CN107466801B - 一种悬挂式割胶装置及机械化割胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及天然橡胶采收机械技术领域，尤其是涉及一种悬挂式割胶装置及机械化割胶方法。该装置包括抱树装置、螺旋成形导向装置和滑座(12)。该装置采用悬挂于树干上的螺旋成形导向槽，利用沿螺旋成形导向槽运动的滑座(12)携带割胶刀具，操作者只需要拉动滑座即能实现割胶作业；该方法借助螺旋成形导向槽限制滑座的运动，实现割胶轨迹要求的三维空间螺旋曲线；同时该方法简化了传统的割胶轨迹，将传统手工割胶的三段带拐点的轨迹简化为一段连续圆滑的轨迹；并将下刀、行刀与收刀融为一体，改善了机械割胶的作业平顺性。

Description

一种悬挂式割胶装置及机械化割胶方法

技术领域

本发明涉及天然橡胶采收机械技术领域，尤其是涉及一种悬挂式割胶装置及机械化割胶方法。

背景技术

目前，获取天然橡胶的唯一方法是割胶，割胶直接决定天然橡胶的产量，是天然橡胶生产中的关键环节。而割胶劳动投入大、技术要求高。长久以来，割胶工具和割胶方式仍然沿袭传统的人工推刀或拉刀的形式，大量的胶工投入已经使橡胶生产发展到达瓶颈，机械化割胶势在必行。通过合理的机械设计，使割胶的效果更好、产量更高，并降低对胶工的技术要求，对天然橡胶产业具有重要意义。

近些年来，便携式割胶刀以及全自动割胶机的设想和产品陆续出现。便携式割胶刀大多采用电机带动刀片，并辅以限位装置控制割胶深度和耗皮量，在一定程度上能够降低胶工的劳动强度，但是仍未能改变胶工在割胶操作中需要时刻保持精神高度集中，眼睛紧盯割面，身体紧随刀具而动的现状。全自动割胶机大多还停留在设想阶段，主要原因是制造和维护成本过高，并且割胶效果不佳，很难满足对生产成本极为敏感的天然橡胶产业。综合便携式割胶刀和全自动割胶机的特点，有必要研发一种进一步降低胶工技术难度，但不过分依赖自动化的机械化割胶装置。同时，割胶作业的实际工作情况决定了全自动割胶机需要适应户外作业，而露天工作对全自动割胶机的要求极为严苛。全自动割胶机的所有部件需经过防水、防晒、防风化、防锈蚀处理，并且要适应橡胶树干仍处在生长之中，需要便于适时调节，而且还要定期维护以保证全自动割胶机的可靠工作，这些无疑都增加了全自动割胶机的制造和维护成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种悬挂式割胶装置，实现利用沿螺旋成形导向槽运动的滑座携带割胶刀具，操作者只需要拉动滑座即能实现割胶作业。

本发明的另一目的是提供一种机械化割胶方法，借助螺旋成形导向槽限制滑座的运动，实现割胶轨迹要求的三维空间螺旋曲线，同时，滑座与螺旋成形导向槽接触的地方均设计为滚动摩擦，并且成对配置，在减少摩擦力的同时又能有效防止滑座不必要的运动。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

一种悬挂式割胶装置，该装置包括抱树装置、螺旋成形导向装置和滑座12。其中，

抱树装置包括框架11、蹄脚1、第一旋钮2、抱箍7和压板9。

所述框架11为一柱型结构，上下两端为框架板101；所述框架板101为“U”形。上下两端的两框架板101之间通过第一支撑板102和第二支撑板103固定连接；其中，分别连接上下两端的两框架板101的相应端部的为第一支撑板102，连接上下两端的两框架板101的中间部的为第二支撑板103。框架板101两端部设有第一连接板104，框架板101中间部设有第二连接板105；第一连接板104和第二连接板105的侧面分别设有孔。

蹄脚1与树干16接近的一端为橡胶垫，另一端为螺柱，螺柱上沿水平方向设有第一旋钮2。蹄脚1分别穿过框架11上第一连接板104以及第二连接板105中间侧面的孔并固定。

