电动手持式葡萄枝叶修剪机的制作方法

本发明一种农业设备技术领域，具体是一种电动手持式葡萄枝叶修剪机。

背景技术：

葡萄作为一种经济作物被广泛种植，尤其是被大规模的种植，葡萄老枝条的强度是比较弱的，几乎无法自我向上生长，更无法支撑几十串葡萄的重量，为了充分利用空间与阳光以获得更多的产量，葡萄的种植者们将葡萄枝条架起来，为了获得更好的品质，葡萄的种植者们将一部分不挂果的葡萄新枝条剪切掉，将一部分遮挡挂果的葡萄新枝叶也剪切掉，葡萄新枝条与葡萄新枝叶刚长出来一个月左右，是比较嫩的，其剪切强度是很低的，很容易被剪断。

现在主要是通过人工的方式采用园林剪刀对葡萄新枝条与葡萄新枝叶进行修剪，其优点是利用工人的经验与灵活的手工进行剪刀，其缺点是人容易因劳动量过大而产生疲劳，单位时间内修剪葡萄新枝条与葡萄新枝叶的数量较少，要么需要使用更多的人力，要么需要花费更长的时间，否则耽搁葡萄的成长，影响葡萄的产量与品质。

现在，出现了与割草机相近的葡萄枝条修剪机，它采用一副锯条做相对运动实现对葡萄新枝条与葡萄新枝叶的修剪，其优点是修剪的速度快，一次切掉一条线上的葡萄新枝条与葡萄新枝叶，缺点是以线的方式对葡萄新枝条与葡萄新枝叶进行修剪，在被修剪线上有挂果的葡萄枝条也被剪切掉，这是果农不希望看到的。另一个不足是无法对被修剪线以外的多余新枝条与新枝叶进行修剪，这也是果农事后需要再次修剪的工作。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种电动手持式葡萄枝叶修剪机。

本发明通过以下技术方案实现：一种电动手持式葡萄枝叶修剪机，包括剪刀、动力装置和连接在剪刀、动力装置之间的传动装置；

所述剪刀包括剪刀支座，以及安装在剪刀支座上的一对相配合的固定剪刀片和移动剪刀片；所述剪刀支座一端开有移动剪刀片滑槽，剪刀支座另一端开有钢球圆柱孔，钢球圆柱孔伸入移动剪刀片滑槽内侧一段距离；所述固定剪刀片固定安装在剪刀支座上；所述移动剪刀片滑动安装在剪刀支座上的移动剪刀片滑槽内，移动剪刀片外端与固定剪刀片相对配合；在所述移动剪刀片与剪刀支座之间连接有给移动剪刀片一个远离固定剪刀片的力的返回弹簧；

所述传动装置包括柔性传动套筒；所述柔性传动套筒一端连接所述动力装置，另一端与剪刀中的钢球圆柱孔连通；在所述钢球圆柱孔与柔性传动套筒内安装有一串相邻排列的传动钢球；

所述动力装置包括与柔性传动套筒连接的用于推动传动钢球的推杆；所述推杆一端滑动安装在柔性传动套筒内；在所述剪刀后侧的柔性传动套筒上设有控制推杆的开关。

其特征在于：所述柔性传动套筒由多节组成。

所述柔性传动套筒由三节组成；

第一节柔性传动套筒包括连接在剪刀后端并与剪刀中钢球圆柱孔连通的第一节柔性管；所述第一节柔性管的后端固定有第一节后圆环；

第二节柔性传动套筒包括连接在第一节柔性管后端的第二节柔性管；所述第二节柔性管的前端固定有第二节前圆环，第二节柔性管的后端固定有第二节后圆环；所述第二节前圆环与第一节后圆环相对，并通过第一节后上半法兰和第一节后下半法兰连接；

第三节柔性传动套筒包括连接在第二节柔性管后端的中后部柔性管；所述中后部柔性管的前端固定有中后部前圆环，中后部柔性管的后端固定有中后部后圆环；所述中后部前圆环与第二节后圆环相对，并通过第二节后上半法兰和第二节后下半法兰连接；所述中后部后圆环与动力装置连接。

所述动力装置还包括电源、电磁铁支座和固定在电磁铁支座上的电磁铁；所述电磁铁内有电磁铁活塞杆，电磁铁活塞杆与所述推杆一端固定连接；所述柔性传动套筒的尾端固定在电磁铁支座上，所述推杆的自由端滑动配合在柔性传动套筒尾端的通道内。

