CN108124581B - 一种林业用割草机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及林业除草设备领域，具体的说是一种林业用割草机。包括第一机架以及依次连接在第一机架下方的第二机架和第三机架；在所述第三机架上设有割草执行机构以及用于调整割草执行机构高度的升降机构，在所述第二机架上设有行走机构，行走机构包括设置在第二机架上远离刀盘一端的主动行走装置以及设置在机架另一端的从动行走装置，在所述第一机架上设有驾驶台。本发明能解决背负式割草机机功率小效率低，也能解决大功率除草机体积庞大、耗油量大、不适应林区恶劣环境问题。

Description

一种林业用割草机

技术领域

本发明涉及林业除草设备领域，具体的说是一种林业用割草机。

背景技术

随着植树造林的深入，垦区林业已有长足发展，越来越多的人出现在垦区大地上，单靠人工用镰刀抚育管理越来越不适应大面积造林的需要。为了提高工作效率，保证幼林抚育管理任务的完成，必须使用割草机配合，割草机应用于林业生产，既能减轻工人的劳动强度，又能按季节连续完成各种林业生产任务，节能低耗，是林业生产上一种省工高效的工具。

由于目前国内除草机大多是背负式轻型割灌机，主要用于园林、绿化等地方，功率小，用于林区割草效率低下。而大功率除草机都是悬挂在履带式拖拉机上的重型设备，体积庞大，耗油量大，不适应林区崎岖路面及道路狭窄等恶劣环境。

发明内容

本发明旨在提供一种能解决背负式割草机机功率小效率低，也能解决大功率除草机体积庞大、耗油量大、不适应林区恶劣环境问题的一种专用于林业的割草机。

为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案为：一种林业用割草机，包括第一机架以及依次连接在第一机架下方的第二机架和第三机架；在所述第三机架上设有割草执行机构以及用于调整割草执行机构高度的升降机构，所述割草执行机构包括固定设置在第三机架上的第一马达以及沿竖直方向可转动设置在第三机架上并通过第一马达驱动转动的多根转轴，任意一根转轴的下端均固定设有用于割草的刀盘，所述升降机构包括多根第一铰接杆和第二铰接杆，第一铰接杆和第二铰接杆的两端分别与第一机架和第三机架铰接连接，第二铰接杆的中部与第三铰接杆的一端铰接连接，第三铰接杆的另一端与控制杆的一端铰接连接，控制杆的中部与第一机架铰接连接；在所述第二机架上设有行走机构，行走机构包括设置在第二机架上远离刀盘一端的主动行走装置以及设置在机架另一端的从动行走装置，主动行走装置包括固定在第二机架中部的第二马达以及分别与第二马达输出轴传动连接并分布在第二机架两侧的两根第一曲轴，在第一曲轴的主轴颈和连杆轴颈上分别设有第一滚动轴承，第一滚动轴承的外圈上均沿各自径向设有第一仿生腿杆，在第一仿生腿杆远离第一滚动轴承的一端分别固定设有第一仿生脚板，从动行走装置包括分别设置在第二机架两侧的两根第二曲轴，第二曲轴的两端均可转动设置在第二机架上，在第二曲轴的主轴颈和连杆轴颈上分别设有第二滚动轴承，第二滚动轴承的外圈上均沿各自径向设有第二仿生腿杆，在第二仿生腿杆远离第二滚动轴承的一端分别固定设有第二仿生脚板，第二仿生腿杆分别通过第一连接杆与对应位置的第一仿生腿杆连接；在所述第一机架上设有驾驶台。

优选的，在所述第二机架上间隔设有多个沿竖直方向设置的滑柱，在所述第一机架上对应设有多个供滑柱滑动的套筒，第一机架和第二机架通过滑柱和套筒滑动连接；所述两根第一曲轴和两根第二曲轴远离第二机架的一端分别设有凸轮，在第一机架上对应任意一个凸轮的位置均设有与凸轮的外缘接触配合的滑轮。

优选的，所述两根第一曲轴分别通过离合器与第二马达输出轴传动连接。

优选的，所述离合器包括与第二马达输出轴固定连接的离合器固定端、通过平键滑动设置在第一曲轴上的离合器滑动端以及用于拨动离合器滑动端滑动的拨叉，在离合器固定端和离合器滑动端的相对面上分别设有可相互啮合的齿。

