CN106386199A

CN106386199A - 灌木纵向正弦函数分布修剪执行器

Info

Publication number: CN106386199A
Application number: CN201610983565.5A
Authority: CN
Inventors: 戴宁
Original assignee: Jiangsu Institute of Architectural Technology
Current assignee: Jiangsu Institute of Architectural Technology; Jiangsu Jianzhu Institute
Priority date: 2016-11-08
Filing date: 2016-11-08
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2036-11-08
Also published as: CN106386199B

Abstract

本发明公布一种灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，属于园林绿化修剪技术领域。包括行走架、升降平台组件；升降平台组件中升降平台连接有正弦函数升降传动部件；正弦函数升降传动部件包括安装在升降平台下的用于推动升降平台按正弦函数规律运动的凸轮；升降平台铰接连接有内连杆组件和外连杆组件；内连杆组件和外连杆组件另一端铰接连接有枝条引导横梁组件；枝条引导横梁组件上安装有枝条剪切部件和枝条引导部件；在内连杆组件、外连杆组件和行走架之间连接有变位机构。本发明使灌木接受阳光的表面积相对增大，反射噪音的曲面增大且反射方向变化，降低车辆了噪音，也给司机带来外界环境变化的感觉。

Description

灌木纵向正弦函数分布修剪执行器

技术领域

本发明涉及园林绿化修剪技术领域，具体是一种灌木纵向正弦函数分布修剪执行器。

背景技术

城市的道路通过两行灌木将中间机动快车道与两边机动慢车道分隔开来，以提高道路的通过能力并保证各自车辆的行车安全。现在的灌木不让长高，以让司机获得开阔的视野，为此，每年春季要对两行灌木修剪一次，现在多为人工修剪，修剪的速度慢且累人，现在灌木的顶端几乎都修剪成与路面平行的样子，灌木的侧面都修剪成与路面垂直的样子，看起来也倒美观，但过于单调，没有高低起伏的波浪感，尤其在夜晚行车，车灯照射与反射处于相同的状态，不能给司机带来外界环境变化的刺激，对车速的感觉不准。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种灌木纵向正弦函数分布修剪执行器。

本发明通过以下技术方案实现：一种灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，包括行走架和安装在行走架上的升降平台组件；所述升降平台组件包括升降平台；所述升降平台连接有正弦函数升降传动部件；所述正弦函数升降传动部件包括安装在升降平台下的用于推动升降平台按正弦函数规律运动的凸轮；所述升降平台组件中升降平台铰接连接有内连杆组件和外连杆组件；所述内连杆组件和外连杆组件另一端铰接连接有枝条引导横梁组件；所述枝条引导横梁组件上安装有枝条剪切部件和枝条引导部件；在内连杆组件、外连杆组件和行走架之间连接有用于调节内连杆组件、外连杆组件位置的变位机构。

其进一步是：所述升降平台组件还包括固定在升降平台上的第一横轴和第二横轴；所述第一横轴一端与外连杆组件铰接，所述第二横轴一端与内连杆组件铰接。

所述行走架上安装有行走架后轮组件；所述行走架后轮组件包括可转动安装在行走架上的后部无缝钢管梁；所述后部无缝钢管梁两端安装有左后轮和；

所述正弦函数升降传动部件还包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮；所述第一齿轮固定安装在后部无缝钢管梁上；所述第二齿轮与第一齿轮相互啮合，第二齿轮和第三齿轮同轴固定在一个第一传动轴上；所述第一传动轴可转动安装在行走架上；所述第四齿轮与第三齿轮相互啮合，第三齿轮和两个所述凸轮同轴固定在一个第二传动轴上；所述第二传动轴可转动安装在行走架上。

所述外连杆组件包括上端与枝条引导横梁组件铰接的外连杆；所述外连杆下端安装有外连杆下销轴，外连杆下销轴与升降平台组件中升降平台连接；所述行走架上固定有相对布置的左前导向竖梁和左后导向竖梁；所述外连杆下销轴滑动安装在左前导向竖梁和左后导向竖梁上的滑道中；

所述内连杆组件包括上端与枝条引导横梁组件铰接的内后连杆和内前连杆；所述内后连杆和内前连杆下端共同安装有一个内连杆下销轴，内连杆下销轴与升降平台组件中升降平台连接；所述行走架上固定有相对布置的右前导向竖梁和右后导向竖梁；所述内连杆下销轴滑动安装在右前导向竖梁和右后导向竖梁上的滑道中。

