CN221082517U - 被动避树除草装置 - Google Patents

Abstract

一种被动避树除草装置，由牵引装置牵引前进，包括：伸出臂、动力系统、避让盘、爪刀，避让盘设置在伸出臂一端的下部，所述避让盘包括盘体、单向离合器，单向离合器包括内圈、外圈和楔块，内圈固定时，外圈仅能向一个方向转动，若外圈反向转动则楔块锁死阻止外圈反向转动，内圈与伸出臂固定连接，外圈与盘体固定连接，盘体相对内圈单向转动，爪刀设置在盘体下部，动力系统驱动爪刀转动，实现被动避让果树，不伤害果树的同时可以最大限度的接近果树，去除果树附近的杂草。

Description

被动避树除草装置

技术领域：

本实用新型涉及除草机技术领域，特别涉及一种被动避树除草装置。

背景技术：

除草通常采用的方式有化学药剂除草、人工除草及机械除草。其中，化学药剂除草会对土壤带来不良影响，且对作物生长产生一定的抑制作用；人工除草所消耗人力巨大、效率低，不适宜大面积种植除草；机械除草能够避免以上两种方式存在的缺陷，因此在农业种植中得到了迅速的发展和广泛的应用。

但是，目前机械除草存也存在问题，现在多是使用主动规避的方式，例如，设置水平伸出的触杆，触感遇到阻碍物，判断为遇到果树，然后自动避让。这种主动避让的方式，使得除草机距离果树有触杆这么远的距离，从而无法去除果树外周的杂草。另一方面，触杆没办法识别伏倒或者水平生长的的葡萄枝，因为触杆不会被阻挡，而是顺着通过，从而不触发避让，除草机就会直接割除这部分葡萄枝，造成对果树的破坏。综上，主动避让的除草机在实际果园中尤其是葡萄园中的除草效果不佳，不仅除不干净杂草而且还会损伤果树。

发明内容：

鉴于此，有必要设计一种被动避树除草装置，实现被动避让果树，不伤害果树的同时可以最大限度的接近果树，去除果树附近的杂草，遇到水平生长或者伏倒的葡萄枝，从底下无法通行就停下来，从而最大程度保护葡萄枝干。

一种被动避树除草装置，由牵引装置牵引前进，包括：伸出臂、动力系统、避让盘、爪刀，避让盘设置在伸出臂一端的下部，所述避让盘包括盘体、单向离合器，单向离合器包括内圈、外圈和楔块，内圈固定时，外圈仅能向一个方向转动，若外圈反向转动则楔块锁死阻止外圈反向转动，内圈与伸出臂固定连接，外圈与盘体固定连接，盘体相对内圈单向转动，爪刀设置在盘体下部，动力系统驱动爪刀转动。

单向离合器的内圈与伸出臂固定，当果树在牵引装置前进方向的右侧时，允许外圈带着盘体顺时针方向转动，楔块不锁止；当盘体逆时针转动时，楔块锁止。盘体向前运动时遇到了障碍物，就会沿着障碍物顺时针旋转，从而被动避开障碍物，实现了除草过程中，遇到果树，盘体被动避让，沿着果树顺时针旋转，除干净果树外周的杂草同时也不伤害果树。因为牵引装置行进速度不快，所以盘体对果树这种程度的触碰，不会损伤果树的外皮，当遇到葡萄枝水平生长的情况，除草机如果能钻过去，就不会触碰葡萄枝，如果水平的葡萄枝阻挡住了贴地工作的除草机，没有办法实现被动避让，除草机就发出警报或者暂停，不会对葡萄树造成伤害，在葡萄园使用效果极佳。盘体旋转是独立于动力系统驱动的爪刀旋转，两者实现彼此独立旋转，互不干扰。当果树在牵引装置前进方向的左侧时，调整单向离合器旋转方向，允许盘体逆时针旋转，当盘体顺时针转动时，楔块锁止。

优选的，所述盘体外边沿是圆形、椭圆形或者是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状。

当盘体外边沿是圆形或者椭圆形的时候，为了方便盘体沿树干旋转避让，盘体可以向下圆角弯折延伸出侧面，侧面设置一些弹性材料制成的凸起或者纹路，以增加摩擦力，便于盘体沿果树旋转。最佳的，盘体设置成圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状，例如三角形或者四边形的时候，盘体对应就是圆角三角形且三个边均向内凹陷，或者圆角四边形且四个边均向内凹陷，凹陷处可以容纳果树树干，这样避让盘向前运动的时候，盘体突出的圆角部分触碰到树干，就会被动旋转，而凹陷处刚好可以容纳且围绕果树旋转，从而清除果树周围的杂草。这种被动避树的方式不需要多余的缓冲装置，盘体只需要直线向前行进，不需要左右方向避让。