优选的，所述第一曲轴和第二曲轴均包括两个以上的主轴颈以及两个以上的连杆轴颈。

优选的，在所述控制杆和第一机架之间设有止推机构，止推机构包括设置在第一机架上的棘轮、设置在控制杆中部并与棘轮配合的止推爪以及用于控制止推爪摆动的手闸。

优选的，所述第二铰接杆的数量为两根，两根第二铰接杆分别对称分布在驾驶台的两侧，两根第二铰接杆的中部分别通过第三铰接杆连接有控制杆，两根控制杆远离第三铰接杆的一端通过第二连接杆连接，所述手闸设置在第二连接杆的中部，手闸通过钢丝绳分别与设置在两根控制杆上的止推爪连接。

优选的，在所述第三机架上位于第一马达和多根转轴之间设有传动轴，传动轴沿竖直方向设置，在传动轴的下端设有用于与设置在马达输出轴上的第一皮带轮传动连接的第二皮带轮，在传动轴的上端设有用于与设置在位于中间位置的两根转轴上端的第三皮带轮传动连接的第四皮带轮，在位于两侧的两根转轴的上端设有用于与最接近的转轴上的第三皮带轮传动连接的第五皮带轮。

有益效果

本发明由两个马达提供动力，一个提供行走动力，另一个提割草动力。多个刀盘位于整个机器的前下端，不但割草效率较传统的割草机大大提高，而且可由位于驾驶台位置的控制杆控制多个刀盘离地面高度，以适应林区路面状况。本发明包括多根转轴，多根转轴上均设置有用于割草的刀盘，且多根转轴均通过同一根传动轴与马达输出轴传动连接，从而具有割草效率高，覆盖面积大，资源优化率高等优点。

本发明的多根转轴均设置在第二机架上，第二机架整体通过多根第一铰接杆和第二铰接杆与第一机架铰接，通过推动控制杆即可带动第二机架相对于第一机架实现升降，从而改变刀盘距离地面的高度，不仅在非割草作业状态时便于本发明的移动运输，而且可以很方便的调整本发明的割草高度。进一步的，通过优选实施方式中的棘轮和止推爪的配合，可将第二机架和刀盘的高度轻松的固定在某一固定的高度上来进行割草作业。

本发明克服了传统轮式和履带式除草机在爬坡中浪费能源，容易打滑的缺点，通过将仿生脚板抬起，然后向前方迈出，最后落地支撑，这样绝大多数分力用来抬升本发明的重心，进而轻松完成爬坡动作。本发明中，由第二机架、第一仿生腿杆、第二仿生腿杆以及第一连接杆构成了平行四边形机构。由于平行四边形机构中两组相对的边始终保持平行，故本发明中的第一仿生腿杆和第二仿生腿杆的角位移﹑角速度和角加速度也始终相等，第一曲轴和第二曲轴上的各曲柄之间在轴向方向上有固定的角度，这就保证了相互之间不干涉，从而能完全模拟人脚的抬起→迈步→落地→支撑→再抬起的连续行走动作。

由于平行四边形机构行走时会产生垂直方向的震动，在本发明的优选实施方式中在设置驾驶台的第一机架和设置行走机构的第二机架之间设置有补偿机构。补偿机构由分布在第一曲轴和第二曲轴远离第二机架端上的凸轮机构组成，在第一机架上设有与凸轮外缘配合的滑轮。凸轮每旋转一角度都会在竖直方向对第一机架作位移补偿，该位移补偿量决定于底部行走机构在行进使所产生的竖直方向的位移，即第二机架向上产生位移时，补偿机构必需使第一机架在相反的方向上相对于第二机架产生同样大小的位移。通俗地讲就是第二机架往上移多少，第一机架就相反地往下移多少，这样就使得第一机架相对地面位移为零，从而达到减少第一机架振动的目的，使得第一机架上的驾驶台和连接在第一机架上的割草机构不会受到颠簸。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明第一马达和刀盘间的传动示意图；