抱箍7为“U”形，包括相互平行的第一臂和第二臂以及连接所述第一臂和第二臂的连接臂。抱箍7的第一臂或第二臂穿过框架11的第一侧的第一连接板104的孔，与第一连接板104可转动地连接。抱箍7的第一臂或第二臂中的另一臂自由地位于框架11第二侧。所述框架11的第一侧和第二侧相对于树干16对称。压板9在所述抱箍7的连接臂对侧并与其平行，与抱箍7的第一臂和第二臂可拆卸地连接。

所述抱箍7每两个为一组，每组的两个抱箍7对向布置。所述抱箍7为两组，分别设置于螺旋成形导向板5的上方和下方。

螺旋成形导向装置包括光杠支撑座3、空心光杠4、螺旋成形导向板5、左连接块6、丝杠10、右连接块13、丝杠轴承座14和第二旋钮15。

所述螺旋成形导向板5为半圆弧板，螺旋成形导向板5上端面水平，下端面为螺旋面；在螺旋成形导向板5上设有螺旋成形导向槽，所述螺旋成形导向槽与螺旋成形导向板5下端面的螺旋面一致。螺旋成形导向板5下端面的螺旋面的螺旋升角为γ，由下式确定：

其中，D₁为螺旋成形导向板5的内径；D₂为树干16的外径；θ为割线螺旋升角，其大小为25°～30°。

空心光杠4设置于框架11左侧的第一支撑板102内侧，丝杠10设置于框架11右侧的第一支撑板102内侧。空心光杆4上下两端分别通过光杠支撑座3安装于框架板101上，丝杠10上下两端分别穿过丝杆轴承座14、框架板101，并通过丝杆轴承座14固定于框架板101上。丝杠10上下两端沿竖直方向分别安装第二旋钮15。

滑座12包括滚轮轴202、内压板205、第一万向球206、外压板207、伸缩轴209和无内圈轴承210。

内压板205和外压板207均为四边形结构，彼此对应布置，两者相对的表面的四角分别设有第一万向球206。滚轮轴202设置于内压板205和外压板207之间，相对于伸缩轴209对称布置。内压板205上设置键轴孔，外压板207上设置轴孔；所述键轴孔和轴孔的位置相互对应。内压板205和外压板207之间对应的滚轮轴202上安装有无内圈轴承210。

所述无内圈轴承210与螺旋成形导向板5上的螺旋成形导向槽间隙配合，内压板205和外压板207之间的第一万向球206分别紧贴螺旋成形导向板5的内壁和外壁，使得滑座12能够顺着螺旋成形导向槽运动。

伸缩轴209包括刀片201、轴体302、平键204、刀具安装板301、弹簧203、和第二万向球303。刀具安装板301为“L”形结构，包括第一连接面和第二连接面；所述第一连接面内侧与轴体302前端固接。所述第一连接面还设有槽。刀具安装板301第一连接面外侧与轴体302前端对应的位置安装有第二万向球303。刀片201包括切割端和固定端。所述固定端穿过刀具安装板301第一连接面上的槽与其第二连接面固定连接。

所述轴体302包括前端和后端，轴体302靠近前端设置有弹簧203，弹簧203套于轴体302和平键204外部。所述轴体302侧面靠近轴体302前端设有用于安装平键204的键槽；所述轴体302后端依次穿过内压板205上的键轴孔和外压板207的轴孔。弹簧203位于内压板205与刀具安装板301第一连接面之间，弹簧203的前端抵靠在刀具安装板301的第一连接面，后端抵靠在内压板205外侧。

伸缩轴209与内压板205和外压板207滑动连接。

所述刀片201切割端与水平面间的夹角大小与螺旋升角γ相等。

所述第一支撑板102优选为“L”形，具有内部空间。第二支撑板103为“U”形；第一连接板104和第二连接板105为“U”形。

所述螺旋成形导向板5左右两端分别设有连接孔；左连接块6和右连接块13分别包括固定部与连接臂，固定部设有通孔。所述空心光杠4和丝杠10上分别穿过左连接块6和右连接块13固定部上的通孔；左连接块6和右连接块13的连接臂上设有螺栓孔，连接臂位于螺旋成形导向板5的端部两侧，螺栓螺母穿过左连接块6和右连接块13的连接臂上的螺栓孔及螺旋成形导向板5的连接孔，使左连接块6和右连接块13与螺旋成形导向板5固定。所述右连接块13固定部上的通孔内壁为螺纹结构，并与丝杠10的螺纹相匹配。