所述枝条剪切部件包括与枝条引导横梁组件固定连接的上下相对的旋刀支撑上箱体和旋刀支撑下箱体；所述旋刀支撑上箱体和旋刀支撑下箱体上安装有排成一排的一个旋刀输入轴部件和多个旋刀第二传动轴部件；

所述旋刀输入轴部件包括通过轴承安装在旋刀支撑上箱体和旋刀支撑下箱体上的旋刀第一传动轴；所述旋刀第一传动轴上端连接有液压马达，旋刀第一传动轴中部安装有旋刀第一齿轮，旋刀第一传动轴下端安装有旋刀；

所述旋刀第二传动轴部件包括通过轴承安装在旋刀支撑上箱体和旋刀支撑下箱体上的旋刀第二传动轴；所述旋刀第二传动轴中部安装有旋刀第二齿轮，旋刀第二齿轮下端安装有旋刀；

所述旋刀第一齿轮和多个所述旋刀第二齿轮依次相互啮合。

所述枝条引导部件包括多个与枝条引导横梁组件固定连接的排成一排的下挡枝刀座；所述下挡枝刀座上开有一排安装孔；下挡枝刀座安装孔内插入有下挡枝刀片，下挡枝刀片上开有与下挡枝刀座安装孔相对的定位孔；所述下挡枝刀座上安装有有一个穿过下挡枝刀座安装孔的下挡枝刀定位销。

所述变位机构包括安装在行走架上的上导向滑轮组件和下导向滑轮组件；在上导向滑轮组件一侧还固定有换位叶片马达组件；在所述换位叶片马达组件上饶有变位钢丝绳，变位钢丝绳另一端依次绕过下导向滑轮组件、上导向滑轮组件后连接在内连杆组件上；

在行走架与内连杆组件或者外连杆组件之间安装有复位弹簧组件；所述复位弹簧组件提供给内连杆组件或者外连杆组件一个与变位钢丝绳拉力相反的回复力。

所述变位机构包括安装在行走架上的上导向滑轮组件和下导向滑轮组件；在上导向滑轮组件一侧还固定有换位叶片马达组件；在所述换位叶片马达组件上饶有变位钢丝绳，变位钢丝绳另一端依次绕过下导向滑轮组件、上导向滑轮组件后连接在外连杆组件上；

所述内连杆组件上固定有右限位块和左限位块；所述行走架上固定有，当内连杆组件位于极限位置时，与右限位块或左限位块相配合的右行程开关和左行程开关。

所述外连杆组件上固定有右限位块和左限位块；所述行走架上固定有，当外连杆组件位于极限位置时，与右限位块或左限位块相配合的右行程开关和左行程开关。

本发明作为一个无动力的装置，安装在25马力及以上的拖拉机前部，拖拉机推动修剪执行器，由拖拉机的液压系统提供液压动力，液压动力的一路驱动枝条剪切部件实现剪枝作业，另一路驱动换位叶片马达实现枝条剪切部件的换位，拖拉机同时为行程开关提供低压直流电力。修剪执行器完成剪枝作业与遇到树木时的换位作业，它一次将整个宽度上的灌木修剪出来，沿着灌木宽度方向的高度相同，沿着道路方向灌木的高度呈现正弦函数分布。

本发明的有益效果是：使灌木接受阳光的表面积相对增大，灌木反射噪音的曲面增大且反射方向变化，从而进一步降低车辆噪音；给司机带来外界环境变化的感觉，使司机对车速的感觉更准，也使得高处的司机感觉更加具有动感，使行人感觉更加具有空间异质感。

