一种多自由度割草机的制作方法

本实用新型属于农林机械技术领域，涉及一种割草机，特别涉及一种割草刀盘具有多自由度的割草机。

背景技术：

割草机（Lawn mower）又称除草机、剪草机、草坪修剪机，它是一种用于修剪草坪、植被等的机械工具。

随着时代的发展，割草机在实际生活中早有运用，其中既有传统的旋刀式、滚筒式割草机，也有新型的甩刀式、甩绳式割草机，使用最广泛的割草机通常将割草刀头安装在行走机械的后方，割草机通过行走机械输出的动力进行工作，然而这种割草机的割草刀头自由度单一，不能很好的完成割草动作，只能在开阔地作业。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种可实现割草刀盘多向运动的多自由度割草机，该割草机采用液压与电力混合控制，可适用于平原、山地等多种场合，具有较强的实用性和可维修性，有效的解决了现有技术存在的问题。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种多自由度割草机，包括割草机车身、提升机构、多向控制机构和割草机构，所述割草机构通过提升机构和多向控制机构连接在割草机车身前方，所述提升机构包括提升连杆、液压缸和虎克铰，提升连杆一端铰接在割草机车身的驾驶楼前侧，另一端通过虎克铰与割草机构连接，所述液压缸后端铰接在割草机车身的驾驶楼顶部，液压缸前端的伸缩杆与提升连杆的中部铰接；所述多向控制机构包括对称设置在提升连杆两侧的左控制组件和右控制组件，左控制组件包括左控制电机、左控制连杆Ⅰ和左控制连杆Ⅱ，所述左控制连杆Ⅱ一端通过左转动副与割草机构的左侧连接，左控制连杆Ⅰ一端铰接在提升连杆左侧的割草机车身上，另一端通过左球副与控制连杆Ⅱ远离割草机构的一端连接，所述左控制电机定位在割草机车身上，且左控制电机的输出轴与铰接在割草机车身上的左控制连杆Ⅰ连接；右控制组件包括右控制电机、右控制连杆Ⅰ和右控制连杆Ⅱ，所述右控制连杆Ⅱ一端通过右转动副与割草机构的右侧连接，右控制连杆Ⅰ一端铰接在提升连杆右侧的割草机车身上，另一端通过右球副与右控制连杆Ⅱ远离割草机构的一端连接，所述右控制电机定位在割草机车身上，且右控制电机的输出轴与铰接在割草机车身上的右控制连杆Ⅰ连接。

本实用新型的进一步技术方案是：所述割草机构包括割草电机、传动箱、传动轴和割草刀盘，所述左控制连杆Ⅱ和右控制连杆Ⅱ分别通过左转动副和右转动副与传动箱的左右两侧连接；所述传动箱内设有相互啮合的传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ，所述割草电机定位在传动箱上侧且割草电机的输出轴与传动齿轮Ⅰ连接，所述传动轴与传动齿轮Ⅱ连接，且传动轴下端延伸至传动箱外侧，所述割草刀盘连接在传动轴下端。

本实用新型的进一步技术方案是：所述传动齿轮Ⅰ和传动齿轮Ⅱ的传动比小于1。

本实用新型的割草机构通过虎克铰与提升机构连接，提升机构的液压缸可以控制割草机构的升降运动，并且割草机构的两侧分别通过转动副与左控制组件和右控制组件连接，左控制组件和右控制组件可以控制割草机构绕虎克铰前后左右运动；由于割草机构与提升机构、左控制组件和右控制组件的连接处采用自由度较高的虎克铰和转动副连接，很容易实现割草机构的多向调节，打破了传统割草机单自由度的缺点，能够适用于平原、山地等多种场合，工作稳定性好并且适应性强，具有较强的实用性和可维修性。

下面结合附图和实施例对本实用新型一种多自由度割草机作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型一种多自由度割草机的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是本实用新型割草机构的结构示意图；

