CN110586278A - 一种野外使用的树段粉碎机及树段粉碎方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种野外使用的滚切式树段粉碎机及粉碎方法，包括：机架、动力装置、传动机构、粉碎机构及进料斗，所述动力装置、传动机构及粉碎机构安装在机架上，所述粉碎机构采用平行设置的朝向中间的方向旋转的两个滚刀将树段夹在中间；所述滚刀采用舍弃式螺旋刀，刀片采用错位相补的排布方式，在减少三分之二的滚削力的同时能够将木桩滚削成小于10mm的碎屑，铣削平稳，噪音低；动力装置采用内燃机，适用于野外使用。采用本发明能够在森林复杂地带就地将将感染了松线虫的病树进行就地粉碎，以控制松线虫疫情。

Description

一种野外使用的树段粉碎机及树段粉碎方法

技术领域

本发明属于林业机械领域，具体涉及一种野外使用的树段粉碎机及树段粉碎方法。

背景技术

松线虫是通过松褐天牛补充营养的伤口进入木质部，寄生在树脂道中。在大量繁殖的同时移动，逐渐遍及全株，并导致树脂道薄壁细胞和上皮细胞的破坏和死亡，造成植株失水，最后整株枯死。被松线虫侵染了的松树是松褐天牛产卵的对象。翌年松褐天牛羽化时又会携带大量线虫，并接种到“健树”上，如此循环，导致松线虫的传播。

砍除病树、就地切断和粉碎病树，是防止病树在搬运过程中沿途传播的可靠对策，以切断松线虫的传播途径，达到防治松线虫的目的。

对于病树需要先进行砍伐，然后就地切成小段，最后就地进行粉碎，杀灭松线虫成虫、虫卵和松褐天牛及虫卵，因此需要用于野外复杂地带用来砍伐、切段和粉碎病树的专用设备。

目前国外有大型机械可用于粉碎病树和树蔸，如德国制造的粉碎机，驾驶员驾驶粉碎机用前置大型滚轮刀具来回滚切病树和树蔸，从而达到防治松线虫的目的。但大型机械体积和质量过大，难以进入森林复杂地带。

国内目前还没有用于在野外森林复杂地带粉碎病树和树蔸的小型机械，不能随时随地粉碎病树，难以控制松线虫疫情。

经检索查到下述专利：申请号CN201720449429.8，公开号CN206965882U，名为：一种建筑工地用废料回收装置的实用新型，该实用新型公开了一种建筑工地用废料回收装置，包括破碎筒，破碎筒上侧设有入料漏斗，进料漏斗上侧设有进料筒，进料筒上侧左端设有进料斗，在进料筒内部设有进料机构，进料机构包括进料螺杆和设置在进料螺杆外壁上的螺杆叶片，进料螺杆左端与电机连接，该实用新型能够实现自动进料，在进料过程中对建筑废料进行预切割，利用两个破碎齿轮废料料进行预破碎，破碎后的建筑废料被两个粉碎齿轮啮合进行粉碎，能够对粉碎后的碎料进行筛选和收集。该专利属于建筑机械领域，与本发明不属同一领域。

申请号CN201520436414.9，公开号CN204749009U，名为：一种水口料粉碎设备的实用新型，该实用新型公开了一种水口料粉碎设备，其包括机架，于所述机架上按物料进给方向依次设有上料口、若干滚轮滚刀和下料口，所述若干滚轮滚刀相平行设置，于该机架上还设有电机，该电机与所述滚轮滚刀之间设有传动机构。该实用新型涉及塑胶成型领域，提供一种水口料粉碎设备，从而能够自动完成水口料粉碎，粉碎颗粒大小均匀。该专利与本发明不属同一领域。

申请号CN201720524522.0，公开号CN206716176U，名为：一种废物回收用多级粉碎装置的实用新型，该实用新型公开了一种废物回收用多级粉碎装置，其特征在于，包括：机壳、出料口、传送带、电机，所述机壳内设有低速辊、拨料辊、高速辊且连接驱动低速辊转动的电机，低速辊位于拨料辊和高速辊上方且紧贴避让装置，避让装置固定在机壳上部，拨料辊和高速辊左右排列，拨料辊与高速辊下方设有落料口，拨料辊的下方设有活动挤压块，高速辊的下方设有粉碎刀装置。该实用新型涉及废物回收用多级粉碎装置。可粉碎不同种类不同硬度材料，三级粉碎，粉碎效率高，适合不同尺寸材料回收。该专利与本发明不属同一领域。