所述抱箍7外侧还包裹有橡胶管8。

所述外压板207外部安装有拉手208。

所述丝杠10的螺纹类型为T型螺纹。

所述滚轮轴202的个数为两个。

一种使用悬挂式割胶装置的机械化割胶方法，该方法包括如下步骤：

a)确定割胶简化轨迹：

简化轨迹407为：沿前水线401与行刀轨迹403相切的方向入刀，然后行刀，最后再沿后水线406与行刀轨迹403相切的方向退刀。

选择未开割橡胶树，根据确定的简化轨迹407在树干16割出相应割面。如果橡胶树为已按照传统三段式割胶轨迹开割的橡胶树，则需将其根据简化轨迹407调整割面。

b)安装框架：将框架11安装在树干16待割胶处。

c)安装滑座12：将滑座12安装于螺旋成形导向槽的起点。

将伸缩轴209调整至与树干16顶紧，弹簧203始终处于压缩状态；刀片201切割端的最前端与第二万向球303的最前端在同一竖直面上。

d)闭合螺旋成形导向板5。

e)割胶：拉动滑座12带动刀片201从螺旋成形导向槽的起点运动至终点，进行割胶。割胶作业结束后，将滑座12拉回起点，通过旋拧第二旋钮15将螺旋成形导向板5下调一个耗皮量的距离。

步骤e)中旋拧第二旋钮15的圈数为耗皮量与丝杠导程之比。

所述起点为远离螺旋成形导向板5上端面的一端，所述终点为靠近螺旋成形导向板5上端面的一端。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的悬挂式割胶装置，采用悬挂于树干上的螺旋成形导向槽，利用沿螺旋成形导向槽运动的滑座携带割胶刀具，操作者只需要拉动滑座即能实现割胶作业；

2、本发明的悬挂式割胶装置，采用半自动作业形式，不需要电机与控制部件，大大降低了制造和维护成本，极大地保证了割胶作业的可靠性；

3、本发明的机械化割胶方法，借助螺旋成形导向槽限制滑座的运动，实现割胶轨迹要求的三维空间螺旋曲线，同时，滑座与螺旋成形导向槽接触的位置均设计为滚动摩擦，并且成对配置，在减少摩擦力的同时又能有效防止滑座不必要的运动；

4、本发明的机械化割胶方法，简化了传统的割胶轨迹，将传统手工割胶的三段带拐点的轨迹简化为一段连续圆滑的轨迹；并将下刀、行刀与收刀融为一体，改善了机械割胶的作业平顺性。

附图说明

图1为本发明悬挂式割胶装置的主视图；

图2为本发明悬挂式割胶装置的结构示意图；

图3为本发明悬挂式割胶装置的框架11的结构示意图；

图4为本发明悬挂式割胶装置的滑座12的主视图；

图5为本发明悬挂式割胶装置的滑座12的结构示意图及其所对应的坐标系；

图6为本发明悬挂式割胶装置的滑座12的左视图；

图7为本发明悬挂式割胶装置的伸缩轴209的结构示意图；

图8为传统割胶轨迹图；

图9为简化割胶轨迹图。

附图标记：

1蹄脚 2第一旋钮 3光杠支撑座

4空心光杠 5螺旋成形导向板 6左连接块

7抱箍 8橡胶管 9压板

10丝杠 11框架 12滑座

13右连接块 14丝杠轴承座 15第二旋钮

16树干 101框架板 102第一支撑板

103第二形支撑板 104第一连接板 105第二连接板

201刀片 202滚轮轴

203弹簧 204平键 205内压板

206第一万向球 207外压板 208拉手

209伸缩轴 210无内圈轴承 301刀具安装板

302轴体 303第二万向球 401前水线

402入刀轨迹 403行刀轨迹 404收刀轨迹

405出胶面 406后水线 407简化轨迹

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1～7所示，本发明的一种悬挂式割胶装置，包括抱树装置、螺旋成形导向装置和滑座12。其中，

抱树装置包括框架11、蹄脚1、第一旋钮2、抱箍7、橡胶管8和压板9。

如图3所示，所述框架11为一柱型结构，上下两端为框架板101，所述框架板101为“U”形。上下两端的两框架板101之间通过第一支撑板102和第二支撑板103固定连接。所述第一支撑板102优选为“L”形，具有内部空间；第二支撑板103优选为“U”形。其中，分别连接上下两端的两框架板101的相应端部的为第一支撑板102，连接上下两端的两框架板101的中间部的为第二支撑板103。框架板101两端部设有第一连接板104，框架板101中间部设有第二连接板105。所述第一连接板104和第二连接板105优选为“U”形。第一连接板104和第二连接板105的侧面分别设有孔。

