CN109548470B - 一种水草切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水草切割设备包括前切刀、第一横刀、第二横刀和连接头；前切刀的一端与连接头铰接，第一横刀、第二横刀和连接头铰接。前切刀的上端被绑在船上，前切刀的下部和第一横刀、第二横刀在水下，水草切割设备跟随船前进时，前切刀、第一横刀、第二横刀就将沿途的水草切断，割断的草被后续装置捞走或沉入水下，制造不同的前切刀的长度或调整前切刀与水平面的夹角，可以切除不同深度下的水草。本发明组合使用前切刀、第一横刀和第二横刀，水草切割范围大，设备由船拖动或推进，节省人力，水草切割迅速，效率高，第一横刀和第二横刀之间设置的弹性体可以使得水草切割设备遇到较大阻力时可以退让开来，不至于使船无法前进或刀头断裂。

Description

一种水草切割设备

技术领域

本发明涉及湖泊除草机械领域，具体是一种水草切割设备。

背景技术

很多湖泊江河中水草泛滥或生长过度，普通船只经过这些区域时容易绞缠上水草，轻则抛锚停机，重则损坏船只的螺旋桨等重要部件，所以很多水域中的过盛过长过高水草需要进行割除，以便普通船只安全通过。

为了清除这些水草，很多地方仍然是人工割除的方法，这种作业方式劳动强度大，效率低，危险系数高，工作环境恶劣。虽然有一些相关的机械设备被研发制造出来用于水草切割，但这些设备要么造价昂贵，要么割草效果不好，效率不高，断刀也时有发生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水草切割设备，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种水草切割设备包括前切刀、第一横刀、第二横刀和连接头；前切刀的一端与连接头铰接，第一横刀、第二横刀和连接头铰接。前切刀的上端被绑在船上，或通过绳索绑到船上，前切刀的下部和第一横刀、第二横刀在水下，水草切割设备跟随船前进时，前切刀、第一横刀、第二横刀就将沿途的水草切断，割断的草被后续装置捞走或沉入水下，不同水域的水草生长高度不同或者不同水域所通过的船只所需的吃水深度不同，制造或调整前切刀的长度，可以切除不同深度下的水草。

进一步的，前切刀的一侧设有前刀刀刃，水草切割设备安装后，前刀刀刃位于一竖直面上，前刀刀刃刃线为竖直或倾斜，第一横刀和第二横刀铰接后，第一横刀背对第二横刀的一侧设有第一横刀刀刃，第二横刀背对第一横刀的一侧设有第二横刀刀刃。

水草切割设备被船尾拖着或船头推着前进，第一横刀和第二横刀位于水面下，前切刀起到连接作用，前切刀的迎水面上设置了前刀刀刃，可以破开前切刀行进路线上的水草，防止水草水平地裹上前切刀，而第一横刀和第二横刀在水面下，运行时由于惯性和水的阻力，会自动调整至水平状态，第一横刀和第二横刀在水平面上成为一个向前的尖角，第一横刀和第二横刀向水平面上两侧伸展，迎水面上为第一横刀刀刃和第二横刀刀刃，拦腰切割大范围内的水草，第一横刀和第二横刀位于多深的水面下由前切刀进行调整，而第一横刀和第二横刀切割多大范围内的水草，则和第一横刀和第二横刀的刀杆长度和第一横刀和第二横刀之间夹角有关。

进一步的，连接头的两端设有前刀铰接槽和横刀铰接槽，前刀铰接槽与横刀铰接槽相互垂直，连接头设有前刀铰接孔，前刀铰接孔位于前刀铰接槽的两侧，前刀铰接孔为通孔，前刀铰接孔轴线与前刀铰接槽垂直，连接头设有横刀铰接孔，横刀铰接孔位于横刀铰接槽的两侧，横刀铰接孔为通孔，横刀铰接孔轴线与横刀铰接槽垂直；前切刀的下端通过前刀铰接孔铰接在前刀铰接槽内，前刀刀刃所在的平面与前刀铰接槽的槽侧面平行；第一横刀和第二横刀的一端均通过横刀铰接孔铰接在横刀铰接槽内，第一横刀刀刃所在的平面、第二横刀刀刃所在的平面和横刀铰接槽的槽侧面平行。

