CN85109266A - 旋转割草机及其部件 - Google Patents

Abstract

用于旋转割草机中的加以改进的防护罩和刀片组件；其中防护罩有一整个的后裙板，和按三种方法设计的防护元件悬臂安装的有孔缝的前裙板；其中切割刀片是旋转型，切割刀片有制动装置，设计成为当旋转刀片枢轴失效时，对操作者提出警告；刀片可更换而不需要拆卸刀架；刀片上有孔口用以调节旋转刀片的配重，形成可变的力臂。对螺旋桨叶型和旋转型刀片还提供可更换刀头的改进设计。

Description

旋转割草机及其部件

本发明有关于旋转割草机，具体地说是关于旋转割草机和其部件，如切割刀片和防护罩。旋转割草机可分类为：装有旋转切割刀片的气动提升型，还有一个气垫，靠气垫把割草机支撑在要切割的植物上;非气动提升型，例如人工支撑的司居摩割草机（Strimmer）通常背在操作者的肩部，以及普通的地面支撑滑行或轮式结构。

长期来，人们认识到要注意旋转割草机的安全，对操作者和旁观者的危险性。切割刀片经常以超过每分钟4500转的转速旋转，而当物体与刀片相碰，物体带着可观的能量向外抛出，或由于金属疲劳而使刀片断裂，自身成为一个危险的投射物。

曾有过大量的先建议，寻求使这种危险减为最小。而许多建议，例如美国专利3，971，199中对于一非气动提升装有车轮的机器，把切割刀片封闭起来，这种方法对切割效率有不利的影响。严重地削弱割草机切割效率的安全措施只为有限的使用者所承认。据美国专利3，971，199记载，1973年向美国公众健康服务部门提出的30，000件与割草机有关的伤害报告中，30%是因旋转刀片将物体抛出所致。

许多司居摩割草机（Strimmer）具有用一柔性尼龙绳代替金属切割刀片的便利条件，然后用于修整邻近墙壁和其它固体表面的植物，这些表面可能会使金属刀片损坏。我所发明的旋转割草机同样可具有这种便利条件，通常把防护罩移走，用绳子代替切割刀架和刀片，或安装在切割刀架上，或安装在刀片上。

因此，我喜欢用一个非柔性的切割刀片，它可以是金属的或硬塑材料，如尼龙之类，然后用枢轴安装到切割刀架上。图1和图2所示出的矩形图比较了相等重量试件所抛出的距离，试件分别投入于螺旋桨形切割刀片的轨迹和用枢轴安装的切割刀片的轨迹上，刀片顶端部轨迹的直径是相等的，并以相等的速度驱动作转动，这些矩形图明显地表示不但平均抛出距离以无旋转轴刀片为大，而且最大抛出距离也较大。然后用不同重量试件，对无旋转轴和旋转轴刀片重复试验，以每次试验中试件抛出的最远距离取作这种重量试件的危险距离（半径）;而危险区（面积）对最远抛射的12克重试件比值为2.1比1;最远抛射的31克重试件比值增为3.0比1，最远抛射的47克重试件比值为8.5比1。因此用枢轴安装的切割刀片，例如从美国专利3，815，234中所已知的，对旁观者提供了一个相当大的安全方面的改进;美国专利3，815，234还提出了一联接装置，以限制许可的切割刀片相对于切割刀架的绕轴转动。采用枢轴刀片还有优点，可以延长驱动装置的寿命，因为驱动装置不承受相同程度的冲击荷载的反作用力。然而我所提出的结构超过美国专利3，815，234，而具有更为显著的改进。例如我的切割刀片是用一个套管安装在切割刀架上的，套管比切割刀宽，故在使用中刀片可以任意振动，或当静止时可以任意撬起，而不致与切割刀架接触，故在使用中即使在切割刀架和切割刀之间有青草和垃圾，同样促进旋转运动。切割刀片叠置在一个定位元件例如垫圈上，起限制切割刀片从切割刀架平面内移出的作用。我所提供的制动装置在枢轴破裂时，可以制动切割刀片的旋转，并至少保持到切割刀架的驱动被停止，或被切断。切割刀架和切割刀片的制动装置，可以联接而不必要求首先将切割刀架拆除。此外，制动装置设计成为在枢轴失效时，及时向操作者发出警告。更可取地，制动装置是这样设计的，一切割刀片是在一平面内，有一第一开口以放置在由切割刀架带动的一枢轴上，和一弧形孔通常与由切割刀架带动的制动舌键不相接触，舌键置位于穿过弧形孔突伸在外，舌键和孔的一壁形成了所述制动装置，用一连接装置限定切割刀片的旋转运动，孔的一端与舌键接触，以阻止舌键过早的冲击断裂和随后损坏制动装置，而可能未被操作者所注意到，孔的一部分是在切割刀片枢轴和切割刀架轴之间。

