CN107306677B - 一种集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机 - Google Patents

一种集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，包括机架，机架的内部安装有捡拾喂入机构、粉碎机构、排出机构和传动悬挂机构，通过传动悬挂机构安装在动力驱动用的拖拉机上，传动悬挂机构的下方设置有支撑随动轮，机架的底部设置有便于前移的滑板；工作时，捡拾喂入机构将树枝从地表捡拾起来，抬高后喂入后序的粉碎机构的腔体内完成粉碎作业，粉碎的树枝通过排出机构向机架后方两侧均匀抛洒出去。本发明设计合理，结构紧凑，集捡拾、喂入、打碎和切片、排出抛撒于一体，工作效率高，省时省力，实现了树枝粉碎还田处理的目标，提高土壤保水保肥的能力，减少化肥施用量，改良土壤有机质含量，保护环境。

Description

一种集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机
技术领域
本发明涉及现代农业产业果园树枝即时、实时还田处理的设备技术领域，尤其涉及一种集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机。
背景技术
目前，市场上已经具有玉米秸秆、棉杆、残膜和花生等多种捡拾器或粉碎机。由于树枝具有特殊的机械生物性特征，因此用于果园树枝捡拾粉碎的设备并不多，大多采用人工捡拾后运输出去集中处理，该处理方式工人工作量大，费时费力。随着现代果园规模化种植的推广，为了满足广大园主对大量弃枝处理的要求，达到园艺与机械相融合的效果，如何开发一款集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的悬挂式树枝处理机，以实现一次性迅速地完成对修剪后的树枝实移动式综合作业成为本领域技术人员亟待解决的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，解决现有技术人工作业进行树枝的捡拾后运输出去集中处理，需要人员多，费时费力的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，包括机架，所述机架的内部安装有捡拾喂入机构、粉碎机构、排出机构和传动悬挂机构，所述机架的下方设置有滑板，机架通过所述传动悬挂机构安装在动力驱动用的拖拉机上，所述传动悬挂机构的下方设置有支撑随动轮，所述机架的底部设置有便于前移的滑板；工作时，所述捡拾喂入机构将树枝从地表捡拾起来，抬高后喂入后序的所述粉碎机构的腔体内完成粉碎作业，粉碎的树枝通过所述排出机构向所述机架后方两侧均匀抛洒出去。
进一步的，所述捡拾喂入机构安装在所述机架的前端，包括弹齿滚筒式捡拾器和辅助喂入轮，所述辅助喂入轮安装在所述机架的下方，用于处理大树枝，所述弹齿滚筒式捡拾器安装在所述机架的下方靠近地表的位置，用于捡拾地表的树枝。
再进一步的，所述弹齿滚筒式捡拾器包括旋转杆和旋转中心轴，所述旋转中心轴安装在所述机架的下部，所述旋转杆通过键连接方式安装在所述旋转中心轴上，所述旋转杆的外周面上连接有曲柄，所述曲柄上安装有弹齿，所述旋转杆和曲柄的连接方式为旋转副连接，所述曲柄与弹齿的连接方式为旋转副连接，所述曲柄的外侧端头在滑道内滑动，所述弹齿滚筒式捡拾器整体的外周面设置有护板。
再进一步的，所述辅助喂入轮的右后方设置有树枝过滤板，所述树枝过滤板具体设计为栅栏结构，用于强制分离缠绕在所述辅助喂入轮上的树枝，分离后的树枝落入下方的所述弹齿滚筒式捡拾器上，并将树枝送入所述粉碎机构中。
再进一步的，所述辅助喂入轮的旋转轴与所述旋转中心轴平行设置，且所述旋转中心轴通过链条与拖拉机的液压驱动轴连接，所述辅助喂入轮的旋转轴与所述旋转中心轴通过齿轮链条连接，所述液压驱动轴旋转带动所述旋转中心轴旋转，所述旋转中心轴旋转通过齿轮链条带动所述辅助喂入轮的旋转轴反向旋转；工作时，所述辅助喂入轮逆时针旋转，所述弹齿滚筒式捡拾器顺时针旋转。
