CN112262731A - 一种多功能三维立体聚拢仿形割台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农林业机械技术领域，尤其涉及对复杂地面的灌木丛进行仿形切割的装置。本发明的目的在于提供一种多功能三维立体聚拢仿形割台，旨在解决现有技术中对灌木切割仿形能力较差的问题。控制操纵台使聚拢切割部件切割动作完成后，通过工位转换机构实现聚拢切割部件与三维立体切割部件的切割工位的转换。三维立体切割部件的仿形切割刀具的切割幅度的调整通过平行四杆机构的往复摆动实现，为复杂地面的灌木提供良好的切割条件，从而提高灌木的切割质量。

Description

一种多功能三维立体聚拢仿形割台

技术领域

本发明属于农林机械技术领域，尤其涉及对复杂地面生长的灌木丛进行仿形切割的三维立体仿形切割装置。

背景技术

我国的灌木林资源十分丰富，具有巨大的生态效益和经济效益，在林业生产和经营中具有不可代替的地位。然而机械平茬是灌木林抚育的重要手段，也是决定灌木林能否健康持续发展的关键。

目前，我国对灌木丛平茬的方式以人工砍伐，或使用背负式、肩负式小型割灌机进行平茬作业，效率低，劳动强度大，无法满足灌木林的大面积种植要求，已成为制约灌木种植产业的突出问题。现有的牵引式或自走式灌木收获机的仿形能力较差，无法解决灌木根部堆积砂石过高的收割问题。

发明内容

本发明的目的在于提供多功能三维立体聚拢仿形割台，旨在解决现有技术中对复杂地面生长的灌木丛仿形切割能力较差的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

1.一种多功能三维立体聚拢仿形割台，其特征在于：包括悬臂式工作平台、工位转换机构、聚拢切割部件、三维立体仿形切割部件、操纵台五个部分。悬臂式工作平台为可在灌木林间行走的悬臂式机动车辆；工位转换机构用来转换聚拢切割部件与三维立体切割部件的切割工位；聚拢切割部件包括提升装置、夹取装置、切割装置，夹取装置与提升支撑架相连，通过驱动器驱动提升装置，从而使夹取装置上下移动，切割装置固定在滑轨支架的底部；三维立体仿形切割部件由旋转装置和仿形切割装置组成，通过切割装置旋转装置控制支撑仿形切割装置的旋转角度以及角速度。

2.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，工位转换机构通过位移旋转元件来实现聚拢切割部件与三维立体切割部件的切割工位的转换。

3.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，聚拢切割部件中夹取装置的夹取爪的末端分别与驱动器相连，通过控制驱动器的伸缩从而实现对夹取爪开口度的控制。

4.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，切割装置由液压马达、链锯摆动驱动电动推杆、固定支撑架和链锯组成往复摆动装置；通过控制切割装置中链锯的摆动角度实现达到往复切割枝条的目的。

5.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，旋转装置是由齿轮齿条机构组成，并控制旋转支撑轴转动；驱动器驱动滑块在U型槽中的往复滑动。

6.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，三维立体切割部件中仿形切割刀具的切割幅度的调整通过平行四杆机构的往复摆动实现。平行四杆机构通过连杆与幅度调控电动推杆铰接，通过幅度调控电动推杆的伸缩实现仿形切割刀具仿形切割半径的调整。

本发明提供的多功能三维立体聚拢仿形割台的有益效果在于：提供一种三维立体仿形装置，通过工位转换机构实现聚拢切割部件与三维立体切割部件的切割工位的转换。仿形切割刀具的切割幅度的调整通过平行四杆机构的往复摆动实现，为复杂地面的灌木提供良好的切割条件，从而提高灌木的切割质量。

