CN213907614U - 一种履带式液压驱动立木整枝机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种履带式液压驱动立木整枝机，包括机架、抱合夹紧机构、爬树机构、切削机构、避障机构和手持机构；所述机架包括上立柱、下立柱、第一连接肋板、第二连接肋板、第三连接肋板、第四连接肋板和第五连接肋板；所述抱合夹紧机构包括第一推杆气缸上连接板、第一推杆气缸下连接板、第一推杆气缸、夹紧轮上连接板、夹紧轮下连接板、夹紧板连接轴、夹紧固定板、夹紧轮连接轴和夹紧轮；所述爬树机构包括左履带总成、右履带总成和直角换向器；所述切削机构包括五个切割刀头；所述避障机构包括第二推杆气缸和气缸连接架；本技术的自动化程度高，提高了林业生产的工作效率、降低了工人的劳动强度，提高了林业作业的安全性。

Description

一种履带式液压驱动立木整枝机

技术领域

本实用新型涉及林业工程装备的技术领域，特别是涉及一种履带式液压驱动立木整枝机。

背景技术

根据国家林业和草原局最新统计数据来看，截止2019年，我国人工造林面积已达1390491公顷，占全世界人工林面积的1/3，已经成为世界上种植人工林面积最大的国家，而且每年的人工林造林面积还在持续增加。

虽然我国在人工林培育方面已经在全球取得了领先地位，但是由于我们的管理力度有限，导致我们人工林单位时间和单位面积内的生长量都不高，而且大部分林区都没有按照人工林培育标准定向培育，严重影响了我们人工林的存活率和木材质量，为此，按照国家的林业生产要求，为了提高林业生产质量，促进树木健康生长，保证树木各方面指标达到合理要求，必须对树林进行合理的管理，其中整枝就是重要的一项。对人工林进行合理的修枝可以提高木材的品质，控制林木的生长，增加林木经营收入，减少病虫害、风雪灾害及火灾。

目前我国大多数地区修枝还是以人工修剪为主，大多采用手锯、砍刀、手持修剪锯等方式，整枝机器的类别与数量较少，机械化程度较低，原有的林业生产模式已经不能满足现代化生产的需求，急需要借助有效手段来改变原有的生产模式。为了解决这一问题，林业生产方式向自动化智能化转变已经成为必然趋势，因此，我国现在急需发展林业自动化设备来减少劳动力成本和林业工作安全隐患，提高林业生产效率，促进林业生产现代化。

实用新型内容

本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种履带式液压驱动立木整枝机，本履带式液压驱动立木整枝机用于杉木，马尾松、落叶松、侧柏、桉树等人工速生丰产林的整枝工作，能依靠冲击力实现高效率自动化整枝，降低工人劳动强度，提高作业安全性，解决我国工业用材林短缺的问题。

为实现上述技术目的，本技术采取的技术方案为：

一种履带式液压驱动立木整枝机，包括机架、抱合夹紧机构、爬树机构、切削机构、避障机构和手持机构。

所述机架包括上立柱、下立柱、第一连接肋板、第二连接肋板、第三连接肋板、第四连接肋板和第五连接肋板；上立柱和下立柱铰接，第一连接肋板、第二连接肋板、第三连接肋板、第四连接肋板、第五连接肋板均固定在下立柱上。

所述抱合夹紧机构包括第一推杆气缸上连接板、第一推杆气缸下连接板、第一连接板、气缸左连接轴、第一推杆气缸、气缸右连接轴、上夹紧连接板、下夹紧连接板、夹紧板连接轴、第二连接板、第三连接板、第四连接板、夹紧固定板、夹紧轮连接轴和夹紧轮；第一推杆气缸上连接板右侧与第二连接肋板固定，第一推杆气缸下连接板右侧与第三连接肋板固定，第一推杆气缸上连接板和下连接板左侧通过气缸右连接轴与第一推杆气缸右侧铰接，第一推杆气缸左侧通过气缸右连接轴与夹紧轮上连接板和下连接板左侧铰接，夹紧固定板通过夹紧板连接轴与夹紧轮上连接板和下连接板中部铰接，夹紧轮连接轴左侧与夹紧轮上连接板和下连接板右侧固定，夹紧轮连接轴右侧连接有夹紧轮。