因此根据我的发明的一个特性，我提供了一个用于旋转割草机上的切割刀组件，包括有一转动轴的切割刀架，一个由切割刀架带动的切割刀片，并有一切割面;一个用于将切割刀片安装在切割刀架上，以使切割刀片上的切割面可向外转动，当刀片与刀架一起旋转时，在离心力作用下脱离切割刀架，切割刀架上的制动装置在所述离心力作用下，与失去所述枢轴支架的切割刀片接合。特征在于切割刀架上的切割刀片，可被更换而不需要卸掉切割刀架，根据我的发明的另一特性，我提供的一个用于旋转割草机的切割刀组件，包括可绕一轴转动的切割刀架，一切割刀片有一切割表面，一个用来将切割刀片安装在切割刀架上的枢轴支架，使得切割刀片上的切割面可以向外转动，当刀片和刀架一起旋转时，在离心力作用下脱离切割刀架，切割刀架上的制动装置在所述离心力作用下，与失去所述枢轴支架的切割刀片接合，特征在于，制动装置中是一舌键与长孔的一边接合，切割刀架包括舌键和长孔中的一个，而切割刀片包括舌键和长孔的另一个。

最好切割刀架上的制动装置是一个从切割刀架上竖立的舌键，而切割刀片则有一其中心在枢轴支架处的弧形长孔，舌键延伸进入长孔，并用所设置的连接装置限制许可的切割刀片绕轴转动，在所述绕轴转动时用长孔的一端阻止与舌键接合。

尽管割草机可以应用于不同种类的植物，一个典型的要求是，在春季切割含水分的草，在秋季切割纤维状的草。已经提出过更换切割刀刀片的建议，如美国专利3，320，733，而我所建议的一种刀片，对于这种刀片切割性能可以改变而不需要将刀片从机器中移走。

因此根据我们的发明还有另外的特性，我提供一个用于旋转割草机切割刀架组件，它包括一个可绕驱动轴转动的切割刀架和一个切割刀片，用枢轴安装在切割刀架上，特征在于可安装在切割刀上的可拆装的配重装置，以允许调整切割刀片的力臂。因此，我建议调整切割刀刀片的重量和/或重量分布以适应所需切削的植物。最好切割刀片有一个或更多个小孔，可在其中有选择地放置配重。这样，例如要切割纤维状草，我可使用一个较重的刀片或用一重心离开转轴较远的刀片。我的结构的优点是有旋转刀片，用枢轴安装的刀片的特点在于可以被调整而不需要拆掉刀片。还有一个另外的优点，切割刀架组件可以不需要象不具有这一特点的部件那样，切割纤维状草时用非常高的旋转速度来驱动。

在另外一个实施例中，可提供一个可更换的切割面，而这种切割面可以是各种重量的。因此根据我的发明还有另外一种特点，我提供一个用于旋转割草机的刀片组件，具有一切割刀架，切割刀架的驱动装置，和一切割刀片用枢轴安装在切割刀架上，其特征在于，其中切割刀片具有一个可以更换的切割表面。

作为一个另外的特征，我提供一个用于旋转割草机的刀片组件，具有一个底座，可绕一驱动轴转动，一切割刀片有一切割表面和将切割刀片可拆装地安装在切割面上的装置，所述装置包括一对竖立的轴向间隔元件，其中一个所述元件与对着切割面的切割刀片的第一边接合，另外一个所述元件连接对着第一边的切割刀片的第二边，而切割面轴向间隔开，特征在于：切割刀片至少含有一个凹状切口部分，适用于放入所述的一个所述元件，以固定切割刀片，当旋转时抵抗离心力。我的结构的一个优点是：切割刀片即顶部可以大体上沿径向向内移位，而不影响底座即其支架。

