CN110235628A - 高速公路中分带防眩植物自动修剪机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高速公路中分带防眩植物自动修剪机，它包括动力系统、行走系统、修剪系统、枝叶收集系统、枝叶处理系统、智能系统和控制系统，所述动力系统由发动机、变速箱、分动箱、液压马达、液压泵组成，行走系统由发动机、变速箱、分动箱、差速器、驱动桥、轮胎组成，修剪系统由修剪臂、驱动轴、修剪装置与进刀装置组成，所述枝叶收集系统由大功率吸尘器、吸管、吸尘臂、枝叶收集箱组成，所述枝叶处理系统包括高温箱、粉碎机和储存袋，所述智能系统包括硬件、分析判断软件和操作指令，所述控制系统包括控制元件、控制软件、操作开关；本发明具有施工方便、人工成本低、修剪效果好的优点。

Description

高速公路中分带防眩植物自动修剪机

技术领域

本发明涉及公路交通设施技术领域，具体涉及一种高速公路中分带防眩植物自动修剪机。

背景技术

高速公路分向行驶，夜间行驶时对面来的车辆会灯光会彼此影响，容易诱发交通事故，为了消除这一危险因素，高速公路需要设置中分带，在中分带设置防眩设施，目前常用的防眩设施有防眩板、植物防眩两种，防眩板由于容易老化寿命较短且防眩板效果差，目前高速公路防眩设计大多采用植物防眩。

植物防眩美观、防眩效果好、造价低，所以高速公路中分带防眩大多选择植物防眩，防眩植物生长一段时间后需要修剪，现在防眩植物修剪时都采用人工施工的方式，近期由于人工劳力成本的不断上升，防眩植物修剪人工施工成本高、施工速度慢、质量不稳定，无法实现标准化施工；因此，提供一种施工方便、人工成本低、修剪效果好的高速公路中分带防眩植物自动修剪机是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种施工方便、人工成本低、修剪效果好的高速公路中分带防眩植物自动修剪机。

本发明的目的是这样实现的：高速公路中分带防眩植物自动修剪机，它包括动力系统、行走系统、修剪系统、枝叶收集系统、枝叶处理系统、智能系统和控制系统，所述动力系统由发动机、变速箱、分动箱、液压马达、液压泵组成，发动机动力通过变速箱后进入分动箱。

行走系统由发动机、变速箱、分动箱、差速器、驱动桥、轮胎组成。

修剪系统由修剪臂、驱动轴、修剪装置与进刀装置组成，所述修剪臂固定在机架上，所述修剪臂末端安装有驱动轴，所述驱动轴下端连接有修剪装置，所述修剪装置包括横梁、竖杆、调整杆、套管、滑槽、螺栓、顶推板、高强弹力管、刀片和刀架，所述横梁固定在驱动轴上，所述横梁下方设置有竖杆，所述调整杆通过套管和螺栓固定在竖杆上，所述调整杆另一端连接有顶推板，所述顶推板与高强弹力管连接，所述刀架安装在高强弹力管内侧，所述刀片安装在刀架上，所述进刀装置包括横梁、前滑槽、后滑槽、前平齿轮、后平齿轮，圆齿轮、齿轮轴、轴承、离心块、弹簧，横梁上开设有前滑槽和后滑槽，所述前滑槽为倒T形槽，后滑槽为十字槽，所述前平齿轮和离心块连接共同位于前滑槽内，所述后平齿轮位于后滑槽内，所述后平齿轮下部连接竖杆，所述齿轮轴通过轴承安装在横梁上，所述圆齿轮通过花键安装在齿轮轴上，所述圆齿轮位于前平齿轮和后平齿轮之间，圆齿轮与前平齿轮和后平齿轮均啮合，所述弹簧一端连接离心块，弹簧另一端固定在横梁上。

