CN108575660A - 一种毛竹联合采伐机工作头 - Google Patents

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周中华
陈锦阳
罗准
于子龙
蒋少伟
石学智
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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G23/00—Forestry
    • A01G23/02—Transplanting, uprooting, felling or delimbing trees
    • A01G23/08—Felling trees
    • A01G23/083—Feller-delimbers

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Abstract

本发明公开了一种毛竹联合采伐机工作头，包括支架，支架一侧设置有转动设置有用于与工程车辆连接的连接段，连接段和支架之间还设置有翻转油缸，翻转油缸两端分别铰接在连接段及支架上，支架另一侧设置有铰接有夹持臂，夹持臂相向设置，夹持臂铰接点的另一侧设置有驱动夹持臂张合的夹持油缸，支架下端设置有可转动的截断装置，支架和夹持臂上均设置有驱动毛竹沿着支架长度方向运动的驱动轮，夹持臂内沿支架长度方向设置有缸体，缸体内设置有活塞杆，缸体上的进出有口与控制阀相连，活塞杆前端固定有环形的用于去除竹枝的刀具，工作时支架及夹持臂上的驱动轮环绕在毛竹外侧，活塞杆在控制阀的控制下间歇地伸出缩回带动刀具除枝。

Description

一种毛竹联合采伐机工作头
技术领域
本发明涉及竹木采伐设备，特别涉及一种毛竹联合采伐机工作头。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对于天然材质的竹木材料、纤维的需求量越来越大，这也导致了竹木采伐量的提升。传统的竹木采伐主要依靠伐木工人使用油锯、电锯等进行采伐，采伐后还需要人工对竹木进行打枝、截梢等，效率较低，成本较高。
目前在大规模采伐中一般都会使用联合采伐机，联合采伐机一般使用越野能力较强的工程车辆作为载体，并在其上加装工作头对树木进行采伐。现有的工作头一般包括连接架，连接架与工程车辆相连，连接架上转动设置有支架，支架与连接架之间一般通过翻转油缸驱动使两者之间发生相对转动，支架上设置有夹持臂，夹持臂通过夹持油缸驱动实现对于树木的加紧，支架或者夹持臂上设置设置有驱动轮，支架一侧设置有可转动的链锯组合，链锯组合由链锯油缸驱动转动。开始工作时，支架在翻转油缸的作用下处于竖直状态，夹持臂也处于张开的状态，调整支架的位置，使所要采伐树木处于夹持臂内，然后使夹持臂合拢，将树木环抱在夹持臂内，然后通过链锯油缸驱使链锯向所夹持的树木方向移动，对树木进行截断。当树木被截断后翻转油缸翻转，使支架随着树木倾倒方向运动大道基本水平的状态，然后驱动轮转动，带动树木顺着支架长度反向运动，在此同时夹持臂上的刀具对树木的枝丫进行切除，使树木只剩主干。由于在去枝过程中夹持臂始终处于夹紧的状态，所以相应的两者之间的滑动摩擦力也较大，同时由于驱动轮驱动树木运动时也是靠滑动摩擦来实现的，所以当驱动轮驱动树木运动时两者之间需要较大的挤压力使驱动轮和树木主干之间具有较大的摩擦力，从而获得加大的驱动力以克服夹持臂和树木主干之间的摩擦力和切除枝丫时产生的阻力。
这种工作头虽然能够适应对于树木的采伐，但是不适用于对于毛竹的采伐。一方面树木为实心的，抗压能力较强，树木外层具有较厚的树皮作为缓冲，另一方面，树木在后期加工过程中本身就要剥皮并修整呈方形的型材或者板材，所以驱动轮对树木表面产生较大的压力不会对树木后期使用加工产生影响。但是毛竹不同，一方面毛竹为空心的，当毛竹刚砍下时含有较多的水分，本身抗压能力不强，同时没有像树木一样较厚的树皮，容易被压裂，影响后期的使用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种毛竹联合采伐机工作头，能较好地克服上述技术问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种毛竹联合采伐机工作头，包括支架，支架一侧转动设置有用于与工程车辆连接的连接段，连接段和支架之间还设置有翻转油缸，翻转油缸两端分别铰接在连接段及支架上，支架另一侧铰接有两个夹持臂，两个夹持臂相向设置，夹持臂铰接点的另一侧设置有驱动夹持臂张合的夹持油缸，支架下端设置有可转动的截断装置，支架和夹持臂上均设置有驱动毛竹沿着支架长度方向运动的驱动轮，夹持臂内沿支架长度方向设置有活塞缸，活塞缸内设置有活塞杆，活塞缸上的进出油口与控制阀相连，活塞杆前端固定有环形的用于去除竹枝的刀具，工作时支架及夹持臂上的驱动轮环绕在毛竹外侧，活塞杆在控制阀的控制下间歇地伸出缩回带动刀具除枝。
通过上述技术方案，多个驱动轮环绕在毛竹外侧，可以通过多个驱动轮共同驱动毛竹运动，从而减少每个驱动轮对毛竹表面的压力，同时驱动轮和毛竹表面抵触发生运动时，两者之间既有滑动摩擦又有滚动摩擦，相对于毛竹和夹持臂抵触时单单产生的滑动摩擦状态下的摩擦力要小很多，便于毛竹运动，相对的滚轮对毛竹的驱动力也可以减小，从而进一步减小驱动轮对毛竹的压力。同时设置活塞缸对毛竹进行去枝，去枝时活塞杆间歇性伸出缩回，带动刀具对毛竹的枝丫进行去除，由于活塞杆伸出时与毛竹的运动方向相反，从而刀具和毛竹的枝丫之间产生较大的相对速度，可以使刀具以较高的速度劈砍在毛竹枝丫和毛竹主干的连接处，从而可以大幅减少对毛竹进行去枝时产生的阻力，进一步减少毛竹运动时所需的驱动力，减少驱动轮对毛竹的挤压力，避免毛竹由于挤压力过大导致毛竹发生破裂等情况影响后期使用。