所述电磁铁支座通过支座后销轴和支座前销轴铰接在一个U字型的电磁铁底座上；所述电磁铁底座的底部通过支撑销轴和定位销轴连接有底座连接板。

所述开关包括套装固定在柔性传动套筒上的开关套筒支座，以及固定在开关套筒支座上的按钮圆筒支座；所述开关套筒支座上端开有一个盲孔，在开关套筒支座圆周面上开有一个连通盲孔的径向安装孔；在开关套筒支座盲孔内滑动安装有开关按钮，开关按钮下端固定有导通触头；在开关按钮与开关套筒支座之间设有给开关按钮向外运动的力的开关返回弹簧；所述开关套筒支座径向安装孔内一端安装零电压陶瓷套，另一端安装24V电压陶瓷套；所述零电压陶瓷套内端固定有位于开关套筒支座盲孔内的零电压触头，24V电压陶瓷套内端固定有位于开关套筒支座盲孔内的24V电压触头；在所述零电压触头与24V电压触头之间设置有隔离陶瓷套；零电压触头连接有穿过零电压陶瓷套与动力装置连接的前端导线，24V电压触头连接有穿过24V电压陶瓷套与动力装置连接的后端导线。

所述动力装置放置在小车上；所述小车的前端通过牵引绳连接有牵引手环。

本发明克服了以柴油机为动力的葡萄枝修剪机对葡萄园的空气污染的问题，本发明采用24V50Ah锌镍蓄电池作为电源，可以重复充电，机电总效率η=0.8，剪切力的最大值Fj=200N，刀片之间的相对位移S=0.015m，一次充满电量可以使用的剪切次数为k，由能量方程24×50×3600×η=200×0.015×k，得k=1.152×10⁶次，完全满足一天的使用要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用人的眼睛观察、人的大脑判断、人的双腿移动、人的双手灵巧与直流电刀的力量，灵活的将多余的、不管在哪里的遮挡挂果的葡萄枝叶剪切掉，无需消耗人手的有限剪切力量，速度快，不管多余的、遮挡挂果的葡萄新枝叶在哪里，都可以由该修剪机的使用者随意剪切掉。

附图说明

图1是本发明实施例一中剪刀与第一节柔性传动套筒、第二节柔性传动套筒的主视图；

图2是本发明实施例一中第三节柔性传动套筒的主视图；

图3是本发明实施例一中动力装置的主视图；

图4是图3中左视图；

图5是本发明实施例一中小车与动力装置的结构主视图；

图6是图5中俯视图；

图7是剪刀与第一节柔性传动套筒前端结构的主视图；

图8是第二节柔性传动套筒的主视图；

图9是图8中D向图；

图10是剪刀主视图；

图11是图10中A–A截面图；

图12是图10中B–B截面图；

图13是剪刀闭口状态的主视图；

图14是图10中C–C截面图；

图15是固定剪刀片的主视图；

图16是图15中左视图；

图17是图15中D–D截面图；

图18是移动剪刀片的主视图；

图19是图18中左视图；

图20是图18中俯视图；

图21是开关的主视图；

图22是图21中左视图。

图中：1 剪刀；2 第一节前法兰；3 前法兰螺钉；4 前端导线；5 开关；6 后端导线；7 橡胶套管；8 第一节柔性管；8–1 第一节后圆环；9 第一螺栓；10 第一螺母；11 第一节后上半法兰；11–1 第二节后上半法兰；12 第二螺栓；13 第二螺母；14 第二节柔性管；14–1 第二节前圆环；14–2 第二节后圆环；15 第一节后下半法兰；15–1 第二节后下半法兰； 16 传动钢球；17 第三螺栓；18 第三螺母；19 第四螺栓；20 第四螺母；21 中后部柔性管；21–1 中后部前圆环；21–2 中后部后圆环；22 电磁铁支座；23 推杆；24 电磁铁；25 第五螺栓；26 第五螺母；27 电磁铁底座；28 底座连接板；29 电磁铁活塞杆；30 支撑销轴；31 定位销轴；32 第六螺栓；33 第六螺母；34 支座后销轴；35 支座前销轴；36 小车前左轮；37 小车后底盘；37–1 底盘铰接架；38 小车后左轮；39 蓄电池与电磁铁的导线；40 蓄电池支撑箱体；41 蓄电池；42 蓄电池连接支架；43 蓄电池上连接板；44 第七螺栓；45 第七螺母；46 牵引绳；47 牵引手环；48 小车前右轮；49 小车前底盘；50 铰接轴；51 小车后右轮；

1–1 固定剪刀片；1–2 移动剪刀片；1–3 刀片前定位销；1–4 刀片后定位销；1–5 剪刀支座；1–6 弹簧后销；1–7 返回弹簧；1–8 弹簧前销；

5–1 开关按钮；5–2 开关返回弹簧；5–3 零电压触头；5–4 零电压陶瓷套；5–5 开关套筒支座；5–6 24V电压陶瓷套；5–7 24V电压触头；5–8 隔离陶瓷套；5–9 导通触头；5–10 按钮圆筒支座；