再进一步的，所述弹齿具体设置为杆型或圆弧型，所述弹齿的顶端经过H-D-E-F-G-H循环运动，依次完成以下动作：弹齿与树枝分离动作HD、弹齿放齿搂树枝动作DE、捡拾树枝动作EF、抬升树枝动作FG、喂入树枝动作GH；弹齿与树枝分离时，弹齿与护板上沿呈90°；捡拾树枝动作时，弹齿空间角度变化大，当A点运行到180°时，弹齿与水平轴呈仰角姿态；喂入树枝动作时，从G点开始到H点结束，弹齿与护板上沿始终保持90°，向后序环节喂入树枝。
再进一步的，所述粉碎机构包括粉碎机构旋转轴和限制壳体，所述粉碎机构旋转轴安装在所述限制壳体上，所述粉碎机构旋转轴上安装有锤爪打碎装置和切片盘式切片装置，多个所述锤爪打碎装置呈螺旋状布置在所述粉碎机构旋转轴上，所述切片盘式切片装置安装在所述粉碎机构旋转轴的一端。
再进一步的，所述锤爪打碎装置包括多个锤爪，多个所述锤爪呈螺旋状均布安装在所述粉碎机构旋转轴的外周面上；切片盘式切片装置包括切片盘式喂入口、切片盘式刀座和切片盘式动刀片，所述切片盘式喂入口安装在所述机架上且与所述切片盘式刀座位置相对应，所述切片盘式刀座安装在所述粉碎机构旋转轴上，所述切片盘式动刀片安装在所述切片盘式刀座上，所述切片盘式喂入口出设置有固定刀片。
再进一步的，所述排出机构上安装有若干齿状固定刀片，且所述齿状固定刀片呈半圆弧状螺旋排列，所述刀片的刃口方向尽量外切于粉碎机构中的锤爪的旋转外圆。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明树枝处理机，包括机架，所述机架的内部安装有捡拾喂入机构、粉碎机构、排出机构和传动悬挂机构，通过传动悬挂机构安装在动力驱动用的拖拉机上，传动悬挂机构的下方设置有支撑随动轮，机架的底部设置有便于前移的滑板；工作时，捡拾喂入机构将树枝从地表捡拾起来，抬高后喂入后序的粉碎机构的腔体内完成粉碎作业，粉碎的树枝通过排出机构向机架后方两侧均匀抛洒出去。本发明能够在现代果园果树行间移动式作业，连续完成捡拾、喂入、打碎、切片、排出、抛撒一系列动作，省去了传统方式的树枝运输、集中处理的环节，自动化程度更高，省时省力，节省成本；采用弹齿滚筒式捡拾器捡拾树枝，它具有轴向弹齿分布紧密、重量轻的特点，同时结合树枝的生物机械特征，对弹齿运行轨迹进行改进，提高捡拾率，保证喂入量；双重结构的粉碎机构设计，既能对小树枝进行打碎处理，又能对大树枝进行切片粉碎处理，以适应现代果园中广大园主对不同树枝处理的要求；排出机构固定有若干齿状固定刀片，呈半圆弧状螺旋排列，增大锤爪与齿状固定刀片相互剪切、碰撞的效率，增强粉碎效果，同时粉碎后的树枝只有小于排出机构齿状固定刀片之间的缝隙才能排出机外，并向机器后方两侧均匀抛撒，自然落于果树根部周边区域。与传统的固定式粉碎处理方式相比，不仅节省了运输、码垛等人力输出，而且能够将树枝直接还田，改良土壤肥力，达到保水保肥的效果，同时减少化肥施用量，保护环境。与其它移动式树枝粉碎处理设备功能性比较，具有捡拾树枝喂入功能且喂入率高，粉碎效率好，并具有向后方两侧均匀排出抛撒的优点。
本发明设计合理，结构紧凑，集捡拾、喂入、打碎和切片、排出抛撒于一体，工作效率高，省时省力，实现了树枝粉碎还田处理的目标，提高土壤保水保肥的能力，减少化肥施用量，改良土壤有机质含量，保护环境。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机结构原理图；
图2为本发明弹齿滚筒式捡拾器结构示意图；
图3为本发明弹齿尖端C点运行轨迹图；
图4为本发明粉碎机构结构示意图；
图5为本发明排出机构结构示意图；
附图标记说明：1、机架；2、捡拾喂入机构；201、弹齿；202、曲柄；203、护板；204、滑道；205、旋转杆；206、旋转中心轴；207、辅助喂入轮；3、粉碎机构；301、粉碎机构旋转轴；302、锤爪；303、切片盘式喂入口；304、切片盘式刀座；305、切片盘式动刀片；306、限制壳体；4、排出机构；401、齿状固定刀片；5、传动悬挂机构；6、滑板；7、支撑随动轮；8、树枝过滤板。