图3为本发明的传动轴和刀盘间的传动示意图；

图4为本发明行走机构部分的俯视图；

图5为图4的右视图；

图中标记：1、第一仿生脚板，2、凸轮，3、第一仿生腿杆，4、第一连接杆，5、第二机架，6、第一马达，7、第一皮带轮，8、第二铰接杆，9、第三铰接杆，10、第二仿生脚板，11、第二仿生腿杆，12、传动轴，13、第二皮带轮，14、第三机架，15、转轴，16、刀盘，17、第一铰接杆，18、第三皮带轮，19、第二连接杆，20、控制杆，21、第二曲轴，22、止推爪，23、棘轮，24、驾驶台，25、第一机架，26、滑轮，27、第一曲轴，28、套筒，29、滑柱，30、第四皮带轮，31、第五皮带轮，32、第二滚动轴承，33、第一滚动轴承，34、离合器，3401、离合器固定端，3402、离合器滑动端，3403、拨叉，35、第二马达。

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明的一种林业用割草机，包括第一机架25第二机架5和第三机架14，第一机架25、第二机架5以及第三机架14均水平设置，第二机架5位于第一机架25和第三机架14之间，且第二机架5和第三机架14均与第一机架25活动连接，使得第二机架5和第三机架14均可与第一机架25调整距离，进而达到调整割草高度以及减轻设置在第一机架25上的驾驶台24震动的目的。

在第三机架14上设有割草执行机构以及用于调整割草执行机构高度的升降机构。割草执行机构包括固定设置在第三机架14上的第一马达6以及沿竖直方向可转动设置在第三机架14上并通过第一马达6驱动转动的四根转轴15，四根转轴15呈一字型分布并沿垂直于本发明行进方向的方向设置。任意一根转轴15的下端均固定设有用于割草的刀盘16，刀盘16通过固定在转轴15上的上压板和下压板与转轴15保持固定。在第三机架14上位于第一马达6和多根转轴15之间设有传动轴12，传动轴12沿竖直方向设置，在传动轴12的下端设有用于与设置在马达输出轴上的第一皮带轮7传动连接的第二皮带轮13，在传动轴12的上端设有用于与设置在位于中间位置的两根转轴15上端的第三皮带轮18传动连接的第四皮带轮30，在位于两侧的两根转轴15的上端设有用于与最接近的转轴15上的第三皮带轮18传动连接的第五皮带轮31。

升降机构包括多根第一铰接杆17和第二铰接杆8，第一铰接杆17和第二铰接杆8的两端分别与第一机架25和第三机架14铰接连接，第二铰接杆8的中部与第三铰接杆9的一端铰接连接，第三铰接杆9的另一端与控制杆20的一端铰接连接，控制杆20的中部与第一机架25铰接连接。在控制杆20和第一机架25之间设有止推机构，止推机构包括设置在第一机架25上的棘轮23、设置在控制杆20中部并与棘轮23配合的止推爪22以及用于控制止推爪22摆动的手闸。本实施例中的第二铰接杆8的数量为两根，两根第二铰接杆8分别对称分布在驾驶台24的两侧，两根第二铰接杆8的中部分别通过第三铰接杆9连接有控制杆20，两根控制杆20远离第三铰接杆9的一端通过第二连接杆19连接，手闸设置在第二连接杆19的中部，手闸通过钢丝绳分别与设置在两根控制杆20上的止推爪22连接。可通过手闸同时控制两个止推爪22与对应棘轮23的离合，在两个止推爪22与对应棘轮23分离的情况下，通过推拉第二连接杆19即可带动第三机架14升降，继而使第三机架14上的刀盘16产生升降，进而控制刀盘16的割草高度。

在第二机架5上设有行走机构，行走机构包括设置在第二机架5上远离刀盘16一端的主动行走装置以及设置在机架另一端的从动行走装置。主动行走装置包括固定在第二机架5中部的第二马达35以及分别与第二马达35输出轴通过离合器34传动连接并分布在第二机架5两侧的两根第一曲轴27，离合器34包括与第二马达35输出轴固定连接的离合器固定端3401、通过平键滑动设置在第一曲轴27上的离合器滑动端3402以及用于拨动离合器滑动端3402滑动的拨叉3403，在离合器固定端3401和离合器滑动端3402的相对面上分别设有可相互啮合的齿。通过拨叉3403拨动离合器滑动端3402与对应的离合器固定端3401的啮合或分离，即可控制两根第一曲轴27与第二马达35的离合。在两根第一曲轴27均与第二马达35连接时，使本发明沿直线前行；在两根第一曲轴27均不与第二马达35连接时，使本发明处于待机状态；当其中一根第一曲轴27与第二马达35连接，另一根第一曲轴27不与第二马达35连接时，即可控制本发明进行转弯。