前切刀、第一横刀、第二横刀通过连接头连接在一起，前切刀铰接在前刀铰接槽内，第一横刀和第二横刀同时铰接在横刀铰接槽内，前刀铰接槽与横刀铰接槽相互垂直，这样在前切刀位于一个竖直面内时，第一横刀和第二横刀确保处于水平面内，刀杆的受力左右对称，防止横刀倾斜。水草切割设备随船前进时，第一横刀和第二横刀旋转至水平面内，水草切割设备不运行，船停泊时，第一横刀和第二横刀自然垂下，防止发生危险。

进一步的，水草切割设备还包括弹性体，弹性体设置在第一横刀和第二横刀之间。

第一横刀和第二横刀之间的夹角并没有制造安装时就刚性固定下来，而是使用了一个弹性体来控制第一横刀和第二横刀之间的夹角。水草切割设备遇到密集的水草群或很多根水草交缠在一起时，水草的切割变得困难，同时切割这些密集的水草有可能会拉断前切刀的刀杆或者船无法前进，所以第一横刀和第二横刀运行遇到阻碍时，第一横刀和第二横刀之间的夹角被压缩变小，就可以减小切割水草所需要的力，弹性体压缩的越多，第一横刀和第二横刀靠的越近，切割区域越小，阻力也就减小至水草切割设备可以通过此区域的阻力。

作为优化，第一横刀和第二横刀上设有弹性体安装孔，弹性体为弹簧，弹性体的主轴线为一段圆弧，弹性体的两端设置在两个弹性体安装孔内。主轴线为一段圆弧的弹簧作为弹性体，弹簧的弹性系数可以预先选定好，大弹性系数的弹簧弹力越大，第一横刀和第二横刀遇到切割阻力时夹角变小，相互靠近的程度也就越小，大动力的船只拖动水草切割设备时考虑使用大弹性系数的弹簧，小动力的船只拖动水草切割设备时考虑使用小弹性系数的弹簧。

作为优化，水草切割设备还包括安装组件，安装组件包括安装板、调节柱和调节螺母，安装板包括平板和竖板，竖板固定在平板的下表面上，前切刀的上端铰接在竖板上，平板上设有调节槽，调节槽为半腰型孔，调节槽的开口方向与前刀刀刃所在平面平行，调节柱上部为一段螺杆，下部为一段平板，调节柱下端与前切刀刀面铰接，调节柱上部位于调节槽内，调节螺母设置在调节柱上部的螺纹上，调节螺母共两个，调节螺母一上一下位于平板的两侧，调节螺母分别旋紧，夹住平板。

前述中，制造或调整前切刀的长度，第一横刀和第二横刀在水面下深度就不同，可以切除不同深度下的水草，而前切刀的长度一定的情况下，调整前切刀在水中的角度，也可以用来调整第一横刀和第二横刀在水下的深度，使用上述安装组件就可以方便地对前切刀在水中的角度进行调整。将平板固定到船上，保持平板为水平或近水平状态，前切刀的上端与竖板铰接，前切刀刀面上靠近前切刀与竖板铰接处的位置还铰接有竖直的调节柱，调节柱的上升与下降可以使得前切刀绕端部铰接处旋转，调节螺母旋合在调节柱上段的螺纹上，调节螺母同时夹紧平板，所以通过调整调节螺母，可以调节调节柱的不同高度，从而调节前切刀在水中的角度，调节过程中调节柱需要水平移动以便保持竖直状态，所以调节柱穿过平板的槽需要是一个半腰型槽。调节柱调节至最低时，即调节柱与前切刀上端水平方向上重合时，前切刀为竖直状态，调节柱调节至离前切刀上端水平方向最远时，前切刀为水平状态，连接头和第一横刀、第二横刀都已出水面了，已无使用效果，一般使前切刀与水平面夹角为45～80°为宜。

作为优化，前切刀与竖板、调节柱两个铰接位置的距离小于调节槽的槽长度。调节槽的槽长度直接影响前切刀与水平面的夹角的可调节范围，前切刀与竖板、调节柱两个铰接位置的距离小于调节槽的槽长度可以使得夹角的调节范围包含 0～90°。

作为优化，第一横刀和第二横刀的刀背设有木制外壳。木制外壳可以为第一横刀和第二横刀提供一定的浮力。

作为优化，第一横刀和第二横刀之间的初始夹角为 45～90°。第一横刀和第二横刀之间的夹角大则可以使得水草切割设备的切割范围更大，但遇到的阻力更大，第一横刀和第二横刀之间的夹角小则切割范围小，但阻力更小，根据船动力的大小选择合适的初始夹角,初始夹角与弹性体的原始形状相关。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明组合使用前切刀、第一横刀和第二横刀，水草切割范围大，设备由船拖动或推进，节省人力，水草切割迅速，效率高，第一横刀和第二横刀之间设置的弹性体可以使得水草切割设备遇到较大阻力时可以退让开来，不至于使船无法前进或刀头断裂。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为图1中的视图A；