具体实施方式
如图1-5所示，一种集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，包括机架1，所述机架1的内部安装有捡拾喂入机构2、粉碎机构3、排出机构4和传动悬挂机构5，所述机架1的下方设置有滑板6，机架1通过所述传动悬挂机构5安装在动力驱动用的拖拉机上，所述传动悬挂机构5的下方设置有支撑随动轮7，所述机架1的底部设置有便于前移的滑板6；工作时，所述捡拾喂入机构2将树枝从地表捡拾起来，抬高后喂入后序的所述粉碎机构3的腔体内完成粉碎作业，粉碎的树枝通过所述排出机构4向所述机架1后方两侧均匀抛洒出去。
具体来说，按照机器作业时前进方向看，机架1基本呈口字型封闭结构，包括顶板、侧板和底板，所述顶板、侧板和底板通过螺栓或焊接方式连接在一起。所述捡拾喂入机构2、粉碎机构3、排出机构4依次排列安装在所述机架1的内部。
如图1、图2所示，所述捡拾喂入机构2安装在所述机架1的前端，包括弹齿滚筒式捡拾器和辅助喂入轮207，所述辅助喂入轮207安装在所述机架1的下方，用于处理大树枝，所述弹齿滚筒式捡拾器安装在所述机架1的下方靠近地表的位置，用于捡拾地表的树枝。
所述弹齿滚筒式捡拾器包括旋转杆205和旋转中心轴206，所述旋转中心轴206安装在所述机架1的下部，所述旋转杆205通过键连接方式安装在所述旋转中心轴206上，所述旋转杆205的外周面上连接有曲柄202，所述曲柄202的A点端安装有弹齿201，所述旋转杆205和曲柄202的连接方式为旋转副连接，所述曲柄202与弹齿201的连接方式为旋转副连接，所述曲柄202的外侧端即B点端在滑道204内滑动，所述弹齿滚筒式捡拾器整体的外周面设置有护板203。
所述辅助喂入轮207的右后方设置有树枝过滤板8，所述树枝过滤板8具体设计为栅栏结构，用于强制分离缠绕在所述辅助喂入轮207上的树枝，分离后的树枝落入下方的所述弹齿滚筒式捡拾器上，并将树枝送入所述粉碎机构3中。
所述辅助喂入轮207的旋转轴与所述旋转中心轴206平行设置，且所述旋转中心轴206通过链条与拖拉机的液压驱动轴连接，所述辅助喂入轮207的旋转轴与所述旋转中心轴206通过齿轮链条连接，所述液压驱动轴旋转带动所述旋转中心轴206旋转，所述旋转中心轴206旋转通过齿轮链条带动所述辅助喂入轮207的旋转轴反向旋转；工作时，所述辅助喂入轮207逆时针旋转，所述弹齿滚筒式捡拾器顺时针旋转。
如图3所示，所述弹齿201具体设置为杆型或圆弧型，C点为弹齿的尖端，所述弹齿201的顶端经过H-D-E-F-G-H循环运动，依次完成以下动作：弹齿与树枝分离动作HD、弹齿放齿搂树枝动作DE、捡拾树枝动作EF、抬升树枝动作FG、喂入树枝动作GH；弹齿与树枝分离时，弹齿与护板上沿呈90°；捡拾树枝动作时，弹齿空间角度变化大，当A点运行到180°时，弹齿与水平轴呈仰角姿态；喂入树枝动作时，从G点开始到H点结束，弹齿与护板上沿始终保持90°，向后序环节喂入树枝。
如图1、图4所示，所述粉碎机构3包括粉碎机构旋转轴301和限制壳体306，所述粉碎机构旋转轴301安装在所述限制壳体306上，所述粉碎机构旋转轴301上安装有锤爪打碎装置和切片盘式切片装置，多个所述锤爪打碎装置呈螺旋状布置在所述粉碎机构旋转轴301上，所述切片盘式切片装置安装在所述粉碎机构旋转轴301的一端。所述锤爪打碎装置包括多个锤爪302，多个所述锤爪302呈螺旋状均布安装在所述粉碎机构旋转轴301的外周面上；切片盘式切片装置包括切片盘式喂入口303、切片盘式刀座304和切片盘式动刀片305，所述切片盘式喂入口303安装在所述机架1上且与所述切片盘式刀座304位置相对应，所述切片盘式刀座304安装在所述粉碎机构旋转轴301上，所述切片盘式动刀片305安装在所述切片盘式刀座304上，所述切片盘式喂入口303出设置有固定刀片。
