CN1437842A - 组合式万能自动绿色修剪机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合式万能自动绿色修剪机。它主要包括电动脚踩两用三轮车，立柱、机体和手握式造型器。用动力镍氢电池为全机的动力。在三轮车一侧设导向轮、拉力弹簧，实现自动延路牙石前进。在三角架和前叉上设选角盘、定向孔和可接收遥控指令的微型电机，以确定或遥控选择前进方向。在立柱底部用液压使机体升降。电机11通过传动带、蜗杆、蜗轮、主齿轮、选择齿轮、定向齿轮、内齿齿轮、螺旋管、滑板、三角杆、杠杆、直角叉、游块的协调配合完成刀片往返动作；通过管轴、游轴和传动索的相互配合完成动刀片旋转动作。造型器有两种刀片，一种圆盘式是修剪阔叶树用的，一种梳齿型长条刀片是修剪针叶树用的。在变角弯头和造型器总程内都采用索传动解决其可以任意弯曲。此机可修剪任意形状。实现无人操作。

Description

组合式万能自动绿色修剪机

本发明涉及一种组合式万能自动绿色修剪机，它将所有绿化带、草坪和观赏树修剪成所需要的形状，在没有障碍物大面积作业时可实现无人操作全自动进行修剪。

目前所使用的修剪设备大约有三种，一种是最古老的手剪，它的缺点是：一，修剪的形状不规范与城市的文明不相容恰；二是废力效率低。另一种是山东省临沂市生产的背负内燃机式长条绿篱剪和圆刀片草坪剪，它们共同缺点是：一，废气和噪音都给环境造成污染，二，长时间的高速爆炸振动对操作者的身心健康也造成不良影响。三，为保障安全不能一人操作。四，雪、雨、雾、雷、夜时不能使用。再一种是手推内燃机式草坪修剪机，它的废气和噪音同样对环境造成污染，同时它只能修剪草坪。上述的燃油修剪机都不能一机多用。

本发明的目的在于为适应城市大规模的发展和高速公路的绿化美容需要，提供一种高效、万能、全自动、安全、无污染的修剪机。

为达到上述目的，本发明通过下述技术解决方案实现的：

A、全机由电动和脚踩两用三轮车、修剪机和手握式造型器三个主要部份组成。

B、用我国自行研制的动力镍氢电池为全机的动力。

C、修剪机通过装有弹簧片的主齿轮，选择齿轮、定向齿轮、内齿齿轮、双蜗轮、蜗杆和三管套游轴的方法解决刀片在设定的范围内接动着往返修剪。

D、修剪机一端的变角弯头和造型器的传动部分采用索传动，以解决任意弯曲。

E、在立柱底部设置液压装置使机体上升和下降。

F、在三轮车一侧手把和同一侧车厢一角之间钓一根拉力弹簧，另在前轮和钓弹簧的同一侧装一只导向轮滚动在路牙石的侧面以实现按照路牙石所排列的线路自动前进。

G、用遥控器对其主要的动作进行指令。

Z、造型器具有理头发推子一样的功能，修剪用的刀片有两种：一种是圆盘式以剪阔叶树为主。另一种是长条形用以修剪针叶树的。

通过采用上述技术方案制造的修剪机其有益效果为：1.没有燃油的废气和噪音对环境污染。2.不受天气和环境的影响任何时后都能使用。3.在大面积和长距离没有障碍物影响的情况下可实现无人驾驶全自动修剪。4.可修剪成很规范的任意形状。5.速度快每小时可修剪300m²左右。6.可用遥控器指挥其主要动作。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

