CN109089590A - 一种气动修剪装置和修剪系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及农业的技术领域，特别涉及一种气动修剪装置。本申请包括：支撑架；气源装置，气源装置设置在支撑架上；气管存放转盘装置；气管存放转盘装置设置在支撑架上，其包括气管存放转盘、转动驱动装置和气动换向阀，转动驱动装置安装在支撑架上，且转动驱动装置与气管存放转盘的转轴通过联轴器连接，转动驱动装置与气动换向阀通过气管连接，气动换向阀与气源装置通过气管连接，其中，转动驱动装置、气动换向阀与气源装置形成气管的自动卷收卷放气动回路；气动剪，气动剪与气源装置通过气管连接，且气管存放在气管存放转盘上。本申请的目的在于提供一种能自动卷收卷放气管的气动修剪装置，以方便对大面积果园进行修剪作业，从而提高工作效率。

Description

一种气动修剪装置和修剪系统
技术领域
本申请涉及农业的技术领域，特别涉及一种气动修剪装置和修剪系统。
背景技术
目前，国内果树修剪作业以手动方式为主，劳动强度大，作业效率低，剪枝时易折断树枝。采用气动修剪技术可大幅降低劳动强度，提高作业效率和质量，提升果园机械化管理水平。目前的气动剪结构如图1所示，气动剪工作原理如下：接通气源，逆时针方向拨动安全杆，握压操作杆前端使开关阀(单向阀)开启，压缩空气由快速接头进入气缸，高压空气推动内置活塞向右运动，活塞杆推动动刀作定轴转动，动刀和定刀咬合完成剪切动作。松开操作杆，开关阀关闭，无杆腔内空气从开关阀的出气口排出，回位弹簧将活塞顶回初始位置，活塞杆带动动刀回到原位准备下一次剪切。
但是，现有气动修剪机还存在如下缺点：
(1)作业模式单一，现有气动修剪机一般只能适应地势平坦果园作业要求，进入丘陵山地果园作业时机动性差、可靠性和稳定性不足；(2)现有果树气动修剪机为扩大作业范围，选用较长的高压气管作为动力传输通道(一般为100m作业)，通过人工转动气管存放转盘实现高压气管的卷放和卷收，耗时费力，工作效率低。
申请内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种能自动卷收卷放气管的修剪装置，以方便对大面积果园进行修剪作业，进而提高工作效率。
本申请的另一个目的在于提供一种作业模式多样化，能适应平坦地势、丘陵山地的气动修剪装置，以方便对不同地势的果园进行修剪作业，进一步提高工作效率。
为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：
一种气动修剪装置及其实现方法，包括：
支撑架；
气源装置，所述气源装置设置在所述支撑架上；
气管存放转盘装置；气管存放转盘装置设置在所述支撑架上，其包括气管存放转盘、转动驱动装置和气动换向阀，所述转动驱动装置安装在所述支撑架上，且所述转动驱动装置与所述气管存放转盘的转轴通过联轴器连接，所述转动驱动装置与所述气动换向阀通过气管连接，所述气动换向阀与所述气源装置通过气管连接，其中，所述转动驱动装置、所述气动换向阀与所述气源装置形成气管的自动卷收卷放气动回路；
气动剪，所述气动剪与所述气源装置通过气管连接，且所述气管存放在所述气管存放转盘上。
其中，气动剪设有开关控制装置，启停可以采用手动开关控制器或者自动开关控制器。
优选地，所述气源装置包括：
发动机；
空气压缩机，所述空气压缩机通过传动带与所述发动机的输出轴连接；
储气罐，所述储气罐与所述空气压缩机通过管道连接；
其中，所述气动换向阀与所述储气罐通过气管连接。
优选地，所述气动剪具体包括：
伸缩杆，为中空结构；
气动剪刀头，所述气动剪刀头设置在所述伸缩杆的一端，且所述气动剪刀头为气动控制的剪刀头；
气管接头，所述气管接头设置在所述伸缩杆上；
握柄，所述握柄设置在所述伸缩杆的另一端。
优选地，所述转动驱动装置具体为双向气动马达。
优选地，所述气动换向阀具体为三位四通手动换向阀。
优选地，所述所述气管的自动卷收卷放气动回路还包括气动消声器；
所述气动换向阀通过所述消声器与所述气动装置的储气罐气管连接。
