FI121260B

FI121260B - Harvester turning equipment

Info

Publication number: FI121260B
Application number: FI20080076A
Authority: FI
Inventors: Markku Moenkkoenen; Jukka Oksman; Petri Koikkalainen
Original assignee: Koneplaneetta Oy
Priority date: 2007-07-20
Filing date: 2008-02-01
Publication date: 2010-09-15
Also published as: FI20080076A0; FI20080076A

Description

HARVESTERIN KÄÄNTÖLAITTEISTOHARVESTER SWIVEL EQUIPMENT

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen harvesterin kääntölaitteisto.The invention relates to a harvester turning apparatus according to the preamble of claim 1.

Nykyaikaisissa metsäkoneissa eli harvestereissa puiden käsittely tapahtuu harves-5 terin nosturiin eri suuntiin käännettävästi ja liikuteltavasti kiinnitetyllä harvesteri-päällä. Puut kaadetaan harvesteripäähän kuuluvalla katkaisulaitteella. Kaadon jälkeen puut karsitaan harvesterin karsintapäällä. Tavallisesti harvesterin karsinta-päähän kuuluu syöttölaitteet puun liikuttamiseksi sen pituussuunnassa, kouramai-set puun vastakkaisille puolille käännettävät ja sopivalla voimalla puuta vasten pu-10 ristettävät karsintaterät sekä karsintapään runkoon kiinnitetty etuterä. Joissakin harvesteripäissä voi näiden lisäksi olla vielä yksi tai useampi takaterä syöttölaitteiden ja katkaisulaitteen välissä. Karsintaterät leikkaavat puussa olevat oksat puuta syöttölaitteella karsintaterien välissä liikutettaessa. Karsinnan jälkeen puun rungot usein vielä katkaistaan sopivan mittaisiksi tukeiksi ennen siirtämistä pinoon tai 15 kuljetusajoneuvon lavalle.In modern forest machines, harvesters are turned in different directions with a harvester head mounted on the harves-5-blade crane. The trees are felled using a harvester head cutter. After felling, the trees are pruned at the harvester head. Typically, the pruning head of the harvester includes feeders for moving the tree in its longitudinal direction, pruning blades which are pivotable to opposite sides of the tree and are punched with suitable force against the tree, and a front blade attached to the pruning head frame. In addition, some harvester heads may have one or more rear blades between the feeders and the cutting device. The pruning blades cut the branches of the tree as the wood feeder moves between the pruning blades. After pruning, the tree trunks are often still cut to a suitable length before being moved to a stack or pallet of 15 transport vehicles.

Puun kaadon alkuvaiheessa harvesteripää käännetään kääntölaitteiston avulla pystyasentoon ja viedään nosturin avulla puun tyveä vasten. Puun katkaisun jälkeen tavoitteena on puun kaataminen hallitusti vaakasuoraan asentoon. Tämän tehtävän hoitamiseksi nosturin ja harvesteripään välillä on yleensä jonkinlainen kääntölait-20 teisto. Tavallisesti tähän harvesterin osaan kuuluu kääntölaitteen lisäksi kiertolaite ja jonkinlainen roikutusnivel. Kiertolaitteen avulla harvesteripäätä voidaan kiertää niin, että harvesteripäässä vaakasuorassa asennossa olevaa puun runkoa voidaan käännellä pystysuuntaisen akselin suhteen sopivaan haluttuun asentoon. Tästä on apua esim. silloin, kun kaadettuja puun runkoja lastataan suoraan kuljetusajoneu-25 von lavalle. Roikutusnivelen tehtävänä on sallia puun ja harvesteripään lievä heilunta sekä lieventää tästä aiheutuvia, lähinnä kääntölaitteeseen kohdistuvia taivutus- ja vääntömomentteja.In the initial phase of felling, the harvester head is turned to an upright position by means of a rotating device and driven by a crane against the base of the tree. After cutting the tree, the goal is to fell the tree in a controlled horizontal position. To accomplish this task, there is usually some kind of turning device 20 between the crane and the harvester head. Usually this part of the harvester includes, in addition to the pivoting device, a pivoting device and some kind of suspension joint. By means of a rotating device, the harvester head can be rotated so that the tree body in the horizontal position of the harvester head can be rotated to the desired position relative to the vertical axis. This is useful, for example, when the felled timber trunks are loaded directly onto the pallet of a transport vehicle. The purpose of the hinging joint is to allow gentle oscillation of the wood and harvester head, and to reduce the resulting bending and torsion moments, mainly on the turning device.

