CN109328616B - 一种自走式割草机 - Google Patents

Abstract

本技术涉及林业机械领域，提供一种自走式割草机；该机器由发电机组件中的发动机集中提供机械动力，由发电机组件中的发电机集中提供电源；行走装置的机械动力经电控变速传动箱分流后并由两个转速电磁离合器分别控制、输出至相对应的行走主动轮轴以驱动主动轮，包括机架，设置在机架上的行走装置、发电机组件，转动设置在机架下面的双刀盘甩刀装置；发电机组件包括发动机和由发动机驱动的发电机；由发动机始为行走装置传递动力的行走动力传动装置，由发动机始为双刀盘甩刀装置传递动力的甩刀动力传动装置；设置在机架上、用于接受远程操控信号并操控电控变速传动箱和发动机的电器控制系统；电器控制系统和电控变速传动箱皆由发电机提供电源。

Description

一种自走式割草机

技术领域

本技术涉及林业机械领域，提供一种自走式割草机；这种可远程操控的自走式割草机由发动机集中提供机械动力，由发电机集中提供电源；行走装置的机械动力经电控变速传动箱分流后并由两个转速电磁离合器分别控制、输出至相对应的行走主动轮轴以驱动主动轮，可远程操控、进退灵活、转向灵敏。

背景技术

机械割草作为效率高、工作持续久的除草方式，被广泛使用于城市绿地园艺的维护和复茬。

现有技术中，简易的割草机主要分为手推式和背负式两类。这两类割草机虽然市场价格相对低廉，但在使用过程中存在以下几点不足：割幅短效率低，不适合长时间作业，智能化程度低，人力消耗大，使用成本高。

随着技术的发展，以四驱式乘车割草机和自走式远程控制割草机为代表的先进割草机的市场占有率有了较大幅度提高。乘车式割草机采用人驾驶机器进行割草作业的方式，它未解决人力消耗的问题；自走式远程控制割草机采用多发电机和多动力机械配合的方式进行运作（比如机器行走装置的两根行走主动轮轴和两根刀盘转轴各配备了一台驱动电机），虽然可以实现两侧行走装置独立控制和割草宽幅双倍增加的有益效果，但这种多个动力源运作方式，使机器结构变得较为复杂，能量消耗较大，增加了发电机组的负担。

园艺业的快速发展，对于集可远程操控、进退灵活、转向灵敏、作业效率较高、于不同地形适宜性好于一体的割草机的需求变得愈发迫切。

发明内容

本技术的目的是提供一种自走式割草机；这种自走式割草机由发动机集中提供机械动力，由发电机集中提供电源；行走装置的机械动力经电控变速传动箱分流后并由两个转速电磁离合器分别控制、输出至相对应的行走主动轮轴以驱动主动轮，可远程操控、进退灵活、转向灵敏。

本技术的目的是通过以下技术方案实现：

一种自走式割草机，包括机架，设置在机架上的行走装置、发电机组件和电器控制系统，转动设置在机架下面的双刀盘甩刀装置；发电机组件包括沿机架纵向设置的发动机和由发动机驱动的发电机；还包括由发动机驱动、为行走装置传递动力的行走动力传动装置，由发动机驱动、为双刀盘甩刀装置传递动力的甩刀动力传动装置；行走动力传动装置包括设置在发动机和行走装置之间的电控变速传动箱，还包括由发动机引出、将发动机输出的动力输入至电控变速传动箱内的行走动力输入轴，行走动力输入轴输入的动力经电控变速传动箱分流后并由电控变速传动箱内的两个转速电磁离合器分别控制、输出的两根行走动力输出轴，与两根行走动力输出轴连接、用于将动力传导方向由沿机架纵向改变为沿机架横向并减速的双L型减速器，与双L型减速器连接、分别固连有行走装置主动轮的两根行走主动轮轴；电器控制系统用于接受远程操控信号并与电控变速传动箱和发动机电连接；电器控制系统和电控变速传动箱皆由发电机提供电源。

本技术的有益效果是：

上述自走式割草机作业时：

启动发动机输出机械动力，发动机驱动发电机发电为电器控制系统和电控变速传动箱供电；

机械动力的一路经行走动力输入轴输入至电控变速传动箱内，电控变速传动箱内的两个转速电磁离合器独立工作，可以随时接合或断开，以实现快、慢速齿轮切换，实时控制行走装置快速或慢速行走，其次，单边转速电磁离合器锁死或一边转速电磁离合器正转另一边反转，可实现小半径转弯或原地转弯；

