CN205093227U - 一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计了一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，涉及农业机械领域，其特征在于：包括三点悬挂单元、折叠单元、纵向调整单元、横向调整单元、竖直保持单元、龙门架单元、修剪单元、辅助修剪单元。三点悬挂单元用于与拖拉机挂接，上面的万向轮用于支撑和临时挪移；折叠单元利用折叠油缸驱动，使机具可折叠；横向和纵向调整单元可调整机具在纵向和横向上的位置；竖直保持单元可使机具在限位块的限定范围内保持竖直；龙门架单元保证了机具横跨在篱架上作业，并可避障；修剪单元采用同向旋转的方式，在转速150r/min时，即可对葡萄枝条进行有效修剪；辅助修剪单元保证葡萄枝条顺利进入修剪区域，并提高了作业的安全性。

Description

一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机。

背景技术

葡萄向来以其丰富的营养价值而著称，颇受人们青睐，以其为原料生产的葡萄酒更是风靡全球。近年来，葡萄种植业在全球进入稳定发展的时期。据国际葡萄和葡萄酒组织(OIV)统计，从2000年到2012年间，其种植面积在7500千公顷以上，2003年种植面积最大达到7884千公顷。从趋势上看，种植面积在减少，但对于我国，种植面积却持续上升，到2012年，从2000年的300千公顷增至570千公顷。葡萄产量也是年年攀升，到2010年，产量即跃居世界第一。可以说，我国的葡萄种植业已迎来了其大发展的时期，关于葡萄种植的各方面也越来越受到重视，并对其种植过程中的各项作业展开了相关研究，在满足农艺要求的同时，以期实现其机械化。

葡萄种植过程中的各项作业(生产过程的苗木准备、定植、绑架、修剪、疏花蔬果、喷药和采摘，冬季管理的埋藤、出土、清沟、上架等)都是重要而繁重的。在我国，包括冬季管理前的葡萄残枝修剪在内的各项作业大部分还是处于人工完成的阶段，劳动强度大，效率低，不利于葡萄产业的规模化和产业化，阻碍了葡萄种植业的快速发展。

造成葡萄产业机械化和自动化程度低的主要原因之一就是农机与农艺之间的矛盾。在我国，过去常采用棚架式的种植方式，种植者很少考虑采用机械化的方式进行作业，相关研究也比较少。对于棚架式种植的葡萄，很难实现机械化，现有的机械作业效率也不高。相比之下，篱架式种植方式更适于机械作业。对于篱架式种植的葡萄，秋冬季预修剪必不可少。本发明人的专利“一种葡萄残枝修剪机”(专利号：ZL201210459366.6)固定在拖拉机的前面，但在修剪作业时，没有防护罩，且其修剪机构相对向内旋转，即转速方向相反，需要很高转速才能正常工作。本专利采用后悬挂的方式，重新设计了各功能单元的执行机构，使得机械的三维空间位置调整更为方便可靠，提高了整机的工作性能。本专利修剪单元采用同向旋转的方式，在中间区域形成互为支承的切割方式，大大降低了最低工作转速要求。另外，在修剪单元的外围设计了罩壳，使葡萄枝条易于顺利进入修剪区域，防止剪断后的枝条散落在过宽的区域，便于后期收集处理，同时起到防护作用，保证作业安全。本专利可使后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪的机械化作业得以实现，降低劳动强度，提高作业效率，促进葡萄生产的规模化、产业化发展。

通过对国内外专利文献、期刊杂志及其他公开发表的文献(如互联网)进行检索，本发明在国内外未见报道，我们也未公开发表涉及本发明的内容的文章，本发明在国内外公众未知。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：针对篱架式种植的葡萄，在秋季收获后，根据具体农艺要求选取预留长度，把其余的葡萄枝条修剪掉，同时进行粉碎，粉碎后的长度可根据具体要求而定。

(二)技术方案

为解决上面技术难点，本发明提供了一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其包括：三点悬挂单元、折叠单元、纵向调整单元、横向调整单元、竖直保持单元、龙门架单元、修剪单元、辅助修剪单元。

所述三点悬挂单元包括：三点悬挂机架主体(4)、万向轮(5)、斜拉杆(6)、右悬挂构件(7)、左悬挂构件(8)、折叠油缸座(19)、摇杆座(20)，万向轮(5)通过U型螺栓与三点悬挂机架主体(4)连接，斜拉杆(6)、右悬挂构件(7)、左悬挂构件(8)分别通过螺栓与三点悬挂机架主体(4)连接，并通过螺栓连接在一起，折叠油缸座(19)、摇杆座(20)焊接在三点悬挂机架主体(4)上；