上述修剪臂固定在机架上，修剪臂为由多节分臂组成的悬臂结构，修剪臂可上下、左右、前后移动，从而带动整个修剪系统上下、左右、前后移动，驱动轴安装修剪臂上，液压泵带动驱动轴旋转，驱动轴带动横梁转动，横梁带动修剪装置转动，高强弹力管内侧的刀片旋转对中分带防眩植物进行修剪；由于中分带防眩植物通过修剪装置旋转修剪，最终的形状是轴对称，通过多个调整杆的伸缩可使高强弹力管弯曲，形成不同形状的曲面，由于刀片设置密度大，使刀片形成的曲面与高强弹力管的曲面基本一致，刀片曲面旋转，中分带防眩植物修剪形成轴对称形状，常用的可以为：三角形、长方形、正方形、正多边形、菱形、梯形、8字形、葫芦形、柱形、园形、椭圆形等。

上述的进刀装置在工作时，驱动轴带动横梁转动，初始时两侧的高强弹力管上的刀片相距较远，修剪装置旋转修剪中分带防眩植物的外围，如果继续向内修剪，提高驱动轴转速，随着转速增加离心块的离心力增大，当离心力大于弹簧拉力时离心块向外侧移动推动前平齿轮向外运动，前平齿轮带动圆齿轮逆时针旋转，圆齿轮带动后平齿轮向内运动，后平齿轮带动高强弹力管向内运动对中分带防眩植物继续向内修剪；当达到修剪尺寸时停止增加转速，停几秒钟后降低转速，随着转速降低，离心力逐渐减少直至为零，离心块和前平齿轮在弹簧拉力作用下向内运动，前平齿轮带动圆齿轮顺时针旋转，圆齿轮带动后平齿轮向外运动，后平齿轮带动高强弹力管向外运动，完成修剪。

所述枝叶收集系统由大功率吸尘器、吸管、吸尘臂、枝叶收集箱组成，所述吸尘臂固定在机架上，所述吸尘臂末端设置有吸管，所述吸管上端与大功率吸尘器连接，大功率吸尘器出口端与枝叶收集箱连接，吸尘臂固定在机架上，吸尘臂为由多节分臂组成的悬臂结构，吸尘臂可带动吸管上下、左右、前后移动，可在电脑控制下自动完成枝叶收集；由于对中分带防眩植物的修剪是小幅度完成的，所以枝叶比较碎小，使用大功率吸尘器通过吸管将枝叶送入枝叶处理系统。

所述枝叶处理系统包括高温箱、粉碎机和储存袋，所述高温箱与分别与枝叶收集箱和粉碎机连接，所述粉碎机与储存袋连接。

所述智能系统包括硬件、分析判断软件和操作指令，所述硬件包括高清摄像机、电脑、wifi装置、GPS装置，智能系统工作时，将高清摄像机采集的信息及GPS装置采集的位置信息通过wifi装置传输给电脑，经分析判断软件产生操作指令，将操作指令传输给控制系统。

智能系统的作用：1）输入中分带防眩植物修剪的设计形状参数，分析判断软件运算后电脑会输出高强弹力管的曲面参数，进而计算出竖杆的高度、每根调整杆的长度，工作人员可通过这些参数调整修剪装置；

2）高清摄像机将采集的中分带防眩植物高度、形状等信息及GPS装置采集的中分带防眩植物位置信息通过wifi装置传输给电脑，经分析判断软件计算，输出修剪臂起始高度、驱动轴转速、进刀位置、进刀量、退刀位置、退刀量等操作指令，将操作指令传输给控制系统，完成自动修剪工作；

3）高清摄像机将采集的中分带防眩植物修剪后枝叶的分布信息及GPS装置采集的中分带防眩植物修剪后枝叶分布位置信息通过wifi装置传输给电脑，经分析判断软件计算，输出枝叶收集操作指令，将操作指令传输给控制系统，自动完成枝叶收集工作。