优选的，所述活塞杆底部设置有氮气腔，氮气腔内填充有氮气，当活塞杆收缩时活塞杆上端伸入到氮气腔内对氮气进行压缩。
通过上述技术方案，当活塞杆收缩时活塞杆上端可以对氮气腔内的氮气进行压缩，从而积蓄能量，当控制阀换向使活塞杆伸出时可以使活塞杆更快地伸出，从而提高去枝效率，减小去枝时产生的阻力。
优选的，所述驱动轮表面设置有弧形凹槽。
通过上述技术方案，弧形凹槽的设置可以增加驱动轮和毛竹之间的接触面积，从而减小毛竹表面的压强，进一步避免毛竹被压裂。
优选的，所述驱动轮表面设置有用于防滑的橡胶层。
通过上述技术方案，橡胶层的设置可以进一步增加滚轮和毛竹之间的摩擦力，放置毛竹在运动过程中和驱动轮之间发生打滑。
优选的，所述橡胶层表面设置有沿驱动轮轴向设置的凹槽。
通过上述技术方案，由于毛竹上具有竹节，而竹节处相对于其两侧突出，凹槽的设置可以使毛竹的竹节能够较为容易地卡在凹槽内，从进一步放置在驱动轮驱动毛竹运动的过程中两者之间发生打滑。
优选的，所述支架下方设置有用于车辆离地距离的距离传感器。
通过上述技术方案，由于联合采伐机操作时操作人员在驾驶室内，操作室视线会受到一定的影响，距离传感器的设置可以对支架下端到地面的距离进行检测，避免截断装置与地面发生干涉。
优选的，所述截断装置包括由电机带动的圆锯片。
附图说明
图1为实施例的正向视角的结构示意图；
图2为图1中左侧视角的结构示意图；
图3为图1中上方视角的结构示意图；
图4为活塞缸的结构示意图。
附图标记：1、支架；2、夹持臂；3、驱动轮；4、圆锯片；5、电机；6、固定架；7、旋转电机；8、连接段；9、翻转油缸；10、夹持油缸；11、刀具；12、活塞缸；13、氮气腔；14、活塞杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
一种毛竹联合采伐机工作头，包括支架1，支架1一侧设置有转动设置有用于与工程车辆连接的连接段8，连接段8和支架1之间还设置有翻转油缸9，翻转油缸9两端分别铰接在连接段8及支架1上。支架1另一侧设置有铰接有夹持臂2，夹持臂2为两个相向设置，夹持臂2铰接点的另一侧设置有驱动夹持臂2张合的夹持油缸10，支架1下端设置有可转动的截断装置，支架1和夹持臂2上均设置有驱动毛竹沿着支架1长度方向运动的驱动轮3，驱动轮3可以由设置在其内侧的液压马达驱动。夹持臂2内沿支架1长度方向设置有活塞缸12，活塞缸12内设置有活塞杆14，活塞缸12上的进出油口与控制阀相连，活塞杆14前端固定有环形的用于去除竹枝的刀具11，工作时支架1及夹持臂2上的驱动轮3环绕在毛竹外侧，活塞杆14在控制阀的控制下间歇地伸出缩回带动刀具11除枝。多个驱动轮3环绕在毛竹外侧，可以通过多个驱动轮3共同驱动毛竹运动，从而减少每个驱动轮3对毛竹表面的压力，同时驱动轮3和毛竹表面抵触发生运动时，两者之间既有滑动摩擦又有滚动摩擦，相对于毛竹和夹持臂2抵触时单单产生的滑动摩擦状态下的摩擦力要小很多，便于毛竹运动，相对的滚轮对毛竹的驱动力也可以减小，从而进一步减小驱动轮3对毛竹的压力。同时设置活塞缸对毛竹进行去枝，去枝时活塞杆14间歇性伸出缩回，带动刀具11对毛竹的枝丫进行去除，由于活塞杆14伸出时与毛竹的运动方向相反，从而是刀具11和毛竹的枝丫之间产生较大的相对速度，可以使刀具11以较高的速度劈砍在毛竹枝丫和毛竹主干的连接处，从而可以大幅减少对毛竹进行去枝时产生的阻力，进一步减少毛竹运动时所需的驱动力，减少驱动轮3对毛竹的挤压力，避免毛竹由于挤压力过大导致毛竹发生破裂等情况影响后期使用。
活塞杆14底部设置有氮气腔13，氮气腔13内填充有氮气，当活塞杆14收缩时活塞杆14上端伸入到氮气腔13内对氮气进行压缩。当活塞杆14收缩时活塞杆14上端可以对氮气腔13内的氮气进行压缩，从而积蓄能量，并减少震动，当控制阀换向使活塞杆14伸出时可以使活塞杆14更快地伸出，从而提高去枝效率，减小去枝时产生的阻力。
驱动轮3表面设置有弧形凹槽，弧形凹槽的设置可以增加驱动轮3和毛竹之间的接触面积，从而减小毛竹表面的压强，进一步避免毛竹被压裂。
驱动轮3表面设置有用于防滑的橡胶层，橡胶层的设置可以进一步增加滚轮和毛竹之间的摩擦力，放置毛竹在运动过程中和驱动轮3之间发生打滑。橡胶层表面设置有沿驱动轮3轴向设置的凹槽。由于毛竹上具有竹节，而竹节处相对于其两侧突出，凹槽的设置可以使毛竹的竹节能够较为容易地卡在凹槽内，从进一步放置在驱动轮3驱动毛竹运动的过程中两者之间发生打滑。
支架1下方设置有用于车辆离地距离的距离传感器。由于联合采伐机操作时操作人员在驾驶室内，操作室视线会受到一定的影响，距离传感器的设置可以对支架1下端到地面的距离进行检测，避免截断装置与地面发生干涉。
截断装置包括由电机5带动的圆锯片4，支架1下端铰接有弧形的固定架6，电机5及圆锯片4固定在固定架6的端部，支架1上还设置有驱动固定架6转动的旋转电机7。截断毛竹时，电机5转动带动圆锯片4旋转对毛竹进行切割，同时旋转电机7转动带动固定架6向毛竹侧转动，通过两者的共同作用截断毛竹，当毛竹被截断后，旋转电机7反向转动，从而使固定架6回到原来的位置，避免圆锯片4影响毛竹的移动。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (7)