图1：为本发明全机的立体示意图。

图2：为机体和立柱的结构图。

图3：为液压装置的结构图。

图4：为图2延A-A线的剖视图。

图5：为图2延B-B线的剖视图。

图6：为图5的N向透视图。

图7：为图2延E-E线的剖视图。

图8：为图2图10延P-P线的剖视图。

图9：为图8H向的透视图。

图10：为图2延C-C线的剖视图。

图11：为图2的K向透视图。

图12：为图2的F向透视图。

图13：为图12方孔92有螺纹的一端与夹头、传动索及推力向心轴承的配合示意图。

图14：为图2有刀片一端的刀片、轴承、夹头及传动索相互配合的示意图。

图15：为图2延G-G线的剖视图。

图16：为图2延D-D线的剖视图。

图17：为修剪绿化带内侧面的示意图。

图18：为修剪锯齿形绿化带的示意图。

图19：为造型器的结构图。

[注]图8P-P剖视是图2的P-P剖视和图10的P-P剖视是同一处剖视。

例一，修剪以远低于近处，与水平面夹角为30°斜平面的绿化带。修剪前的准备①图1图2在扇轴24上的扇平面(此平面上延周边平均每15°设一孔)内选择适合修剪面30°夹角的孔和孔22重叠用销子销定，目的是使机体10的轴线有刀片的一端在水平位置上向下倾斜30°②调整导向轮7使路牙石17和前轮18之间适合三轮车1同修剪面的距离。③立柱9在轨道8上是可以往车厢两边移动的，移至需要的一边后将销孔26固定起来。④调整机体10需要的高度，图1图2用杠杆19通过连杆125液压或卸压杆23卸压，使顶杆44上升或下降。方法是：图2当顶杆44需要升高时就手握杠杆19下压，通过连杆12.5使活塞42将油压经图3进出油伐心37推力弹簧39被压缩油经过通道41进入图2压油缸43使顶杆活塞45推动顶杆44上升；图2图3当杠杆19上提时进出油线心37被弹簧40推着堵死油孔，使压油缸43内的油出不来。卸油伐心38因被推力弹簧39推着堵死卸油孔；这时进油伐心36被吸上浮，当液压缸20内的油到一定位置时杠杆19再下压，这时进油伐心36在自身重量和油压的作用下将进油孔堵死，压油只能通过进出油伐心37进入图2压油缸43。当顶杆44需要下降时就手拨卸压杆23的上端而下端就推着图3卸压轴33推力弹簧39被压缩，卸压轴33继续推抵进出油伐心37，推力弹簧40收缩，压油就通过进出油伐心37所堵的油孔和卸压伐心38所堵的油孔经油管32回到图2储油桶6，当顶杆44降到需要位置时即使卸压杆23复位。还可用图1变角弯头12将刀片25调至(此调整方法说明在后)需要的高度。图2⑤将垂面摆柄31取下，装上水平摆柄27，将销孔21里的销子拨掉使机体10能作水平摆动。⑥调整滑块28A和28B的距离，使其适合修剪面的宽度.宽度确定后将28A28B在三角杆29上同时向同一端移动以确定修剪面与立柱9的相互位置，确定后将28A28B各自下方的丁字形螺栓30A和30B紧固与三角杆29上。⑦将拉力弹簧15一端钩着车把，另一端钓着同一侧车厢角.。

开始工作图2启动电机11通过传动带47使蜗杆48驱动蜗轮49造成水平摆柄27机体10作水平摆动(此摆动和后面说及的垂面摆动都是采用电风扇摇头原理)。机体10与扇轴24是通过螺母52推力轴承53和推力向心轴承54组合的，扇轴24通过扇平面上的轴126和立柱内筒46连接的。电机11还将力传递给图4内部设有缓冲弹簧片55的主齿轮56操纵选择齿轮57使内齿齿轮58驱动由钢珠59支承的图2图5螺旋管60转动，插在螺旋槽里的轴承61在随螺旋管60转动时，使小轴62推拉着滑板63在滑块28A和28B两者之间作往返运动。图5轴承50和105是控制滑板63在限定范围内动作的。图2三角杆29的一端被弹簧64推顶着且与杠杆65连接，另一端插在图7支架66三角孔67内。轴承68和69是控制滑板63另一端在限定范围内动作的。图2图7轴承70是滚动在滑板63和机体10之间的，71和72是支架66的插座。当三角杆29被滑板63将滑块28A推至图2图面状态时，杠杆65一端被推向一边为弹簧64推着，杠杆65另一端图8将套在小轴73上的直角叉74的锐角75压下，另一个锐角76则挑起使图4选择齿轮57的轴77在图8图10游槽80内向一端移动，轴77是静配合在游块78中的，当游块78被推至图面状态时图4的选择齿轮57就离开了内齿齿轮58但尚未与定向齿轮79相咬合，这时主齿轮56在弹簧片55的作用下瞬间放松回转，图8图10当游块78被继续推到游槽80的一端时选择齿轮57就与定向齿轮79相咬合，图4此时装在主齿轮56内的弹簧片55就起到了消除原转向的贯性又起到了齿合时的缓冲作用。图4为不影响主齿轮56和选择齿轮57齿与齿咬合的深度在主齿轮56有弹簧片55的另一侧设置一套轴承248与轴81组合。这时就由定向齿轮79驱动内齿齿轮58反转，图2使滑板63向另一端推抵滑块28B继续推使三角杆29将杠杆65拉向另一边，弹簧64跟着抵到这一边，杠杆65另一端撬起，图8直角叉74上的锐角75被挑起，另一个锐角76则压下使游块78被推到游槽80另一端，图4选择齿轮57离开定向齿轮79回到原来位置，直接同内齿齿轮58咬合。