优选的，所述爪刀包括刀架和至少两个爪，刀架为一个平面，自刀架向地面延伸的爪均匀设置在刀架的一面且与刀架固定连接，刀架另一面与动力系统固定连接。

爪刀是伸入土里进行除草的，旋转的爪刀伸入土中，旋转的拔出并且破坏杂草根部，防止杂草复活，除草更彻底，而且能松土，在葡萄园中已经长时间使用，效果特别好。而且这种贴地除草的方式，不会对伏倒的葡萄枝造成伤害。

优选的，所述爪的一端与刀架垂直固定，且另一端向反方向延伸一段之后向刀架中心方向弯折延伸一段，爪的两侧开刃。

爪结实耐用，两侧开刃，使得旋转起来对杂草的破坏更厉害，杜绝杂草复活，爪向刀架中心方向延伸，可以起到翻转、切割的作用，除草效果更好。

优选的，所述避让盘还包括底盘，所述动力系统包括主轴、主齿轮、至少三个从齿轮，从齿轮围绕主齿轮均匀设置，且从齿轮与主齿轮啮合，主齿轮和从齿轮设置在盘体与底盘之间，主轴经由内圈穿过盘体后与主齿轮固定连接，主轴穿过主齿轮后与底盘轴承连接，主轴与内圈不接触，从齿轮的中轴一端与盘体轴承连接，且另一端与底盘轴承连接后伸出底盘，从齿轮的中轴伸出底盘的一端与爪刀固定连接，主轴带动主齿轮转动，主齿轮带动从齿轮转动，从齿轮带动爪刀转动；底盘形状与盘体形状相匹配，均是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状，从齿轮设置在多边形圆角处，从齿轮之间是向盘体中心弧形凹陷的边。

动力系统选用齿轮传动的方式带动至少三个爪刀旋转，这种方式不会因为盘体的旋转，导致线路扭曲，而且结构简单，成本低，动力足，便于推广。优选的是三个从齿轮，呈三角形设置，盘体外边沿对应就是圆角三角形且三个边均向内凹陷。主轴与内圈不接触，使得盘体旋转是独立于爪刀旋转，两者实现彼此独立旋转，互不干扰。果树在除草装置行进方向的右侧时，主齿轮逆时针旋转，带动从齿轮顺时针旋转，遇到果树时，盘体顺时针旋转，即盘体被动旋转方向与主齿轮旋转方向相反，盘体被动旋转的时候带动从齿轮沿主齿轮顺时针方向移动，盘体的凹陷围绕果树旋转，实现果树周围的杂草清除工作。

优选的，所述动力系统还包括液压马达、传动带，主轴与伸出臂轴承连接，传动带的一端与液压马达连接，且另一端与主轴连接，设置在伸出臂上的液压马达通过传动带驱动主轴转动。

葡萄树一般都比较低，所以需要除草机伸入进去除草，而液压马达的占地比较大，不方便伸入，所以增加了传动带，使得液压马达可以在葡萄树外侧，方便被动避树除草装置深入葡萄树丛中进行除草工作。

优选的，所述动力系统包括侧臂、驱动装置、主带、从动带、带轮、固定轴、至少三个从动轮，侧臂一端与伸出臂固定连接，且另一端设置有驱动装置，侧臂与伸出臂成Y字型，带轮通过轴承套装在固定轴上，固定轴的一端与伸出臂固定连接，且另一端与内圈固定连接，设置在盘体上的从动轮围绕带轮均匀设置，且从动轮与带轮之间设置一定距离，从动轮的中轴穿过盘体后与爪刀固定连接，主带的一端与驱动装置连接，且另一端与带轮连接，从动带的一端与带轮连接，且另一端与从动轮连接，驱动装置以带传动的方式驱动带轮转动，带轮以带传动的方式驱动从动轮转动，从动轮带着爪刀转动；盘体是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状，从动轮设置在多边形圆角处，从动轮之间是向盘体中心弧形凹陷的边。