图3为本发明的俯视结构示意图；

图4为图3中的视图B；

图5为本发明连接头的主视图；

图6为本发明连接头的俯视图；

图7为本发明第一横刀、第二横刀、弹性体的俯视结构示意图；

图8为图7中的视图H-H；

图9为本发明安装组件的主视结构示意图；

图10为本发明安装组件的俯视结构示意图。

图中：1-前切刀，11-前刀刀刃、2-第一横刀、21-第一横刀刀刃、3-第二横刀、31-第二横刀刀刃、32-弹性体安装孔、33-木制外壳、4-连接头、41-前刀铰接孔，42-前刀铰接槽、43- 横刀铰接孔、44-横刀铰接槽、5-弹性体、6-安装组件、61-安装板、611-平板、612-竖板、613-调节槽、62-调节柱、63-调节螺母。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。以下实施例中无特殊说明，长度单位默认为毫米mm。

如图1、图3所示，一种水草切割设备包括前切刀1、第一横刀2、第二横刀3和连接头4；前切刀1的一端与连接头4铰接，第一横刀2、第二横刀3和连接头4铰接。前切刀1的上端被绑在船上，或通过绳索绑到船上，前切刀1的下部和第一横刀2、第二横刀3在水下，水草切割设备跟随船前进时，前切刀 1、第一横刀2、第二横刀3就将沿途的水草切断，割断的草被后续装置捞走或沉入水下，不同水域的水草生长高度不同或者不同水域所通过的船只所需的吃水深度不同，制造或调整前切刀1的长度，可以切除不同深度下的水草。

如图2所示，前切刀1的一侧设有前刀刀刃11，水草切割设备安装后，前刀刀刃11位于一竖直面上，前刀刀刃11刃线为竖直或倾斜，如图4所示，第一横刀2和第二横刀3铰接后，第一横刀2背对第二横刀3的一侧设有第一横刀刀刃21，第二横刀3背对第一横刀2的一侧设有第二横刀刀刃31。

水草切割设备被船尾拖着或船头推着前进，第一横刀2和第二横刀3位于水面下，前切刀1起到连接作用，前切刀1的迎水面上设置了前刀刀刃11，可以破开前切刀1行进路线上的水草，防止水草水平地裹上前切刀1，而第一横刀2和第二横刀 3在水面下，运行时由于惯性和水的阻力，会自动调整至水平状态，第一横刀2和第二横刀3在水平面上成为一个向前的尖角，第一横刀2和第二横刀3向水平面上两侧伸展，迎水面上为第一横刀刀刃21和第二横刀刀刃31，拦腰切割大范围内的水草，第一横刀2和第二横刀3位于多深的水面下由前切刀1进行调整，而第一横刀2和第二横刀3切割多大范围内的水草，则和第一横刀2和第二横刀3的刀杆长度和第一横刀2和第二横刀3 之间夹角有关。

如图5、图6所示，连接头4的两端设有前刀铰接槽42和横刀铰接槽44，前刀铰接槽42与横刀铰接槽44相互垂直，连接头4设有前刀铰接孔41，前刀铰接孔41位于前刀铰接槽42的两侧，前刀铰接孔41为通孔，前刀铰接孔41轴线与前刀铰接槽42垂直，连接头4设有横刀铰接孔43，横刀铰接孔43位于横刀铰接槽44的两侧，横刀铰接孔43为通孔，横刀铰接孔 43轴线与横刀铰接槽44垂直；前切刀1的下端通过前刀铰接孔 41铰接在前刀铰接槽42内，前刀刀刃11所在的平面与前刀铰接槽42的槽侧面平行；第一横刀2和第二横刀3的一端均通过横刀铰接孔43铰接在横刀铰接槽44内，第一横刀刀刃21所在的平面、第二横刀刀刃31所在的平面和横刀铰接槽44的槽侧面平行。