附图说明

图1是本发明主视图；

图2是本发明俯视图；

图3是枝条剪切部件的主视图；

图4是枝条引导横梁组件和枝条引导部件的主视图；

图5是枝条引导横梁组件和枝条剪切部件的俯视图；

图6是枝条引导横梁组件和枝条引导部件局部放大图；

图7是下挡枝刀片与下挡枝刀座的主视图；

图8是下挡枝刀片与下挡枝刀座的左视图；

图9是下挡枝刀座的主视图；

图10是下挡枝刀座的左视图；

图11是下挡枝刀座组的俯视图；

图12是下挡枝刀片的俯视图；

图13是旋刀输入轴部件的主视图；

图14是旋刀第二传动轴部件的主视图；

图15是正弦函数升降传动部件的主视图；

图16是正弦函数升降传动部件的左视图；

图17是正弦函数升降传动部件的俯视图；

图18是升降平台组件的主视图；

图19是升降平台组件的俯视图；

图20是升降平台组件的左视图；

图21是外连杆组件的主视图；

图22是图21中B-B向视图；

图23是图21中A-A向视图；

图24是图21中C-C向视图；

图25是内连杆组件的主视图；

图26是图25中E-E向视图；

图27是图25中D-D向视图；

图28是图25中F-F向视图；

图29是内后导向块、内前导向块、外后导向块、外前导向块的主视图；

图30是左后导向竖梁、右后导向竖梁的主视图；

图31是左前导向竖梁、右前导向竖梁的主视图；

图32是行走架中右前轮支架组件和左前轮支架组件部分的主视图；

图33是右、左前轮支架组件的左视图；

图34是行走架底板的俯视图；

图35是左前加强筋的左视图；

图36是右前加强筋的左视图；

图37是行走架上顶板的俯视图；

图38是修剪器与拖拉机外接举升机构的左视图；

图39是正弦函数升降传动部件中齿轮的相对位置左视图；

图40是正弦函数升降的位移S、速度V与加速度a曲线图。

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，一种灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，包括行走架6和安装在行走架6上的升降平台组件16；行走架6上后部安装有行走架后轮组件9；行走架后轮组件9包括可转动安装在行走架6上的后部无缝钢管梁9–1；后部无缝钢管梁9–1两端安装有左后轮9-2和9-3；；升降平台组件16包括升降平台16-1；升降平台16-1连接有正弦函数升降传动部件21；正弦函数升降传动部件21包括安装在升降平台16-1下的用于推动升降平台16-1按正弦函数规律运动的凸轮21-6；升降平台组件16中升降平台16-1铰接连接有内连杆组件3和外连杆组件4；内连杆组件3和外连杆组件4另一端铰接连接有枝条引导横梁组件1；枝条引导横梁组件1上安装有枝条剪切部件17和枝条引导部件2；在内连杆组件3、外连杆组件4和行走架6之间连接有用于调节内连杆组件3、外连杆组件4位置的变位机构。

如图2至图5所示，枝条剪切部件17：

枝条引导横梁组件1包括枝条引导横梁1-1；在枝条引导横梁1-1通过8对横梁与旋刀部件连接螺栓19、横梁与旋刀部件连接螺母20均匀固定一排4个横梁与旋刀部件连接板18；4个横梁与旋刀部件连接板18的另一端通过8对横梁与旋刀部件连接螺栓19、横梁与旋刀部件连接螺母20固定旋刀支撑上箱体17-3；在旋刀支撑上箱体17-3下方相对设置旋刀支撑下箱体17-4，旋刀支撑上箱体17-3和旋刀支撑下箱体17-4通过22对箱体连接螺栓17–5、箱体连接螺母17–6和22个箱体连接垫片17–7固定；在旋刀支撑上箱体17-3和旋刀支撑下箱体17-4之间还设有两个箱体定位销17–8。旋刀支撑上箱体17-3和旋刀支撑下箱体17-4上安装有排成一排的一个旋刀输入轴部件17-1和多个旋刀第二传动轴部件17-2。

再结合图13所示，旋刀输入轴部件17-1：旋刀支撑上第一套17–301焊接在旋刀支撑上箱体17-3的旋刀支撑上第一板17–302上，旋刀支撑下第一套17–401焊接在旋刀支撑下箱体17-4的旋刀支撑下第一板17–402上；旋刀第一传动轴17–101分别通过旋刀上第一轴承17–102、旋刀下第一轴承17–106安装在旋刀支撑上第一套17–301、旋刀支撑下第一套17–401内；旋刀第一传动轴17-101上端连接有液压马达；旋刀第一齿轮17–104通过旋刀第一键17–103安装在旋刀第一传动轴17–101上；旋刀第一挡圈17–105安装在旋刀支撑下第一套17–401的槽内，用于定位旋刀下第一轴承17–106；的旋刀第一套17–107与第一旋刀17–109为焊接关系，旋刀第一套17–107安装在旋刀第一传动轴17–101的下端；第一弹性开口销17–108用于将旋刀第一套17–107定位在旋刀第一传动轴17–101上。

再结合图14所示，旋刀第二传动轴部件17-2：旋刀支撑上第二套17–303焊接在旋刀支撑上箱体17-3的旋刀支撑上第二板17–304上，旋刀支撑下第二套17–40焊接在旋刀支撑下箱体17-4的旋刀支撑下第二板17–404上；旋刀第二传动轴17–201分别通过旋刀上第二轴承17–202、旋刀下第二轴承17–206安装在旋刀支撑上第二套17–303、旋刀支撑下第二套17–403内；旋刀第二齿轮17–204通过旋刀第二键17–203安装在旋刀第二传动轴17–201上；旋刀第二挡圈17–205安装在旋刀支撑下第二套17–403的槽内，用于定位旋刀下第二轴承17–206；旋刀第二套17–207与第二旋刀17–209为焊接关系，旋刀第二套17–207安装在旋刀第二传动轴17–201上，第二弹性开口销17–208将旋刀第二套17–207定位在旋刀第二传动轴17–201上；