申请号CN201510902856.2，公开号CN106853402A，名为：一种废物回收用多级粉碎装置的实用新型，该实用新型公开了一种生物质铡切粉碎机，包括底座﹑主轴总成﹑喂入机构、工作室和动力源，其中工作室设置于底座上，主轴总成设置于所述工作室中，生物质由喂入机构进入所述工作室，所述主轴总成通过动力源驱动旋转，所述主轴总成包括主轴﹑刀盘总成﹑锤片总成、刀盘传动机构和锤片传动机构，其中所述主轴包括内轴套和外轴套，所述刀盘传动机构和锤片传动机构分别与所述主轴的不同轴套相连，所述刀盘总成和锤片总成安装在所述主轴的不同轴套上，且所述刀盘总成通过所述刀盘传动机构带动旋转，所述锤片总成通过所述锤片传动机构带动旋转，所述刀盘总成上设有铡切刀盘，所述锤片总成上设有粉碎锤片。该专利主要用来粉碎秸秆、麦秸、稻草等生物质，不能用于粉碎硬度较大的树段。

申请号CN201510180776.0，公开号CN104785337A，名为：一种二级可调式树枝粉碎机的发明专利，该发明专利公开了一种二级可调式树枝粉碎机，是由原动机、联轴器、减速器、上箱盖、中间箱体、下箱座、键、齿轮、滚动轴承、刀轴、刀盘、锁紧螺母、端盖、调节螺母、调节轴、螺栓、连接板等组成，下箱座通过螺栓安装在地基之上，第一级刀轴和第二级刀轴由滚动轴承支撑；中间箱体和上箱盖通过定位销与紧固螺栓分别安装在下箱座和中间箱体上，上箱盖、中间箱体和下箱座之间两两被若干螺栓紧固在一起。当粉碎直径在50mm以下的树枝时，采用第二级刀轴直接粉碎，第一级刀轴仅起喂入树枝的作用；当粉碎的树枝直径超过50mm时，第一级刀轴上的刀齿可以对树枝进行初步粉碎，并兼起喂入的功能；被破坏后的树枝被继续喂入，被第二级刀轴继续粉碎。该专利利用刀齿的前刀刃和左右端面进行切削和挤压，主要用于粉碎直径不大的树枝。

发明内容

本发明是针对目前没有适用于野外粉碎病树的机械设备的现状，旨在提供一种野外使用的树段粉碎机及树段粉碎方法，将感染了松线虫的病树进行就地粉碎，以控制松线虫疫情。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种野外使用的树段粉碎机，包括：机架、动力装置、传动机构、粉碎机构及进料斗，所述动力装置、传动机构及粉碎机构安装在机架上，所述传动机构将动力装置的驱动力传递给粉碎机构，所述进料斗安装在所述粉碎机构上，所述粉碎机构包括：平行设置的逆向转动的滚刀一及滚刀二。利用朝向中间逆向旋转的两个滚刀将待粉碎的树段从两侧进行滚切粉碎。

进一步地，所述粉碎机构还包括：外壳、主动轴、从动轴、齿轮一、齿轮二及键块，所述主动轴及从动轴平行可转动地安装在外壳内；所述主动轴及从动轴的外周面设置有键槽，所述滚刀一及滚刀二的圆柱形中心设置有轴孔，在所述轴孔内圆周设置有键槽，所述齿轮一及齿轮二设置有轴孔，在所述轴孔内圆周设置有键槽；所述滚刀一及齿轮一安装在所述主动轴上，并通过键块使滚刀一及齿轮一随主动轴转动；所述滚刀二及齿轮二安装在所述从动轴上，并通过键块使滚刀二及齿轮二随从动轴转动，齿轮一与二齿轮啮合。保证了滚刀一与滚刀二同步逆向转动。