附图说明

图1为多功能三维立体聚拢仿形割台装备的总体结构示意图；

图2为图1的A部转向机构的放大图；

图3为聚拢切割部件中提升装置结构示意图；

图4为聚拢切割部件中夹取装置结构示意图；

图5为聚拢切割部件中切割装置结构示意图；

图6为三维立体仿形切割部件中旋转装置结构示意图；

图7为三维立体仿形切割部件中仿形切割装置结构示意图；

图8为多功能三维立体聚拢仿形割台的展开状态结构示意图；

图9为多功能三维立体聚拢仿形割台的折叠状态结构示意图；

图10为多功能三维立体聚拢仿形割台的作业状态结构示意图。

附图标记：

1—悬臂式移动平台；2—工位转换机构；3—聚拢切割部件；4—三维立体仿形切割部件；5—操纵台；6—切割后的灌木枝条；31—提升装置；32—夹取装置；33—切割装置；41—旋转装置；42—仿形切割装置；2a—转向液压马达；2b—连接底板；2c—法兰；31a—槽钢支架；31b—提升液压缸；31c—提升支架；31d—固定板；31e—滚动轴承；31f—链条；31g—链轮；31h—固定连接孔；31j—定位连接孔；32a—夹取爪驱动电动推杆；32b—支撑底板；32c—夹取爪；33a—液压马达；33b—链锯摆动电动推杆；33c—固定支撑架；33d—链锯；41a—旋转齿轮；41b—齿条滑块；41c—伸缩电动推杆；41d—旋转支撑底板；41e—旋转支撑底板固定连接孔；41f—旋转支撑底板定位连接孔；41g—定位销；41h—旋转下支撑架下定位孔；42a—旋转支撑轴；42b—方形支撑架；42c—幅度调控电动推杆；42d—电机支撑连接杆；42e—电机；42f—仿形切割刀具；42g—导向轮；42h—L型支撑连杆；42i—长连杆；42j—连接支撑杆

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明专利做进一步详细说明。应该强调是，下述说明仅仅是解释本发明，而不是为了限制本发明专利的使用范围及其应用。

本发明的多功能三维立体聚拢仿形割台，其较佳的实施方式如图1至图10所示：

如图1所示，本发明的多功能三维立体聚拢仿形割台由悬臂式工作平台1，工位转换机构2、聚拢切割部件3、三维立体仿形切割部件4、操纵台5组成。

多功能三维立体聚拢仿形割台的悬臂式工作平台1为可在灌木林间行走的微型挖掘机，也可以为具有相同功能的悬臂式工作平台。

多功能三维立体聚拢仿形割台的工位转换机构2的作用是转换聚拢切割部件3与三维立体切割部件4的切割工位。转向液压马达2a的两端通过法兰盘2c与悬臂式工作平台1的末端执行元件、总支撑架2b螺栓固定连接。

多功能三维立体聚拢仿形割台中的聚拢切割部件3分为提升装置31、夹取装置32、切割装置33三部分。切割装置33通过螺栓固定连接在槽钢支架31a的底部。其中提升装置31由提升液压缸31b、提升支架31c、链条31f和链轮31g组成。提升液压缸31b的活塞杆的两侧分别安装链轮31g，缸体底部固定在滑轨支架31a。链条31f缠绕在链轮31g上，其两端分别固定在提升机架31c和固定板31d上；夹取装置32固定焊接在提升支架31c上，提升支架31c的侧边分别安装滚动轴承31e，通过提升液压缸31b驱动使提升支架31c在滑轨支架31a的槽钢内上下往复运动。夹取装置32由夹取爪驱动电动推杆32a、支撑底板32b和夹取爪32c组成。驱动器32a的两端分别铰接于夹取爪32c的末端，夹取爪32c通过销轴与支撑底板32b铰接，同时两个夹取爪之间留有一定的间隙，保证在相互运动时不发生触碰和摩擦，夹取爪32c不同的开口度由驱动器32a控制；切割装置由液压马达33a、链锯摆动驱动电动推杆33b、固定支撑架33c和链锯33d组成；液压马达33a固定安装在固定支撑架33c上，链锯摆动电动推杆33b的两端分别与链锯33d和固定支撑架33c铰接，链锯摆动电动推杆33b驱动链锯33d以液压马达33a为中心往复摆动。

三维立体仿形切割部件4由旋转装置41和仿形切割装置42组成。旋转装置41的作用是支撑仿形切割装置42并控制其旋转速度和旋转角度。其中旋转装置41是由旋转齿轮41a、齿条滑块41b、旋转支撑轴42a、伸缩电动推杆41c和旋转支撑底板41d组成。旋转支撑轴42a的末端与旋转齿轮41a花键连接，旋转齿轮41a和齿条滑块41b啮合传动，组成齿轮齿条传动机构；齿条滑块41b由齿条和方形滑块焊接而成，通过伸缩电动推杆41c与旋转支撑底板41d连接；伸缩电动推杆41c驱动齿条滑块41b沿旋转支撑底板41d的U型滑槽横向滑动。