动力系统选用带传动的方式驱动爪刀，这种方式不会因为盘体的旋转，导致线路扭曲，而且结构简单，成本低，动力足，更轻巧，便于推广。带传动的方式很多，不论是摩擦带传动还是啮合带传动均可以根据情况选用。优选的是三个从动轮，呈三角形设置，盘体外边沿对应就是圆角三角形且三个边均盘体中心弧形凹陷。带轮通过轴承套装在固定轴上，固定轴将单向离合器内圈和伸出臂固定，外圈与盘体固定连接，使得盘体旋转是独立于带轮旋转，也就是盘体旋转独立于爪刀旋转，两者实现彼此独立旋转，互不干扰。果树在除草装置行进方向的右侧时，驱动装置带动带轮转动，带动驱动从动轮旋转，遇到果树时，盘体顺时针旋转；果树在除草装置行进方向的左侧时，驱动装置带动带轮转动，带动驱动从动轮旋转，遇到果树时，盘体逆时针旋转，实现果树周围的杂草清除工作。

优选的，还包括弹簧、L架、液压伸缩杆、车架，车架与牵引装置连接，方管状的L架垂直向上的一端套装在方管状的车架中，车架与L架之间通过液压伸缩杆连接，方管状的L架水平延伸的一端中套装有伸出臂，设置在L架方管中的弹簧一端与L架连接，且另一端与伸出臂连接。

弹簧使得伸出臂实现除草机在果树和机架之间伸缩缓冲，圆形或者椭圆形盘体的时候，遇到果树的时，被动旋转避让的同时弹簧被压缩，使得除草机沿果树旋转，到达果树和机架的最短距离之后，除草机沿果树被动旋转的同时弹簧伸展，这样配合完成被动避树。液压伸缩杆调整爪刀与地面之间的距离，使爪刀与地面始终保持合适的工作距离，对爪刀进行竖直方向的调整，让爪刀随地面起伏工作。

优选的，伸出臂与牵引装置运动方向之间的夹角小于90°。

现有的除草装置都是伸出臂与牵引装置行进方向相垂直，而本方案是伸出臂与牵引装置运动方向之间的夹角小于90°，这种行进方式相较于伸出臂与牵引装置行进方向相互垂直的固定方式来说更省力，节约能源的同时更便于盘体转动，减少对果树的作用力。

优选的，被动避树除草装置设置在牵引装置侧后方，且被动避树除草装置与牵引装置的两个后轮在同一直线上。

被动避树除草装置与牵引装置的两个后轮在同一直线上，这种设置被动避树除草装置随着后轮起伏，更快更迅速的适应起伏的地面，尤其适用高低起伏的地面除草。

优选的，所述避让盘还包括触碰杆，触碰杆的一端与盘体侧面固定连接，且另一端为水平向外延伸的自由端，触碰杆均匀固定在盘体侧面。触碰杆长度在10厘米以内，由柔性材料制成。

盘体是圆形或者椭圆形时，外周设置若干触碰杆，触碰杆的一端与盘体侧面固定连接，且另一端水平向外延伸后向盘体旋转方向圆弧弯折，触碰杆碰到果树，因为触碰杆的阻挡，盘体被动旋转，实现被动避树功能。

盘体是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状时，触碰杆设置在凹陷处，触碰杆是一个较短的直杆，这样可以不论是触碰杆还是盘体触碰到果树，都可以进行被动避让，使得接近果树树干进行除草工作更彻底。

本被动避树除草装置最大限度保护果树的同时彻底清除果树附近的杂草，另一方面，伸入土中除草，从根部除草，避免除草不彻底或者从根部复活，提高了除草效率。

附图说明：

附图1是一幅较佳实施方式的被动避树除草装置的分离式结构示意图。

附图2是一幅较佳实施方式的被动避树除草装置的结构示意图。

附图3是一幅较佳实施方式的被动避树除草装置的结构示意图。

附图4是一幅较佳实施方式的被动避树除草装置局部的俯视图。

附图5是一幅较佳实施方式的被动避树除草装置的侧视图。

附图6是安装在牵引装置上的一种较佳实施方式的被动避树除草装置的俯视图。图中：伸出臂10、动力系统20、主轴210、主齿轮211、从齿轮212、从齿轮212的中轴2120、液压马达213、传动带214、侧臂220、驱动装置221、主带222、从动带223、带轮224、固定轴225、从动轮226、避让盘30、盘体31、单向离合器32、内圈320、外圈321、底盘33、触碰杆35、爪刀40、刀架41、爪42、L架50、车架60、牵引装置80。