Nykyisin tunnetuissa kääntölaitteissa hydraulisesti toimivalle harvesteripäälle johdetaan hydrauliletkut ja sähköjohdot nosturin suhteen kiertyvän kääntölaitteiston 30 ohi. Tästä johtuen hydrauliletkujen ja sähköjohtojen on oltava riittävän pitkiä niin, että harvesteripäätä voidaan kiertää nosturin puomiin nähden riittävä määrä eli yleensä vähintään n. 180°. Löysällä olevien hydrauliletkujen haittapuolena on se, että ne tarttuvat helposti ympärillä olevien puiden oksiin, jolloin ne voivat rikkoontua. Toisena epäkohtana nykyisin tunnetuissa kääntölaitteistoissa on se, että 2 harvesteripäälle johdetut hydrauliletkut rajoittavat harvesteripään kiertokulmaa, jolloin puiden kääntely niitä esim. kuljetuslavalle nostettaessa on usein hankalaa.In the presently known turning devices, hydraulic hoses and electric lines are routed to a hydraulically operated harvester head past the turning device 30 which is rotatable relative to the crane. As a result, the hydraulic hoses and electrical lines must be sufficiently long so that the harvester head can be rotated in a sufficient number relative to the crane boom, generally at least about 180 °. The disadvantage of loose hydraulic hoses is that they easily stick to the branches of the surrounding trees, which can break them. Another disadvantage of the currently known turning equipment is that the hydraulic hoses led to the harvester head 2 limit the angle of rotation of the harvester head, making it often difficult to turn the trees when they are lifted onto a pallet, for example.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada harvesterin kääntölaitteisto, jolla poistetaan edellä mainittuja, nykyisin tunnettuihin kääntölaitteistoihin liittyviä ongelmia.It is an object of the invention to provide a harvester pivoting apparatus which eliminates the aforementioned problems associated with the presently known pivoting apparatus.

5 Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin harvesterin kääntölaitteisto, jossa hydrauliöljyn ja/tai sähkön johtamiseen ei tarvita nosturista harvesteripäähän kääntölaitteiston ohi johdettuja ja löysyydestään johtuen helposti ympäröiviin puihin ja oksiin tarttuvia hydrauliletkuja ja/tai sähköjohtoja. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin harvesterin kääntölaite, jonka avulla harvesteripäätä voi-10 daan kiertää rajattomasti puomiin nähden ja joka vaimentaa harvesteripään ja har-vesteripäässä olevan puun heiluntaa erittäin tehokkaasti, mutta vähän nosturia ja kääntölaitteistoa kuormittavasti. Edelleen keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin harvesterin kääntölaitteisto, jolla harvesteripää voidaan lukita paikalleen, jolloin harvesteripäätä voidaan käyttää raivaussahan tavoin metsän harvennuksessa.In particular, it is an object of the invention to provide harvester swiveling equipment where hydraulic hoses and / or power lines are not required to pass hydraulic oil and / or electricity from the crane to the harvester head past the swiveling equipment and, due to their looseness, adhere to surrounding trees and branches. It is a further object of the invention to provide a harvester swivel device which allows the harvester head to rotate infinitely with respect to the boom and which dampens the swinging head of the harvester head and the harvester head very efficiently but with little load on the crane and swivel. It is a further object of the invention to provide a harvester turning device which can be used to lock the harvester head so that the harvester head can be used as a clearing saw for thinning.