旋刀第一齿轮17–104和多个旋刀第二齿轮17–204排成一排，依次相互啮合。

如图6至图12所示，枝条引导部件2：

枝条引导横梁组件1中枝条引导横梁1-1下焊接有一排18个横梁下支座1–4；每两个横梁下支座1–4通过一个挡枝开口销2–3连接一耳光下挡枝刀座2-2；下挡枝刀座2-2上开有一排，三个安装孔；下挡枝刀座2-2安装孔内插入有下挡枝刀片2-1，下挡枝刀片2-1上开有与下挡枝刀座2-2安装孔相对的定位孔；9个下挡枝刀定位销2–4将27个下挡枝刀片2–1与9个下挡枝刀座2–2固定起来。

如图15至图16，以及图34所示，正弦函数升降传动部件21：

第一齿轮21–1通过第一齿轮销21–8与后部无缝钢管梁9–1固定连接，后部无缝钢管梁9–1转动时带动第一齿轮21–1转动；第一齿轮21–1和第二齿轮21–2，第三齿轮21–3和第四齿轮21–5相互啮合；第二齿轮21–2通过第二齿轮销21–9与第一传动轴21–4固定连接，第三齿轮21–3通过第三齿轮销21–10与第一传动轴21–4固定连接；第一传动轴21–4与行走架6上的左后支座6–10、右后支座6–12组成转动副；第四齿轮21–5通过第四齿轮键21–11与第二传动轴21–7固定连接，第二传动轴21–7与行走架6上的右前加强筋6–15、左前加强筋6–17中的孔组成转动副；左右两个凸轮21–6通过左右两个凸轮键21–12与第二传动轴21–7固定连接，左右两个凸轮轴挡圈21–13实现对第二传动轴21–7的定位。

再结合图18至图19所示，升降平台组件16：

升降平台16–1放置在两个凸轮21–6上，两个凸轮21–6推动升降平台16–1按正弦函数规律作上下运动；升降平台16–1左下面焊接第三座16–4与第四座16–5，升降平台16–1右下面焊接第一座16–2与第二座16–3；第三座16–4，第四座16–5的孔中插入第一横轴16–6，第一座16–2，第二座16–3的孔中插入第二横轴16–7。其中，第一横轴16-6外端与外连杆组件4铰接，第二横轴16-7外端与内连杆组件3铰接；第一横轴16-6、第二横轴16-7推动外连杆组件4、内连杆组件3按正弦函数规律作上下运动。

结合图1、图2，以及图21至图24，图29至图31所示，外连杆组件4：

左前导向竖梁6–2、左后导向竖梁6–3上端与行走架上顶板6–22焊接，左前导向竖梁6–2、左后导向竖梁6–3下端与行走架底板6–1焊接；左前导向竖梁6–2、左后导向竖梁6–3在高度方向开有允许外连杆下销轴4–2上下移动的槽。外连杆下销轴4–2插入外连杆4–1下端、外后导向块4–3、外前导向块4–4的孔中，外连杆下开口销4–5用于定位外连杆下销轴4–2；外连杆4–1、外连杆下销轴4–2、外后导向块4–3、外前导向块4–4相对于左前导向竖梁6–2，左后导向竖梁6–3可以上下移动。外连杆4–1上端通过外连杆上销轴4–6与枝条引导横梁1-1上的外杆上支座1-1组成转动副，外杆上支座1-1包括外杆上后支座1–21、外杆上前支座1–22；外连杆上开口销4–7用于定位外连杆上销轴4–6。升降平台组件16中第一横轴16-6的外端也上下移动安装在左前导向竖梁6–2、左后导向竖梁6–3槽内，第一横轴16-6的外端穿过外后导向块4–3、外前导向块4–4的孔中，并通过第一横轴销16-8定位。为了防止运动的相互干涉，外连杆4–1的形状做相应的调整。