蹄脚1与树干16接近的一端为橡胶垫，另一端为螺柱，螺柱上沿水平方向设有第一旋钮2。蹄脚1分别穿过框架11上第一连接板104以及第二连接板105中间侧面的孔并固定。

抱箍7为“U”形，包括相互平行的第一臂和第二臂以及连接所述第一臂和第二臂的连接臂。抱箍7的第一臂或第二臂穿过框架11的第一侧的第一连接板104的孔，与第一连接板104可转动地连接。抱箍7的第一臂或第二臂中的另一臂自由地位于框架11第二侧。所述框架11的第一侧和第二侧相对于树干16对称。压板9在所述抱箍7的连接臂对侧并与其平行，通过螺栓螺母与抱箍7的第一臂和第二臂可拆卸地连接。所述抱箍7的至少一部分外侧包裹有橡胶管8。

所述抱箍7每两个为一组，每组的两个抱箍7对向布置。优选为两组，分别设置于螺旋成形导向板5的上方和下方。

所述框架装置11的材质优选为铝。

螺旋成形导向装置包括光杠支撑座3、空心光杠4、螺旋成形导向板5、左连接块6、丝杠10、右连接块13、丝杠轴承座14和第二旋钮15。

所述螺旋成形导向板5为半圆弧板，螺旋成形导向板5上端面水平，下端面为螺旋面。在螺旋成形导向板5上设有螺旋成形导向槽，所述螺旋成形导向槽与螺旋成形导向板5下端面的螺旋面一致。其中，远离螺旋成形导向板5上端面的一端为螺旋成形导向槽的起点，靠近螺旋成形导向板5上端面的一端为螺旋成形导向槽的终点。所述螺旋成形导向板5左右两端分别设有连接孔。

螺旋成形导向板5下端面的螺旋面的螺旋升角为γ，γ由公式(1)确定：

其中，D₁为螺旋成形导向板5的内径；D₂为树干16的外径；θ为割线螺旋升角，其大小为25°～30°。

空心光杠4设置于框架11左侧的第一支撑板102内侧，丝杠10设置于框架11右侧的第一支撑板102内侧。空心光杆4上下两端分别通过光杠支撑座3安装于框架板101上，丝杠10上下两端分别穿过丝杆轴承座14、框架板101，并通过丝杆轴承座14固定于框架板101上。丝杠10的上下两端沿竖直方向分别安装第二旋钮15。所述丝杆轴承座14为角接触球轴承座。所述丝杠10的螺纹类型为T型螺纹。

左连接块6和右连接块13分别包括固定部与连接臂，固定部设有通孔。所述空心光杠4和丝杠10分别穿过左连接块6和右连接块13固定部上的通孔。左连接块6和右连接块13的连接臂上设有螺栓孔，螺栓螺母穿过左连接块6和右连接块13的连接臂上的螺栓孔及螺旋成形导向板5的连接孔，使左连接块6和右连接块13与螺旋成形导向板5固定。所述右连接块13固定部上的通孔内壁为螺纹结构，并与丝杠10的螺纹相匹配。

如图4～6所示，滑座12包括滚轮轴202、内压板205、第一万向球206、外压板207、拉手208、伸缩轴209和无内圈轴承210。

内压板205和外压板207均为四边形结构，彼此对应布置，两者相对的表面的四角分别通过螺栓设有第一万向球206。滚轮轴202通过轴肩和螺母设置于内压板205和外压板207之间。优选地，所述滚轮轴202的个数为两个，相对于伸缩轴209对称布置。内压板205上设置键轴孔，外压板207上设置轴孔。所述键轴孔和轴孔的位置相互对应。内压板205和外压板207之间对应的滚轮轴202上通过卡簧安装有无内圈轴承210。所述外压板207外部通过螺钉安装有拉手208。

所述无内圈轴承210与螺旋成形导向板5上的螺旋成形导向槽间隙配合，内压板205和外压板207之间的第一万向球206分别紧贴螺旋成形导向板5的内壁和外壁，使得滑座12能够顺着螺旋成形导向槽运动。