具体来说，所述锤爪302沿所述粉碎机构旋转轴301设置有多组，每组设置呈圆周状设置有三个，也可以根据需求每组设置为4个、5个或6个。所述锤爪302设计镰刀状，呈L型弯折，且沿旋转方向一侧开设有刃口，锤爪302通过安装座连接在粉碎机构旋转轴301上，锤爪302与所述安装座通过螺栓连接，维修时便于拆卸，更换方便快捷。
如图5所示，所述排出机构4上安装有若干齿状固定刀片401，且所述齿状固定刀片401呈半圆弧状螺旋排列，所述刀片401的刃口方向尽量外切于粉碎机构3中的锤爪302的旋转外圆。具体来说，所述齿状固定刀片401倾斜布置，倾斜方向与水平线的夹角为θ，所述θ的数值为30-50°。
本发明的工作过程如下：
首先，将本发明安装到动力驱动用的拖拉机上，将组装好的树枝处理机通过三点悬挂方式悬挂在拖拉机后方，并通过齿轮链条将拖拉机的液压驱动轴与所述旋转中心轴206及所述辅助喂入轮207的旋转轴传动连接在一起，安装后滑板206和支撑随动轮7与地面相接触。
拖拉机启动带动树枝处理机开始工作，具体工作步骤如下：
第一步是捡拾喂入机构将地上的树枝捡拾起来，拖拉机的液压驱动轴旋转通过链条带动所述旋转中心轴206以及旋转杆205顺时针转动，遂带动安装在旋转杆205上的弹齿201按照运动轨迹形状做高速旋转运动，捡拾起来的树枝在弹齿201的旋转带动下进入到下一工序机构中，此时护板203起到将弹齿201与树枝进行强制分离的作用；与此同时，机架1上方安装的所述辅助喂入轮207逆时针旋转运动，与树枝过滤板8共同作用，实现树枝向后序环节辅助喂入的功能。工作时，辅助喂入轮207的旋转速度要比旋转中心轴206的旋转速度较快。
第二步是树枝的粉碎，分为两部分，一部分为果园或树林中小的树枝通过捡拾喂入机构捡拾起来，并送入到粉碎机构中，粉碎机构的粉碎机构旋转轴301与拖拉机传动系统输出端连接，连接方式为皮带连接，粉碎机构旋转轴301高速旋转带动锤爪302将树枝切断粉碎成渣渣状态；另一部分为果园或树林中大的树枝，则由人工捡拾起来，直接从侧面的切片盘式喂入口303喂入，所述切片盘式刀座304上安装有所述切片盘式动刀片305，高速旋转后与切片盘式喂入口303上的固定刀片共同作用，形成剪切功能，完成树枝切片的功能；树枝和切片在粉碎腔体内经过反复锤打、碰撞、扭转和弯曲，实现树枝的彻底打碎，即在锤爪打碎装置和切片盘式切片装置的双重作用下完成树枝的粉碎作业。
第三步是粉碎后树枝的排出，当粉碎机构腔体内的切片和树枝经过锤爪302的反复锤打小于排出机构4的齿状固定刀片401之间的间隙，利用锤爪4的高速旋转产生的气流，将粉碎的枝条向机身后面两侧抛撒，使其自然落于果树树根周围。
以上步骤不停作业，从而顺利完成果园或树林中树枝的粉碎操作。本发明处理机与传统的固定式粉碎处理方式不同，可直接在果园中作业，更加方便快捷，不仅节省了运输、码垛等人力输出，而且能够将树枝直接还田，改良土壤肥力，达到保水保肥的效果，同时减少化肥施用量，保护环境。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，其特征在于：包括机架(1)，所述机架(1)的内部安装有捡拾喂入机构(2)、粉碎机构(3)、排出机构(4)和传动悬挂机构(5)，所述机架(1)的下方设置有滑板(6)，机架(1)通过所述传动悬挂机构(5)安装在动力驱动用的拖拉机上，所述传动悬挂机构(5)的下方设置有支撑随动轮(7)，所述机架(1)的底部设置有便于前移的滑板(6)；工作时，所述捡拾喂入机构(2)将树枝从地表捡拾起来，抬高后喂入后序的所述粉碎机构(3)的腔体内完成粉碎作业，粉碎的树枝通过所述排出机构(4)向所述机架(1)后方两侧均匀抛洒出去；所述捡拾喂入机构(2)安装在所述机架(1)的前端，包括弹齿滚筒式捡拾器和辅助喂入轮(207)，所述辅助喂入轮(207)安装在所述机架(1)的下方，用于处理大树枝，所述弹齿滚筒式捡拾器安装在所述机架(1)的下方靠近地表的位置，用于捡拾地