结合图1、图2，以及图25图31所示，内连杆组件3：

右前导向竖梁6–4、右后导向竖梁6–5的上端与行走架上顶板6–22焊接，右前导向竖梁6–4、右后导向竖梁6–5的下端与行走架底板6–1焊接；右前导向竖梁6–4、右后导向竖梁6–5在高度方向开有允许内连杆下销轴3–3上下移动的槽。内后连杆3–1、内前连杆3–2、内后导向块3–4、内定位套3–5、内前导向块3–6与内连杆下销轴3–3组成转动副，内连杆下开口销3–7用于定位内连杆下销轴3–3；内后连杆3–1、内前连杆3–2、内连杆下销轴3–3、内后导向块3–4、内定位套3–5、内前导向块3–6相对于右前导向竖梁6–4，右后导向竖梁6–5上下移动。内后连杆3–1、内前连杆3–2上端通过内连杆上销轴3–8与枝条引导横梁1-1上的内杆上支座1-3组成转动副，内杆上支座1-3包括内杆上第一支座1–31、内杆上第二支座1–32、内杆上第三支座1–33、内杆上第四支座1–34；内连杆上开口销3-9用于定位内连杆上销轴3–8。升降平台组件16中第二横轴16-7的外端也上下移动安装在右前导向竖梁6–4、右后导向竖梁6–5槽内，第二横轴16-7的外端穿过内后导向块3–4、内前导向块3–6的孔中，并通过第二横轴销16-9定位。内后连杆3–1、内前连杆3–2结构相对称，为了防止运动的相互干涉，内后连杆3–1、内前连杆3–2的形状做相应的调整。

外连杆4–1与外连杆上销轴4–6及其外连杆下销轴4–2，内后连杆3–1、内前连杆3–2与内连杆上销轴3–8及其内连杆下销轴3–3以及其他支撑构件组成平行四边形机构，用于支撑枝条引导横梁组件1；并且，在升降平台组件16的带动下，推动枝条引导横梁组件1做相对应的运动，最终通过枝条引导横梁组件1上的枝条剪切部件17和枝条引导部件2修剪出相对应的形状。

结合图1、图2、图15、图16和图25所示，变位机构：

上导向滑轮组件5安装在行走架上顶板6–22上，下导向滑轮组件14和换位叶片马达组件15安装在行走架底板6–1上；变位钢丝绳8一端绕在换位叶片马达组件15上，另一端依次绕过下导向滑轮组件14、上导向滑轮组件5后连接在内连杆组件3中的内后连杆3-1中部的钢丝绳上拉座3–12上；在行走架6与内后连杆3-1之间安装有复位弹簧组件22，复位弹簧组件22提供给内后连杆3-1一个与变位钢丝绳8拉力相反的回复力。在内后连杆3-1的中部固定有右限位块3-10和左限位块3-11，行走架6上行走架上顶板6-22上固定有一右一左的右行程开关23–2和左行程开关23-1。在行走架上顶板6–22的左侧还固定有配重组件7，配重组件7兼做工具箱。

变位机构的工作过程：

当叶片马达组件15转动时，平行四边形机构从修剪灌木的位置让位到路面上方，从而避开生长在灌木之间的树木，避开过程的结束由行程开关23中的左行程开关23–1完成，即当内连杆组件3上左限位块碰到左行程开关23–1时，叶片马达组件15自动停止在左限位面P₁上，在这一过程中，复位弹簧组件22被拉长储存了弹性能，当需要返回修剪灌木的位置时，叶片马达组件15反转，在复位弹簧的拉力、枝条剪切部件与枝条引导部件重力的共同作用下复位，枝条剪切部件与枝条引导部件进入修剪灌木的位置，当内连杆上的右限位块碰到右行程开关23–2时自动停止在右限位面P₂上。配重组件7用于解决在剪切枝条的时候外侧偏重的问题。

采用钢丝绳、导向滑轮、复位弹簧、叶片马达的方式驱动换位，简化了机构的复杂程度并有效利用了有限的结构空间，采用平行四边形机构实现换位，使枝条剪切部件17中的10把飞刀在接触与离开被修剪的灌木时，被修剪的灌木顶面处于相对于地面为无数条平行线组成的曲面状态，不会出现修剪灌木内外高度上的差异。