所述控制系统包括控制元件、控制软件、操作开关，通过控制系统可以调整修剪臂起始高度、驱动轴转速、进刀位置、进刀量、退刀位置、退刀量、吸尘器吸力等。

高强弹力管采用高强橡胶加工而成，在保证强度下能自由弯曲。

刀架在圆周均布3个刀片，刀片直径5cm，所述刀片的数量根据高强弹力管的长度确定，两上刀架的间距为11cm。

竖杆、调整杆均为可伸缩杆，相邻的调整杆的间距为10-20cm，竖杆、调整杆通过套管、螺栓调整长度。

高温箱采用电加热，高温箱温度为400-600℃，枝叶高温处理后经粉碎机粉碎，然后装入储存袋，作为制作肥料、饲料或纤维板的原材料使用。

高清摄像机、wifi装置、GPS装置安装在数据杆上，数据杆采用高强PVC管，固定在机架上，所述电脑位于驾驶室或工作室内。

本发明的有益效果：

（1）可自动完成高速公路中分带防眩植物修剪和废弃物收集，施工成本低、施工速度快、质量稳定，可实现标准化施工。

（2）可将高速公路中分带防眩植物修剪成多种轴对称形状，如：三角形、长方形、正方形、正多边形、菱形、梯形、8字形、葫芦形、柱形、圆形、椭圆形等。

（3）修剪后的废弃枝叶经高温粉碎处理后可再利用，不产生废料，减少了垃圾存放，废物利用，节能环保。

（4）自行，机动性好，全液压控制，性能可靠，电脑智能控制，精确定位操作；本发明具有一种施工方便、人工成本低、修剪效果好的优点。

附图说明

图1是本发明高速公路中分带防眩植物自动修剪机结构示意图。

图2是本发明高速公路中分带防眩植物自动修剪机修剪装置结构示意图。

图3是本发明高速公路中分带防眩植物自动修剪机进刀装置结构示意图。

图4是本发明高速公路中分带防眩植物自动修剪机进刀装置俯视图。

图中 1、控制系统 2、电脑 3、轮胎 4、发动机 5、变速箱 6、分动箱 7、液压马达 8、液压泵 9、修剪臂 10、进刀装置 11、修剪装置 12、吸管 13、吸尘臂 14、大功率吸尘器 15、枝叶收集箱 16、高温箱 17、粉碎机 18、储存袋 19、wifi装置 20、GPS装置 21、高清摄像机 22、横梁 23、驱动轴 24、高强弹力管 25、刀片 26、刀架27、顶推板 28、竖杆 29、调整杆 30、套管 31、螺栓 32、前平齿轮 33、圆齿轮 34、齿轮轴 35、轴承 36、后平齿轮 37、后滑槽 38、前滑槽 39、离心块 40、弹簧 41、机架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例

如图1-4所示，高速公路中分带防眩植物自动修剪机，它包括动力系统、行走系统、修剪系统、枝叶收集系统、枝叶处理系统、智能系统和控制系统，动力系统由发动机、变速箱、分动箱、液压马达、液压泵组成，发动机动力通过变速箱后进入分动箱，行走系统由发动机、变速箱、分动箱、差速器、驱动桥、轮胎组成，动力系统和行走系统均设置在机架上内，在使用时将刀片安装在刀架上，一个刀架在园周上均布3个刀片，刀片直径5cm，刀片的数架根据高强弹力管的长度确定，两上刀架的间距为11cm，调整杆的数量根据高强弹力管的长度、中分带防眩植物的高度、需要修剪成的形状等决定，两根调整杆的间距宜为10-20cm，调节多个调整杆的伸缩可使高强弹力管弯曲，形成不同形状的曲面，液压泵带动驱动轴旋转，驱动轴带动横梁转动，横梁带动修剪装置转动，高强弹力管内侧的刀片旋转对中分带防眩植物进行修剪。

进刀装置的工作原理：驱动轴带动横梁转动，初始时两侧的高强弹力管上的刀片相距较远，修剪装置旋转修剪中分带防眩植物的外围，如果继续向内修剪，提高驱动轴转速，随着转速增加离心块的离心力增大，当离心力大于弹簧拉力时离心块向外侧移动推动前平齿轮向外运动，前平齿轮带动圆齿轮逆时针旋转，圆齿轮带动后平齿轮向内运动，后平齿轮带动高强弹力管向内运动对中分带防眩植物继续向内修剪。当达到修剪尺寸时停止增加转速，停几秒钟后降低转速，随着转速降低，离心力逐渐减少直至为零，离心块和前平齿轮在弹簧拉力作用下向内运动，前平齿轮带动圆齿轮顺时针旋转，圆齿轮带动后平齿轮向外运动，后平齿轮带动高强弹力管向外运动，完成修剪；本发明具有一种施工方便、人工成本低、修剪效果好的优点。