已有许多官方的文件关于石子和其它自由物体位于切割刀片的轨迹上被撞击和被机器抛出，对旁观者和操作者有危险的问题，美国1974年关于各种投射物可能导致伤害的研究，以及详述在1976年6月给美国消费者产品安全委员会的报告中，附件2第7页指出，小的，硬的，尖的物体，例如铁丝和玻璃碎片，是主要的涉及于大多数投射物伤害事件中物体，“可能由于以高速运动的铁丝容易穿透人们的肌肉和骨骼，在有的时候，这种穿透戳入致命器官导致死亡”。一个用于投射物体试验的修订标准已被采用，其中复盖着模拟草皮的试验表面，被一作为目标的八边形墙壁所包围，当割草机操作时，300个钉子从6个投入点向上投入刀片，每个投入点位于刀片顶端圆周内2.54厘米处，并且与试验表面平齐。按被钉子击中的目标数目和位置来决定机器是否符合标准，钉子击中操作者区域则被更重地处罚。此标准已经建立，尽管无数机器可用来试验，但仅有一台符合修订标准，而由于切割效率不是这个修订标准的一个部分，故没有指标表明这台机器在割草方面是有效的。经过漫长的试验之后，我得出结论，为了符合投射物体试验的美国修订标准，而又不使割草机效率明显下降，割草防护罩要包括许多防护元件，悬臂式安装形成防护罩顶盖的一部分和裙板部分，引导青草向着切割刀，而为了保护操作者至少在操作者区域内要有160度的实体即无孔裙板，然而对仅属向正前方移动的轮式割草机，增大角度是有用的，比如增加到200度。与美国专利4，069，651申请作比较，我的裙板部分在操作者区域是没有孔的，而与加拿大专利984，602的申请作比较，我的防护罩元件是悬臂式的，故当被一冲击刀片物击中时，既能阻挡又能变弯。显然一个有间隔的防护元件的防护罩是不适用于气动提升旋转割草机的。当用一个肩挂式司居摩割草机（Ttrimmer）试验我的防护罩时，我把刀片的高度放在测试表面上5.08厘米（2吋）处，因为这是A.N.S.I.（美国国家标准协会）测试作业中所规定的高度。修订标准通常注意处罚试验物体的散开程度，而并不指定刀片的高度，仅要求刀片处于此机器可能达到的最高位置。较高的高度不能代表通常要割的青草的长度，而一个较低的高度，意味着许多试验物体在它们离开试验表面前被击中，故不是正常冲击，所给出的试验结果看来是好的，而却是虚假的。

根据我的发明的特点，我为非气动提升型旋转割草机的切割刀片提供一个防护罩，由一顶盖和裙板组成，裙板有带有周向间隔孔口的第一部件，和没有所述周向间隔孔口的第二部件，特征在于，有许多防护元件，每个元件包含一个支腿和一个指状物，支腿构成顶盖的一部分，而指状物构成所述的第一部件。最好各防护元件具有的周向宽度小于相邻指状物之间的间隔。防护元件成对形成是实用的，并有一个弹性快装爪或钩。相邻指状物的间距最好是这样的，所述指状物之间刀片端部轨迹的切线至少要横切数个指状物。为了限制拦截在裙板内的碰撞物被转动切割刀片撞击的次数，第二部件其周向间隔端的中间联接，最好从刀片端部轨迹径向向外至少2厘米。防护元件可以是在一平面内，以致对碰撞物提供一个通常为长方形的障碍物。最好使与刀片进入第二部件首先遇到的第二部件的端部相邻的两个元件，比其余的那些元件具有一个较大的尺寸的支腿和指状物，也就是向上、向下和向外增大。我的防护罩是方便地用标准组件组装，而这种组合结构具有上述的优点，成对的防护元件不一定要是相同的，并且这种元件可以个别地更换。适合于我的防护罩的元件，有三种不同设计，如上面提及的，与在操作者区首先遇到转动切割刀片的裙板一端，最接近的两个防护元件，具有比标准件更大的尺寸，而在操作者区裙板的另外一端的两个防护元件，具有比标准件更大的尺寸，而在操作者区裙板的另外一端的两个元件，也就是那些转动切割刀片最后离开的那两个防护元件，它们的径向末端位于一连接邻近防护元件到裙板的基准线上是有益的，以形成一直的防护边，适用于例如沿墙切割的条件。对于最后提到的防护元件对，为了保证防护元件的合适尺寸，尤其是确定第一裙板部件的相应部分的悬垂指状物，防护元件有曲状支腿，其末端与操作者区裙板成一向外的角度，当操作者沿墙移动机器向前时，此方向具有帮助引导要切割青草进入机器的优点。

被切割刀片碰撞的物体仍然可以从我的防护罩中飞出，但动能减小了。因为我的试验表明，被碰撞物体在操作者区的裙板中被抛出之前，可能撞击不只一次。我推荐刀片顶端和裙板之间最小径向间距至少为2厘米，并在操作者区转动切割刀片最后离开的裙板一端，形成一个向里的突出部分。

因而根据我的发明的另外的特点，我提供一台旋转割草机包括：一个可转动的切割刀架，切割刀架的驱动装置，一切割刀片用枢轴安装在切割刀架上，这样刀片上的切割面沿径向向外凸伸超出切割刀架之外，所述切割刀架上的装置与所述枢轴支架间隔开，并与切割刀联接，以阻止在使用时切割刀片与切割刀架分开，而防护装置包括一个裙板，切割刀片在其中转动。