图中符号：P 葡萄枝条的截面；K1 弹簧孔；K2 移动剪刀片滑槽；K3 钢球圆柱孔。

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。

如图1、图2和图3所示，一种电动手持式葡萄枝叶修剪机，包括剪刀1、动力装置和连接在剪刀1、动力装置之间的传动装置。

如图10至图20所示，剪刀1：

剪刀支座1–5为剪刀的相对机架，剪刀支座1-5一端开有移动剪刀片滑槽K2，移动剪刀片1-2滑动安装在移动剪刀片滑槽K2内；剪刀支座1-5另一端开有钢球圆柱孔K3，传动钢球16排列安装在钢球圆柱孔K3内；其中，钢球圆柱孔K3伸入移动剪刀片滑槽K2内侧一段距离，传动钢球16与移动剪刀片1–2的右端接触，保证当传动钢球16得到向左的推力时，传动钢球16能推动移动剪刀片1-2向左运动。在移动剪刀片滑槽K2的一侧开有与之平行的弹簧孔K1，移动剪刀片1–2的左端固定安装有一端伸入弹簧孔K1内的弹簧前销1–8，移动剪刀片滑槽K2的右端固定安装有一端伸入弹簧孔K1内的弹簧后销1–6；返回弹簧1–7安装在弹簧孔K1中，返回弹簧1–7的两端分别与弹簧前销1–8、弹簧后销1–6连接，返回弹簧1–7给移动剪刀片1–2一个向右滑动的拉力，用于移动剪刀片1–2向左移动剪切后的复位。固定剪刀片1–1安装在剪刀支座1–5上部的长方形孔中，刀片前定位销1–3与刀片后定位销1–4用于将固定剪刀片1–1定位在剪刀支座1–5上；如图15至图20所示，固定剪刀片1–1的左端呈L型，固定剪刀片1–1端部的刃有一个斜切面，移动剪刀片1–2左端有一个与固定剪刀片1–1斜切面相配的斜切面，方便与固定剪刀片1–1配合做剪切动作。当传动钢球16得到向左的推力时，推动移动剪刀片1–2实现对葡萄新枝叶的剪切作业，当传动钢球16失去向左的推力时，返回弹簧1–7将移动剪刀片1–2复位，剪口张开。

如图1、图2，以及图7至图8所示，传动装置：

传动装置是一个柔性传动套筒，传动钢球16相邻排列在柔性传动套筒内的通道中，为了方便使用，柔性传动套筒共分为多节，本实施例以三节为例说明。

第一节柔性传动套筒包括第一节柔性管8。第一节柔性管8的左端面焊接第一节前法兰2，其右端焊接有第一节后圆环8–1。第一节前法兰2通过前法兰螺钉3与剪刀支座1–5右端面上的螺钉孔连接，保证第一节柔性管8与剪刀1中钢球圆柱孔K3连通。

第二节柔性传动套筒包括第二节柔性管14。第二节柔性管14的左端焊接有第二节前圆环14-1，其右端焊接有第二节后圆环14-2。第二节前圆环14-1与第一节后圆环8-1相对，并通过第一节后上半法兰11和第一节后下半法兰15连接，保证第一节柔性管8和第二节柔性管14相通。具体是：第一节后上半法兰11、第一节后下半法兰15的左端通过第一螺栓9和第一螺母10与第一节柔性管8右端连接，第一节柔性管8与第一节后上半法兰11和第一节后下半法兰15组成转动副；第一节后上半法兰11、第一节后下半法兰15的右端通过第二螺栓12和第二螺母13与第二节柔性管14左端连接，第二节柔性管14和第一节后下半法兰15组成转动副。

第三节柔性传动套筒包括中后部柔性管21；中后部柔性管21的左端焊接有中后部前圆环21-1，其右端焊接有中后部后圆环21-2。中后部前圆环21-1与第二节后圆环14-2相对，并通过第二节后上半法兰11-1和第二节后下半法兰15-1连接，保证第二节柔性管14和中后部柔性管21相通。具体是：第二节后上半法兰11-1、第二节后下半法兰15-1的左端通过第三螺栓17和第三螺母18与第二节柔性管14右端连接，第二节柔性管14与第二节后上半法兰11-1和第二节后下半法兰15-1组成转动副；第二节后上半法兰11-1、第二节后下半法兰15-1的右端通过第四螺栓19和第四螺母20与中后部柔性管21的左端连接，中后部柔性管21与第二节后上半法兰11-1和第二节后下半法兰15-1组成转动副。