15 Keksinnön tarkoitus saavutetaan harvesterin kääntölaitteistolla, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.The object of the invention is achieved by a turning apparatus for a harvester, characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön mukaisessa harvesterin kääntölaitteistossa roikutusniveleen kuuluu ainakin osittain harvesteripäässä olevan puun painon mukaan säätyvä niveljarru harvesteripään ja siinä olevan puun heilunnan vaimentamiseksi puun painosta riip-20 puen. Lisäksi keksinnön mukaisen kääntölaitteiston kiertolaitteeseen kuuluu vapaasti kierrettävä läpivientiyhde hydrauliikan ja sähkön johtamiseksi harvesterin nosturista harvesteripäähän. Automaattisesti puun painon mukaan säätyvä nivel-jarru lisää roikutusnivelen jäykkyyttä harvesteripäähän otettavan puun painon kasvaessa ja vähentää roikutusnivelen jäykkyyttä puun painon pienentyessä. Tämän 25 ansiosta roikutusnivelellä aikaansaatava harvesteripään heilunnan vaimennus saadaan säilymään harvesteripäällä käsiteltävien puiden painosta riippumatta sopivana ilman eri painoisia puita varten tehtävää manuaalista roikutusnivelen jäykkyyden säätämistä. Tämä helpottaa harvesteripään käyttöä ja tämän ansiosta harvesteripään kiinnitysrakenteisiin ei pääse missään tilanteessa muodostumaan roi-30 kutusniveltä ja harvesterin nosturin rakenteita liikaa kuormittavia vääntö- ja tai-vutusmomentteja. Vapaasti kierrettävän läpivientiyhteen etuna on se, että sen avulla harvesteripään toimilaitteiden tarvitsema hydrauliöljy ja sähkö voidaan johtaa kääntölaitteiston ohi niin, ettei kääntölaitteiston kohdalle tarvitse asentaa ri-pustusosan ja harvesteripään kääntymisen mahdollistavia, kääntölaitteiston koh-35 dalla löysällä olevia hydrauliletkuja ja sähköjohtoja, jotka usein vaurioituvat tart-tuessaan ympäröiviin puihin ja oksiin silloin, kun harvesteripäätä käytetään esim.In the harvester pivoting apparatus according to the invention, the suspension linkage comprises at least partially a hinged brake adjusting the weight of the wood at the harvester head to dampen the oscillation of the harvester head and the wood therebetween. In addition, the rotary device of the turning device according to the invention includes a freely rotatable lead-through for conducting hydraulics and electricity from the harvester crane to the harvester head. The auto-adjustable joint brake adjusts the stiffness of the hanging joint as the weight of the wood to be taken to the harvester head increases and decreases the stiffness of the hanging joint as the weight of the tree decreases. This allows the damping of the harvester head to be achieved with the hanging joint, regardless of the weight of the trees treated by the harvesting head, without manual adjustment of the suspension joint stiffness for trees of different weights. This facilitates the use of the harvester head and prevents the torsion and attachment structures of the harvester head from being formed under the ro-30 linkage and overloading the harvester crane structures. The advantage of the freely rotatable bushing connection is that it allows the hydraulic oil and electricity required by the harvester head actuators to be passed past the swiveling system without the need to install swiveling and low-flow hydraulic hoses for the swiveling part and harvester head when supporting the harvester head, e.g.

3 pystyssä olevien puiden läheisyydessä tai tiheän metsän harvennushakkuissa. Lisäksi tällaisen läpivientiyhteen etuna on se, että sen ansiosta harvesteripäätä voidaan kiertää enemmän kuin 360°, mikä helpottaa ja nopeuttaa harvesterin käyttöä monissa tilanteissa nykyisin tunnettuihin yleensä korkeintaan n. 180° kiertyviin 5 harvesteripäihin nähden.3 near standing trees or in dense forest thinning. A further advantage of such a pass-through connection is that it enables the harvester head to be rotated by more than 360 °, which facilitates and speeds up the use of the harvester in many situations with respect to the generally known rotating 5 harvester heads of up to about 180 °.

Seuraavassa keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvassa 1 on esitetty eräs keksinnön mukainen harvesterin kääntölaitteisto edestäpäin, ja 10 kuvassa 2 on esitetty kuvan 1 mukainen harvesterin kääntölaitteiston kuvassa 1 esitetty poikkileikkaus A-A.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a front view of a harvester swivel assembly according to the invention, and Figure 10 is a cross-sectional view A-A of Figure 1.