图1，是一个矩形图记录了用普通的螺旋桨式桨叶将测试物体抛出的距离;

图2是一个矩形图重复图1所述，但是采用一旋转轴刀片;

图3是一个司居摩割草机（Strimmer）旋转机的局部侧视图，具有转轴切割刀片和组合式防护罩;

图3A是图3中所示防护罩的另一种安装方法的放大图;

图4是转动刀片的枢轴支架放大详细图;

图5是切割刀架-切割刀片的枢轴支架平面图，但把图4中的螺母42，弹簧垫圈40和垫片38拆去;

图6是底座66上可更换的切割刀片顶端的平面图;

图7是另外一个带有定位销的可更换切割刀头的实施例的局部剖视图。沿图6中Ⅶ-Ⅶ线截取;

图8是后防护部件;

图8A是后防护部件刀片出口端的一张放大的局部剖视图;

图8B是后防护部件刀片进口端的一张放大的局部剖视图;

图9是前防护部件，显示相对于后防护部件的周向间隔端部;

图10是前部件第一防护元件;

图11是前部件第二防护元件;

图12是前部件第三防护元件;

图13是改进的防护元件，支腿和指状物上有三角形凸缘。

旋转式割草机如图3中所示，包括一机座部2，切割刀组件4和切割防护罩6。在此实施例中的机座部分2，有一背带挂钩（未示出），故机器为人工支撑式司居摩割草机（Strimmer）而在另外实施例中机座部分2可以安装在轮子或滑板上。我所改进的切割刀组件4，例如用转动切割刀片组成的，同样可与支撑在一气垫上的气动提升机一起使用。

机座部分2有一空心管10，轴12装在其中，用一个原动机（未示出）例如汽油发动机或电动马达可转动地驱动。轴12通过齿轮14与传动轴16连接，传动轴16用滚珠轴承座圈可转动地支承在机座2中。传动轴16装有一定位套管20，可随着传动轴16一起转动，一垫圈22，和一个拧螺母26的螺纹端24;在此实施例中，切割刀组件位于定位套管20的凸肩和垫圈22之间，并且在卸下螺母26之后，可以作为一配件移走。

在图3的实施例中，防护罩6由与机座部分又形成为一整体的环状支架200所支撑;而在另一实施例中，从图3A中可见，支架200是用螺钉201可拆装地固定在机座部分2上的。

切割刀组件4，包括一切割刀架30，和一对切割刀法32，用枢轴安装在刀架30上。当围绕驱动轴16转动时，切割刀片32在离心力作用下径向延伸超出切割刀架30之外。切割刀片32是以平衡形式可转动地装在切割刀架30上;在此实施例中两片切割刀片32是安装在径向相对位置上，而在另外实施例中，可以采用三片或更多片刀片。

枢轴支架在详图4中显示得更为清楚，枢轴套管34位于切割刀架30和垫圈38之间的螺栓36上，枢轴套管34同螺母42后面的弹簧垫圈40来阻止它转动。例如绕传动轴16转动时一自由物体被切割刀片32碰撞，枢轴套管34允许相应的切割刀片32相对于切割刀架30发生转动;每一枢轴套管34的厚度要比切割刀片32的厚度为大，故允许刀片振动，清除掉各种堆积的杂草，或垃圾，或铁锈，若切割刀架30，切割刀片32和垫圈38中的一个或几个是由钢铁材料组成，而例如机器又被搁置过了冬天。垫圈38还有以下所将述及的其他作用。

每一切割刀片有一端面44，与突起在切割刀架30上的耳状物46相配合，限制刀片的许可转动，例如限定在90°左右;在图3中所示的另外实施例中，套管20与此连接装置起同样的作用。另外，当一个或几个切割刀片32沿端面44转动时，端面44是以枢轴套管34为中心径向延伸的一段圆弧，露出这个或那个腔室48，腔室48是从切割刀架30向下冲压成的，在使用时，堆积在切割刀架30和相应切割刀片32之间的垃圾杂物可以用刀片消除;因此，当刀片转动到极限位置和停止驱动时，杂物可以从腔室48中清除出来。每一腔室48各有一完整的底部，以阻止砂子或砾石在旋转割草机使用时从下部进入切割刀架30和切割刀片32之间的间隙处。