第一万向球206和滚轮轴202的设置，可分别抵抗绕X轴、Y轴和Z轴方向旋转的扭矩。其中，X轴为沿伸缩轴209的轴线方向，并由内压板205指向外压板207为正方向；Z轴为竖直方向，向上为正方向；Y轴则根据右手坐标系原则确定。

伸缩轴209为固接件，包括刀片201、轴体302、平键204、刀具安装板301、弹簧203、和第二万向球303。刀具安装板301为“L”形结构，包括第一连接面和第二连接面。所述第一连接面内侧与轴体302前端固接；所述第一连接面还设有槽。刀具安装板301第一连接面外侧与轴体302前端对应的位置安装有第二万向球303。刀片201包括切割端和固定端；所述固定端穿过刀具安装板301第一连接面上的槽通过螺栓与其第二连接面固定连接。所述刀片201切割端最前端与第二万向球303的最前端保持在同一竖直平面上。

所述轴体302包括前端和后端，轴体302靠近前端设置有弹簧203，弹簧203套于轴体302和平键204外部。所述轴体302侧面靠近轴体302前端设有用于安装平键204的键槽。所述轴体302后端依次穿过内压板205上的键轴孔和外压板207的轴孔；轴体302后端设置螺母，螺母与外压板207外侧之间有间隙。弹簧203位于内压板205与刀具安装板301第一连接面之间，弹簧203的前端抵靠在刀具安装板301的第一连接面，后端抵靠在内压板205外侧。

伸缩轴209与内压板205和外压板207滑动连接。通过旋拧螺母，可以调整螺母与外压板207之间的间隙大小，从而使伸缩轴209在间隙范围内可滑动。

所述刀片201切割端与水平面间的夹角大小与螺旋升角γ相等。

使用本发明的悬挂式割胶装置的机械化割胶方法，包括如下步骤：

a)确定割胶简化轨迹：

如图8～9所示，传统割胶操作由下刀轨迹402、行刀轨迹403和收刀轨迹404三段轨迹组成，每两段轨迹之间为拐点，不利于机械化操作。并且为了便于下刀、收刀以及收集胶乳，在橡胶树干上开有前水线401和后水线406。但前、后水线一般浅割，深度约为1mm，而出胶面405的宽度约为8mm。因此，按照传统割胶操作，会影响割胶刀具对已割割面的仿形。

本发明的割胶方法将传统的割胶轨迹转变为简化轨迹407。

简化轨迹407为：沿前水线401与行刀轨迹403相切的方向入刀，然后行刀，最后再沿后水线406与行刀轨迹403相切的方向退刀，如此便能保证在对割胶产量影响较小的条件下，改善割胶轨迹的连续性和平顺性。

选择未开割橡胶树，根据确定的简化轨迹407在树干16合适的位置处割出相应割面。若橡胶树为已按照传统三段式割胶轨迹开割的橡胶树，则需将其根据简化轨迹407调整割面。

b)安装框架：将框架11安装在树干16待割胶处。

安装方式为：将框架11套于橡胶树的树干16外，并通过旋拧第一旋钮2使蹄脚1紧固树干16。所述蹄脚1的橡胶垫能够减轻对橡胶树干16的损伤，并且增大与树皮的摩擦力。将抱箍7的第一臂或第二臂插入框架板101两端部的任一连接板104，抱箍7的第一臂或第二臂中的另一臂自由地位于框架11第二侧，并与树干16抵靠，从而使抱箍7套在树干16外。每组抱箍7交叉抱树，根据树干16的粗细调整交叉角度，使抱箍7与树之间的摩擦力为最大。抱箍7采用杠杆原理抱紧树干，借助悬挂式割胶机的自重产生的弯矩对树干产生压力，进而产生摩擦力，最终达到自锁平衡。为了进一步增大摩擦力，抱箍7外侧还包裹有橡胶管8。抱箍7的两臂之间通过螺栓螺母固定压板9，旋紧螺母，以确保悬挂式割胶装置既不上下移动，也不左右转动。