图4是图1所示割草机构在工况一下的示意图；

图5是图1所示割草机构在工况二下的示意图；

图6是图1所示割草机构在工况三下的示意图；

附图标号说明：1-割草机车身，11-驾驶楼，2-提升机构，21-液压缸，22-伸缩杆，23-提升连杆，24-虎克铰，3-左控制组件，31-左控制连杆Ⅰ，32-左球副，33-左控制连杆Ⅱ，34-左转动副，35-左控制电机，4-割草机构，41-割草电机，42-传动箱，421-传动齿轮Ⅰ，422-传动齿轮Ⅱ，43-传动轴，44-割草刀盘，5-右控制组件，51-右控制连杆Ⅰ，52-右球副，53-右控制连杆Ⅱ，54-右转动副，55-右控制电机。

具体实施方式

如图1至图6所示，本实用新型一种多自由度割草机，包括割草机车身1、提升机构2、多向控制机构和割草机构4，所述割草机车身1由独立的柴油机驱动，实现本实用新型割草机的行走，所述割草机构4通过提升机构2和多向控制机构连接在割草机车身1前方。

所述提升机构2包括提升连杆23、液压缸21和虎克铰24，提升连杆23一端铰接在割草机车身1的驾驶楼11前侧，另一端通过虎克铰24与割草机构4连接，所述液压缸21后端铰接在割草机车身1的驾驶楼11顶部，液压缸21前端的伸缩杆22与提升连杆23的中部铰接。

所述多向控制机构包括对称设置在提升连杆23两侧的左控制组件3和右控制组件5，左控制组件3包括左控制电机35、左控制连杆Ⅰ31和左控制连杆Ⅱ33，所述左控制连杆Ⅱ33一端通过左转动副34与割草机构4的左侧连接，左控制连杆Ⅰ31一端铰接在提升连杆23左侧的割草机车身1上，另一端通过左球副32与控制连杆Ⅱ33远离割草机构4的一端连接，所述左控制电机35定位在割草机车身1上，且左控制电机35的输出轴与铰接在割草机车身1上的左控制连杆Ⅰ31连接。

右控制组件5包括右控制电机55、右控制连杆Ⅰ51和右控制连杆Ⅱ53，所述右控制连杆Ⅱ53一端通过右转动副54与割草机构4的右侧连接，右控制连杆Ⅰ51一端铰接在提升连杆23右侧的割草机车身1上，另一端通过右球副52与右控制连杆Ⅱ53远离割草机构4的一端连接，所述右控制电机55定位在割草机车身1上，且右控制电机55的输出轴与铰接在割草机车身1上的右控制连杆Ⅰ51连接。

当需要控制割草机构4的升降时，通过控制液压缸21前端的伸缩杆22伸缩，带动提升连杆23绕与驾驶楼11的铰接处旋转，从而实现将割草机构4提升或下降；当需要控制割草机构4的方向时，通过左控制电机35或右控制电机55带动控制连杆Ⅰ和控制连杆Ⅱ运动，使得割草机构4绕虎克铰24前后左右转向，实现割草机构4方向调节。由于控制连杆Ⅰ和控制连杆Ⅱ之间采用球副连接，而割草机构4与提升连杆23以及控制连杆Ⅱ的连接采用虎克铰和转动副连接，由于虎克铰、球副和转动副均为自由度较高的连接结构，故本实用新型的割草机构4可以实现多向调节，满足不同工况的需求。

如图2、图3所示，本实用新型的割草机构4包括割草电机41、传动箱42、传动轴43和割草刀盘44，所述左控制连杆Ⅱ33和右控制连杆Ⅱ53分别通过左转动副34和右转动副54与传动箱42的左右两侧连接；所述传动箱42内设有相互啮合的传动齿轮Ⅰ421和传动齿轮Ⅱ422，所述割草电机41定位在传动箱42上侧且割草电机41的输出轴与传动齿轮Ⅰ421连接，所述传动轴43与传动齿轮Ⅱ422连接，且传动轴43下端延伸至传动箱42外侧，所述割草刀盘44连接在传动轴43下端。在本实施例中，传动齿轮Ⅰ421和传动齿轮Ⅱ422的传动比小于1，可以增大割草刀盘44的转速，提高割草效率。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。