每一切割刀片32都是在一平面内，并含有一弧形孔50，孔的中心位于枢轴套管34的轴线上。从切割刀架30突起的是舌键52，在此实施例中舌键是从切割刀架30上冲压出来的;而在另外的实施例中，舌键是一金属条状物，焊接在切割刀架30上;又一实施例中舌键是用装在切割刀架上的螺栓的无螺纹部分形成的。在正常使用中，弧形孔50的侧边54与舌键52之间留有间隙，当端面44与突起耳状物46相接合限制刀片的许可转动时，弧形孔端边缘56也与舌键52之间留有间隙;所以舌键52既不承受磨损也不承受冲击荷载，磨损和冲击会导致舌键受剪或断裂，而不为机器操作者所发觉。若在使用中切割刀架30和切割刀片32之间的枢轴连接失效，切割刀片在离心力作用下将沿着径向向外飞出，直到侧边54与舌键52相碰而被阻止。由于弧形孔是由枢轴套管34的轴线沿径向向里的，舌键与侧边54在任何位置的接触都不在图5中参考线58所示的横断面内，将产生一显著的偏心荷载。警告操作者，且留有关闭或切断原动机的时间。我的结构的其他优点为：切割刀架和切割刀片的结构简单，可以更换刀片，如需要时，例如安装切割刀头64（图6），只需卸掉枢轴，而不需要拆卸切割刀架。

在另外一个实施例中（未示出）舌键可设在切割刀片上，而孔设在切割刀架上。

垫片38复盖着弧形孔50，防止青草和杂物堆积在切割刀架30和刀片32之间。垫片38有一个缝隙39，放入舌键52，在枢轴被切或其他失效情况下，可对刀片32起一个附加的止动装置的作用。

切割刀片32上有小孔60，可在其中有选择地放入配重（未示出），以改变切割刀片32的力臂与割草工作条件相适应。当加配重时，原动机不需要用通常割纤维状草所需用的更高的速度来驱动，相反地，如果植物，如草是新鲜的，加配重的刀片不会提高割草效率，而却增加碰撞物体的抛射距离和危险区，故需要把配重撤掉。

在另外一个实施例中，切割刀组件4可包括一可更换的切割刀头64。为此，从图6中可见，从底板66上冲出两个相反方向的钩状元件68和70，各具有面朝内的突起边72，74，和重叠部分76，78，将刀头64压紧并牢固地固定在底板66上。径向向外的钩状元件70的重叠部分78向前，也即使用时的转动方向，延伸;钩状元件68的重叠部分76，向后延伸。而通常为长方形的底板66有侧边80，82，在钩状元件70前方形成一切口，故不会影响可更换切割刀头64的切割面84的作用。

打算使切割刀头64两面可用，故有一第二切割面86。

可更换的切割刀头64有一第一端88与侧边90和92相接，和一第二端94与侧边96和98相接;第二端94相对于第一端88按旋转方向向前偏置。侧边90，92和96，98所间隔的距离是相等的，但小于突起的相对边缘72，74之间的间距，故切割刀头64可以通过第一端88引导，位于突起的相对边缘72，74之间，最好与底板66滑动接触。

侧边9298和侧边90，96分别通过凹状切口部分100，102连接，形成为一对轴向间隔的卡钩，其轴向间距小于突起边缘72，74之间的轴向间隔。

转动时，切口部分102包围着突起边缘74，克服离心力和切向运动固定切割刀头;而当停止转动，更换切割刀头64时，切口部分102可从突起边缘74滑脱;由于刀头64只要向前滑动一个短距离，就可与边缘74脱开，故切割刀头64可以被更换，而不需要首先从机器中拆除底板66。在另外一个实施例中，切割刀头64和重叠部分78，可以有一同心孔，放入一可拆卸的定位销104在内，定位销104还可以起一个配重的作用，并可以采用任何的便利的形式，例如螺母和螺栓，两图中所示是由一头部106和无螺纹部分108，例如通过一对径向相对的纵向孔（未示出）组成。头部106是一个隔离装置，阻止刀头64相对于底板66运动。由此可见，操作中，用切割面84来切割植物，从切割面84传来的直接荷载是沿着钩状件70分布的，而钩状件68约束住切割刀头64在此荷载作用下所要发生的转动。底板66可绕枢轴65转动。

在另一种实施例中底板66的后面边缘67是朝上翘起的（未示出），以形成一气流将草剪割到收集袋中（未示出）。

在另一种实施例中底板66可以被固定在螺旋桨式刀片上。

防护装置6是一组合结构，具有一后防护部件110（图8）和一前防护部件112（图9）由防护元件114，116，118组成。

后防护部件110具有一无孔口的裙板122（图3）与驱动轴16成-160度对角。在此实施例中，后裙板由切割刀片32所在平面向下延伸3.5厘米，而后防护部件110顶盖124比刀片平面高出0.8厘米。建议司居摩割草机（Ssrimmer）以与地平线保持一个小的角度左右地割草，故当从前方或后方看去，互相交替地一边比另一边低;后防护部件110的带倾角的裙板端部126有助于割草，使刀头更接近于地面，故我所建议的大深度裙板不妨碍割草效率。