表的树枝；所述弹齿滚筒式捡拾器包括旋转杆(205)和旋转中心轴(206)，所述旋转中心轴(206)安装在所述机架(1)的下部，所述旋转杆(205)通过键连接方式安装在所述旋转中心轴(206)上，所述旋转杆(205)的外周面上连接有曲柄(202)，所述曲柄(202)上安装有弹齿(201)，所述旋转杆(205)和曲柄(202)的连接方式为旋转副连接，所述曲柄(202)与弹齿(201)的连接方式为旋转副连接，所述曲柄(202)的外侧端头在滑道(204)内滑动，所述弹齿滚筒式捡拾器整体的外周面设置有护板(203)；所述弹齿(201)具体设置为杆型或圆弧型，所述弹齿(201)的顶端经过H-D-E-F-G-H循环运动，依次完成以下动作：弹齿与树枝分离动作(HD)、弹齿放齿搂树枝动作(DE)、捡拾树枝动作(EF)、抬升树枝动作(FG)、喂入树枝动作(GH)；弹齿与树枝分离时，弹齿与护板上沿呈90°；捡拾树枝动作时，弹齿空间角度变化大，当A点运行到180°时，弹齿与水平轴呈仰角姿态；喂入树枝动作时，从G点开始到H点结束，弹齿与护板上沿始终保持90°，向后序环节喂入树枝。
2.根据权利要求1所述的集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，其特征在于：所述辅助喂入轮(207)的右后方设置有树枝过滤板(8)，所述树枝过滤板(8)具体设计为栅栏结构，用于强制分离缠绕在所述辅助喂入轮(207)上的树枝，分离后的树枝落入下方的所述弹齿滚筒式捡拾器上，并将树枝送入所述粉碎机构(3)中。
3.根据权利要求2所述的集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，其特征在于：所述辅助喂入轮(207)的旋转轴与所述旋转中心轴(206)平行设置，且所述旋转中心轴(206)通过链条与拖拉机的液压驱动轴连接，所述辅助喂入轮(207)的旋转轴与所述旋转中心轴(206)通过齿轮链条连接，所述液压驱动轴旋转带动所述旋转中心轴(206)旋转，所述旋转中心轴(206)旋转通过齿轮链条带动所述辅助喂入轮(207)的旋转轴反向旋转；工作时，所述辅助喂入轮(207)逆时针旋转，所述弹齿滚筒式捡拾器顺时针旋转。
4.根据权利要求1所述的集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，其特征在于：所述粉碎机构(3)包括粉碎机构旋转轴(301)和限制壳体(306)，所述粉碎机构旋转轴(301)安装在所述限制壳体(306)上，所述粉碎机构旋转轴(301)上安装有锤爪打碎装置和切片盘式切片装置，多个所述锤爪打碎装置呈螺旋状布置在所述粉碎机构旋转轴(301)上，所述切片盘式切片装置安装在所述粉碎机构旋转轴(301)的一端。
5.根据权利要求4所述的集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，其特征在于：所述锤爪打碎装置包括多个锤爪(302)，多个所述锤爪(302)呈螺旋状均布安装在所述粉碎机构旋转轴(301)的外周面上；切片盘式切片装置包括切片盘式喂入口(303)、切片盘式刀座(304)和切片盘式动刀片(305)，所述切片盘式喂入口(303)安装在所述机架(1)上且与所述切片盘式刀座(304)位置相对应，所述切片盘式刀座(304)安装在所述粉碎机构旋转轴(301)上，所述切片盘式动刀片(305)安装在所述切片盘式刀座(304)上，所述切片盘式喂入口(303)出设置有固定刀片。
6.根据权利要求1所述的集捡拾、喂入、打碎和切片于一体的树枝处理机，其特征在于：所述排出机构(4)上安装有若干齿状固定刀片(401)，且所述齿状固定刀片(401)呈半圆弧状螺旋排列，所述刀片(401)的刃口方向尽量外切于粉碎机构(3)中的锤爪(302)的旋转外圆。
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