优选地，所述储气罐还包括手动开关阀、气压表和溢流阀；
所述手动开关阀安装在储气罐上，用于控制储气罐与气动换向阀之间的气管的自动卷收卷放气动回路的连接与切断；
所述气压表安装在所述储气罐上，用于显示所述储气罐的气压值；
所述溢流阀安装在所述储气罐上，用于保护所述储气罐；
优选地，所述气动修剪装置还包括行走轮；
所述行走轮安装在所述支撑架的底部。
本申请还提供了一种修剪系统，包括所述的气动修剪装置；
安装装置，所述安装装置设置在所述支撑架的底部；
运送小车，所述气动修剪装置通过所述安装装置可拆卸的安装在所述运送小车的车箱内；
运送导轨，所述运送小车的滑轮与所述运送导轨滑动连接。
优选地，所述安装装置具体为永磁吸盘。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：在对果园进行修剪时，本申请的气动修剪装置的气源装置开启，气源装置通过开关控制气动剪的作业，同时，气源装置通过气动换向阀和转动驱动装置驱动气管存放转盘往不同方向转动，从而可以对气管进行自动卷收和卷放，通过气管将气动剪与气源装置连接。本申请通过设计气管存放转盘装置和气管的自动卷收卷放气动回路实现气管的卷收、卷放自动化，从而提高工作效率。同时，气管的自动卷收卷放气动回路实现气管远距离输送后，其气源装置同时也可为至少一套气动剪提供修剪动力，进而大幅提升作业效率；在完成修剪作业后，可启动气管的自动卷收气动回路，从而转动驱动装置驱动气管存放转盘向卷收气管的方向转动，实现气管自动卷收，进一步提高作业效率。同时，气动修剪装置通过安装装置(如永磁吸盘)可拆卸的安装在运送小车的车箱内，运送小车可在运送导轨上滑动，实现气动修剪装置搭载式作业，此作业方式针对丘陵、山地果园可大幅提高修剪作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术的气动修剪装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的气动修剪装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的气动修剪系统的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的气动剪的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的气管的自动卷收卷放气动回路的示意图。
其中，附图标记，发动机1、空气压缩机2、传动带3、储气罐4、储气罐气管接头5、手动开关阀6、气压表7、溢流阀8、行走轮9、永磁吸盘10、支撑架11、气动换向阀12、气管存放转盘13、气管14、气管存放转盘连接件15、气动接头16、气动剪存放架17、气动剪18、运送小车19、行走机构20、运送导轨21、气动剪气管接头22、手推柄23、转动驱动装置24、气动马达连接件25、气动剪刀头26、伸缩杆27、气动剪启停手动控制开关28、握柄29、气管接头30、气动消声器31。
具体实施方式
本申请的核心是提供了一种能自动卷收卷放气管的气动修剪装置，以方便对大面积果园进行修剪作业，进而提高果园修剪的工作效率。
本申请还提供了一种作业模式多样化，能适应平坦地势、丘陵山地的气动修剪装置，以方便对不同地势的果园进行修剪作业，进一步提高工作效率。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图2-图5，本申请实施例提供了一种气动修剪装置，包括：支撑架11；气源装置，气源装置设置在支撑架11上；气管存放转盘装置；气管自动卷收卷放装置设置在支撑架11上，其包括气管存放转盘13、转动驱动装置24和气动换向阀12，转动驱动装置24安装在支撑架11上，且转动驱动装置24与气管存放转盘13的转轴通过联轴器连接，转动驱动装置24与气动换向阀12通过气管连接，气动换向阀12与气源装置通过气管连接；气动剪18与气源装置通过气动剪气管接头22连接，气管14存放在气管存放转盘13上，其中，转动驱动装置24、气动换向阀12与气源装置通过气管连接形成气管的自动卷收卷放气动回路。