所述爬树机构包括左履带、左主动轮、左支撑轮、左张紧轮、左履带内侧挡板、左履带外侧挡板、右主动轮、右支撑轮、右张紧轮、右履带内侧挡板、右履带外侧挡板和直角换向器；左履带内侧挡板和右履带内侧挡板与第一连接肋板、第二连接肋板、第三连接肋板、第四连接肋板、第五连接肋板固定，左主动轮安装在左履带下部内外侧挡板之间，左支撑轮安装在左履带中部内外侧挡板之间，左张紧轮安装在左履带上部内外侧挡板之间，右主动轮安装在右履带下部内外侧挡板之间，右支撑轮安装在右履带中部内外侧挡板之间，右张紧轮安装在右履带上部内外侧挡板之间。

所述切削机构包括第一刀头、第二刀头、第三刀头、第四刀头和第五刀头；第一刀头与上立柱固定，第二刀头与第三刀头与上立柱铰接，第四刀头与左履带外侧挡板铰接，第五刀头与右履带外侧挡板铰接。

所述避障机构包括第二推杆气缸和气缸连接架；气缸连接架前端与第一连接肋板固定，气缸连接架后端与第二推杆气缸后端铰接，第二推杆气缸前端与上立柱铰接。

所述手持机构包括左连接管、右连接管和中间连接管；左连接管左侧与左履带外侧挡板固定，左连接管右侧与左履带内侧挡板固定，右连接管左侧与右履带外侧挡板固定，右连接管右侧与右履带内侧挡板固定，中间连接管固定在左连接管和右连接管之间。

作为本技术进一步改进的技术方案，所述上立柱包括上T型钢、上刀头架；上T 型钢下端与下立柱通过螺栓连接，上T型钢上端与上刀头架焊接。

作为本技术进一步改进的技术方案，所述上刀头架包括槽钢、分割板；分隔板焊接在槽钢中部。

作为本技术进一步改进的技术方案，所述第一连接肋板、第二连接肋板和第三连接肋板结构相同，均为梯形肋板，第四连接肋板和第五连接肋板结构相同，均为弧形肋板。

作为本技术进一步改进的技术方案，所述第一推杆气缸上连接板和第一推杆气缸下连接板结构相同，为两块牛角状板，上夹紧连接板和下夹紧连接板结构相同，为两个条状板，第一连接板和第三连接板做镂空处理。

作为本技术进一步改进的技术方案，所述左履带和右履带结构相同，履带内侧有限位凸台，左主动轮与右主动轮结构相同，左支撑轮与右支撑轮结构相同，左张紧轮与右张紧轮结构相同，各轮均装有台阶轴和限位套筒，右主动轮外侧装有适配液压马达的法兰盘，右主动轮内侧装有适配变数箱输入轴的法兰盘，左主动轮内侧装有适配直角换向器输出轴的法兰盘，左履带内侧挡板和右履带内侧挡板结构相同，均为条状，左履带外侧挡板和右履带外侧挡板上端均焊接有齿轮槽。

作为本技术进一步改进的技术方案，所述第一刀头用螺栓与刀头架固定，第二刀头、第三刀头、第四刀头和第五刀头结构相同，均配有半齿轮。

作为本技术进一步改进的技术方案，所述第二刀头半齿轮、第三刀头半齿轮、第四刀头半齿轮和第五刀头半齿轮分别与四个摆动气缸齿轮齿合。

作为本技术进一步改进的技术方案，所述气缸连接架包括连接槽钢、连接片和双耳环支座，连接槽钢焊接在上立柱下端，连接片后端与第一肋板焊接，连接片前端与双耳环支座用螺栓固定，第二推杆气缸前端与连接槽钢铰接，第二推杆气缸后端与双耳环支座铰接。

作为本技术进一步改进的技术方案，所述左连接管和右连接管结构相同，均为空心管件，左连接管和右连接管安装高度一致。

本技术的有益效果为：(1)本技术可适用于大型机械不方便进入的成片人工林，尤其是一些特殊作业环境；(2)本技术使用液压高速马达驱动，依靠冲击力进行整枝，极大提升整枝效率，修剪一棵树预计仅用20秒；(3)本技术的爬树机构使用橡胶履带，由于履带与树干的接触面积大，接触应力小，能极大地减小对树皮的损伤，而且对树干表面光滑度要求低，攀爬更加稳定。(4)本技术的抱合夹紧机构采用气动推杆，能保证夹紧力的恒定，有效防止了机器与树干的摩擦力不足；(5)本技术的自动化程度高，提高了林业生产的工作效率、降低了工人的劳动强度，提高了林业作业的安全性。