c)安装滑座12：

将滑座12安装于螺旋成形导向槽的起点。

安装方式为：内压板205与外压板207分别置于螺旋成形导向板5的内侧和外侧，并与螺旋成形导向槽对应，内压板205和外压板207的第一万向球206均与螺旋成形导向板5接触。滚轮轴202通过轴肩和螺母安装于内压板205和外压板207内侧，滚轮轴202上通过卡簧安装有无内圈轴承210。所述无内圈轴承210与螺旋成形导向板5上的螺旋成形导向槽间隙配合。将伸缩轴209依次穿过内压板205、螺旋成形导向槽以及外压板207。伸缩轴209后端的螺母可以防止外压板207在安装的过程中滑落，同时可以调整螺母与外压板207之间的间隙大小，从而使伸缩轴209在间隙范围内与内压板和外压板滑动连接，以适应不同直径的树干16或同一树干16在割胶过程中的直径变化。伸缩轴209上的平键204能够在内压板205的键槽孔内定向滑动，以限制伸缩轴209的定向移动。

第一万向球206和滚轮轴202的设置，可分别抵抗绕X轴、Y轴和Z轴方向旋转的扭矩。具体抵抗方式为：内压板205和外压板207上的第一万向球206两两相对，以此来抵抗滑座12在运动中绕Z轴方向旋转的扭矩。同一压板上在竖直方向上同侧的上下两个第一万向球206处在同一竖直线上，以此来抵抗滑座12在运动中绕Y轴方向旋转的扭矩。而绕X轴方向旋转的扭矩则通过两根滚轮轴202上的无内圈轴承210来抵抗。

其中，X轴为沿伸缩轴209轴线方向，并由内压板205指向外压板207为正方向；Z轴为竖直方向，向上为正方向；Y轴则根据右手坐标系原则确定。

将伸缩轴209调整至与树干16顶紧，弹簧203始终处于压缩状态，以此来模拟人工已割割面的形状，达到对割胶深度的精准控制。刀片201切割端的最前端与第二万向球303的最前端在同一竖直面上，可以保证刀片201既不伤树又不浅割。

d)闭合螺旋成形导向板5：

将空心光杠4上的左连接块6通过螺栓螺母与螺旋成形导向板5左端固定连接，使整个装置闭合地套于树干16外。固定后，通过旋拧第一旋钮2进行微调，使螺旋成形导向板5与树干同轴。通过旋拧第二旋钮15可将螺旋成形导向板5微调至割胶位置。

e)割胶：

拉动拉手208，使滑座12带动刀片201从螺旋成形导向槽的起点运动至终点，进行割胶，完成一次割胶作业。割胶作业结束后，将滑座12拉回起点，通过旋拧第二旋钮15将螺旋成形导向板5下调一个耗皮量的距离，为下一次割胶作业做好准备。

所述起点为远离螺旋成形导向板5上端面的一端，所述终点为靠近螺旋成形导向板5上端面的一端。

优选地，所述第一旋钮2为M12旋钮；所述第二旋钮15为M8旋钮。

旋拧第二旋钮15的圈数为耗皮量与丝杠导程之比。当丝杠10的导程为2mm、耗皮量为1mm时，耗皮量与丝杠导程之比为1:2。当第二旋钮15为M8旋钮时，旋拧第二旋钮15的圈数为半圈。

优选地，所述空心光杠4的外径为12mm。

优选地，所述丝杠10的外径为14mm，导程为2mm。优选地，所述螺旋成形导向板5下端螺旋结构的螺旋升角为30°。

优选地，所述刀片与水平面的夹角为30°。

Claims (10)

1.一种悬挂式割胶装置，其特征在于：该装置包括抱树装置、螺旋成形导向装置和滑座(12)；其中，

抱树装置包括框架(11)、蹄脚(1)、第一旋钮(2)、抱箍(7)和压板(9)；

所述框架(11)为一柱型结构，上下两端为框架板(101)；所述框架板(101)为“U”形；上下两端的两框架板(101)之间通过第一支撑板(102)和第二支撑板(103)固定连接；其中，分别连接上下两端的两框架板(101)的相应端部的为第一支撑板(102)，连接上下两端的两框架板(101)的中间部的为第二支撑板(103)；框架板(101)两端部设有第一连接板(104)，框架板(101)中间部设有第二连接板(105)；第一连接板(104)和第二连接板(105)的侧面分别设有孔；

蹄脚(1)与树干(16)接近的一端为橡胶垫，另一端为螺柱，螺柱上沿水平方向设有第一旋钮(2)；蹄脚(1)分别穿过框架(11)上第一连接板(104)以及第二连接板(105)中间侧面的孔并固定；