Claims (6)

1.高速公路中分带防眩植物自动修剪机，它包括动力系统、行走系统、修剪系统、枝叶收集系统、枝叶处理系统、智能系统和控制系统，其特征在于：所述动力系统由发动机、变速箱、分动箱、液压马达、液压泵组成，发动机动力通过变速箱后进入分动箱；

行走系统由发动机、变速箱、分动箱、差速器、驱动桥、轮胎组成；

修剪系统由修剪臂、驱动轴、修剪装置与进刀装置组成，所述修剪臂固定在机架上，所述修剪臂末端安装有驱动轴，所述驱动轴下端连接有修剪装置，所述修剪装置包括横梁、竖杆、调整杆、套管、滑槽、螺栓、顶推板、高强弹力管、刀片和刀架，所述横梁固定在驱动轴上，所述横梁下方设置有竖杆，所述调整杆通过套管和螺栓固定在竖杆上，所述调整杆另一端连接有顶推板，所述顶推板与高强弹力管连接，所述刀架安装在高强弹力管内侧，所述刀片安装在刀架上，所述进刀装置包括横梁、前滑槽、后滑槽、前平齿轮、后平齿轮，圆齿轮、齿轮轴、轴承、离心块、弹簧，横梁上开设有前滑槽和后滑槽，所述前滑槽为倒T形槽，后滑槽为十字槽，所述前平齿轮和离心块连接共同位于前滑槽内，所述后平齿轮位于后滑槽内，所述后平齿轮下部连接竖杆，所述齿轮轴通过轴承安装在横梁上，所述圆齿轮通过花键安装在齿轮轴上，所述圆齿轮位于前平齿轮和后平齿轮之间，圆齿轮与前平齿轮和后平齿轮均啮合，所述弹簧一端连接离心块，弹簧另一端固定在横梁上；

所述枝叶收集系统由大功率吸尘器、吸管、吸尘臂、枝叶收集箱组成，所述吸尘臂固定在机架上，所述吸尘臂末端设置有吸管，所述吸管上端与大功率吸尘器连接，大功率吸尘器出口端与枝叶收集箱连接；

所述枝叶处理系统包括高温箱、粉碎机和储存袋，所述高温箱与分别与枝叶收集箱和粉碎机连接，所述粉碎机与储存袋连接；

所述智能系统包括硬件、分析判断软件和操作指令，所述硬件包括高清摄像机、电脑、wifi装置、GPS装置；

所述控制系统包括控制元件、控制软件、操作开关。

2.如权利要求1所述的高速公路中分带防眩植物自动修剪机，其特征在于：所述高强弹力管采用高强橡胶加工而成，在保证强度下能自由弯曲。

3.如权利要求1所述的高速公路中分带防眩植物自动修剪机，其特征在于：所述刀架在圆周均布3个刀片，刀片直径5cm，所述刀片的数量根据高强弹力管的长度确定，两上刀架的间距为11cm。

4.如权利要求1所述的高速公路中分带防眩植物自动修剪机，其特征在于：所述竖杆、调整杆均为可伸缩杆，相邻的调整杆的间距为10-20cm，竖杆、调整杆通过套管、螺栓调整长度。

5.如权利要求1所述的高速公路中分带防眩植物自动修剪机，其特征在于：所述高温箱采用电加热，高温箱温度为400-600℃，枝叶高温处理后经粉碎机粉碎，然后装入储存袋，作为制作肥料、饲料或纤维板的原材料使用。

6.如权利要求1所述的高速公路中分带防眩植物自动修剪机，其特征在于：所述高清摄像机、wifi装置、GPS装置安装在数据杆上，数据杆采用高强PVC管，固定在机架上，所述电脑位于驾驶室或工作室内。