所述折叠单元包括：悬挂架底部(15)、连杆座(16)、连接销(17)、折叠油缸(18)、摇杆座(20)、曲柄上部(21)、曲柄下部(22)、折叠连杆(23)、摇杆(24)、铰支座(25)，曲柄上部(21)和曲柄下部(22)焊接在悬挂架底部(15)上，与铰支座(25)铰接，摇杆座(20)、铰支座(25)焊接在三点悬挂机架主体(4)上，折叠油缸(18)、折叠连杆(23)、摇杆(24)通过连接销(17)铰接在一起；

所述纵向调整单元包括：油缸座Ⅰ(57)、油缸座Ⅱ(56)、悬挂架中部(13)、纵向调整油缸(14)、悬挂架底部(15)，悬挂架中部(13)和悬挂架底部(15)上分别焊接油缸座Ⅱ(56)和油缸座Ⅰ(57)，悬挂架中部(13)套入悬挂架底部(15)中，纵向调整油缸(14)驱动悬挂架中部(13)在纵向上移动；

所述横向调整单元包括：悬挂架上部(9)、油缸座Ⅲ(11)、油缸座Ⅳ(55)、横向调整油缸(12)、悬挂架中部(13)，悬挂架上部(9)和悬挂架中部(13)上分别焊接油缸座Ⅲ(11)和油缸座Ⅳ(55)，悬挂架上部(9)套入悬挂架中部(13)中，横向调整油缸(12)驱动悬挂架上部(9)在横向上移动；

所述竖直保持单元包括：预紧螺栓(26)、弹簧座(27)、限位块(28)、弹簧压片(29)、弹簧(30)、机架悬挂销座(10)、龙门式修剪部件悬挂销座(31)，预紧螺栓(26)拧进弹簧座(27)，压着弹簧压片(29)，弹簧(30)的一端压在龙门式修剪部件悬挂销座(31)上，另一端被弹簧压片(29)压住，初始状态时具有一定的预紧力；

所述龙门架单元包括：龙门架主体(35)、门轴(38)、门轴座(41)、上刀轴座(37)、下刀轴座(40)、马达支座(36)、避障机构(33)、避障油缸(34)、避障油缸底座(45)、驱动臂(42)，门轴座(41)通过螺栓与龙门架主体(35)连接，门轴(38)两端装配轴承，可自由转动，上刀轴座(37)、下刀轴座(40)和马达支座(36)通过螺栓与门轴座连接，可随门轴(38)一起转动，避障机构(33)由右摇杆(43)、左摇杆(46)、避障连杆(44)铰接而成，右摇杆(43)和左摇杆(46)通过螺栓固定在门轴(38)上，避障机构(33)通过避障油缸(34)驱动；

所述修剪单元包括：刀轴Ⅰ(47)、刀轴Ⅱ(53)、锁紧螺母(48)、刀片(49)、刀盘(50)、液压马达Ⅰ(54)、液压马达Ⅱ(51)、联轴器(52)，刀轴Ⅰ(47)和刀轴Ⅱ(53)上安装刀盘(50)处车有螺纹，刀盘(50)中间攻有螺纹孔，根据实际要求相隔一定距离安装在刀轴Ⅰ(47)和刀轴Ⅱ(53)上，且相互交叉错开，刀轴Ⅰ(47)和刀轴Ⅱ(53)分别由液压马达Ⅰ(54)和液压马达Ⅱ(51)驱动，进行同向转动；

所述辅助修剪单元包括：罩壳(58)、罩壳加强杆(59)、导向板(60)，罩壳(58)、罩壳加强杆(59)和导向板(60)焊接在一起。

(三)有益效果

本发明的一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机具有以下有益效果：修剪单元采用同向旋转的切割方式，纵向刀距可调，刀片重叠量为37mm，在转速为150r/min时即可实现对葡萄枝条的有效修剪，考虑到工作效率，转速定为300r/min；纵向调整单元和横向调整单元可实现龙门式修剪部件在纵向和横向上进行位置调整，使其在合适的位置进行葡萄枝条修剪；折叠单元使机具能够折叠，实现在工作状态和非工作状态之间进行切换；通过控制避障油缸驱动避障机构，可使门轴在0～115°的范围内转动，保证机具在作业过程中避开遇到的石柱，实现避障；辅助修剪单元可使葡萄枝条顺利进入修剪单元，并保证作业安全。