机械动力的另一路经甩刀动力传动装置传递至双刀盘甩刀装置驱动双刀盘甩刀装置高速旋转，在高速旋转的双刀盘甩刀装置的作用下，双刀盘甩刀装置作用区域内的草被割除。

上述自走式割草机，由发动机集中提供机械动力并由发电机集中提供电源；行走装置的机械动力经电控变速传动箱分流后并由两个转速电磁离合器分别控制、输出至相对应的行走主动轮轴以驱动主动轮，可远程操控、进退灵活、转向灵敏。

作为对本技术的改进，行走装置为履带式，包括转动设置在机架前端两侧的主动轮，转动设置在机架两侧的从动轮，移动设置在主动轮和从动轮上的履带，在机架上还转动设置有用于调节履带张紧度的张紧轮。

这种结构的行走装置，抓地能力好，爬坡能力强，与地面的接触面积大，对较松软、地形较为复杂的作业场所具有较好的适宜性。

作为对本技术的另一种改进，行走装置为轮式，包括转动设置在机架前端两侧的主动轮，转动设置在机架后端两侧并通过联动装置与同侧的主动轮联动的从动轮。

联动装置为由固联在主动轮上的主动链轮、固联在从动轮上的从动链轮、移动设置在主动链轮和从动链轮上的链条构成的链轮链条副。

这种结构的行走装置，事实上为四轮驱动式，对于较硬、表面起伏较小的作业场所具有较好的适宜性。

作为对本技术的进一步改进，双刀盘甩刀装置包括转动设置在机架两边的两根刀盘转轴，固联在刀盘转轴下端的刀盘，铰接在刀盘上的甩刀；两根刀盘转轴皆沿机架的横向移动设置在机架上；两根刀盘转轴皆又沿机架的竖向移动设置在机架上。

这种改进，甩刀与刀盘铰接，可以使甩刀在碰到坚硬异物时让刀，对于甩刀和刀盘进行保护；两根刀盘转轴又皆沿机架的横向移动设置在机架上，事实上是两根竖向设置的刀盘转轴的间距可以调整，以适应不同割幅的作业任务，在作业宽度足够时，增大两根刀盘转轴的间距即加宽割幅，利于提高作业效率。

作为对本技术的进一步改进，甩刀动力传动装置包括由发动机引出、将发动机输出的动力输入至用于将动力传导方向由沿机架纵向改变为沿机架横向的T型换向器内的甩刀动力输入轴，设置在T型换向器两端、用于将T型换向器输出动力的传导方向由沿机架横向改变为沿机架竖向的两个L型换向器，两个L型换向器的甩刀动力输出轴的下端分别设置刀盘转轴。

附图说明

图1 是一种自走式割草机（履带式割草机）的结构示意图；

图2 是甩刀与刀盘的连接方式示意图；

图3 是甩刀与刀盘的另一种连接方式示意图；

图4 是一种自走式割草机（四轮割草机）的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本技术作进一步说明：

参见图1、图2、图3、图4所示的一种自走式割草机，包括机架10，设置在机架10上的行走装置11、发电机组件6和电器控制系统9，转动设置在机架10下面的双刀盘甩刀装置15；发电机组件6包括沿机架10纵向设置的发动机6.1和由发动机6.1驱动的发电机6.2；还包括由发动机6.1始、为行走装置11传递动力的行走动力传动装置21，由发动机6.1始、为双刀盘甩刀装置传递动力的甩刀动力传动装置4；行走动力传动装置21包括设置在发动机6.1和行走装置11之间的电控变速传动箱3，还包括由发动机6.1引出、将发动机6.1输出的动力输入至电控变速传动箱3内的行走动力输入轴5，行走动力输入轴5输入的动力经电控变速传动箱3分流后并由电控变速传动箱3内的两个转速电磁离合器（图中未示出）分别控制、输出的两根行走动力输出轴3.1，与两根行走动力输出轴3.1连接、用于将动力传导方向由沿机架10纵向改变为沿机架10横向并减速的双L型减速器2，与双L型减速器2的输出轴（图中未示出）连接、分别固连有行走装置11主动轮11.1的两根行走主动轮轴1.1、1.2；电器控制系统9用于接受远程操控信号并与电控变速传动箱3和发动机6.1电连接；电器控制系统9和电控变速传动箱3皆由发电机6.2提供电源。

机架10为空间桁架结构，上表面平。

事实上，电器控制系统9的作用是用于接受远程操控信号并操控电控变速传动箱3和发动机6.1的转速，为现有技术，此不赘述。

行走装置11多采用履带式和轮式两种结构。

履带式行走装置，包括转动设置在机架10前端的两根轴线共线的行走主动轮轴1.1、1.2，在两根行走主动轮轴1.1、1.2的外端皆固联有一个主动轮11.1；在机架10的两侧左右对称地固联有若干对（图示中为6对）从动轮轴（图中未示出），在每个从动轮轴的外端皆固联有一个从动轮11.4；移动设置在机架10同一侧主动轮11.1和从动轮11.4上的履带11.2，在机架10上还转动设置有用于调节履带11.2张紧度的张紧轮11.3。