具体实施方式：

实施例1：

参照附图1所示，一种被动避树除草装置，由牵引装置80牵引前进，包括：伸出臂10、动力系统20、避让盘30、爪刀40。其中，避让盘30包括盘体31、单向离合器32、底盘33；单向离合器32包括内圈320、外圈321和楔块；动力系统20包括主轴210、主齿轮211、三个从齿轮212。牵引装置80与伸出臂10连接，牵引伸出臂10向前运动，避让盘30设置在伸出臂10一端的下部，盘体31可以相对伸出臂10转动，爪刀40设置在避让盘30的盘体31下部，爪刀40伸入土中，动力系统20驱动爪刀40转动，使得爪刀40伸入土中旋转除草。动力系统20的动力源可以是液压马达、电机等。

具体的，单向离合器32的内圈320与伸出臂10固定连接，外圈321与盘体31固定连接，内圈320固定时，外圈321仅能向一个方向转动，若外圈321反向转动则楔块锁死阻止外圈321反向转动，即盘体31相对内圈320单向转动。盘体31形状与底盘33形状相匹配，是圆角三角形且三个边均向盘体31中心弧形凹陷的形状，盘体31的边沿向下圆角弯折，形成侧面，盘体31和底盘33将动力系统20包裹其中，一方面起到保护动力系统20的作用，另一方面隔离动力系统20和果树，起到保护果树的作用。

当果树在牵引装置80前进方向的右侧时，单向离合器32允许外圈321带着盘体31顺时针方向转动，楔块不锁止；当盘体31逆时针转动时，楔块锁止。除草前进过程中，遇到果树，盘体31被动避让，沿着果树顺时针旋转，因为牵引装置80行进速度不快，所以盘体31对果树这种程度的触碰，不会损伤果树的外皮，除干净果树外周的杂草同时也不伤害果树。当果树在牵引装置80前进方向的左侧时，调整单向离合器32旋转方向，允许盘体31逆时针旋转。

具体的，主齿轮211和三个从齿轮212设置在盘体31与底盘33之间，三个从齿轮212围绕主齿轮211均匀设置，呈三角形设置，且从齿轮212与主齿轮211啮合，主轴210经由内圈320贯穿盘体31后与主齿轮211固定连接，主轴210穿过主齿轮211后与底盘33轴承连接，从齿轮的中轴2120一端与盘体31轴承连接，且另一端与底盘33轴承连接后伸出底盘33，从齿轮212的中轴伸出底盘33的一端与爪刀40固定连接。从齿轮212设置在多边形圆角处，从齿轮212之间是向盘体31中心弧形凹陷的边

动力源驱动主轴210旋转，主轴210带动主齿轮211转动，主齿轮211带动从齿轮212转动，从齿轮212带动爪刀40转动。主轴210与内圈320不接触，使得盘体31旋转是独立于爪刀40旋转，两者实现彼此独立旋转，互不干扰。

具体的，爪刀40包括刀架41和至少两个爪42，刀架41为一个平面，自刀架41向地面延伸的爪42均匀设置在刀架41的一面，且与刀架41固定连接，刀架41另一面与动力系统20固定连接。爪42的一端与刀架41垂直固定，且另一端向地面方向延伸一段之后向刀架41中心方向弯折延伸一段，爪42的两侧开刃。

爪刀40是伸入土里进行除草的，旋转的爪刀40伸入土中，旋转的拔出杂草并且破坏杂草根部，爪42结实耐用，两侧开刃，使得旋转起来对杂草的破坏更厉害，杜绝杂草复活，爪42向刀架41中心方向延伸，切割草根效果更好，并且收拢松散的土，使得翻的土不外扬。在葡萄园中已经长时间使用，效果特别好。而且这种贴地除草的方式，不会对伏倒的葡萄枝造成伤害。

当果树在除草装置行进方向的左侧时，主齿轮211逆时针旋转，带动从齿轮212顺时针旋转，即三个爪刀40同时顺时针旋转，没有单向离合器32的情况下，爪刀40入土除草之后，会带动盘体31一起顺时针旋转，这样飞速旋转的避让盘30会伤害果树，单向离合器32解决了这个问题，选择单向离合器32旋转方向与从齿轮212旋转方向相反，即允许外圈321带着盘体31逆时针方向转动，楔块不锁止；当盘体31顺时针转动时，楔块锁止，如此使得爪刀40入土除草，盘体31不会旋转，而只有遇到果树时，盘体31沿着果树逆时针旋转，除干净果树外周的杂草同时也不伤害果树。当离开果树之后，盘体31就保持当前样子继续前进，直到再次碰到障碍物，被动旋转。因为牵引装置80行进速度不快，所以盘体31对果树这种程度的触碰，不会损伤果树的外皮。