附图说明

图1为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机的整体结构图；

图2为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机的整体后视图；

图3为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机的整体俯视图；

图4为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机机架的结构图；

图5为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机抱合夹紧机构的结构图；

图6为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机爬树机构的结构图；

图7为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机履带的结构图；

图8为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机切削机构的结构图；

图9为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机避障机构的结构图；

图10为本实用新型中一种履带式液压驱动立木整枝机手持机构的结构图；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，一种履带式液压驱动立木整枝机，包括机架1、抱合夹紧机构 2、爬树机构3、切削机构4、避障机构5和手持机构6。

如图4所示，本实施例的机架1包括上立柱13、下立柱12、第一连接肋板7、第二连接肋板8、第三连接肋板9、第四连接肋板10和第五连接肋板11；上立柱13和下立柱 12铰接，第一连接肋板7、第二连接肋板8、第三连接肋板9、第四连接肋板10、第五连接肋板11均固定在下立柱12上。

如图5所示，本实施例的抱合夹紧机构2包括第一推杆气缸上连接板20、第一推杆气缸下连接板19、第一连接板18、第一推杆气缸21、夹紧轮上连接板27、夹紧轮下连接板23、夹紧板连接轴24、第二连接板22、第三连接板25、第四连接板26、夹紧固定板 17、夹紧轮连接轴16和夹紧轮15；第一推杆气缸上连接板20右侧与第二连接肋板8固定，第一推杆气缸下连接板19右侧与第三连接肋板9固定，第一推杆气缸上连接板20和下连接板19左侧与第一推杆气缸21右侧铰接，第一推杆气缸21左侧与夹紧轮上连接板27和下连接板23左侧铰接，夹紧固定板17通过夹紧板连接轴16与夹紧轮上连接板27和下连接板23中部铰接，夹紧轮连接轴16左侧与夹紧轮上连接板27和下连接板23右侧固定，夹紧轮连接轴16右侧连接有夹紧轮15。

如图6和图7所示，本实施例的爬树机构3包括左履带31、左主动轮41、左支撑轮40、左张紧轮39、左履带内侧挡板30、左履带外侧挡板32、右主动轮35、右支撑轮36、右张紧轮37、右履带内侧挡板29、右履带外侧挡板38和直角换向器33；左履带内侧挡板 30和右履带内侧挡板29与第一连接肋板7、第二连接肋板8、第三连接肋板9、第四连接肋板10、第五连接肋板11固定，左主动轮41安装在左履带31下部内外侧挡板之间，左支撑轮40安装在左履带中部内外侧挡板之间，左张紧轮39安装在左履带上部内外侧挡板之间，右主动轮35安装在右履带下部内外侧挡板之间，右支撑轮36安装在右履带中部内外侧挡板之间，右张紧轮37安装在右履带上部内外侧挡板之间。

如图8所示，本实施例的切削机构4包括第一刀头42、第二刀头43、第三刀头44、第四刀头45和第五刀头46；第一刀头42与上立柱13固定，第二刀头43与第三刀头44与上立柱13铰接，第四刀头45与左履带外侧挡板32铰接，第五刀头46与右履带外侧挡板 38铰接。

如图9所示，本实施例的避障机构5包括第二推杆气缸49和气缸连接架47；气缸连接架47前端与第一连接肋板固定，气缸连接架47后端与第二推杆气缸49后端铰接，第二推杆气缸49前端与上立柱13铰接。

如图10所示，本实施例的手持机构6包括左连接管51、右连接管53和中间连接管52；左连接管51左侧与左履带外侧挡板32固定，左连接管51右侧与左履带内侧挡板 30固定，右连接管53左侧与右履带外侧挡板38固定，右连接管53右侧与右履带内侧挡板 29固定，中间连接管52固定在左连接管51和右连接管53之间。