然而大多数碰撞自由物体是垂直投射到刀片的刀刃上的，我的试验表明有些试验物体，至少被撞击两次并从后防护部件110以一个想不到的角度射出。为了限制在后防护部件110中出现多次撞击，在部件110的周边，切割刀头和裙板122之间留有一2.5厘米间隙;另外，切割刀片以图8中箭头130所示的方向转动，最好从图8A中看，切割刀片最后离去的裙板122的端部128，形成一向内倾角，故阻止自由物体围绕裙板内侧弹跳。直径为18厘米的裙板，端部128的内径为16.5厘米，与刀头的间距为1.0厘米。

相反，最好从图8B看，端132成一向外倾角，直径为20.0厘米，并有一突起面133延伸超过邻近防护顶盖124之上1.5厘米，这样后防护部件110的端部132对射向操作者区的撞击物体形成了一个障碍物。这样，射向操作者区域的自由物体可以被后防护部件的端部132，包括面133更好地遮挡住。

后防护部件有三个装配孔134，其中放入螺钉136（图3），用以可拆装地把后盖部件固定在机座2上;或者如图3A中的实施例，可拆装地将后盖固定在支承座200上。顶盖124是为一实体，但在另外的实施例中，可以有孔，以减轻后防护部件110的重量。

如图9可见，前防护部件112包括许多成对的防护元件114，116，118，故若一个元件被损坏，可不需要更换整个前防护部件。这些元件是以悬臂形式装在机座2上的，弹性地位于箍140，142的下面，箍140，142与机座2形成象是一整体托环，并由卡钩143定位;然而在另外的实施例中箍可以是分开的，各自焊在机座2上。

防护元件114（见图3，图9和图10）各有一径向支腿144a，支腿144a有一径向长度为6.0厘米，垂直尺寸为2.0厘米的增大部分146a;和一悬垂的指状物148a从切割刀片32的平面向下延伸0.3厘米。指状物148a的径向长度，在根部为1.5厘米，而下边缘处是1.0厘米，刀头圆周和此处的下边指状物边缘之间的径向间距是1.5厘米。

靠近后防护部件端部132的防护元件116（图9，图11）具有与端部132相同的外径（20厘米）。增大部分146b的径向长度因而为8.0厘米;其垂直方向的尺寸增加到3.5厘米，而与切割刀平面保持0.8厘米间距。指状物148b的根部径向长度，和下端径向长度却是3.5厘米，故指状物148b通常是为矩形;刀头圆周和指状物下边缘之间的径向间距减小到1.0厘米。指状物下端延伸到切割刀片32所在平面之下3.0厘米。因此，这两个防护元件116，对自由飞行物提供了一个比防护元件114更大的障碍物，尽管防护元件116在切割刀片32和操作者区域之间是形成一直线。

两个防护元件118的支腿144c延伸到连接后防护部件的末端128和第一相命防护元件114的一假想线145，故两个防护元件118的径向末端和第一相命防护元件114的径向末端形成为一直边，这对沿墙面或类似物割草时有好处。支腿144c有一倾角，当旋转割草机向前移动时，把沿墙面要割的草引向转动切割刀片32。由于支腿144c有一倾角，刀头圆周和指状物下边缘之间的径向间距已象防护元件116一样减小，已经指定的防护元件118与防护元件114相应的尺寸除外。防护元件118的附加强度可以按图13所示形成（下文中阐述）。为了使基准线更靠近刀片32的刀头，以使更靠近“墙”边，在此实施例中末端128的半径减小到17.0厘米。

在另外实施例中（未示出）防护元件118的长度可以明显地不同，使用时离开末端128最远的元件较长并弯离末端128，以便更迅速地把草引入切割刀片的轨迹，从末端128设定的准线145将“碰及”元件末端（不是元件114）与元件118成对的另一元件可以被弯成曲状或简便地做成平的。

从图9可见，每一防护元件所具有的周向宽度小于邻近指状物间的间距;沿刀片端部圆周的切线射出的自由物体，从两邻近指状物间抛出至少需通过两条支腿144，而从端部圆周径向向里的位置抛出必须通过5条支腿144。相邻指状物148之间的距离不能超过5.0厘米。因此，可从防护罩抛出的撞击物以减小了动能与例如一个或几个增大部分146接触，或与悬垂指状物148接触，或与前述两者都接触。作为一个附加的安全性能，我的后防护部件的无孔缝的裙板122，向下延伸低于切割刀片32的旋转平面，此指状物148延伸更低，（见图3）它阻止了抛射物在裙板122下弹起并回弹击中操作者，同时也允许司居摩割草机（Strimmer）向前倾斜，有效切割在防护元件114之间导引着的植物。