实施例2：

参照附图2所示，在实施例1的基础上，为了使得爪刀40部分能深入到低矮的葡萄树里，动力系统20还包括液压马达213、传动带214、主轴210与伸出臂10轴承连接，传动带214的一端与液压马达213连接，且另一端与主轴210连接，设置在伸出臂10上的液压马达213通过传动带214驱动主轴210转动。

这种设计使得液压马达213位置远离爪刀40部分，这样轻薄的盘体31加爪刀40结构就可以深入到葡萄树下，进行除草工作。

实施例3：

参照附图3所示，一种被动避树除草装置，由牵引装置80牵引前进，包括：伸出臂10、动力系统20、避让盘30、爪刀40。其中，避让盘30包括盘体31、单向离合器32、底盘33；单向离合器32包括内圈320、外圈321和楔块；动力系统20包括侧臂220、驱动装置221、主带222、从动带223、带轮224、固定轴225、三个从动轮226。避让盘30设置在伸出臂10一端的下部，爪刀40设置在避让盘30的盘体31下部，动力系统20驱动爪刀40转动。驱动装置221可以是液压马达或者电机等。

具体的，单向离合器32的内圈320与伸出臂10固定连接，外圈321与盘体31固定连接，内圈320固定时，外圈321仅能向一个方向转动，若外圈321反向转动则楔块锁死阻止外圈321反向转动，即盘体31相对内圈320单向转动。盘体31形状与底盘33形状相匹配，是圆角三角形且三个边均向盘体31中心弧形凹陷的形状，盘体31的边沿向上圆角弯折，形成侧面，盘体31上开口设置底盘33，盘体31和底盘33将动力系统20包裹其中，一方面起到保护动力系统20的作用，另一方面隔离动力系统20和果树，起到保护果树的作用。

具体的，动力系统20的侧臂220一端与伸出臂10固定连接，且另一端设置有驱动装置221，侧臂220与伸出臂10成Y字型，带轮224通过轴承套装在固定轴225上，固定轴225的一端与伸出臂10固定连接，且另一端与内圈320固定连接，设置在盘体31上的三个从动轮226围绕带轮224均匀设置，呈三角形，且从动轮226与带轮224之间设置一定距离，从动轮226的中轴穿过盘体31后与爪刀40固定连接，主带222的一端与驱动装置221连接，且另一端与带轮224连接，从动带223的一端与带轮224连接，且另一端与从动轮226连接。

具体的，爪刀40包括刀架41和至少两个爪42，刀架41为一个平面，自刀架41向地面延伸的爪42均匀设置在刀架41的一面且与刀架41固定连接，刀架41另一面与动力系统20固定连接。爪42的一端与刀架41垂直固定，且另一端向地面方向延伸一段之后向刀架41中心方向弯折延伸一段，爪42的两侧开刃。

驱动装置221以带传动的方式驱动带轮224转动，带轮224以带传动的方式驱动从动轮226转动，从动轮226带着爪刀40转动。带轮224通过轴承套装在固定轴225上，固定轴225将单向离合器32内圈320和伸出臂10固定，外圈321与盘体31固定连接，使得盘体31旋转是独立于带轮224旋转，也就是盘体31旋转独立于爪刀40旋转，两者实现彼此独立旋转，互不干扰。

当果树在除草装置行进方向的右侧时，驱动装置221驱动带轮224逆时针旋转，带轮224带动从动轮226逆时针旋转，即三个爪刀40同时逆时针旋转，没有单向离合器32的情况下，爪刀40入土除草之后，会带动盘体31一起逆时针旋转，这样飞速旋转的避让盘30会伤害果树，单向离合器32解决了这个问题，选择单向离合器32旋转方向与爪刀40旋转方向相反，即允许外圈321带着盘体31顺时针方向转动，楔块不锁止；当盘体31逆时针转动时，楔块锁止，如此使得爪刀40入土除草，盘体31不会旋转，而只有遇到果树时，盘体31沿着果树顺时针旋转，除干净果树外周的杂草同时也不伤害果树。因为牵引装置80行进速度不快，所以盘体31对果树这种程度的触碰，不会损伤果树的外皮。