1.一种毛竹联合采伐机工作头，包括支架，其特征是：支架一侧设置有转动设置有用于与工程车辆连接的连接段，连接段和支架之间还设置有翻转油缸，翻转油缸两端分别铰接在连接段及支架上，支架另一侧设置有铰接有夹持臂，夹持臂相向设置，夹持臂铰接点的另一侧设置有驱动夹持臂张合的夹持油缸，支架下端设置有可转动的截断装置，支架和夹持臂上均设置有驱动毛竹沿着支架长度方向运动的驱动轮，夹持臂内沿支架长度方向设置有缸体，缸体内设置有活塞杆，缸体上的进出有口与控制阀相连，活塞杆前端固定有环形的用于去除竹枝的刀具，工作时支架及夹持臂上的驱动轮环绕在毛竹外侧，活塞杆在控制阀的控制下间歇地伸出缩回带动刀具除枝。
2.根据权利要求1所述的毛竹联合采伐机工作头，其特征是：所述活塞杆底部设置有氮气腔，氮气腔内填充有氮气，当活塞杆收缩时活塞杆上端伸入到氮气腔内对氮气进行压缩。
3.根据权利要求2所述的毛竹联合采伐机工作头，其特征是：所述驱动轮表面设置有弧形凹槽。
4.根据权利要求3所述的毛竹联合采伐机工作头，其特征是：所述驱动轮表面设置有用于防滑的橡胶层。
5.根据权利要求4所述的毛竹联合采伐机工作头，其特征是：所述橡胶层表面设置有沿驱动轮轴向设置的凹槽。
6.根据权利要求5所述的毛竹联合采伐机工作头，其特征是：所述支架下方设置有用于车辆离地距离的距离传感器。
7.根据权利要求6所述的毛竹联合采伐机工作头，其特征是：所述截断装置包括由电机带动的圆锯片。
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