Kuvien 1 ja 2 mukaiseen harvesterin kääntölaitteistoon kuuluu kiinnitysosa 1 kääntölaitteiston kiinnittämiseksi harvesterin nosturiin, ripustusosa 2 harvesteri-pään kiinnittämiseksi kääntölaitteistoon sekä näiden välillä oleva kiertolaite 4 har-15 vesteripään kiertämiseksi kääntölaitteiston suhteen. Lisäksi keksinnön mukaiseen harvesterin kääntölaitteistoon kuuluu kiinnitysosassa 1 oleva roikutusnivel 3 har-vesteripään heilunnan vaimentamiseksi sekä ripustusosan 2 alaosassa oleva kään-tölaite 5 harvesteripään kääntämiseksi pystyasennosta vaakasuoraan asentoon.The harvester pivot assembly of Figures 1 and 2 includes a mounting member 1 for securing the pivot assembly to the harvester crane, a suspension member 2 for securing the harvester head to the pivot assembly, and an interlocking device 4 for rotating the har-head with respect to the pivot assembly. Further, the harvester pivoting apparatus according to the invention includes a suspension joint 3 in the attachment part 1 for damping the harrow head swing and a pivoting device 5 in the lower part of the suspension part 2 for rotating the harvester head from a vertical position to a horizontal position.

Kiinnitysosan 1 yläosassa on roikutusnivelen akseliin kiinnitetyt kiinnityskappa-20 leet 6a ja 6b, joissa on kiinnitysreiät (ei esitetty kuvissa) kiinnitysosan kiinnittämiseksi ruuveilla tai lukkotapeilla nosturin puomin päähän. Roikutusnivel 3 on tässä tapauksessa pallonivellaakeri, jossa on painovoiman ja puristussylinterin 8 avulla toimiva niveljarru 7, jolla voidaan lisätä roikutusnivelen jarrutusmomenttia ja siten roikutusnivelen vaimennusvaikutusta. Näin ollen jarrumomentin ohjaus on järjes-25 tetty tällä tavoin osittain puun painon mukaan toimivaksi, mutta kuitenkin myös puristussylinterin avulla hydraulisesti säädettäväksi. Lisäksi roikutusnivel voidaan jäykistää haluttuun asentoon niin, että harvesteripää on työkoneeseen nähden vinossa asennossa. Tämä helpottaa raivaussahaamista silloin, kun raivaussahattava alue on työkoneeseen nähden vinossa asennossa eli esim. silloin kun työkone on 30 notkelman pohjalla ja raivataan tämän notkelman pohjalta nousevaa rinnettä tai pengertä.The upper part of the fastening part 1 has fastening bolts 6a and 6b fastened to the suspension joint shaft with fastening holes (not shown in the figures) for fastening the fastening part with screws or locking pins to the crane boom end. The suspension joint 3 in this case is a ball joint bearing with a hinged brake 7 acting by gravity and a compression cylinder 8, which can increase the braking moment of the suspension joint and thus the damping effect of the suspension joint. Thus, the control of the brake torque is thus arranged to operate partly according to the weight of the wood but also hydraulically adjustable by means of a press cylinder. In addition, the suspension joint can be stiffened to the desired position so that the harvester head is inclined with respect to the implement. This facilitates clearing when the area to be cleared is tilted with respect to the implement, e.g., when the implement is at the base of 30 plies and clears a slope or embankment at the base of this plunger.

Kiinnitysosan alaosaan roikutusnivelen alapuolelle on kiinnitetty kiertolaite 4, jolla voidaan kiertää kiertolaitteen alaosassa olevaa kierto-osaa 11, johon kiinni-tysosaan nähden kierrettävä ripustusosa 2 on kiinnitetty. Kiertolaite käsittää tässä 35 sovelluksessa käyttölaitteena toimivan hydraulimoottorin 9, hydraulimoottorin ja 4 kierto-osan 11 välityslaitteiston 10 sekä läpivienti yhteen 12. Läpivientiyhteessä 12 on sekä hydrauliöljyliitäntä että sähköliitäntä. Näin ollen tällaisen kääntölaitteen ohi ei tarvitse johtaa erillisiä hydrauliletkuja eikä sähköjohtoja, vaan esim. työkoneen nosturista tulevat hydrauliikkaletkut voidaan kytkeä kääntölaitteen kiinni-5 tysosassa oleviin hydrauliikkaliittimiin, josta se kytkeytyy ripustusosassa oleviin toisiin hydrauliikkaliittimiin. Tämän ansiosta tällaisella kääntölaitteistolla voidaan ripustusosaan 2 kiinnitettyä harvesteripäätä kiertää periaatteessa rajattomasti paikallaan olevaan kiinnitysosaan 1 nähden.At the lower part of the attachment part below the hanging joint is mounted a rotatable device 4 for rotating the rotatable part 11 at the lower part of the rotatable device, to which the hanging part 2 which is rotatable with respect to the attachment part is fixed. The rotation device in this 35 embodiment comprises a drive motor 9, a hydraulic motor and a transmission device 10 for the rotation part 11, and a bushing 12 to the bushing 12. The bushing 12 has both a hydraulic oil connection and an electrical connection. Thus, there is no need to pass separate hydraulic hoses or electrical lines past such a turning device, for example, hydraulic hoses coming from a crane on the implement can be connected to hydraulic connectors on the attachment part of the turning device, from which it connects to other hydraulic connectors. As a result, with such a pivoting device, the harvester head which is attached to the suspension part 2 can be rotated in principle in an unlimited manner with respect to the stationary attachment part 1.