采用履带式行走装置的割草机为履带式割草机。

轮式行走装置，包括转动设置在机架10前端的两根轴线共线的行走主动轮轴1.1、1.2，在两根行走主动轮轴1.1、1.2的外端皆固联有一个主动轮18；转动设置在机架10后端的两根轴线共线的行走从动轮轴20，在两根行走从动轮20的外端皆固联有一个从动轮，为提高互换性，从动轮与主动轮18相同；主动轮18和从动轮通过联动装置22联动。

联动装置22为由固联在主动轮18上的主动链轮22.1、固联在从动轮上的从动链轮22.2、移动设置在主动链轮22.1和从动链轮22.2上的链条19构成的链轮链条副。事实上，主动轮18和主动链轮22.1皆固联在行走主动轮轴上、从动轮和从动链轮22.2皆固联在行走从动轮轴上。

这种行走装置为四轮驱动式行走装置，采用四轮驱动式行走装置的割草机为四轮割草机。

行走动力传动装置中：

电控变速传动箱3采用专利申请号201610250888.3的技术，在电器控制系统9的作用下，该技术中电控变速传动箱3内的两个转速电磁离合器独立工作，可以随时接合或断开，以实现快、慢速齿轮切换，实时控制车辆快速或慢速行走，其次，单边转速电磁离合器锁死或一边转速电磁离合器正转另一边反转，可实现小半径转弯或原地转弯。

两个独立工作的、输入轴和输出轴相垂直的L型减速器集成于一个箱体内形成双L型减速器2，双L型减速器2两根沿机架纵向的输入轴位于箱体的同一侧，双L型减速器2两根沿机架横向的输出轴相背且轴线共线。

双L型减速器2的两根输入轴（图中未示出）通过联轴器分别与两根行走动力输出轴3.1连接。双L型减速器2的两根输出轴（图中未示出）分别与两根行走主动轮轴1.1、1.2连接。

甩刀动力传动装置4包括由发动机6.1引出、将发动机6.1输出的动力输入至用于将动力传导方向由沿机架10纵向改变为沿机架10横向的T型换向器4.3内的甩刀动力输入轴4.4，设置在T型换向器4.3两端、用于将T型换向器4.3输出动力的传导方向由沿机架10横向改变为沿机架10竖向的两个L型换向器4.1，两个L型换向器4.1的甩刀动力输出轴的下端分别设置刀盘转轴14。

采用V型带7传动将行走动力输入轴5的动力传递至甩刀动力输入轴4.4。

T型换向器4.3用于将甩刀动力输入轴4.4输入的动力平均分流至位于T型换向器4.3两侧的两根T型换向器输出轴4.5，甩刀动力输入轴4.4沿机架10的纵向，两根T型换向器输出轴4.5沿机架10的横向。具体实施方式为两个相同的固联有T型换向器输出轴的伞齿轮啮合于固联有甩刀动力输入轴的伞齿轮的左右两侧，故甩刀动力输入轴输入的动力被平均分流至两根T型换向器输出轴，且两根T型换向器输出轴的转向相反。

两个L型换向器4.1的L型换向器输入轴4.6和T型换向器4.3的两根T型换向器输出轴4.5皆通过联轴器4.2连接。两个L型换向器4.1和T型换向器4.3固定在支撑架8上，支撑架8固联在机架10的上面。在支撑架8前后断面开轴承孔，内嵌轴承4.7，为行走动力输入轴5提供转动支撑。

两个L型换向器4.1的两根L型换向器输出轴（图中未示出）即为甩刀动力输出轴。在每根甩刀动力输出轴的下端皆固联有一根刀盘转轴14。

双刀盘甩刀装置15包括转动设置在机架10两边的两根刀盘转轴14，固联在刀盘转轴14下端的刀盘18，铰接在刀盘18上的甩刀。

L型换向器输入轴4.6的长度决定割草宽幅（割幅），L型换向器输入轴4.6可换，即两根刀盘转轴14又皆沿机架10的横向移动设置在机架10上。L型换向器输入轴4.6的长度加长对应的割草宽幅越宽。

用于割草作业的双刀盘甩刀装置15是将甩刀12与刀盘18通过圆柱销13铰接，甩刀12沿刀盘18的周向均布。甩刀与刀盘连接的形式可以是如图2所示：甩刀12直接与刀盘18用圆柱销13连接，也可以是如图3所示，甩刀12与过渡刀片17之间用圆柱销16连接，过渡刀片17再与刀盘18圆柱销13连接，机器作业时当甩刀12碰到坚硬异物时，甩刀12可以让刀，对于甩刀12和刀18盘进行保护。