请参阅图2的本申请实施例提供的气动修剪装置的结构示意图，以及图5的气管的自动卷收卷放气动回路的示意图，使用时，气源装置启动，通过操作气动剪启停手动控制开关28启动气动剪18实现气动修剪作业，转动驱动装置24与气动换向阀12连接，气动换向阀12与气源装置连接形成气管的卷收气动回路，操纵手动换向阀12实现气管14的自动卷收卷放，气源装置的动力通过气动换向阀12传递至转动驱动装置24，进而控制气管存放转盘13的转轴实现正反转，驱动气管存放转盘13自动卷收卷放气管。
如图2至图5所示，本实施例提供了一种气动修剪装置，包括支撑架11；气源装置，气源装置设置在支撑架11上，气源装置包括：发动机1、空气压缩机2，空气压缩机2通过传动带3与发动机1的输出轴连接、储气罐4，储气罐4与空气压缩2机通过管道连接；气管存放转盘装置设置在支撑架11上，气管存放转盘装置包括气管存放转盘13、转动驱动装置24和气动换向阀12，转动驱动装置24可以为双向气动马达，也可以为实现同样作用的驱动装置，双向气动马达通过气动马达连接件25安装在支撑架11上，与气管存放转盘13的转轴通过联轴器连接，双向气动马达与气动换向阀12气管连接，气动换向阀12与气源装置气管连接，气动接头16，气动接头16设置在气管存放转盘13上，用于连接储气罐4和气动换向阀12；气动换向阀12可以为三位四通手动换向阀，也可以为实现同样作用的换向阀；气动剪18，气动剪18与气源装置通过气管14连接，且气管14收放在气管存放转盘13上，气动剪18包括：伸缩杆27，为中空结构；气动剪刀头26，气动剪刀头26设置在伸缩杆27的一端，且气动剪刀头26为气动控制的剪刀头；气管接头30，气管接头30设置在伸缩杆27上；握柄29，握柄29设置在伸缩杆27的另一端；本实施例的气动修剪装置还包括行走轮9；行走轮9安装在支撑架11的底部，还设有手推柄23，手推柄23固定安装在支撑架11上；本实施例还包括气管存放转盘连接件15，其用于连接气管存放转盘13与支撑架11；本实施例还包括气动剪存放架17，其用于存放气动剪18。其中，双向气动马达用于驱动气管存放转盘13正、反转以实现气管14自动卷收与卷放；气动换向阀12，用于控制气动回路的运动方向从而控制双向气动马达的正、反转，实现气管14自动卷收卷放。
本实施例的气动修剪装置对果园进行作业时，人工利用手推柄23和行走轮9将修剪装置推至果园，启动发动机1，用于为气动修剪装置提供动力，发动机1可以为汽油发动机或其他实现同样作用的发动机，空气压缩机2，用于将从发动机1传递的机械能转化成空气的压缩能，传动带3，用于将发动机1传递出来的动力传递给空气压缩机2，进而将压缩的空气储存在储气罐4中，储气罐4通过气管14与气动换向阀12连接，气管14存放在气管存放转盘13上，启动发动机1，储气罐4的压缩空气通过气管14和伸缩杆27传输到剪刀头26，在作业时，手持握柄29，打开气动剪手动控制开关28从而控制剪刀头26对果树进行修剪；修剪完毕后，启动发动机1，压缩空气通过三位四通手动换向阀和双向气动马达控制气管存放转盘13的转轴转动方向，进而驱动气管存放转盘卷收气管。
进一步的，本实施例的气动修剪装置还设置有气动消声器31，气动换向阀12通过所述气动消声器31与气源装置的储气罐4气管连接，气动消声器用于降低气动装置工作时的噪声。
如图2至图5所示，本实施例提供了又一种具体的气动修剪装置，储气罐4还包括储气罐气管接头5、手动开关阀6、气压表7、溢流阀8，手动开关阀6安装在储气罐4上，用于控制气管的自动卷收卷放气动回路的连接与切断；气压表7安装在储气罐4上，用于显示储气罐4的气压值；溢流阀8安装在储气罐4上，作为气动修剪装置的安全保护装置，防止气动修剪装置的气压过载；储气罐气管接头5用于连接气管。
如图5所示，在气管的自动卷收卷放气动回路中，转动驱动装置24与气动换向阀12连接，气动换向阀12与储气罐4连接，换向阀12与储气罐4通过气管连接，气动换向阀12与储气罐4之间通过气管依次设置气动剪18、气压表7、气动消声器31、溢流阀8和手动开关阀6，形成气管的自动卷收卷放气动回路，实现气管14的自动卷收卷放，其中，手动开关阀6，用于切断或接通气管的卷收卷放气动回路。