进一步地，所述滚刀一及滚刀二为舍弃式滚刀，包括：圆柱形的滚刀体，在所述滚刀体的圆柱形表面设置有刀片基体，在刀片基体上设置有可拆卸式的刀片，在所述刀片基体之间设置有排屑槽，在所述滚刀体中轴线设置有轴孔。舍弃式滚刀的刀片可以拆卸更换降低了成本。

进一步地，所述刀片基体及所述排屑槽呈螺旋形状，多个所述刀片呈螺旋形间隔设置在所述刀片基体上，安装在相邻的所述刀片基体表面的两列刀片采用错位相补排列方式，能够减少三分之二的滚削力，同时能够将木桩滚削成小于10mm的碎屑，铣削平稳，噪音低。

进一步地，所述刀片基体（103）及所述排屑槽（104）的螺旋角为25°～36°，这种螺旋角的滚刀滚切效率高。

传动机构为带传动，包括安装在动力装置上的主动轮，安装在主动轴上的从动轮，及绕在主动轮和从动轮外周的传动带。带传动的结构简单，成本低。

进一步地，所述机架还包括设置在机架支腿上的高度调节装置，以适用于野外复杂不平坦的地形。

进一步地，所述高度调节装置包括：固定节、活动节及连接部件，所述固定节固定在机架下、用来支撑机架，所述活动节通过所述连接部件与固定节可拆卸连接，用来调整所述支腿高度。

进一步地，所述固定节为角钢，在角钢的翼边沿长度方向设置有不少于两个螺栓孔；所述活动节为角钢，在角钢的翼边沿长度方向设置有不少于两个螺栓孔；所述连接部件为螺栓组件；根据机架所需的高度将所述活动节叠合在所述固定节上，当所述活动节的螺栓孔与所述固定节的螺栓孔重合时用螺栓穿过螺栓孔、拧紧螺母。在满足支腿高度可调的前提下、简化了支腿结构、降低了成本。

本发明还涉及一种树段的粉碎方法，采用上述的树段粉碎机将切成小段的树段或树枝进行粉碎，包括以下步骤：

步骤一：将树段粉碎机分拆后运至粉碎现场；

步骤二：在粉碎现场组装好树段粉碎机；

步骤三：将树干和树枝裁切成树段，将树段能够放入进料斗；

步骤四：启动动力装置；

步骤五：动力装置通过传动机构带动平行设置的两个滚刀的上周面都朝向中间旋转，将树段夹在中间，两个滚刀的旋转的螺旋刀刃从两侧铣削树段，将树段粉碎，粉碎后的木屑经筛网后落下；

步骤六：完成粉碎工作后将树段粉碎机分拆后运至下一个粉碎现场；

本发明的有益效果为：本发明采用平行设置的朝向中间的方向旋转的两个滚刀将树段夹在中间，从两侧铣削粉碎树段；采用舍弃式滚刀，刀片采用错位相补的排布方式，在减少滚削力的同时能够将木桩滚削成小于10mm的碎屑，铣削平稳，噪音低；传动机构采用带传动的方式结构简单、成本低、滚切效率高；动力装置采用内燃机，适用于野外使用；传动机构采用皮带传动机构或链条传动结构简单、成本低，机架支腿上的采用高度调节装置，以适用于野外复杂不平坦的地形。本发明还涉及一种病树的粉碎方法：在森林复杂地带就地将病树锯成树段，放入粉碎机就地粉碎。

附图说明

图1为树段粉碎机的立体结构示意图；

图2为树段粉碎机的粉碎机构立体结构示意图；

图3为舍弃式滚刀的立体示意图；

图4为舍弃式滚刀的正视示意图；

图5为舍弃式滚刀的侧视示意图；

图中：1—机架、11——固定节、12—活动节、13—连接部件、2—粉碎机构、21——主动轴、22—齿轮一、23—外壳、24—滚刀一、25——滚刀二、26—筛网、27——齿轮二、28—从动轴、3—动力装置、4—传动机构、41—主动轮、42—传动带、4—从动轮、5—进料斗、100—舍弃式滚刀、101—滚刀体、102—轴孔、103—刀片基体、104—排屑槽、105—刀片、106—螺钉。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述：