实施例4：

参照附图4所示，20一种被动避树除草装置，由牵引装置80牵引前进，包括：伸出臂10、动力系统20、避让盘30、四个爪刀40。其中，避让盘30包括盘体31、单向离合器32、底盘33；单向离合器32包括内圈320、外圈321和楔块；动力系统20包括侧臂220、驱动装置221、主带222、从动带223、带轮224、固定轴225、四个从动轮226。避让盘30设置在伸出臂10一端的下部，爪刀40设置在避让盘30的盘体31下部，动力系统20可以使用分别安装四个导电滑环的方式驱动爪刀40转动。

具体的，单向离合器32的内圈320与伸出臂10固定连接，外圈321与盘体31固定连接，内圈320固定时，外圈321仅能向一个方向转动，若外圈321反向转动则楔块锁死阻止外圈321反向转动，即盘体31相对内圈320单向转动。盘体31形状与底盘33形状相匹配，是圆角四角形且四个边均向盘体31中心弧形凹陷的形状，盘体31的边沿向上圆角弯折，形成侧面，盘体31上开口设置底盘33，盘体31和底盘33将动力系统20包裹其中，一方面起到保护动力系统20的作用，另一方面隔离动力系统20和果树，起到保护果树的作用。

具体的，爪刀40包括刀架41和至少两个爪42，刀架41为一个平面，自刀架41向地面延伸的爪42均匀设置在刀架41的一面且与刀架41固定连接，刀架41另一面与动力系统20固定连接。爪42的一端与刀架41垂直固定，且另一端向反方向延伸一段之后向刀架41中心方向弯折延伸一段，爪42的两侧开刃。

四个动力系统20分别驱动四个爪刀40，一条对角线上的两个爪刀40顺时针旋转，且另一条对角线上的两个爪刀40逆时针旋转，这样四个爪刀40旋转伸入土中除草的时候，盘体31是稳定的，不会跟着旋转，减少单向离合器32受力，从而增加单向离合器32的使用寿命。

当果树在牵引装置80前进方向的右侧时，单向离合器32允许外圈321带着盘体31顺时针方向转动，楔块不锁止；当盘体31逆时针转动时，楔块锁止。除草前进过程中，遇到果树，盘体31被动避让，沿着果树顺时针旋转，因为牵引装置80行进速度不快，所以盘体31对果树这种程度的触碰，不会损伤果树的外皮，除干净果树外周的杂草同时也不伤害果树。当果树在牵引装置80前进方向的左侧时，调整单向离合器32旋转方向，允许盘体31逆时针旋转。

实施例5：

参照附图5所示，在上述实施例1-4任意一种的基础上，还包括弹簧、L架50、液压伸缩杆、车架60，车架60与牵引装置80连接，方管状的L架50垂直向上的一端套装在方管状的车架60中，车架60与L架50之间通过液压伸缩杆连接，方管状的L架50水平延伸的一端中套装有伸出臂10，设置在L架50方管中的弹簧一端与L架50连接，且另一端与伸出臂10连接。弹簧用于水平方向的缓冲，液压伸缩杆用于竖直方向，爪刀40距离地面的高度的调整。

实施例6：

参照附图6所示，在上述实施例1-5任意一种的基础上，伸出臂10与牵引装置80运动方向之间的夹角小于90°。这种行进方式相较于伸出臂10与牵引装置80行进方向相互垂直的固定方式来说更省力，节约能源的同时更便于盘体31转动，减少对果树的作用力。最佳的，伸出臂10与牵引装置80运动方向之间的夹角为45°，这样爪刀40入土除草的时候，伸出臂10受力减少，增加使用寿命。

在上面方案的基础上，进一步优化，被动避树除草装置设置在牵引装置80侧后方，且被动避树除草装置与牵引装置80的两个后轮在同一直线上。这种设置被动避树除草装置随着后轮起伏，更快更迅速的适应起伏的地面，尤其适用高低起伏的葡萄地的地面除草。

实施例7：

一种被动避树除草装置，由牵引装置80牵引前进，包括：伸出臂10、动力系统20、避让盘30、一个或者两个爪刀40；避让盘30包括盘体31、单向离合器32。避让盘30设置在伸出臂10一端的下部，爪刀40设置在避让盘30的盘体31下部，动力系统20驱动爪刀40转动，动力系统20的动力源可以是电机、液压马达等。