形成第一裙板部件的指状物148，使用时是在机器的前方和侧边;而裙板122是一个无孔隙的第二部件，或至少是一个有极小孔隙的部件，而孔隙太小、小到不能使足够大或足够重的损伤操作者的物体通过。支腿144联同指状物148形成防护顶盖部分，而余下的顶盖124是与裙板122相连系的。

在一个另外的实施例中，为了有更高的强度，也为了减小相邻指状物之间的周向间距，防护元件114，116，118中的一个或几个可以设有凸缘120（图13）最好是三角形的。

为了有时用作一例如尼龙绳司居摩割草机（Strimmer）前防护元件114，116，118可以拆除，以不妨碍尼龙绳的切割操作，后防护部件110可以保留在原位置上。

防护罩，尤其是各防护元件114，116，118最好是用耐振的、有弹性的、轻质的材料组成，如尼龙或聚碳酸酯。防护元件联接在一环状支承圆盘200上，圆盘200有装配长孔202护圈螺钉可以从中穿过。长孔202允许防护元件与后防护部件110相对于机座2有一个有限的转动调整，以对操作者提供更好的保护作用。在另外实施例中（未示出）圆盘200和后防护部件110可以形成为一整体元件。

因此，我提出了一旋转割草机，装有一非柔性螺旋桨叶或转动切割刀片，和有一前部件和一后部件的防护罩，前部件由悬臂式防护元件组成，后部件由大深度裙板组成，当杂散物体以等于或大于转动切割刀片的设计切割荷载撞击时，将此以相同的物体相同速度撞击刚性螺旋桨切割刀片时抛出速度要小，故对防护罩的危害性小。由于作用在旋转切割刀片上的冲击力减小，切割刀片可以弯曲，对割草机的振动荷载和应力荷载降低了，可能降低保养要求，几乎不须要修理，很少经常的零件更换，由于切割刀片可以弯曲将延缓变钝，很少易于断裂，尽管如此，我还是提供了一种可更换的切割刀头，它可以用于旋转刀片和普通旋转桨叶型刀片;变更旋转切割刀片力臂的装置包括不同配重的可更换刀头部分型;切割刀片组件包括一切割刀架和一转动刀片，从中可更换旋转刀片而不需要拆掉刀架;一个切割刀片装置包括一个刀架和一个旋转刀片，其中设有分开的制动装置，在离心力作用下刀片自身变成了飞行物体时固定刀片，制动装置设计成当枢轴发生任何形式失效时，向操作者发出警告;防护装置既轻又易于拆装，还允许操作者，不论是和人用或商业用，有效地切割植物，而且比美国当局的现代机器标准对操作者和旁观者提供更大的安全性，由此可见，所指定的尺寸可以改变，权衡安全和切割效率来进行改变;一个较短的刀片和一个“标准”防护罩将得到良好的安全试验结果，而以切割效率做为代价。还可知道，隔离器（未示出）可装入在滚珠轴承座圈18和套管20之间（图3），以便割不同高度的草可以改变刀片高度。

在另外的实施例中，第一部件的防护元件可以做成单一的，或三个的，即不同于成对的;代替上述的3.5厘米，后裙板可以延伸到切割刀片32所在平面下4.0厘米;146B的部分垂直尺寸可以为4.0厘米;指状物148B根部和下边缘处的径向长度可为4.0厘米;相邻指状物指间的间距可为4.0厘米;立面133径向长度为8.0厘米并延伸超过临近防护顶盖4.0厘米，若干或所有前部件防护元件114，116，118可以与支座200形成为一整体，支座200可以是一完整的圆环或完全分开，即环块。

Claims (26)

1、在一台非气动提升割草机中用作切割刀片的一个防护罩，包括一顶部和一裙板组成，裙板有第一部件，其上有沿圆周间隔的开口；和第二部件，其上没有所述的沿圆周间隔的开口，特征在于若干周向间隔的防护元件各含有一指状物和一支腿，支腿构成顶盖的一部分，而指状物构成所述的第一裙板部件。

2、按照权利要求1中所述防护罩，其特征在于各个防护元件所具有的周向宽度小于相邻指状物之间的间距。

3、按照权利要求1中所述防护罩，其特征在于防护元件成对形成，和有一弹性快装卡钩。

4、按照权利要求1所述防护罩，其特征在于其中相邻的指状物是这样间隔的，所述指状物之间刀片端部轨迹的切线，至少要横切两条支腿。

5、按照权利要求1所述防护罩，其特征在于第二部件其周向间隔的中间联接件，至少沿刀片顶端轨迹径向向外2厘米。

6、按照权利要求1所述的防护罩，其特征在于，有一个第一防护元件，一个第二防护元件和一个第三防护元件，第二防护元件比第一防护元件具有较大的支腿，第三防护元件有一曲状支腿。