Kiertolaitteen alapuolella oleva ripustusosa käsittää sivukappaleet 13a ja 13b, jot-10 ka on kiinnitetty kierto-osaan 11 joustavasti joustavilla kiinnityselimillä 14a ja 14b. Sivukappaleiden alaosassa on kääntölaakerit 15a ja 15b ja niiden avulla sivu-kappaleisiin kääntyvästi kiinnitetyt kääntövarret 16a ja 16b. Sivukappaleiden 13a ja 13b sekä kääntö varsien jatkeissa 17a ja 17b välille on asennettu kääntösylinterit 18a ja 18b, joilla kääntövarsia 16a ja 16b ja niihin kiinnitettävää harvesteripäätä 15 voidaan kääntää kääntölaitteiston pituusakselin suhteen kohtisuorassa suunnassa. Näin ollen ripustusosan alaosassa oleva sivukappaleet 13a ja 13b, kääntölaakerit 15a ja 15b, kääntövarret 16a ja 16b, kääntövarsien jatkeet 17a ja 17b sekä kääntösylinterit 18a ja 18b muodostavat tässä tapauksessa kääntölaitteiston kääntölaitteen 5, jolla harvesteripää voidaan kääntää pystyasentoon ja vaakasuoraan asen-20 toon puuta kaadettaessa.The suspension part below the rotation device comprises side members 13a and 13b which are fastened to the rotation part 11 by resiliently fastening means 14a and 14b. The lower members have pivot bearings 15a and 15b and pivot arms 16a and 16b pivotally attached to the side members. The pivoting cylinders 18a and 18b are mounted between the side members 13a and 13b and the pivot arms extensions 17a and 17b, whereby the pivot arms 16a and 16b and the harvester head 15 to be attached thereto can be pivoted in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the pivoting device. Thus, the side members 13a and 13b in the lower part of the suspension part, the swivel bearings 15a and 15b, the swing arms 16a and 16b, the swivel arms extensions 17a and 17b and the swivel cylinders 18a and 18b constitute the swiveling device 5 for swiveling the harvester head vertically and horizontally .

Keksintöä ei rajata esitettyihin edullisiin sovelluksiin, vaan se voi vaihdella patenttivaatimusten muodostaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The invention is not limited to the preferred embodiments shown, but may vary within the inventive idea of the claims.

Claims

1. Harvester pivot assembly comprising: a mounting member (1) with a pivoting joint (3) for securing the pivoting device to the harvester crane, a suspension member (2) for attaching the harvester head to the pivoting device, a rotating device (4) for rotating the pivot member. a pivoting device (5) for rotating the harvester head and the cut wood therefrom from a vertical position to a horizontal position, characterized in that the pivoting joint (3) is a ball joint bearing including a pivoting brake (7) adjusted at least partially by the weight of the harvester head. to reduce the swinging of the harvester head and the wood therein depending on the weight of the wood, and that the rotation device (4) includes a freely rotatable lead-through connection (12) for conducting hydraulics and electricity from the harvester crane to the harvester head. 15

Harvester turning device according to Claim 1, characterized in that the rotation device (4) comprises an actuator (9) connected to the suspension part (2) for rotating the suspension part (2).

Harvester pivot assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the pivoting device (5) is formed by pivot arms (16a, 16b) fastened to the sides of the harvester head and pivotally attached to the side members (13a, 13b) in the suspension part (2).

Harvester pivot assembly according to claim 3, characterized in that the pivot assembly comprises actuators (18a, 18b) for pivoting the pivot arms (16a, 16b).