如图7所示，方形支撑架42b的侧边分别切割出长方形槽口，其顶部通过螺栓与旋转支撑轴42a固定连接；幅度调整电动推杆42c嵌入方形支撑架42b内，一端与方形支撑架42b内壁通过销轴铰接，另一端的两侧分别与连接支撑杆42j铰接。电机支撑连接杆42d和长连杆42i的两端分别与方形支撑架42b、L型支撑连杆42h铰接组成平行四杆机构，其分别位于方形支撑架42b的两侧成旋转对称分布。电机42e固定安装在电机支撑连接杆42d上，电机42e控制仿形切割刀具42f的转速。方形支撑架42b的两侧的平行四杆机构通过连接支撑杆42j与幅度调整电动推杆42c铰接，幅度调控电动推杆42c驱动平行四杆机构以方形支撑架42b的销轴为中心进行上下往复摆动；导向轮42g与L型支撑连杆42h铰接。

操作人员可通过操作操纵台相应的电磁阀或者开关实现对各个液压缸和电动推杆的动作控制。通过夹取爪驱动电动推杆32a控制夹取爪32c的开口度；通过提升液压缸31b驱动夹取装置32沿滑轨支架31a的槽钢上下滑动；通过控制链锯摆动电动推杆33b驱动链锯33d以液压马达33a为中心进行往复摆动；通过伸缩电动推杆41c驱动仿形切割装置42往复转动；通过幅度调整电动推杆42c驱动仿形切割刀具相对方形支撑架42b侧向往复摆动调整仿形切割半径。

下面对所述的多功能三维立体聚拢仿形割台作业状态进行说明：

如图8所示，在作业状态时，多功能三维立体聚拢仿形割台的旋转支撑底板定位孔41f和槽钢支架31a的定位孔31j通过定位销41g固定连接，使聚拢切割部件3与三维立体仿形切割部件4成“L”形展开。控制控制台5使聚拢切割部件3切割动作完成后，转向机构2转动90°，使聚拢切割部件3和三维立体仿形切割部件4交换工位；如图10所示，三维立体仿形切割部件4在仿形切割的同时，聚拢切割部件3将切割后的灌木丛6放置在多功能三维立体聚拢仿形割台的侧边，如此进行往复切割。

当作业完成时，旋转下支撑架下定位孔41h与槽钢支架31a通过定位销固定连接，使聚拢切割部件3与三维立体仿形切割部件4平行折叠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多功能三维立体聚拢仿形割台，其特征在于：包括悬臂式工作平台、工位转换机构、聚拢切割部件、三维立体仿形切割部件、操纵台五个部分；悬臂式工作平台为可在灌木林间行走的悬臂式机动车辆；工位转换机构用来转换聚拢切割部件与三维立体切割部件的切割工位；聚拢切割部件包括提升装置、夹取装置、切割装置，夹取装置与提升支撑架相连，通过驱动器驱动提升装置，从而使夹取装置上下移动，切割装置固定在滑轨支架的底部；三维立体仿形切割部件由旋转装置和仿形切割装置组成，通过切割装置旋转装置控制支撑仿形切割装置的旋转角度以及角速度。

2.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，工位转换机构通过位移旋转元件来实现聚拢切割部件与三维立体切割部件的切割工位的转换。

3.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，聚拢切割部件中夹取装置的夹取爪的末端分别与驱动器相连，通过控制驱动器的伸缩从而实现对夹取爪开口度的控制。

4.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，切割装置由液压马达、链锯摆动驱动电动推杆、固定支撑架和链锯组成往复摆动装置；通过控制切割装置中链锯的摆动角度实现达到往复切割枝条的目的。

5.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，旋转装置是由齿轮齿条机构组成，并控制旋转支撑轴转动；驱动器驱动滑块在U型槽中的往复滑动。

6.根据权利要求1所述的多功能三维立体聚拢仿形割台，三维立体切割部件中仿形切割刀具的切割幅度的调整通过平行四杆机构的往复摆动实现；平行四杆机构通过连杆与幅度调控电动推杆铰接，通过幅度调控电动推杆的伸缩实现仿形切割刀具仿形切割半径的调整。

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