图4图2主齿轮56的轴81其一端为电机11直接驱动，另一端操纵着图2图5管轴82。游轴83的一端图2横穿一根小轴84其两端各设一套轴承85和86，在管轴82两长槽87和88内随管轴作旋转运动。游轴83的另一端图2图11由螺母89，推力向心轴承90和滑板63相组合，且在其带动下在管轴82内一边旋转一边作轴向往返运动。图12按等距离伸出三个爪子旋卡入图11六个爪子其中的三个内，方轴头91插入图12方孔92内，且用螺栓穿与长孔93拧固与图11六个螺孔94之一内。图13方孔92一端的螺栓和夹头95连接(此夹头用的是钻夹头原理)传动索96被夹紧。图2在可以任意弯曲且不收缩的软管97内(如金属软管等)，按一定距离设置多个滚针轴承98，在滚针轴承与滚针轴承之间设置多个推力弹簧99以控制轴承之间的距离，还能不受限制地弯曲。在软管97的另一端图14内设有与图13夹头95同样原理的夹头100将传动索96另一端夹紧，在夹头100的另一端是螺栓动刀片101就拧紧在上面。在图2图13图14上所设的推力向心轴承246和247是不使传动索96在传动过程中打结的。图15在动刀片101的上方设有离心抛片102在修剪水平面时由它将剪下的碎叶抛出。顺着图16在定刀片103一侧设置的抛道104抛出修剪面。图2可转动又能固定在承架245上的图15图16刀片座124是固定定刀103用的。如果用图12的三个爪和图11上的六个爪所调整的角度达不到目的时可用图1变角弯头12调整，调整的方法是：图2先将变度杆107以螺栓113为圆心将螺栓114延变度槽108往持杆106一端靠拢使两杆成一直线，软管97被顺直，转动持杆座110夹板圈111、座圈112，当转到满意的方位时将持杆座110用螺栓固定起来，再将两夹板圈111同时向同一端移动可调其两端的长短。长度确定后再以变度杆107上的螺栓113为圆心由螺栓114在变度槽108内向所需要的位置(指角度)移动。角度确定后就将螺栓113、114、115、116固定起来。这时图2游轴83通过图11方轴头91插入图12方孔92经图13夹头95传动索96和图14夹头100将力传递到图2图15，动力片101进行修剪。

例二，修剪内侧面。准备：除用例一的②、③、④、⑦以外，还需图17①将机体10有刀片25的一端向下倾斜，②使刀片25的端平面与需剪绿化带123的侧平面平行，用图11、12三爪旋卡法或用变角弯头调整，(其方法已在例一中说过。图2、③取下水平摆柄27，将销孔21销定使机体10不能作水平摆动，④装上垂面摆柄31，拨掉销孔22里的销子使机体10作垂面摆动，⑤用滑板63调整图17上的L长度，然后再将图2三角杆29一端的长孔120和定位孔121重叠用螺栓固定到一起，图2图8这时杠杆65被弹簧64推着的一端被固定而另一端将直角叉74挑至图8的图面状态，77是选择齿轮57的轴，游块78处于游槽80的中间位置，所以图4选择齿轮57既离开了内齿齿轮58又未同定向齿轮79咬合，图2、图5所以螺旋管60不能转动。再将插在螺旋管的螺旋槽里的轴承61提起，使其离开螺旋槽，用小轴62上端的孔同滑板63一端凸起上的孔122重叠用螺拴销起来，且将滑板63上凸起的一端固定在三角杆29上的适当位置以满足图17上L的长度，图2用滑块28A和28B在滑板63凸起部分的两侧用丁字形螺栓30A和30B固定起来。开始工作图2启动电机11通过传动带47使蜗杆118驱动蜗杆轮119垂面摆柄31使机体10作垂面摆动。电机11通过管轴82，游轴83和传动索96使动刀片101动作；再以三轮车1前进速度给于配合进行修剪。