抱箍(7)为“U”形，包括相互平行的第一臂和第二臂以及连接所述第一臂和第二臂的连接臂；抱箍(7)的第一臂或第二臂穿过框架(11)的第一侧的第一连接板(104)的孔，与第一连接板(104)可转动地连接；抱箍(7)的第一臂或第二臂中的另一臂自由地位于框架(11)第二侧；所述框架(11)的第一侧和第二侧相对于树干(16)对称；压板(9)在所述抱箍(7)的连接臂对侧并与其平行，与抱箍(7)的第一臂和第二臂可拆卸地连接；

所述抱箍(7)每两个为一组，每组的两个抱箍(7)对向布置；所述抱箍(7)为两组，分别设置于螺旋成形导向板(5)的上方和下方；

螺旋成形导向装置包括光杠支撑座(3)、空心光杠(4)、螺旋成形导向板(5)、左连接块(6)、丝杠(10)、右连接块(13)、丝杠轴承座(14)和第二旋钮(15)；

所述螺旋成形导向板(5)为半圆弧板，螺旋成形导向板(5)上端面水平，下端面为螺旋面；在螺旋成形导向板(5)上设有螺旋成形导向槽，所述螺旋成形导向槽与螺旋成形导向板(5)下端面的螺旋面一致；螺旋成形导向板(5)下端面的螺旋面的螺旋升角为γ，由下式确定：

其中，D₁为螺旋成形导向板(5)的内径；D₂为树干(16)的外径；θ为割线螺旋升角，其大小为25°～30°；

空心光杠(4)设置于框架(11)左侧的第一支撑板(102)内侧，丝杠(10)设置于框架(11)右侧的第一支撑板(102)内侧；空心光杆(4)上下两端分别通过光杠支撑座(3)安装于框架板(101)上，丝杠(10)上下两端分别穿过丝杆轴承座(14)、框架板(101)，并通过丝杆轴承座(14)固定于框架板(101)上；丝杠(10)上下两端沿竖直方向分别安装第二旋钮(15)；

滑座(12)包括滚轮轴(202)、内压板(205)、第一万向球(206)、外压板(207)、伸缩轴(209)和无内圈轴承(210)；

内压板(205)和外压板(207)均为四边形结构，彼此对应布置，两者相对的表面的四角分别设有第一万向球(206)；滚轮轴(202)设置于内压板(205)和外压板(207)之间，相对于伸缩轴(209)对称布置；内压板(205)上设置键轴孔，外压板(207)上设置轴孔；所述键轴孔和轴孔的位置相互对应；内压板(205)和外压板(207)之间对应的滚轮轴(202)上安装有无内圈轴承(210)；

所述无内圈轴承(210)与螺旋成形导向板(5)上的螺旋成形导向槽间隙配合，内压板(205)和外压板(207)之间的第一万向球(206)分别紧贴螺旋成形导向板(5)的内壁和外壁，使得滑座(12)能够顺着螺旋成形导向槽运动；

伸缩轴(209)包括刀片(201)、轴体(302)、平键(204)、刀具安装板(301)、弹簧(203)和第二万向球(303)；刀具安装板(301)为“L”形结构，包括第一连接面和第二连接面；所述第一连接面内侧与轴体(302)前端固接；所述第一连接面还设有槽；刀具安装板(301)第一连接面外侧与轴体(302)前端对应的位置安装有第二万向球(303)；刀片(201)包括切割端和固定端；所述固定端穿过刀具安装板(301)第一连接面上的槽与其第二连接面固定连接；

所述轴体(302)包括前端和后端，轴体(302)靠近前端设置有弹簧(203)，弹簧(203)套于轴体(302)和平键(204)外部；所述轴体(302)侧面靠近轴体(302)前端设有用于安装平键(204)的键槽；所述轴体(302)后端依次穿过内压板(205)上的键轴孔和外压板(207)的轴孔；弹簧(203)位于内压板(205)与刀具安装板(301)第一连接面之间，弹簧(203)的前端抵靠在刀具安装板(301)的第一连接面，后端抵靠在内压板(205)外侧；