两根刀盘转轴14皆沿机架10的竖向移动设置在机架10上，即刀盘18的高度可以调节，以满足不同的草根切割余量要求。具体实施方式为现有技术，简述是：刀盘转轴14沿轴向移动设置在甩刀动力输出轴内，即在甩刀动力输出轴的下端开设内孔，刀盘转轴14移动设置在内孔内，并在孔壁和刀盘转轴之间设置紧定装置。

刀盘18的转速由发动机的转速调控，两个刀盘18的转动方向相反。

本技术的自走式割草机作业时：

根据割幅要求确定两个刀盘转轴的间距，根据草根切割余量要求确定两个刀盘的高度。

启动发动机输出机械动力，发动机驱动发电机发电为电器控制系统和电控变速传动箱供电；

机械动力的一路经行走动力输入轴输入至电控变速传动箱内，在远程操控下，通过电器控制系统控制电控变速传动箱，使电控变速传动箱内的两个转速电磁离合器独立工作，可以随时接合或断开，以实现快、慢速齿轮切换，实时控制行走装置快速或慢速行走，其次，单边转速电磁离合器锁死或一边转速电磁离合器正转另一边反转，可实现小半径转弯或原地转弯；

机械动力的另一路经甩刀动力传动装置传递至双刀盘甩刀装置驱动双刀盘甩刀装置高速旋转，在高速旋转的甩刀作用下，双刀盘甩刀装置作用区域内的草被割除。

在割除作业过程中，在远程操控下，通过电器控制系统在一定范围内调节发动机的转速，继而调节刀盘的转速，以适应割除不同韧度的草。

本技术的有益效果是：

上述自走式割草机，可远程操控，由发动机集中提供机械动力，由发电机集中提供电源；行走装置的机械动力经电控变速传动箱分流后并由两个转速电磁离合器分别控制、输出至相对应的行走主动轮轴以驱动主动轮，可远程操控、进退灵活、转向灵敏、自动化程度较高。

Claims (3)

1.一种自走式割草机，包括机架，设置在机架上的行走装置、发电机组件和电器控制系统，其特征是，还包括转动设置在机架下面的双刀盘甩刀装置；发电机组件包括沿机架纵向设置的发动机和由发动机驱动的发电机；还包括由发动机驱动、为行走装置传递动力的行走动力传动装置，由发动机驱动、为双刀盘甩刀装置传递动力的甩刀动力传动装置；行走动力传动装置包括设置在发动机和行走装置之间的电控变速传动箱，还包括由发动机引出、将发动机输出的动力输入至电控变速传动箱内的行走动力输入轴，行走动力输入轴输入的动力经电控变速传动箱分流后并由电控变速传动箱内的两个转速电磁离合器分别控制、输出的两根行走动力输出轴，与两根行走动力输出轴连接、用于将动力传导方向由沿机架纵向改变为沿机架横向并减速的双L型减速器，与双L型减速器连接、分别固连有行走装置主动轮的两根行走主动轮轴；电器控制系统用于接受远程操控信号并与电控变速传动箱和发动机电连接；电器控制系统和电控变速传动箱皆由发电机提供电源；

行走装置为履带式，包括转动设置在机架前端两侧的主动轮，转动设置在机架两侧的从动轮，移动设置在主动轮和从动轮上的履带，在机架上还转动设置有用于调节履带张紧度的张紧轮；

双刀盘甩刀装置包括转动设置在机架两边的两根刀盘转轴，固联在刀盘转轴下端的刀盘，铰接在刀盘上的甩刀；两根刀盘转轴皆沿机架的横向移动设置在机架上；两根刀盘转轴皆又沿机架的竖向移动设置在机架上；

甩刀动力传动装置包括由发动机引出、将发动机输出的动力输入至用于将动力传导方向由沿机架纵向改变为沿机架横向的T型换向器内的甩刀动力输入轴，设置在T型换向器两端、用于将T型换向器输出动力的传导方向由沿机架横向改变为沿机架竖向的两个L型换向器，两个L型换向器的甩刀动力输出轴的下端分别设置刀盘转轴。

2.根据权利要求1所述的自走式割草机，其特征是，行走装置为轮式，包括转动设置在机架前端两侧的主动轮，转动设置在机架后端两侧并通过联动装置与同侧的主动轮联动的从动轮。

3.根据权利要求2所述的自走式割草机，其特征是，联动装置为由固联在主动轮上的主动链轮、固联在从动轮上的从动链轮、移动设置在主动链轮和从动链轮上的链条构成的链轮链条副。