例三：修剪没有路牙石的大面积草坪或灌木丛的水平面。准备：除用例一的③、④、⑤、⑥外还需：图1①将导向轮7翻转收叠起来，②取下拉力弹簧15，③用选角盘128(选角盘是固定在三轮车1的三角架上的)上的孔和固定在三轮车1前叉上的定向板129上的定向孔130的配合确定三轮车1是延直线还是弧线前进。如需直线就用选角盘128上七个孔的中间一个孔和定向孔130相对用销子贯穿固定即可；如需修剪弧形就将定向孔130对着选角盘128上中间孔的两边任意孔固定即可，用离中间孔越远的孔三轮车1所走的弧线直径越小，反之越大。

例四：在例一、二、三的已修剪完成的面上修剪S形或麻花形图案：在例一、三已修剪完成的面上只需将图1刀片25下降5cm左右，在例二已修剪完成的面上只需将图17刀片25向修剪面内伸进5cm左右，再以三轮车的行驶速度于以配合即可。

以上四例只需将准备工作做好，均可无人驾驶全自动进行修剪。

例五：在图1选角盘128下方装一只可以接收遥控的微形电机，在适当远的地方用遥控器指挥电机驱动前轮18选择方向；指令驱动三轮车1的电机执行快、慢和开、停；指令电机11开和停。

例六：修剪图18锯齿形图案或修剪有树、花等障碍物绿化带就不能全自动。准备：除用例一里的②、③、④、⑦外还需：①图2转动立柱内筒46使扇轴24上多孔的扇平面与机体10的轴线垂直丁字交叉且使机体10向一侧倾斜，选扇平面上适合修剪面角度的孔对准销孔22用销子销定。图18②调整刀片25的端平面使其与修剪面平行。图2③取下传动带47，④取出插在销孔21里的销子使机体10能摆动。开始工作：图1三轮车1是停止不动的，图2启动电机11，手握装在滑板63上的手柄51以完成滑板63在机体10上往返和摆动的动作。当一个距齿形的一面修剪完成后停下图2电机11，开动图1三轮车1前进图18一个锯齿的长度停下，再开启图2电机11进行修剪。如此反复开停将所有锯齿形的一面修剪完成后，将图1三轮车工开回到一开始修剪的位置修剪锯齿形的另一面。修剪另一面时只要将图2销孔22里的销子拨掉将机体10向另一侧倾斜，在扇轴24的扇平面上选出和在先一侧相反方向同样角度的孔和销孔22相对应，用销子销定，其他均同上述。

例七：修剪顶圆绿色长廊：准备，①根据长廊的宽度确定图1立柱9在三轮车1车厢里的位置，②转动机体10使其轴线与三轮车的长度直线平行③将刀片25的端平面翻转向上，④转动立柱内筒46使扇轴24上的扇平面与机体10的轴线垂直丁字交叉，⑤图2将销孔22里的销子取下将销孔21用销子销定，⑥用液压升降或用图1变角弯头12调整刀片25端平面以适合顶圆的高度。开始工作，图2启动电机11手握手柄117摇动使机体10以扇平面上的轴126为圆心转动，在图1三轮车前进或后退速度的协调配合下，刀片随机体10的转动而进行半弧形修剪。

例八：用造型器图19修剪所需要的形状：准备：图1①视三轮车1能否涉迹的地方，如能涉迹就将小电机5的电缆线127接在大电池3上，如不能涉迹就将小电池4装到背架131上。摘下接在大电池3上的电缆127，接通小电机5。②操作人员穿上背部设有抗电磁的工作背心。③将背架131背起(用大电池3时就将小电池从背架131上取下)。开始工作，握住手柄13，开启电机5同理头发一样进行修剪已设定的形状。