基于以上任一实施例所描述的气动修剪装置，本申请实施例还提供了一种修剪系统，包括气动修剪装置；安装装置，安装装置设置在支撑架11的底部；运送小车19，修剪装置通过安装装置可拆卸的安装在运送小车19的车箱内；运送导轨21，运送小车19的行走机构20与运送导轨21滑动连接。丘陵山地果园作业时，通过借助运送导轨21，可在运送导轨21上搭载运送小车19，在运送小车上通过永磁吸盘10搭载修剪装置，修剪装置可随运送小车在运送导轨21上运动，进而利用气动剪18对果园进行修剪，行走机构20可以为滑轮或者实现同样功能的结构。
进一步的，安装装置具体为永磁吸盘10。永磁吸盘10是利用磁通的连续性原理及磁场的叠加原理设计的，永磁吸盘的磁路设计成多个磁系，通过磁系的相对运动，实现工作磁极面上磁场强度的相加或相消，从而达到吸持和卸载的目的。
当在对丘陵果园进行修剪时，打开永磁吸盘10，用于将气动修剪装置搭载在运送小车19的车箱中，使得修剪装置在运送小车19上进行修剪，当在地势平坦果园进行修剪时，关闭永磁吸盘10，将修剪装置从运送小车19的车箱中拆卸下来单独使用。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种气动修剪装置，其特征在于，包括：
支撑架；
气源装置，所述气源装置设置在所述支撑架上；
气管存放转盘装置，气管存放转盘装置设置在所述支撑架上，其包括气管存放转盘、转动驱动装置和气动换向阀，所述转动驱动装置安装在所述支撑架上，且所述转动驱动装置与所述气管存放转盘的转轴通过联轴器连接，所述转动驱动装置与所述气动换向阀通过气管连接，所述气动换向阀与所述气源装置通过气管连接，其中，所述转动驱动装置、所述气动换向阀与所述气源装置形成气管的自动卷收卷放气动回路；
气动剪，所述气动剪与所述气源装置通过气管连接，且所述气管存放在所述气管存放转盘上。
2.根据权利要求1所述的气动修剪装置，其特征在于，所述气源装置包括：
发动机；
空气压缩机，所述空气压缩机通过传动带与所述发动机的输出轴连接；
储气罐，所述储气罐与所述空气压缩机通过管道连接；
其中，所述气动换向阀与所述储气罐通过气管连接。
3.根据权利要求1所述的气动修剪装置，其特征在于，所述气动剪具体包括：
伸缩杆，为中空结构；
气动剪刀头，所述气动剪刀头设置在所述伸缩杆的一端，且所述气动剪刀头为气动控制的剪刀头；
气管接头，所述气管接头设置在所述伸缩杆上；
握柄，所述握柄设置在所述伸缩杆的另一端。
4.根据权利要求1所述的气动修剪装置，其特征在于，所述转动驱动装置具体为双向气动马达。
5.根据权利要求1所述的气动修剪装置，其特征在于，所述气动换向阀具体为三位四通手动换向阀。
6.根据权利要求2所述的气动修剪装置，其特征在于，所述气管的自动卷收卷放气动回路还设置有气动消声器，所述气动换向阀通过所述气动消声器与所述储气罐通过气管连接。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的气动修剪装置，其特征在于，所述储气罐还包括气压表和溢流阀；
所述气压表安装在所述储气罐上，用于显示所述储气罐的气压值；
所述溢流阀安装在所述储气罐上，用于保护所述储气罐。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的气动修剪装置，其特征在于，所述气动修剪装置还包括行走轮；
所述行走轮安装在所述支撑架的底部。
9.一种修剪系统，其特征在于，包括如权利要求1至6任意一项所述的气动修剪装置；
安装装置，所述安装装置设置在所述支撑架的底部；
运送小车，所述气动修剪装置通过所述安装装置可拆卸的安装在所述运送小车的车箱内；
运送导轨，所述运送小车的滑轮与所述运送导轨滑动连接。
10.根据权利要求9所述的修剪系统，其特征在于，所述安装装置具体为永磁吸盘。
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