结合图15至图17，以及图32至图37所示，行走架6：

右前轮支架组件12和左前轮支架组件13结构向对称，如图32、33；

左前轮10通过左前轮轴13–1、一对左前轴承13–7与左前万向架13–3组成转动副；左前下销轴13–2用于定位左前轴承13–7；左前推力轴承13–4下圈套装在左前万向架13–3上的槽内，左前推力轴承13–4上圈安装在左前连接轴13–5上；左前连接轴13–5与前横梁6–16、左前万向架13–3为转动连接；左前上销轴13–6用于定位前横梁6–16。前右竖梁6–14、前左竖梁6–23焊接在前横梁6–16的上方，左前下竖梁6–20、右前下竖梁6–21焊接在前横梁6–16的下方。右前轮11通过右前轮轴12–1、一对右前轴承12–7与右前万向架12–3组成转动副；右前下销轴12–2用于定位右前轴承12–7；右前推力轴承12–4下圈套装在右前万向架12–3上的槽内，右前推力轴承12–4上圈安装在右前连接轴12–5上；右前连接轴12–5与前横梁6–16、右前万向架12–3为转动连接；右前上销轴12–6用于定位前横梁6–16。左前连接轴13–5的垂直轴线与左前万向架13–3的垂直轴线之间有一段距离，右前连接轴12–5的垂直轴线与右前万向架12–3的垂直轴线之间有一段距离，以便使左前轮10、右前轮11具有自我跟踪车辆前进方向的能力。

行走架底板6–1为主底板，如图34至36；

左前导向竖梁6–2、左后导向竖梁6–3、右前导向竖梁6–4、右后导向竖梁6–5对外连杆组件4、内连杆组件3起导向和支撑作用；左后连接板6–6、左中连接板6–8、右中连接板6–9、右后连接板6–11上分别安装左后套9–6、左中套9–7、右中套9–8、右后套9–9，左后套9–6、左中套9–7、右中套9–8、右后套9–9与后部无缝钢管梁9–1组成转动副；左后支座6–10、右后支座6–12用于安装第一传动轴21–4；右前加强筋6–15、左前加强筋6–17用于安装第二传动轴21–7；下导向轮前座14–4、下导向轮后座14–5焊接在行走架底板6–1的上面，用于安装下导向滑轮组件14；2个弹簧右座6–19焊接在右后加强筋6–13上，用于安装复位弹簧组件22；左后轮轴9–4、右后轮轴9–11焊接在后部无缝钢管梁9–1两端，分别安装左后轮9–2、右后轮9–3，左后轮销轴9–5用于定位左后轮9–2，右后轮销轴9–10用于定位右后轮9–3。行走架底板6–1前部与左前下竖梁6–20、右前下竖梁6–21焊接；行走架底板6–1通过中部的2根中竖梁6–24，一个左后加强筋6–18，和后部的2根行走架竖梁6–7与上方的行走架上顶板6-22连接。

行走架上顶板6-22，如图31；

上导向轮前座5–4、上导向轮后座5–5焊接在行走架上顶板6–22上面，用于安装上导向滑轮组件；左行程开关23–1、右行程开关23–2通过螺钉连接在行走架上顶板6–22上面；左前导向竖梁6–2、左后导向竖梁6–3、右前导向竖梁6–4、右后导向竖梁6–5焊接在行走架上顶板6-22下，对外连杆组件4、内连杆组件3起导向和支撑作用；行走架上顶板6-22前部与前左竖梁6-23、前右竖梁6-14连接。

如图38所示，修剪器与拖拉机外接举升机构：

2根下连杆24–6、2根上连杆24–7通过2根外接左下销轴24–4、2根外接左上销轴24–5与行走架6组成转动连接；2根下连杆24–6、2根上连杆24–7通过2根外接右下销轴24–9、2根外接右上销轴24–10与2个拖拉机上的固定架24–8组成转动连接；2根下连杆24–6通过2根外接上销轴24–3与2个举升油缸24–2组成转动连接；2个举升油缸24–2通过2根外接下销轴24–1与2个拖拉机上的固定架24–8组成转动连接；外接左下销轴24–4、外接左上销轴24–5、外接右下销轴24–9、外接右上销轴24–10及其对应的行走架6、下连杆24–6、上连杆24–7、拖拉机上的固定架24–8上对应的杆长组成平行四边形机构，确保修剪执行器及其机架被举升起来后保持正姿态，在运输中四个轮子离地高度相同。

如图39和40所示，当修剪执行器相对于路面向前移动一个周期的位移L₂时，行走轮转过的圈数即第一齿轮21–1转过的圈数为L₂/(πd₉)，凸轮21–6转一圈，为此，减速比i＝L₂/(πd₉)＝d₂×d₄/(d₁×d₂)，修剪执行器按正弦函数升降一个H₄，设δ₀为凸轮21–6的推程运动角，δ₁为凸轮21–6的回程运动角，δ₀＝δ₁＝π，δ为凸轮21–6在任意位置的运动角，0≤δ≤2π，凸轮21–6在推程的位移S、速度V与加速度a方程分别为