前切刀1、第一横刀2、第二横刀3通过连接头4连接在一起，前切刀1铰接在前刀铰接槽42内，第一横刀2和第二横刀 3同时铰接在横刀铰接槽44内，前刀铰接槽42与横刀铰接槽 44相互垂直，这样在前切刀1位于一个竖直面内时，第一横刀 2和第二横刀3确保处于水平面内，刀杆的受力左右对称，防止横刀倾斜。水草切割设备随船前进时，第一横刀2和第二横刀3 旋转至水平面内，水草切割设备不运行，船停泊时，第一横刀2 和第二横刀3自然垂下，防止发生危险。

如图4、图7所示，水草切割设备还包括弹性体5，弹性体 5设置在第一横刀2和第二横刀3之间。

第一横刀2和第二横刀3之间的夹角并没有制造安装时就刚性固定下来，而是使用了一个弹性体5来控制第一横刀2和第二横刀3之间的夹角。水草切割设备遇到密集的水草群或很多根水草交缠在一起时，水草的切割变得困难，同时切割这些密集的水草有可能会拉断前切刀的刀杆或者船无法前进，所以第一横刀2和第二横刀3运行遇到阻碍时，第一横刀2和第二横刀3之间的夹角被压缩变小，就可以减小切割水草所需要的力，弹性体5压缩的越多，第一横刀2和第二横刀3靠的越近，切割区域越小，阻力也就减小至水草切割设备可以通过此区域的阻力。

如图8所示，第一横刀2和第二横刀3上设有弹性体安装孔32，弹性体5为弹簧，弹性体5的主轴线为一段圆弧，弹性体5的两端设置在两个弹性体安装孔32内。主轴线为一段圆弧的弹簧作为弹性体5，弹簧的弹性系数可以预先选定好，大弹性系数的弹簧弹力越大，第一横刀2和第二横刀3遇到切割阻力时夹角变小，相互靠近的程度也就越小，大动力的船只拖动水草切割设备时考虑使用大弹性系数的弹簧，小动力的船只拖动水草切割设备时考虑使用小弹性系数的弹簧。

如图9、图10所示，水草切割设备还包括安装组件6，安装组件6包括安装板61、调节柱62和调节螺母63，安装板61 包括平板611和竖板612，竖板612固定在平板611的下表面上，前切刀1的上端铰接在竖板612上，平板611上设有调节槽613，调节槽613为半腰型孔，调节槽613的开口方向与前刀刀刃11 所在平面平行，调节柱62上部为一段螺杆，下部为一段平板，调节柱62下端与前切刀1刀面铰接，调节柱62上部位于调节槽613内，调节螺母63设置在调节柱62上部的螺纹上，调节螺母63共两个，调节螺母63一上一下位于平板611的两侧，调节螺母63分别旋紧，夹住平板611。

前切刀1的长度变化可以改变第一横刀2和第二横刀3在水面下的深度，可以切除不同深度下的水草，而前切刀1的长度一定的情况下，调整前切刀1在水中的角度，也可以用来调整第一横刀2和第二横刀3在水下的深度，使用上述安装组件6 就可以方便地对前切刀1在水中的角度进行调整。将平板611 固定到船上，保持平板611为水平或近水平状态，前切刀1的上端与竖板612铰接，前切刀1刀面上靠近前切刀1与竖板612 铰接处的位置还铰接有竖直的调节柱62，调节柱62的上升与下降可以使得前切刀1绕端部铰接处旋转，调节螺母63旋合在调节柱62上段的螺纹上，调节螺母63同时夹紧平板611，所以通过调整调节螺母63，可以调节调节柱62的不同高度，从而调节前切刀1在水中的角度，调节过程中调节柱62需要水平移动以便保持竖直状态，所以调节柱62穿过平板611的调节槽613需要是一个半腰型槽。调节柱62调节至最低时，即调节柱62与前切刀1上端水平方向上重合时，前切刀1为竖直状态，调节柱62调节至离前切刀1上端水平方向最远时，前切刀1为水平状态，使用时将前切刀1调整至与水平面夹角为45～80°为宜。

前切刀1与竖板612、调节柱62两个铰接位置的距离小于调节槽613的槽长度。调节槽613的槽长度直接影响前切刀1 与水平面的夹角的可调节范围，前切刀1与竖板612、调节柱 62两个铰接位置的距离小于调节槽613的槽长度可以使得夹角的调节范围包含0～90°。