其中，避让盘30的单向离合器32包括内圈320、外圈321和楔块，内圈320固定时，外圈321仅能向一个方向转动，若外圈321反向转动则楔块锁死阻止外圈321反向转动，内圈320与伸出臂10固定连接，外圈321与盘体31固定连接，盘体31相对内圈320单向转动。设置一个爪刀40时，盘体31外边沿是圆形；设置两个爪刀40时，盘体31外边沿是椭圆形，两个爪刀40对称设置在单向离合器32两侧，两个爪刀40分别设置动力系统20。

其中，爪刀40包括刀架41和两个爪42，刀架41为一个平面，自刀架41向地面延伸的爪42均匀设置在刀架41的一面且与刀架41固定连接，刀架41另一面与动力系统20固定连接。爪42的一端与刀架41垂直固定，且另一端向反方向延伸一段之后向刀架41中心方向弯折延伸一段，爪42的两侧开刃。

适合小型被动避树除草装置，牵引装置80在后面推动被动避树除草装置除草，整体结构简单轻便。爪刀40是伸入土里进行除草的，旋转的爪刀40伸入土中，旋转的拔出并且破坏杂草根部，爪42结实耐用，两侧开刃，使得旋转起来对杂草的破坏更厉害，杜绝杂草复活，爪42向刀架41中心方向延伸，可以起到翻转、切割的作用，除草效果更好。圆形或者椭圆形的盘体31，为了方便盘体31沿树干旋转避让，盘体31向下或者向上圆角弯折延伸出侧面，侧面设置一些纹路，以增加摩擦力，或者在侧面设置一些柔性的突出条纹，增加摩擦力的同时有缓冲作用，便于盘体31沿果树旋转，不损伤果树。

在动力源驱动一个爪刀40旋转的情况下，如果没有单向离合器32，爪刀40入土除草之后，会带动盘体31一起旋转，这样飞速旋转的避让盘30会伤害果树，单向离合器32解决了这个问题，当果树在除草装置行进方向的右侧时，选择爪刀40逆时针旋转，允许外圈321带着盘体31顺时针方向转动，楔块不锁止；当盘体31逆时针转动时，楔块锁止，如此使得爪刀40入土除草，盘体31不会旋转，而只有遇到果树时，盘体31沿着果树顺时针旋转，除干净果树外周的杂草同时也不伤害果树。

在动力源驱动两个爪刀40旋转的情况下，当两个爪刀40旋转方向相反的时候，爪刀40入土除草，盘体不会随着转动。如果两个爪刀40旋转方向相同，在没有单向离合器32，爪刀40入土除草之后，会带动盘体31一起旋转，这样飞速旋转的避让盘30会伤害果树，单向离合器32解决了这个问题，当果树在除草装置行进方向的右侧时，选择爪刀40逆时针旋转，允许外圈321带着盘体31顺时针方向转动，楔块不锁止；当盘体31逆时针转动时，楔块锁止，如此使得爪刀40入土除草，盘体31不会旋转，而只有遇到果树时，盘体31沿着果树顺时针旋转，除干净果树外周的杂草同时也不伤害果树。

实施例8：

参照附图5所示，在上述实施例1-7任意一种的基础上，避让盘30还包括触碰杆35，触碰杆35的一端与盘体31侧面固定连接，且另一端为水平向外延伸的自由端，触碰杆35均匀固定在盘体31侧面。触碰杆35是较坚硬的弹性材料制成，例如橡胶杆、能形变的塑料、或者弹簧，触碰杆35长度小于10厘米，这样不会损伤果树。

盘体31是圆形或者椭圆形时，外周设置若干触碰杆35，触碰杆35一端指向单向离合器32的圆心，且另一端为向外延伸后向盘体31旋转方向圆弧弯折，触碰杆35碰到果树，因为触碰杆35的阻挡，盘体31被动旋转，实现被动避树功能。

盘体31是圆角多边形且每条边均向盘体31中心弧形凹陷的形状时，触碰杆35设置在凹陷处，触碰杆35可以是一个较短的直杆，也可以是一端指向单向离合器32的圆心，且另一端为向外延伸后向盘体31旋转方向圆弧弯折，这样可以使得触碰杆35和盘体31无论哪一个触碰到果树，都能进行被动避让，更接近果树树干进行除草工作。