在第一曲轴27的主轴颈和连杆轴颈上分别设有第一滚动轴承33，第一滚动轴承33的外圈上均沿各自径向设有第一仿生腿杆3，在第一仿生腿杆3远离第一滚动轴承33的一端分别固定设有第一仿生脚板1。所有第一仿生腿杆3在重力作用下保持竖直状态，设置在连杆轴颈上的第一仿生腿杆3及对应的仿生脚板用于模拟人脚的抬起→迈步→落地→支撑→再抬起的连续行走动作。设置在主轴颈上的第一仿生腿杆3及第一仿生脚板1用于在设置于连杆轴颈上的第一仿生腿杆3及对应的第一仿生脚板1在执行抬起和落下的过程中对本发明进行支撑，为了具有更好的支撑效果，设置在第一曲轴27主轴颈上的第一滚动轴承33的外圈与第二机架5固定连接。

从动行走装置包括分别设置在第二机架5两侧的两根第二曲轴21，第二曲轴21的两端均可转动设置在第二机架5上，在第二曲轴21的主轴颈和连杆轴颈上分别设有第二滚动轴承32，第二滚动轴承32的外圈上均沿各自径向设有第二仿生腿杆11，在第二仿生腿杆11远离第二滚动轴承32的一端分别固定设有第二仿生脚板10，第二仿生腿杆11分别通过第一连接杆4与对应位置的第一仿生腿杆3连接。第二仿生腿杆11以及对应的第二仿生脚板10通过对应的第一仿生腿杆3带动。与主动行走装置类似的，设置在第二曲轴21主轴颈上的第二滚动轴承32的外圈与机架固定连接。

为了保证本发明在运动过程中的稳定性，第一曲轴27和第二曲轴21采用相同的规格大小，第一曲轴27和第二曲轴21均包括两个以上的主轴颈以及两个以上的连杆轴颈，即在每一个第一曲轴27和每一个第二曲轴21上均设有两个第一仿生腿杆3或第二仿生腿杆11。

由于平行四边形机构行走时会产生垂直方向的震动，在本实施例中在设置驾驶台24的第一机架25和设置行走机构的第二机架5之间设置可滑动连接并设有有补偿机构。滑动连接方式为：在第二机架5上间隔设有多个沿竖直方向设置的滑柱29，在第一机架25上对应设有多个供滑柱29滑动的套筒28，第一机架25和第二机架5通过滑柱29和套筒28滑动连接。补偿机构包括分别设置在两根第一曲轴27和两根第二曲轴21远离第二机架5的一端的凸轮2，在第一机架25上对应任意一个凸轮2的位置均设有与凸轮2的外缘接触配合的滑轮26。凸轮2每旋转一角度都会在竖直方向对第一机架25作位移补偿，该位移补偿量决定于底部行走机构在行进使所产生的竖直方向的位移，即第二机架5向上产生位移时，补偿机构必需使第一机架25在相反的方向上相对于第二机架5产生同样大小的位移。通俗地讲就是第二机架5往上移多少，第一机架25就相反地往下移多少，这样就使得第一机架25相对地面位移为零，从而达到减少第一机架25振动的目的，使得第一机架25上的驾驶台24和连接在第一机架25上的割草机构不会受到颠簸。

Claims (8)