实施例一，如图1和图2所示：一种野外使用的滚切式树段粉碎机，包括：机架1、动力装置3、传动机构4、粉碎机构2、进料斗5、外壳23、主动轴21、从动轴28、滚刀一24、滚刀二25、齿轮一22、齿轮二27及键块。

所述动力装置3、传动机构4及粉碎机构2安装在机架1上，所述传动机构4将动力装置3的驱动力传递给粉碎机构2，所述进料斗5安装在所述粉碎机构2上。

所述主动轴21及从动轴28平行通过轴承可转动地安装在外壳23内；所述主动轴21及从动轴28的外周面使用键槽，所述滚刀一24及滚刀二25为外周面设置有刀刃的圆柱形，所述滚刀一24及滚刀二25中心设置有轴孔，在所述轴孔内圆周设置有键槽。所述齿轮一22及齿轮二27设置有轴孔，在所述轴孔内圆周设置有键槽。所述滚刀一24及齿轮一22安装在所述主动轴21上，并通过键块使滚刀一24及齿轮一22随主动轴21转动；所述滚刀二25及齿轮二27安装在所述从动轴28上，并通过键块使滚刀二25及齿轮二27随从动轴28转动，齿轮一22与齿轮二27啮合，使两个滚刀能够朝向中间逆向旋转。两个平行的滚刀一24及滚刀二25的刀刃之间留有间隙。当滚刀一24及滚刀二25处在水平位置时，处在中心线以上部分的刀刃均朝向滚刀一24及滚刀二25之间的间隙方向旋转。利用朝向中间的间隙方向旋转的滚刀一24、滚刀二25将树段夹在中间，从两侧铣削粉碎树段。粉碎后的木屑，经过筛网26后落下。

所述滚刀一24和滚刀二25的刀刃可以是沿圆柱母线方向的直线刀刃、或人字形刀刃或螺旋形刀刃，在本实施例中采用舍弃式滚刀100。

如图3至5所示：所谓舍弃式滚刀的刀片采用可拆卸的方式安装在滚刀体上，能够将刀片拆卸后进行修磨、更换，甚至舍弃。所述滚刀41为舍弃式滚刀100，包括：圆柱形的滚刀体101，在所述101的圆柱形表面设置有刀片基体103，在刀片基体103上设置有可拆卸式的刀片105，在所述之间设置有排屑槽104，在所述滚刀体101中轴线设置有轴孔102。所述刀片基体103及所述排屑槽104呈螺旋形状，其螺旋角（圆柱螺旋线的切线与通过切点的圆柱面直母线之间所夹的锐角）范围为25°～36°，优选为30°。

所述刀片105的楔角为45°，表面设置有螺钉孔，多个所述刀片105呈螺旋形间隔排列，利用螺钉106将刀片105安装在所述刀片基体103上，相邻两个刀片105之间的夹角为14～16°，安装在同一刀片基体103表面的相邻两个刀片105之间的间隔不超过单个刀片105宽度。安装在相邻的刀片基体103表面的两列刀片105的安装位置相互错开，也就是说：当所述刀片基体103转动时，处在其中一个刀片基体103表面的、相邻的刀片105之间没有滚削到的间隙部分，能够被后一组的刀片105滚削，这种刀片的排列方式称之为“错位相补排列”，这种排列方式能够确保无漏切部分。采用错位相补排列方式，以确保滚刀100转动时后面的刀片能够滚削前面刀片之间没有滚削到的间隙位置。

这种舍弃式滚刀可以拆卸更换刀片，降低了成本，刀片采用错位相补的排布方式，在减少三分之二的滚削力的同时能够将木桩滚削成小于10mm的碎屑，铣削平稳，噪音低。

滚刀体101采用7系列航太等级的铝合金，比一般平口刀的使用寿命长2倍，同时提高了散热速度，还提升了舍弃式滚刀100的稳定性和滚刀体101的结构强度，进而提升了滚刀体101的使用寿命，刀片105采用硬质合金，具有高硬度、高强度、高耐磨性和高弹性模量，采用不经过高温焊接的螺钉装配方式，保持了刀片原有的硬度，硬度在HRA93.5度以上，大幅提升了刀片的使用寿命。当刀片钝化时，操作者可自行拆卸刀片105，便捷地更换刀片105。