凸轮21–6在回程的位移S、速度V与加速度a方程分别为

正弦函数升降的位移S、速度V与加速度a曲线图如图40所示。

当希望获得不同的升降量H₄与不同的一个周期位移L₂时，只要更换凸轮21–6与更换第一齿轮21–1、第二齿轮21–2、第三齿轮21–3、第四齿轮21–5即可，当更换第一齿轮21–1、第二齿轮21–2、第三齿轮21–3、第四齿轮21–5时，第一齿轮21–1与第二齿轮21–2的中心距保持不变，第三齿轮21–3与第四齿轮21–5的中心距保持不变；

设修剪执行器的总重量为W，后轮得到的压力约为W/2，后轮与地面的摩擦系数为f，后轮从地面获得的最大摩擦力矩为W×f/2×d₉/2，当按正弦函数升降的构件上升H₄时，最大摩擦力矩做的功为(W×f/2×d₉/2)×[0.5L₂/(πd₉)]×2π，做上下运动构件的总重量为W₁约为W/3，当按正弦函数升降的构件上升H₄时，势能的增加为W/3×H₄，(W×f/2×d₉/2)×[0.5L₂/(πd₉)]×2π与W/3×H₄的比值K为，K＝(W×f/2×d₉/2)×[0.5L₂/(πd₉)]×2π/[W/3×H₄]＝3f×L₂/(4H₄)＝3×0.35×10000/(4×100)＝26.25，说明，从后轮上取摩擦力矩足够上升运动构件需要的摩擦力矩，该方法不仅解决了上升运动构件需要的摩擦力矩问题，而且实现了一个周期的位移L₂对应一个正弦函数升降的问题，与其他因素无关，简化了传动机构与控制策略。

Claims

1.一种灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：包括行走架（6）和安装在行走架（6）上的升降平台组件（16）；所述升降平台组件（16）包括升降平台（16-1）；所述升降平台（16-1）连接有正弦函数升降传动部件（21）；所述正弦函数升降传动部件（21）包括安装在升降平台（16-1）下的用于推动升降平台（16-1）按正弦函数规律运动的凸轮（21-6）；所述升降平台组件（16）中升降平台（16-1）铰接连接有内连杆组件（3）和外连杆组件（4）；所述内连杆组件（3）和外连杆组件（4）另一端铰接连接有枝条引导横梁组件（1）；所述枝条引导横梁组件（1）上安装有枝条剪切部件（17）和枝条引导部件（2）；在内连杆组件（3）、外连杆组件（4）和行走架（6）之间连接有用于调节内连杆组件（3）、外连杆组件（4）位置的变位机构。

2.根据权利要求1所述灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：所述升降平台组件（16）还包括固定在升降平台（16-1）上的第一横轴（16-6）和第二横轴（16-7）；所述第一横轴（16-6）一端与外连杆组件（4）铰接，所述第二横轴（16-7）一端与内连杆组件（3）铰接。

3.根据权利要求1所述灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：所述行走架（6）上安装有行走架后轮组件（9）；所述行走架后轮组件（9）包括可转动安装在行走架（6）上的后部无缝钢管梁（9–1）；所述后部无缝钢管梁（9–1）两端安装有左后轮（9-2）和（9-3）；

所述正弦函数升降传动部件（21）还包括第一齿轮（21-1）、第二齿轮（21-2）、第三齿轮（21-3）、第四齿轮（21-5）；所述第一齿轮（21-1）固定安装在后部无缝钢管梁（9–1）上；所述第二齿轮（21-2）与第一齿轮（21-1）相互啮合，第二齿轮（21-2）和第三齿轮（21-3）同轴固定在一个第一传动轴（21-4）上；所述第一传动轴（21-4）可转动安装在行走架（6）上；所述第四齿轮（21-5）与第三齿轮（21-3）相互啮合，第三齿轮（21-3）和两个所述凸轮（21-6）同轴固定在一个第二传动轴（21-7）上；所述第二传动轴（21-7）可转动安装在行走架（6）上。

4.根据权利要求1所述灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：所述外连杆组件（4）包括上端与枝条引导横梁组件（1）铰接的外连杆（4-1）；所述外连杆（4-1）下端安装有外连杆下销轴（4-2），外连杆下销轴（4-2）与升降平台组件（16）中升降平台（16-1）连接；所述行走架（6）上固定有相对布置的左前导向竖梁（6-2）和左后导向竖梁（6-3）；所述外连杆下销轴（4-2）滑动安装在左前导向竖梁（6-2）和左后导向竖梁（6-3）上的滑道中；