1.一种林业用割草机，其特征在于：包括第一机架（25）以及依次连接在第一机架（25）下方的第二机架（5）和第三机架（14）；在所述第三机架（14）上设有割草执行机构以及用于调整割草执行机构高度的升降机构，所述割草执行机构包括固定设置在第三机架（14）上的第一马达（6）以及沿竖直方向可转动设置在第三机架（14）上并通过第一马达（6）驱动转动的多根转轴（15），任意一根转轴（15）的下端均固定设有用于割草的刀盘（16），所述升降机构包括多根第一铰接杆（17）和第二铰接杆（8），第一铰接杆（17）和第二铰接杆（8）的两端分别与第一机架（25）和第三机架（14）铰接连接，第二铰接杆（8）的中部与第三铰接杆（9）的一端铰接连接，第三铰接杆（9）的另一端与控制杆（20）的一端铰接连接，控制杆（20）的中部与第一机架（25）铰接连接；在所述第二机架（5）上设有行走机构，行走机构包括设置在第二机架（5）上远离刀盘（16）一端的主动行走装置以及设置在机架另一端的从动行走装置，主动行走装置包括固定在第二机架（5）中部的第二马达（35）以及分别与第二马达（35）输出轴传动连接并分布在第二机架（5）两侧的两根第一曲轴（27），在第一曲轴（27）的主轴颈和连杆轴颈上分别设有第一滚动轴承（33），第一滚动轴承（33）的外圈上均沿各自径向设有第一仿生腿杆（3），在第一仿生腿杆（3）远离第一滚动轴承（33）的一端分别固定设有第一仿生脚板（1），从动行走装置包括分别设置在第二机架（5）两侧的两根第二曲轴（21），第二曲轴（21）的两端均可转动设置在第二机架（5）上，在第二曲轴（21）的主轴颈和连杆轴颈上分别设有第二滚动轴承（32），第二滚动轴承（32）的外圈上均沿各自径向设有第二仿生腿杆（11），在第二仿生腿杆（11）远离第二滚动轴承（32）的一端分别固定设有第二仿生脚板（10），第二仿生腿杆（11）分别通过第一连接杆（4）与对应位置的第一仿生腿杆（3）连接；在所述第一机架（25）上设有驾驶台（24）。

2.根据权利要求1所述的一种林业用割草机，其特征在于：在所述第二机架（5）上间隔设有多个沿竖直方向设置的滑柱（29），在所述第一机架（25）上对应设有多个供滑柱（29）滑动的套筒（28），第一机架（25）和第二机架（5）通过滑柱（29）和套筒（28）滑动连接；所述两根第一曲轴（27）和两根第二曲轴（21）远离第二机架（5）的一端分别设有凸轮（2），在第一机架（25）上对应任意一个凸轮（2）的位置均设有与凸轮（2）的外缘接触配合的滑轮（26）。

3.根据权利要求1所述的一种林业用割草机，其特征在于：所述两根第一曲轴（27）分别通过离合器（34）与第二马达（35）输出轴传动连接。

4.根据权利要求3所述的一种林业用割草机，其特征在于：所述离合器（34）包括与第二马达（35）输出轴固定连接的离合器固定端（3401）、通过平键滑动设置在第一曲轴（27）上的离合器滑动端（3402）以及用于拨动离合器滑动端（3402）滑动的拨叉（3403），在离合器固定端（3401）和离合器滑动端（3402）的相对面上分别设有可相互啮合的齿。

5.根据权利要求1所述的一种林业用割草机，其特征在于：所述第一曲轴（27）和第二曲轴（21）均包括两个以上的主轴颈以及两个以上的连杆轴颈。

6.根据权利要求1所述的一种林业用割草机，其特征在于：在所述控制杆（20）和第一机架（25）之间设有止推机构，止推机构包括设置在第一机架（25）上的棘轮（23）、设置在控制杆（20）中部并与棘轮（23）配合的止推爪（22）以及用于控制止推爪（22）摆动的手闸。

7.根据权利要求6所述的一种林业用割草机，其特征在于：所述第二铰接杆（8）的数量为两根，两根第二铰接杆（8）分别对称分布在驾驶台（24）的两侧，两根第二铰接杆（8）的中部分别通过第三铰接杆（9）连接有控制杆（20），两根控制杆（20）远离第三铰接杆（9）的一端通过第二连接杆（19）连接，所述手闸设置在第二连接杆（19）的中部，手闸通过钢丝绳分别与设置在两根控制杆（20）上的止推爪（22）连接。

8.根据权利要求1所述的一种林业用割草机，其特征在于：在所述第三机架（14）上位于第一马达（6）和多根转轴（15）之间设有传动轴（12），传动轴（12）沿竖直方向设置，在传动轴（12）的下端设有用于与设置在马达输出轴上的第一皮带轮（7）传动连接的第二皮带轮（13），在传动轴（12）的上端设有用于与设置在位于中间位置的两根转轴（15）上端的第三皮带轮（18）传动连接的第四皮带轮（30），在位于两侧的两根转轴（15）的上端设有用于与最接近的转轴（15）上的第三皮带轮（18）传动连接的第五皮带轮（31）。

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