伸缩轴(209)与内压板(205)和外压板(207)滑动连接；

所述刀片(201)切割端与水平面间的夹角大小与螺旋升角γ相等；

所述割胶装置按照以下步骤割胶作业：

a)确定割胶简化轨迹：

简化轨迹(407)为：沿前水线(401)与行刀轨迹(403)相切的方向入刀，然后行刀，最后再沿后水线(406)与行刀轨迹(403)相切的方向退刀；

选择未开割橡胶树，根据确定的简化轨迹(407)在树干(16)割出相应割面；如果橡胶树为已按照传统三段式割胶轨迹开割的橡胶树，则需将其根据简化轨迹(407)调整割面；

b)安装框架：将框架(11)安装在树干(16)待割胶处；

c)安装滑座(12)：将滑座(12)安装于螺旋成形导向槽的起点；

将伸缩轴(209)调整至与树干(16)顶紧，弹簧(203)始终处于压缩状态；刀片(201)切割端的最前端与第二万向球(303)的最前端在同一竖直面上；

d)闭合螺旋成形导向板(5)；

e)割胶：拉动滑座(12)带动刀片(201)从螺旋成形导向槽的起点运动至终点，进行割胶；割胶作业结束后，将滑座(12)拉回起点，通过旋拧第二旋钮(15)将螺旋成形导向板(5)下调一个耗皮量的距离。

2.根据权利要求1所述的悬挂式割胶装置，其特征在于：所述第一支撑板(102)优选为“L”形，具有内部空间；第二支撑板(103)为“U”形；第一连接板(104)和第二连接板(105)为“U”形。

3.根据权利要求1所述的悬挂式割胶装置，其特征在于：所述螺旋成形导向板(5)左右两端分别设有连接孔；左连接块(6)和右连接块(13)分别包括固定部与连接臂，固定部设有通孔；所述空心光杠(4)和丝杠(10)上分别穿过左连接块(6)和右连接块(13)固定部上的通孔；左连接块(6)和右连接块(13)的连接臂上设有螺栓孔，连接臂位于螺旋成形导向板(5)的端部两侧，螺栓螺母穿过左连接块(6)和右连接块(13)的连接臂上的螺栓孔及螺旋成形导向板(5) 的连接孔，使左连接块(6)和右连接块(13)与螺旋成形导向板(5)固定；所述右连接块(13)固定部上的通孔内壁为螺纹结构，并与丝杠(10)的螺纹相匹配。

4.根据权利要求1所述的悬挂式割胶装置，其特征在于：所述抱箍(7)外侧还包裹有橡胶管(8)。

5.根据权利要求1所述的悬挂式割胶装置，其特征在于：所述外压板(207)外部安装有拉手(208)。

6.根据权利要求1所述的悬挂式割胶装置，其特征在于：所述丝杠(10)的螺纹类型为T型螺纹。

7.根据权利要求1所述的悬挂式割胶装置，其特征在于：所述滚轮轴(202)的个数为两个。

8.一种使用权利要求1-7之一所述的悬挂式割胶装置的机械化割胶方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

a)确定割胶简化轨迹：

简化轨迹(407)为：沿前水线(401)与行刀轨迹(403)相切的方向入刀，然后行刀，最后再沿后水线(406)与行刀轨迹(403)相切的方向退刀；

选择未开割橡胶树，根据确定的简化轨迹(407)在树干(16)割出相应割面；如果橡胶树为已按照传统三段式割胶轨迹开割的橡胶树，则需将其根据简化轨迹(407)调整割面；

b)安装框架：将框架(11)安装在树干(16)待割胶处；

c)安装滑座(12)：将滑座(12)安装于螺旋成形导向槽的起点；

将伸缩轴(209)调整至与树干(16)顶紧，弹簧(203)始终处于压缩状态；刀片(201)切割端的最前端与第二万向球(303)的最前端在同一竖直面上；

d)闭合螺旋成形导向板(5)；

e)割胶：拉动滑座(12)带动刀片(201)从螺旋成形导向槽的起点运动至终点，进行割胶；割胶作业结束后，将滑座(12)拉回起点，通过旋拧第二旋钮(15)将螺旋成形导向板(5)下调一个耗皮量的距离。

9.根据权利要求8所述的机械化割胶方法，其特征在于：步骤e)中旋拧第二旋钮(15)的圈数为耗皮量与丝杠导程之比。

10.根据权利要求8所述的机械化割胶方法，其特征在于：所述起点为远离螺旋成形导向板(5)上端面的一端，所述终点为靠近螺旋成形导向板(5)上端面的一端。

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