所述动力装置3为内燃机，所述内燃机为柴油机或汽油机，本实施例中采用两冲程汽油机，以减轻重量，便于搬运，适用于野外使用。

传动机构4为皮带传动机构或链条传动，在本实施例中采用皮带传动机构：包括安装在动力装置3上的主动轮41，安装在主动轴21上的从动轮43，及绕在主动轮41和从动轮42外周的皮带。皮带传动机构结构简单，成本低。

所述机架1还包括设置在机架1支腿上的高度调节装置，所述高度调节装置包括：固定节11、活动节12及连接部件13，所述固定节11固定在机架1下、用来支撑机架1，所述活动节12通过所述连接部件13与固定节11可拆卸连接，用来调整所述支腿高度。以适用于野外复杂不平坦的地形。

所述固定节11为角钢，在角钢的翼边沿长度方向设置有不少于两个螺栓孔；所述活动节12为角钢，在角钢的翼边沿长度方向设置有不少于两个螺栓孔；所述连接部件13为螺栓组件；根据机架1所需的高度将所述活动节12叠合在所述固定节11上，当所述活动节12的螺栓孔与所述固定节11的螺栓孔重合时用螺栓穿过螺栓孔、拧紧螺母。在满足支腿12高度可调的前提下、简化了支腿12结构、降低了成本。

本发明的实施例二与实施例一区别在于：实施例一的滚刀采用螺旋形刀刃，在实施例二中的滚刀刃采用人字形刀刃。

本发明的实施例三与实施例一区别在于：实施例一中的传动机构4为皮带传动机构，在实施例三中采用链条传动机构，包括：主动链轮41、从动链轮43，及绕在主动链轮41和从动链轮43外周的链条42。链条传动机构可靠性好、结构简单，成本低。

本发明还涉及一种树段的粉碎方法，采用上述的树段粉碎机将切成小段的树段或树枝进行粉碎，包括以下步骤：

步骤一：将树段粉碎机分拆后运至粉碎现场；

步骤二：在粉碎现场组装好树段粉碎机；

步骤三：将树干和树枝裁切成树段，将树段能够放入进料斗；

步骤四：启动动力装置；

步骤五：动力装置通过传动机构带动平行设置的两个滚刀上周面都朝向中间旋转，将树段夹在中间，两个滚刀的旋转的螺旋刀刃从两侧铣削树段，将树段粉碎，粉碎后的木屑经筛网后落下；

步骤六：完成粉碎工作后将树段粉碎机分拆后运至下一个粉碎现场；

当需要调整粉碎的细度时，可以选用不同直径的滚刀，以调整两个滚刀之间的间隙。

综上所述，本发明的有益效果为：本发明采用平行设置的朝向中间的方向旋转的两个滚刀将树段夹在中间，从两侧铣削粉碎树段；采用舍弃式滚刀，刀片采用错位相补的排布方式，在减少滚削力的同时能够将木桩滚削成小于10mm的碎屑，铣削平稳，噪音低；传动机构采用带传动的方式结构简单、成本低、滚切效率高；动力装置采用内燃机，适用于野外使用；传动机构采用皮带传动机构或链条传动结构简单、成本低，机架支腿上的采用高度调节装置，以适用于野外复杂不平坦的地形。本发明还涉及一种病树的粉碎方法：在森林复杂地带就地将病树锯成树段，放入粉碎机就地粉碎。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的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或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种野外使用的树段粉碎机，包括：机架（1）、动力装置（3）、传动机构（4）、粉碎机构（2）及进料斗（5），所述动力装置（3）、传动机构（4）及粉碎机构（2）安装在机架（1）上，所述传动机构（4）将动力装置（3）的驱动力传递给粉碎机构（2），其特征在于：所述进料斗（5）安装在所述粉碎机构（2）上，所述粉碎机构（2）包括：平行设置的逆向转动的滚刀一（24）及滚刀二（25）。

