转轴26固定于电锯滑块37上，电锯固定轴39与机械臂的前臂29固定连接，电锯38固定于电锯固定轴39上，控制电路由电源电路模块、中央电路控制模块、电机电路控制模块和电动千斤顶电路控制模块组成，电源电路模块包括电源和电源适配器，其中电源与电源适配器电性连接，电源适配器分别与中央电路控制模块、电机电路控制模块和电动千斤顶电路控制模块电性连接，电机电路控制模块包括电机控制电路、第一步进电机5和第二步进电机6，其中电机控制电路分别与第一步进电机5和第二步进电机6电性连接，电动千斤顶电路控制模块包括电动千斤顶控制电路、第一电动千斤顶13、第二电动千斤顶14、机械臂电动千斤顶30和机械爪电动千斤顶36，其中电动千斤顶控制电路分别与第一电动千斤顶13、第二电动千斤顶14、机械臂电动千斤顶30和机械爪电动千斤顶36电性连接，中央电路控制模块包括单片机、控制按钮电路和控制按钮，其中控制按钮与控制按钮电路电性连接，控制按钮电路与单片机电性连接，单片机分别与电机控制电路和电动千斤顶控制电路电性连接。所述的底座7外侧沿水平方向均布有多个伸缩杆9，该伸缩杆9的末端两侧沿轴向分布有多个挂钩10，负重杆11的两端分别设有与挂钩10相配的限位孔12，相邻的伸缩杆9之间连接有多个负重杆11。所述的竖向滑槽16由多节三棱柱结构的导槽通过设置于导槽两端的螺孔17和与螺孔17相配的螺栓18连接而成。

本发明的运行过程为：砍伐树木之前，首先进行准备工作，观察树木的大小，其中包括树木的粗细以及高度，从而决定使用竖向滑槽的节数、是否需要用到负重杆及负重杆的数量。准备工作完成以后，进行伐树任务，先修枝，然后将树干从上至下一节一节砍伐后运送到地面。调节控制按钮，第二步进电机旋转合适的角度使滑杆水平放置，并且使滑杆上装有电锯的一端靠近树枝的根部；第一电动千斤顶上升到合适的高度使功能板与树枝基本持平；第一步进电机旋转合适的角度使功能板正对着树枝；第二电动千斤顶伸长到合适的长度使两个机械爪可以抓取到树枝的两端，使树枝保持平衡；控制机械爪的多个机械臂电动千斤顶分别伸长到各自合适的长度来控制机械臂弯曲的角度，从而使两个机械爪伸长到树枝的位置；四个机械爪电动千斤顶伸长，使机械爪抓取树枝；控制电锯的多个机械臂电动千斤顶分别伸长到各自合适的长度，使电锯触及树枝的上部，控制电锯的多个机械臂电动千斤顶收缩，来完成砍伐树枝的目的；第一步进电机旋转合适的角度，带动转盘轴承旋转，第一电动千斤顶收缩，机械爪电动千斤顶收缩，释放树枝，将树枝送往地面；树枝砍伐任务完成。树枝砍伐完成后，进行树干的砍伐任务，调节控制按钮，第二步进电机旋转合适的角度使滑杆竖直放置，并且使装有电锯的一端在下方；第一电动千斤顶上升合适的高度，第一步进电机旋转合适的角度使两个机械爪可以抓取到树干，第二电动千斤顶伸长到合适的长度使两个机械爪可以抓取到树干两个合适的位置，控制机械爪的多个机械臂电动千斤顶分别伸长到各自合适的长度来控制机械臂弯曲的角度，从而使两个机械爪伸长到树干的位置；四个机械爪电动千斤顶伸长，使机械爪抓取树干；控制电锯的多个机械臂电动千斤顶分别伸长到各自合适的长度，使电锯触及树干的侧面，控制电锯的多个机械臂电动千斤顶收缩，来完成砍伐树干的目的；第一步进电机旋转合适的角度，带动转盘轴承旋转，第一电动千斤顶收缩，机械爪电动千斤顶收缩，释放树干，将树干送往地面；树干砍伐任务完成。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (3)