7、按照权利要求1中所述的防护罩，其特征在于其中各支腿的径向尺寸大于其垂直方向的尺寸，对由刀片抛射出的物体，形成一个通常为长方形的障碍物。

8、按照权利要求1中所述的防护罩，其特征在于，第一部件对着防护罩轴线的角度不大于200度。

9、按照权利要求1中所述的防护罩，其特征在于，第二部件在其圆周的一端，具有一向外延伸部分。

10、一防护元件供防护罩之用，如上述任何一项权利要求所述。

11、一切割刀组件用于旋转割草机，包括一可绕一轴转动的切割刀架，有一切割面的切割刀片;一枢轴支架用于将切割刀片安置在切割刀架上，使得切割刀片的切割面可以向外转动，当刀片绕着刀架转动时在离心力作用下离开切割刀架，以及切割刀架上的制动装置在所述离心力作用下，与失去所述枢轴支架的切割刀片接合，特征在于制动装置是一个舌键，可与孔的一边配合，切割刀架包含舌键和长孔中之一个，而切割刀片包括舌键和长孔中之另外一个。

12、按照权利要求10中所述切割刀组件，其特征在于长孔是为其中心位于枢轴支座的弧形孔。部分长孔是介于枢轴支架和所述轴之间。

13、按照权利要求11中所述切割刀组件，其特征在于用联接装置限制所允许的切割刀片的转动，在转动中用长孔的一端阻止与舌键接合。

14、一切割刀片供切割刀组件使用，如权利要求11-13中任何一条所述，切割刀片具有一弧形长孔。

15、一个切割刀片组件用于一旋转割草机，其中包括一可绕一驱动轴转动的切割刀架，和一切割刀片用枢轴安装在切割刀架上的驱动装置，特征在于在切割刀片上可拆装地放置配重的装置，以允许调整切割刀片的力臂，来适应不同的割草条件。

16、一切割刀组件用于一旋转割草机，具有一可绕驱动轴转动的底座，一切割刀片有一切割面，将切割刀片可拆装地装在切割面上的装置，所述装置包括一对竖立的轴向间距的元件，所述元件之一与对着切割面的切割刀片的第一边相接合，另外一个所述元件连接对着第一边的切割刀片的第二边，但与切割面轴向间隔开，特征在于切割刀片至少包括一个凹状切口部分，适宜于包围所述的第一所述元件，在转动时抵抗离心力固定住切割刀片。

17、一切割刀片供权利要求16的切割刀组件使用。

18、一旋转割草机包括一可旋转的切割刀架，切割刀架的驱动装置，一切割刀片用枢轴安装在切割刀架上，使得刀片上的切割面沿径向向外突出，超过切割刀架，在所述切割刀架上所述枢轴支架位置间隔开的装置，与切割刀片接合，阻止切割刀片在使用时与切割刀架脱离，和防护装置包括一裙板，所述切割刀片在其中旋转。

19、按照权利要求1所述防护罩，其特征在于其中第一组件的防护元件是与一部分圆环状支承座为一整体，并以此径向向外延伸。

20、按照权利要求1所述防护罩，包括一防护罩支架和一切割刀支架，特征在于防护罩位于在支腿和切割刀片之间形成一个0.5厘米到3厘米范围的间距的位置上。

21、按照权利要求1所述防护罩，包括防护罩支架和一切割刀片支架，其特征在于防护罩支架是这样放置的，使每一个所述指状物在使用时，悬垂在切割刀片平面之上至少0.5厘米处。

22、按照权利要求1所述防护罩，包括一防护罩支架和一切割刀片支架，特征在于防护罩支架是这样放置的，使得所述第二部件的裙板延伸到刀片平面之下3.0厘米到5.0厘米范围。

23、按照权利要求1所述防护罩，其特征在于防护罩是用轻质、耐振和弹塑性材料制成的。

24、旋转割草机的支架部分，包括一防护罩和一防护罩支架，特征在于支架中有许多立的环箍，各用于可拆卸地放入如权利要求10中所述的防护元件。

25、旋转割草机的一机座部分，包括一防护罩和一防护罩支架，特征在于其中防护罩和支架形成为一整体，支架具有固定装置，允许机器上的支架的固定装置可以拆装。

26、旋转割草机的一机座部分包括一防护罩和防护罩支架，特征在于其中防护罩和支架在一共同半径上有一细长的开口，开口是用于放置固定件，沿着和在开口中，固定固定件，相对于支架，调整防护罩的周向位置。

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