所述内连杆组件（3）包括上端与枝条引导横梁组件（1）铰接的内后连杆（3-1）和内前连杆（3-2）；所述内后连杆（3-1）和内前连杆（3-2）下端共同安装有一个内连杆下销轴（3-3），内连杆下销轴（3-3）与升降平台组件（16）中升降平台（16-1）连接；所述行走架（6）上固定有相对布置的右前导向竖梁（6-4）和右后导向竖梁（6-5）；所述内连杆下销轴（3-3）滑动安装在右前导向竖梁（6-4）和右后导向竖梁（6-5）上的滑道中。

5.根据权利要求1所述灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：所述枝条剪切部件（17）包括与枝条引导横梁组件（1）固定连接的上下相对的旋刀支撑上箱体（17-3）和旋刀支撑下箱体（17-4）；所述旋刀支撑上箱体（17-3）和旋刀支撑下箱体（17-4）上安装有排成一排的一个旋刀输入轴部件（17-1）和多个旋刀第二传动轴部件（17-2）；

所述旋刀输入轴部件（17-1）包括通过轴承安装在旋刀支撑上箱体（17-3）和旋刀支撑下箱体（17-4）上的旋刀第一传动轴（17-101）；所述旋刀第一传动轴（17-101）上端连接有液压马达，旋刀第一传动轴（17-101）中部安装有旋刀第一齿轮（17–104），旋刀第一传动轴（17-101）下端安装有旋刀；

所述旋刀第二传动轴部件（17-2）包括通过轴承安装在旋刀支撑上箱体（17-3）和旋刀支撑下箱体（17-4）上的旋刀第二传动轴（17–201）；所述旋刀第二传动轴（17–201）中部安装有旋刀第二齿轮（17–204），旋刀第二齿轮（17–204）下端安装有旋刀；

所述旋刀第一齿轮（17–104）和多个所述旋刀第二齿轮（17–204）依次相互啮合。

6.根据权利要求1所述灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：所述枝条引导部件（2）包括多个与枝条引导横梁组件（1）固定连接的排成一排的下挡枝刀座（2-2）；所述下挡枝刀座（2-2）上开有一排安装孔；下挡枝刀座（2-2）安装孔内插入有下挡枝刀片（2-1），下挡枝刀片（2-1）上开有与下挡枝刀座（2-2）安装孔相对的定位孔；所述下挡枝刀座（2-2）上安装有有一个穿过下挡枝刀座（2-2）安装孔的下挡枝刀定位销（2-4）。

7.根据权利要求1所述灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：所述变位机构包括安装在行走架（6）上的上导向滑轮组件（5）和下导向滑轮组件（14）；在上导向滑轮组件（5）一侧还固定有换位叶片马达组件（15）；在所述换位叶片马达组件（15）上饶有变位钢丝绳（8），变位钢丝绳（8）另一端依次绕过下导向滑轮组件（14）、上导向滑轮组件（5）后连接在内连杆组件（3）上；

在行走架（6）与内连杆组件（3）或者外连杆组件（4）之间安装有复位弹簧组件（22）；所述复位弹簧组件（22）提供给内连杆组件（3）或者外连杆组件（4）一个与变位钢丝绳（8）拉力相反的回复力。

8.根据权利要求1所述灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：所述变位机构包括安装在行走架（6）上的上导向滑轮组件（5）和下导向滑轮组件（14）；在上导向滑轮组件（5）一侧还固定有换位叶片马达组件（15）；在所述换位叶片马达组件（15）上饶有变位钢丝绳（8），变位钢丝绳（8）另一端依次绕过下导向滑轮组件（14）、上导向滑轮组件（5）后连接在外连杆组件（4）上；

9.根据权利要求1所述灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：所述内连杆组件（3）上固定有右限位块（3-10）和左限位块（3-11）；所述行走架（6）上固定有，当内连杆组件（3）位于极限位置时，与右限位块（3-10）或左限位块（3-11）相配合的右行程开关（23–2）和左行程开关（23-1）。

10.根据权利要求1所述灌木纵向正弦函数分布修剪执行器，其特征在于：所述外连杆组件（4）上固定有右限位块（3-10）和左限位块（3-11）；所述行走架（6）上固定有，当外连杆组件（4）位于极限位置时，与右限位块（3-10）或左限位块（3-11）相配合的右行程开关（23–2）和左行程开关（23-1）。