如图3和图4所示，动力装置：

动力装置包括蓄电池41、电磁铁支座22、电磁铁24和推杆23。电磁铁支座22呈圆筒形，其两端通过焊接盖板封闭；电磁铁24通过第五螺栓25和第五螺母26与电磁铁支座22的右端面连接，电磁铁24中电磁铁活塞杆29穿过电磁铁支座22右端面上的孔与推杆23固定；中后部后圆环21–2通过第六螺栓32和第六螺母33与电磁铁支座22的左端面连接，推杆23的左端穿过电磁铁支座22左端面上的孔进入中后部柔性管21的孔内与传动钢球16接触。电磁铁支座22通过支座后销轴34和支座前销轴35铰接在一个U字型的电磁铁底座27上；电磁铁底座27通过支撑销轴30与底座连接板28组成转动副，定位销轴31安装在支撑销轴30的孔中以对其定位。工作时，电磁铁活塞杆29在电磁铁得电后位移为S，该位移通过传动装置内的传动钢球16推动移动剪刀片1–2相对于固定剪刀片1–1位移S，位移S比剪刀正好闭口需要的位移多2mm，以实现对葡萄新枝叶的彻底剪断。电磁铁失电后，电磁铁活塞杆29退回，剪刀1中的返回弹簧1–7将移动剪刀片1–2复位，剪口张开。

如图1、图7，以及图21和图22所示，开关5：

开关5套装在橡胶套管7上，橡胶套管7套在第一节柔性管8的靠左端位置。开关5包括开关套筒支座5-5，以及焊接固定在开关套筒支座5-5上的按钮圆筒支座5-10。开关套筒支座5-5上端开有一个盲孔，在开关套筒支座5-5圆周面上开有一个连通盲孔的径向安装孔；在开关套筒支座5-5盲孔内滑动安装有开关按钮5-1，开关按钮5–1选用工程塑料，开关按钮5-1下端固定有导通触头5-9，导通触头5–9为铜材料；在开关按钮5-1与开关套筒支座5-5之间设有给开关按钮5-1向外运动的力的开关返回弹簧5-2；开关返回弹簧5–2的上端与开关按钮5–1顶端台的下环面接触、下端与按钮圆筒支座5–10孔内下部台的环面接触，保证开关按钮5–1能由手按压与释放。开关套筒支座5-5径向安装孔内一端安装零电压陶瓷套5-4，另一端安装24V电压陶瓷套5-6；零电压陶瓷套5-4内端固定有位于开关套筒支座5-5盲孔内的零电压触头5-3，24V电压陶瓷套5-6内端固定有位于开关套筒支座5-5盲孔内的24V电压触头5-7；在零电压触头5-3与24V电压触头5-7之间设置有用于防止零电压触头5–3与24V电压触头5–7短路的隔离陶瓷套5-8；零电压触头5-3连接有穿过零电压陶瓷套5-4与动力装置连接的前端导线4，24V电压触头5-7连接有穿过24V电压陶瓷套5-6与动力装置连接的后端导线6。工作时，当导通触头5–9被下压与零电压触头5–3和24V电压触头5–7同时接触时，电路导通，电磁铁24得电，传动钢球16向前移动，移动剪刀片1–2与固定剪刀片1–1进入闭口状态，对葡萄新枝叶实施剪切；当不下压导通触头5–9时，开关返回弹簧5–2将导通触头5–9向上释放，零电压触头5–3和24V电压触头5–7之间的接触被分离，电路断开，电磁铁24失电，传动钢球16返回，移动剪刀片1–2与固定剪刀片1–1进入张口状态，如此循环。

如图5和图6，小车：

动力装置中的底座连接板28焊接在小车后底盘37的前上部；蓄电池上连接板43焊接在小车后底盘37的前下部，蓄电池支撑箱体40通过第七螺栓44和第七螺母45连接在蓄电池上连接板43的下方，蓄电池41放置在蓄电池支撑箱体40内部，蓄电池41通过电磁铁的导线39将蓄电池41与电磁铁24连通；底盘铰接架37–1焊接在小车后底盘37的前中部，小车前底盘49通过铰接轴50与底盘铰接架37–1组成转动副，小车前左轮36、小车前右轮48与小车前底盘49上的轴组成组成转动副，小车后左轮38、小车后右轮51与小车后底盘37上的轴组成组成转动副；牵引手环47通过牵引绳46与小车前底盘49的前端连接起来，用于移动小车的位置。

当以小车为参照系时，推杆结构相对于小车有关于水平轴的相对俯仰摆动与关于垂直轴的相对左右摆动，中后部柔性管相对于推杆结构有相对正反摆动，第二节柔性管相对于中后部柔性管有相对正反摆动，剪刀和第一节柔性管相对于第二节柔性管有相对正反摆动，共5个相对自由度，可以满足在小车不移动的情况下，实现对有限空间内的葡萄新枝叶进行修剪作业，当超出该有限空间时，由人力拉一下小车，小车移动到下一个位置，如此重复，在成行的葡萄树之间可修剪左右的葡萄新枝叶。