附图说明

图1是整机非工作状态主视图；

图2是整机工作状态主视图；

图3是机架主视图；

图4是折叠单元局部放大图；

图5是竖直保持单元主视图；

图6是龙门式修剪部件主视图；

图7是避障机构局部放大图；

图8是龙门式修剪部件避障状态主视图；

图9是修剪单元主视图；

图10是辅助修剪单元主视图；

图中：1—机架2—龙门式修剪部件3—三点悬挂单元4—三点悬挂机架主体5—万向轮6—斜拉杆7—右悬挂构件8—左悬挂构件9—悬挂架上部10—机架悬挂销座11—油缸座Ⅲ12—横向调整油缸13—悬挂架中部14—纵向调整油缸15—悬挂架底部16—连杆座17—连接销18—折叠油缸19—折叠油缸座20—摇杆座21—曲柄上部22—曲柄下部23—折叠连杆24—摇杆25—铰支座26—预紧螺栓27—弹簧座28—限位块29—弹簧压片30—弹簧31—龙门式修剪部件悬挂销座32—辅助修剪单元33—避障机构34—避障油缸35—龙门架主体36—马达支座37—上刀轴座38—门轴39—修剪单元40—下刀轴座41—门轴座42—驱动臂43—右摇杆44—避障连杆45—避障油缸底座46—左摇杆47—刀轴Ⅰ48—锁紧螺母49—刀片50—刀盘51—液压马达Ⅱ52—联轴器53—刀轴Ⅱ54—液压马达Ⅰ55—油缸座Ⅳ56—油缸座Ⅱ57—油缸座Ⅰ58—罩壳59—罩壳加强杆60—导向板

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明基于如下一种构思：(1)整机利用三点悬挂单元悬挂在拖拉机后面，利用拖拉机带动机具行走，利用拖拉机的后液压输出驱动液压马达和各液压油缸进行作业；(2)采用连杆机构构成折叠单元，使机具可实现180°折叠，便于在工作状态和非工作状态之间进行切换；(3)采用方管相套的方式达到平移导轨的功能，利用液压油缸驱动，实现机具在纵向和横向上的位置调整；(4)采用对称连杆机构构成避障机构，使机具可避开作业过程中遇到的石柱；(5)采用龙门架形式，使机具可以横跨在篱架上进行作业；(6)采用同向旋转的修剪单元，在辅助修剪单元的协助下，可在低转速下实现葡萄枝条的有效修剪。

如图3、图4、图5、图6、图7、图9、图10所示，所述一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其包括：三点悬挂单元、折叠单元、纵向调整单元、横向调整单元、竖直保持单元、龙门架单元、修剪单元、辅助修剪单元。

所述三点悬挂单元包括：三点悬挂机架主体4、万向轮5、斜拉杆6、右悬挂构件7、左悬挂构件8、折叠油缸座19、摇杆座20，万向轮5通过U型螺栓与三点悬挂机架主体4连接，斜拉杆6、右悬挂构件7、左悬挂构件8分别通过螺栓与三点悬挂机架主体4连接，并通过螺栓连接在一起，折叠油缸座19、摇杆座20焊接在；

所述折叠单元包括：悬挂架底部15、连杆座16、连接销17，折叠油缸18、摇杆座20、曲柄上部21、曲柄下部22、折叠连杆23、摇杆24、铰支座25，曲柄上部21和曲柄下部22焊接在悬挂架底部15上，与铰支座25铰接，摇杆座20、铰支座25焊接在三点悬挂机架主体4上，折叠油缸18、折叠连杆23、摇杆24通过连接销17铰接在一起；

所述纵向调整单元包括：油缸座Ⅰ57、油缸座Ⅱ56、悬挂架中部13、纵向调整油缸14、悬挂架底部15，悬挂架中部13和悬挂架底部15上分别焊接油缸座Ⅱ56和油缸座Ⅰ57，悬挂架中部13套入悬挂架底部15中，纵向调整油缸14驱动悬挂架中部13在纵向上移动；

所述横向调整单元包括：悬挂架上部9、油缸座Ⅲ11、油缸座Ⅳ55、横向调整油缸12、悬挂架中部13，悬挂架上部9和悬挂架中部13上分别焊接油缸座Ⅲ11和油缸座Ⅳ55，悬挂架上部9套入悬挂架中部13中，横向调整油缸12驱动悬挂架上部9在横向上移动；