Claims (11)

1.一种被动避树除草装置，由牵引装置牵引前进，其特征在于，包括：伸出臂、动力系统、避让盘、爪刀，避让盘设置在伸出臂一端的下部，所述避让盘包括盘体、单向离合器，单向离合器包括内圈、外圈和楔块，内圈固定时，外圈仅能向一个方向转动，若外圈反向转动则楔块锁死阻止外圈反向转动，内圈与伸出臂固定连接，外圈与盘体固定连接，盘体相对内圈单向转动，爪刀设置在盘体下部，动力系统驱动爪刀转动。

2.如权利要求1所述的被动避树除草装置，其特征在于，所述盘体外边沿是圆形、椭圆形或者是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状。

3.如权利要求1所述的被动避树除草装置，其特征在于，所述爪刀包括刀架和至少两个爪，刀架为一个平面，自刀架向地面延伸的爪均匀设置在刀架的一面且与刀架固定连接，刀架另一面与动力系统固定连接。

4.如权利要求3所述的被动避树除草装置，其特征在于，所述爪的一端与刀架垂直固定，且另一端向反方向延伸一段之后向刀架中心方向弯折延伸一段，爪的两侧开刃。

5.如权利要求1所述的被动避树除草装置，其特征在于，所述避让盘还包括底盘，所述动力系统包括主轴、主齿轮、至少三个从齿轮，从齿轮围绕主齿轮均匀设置，且从齿轮与主齿轮啮合，主齿轮和从齿轮设置在盘体与底盘之间，主轴经由内圈贯穿盘体后与主齿轮固定连接，主轴穿过主齿轮后与底盘轴承连接，主轴与内圈不接触，从齿轮的中轴一端与盘体轴承连接，且另一端与底盘轴承连接后伸出底盘，从齿轮的中轴伸出底盘的一端与爪刀固定连接，主轴带动主齿轮转动，主齿轮带动从齿轮转动，从齿轮带动爪刀转动；底盘形状与盘体形状相匹配，均是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状，从齿轮设置在多边形圆角处，从齿轮之间是向盘体中心弧形凹陷的边。

6.如权利要求5所述的被动避树除草装置，其特征在于，所述动力系统还包括液压马达、传动带，主轴与伸出臂轴承连接，传动带的一端与液压马达连接，且另一端与主轴连接，设置在伸出臂上的液压马达通过传动带驱动主轴转动。

7.如权利要求1所述的被动避树除草装置，其特征在于，所述动力系统包括侧臂、驱动装置、主带、从动带、带轮、固定轴、至少三个从动轮，侧臂一端与伸出臂固定连接，且另一端设置有驱动装置，侧臂与伸出臂成Y字型，带轮通过轴承套装在固定轴上，固定轴的一端与伸出臂固定连接，且另一端与内圈固定连接，设置在盘体上的从动轮围绕带轮均匀设置，且从动轮与带轮之间设置一定距离，从动轮的中轴穿过盘体后与爪刀固定连接，主带的一端与驱动装置连接，且另一端与带轮连接，从动带的一端与带轮连接，且另一端与从动轮连接，驱动装置以带传动的方式驱动带轮转动，带轮以带传动的方式驱动从动轮转动，从动轮带着爪刀转动；盘体是圆角多边形且每条边均向盘体中心弧形凹陷的形状，从动轮设置在多边形圆角处，从动轮之间是向盘体中心弧形凹陷的边。

8.如权利要求1所述的被动避树除草装置，其特征在于，还包括弹簧、L架、液压伸缩杆、车架，车架与牵引装置连接，方管状的L架垂直向上的一端套装在方管状的车架中，车架与L架之间通过液压伸缩杆连接，方管状的L架水平延伸的一端中套装有伸出臂，设置在L架方管中的弹簧一端与L架连接，且另一端与伸出臂连接。

9.如权利要求1所述的被动避树除草装置，其特征在于，伸出臂与牵引装置运动方向之间的夹角小于90°。

10.如权利要求1所述的被动避树除草装置，其特征在于，被动避树除草装置设置在牵引装置侧后方，且被动避树除草装置与牵引装置的两个后轮在同一直线上。

11.如权利要求1-10所述的任意一种被动避树除草装置，其特征在于，所述避让盘还包括触碰杆，触碰杆的一端与盘体侧面固定连接，且另一端为水平向外延伸的自由端，触碰杆均匀固定在盘体侧面。