2.根据权利要求1所述的树段粉碎机，其特征在于：所述粉碎机构（2）还包括：外壳（23）、主动轴（21）、从动轴（28）、齿轮一（22）、齿轮二（27）及键块，所述主动轴（21）及从动轴（28）平行可转动地安装在外壳（23）内；所述主动轴（21）及从动轴（28）的外周面设置有键槽，所述滚刀一（24）及滚刀二（25）的圆柱形中心设置有轴孔，在所述轴孔内圆周设置有键槽，所述齿轮一（22）及齿轮二（27）设置有轴孔，在所述轴孔内圆周设置有键槽；所述滚刀一（24）及齿轮一（22）安装在所述主动轴（21）上，并通过键块使滚刀一（24）及齿轮一（22）随主动轴（21）转动；所述滚刀二（25）及齿轮二（27）安装在所述从动轴（28）上，并通过键块使滚刀二（25）及齿轮二（27）随从动轴（28）转动，齿轮一（22）与二齿轮（27）啮合。

3.根据权利要求2所述的树段粉碎机，其特征在于：所述滚刀一（24）及滚刀二（25）为舍弃式滚刀（100），包括：圆柱形的滚刀体（101），在所述滚刀体（101）的圆柱形表面设置有刀片基体（103），在刀片基体（103）上设置有可拆卸式的刀片（105），在所述刀片基体（103）之间设置有排屑槽（104），在所述滚刀体（101）中轴线设置有轴孔（102）。

4.根据权利要求3所述的树段粉碎机，其特征在于：所述刀片基体（103）及所述排屑槽（104）呈螺旋形状，多个所述刀片（105）呈螺旋形间隔设置在所述刀片基体（103）上，安装在相邻的所述刀片基体（103）表面的两列刀片（105）采用错位相补排列。

5.根据权利要求4所述的树段粉碎机，其特征在于：所述刀片基体（103）及所述排屑槽（104）的螺旋角为25°～36°。

6.根据权利要求1所述的树段粉碎机，其特征在于：传动机构（4）为带传动，包括安装在动力装置（3）上的主动轮（41），安装在主动轴（21）上的从动轮（43），及绕在主动轮（41）和从动轮（43）外周的传动带（42）。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的树段粉碎机，其特征在于：所述机架（1）还包括设置在机架（1）支腿上的高度调节装置。

8.根据权利要求7所述的树段粉碎机，其特征在于：所述高度调节装置包括：固定节（11）、活动节（12）及连接部件（13），所述固定节（11）固定在机架（1）下、用来支撑机架（1），所述活动节（12）通过所述连接部件（13）与固定节（11）可拆卸连接，用来调整所述支腿高度。

9.根据权利要求8所述的树段粉碎机，其特征在于：所述固定节（11）为角钢，在角钢的翼边沿长度方向设置有不少于两个螺栓孔；所述活动节（12）为角钢，在角钢的翼边沿长度方向设置有不少于两个螺栓孔；所述连接部件（13）为螺栓组件；根据机架（1）所需的高度将所述活动节（12）叠合在所述固定节（11）上，当所述活动节（12）的螺栓孔与所述固定节（11）的螺栓孔重合时用螺栓穿过螺栓孔、拧紧螺母。

10.一种树段的粉碎方法，其特征在于：采用权利要求1至9任意一项所述的树段粉碎机将已经切成小段的树段或树枝进行粉碎，包括以下步骤：

步骤一：将树段粉碎机分拆后运至粉碎现场；

步骤二：在粉碎现场组装好树段粉碎机；

步骤三：将树干和树枝裁切成树段，将树段能够放入进料斗；

步骤四：启动动力装置；

步骤五：动力装置通过传动机构带动平行设置的两个滚刀的上周面都朝向中间旋转，将树段夹在中间，两个滚刀的旋转的螺旋刀刃从两侧铣削树段，将树段粉碎，粉碎后的木屑经筛网后落下；

步骤六：完成粉碎工作后将树段粉碎机分拆后运至下一个粉碎现场。