所述竖直保持单元包括：预紧螺栓26、弹簧座27、限位块28、弹簧压片29、弹簧30、机架悬挂销座10、龙门式修剪部件悬挂销座31，预紧螺栓26拧进弹簧座27，压着弹簧压片29，弹簧30的一端压在龙门式修剪部件悬挂销座31上，另一端被弹簧压片29压住，初始状态时具有一定的预紧力；

所述龙门架单元包括：龙门架主体35、门轴38、门轴座41、上刀轴座37、下刀轴座40、马达支座36、避障机构33、避障油缸34、避障油缸底座45、驱动臂42，门轴座41通过螺栓与龙门架主体35连接，门轴38两端装配轴承，可自由转动，上刀轴座37、下刀轴座40和马达支座36通过螺栓与门轴座连接，可随门轴38一起转动，避障机构33由右摇杆43、左摇杆46、避障连杆44铰接而成，右摇杆43和左摇杆46通过螺栓固定在门轴38上，避障机构33通过避障油缸34驱动；

所述修剪单元包括：刀轴Ⅰ47、刀轴Ⅱ53、锁紧螺母48、刀片49、刀盘50、液压马达Ⅰ54、液压马达Ⅱ51、联轴器52，刀轴Ⅰ47和刀轴Ⅱ53上安装刀盘50处车有螺纹，刀盘50中间攻有螺纹孔，根据实际要求相隔一定距离安装在刀轴Ⅰ47和刀轴Ⅱ53上，且相互交叉错开，刀轴Ⅰ47和刀轴Ⅱ53分别由液压马达Ⅰ54和液压马达Ⅱ51驱动，进行同向转动；

所述辅助修剪单元包括：罩壳58、罩壳加强杆59、导向板60，罩壳58、罩壳加强杆59和导向板60焊接在一起。

本发明的大致工作过程如下：

1)根据葡萄枝条粉碎后的长度要求，松开锁紧螺母48，调整刀盘50到合适位置，然后拧紧锁紧螺母48；

2)选用合适的拖拉机，通过三点悬挂单元3与后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机进行挂接，并连上液压系统；

3)启动折叠油缸18，使机具展开到工作状态；

4)启动纵向调整油缸14，根据葡萄枝条的预留长度，使机具上升到合适的纵向位置，然后锁紧纵向调整油缸14；

5)启动横向调整油缸12，调整横向位置，使机具可横跨在篱架的合适位置，然后锁紧横向调整油缸12；

6)启动液压马达Ⅰ54和液压马达Ⅱ51，使其在较低转速下运行，然后慢慢提高到达一个较高的转速；

7)液压马达Ⅰ54和液压马达Ⅱ51在较高转速下运行稳定后，开动拖拉机前行进行修剪工作；

8)遇到石柱时启动避障油缸34，避开石柱后使避障油缸34回到原位；

9)修剪作业完成后使液压马达Ⅰ54和液压马达Ⅱ51停止，然后依此启动横向调整油缸12、纵向调整油缸14、折叠油缸18，使机具恢复到非工作状态。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (8)

1.一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其特征在于，包括：三点悬挂单元、折叠单元、纵向调整单元、横向调整单元、竖直保持单元、龙门架单元、修剪单元、辅助修剪单元；

所述三点悬挂单元包括：三点悬挂机架主体(4)、万向轮(5)、斜拉杆(6)、右悬挂构件(7)、左悬挂构件(8)、折叠油缸座(19)、摇杆座(20)，万向轮(5)通过U型螺栓与三点悬挂机架主体(4)连接，斜拉杆(6)、右悬挂构件(7)、左悬挂构件(8)分别通过螺栓与三点悬挂机架主体(4)连接，并通过螺栓连接在一起，折叠油缸座(19)、摇杆座(20)焊接在三点悬挂机架主体(4)上；

所述折叠单元包括：悬挂架底部(15)、连杆座(16)、连接销(17)，折叠油缸(18)、摇杆座(20)、曲柄上部(21)、曲柄下部(22)、折叠连杆(23)、摇杆(24)、铰支座(25)，曲柄上部(21)和曲柄下部(22)焊接在悬挂架底部(15)上，与铰支座(25)铰接，摇杆座(20)、铰支座(25)焊接在三点悬挂机架主体(4)上，折叠油缸(18)、折叠连杆(23)、摇杆(24)通过连接销(17)铰接在一起；

所述纵向调整单元包括：油缸座Ⅰ(57)、油缸座Ⅱ(56)、悬挂架中部(13)、纵向调整油缸(14)、悬挂架底部(15)，悬挂架中部(13)和悬挂架底部(15)上分别焊接油缸座Ⅱ(56)和油缸座Ⅰ(57)，悬挂架中部(13)套入悬挂架底部(15)中，纵向调整油缸(14)驱动悬挂架中部(13)在纵向上移动；