如图4所示，上立柱13包括上T型钢13、上刀头架14；上T型钢13下端与下立柱12通过螺栓连接，上T型钢13上端与上刀头架14焊接。

如图4所示，第一连接肋板7、第二连接肋板8和第三连接肋板9结构相同，均为梯形肋板，第四连接肋板10和第五连接肋板11结构相同，均为弧形肋板。

如图5所示，第一推杆气缸上连接板20和第一推杆气缸下连接板19结构相同，为两块牛角状板，夹紧轮上连接板27和夹紧轮下连接板23结构相同，为两个条状板，第一连接板18和第三连接板25做镂空处理。

如图6和图7所示，左履带31和右履带28结构相同，履带内侧有限位凸台，左主动轮41与右主动轮35结构相同，左支撑轮40与右支撑轮36结构相同，左张紧轮39与右张紧轮37结构相同，各轮均装有台阶轴和限位套筒，右主动轮35外侧装有适配液压马达 34的法兰盘，右主动轮35内侧装有适配变数箱33输入轴的法兰盘，左主动轮41内侧装有适配直角换向器33输出轴的法兰盘，左履带内侧挡板30和右履带内侧挡板29结构相同，均为条状，左履带外侧挡板32和右履带外侧挡板38上端均焊接有齿轮槽。

如图8所示，第一刀头42用螺栓与上刀头架14固定，第二刀头43、第三刀头44、第四刀头45和第五刀头46结构相同，均配有半齿轮，第二刀头43半齿轮、第三刀头44 半齿轮、第四刀头45半齿轮和第五刀头46半齿轮分别与四个摆动气缸齿轮齿合。

如图9所示，气缸连接架47包括连接槽钢50、连接片47和双耳环支座48，连接槽钢50焊接在上立柱13下端，连接片47后端与第一肋板7焊接，连接片47前端与双耳环支座48用螺栓固定，第二推杆气缸49前端与连接槽钢50铰接，第二推杆气缸49后端与双耳环支座48铰接。

如图10所示，左连接管51和右连接管53结构相同，均为空心管件，左连接管51 和右连接管53安装高度一致。

本实施例的工作过程为：由两位工作人员分别手持手持机构6的左连接管51和又连接管53，将机器置于树干上，抱合夹紧机构2和切削机构4开始工作，第一推杆气缸21 沿推杆轴向方向向前推动，带动夹紧轮上连接板27、夹紧轮下连接板23和夹紧轮15转动，直到夹紧轮15夹紧树干，第二刀头43、第三刀头44、第四刀头45和第五刀头46闭合至贴紧树干，爬树机构3开始工作，液压马达34正转带动右主动轮35高速转动，动力通过直角换向器传到左主动轮，实现两条履带实时同速上升，上升过程中刀头切割所有侧枝，直到预定高度，液压马达反转，机器开始下降，直到最初位置，两位工作人员再次分别手持手持机构6的左连接管51和又连接管53，抱合夹紧机构2和切削机构4再次工作，第一推杆气缸21沿推杆轴向方向向后拉动，带动夹紧轮上连接板27、夹紧轮下连接板23和夹紧轮15 转动，直到初始位置，第二刀头43、第三刀头44、第四刀头45和第五刀头46打开至初始位置，完成一颗树木的整枝工作。

本实用新型专利修整一颗树木用时在20秒以内，可适应7-23厘米直径的人工林，最大剪枝直径为3.5厘米，履带式和避障机构的设计可以极大的减小对树皮的损伤，整个机器工作效率高，对环境的适应能力强，作业过程安全可靠，有极大的利用价值。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于，包括机架、抱合夹紧机构、爬树机构、切削机构、避障机构和手持机构；

所述机架包括上立柱、下立柱、第一连接肋板、第二连接肋板、第三连接肋板、第四连接肋板和第五连接肋板；上立柱和下立柱铰接，第一连接肋板、第二连接肋板、第三连接肋板、第四连接肋板、第五连接肋板均固定在下立柱上；

所述抱合夹紧机构包括第一推杆气缸上连接板、第一推杆气缸下连接板、第一连接板、气缸左连接轴、第一推杆气缸、气缸右连接轴、上夹紧连接板、下夹紧连接板、夹紧板连接轴、第二连接板、第三连接板、第四连接板、夹紧固定板、夹紧轮连接轴和夹紧轮；第一推杆气缸上连接板右侧与第二连接肋板固定，第一推杆气缸下连接板右侧与第三连接肋板固定，第一推杆气缸上连接板和下连接板左侧通过气缸右连接轴与第一推杆气缸右侧铰接，第一推杆气缸左侧通过气缸右连接轴与夹紧轮上连接板和下连接板左侧铰接，夹紧固定板通过夹紧板连接轴与夹紧轮上连接板和下连接板中部铰接，夹紧轮连接轴左侧与夹紧轮上连接板和下连接板右侧固定，夹紧轮连接轴右侧连接有夹紧轮；

