本发明涉及能自动避让的割草工作头，装在除草作业头的左右两侧，能在碰触障碍物时自动避让，属于除草机械领域。
背景技术
经济林地经常需要剪草，采用机械剪草。采用机械进行剪草时，常常会遇到障碍物或各种不平的地形，现有技术中的剪草设备还不能适应各种不同地形条件，遇到不平的地形状况时，剪草机工作较为很难。现有剪草设备也不能有效地避让障碍物，现有剪草机在刀片部分遇到障碍物时，往往采用人工避让方式，不能及时发现，不能自动避让或其自动避让效果不好，有时甚至损坏了设备，因此存在对剪草设备造成损害的危险，有待进一步改进。
现有技术中，申请号为cn201710254365.0的发明专利申请公开了一种果园避障割草机，包括机架，机架上设有推拉油缸，推拉油缸控制割刀移动，本割草机具有变路径功能的割草机，用液压缸控制实现割草机割刀左右移动，自动控制其油缸的伸缩控制精度高，可以完成割刀的避障。申请号为cn201710813466.7的发明公开了一种山地果园割草机割刀的避障装置，包括机架、超声波传感器、红外传感器和数据处理器；机架的前端设置有车轮，机架的末端设置有扶手，机架上活动设置有花键轴，花键轴顶部安装有皮带轮，花键轴底部通过锁母连接有刀盘座，机架通过支吊架连接有刀盘护罩，刀盘护罩内侧设置有刀盘，刀盘上安装有割刀，刀盘护罩上设置有电动缸，电动缸带动刀盘护罩上下移动，实现刀盘座与刀盘的选择性接触，机架上还设置有自动升降机构；超声波传感器和红外传感器与数据处理器通讯连接，数据处理器控制自动升降机构进行动作。
技术实现要素：
本发明提供的能自动避让的割草工作头，装在除草作业头的左右两侧，随除草作业头的运行而进行割草作业，在碰触障碍物时能进行自动避让，避让的可靠性和有效性高，而且可进行仿地形割草。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
能自动避让的割草工作头，对称装在除草作业头的左右两侧，其特征在于包括与除草作业头传动连接且垂向设置的齿轮箱组件和与齿轮箱组件传动连接的割刀组件，所述的割刀组件可转动的装在齿轮箱组件上且水平设置，在齿轮箱组件的驱动下沿水平方向进行割草作业，并在碰触障碍物时自动绕齿轮箱组件水平后摆，进行避让。
优选的，所述的除草作业头侧面固定法兰盘，齿轮箱组件与法兰盘固定连接，并通过贯穿法兰盘的除草作业头轴伸与除草作业头传动连接，除草作业头轴伸一端与除草作业头传动连接，另一端与齿轮箱组件传动连接，将除草作业头的动力传动至齿轮箱组件。
优选的，所述的齿轮箱组件包括固定在除草作业头侧面的齿轮箱体、装在齿轮箱体内的齿轮组件、与齿轮组件同轴配合固定且垂向设置的主轴和与配合安装主轴的轴承组件，轴承组件与齿轮箱体固定，所述的齿轮组件与除草作业头轴伸传动连接，割刀组件与主轴的下端传动连接，并与轴承组件可转动连接。
优选的，所述的齿轮组件齿轮、小齿轮轴和锥齿轮，所述的齿轮同轴固定在主轴上，小齿轮轴与除草作业头轴伸同轴连接，锥齿轮同轴安装在小齿轮轴的端部且与齿轮啮合连接。
优选的，所述的轴承组件包括与主轴上端配合安装的上轴承、用于容纳上轴承的上轴承座、与主轴下端配合安装的下轴承和用于容纳下轴承的下轴承座，上轴承座和下轴承座分别与齿轮箱体固定。
优选的，所述的割刀组件通过刀架与轴承组件可转动连接，所述的刀架的上下两端分别可转动的套装在轴承组件的上下两端，刀架与割刀组件连接。
优选的，所述的割刀组件与除草作业头侧面之间通过球铰铰接呈伸长状态的液压缸，液压缸设置在割刀组件的后侧，割刀组件的前侧装有障碍物触碰杆，障碍物触碰杆上装有用于控制液压缸伸缩的传感器开关。
优选的，所述的割刀组件包括同轴固定在主轴下端的偏心盘链轮、连杆、与偏心盘链轮水平对齐的链轮、连接偏心盘链轮和链轮的链条、沿垂向设置且装在链条外侧面的刮草板和水平设置的下割草刀组件，所述的下割草刀组件水平设置位于偏心盘链轮的下方，连杆两端装有球铰，一端的球铰与偏心盘链轮的偏心孔同轴固定，另一端的球铰与下割草刀组件固定，链轮装在下割草刀组件远离偏心盘链轮的一端上。
优选的，所述刀架下端固定有与下割草刀组件平行的短方钢，短方钢设置在下割草刀组件的后侧，且位于下割草刀组件靠近偏心盘链轮的一端，短方钢焊接水平设置的圆接头，圆接头垂直于短方钢，下割草刀组件上固定有套在圆接头上的圆形套，所述的圆形套上开有沿径向设置的螺纹通孔，松紧螺栓螺纹配合穿过螺纹通孔抵在圆接头上。