所述横向调整单元包括：悬挂架上部(9)、油缸座Ⅲ(11)、油缸座Ⅳ(55)、横向调整油缸(12)、悬挂架中部(13)，悬挂架上部(9)和悬挂架中部(13)上分别焊接油缸座Ⅲ(11)和油缸座Ⅳ(55)，悬挂架上部(9)套入悬挂架中部(13)中，横向调整油缸(12)驱动悬挂架上部(9)在横向上移动；

所述竖直保持单元包括：预紧螺栓(26)、弹簧座(27)、限位块(28)、弹簧压片(29)、弹簧(30)、机架悬挂销座(10)、龙门式修剪部件悬挂销座(31)，预紧螺栓(26)拧进弹簧座(27)，压着弹簧压片(29)，弹簧(30)的一端压在龙门式修剪部件悬挂销座(31)上，另一端被弹簧压片(29)压住，初始状态时具有一定的预紧力；

所述龙门架单元包括：龙门架主体(35)、门轴(38)、门轴座(41)、上刀轴座(37)、下刀轴座(40)、马达支座(36)、避障机构(33)、避障油缸(34)、避障油缸底座(45)、驱动臂(42)，门轴座(41)通过螺栓与龙门架主体(35)连接，门轴(38)两端装配轴承，可自由转动，上刀轴座(37)、下刀轴座(40)和马达支座(36)通过螺栓与门轴座连接，可随门轴(38)一起转动，避障机构(33)由右摇杆(43)、左摇杆(46)、避障连杆(44)铰接而成，右摇杆(43)和左摇杆(46)通过螺栓固定在门轴(38)上，避障机构(33)通过避障油缸(34)驱动；

所述修剪单元包括：刀轴Ⅰ(47)、刀轴Ⅱ(53)、锁紧螺母(48)、刀片(49)、刀盘(50)、液压马达Ⅰ(54)、液压马达Ⅱ(51)、联轴器(52)，刀轴Ⅰ(47)和刀轴Ⅱ(53)上安装刀盘(50)处车有螺纹，刀盘(50)中间攻有螺纹孔，根据实际要求相隔一定距离安装在刀轴Ⅰ(47)和刀轴Ⅱ(53)上，且相互交叉错开，刀轴Ⅰ(47)和刀轴Ⅱ(53)分别由液压马达Ⅰ(54)和液压马达Ⅱ(51)驱动，进行同向转动；

所述辅助修剪单元包括：罩壳(58)、罩壳加强杆(59)、导向板(60)，罩壳(58)、罩壳加强杆(59)和导向板(60)焊接在一起。

2.如权利要求1所述的一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其特征在于，所述折叠单元使机具可实现180°折叠，便于在工作状态和非工作状态之间进行切换。

3.如权利要求1所述的一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其特征在于，所述纵向调整单元中，悬挂架中部(13)套入悬挂架底部(15)中，起到平移导轨的作用，纵向调整油缸(14)驱动悬挂架中部(13)在纵向上移动，可调整机具的纵向位置。

4.如权利要求1所述的一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其特征在于，所述横向调整单元中，悬挂架上部(9)套入悬挂架中部(13)中，起到平移导轨的作用，横向调整油缸(12)驱动悬挂架上部(9)在横向上移动，可调整机具的横向位置。

5.如权利要求1所述的一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其特征在于，所述的竖直保持单元，利用限位块(28)保证龙门式修剪部件(2)在一定范围内保持竖直，弹簧(30)起到缓冲和预紧的作用，同时可调节预紧螺栓(26)，调节弹簧(30)的预紧力。

6.如权利要求1所述的一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其特征在于，所述龙门架单元中，龙门架主体(35)使机具可横跨在上工作，避障机构(33)在避障油缸(34)的驱动下，带动门轴转动，保证机具在作业过程中避开遇到的石柱，实现避障。

7.如权利要求1所述的一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其特征在于，所述的修剪单元，采用同向旋转的切割方式，纵向刀距可调，刀片重叠量为37mm，可在低转速下实现对葡萄枝条的有效修剪。

8.如权利要求1所述的一种后悬挂式篱架葡萄残枝预修剪机，其特征在于，所述辅助修剪单元中，罩壳(58)封闭了修剪空间，提高了作业安全性，导向板(60)保证葡萄枝条能顺利进入修剪区域。