造型器的传动部分总程14和图1、图2变角弯头12内的传动原理基本相同，不同的仅是图19总程14一端的承架134直接用螺栓固定在电机5上，电机5一端有螺纹的轴端132将传动索136一端弯压在承座133槽内被固定，在软管237内设有多个滚针轴承239和多个限定轴承位置的弹簧238以及控制传动索136在传动时因收缩而产生拉力所设置的推力向心轴承135和另一端的240。传动索136另一端在塑料手柄13内被螺栓244一端拧压弯在承座243槽内，定刀片241是固定在手柄13上的，动刀片242被拧在螺栓244的另一端。这样电机5在工作时就由电机5的轴端132驱动承座133通过传动索136驱动另一端承座243使拧在螺栓244上的动刀片242旋转同定刀片241协作进行修剪。上述园盘形刀片是给阔叶树造型的，另一种在螺栓244较细的一端拧着一偏心轮，驱动梳齿状长条形的动刀片往返动作与其下面的定刀片配合进行修剪，这是给针叶树造型用的[图]。

索传动是一种最原始传递力的方式，它分为三种形式。一种是单向传递，如逆水行舟人拉纤。一种是拉牛的绳人用力拉着牛，牛用力带动着人，目前有些人力车用的车杀就是在金属软管内装的钢绳，此为往复传递。另一种是手功纺棉纱，当纺到一定长度时继续纺一松手就会打结。不松手就断，此为旋转传动，因为会断会打结所以至今尚未将其广泛用于机械制造中。用索的旋转传递动力只需控制它不收缩不打结就不会断，就能不受环境限制地任意弯曲进行曲线传动，它优于蜗轮、蜗杆和伞齿轮传动。故在上述索传动的两端各设一套推力向心轴承，索和外套的软管之间设置滚针轴承和控制距离用的弹簧。

Claims (5)

1.三轮车自动选择或设定方向，其特征在于：

A，在三轮车同一侧前轮(18)的一边设置可调距离的导向轮(7)滚动在路牙石(17)的侧平面上，在车把和车厢角上钩一根拉力弹簧；

B，在三轮车三角架前端固定可以接收用遥控器指令的微形电机与前叉上的齿轮相配合；

C，在三角架前端固定一选角盘(128)且延其半周边每隔15°设一孔，转动前叉每一孔都能和定位孔(130)相对应，用螺栓贯穿与双孔。

2.立柱包括液压和内筒，其特征在于：在立柱(9)底部设置手动液压装置，它包括液压缸(20)、压油缸(43)、杠杆(19)、卸压杆(23)、顶杆(44)顶着内筒(46)，且通过轴(126)和扇轴(24)同机体(10)组合。

3.机体(10)包括三管套游轴，起消失贯性和缓冲作用的主齿轮、变角弯头和滑板往返运动装置，以及双蜗轮蜗杆，其特征在于：

A，在机体外壳内是螺旋管(60)，该管内是管轴(82)，游轴(83)就设在其中，其一端的小轴(84)两端都设有轴承，另一端和滑板(63)组合；

B，变角弯头(12)外部设有变度杆(107)、作圆心的螺栓(113)、调角螺栓(114)变度槽(108)持杆(106)；在软管(97)内设有滚针轴承、推力弹簧和两个夹头，两个推力向心轴承以及设有抛片和抛道的刀片；

C，在机体(10)的上面设有为两只滑块套着的三角杆(29)，其一端与杠杆(65)连接且被弹簧(64)推着，杠杆另一端通过直角叉(74)连接设在游槽(80)里的游块(78)，一端设有轴承另一端有孔的小轴(62)将滑板和螺旋管组合到一起；

D、在主齿轮(56)的一侧设有弹簧片(55)，在另一侧设有轴承(248)。

4.造型器，包括总程和手柄，其特征在于：总程(14)其内部结构和权利要求3的B项变角弯头(12)基本相同，在手柄(13)的前端设有圆盘式或中间设有偏心轮的梳齿长条形刀片。

5.索传动，包括软管和索，其特征在于：在软管(97)内和传动索(98)之间设置多个滚针轴承被多个弹簧隔开，在其两端各设夹头或螺栓以及推力向心轴承。

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