1.可工作于狭小空间的伐树机，其特征在于：底座上固定有第一步进电机和转盘轴承，第一步进电机的转轴上设有第一主动齿轮，转盘轴承包括转盘轴承内圈和转盘轴承外圈，转盘轴承内圈底部的中心位置设有第一从动齿轮，该第一从动齿轮与第一步进电机转轴上的第一主动齿轮相啮合，转盘轴承外圈通过转盘支柱固定于底座上，转盘轴承外圈上设有加油孔，转盘轴承内圈上部的中心位置设有第一电动千斤顶，第一电动千斤顶两侧的转盘轴承内圈上通过稳固杆固定有两条平行设置且呈三棱柱结构的竖向滑槽，功能板的两侧通过与竖向滑槽相配的三棱柱结构滑块竖直滑配于竖向滑槽内，功能板的下侧中部固定于第一电动千斤顶上，功能板的中部设有旋转轴承，旋转轴承外侧的功能块上设有第二步进电机，第二步进电机的转轴上设有第二主动齿轮，旋转轴承包括旋转轴承内圈和旋转轴承外圈，旋转轴承内圈的一侧设有第二从动齿轮，该第二从动齿轮与第二步进电机转轴上的第二主动齿轮相啮合，旋转轴承内圈的另一侧固定有三棱柱结构的滑杆，滑杆的两端分别设有挡块，滑杆的中部设有千斤顶固定块，千斤顶固定块的两侧分别设有第二电动千斤顶，该第二电动千斤顶与滑配于滑杆上呈三棱柱结构的机械爪滑块固定连接，机械爪滑块上设有稳固转轴，机械臂通过稳固转轴固定于机械爪滑块上，该机械臂包括后臂、中臂和前臂，其中后臂的一端固定于机械爪滑块上，后臂的另一端通过销轴与中臂的一端铰接，中臂的另一端通过销轴与前臂的一端铰接，前臂的另一端固定有机械爪，后臂、中臂和前臂上分别设有转轴，后臂和中臂的转轴之间通过轴承和机械臂电动千斤顶连接，中臂与前臂的转轴之间通过轴承和机械臂电动千斤顶连接，机械爪固定轴与机械臂的前臂固定连接，机械爪固定轴上连接有机械爪转轴，机械爪的中部铰接于机械爪转轴上，机械爪的尾端通过连接杆与机械爪电动千斤顶的一端铰接，该机械爪电动千斤顶的另一端通过销轴与机械臂的前臂铰接，滑杆的一侧设有电锯滑块，电锯滑块与滑杆固定连接，电锯滑块上设有稳固转轴，机械臂通过稳固转轴固定于电锯滑块上，电锯固定轴与机械臂的前臂固定连接，电锯固定于电锯固定轴上，控制电路由电源电路模块、中央电路控制模块、电机电路控制模块和电动千斤顶电路控制模块组成，电源电路模块包括电源和电源适配器，其中电源与电源适配器电性连接，电源适配器分别与中央电路控制模块、电机电路控制模块和电动千斤顶电路控制模块电性连接，电机电路控制模块包括电机控制电路、第一步进电机和第二步进电机，其中电机控制电路分别与第一步进电机和第二步进电机电性连接，电动千斤顶电路控制模块包括电动千斤顶控制电路、第一电动千斤顶、第二电动千斤顶、机械臂电动千斤顶和机械爪电动千斤顶，其中电动千斤顶控制电路分别与第一电动千斤顶、第二电动千斤顶、机械臂电动千斤顶和机械爪电动千斤顶电性连接，中央电路控制模块包括单片机、控制按钮电路和控制按钮，其中控制按钮与控制按钮电路电性连接，控制按钮电路与单片机电性连接，单片机分别与电机控制电路和电动千斤顶控制电路电性连接。

2.根据权利要求1所述的可工作于狭小空间的伐树机，其特征在于：所述的底座外侧沿水平方向均布有多个伸缩杆，该伸缩杆的末端两侧沿轴向分布有多个挂钩，负重杆的两端分别设有与挂钩相配的限位孔，相邻的伸缩杆之间连接有多个负重杆。

3.根据权利要求1所述的可工作于狭小空间的伐树机，其特征在于：所述的竖向滑槽由多节三棱柱结构的导槽通过设置于导槽两端的螺孔和与螺孔相配的螺栓连接而成。