如图7所示，第一横刀2和第二横刀3的刀背设有木制外壳33。木制外壳33可以为第一横刀2和第二横刀3提供一定的浮力。

如图7所示，第一横刀2和第二横刀3之间的初始夹角为 45～90°。第一横刀2和第二横刀3之间的夹角大则可以使得水草切割设备的切割范围更大，但遇到的阻力更大，第一横刀2 和第二横刀3之间的夹角小则切割范围小，但阻力更小，根据船动力的大小选择合适的初始夹角,初始夹角与弹性体5的原始形状相关。

使用本设备时，将设备固定到船尾，调整调节螺母，使前切刀与水平面夹角为60°，船只开动后，拖拽着设备在需要切割水草的区域内前进，前切刀、第一横刀和第二横刀就将水下的水草拦腰切断了。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种水草切割设备，其特征在于：所述水草切割设备包括前切刀(1)、第一横刀(2)、第二横刀(3)和连接头(4)；所述前切刀(1)的一端与连接头(4)铰接，所述第一横刀(2)、第二横刀(3)和连接头(4)铰接；

所述前切刀(1)的一侧设有前刀刀刃(11)，水草切割设备安装后，所述前刀刀刃(11)位于一竖直面上，前刀刀刃(11)刃线为竖直或倾斜，所述第一横刀(2)和第二横刀(3)铰接后，第一横刀(2)背对第二横刀(3)的一侧设有第一横刀刀刃(21)，所述第二横刀(3)背对第一横刀(2)的一侧设有第二横刀刀刃(31)；

所述连接头(4)的两端设有前刀铰接槽(42)和横刀铰接槽(44)，所述前刀铰接槽(42)与横刀铰接槽(44)相互垂直，所述连接头(4)设有前刀铰接孔(41)，所述前刀铰接孔(41)位于前刀铰接槽(42)的两侧，前刀铰接孔(41)为通孔，前刀铰接孔(41)轴线与前刀铰接槽(42)垂直，所述连接头(4)设有横刀铰接孔(43)，所述横刀铰接孔(43)位于横刀铰接槽(44)的两侧，横刀铰接孔(43)为通孔，横刀铰接孔(43)轴线与横刀铰接槽(44)垂直；所述前切刀(1)的下端通过前刀铰接孔(41)铰接在前刀铰接槽(42)内，所述前刀刀刃(11)所在的平面与前刀铰接槽(42)的槽侧面平行；所述第一横刀(2)和第二横刀(3)的一端均通过横刀铰接孔(43)铰接在横刀铰接槽(44)内，所述第一横刀刀刃(21)所在的平面、第二横刀刀刃(31)所在的平面和横刀铰接槽(44)的槽侧面平行。

2.根据权利要求1所述的一种水草切割设备，其特征在于：所述水草切割设备还包括弹性体(5)，所述弹性体(5)设置在第一横刀(2)和第二横刀(3)之间。

3.根据权利要求2所述的一种水草切割设备，其特征在于：所述第一横刀(2)和第二横刀(3)上设有弹性体安装孔(32)，所述弹性体(5)为弹簧，弹性体(5)的主轴线为一段圆弧，弹性体(5)的两端设置在两个弹性体安装孔(32)内。

4.根据权利要求2所述的一种水草切割设备，其特征在于：所述水草切割设备还包括安装组件(6)，所述安装组件(6)包括安装板(61)、调节柱(62)和调节螺母(63)，所述安装板(61)包括平板(611)和竖板(612)，所述竖板(612)固定在平板(611)的下表面上，所述前切刀(1)的上端铰接在竖板(612)上，所述平板(611)上设有调节槽(613)，所述调节槽(613)为半腰型孔，调节槽(613)的开口方向与前刀刀刃(11)所在平面平行，所述调节柱(62)上部为一段螺杆，下部为一段平板，所述调节柱(62)下端与前切刀(1)刀面铰接，调节柱(62)上部位于调节槽(613)内，所述调节螺母(63)设置在调节柱(62)上部的螺纹上，调节螺母(63)共两个，调节螺母(63)一上一下位于平板(611)的两侧，调节螺母(63)分别旋紧，夹住平板(611)。

5.根据权利要求4所述的一种水草切割设备，其特征在于：所述前切刀(1)与竖板(612)、调节柱(62)两个铰接位置的距离小于调节槽(613)的槽长度。

6.根据权利要求2所述的一种水草切割设备，其特征在于：所述第一横刀(2)和第二横刀(3)的刀背设有木制外壳(33)。

7.根据权利要求2所述的一种水草切割设备，其特征在于：所述第一横刀(2)和第二横刀(3)之间的初始夹角为45～90°。

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