所述爬树机构包括左履带、左主动轮、左支撑轮、左张紧轮、左履带内侧挡板、左履带外侧挡板、右主动轮、右支撑轮、右张紧轮、右履带内侧挡板、右履带外侧挡板和直角换向器；左履带内侧挡板和右履带内侧挡板与第一连接肋板、第二连接肋板、第三连接肋板、第四连接肋板、第五连接肋板固定，左主动轮安装在左履带下部内外侧挡板之间，左支撑轮安装在左履带中部内外侧挡板之间，左张紧轮安装在左履带上部内外侧挡板之间，右主动轮安装在右履带下部内外侧挡板之间，右支撑轮安装在右履带中部内外侧挡板之间，右张紧轮安装在右履带上部内外侧挡板之间；

所述切削机构包括第一刀头、第二刀头、第三刀头、第四刀头和第五刀头；第一刀头与上立柱固定，第二刀头与第三刀头与上立柱铰接，第四刀头与左履带外侧挡板铰接，第五刀头与右履带外侧挡板铰接；

所述避障机构包括第二推杆气缸和气缸连接架；气缸连接架前端与第一连接肋板固定，气缸连接架后端与第二推杆气缸后端铰接，第二推杆气缸前端与上立柱铰接；

所述手持机构包括左连接管、右连接管和中间连接管；左连接管左侧与左履带外侧挡板固定，左连接管右侧与左履带内侧挡板固定，右连接管左侧与右履带外侧挡板固定，右连接管右侧与右履带内侧挡板固定，中间连接管固定在左连接管和右连接管之间。

2.根据权利要求1所述的一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于：所述上立柱包括上T型钢、上刀头架；上T型钢下端与下立柱通过螺栓连接，上T型钢上端与上刀头架焊接。

3.根据权利要求2所述的一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于：所述上刀头架包括槽钢、分割板；分隔板焊接在槽钢中部。

4.根据权利要求1所述的一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于：所述第一连接肋板、第二连接肋板和第三连接肋板结构相同，均为梯形肋板，第四连接肋板和第五连接肋板结构相同，均为弧形肋板。

5.根据权利要求1所述的一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于：所述第一推杆气缸上连接板和第一推杆气缸下连接板结构相同，为两块牛角状板，上夹紧连接板和下夹紧连接板结构相同，为两个条状板，第一连接板和第三连接板做镂空处理。

6.根据权利要求1所述的一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于：所述左履带和右履带结构相同，履带内侧有限位凸台，左主动轮与右主动轮结构相同，左支撑轮与右支撑轮结构相同，左张紧轮与右张紧轮结构相同，各轮均装有台阶轴和限位套筒，右主动轮外侧装有适配液压马达的法兰盘，右主动轮内侧装有适配变数箱输入轴的法兰盘，左主动轮内侧装有适配直角换向器输出轴的法兰盘，左履带内侧挡板和右履带内侧挡板结构相同，均为条状，左履带外侧挡板和右履带外侧挡板上端均焊接有齿轮槽。

7.根据权利要求1所述的一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于：所述第一刀头用螺栓与刀头架固定，第二刀头、第三刀头、第四刀头和第五刀头结构相同，均配有半齿轮。

8.根据权利要求6所述的一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于：所述第二刀头半齿轮、第三刀头半齿轮、第四刀头半齿轮和第五刀头半齿轮分别与四个摆动气缸齿轮齿合。

9.根据权利要求1所述的一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于：所述气缸连接架包括连接槽钢、连接片和双耳环支座，连接槽钢焊接在上立柱下端，连接片后端与第一肋板焊接，连接片前端与双耳环支座用螺栓固定，第二推杆气缸前端与连接槽钢铰接，第二推杆气缸后端与双耳环支座铰接。

10.根据权利要求1所述的一种履带式液压驱动立木整枝机，其特征在于：所述左连接管和右连接管结构相同，均为空心管件，左连接管和右连接管安装高度一致。

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