优选的，下割草刀组件包括长方钢、平行于地面且均匀间隔的装在长方钢上的割刀和套装在长方钢上且在长方钢上的定位位置可调节的方钢套，所述的链轮通过链轮轴固定在方钢套上，长方钢的下方设置有限位挡铁，所述的限位挡铁与短方钢固接。
本发明的有益效果是：
1、装在除草作业头的左右两侧，能随除草作业头的行进而移动，并通过齿轮箱组件将除草作业头的动力传输至割刀组件，在除草作业头进行除草的同时，对除草作业头两侧的地面进行割草，实现中间除草与两侧割草同时进行，提高对整片地面除草作业的效率。
2、割刀组件可转动的装在齿轮箱组件上，当碰触障碍物时，割刀组件绕齿轮箱组件自动水平后摆向后回缩，避让障碍物，不影响除草作业头继续向前进行除草作业。
3、通过碰触的方式控制割刀组件自动避让，避让的可靠性和有效性更高，实用性更强。
4、割刀组件中的偏心盘链轮与主轴连接，通过主轴带动偏心盘链轮转动，从而通过偏心盘链轮的转动带动下割草刀组件水平往复运动进行割草，而且带动链条上的刮草板运动，拨开堆积的杂草，从而通过偏心盘链轮的运动实现拨草和割草同时进行，提高割草工作头的实用性和可靠性。
5、下割草刀组件上的圆形套套在刀架下端的圆接头上，使得下割草刀组件可绕圆接头摆动，下割草刀组件的自由端上下浮动，从而适应地面的变化，进行仿地形割草。
附图说明
图1为具体实施方式中的能自动避让的割草工作头对称装在除草作业头左右两侧的结构示意图。
图2为能自动避让的割草工作头的结构示意图。
图3为图2的剖视图。
图4为割刀组件碰触障碍物时自动绕齿轮箱组件水平后摆进行避让的示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图4对本发明的实施例做详细说明。
能自动避让的割草工作头，对称装在除草作业头1的左右两侧，其特征在于包括与除草作业头1传动连接且垂向设置的齿轮箱组件2和与齿轮箱组件2传动连接的割刀组件3，所述的割刀组件3可转动的装在齿轮箱组件2上且水平设置，在齿轮箱组件2的驱动下沿水平方向进行割草作业，并在碰触障碍物时自动绕齿轮箱组件2水平后摆，进行避让。
如图1所示，能自动避让的割草工作头装在除草作业头1的左右两侧，能随除草作业头1的行进而移动，并通过齿轮箱组件2将除草作业头的动力传输至割刀组件3，在除草作业头1进行除草的同时，对除草作业头两侧的地面进行割草，实现中间除草与两侧割草同时进行，提高对整片地面除草作业的效率。割刀组件3可转动的装在齿轮箱组件2上，当遇到障碍物时，割刀组件自动绕齿轮箱组件水平后摆，向后回缩，避让障碍物，不影响除草作业头继续向前进行除草作业。
其中，所述的除草作业头1侧面固定法兰盘4，齿轮箱组件2与法兰盘4固定连接，并通过贯穿法兰盘4的除草作业头轴伸5与除草作业头1传动连接，除草作业头轴伸5一端与除草作业头1传动连接，另一端与齿轮箱组件2传动连接，将除草作业头1的动力传动至齿轮箱组件2。从图2可以看出法兰盘4用于固定齿轮箱组件2，而除草作业头轴伸5用于传输动力源，带动齿轮箱组件2运行。
其中，所述的齿轮箱组件2包括固定在除草作业头1侧面的齿轮箱体21、装在齿轮箱体21内的齿轮组件22、与齿轮组件22同轴配合固定且垂向设置的主轴23和与配合安装主轴23的轴承组件24，轴承组件24与齿轮箱体21固定，所述的齿轮组件22与除草作业头轴伸5传动连接，割刀组件3与主轴23的下端传动连接，并与轴承组件24可转动连接。除草作业头轴伸5带动齿轮组件22运动，齿轮组件22带动主轴23转动，主轴23转动带动割刀组件3作业。
其中，所述的齿轮组件22包括齿轮22.1、小齿轮轴22.2和锥齿轮22.3，所述的齿轮22.1同轴固定在主轴23上，小齿轮轴22.2与除草作业头轴伸5同轴连接，锥齿轮22.3同轴安装在小齿轮轴22.2的端部且与齿轮22.1啮合连接。从图3中可以看出齿轮22.1与锥齿轮22.3啮合，传输运力，使除草作业头轴伸5的转动转变为齿轮22.1的转动，从而带动主轴23转动。
其中，所述的轴承组件24包括与主轴23上端配合安装的上轴承24.1、用于容纳上轴承24.1的上轴承座24.2、与主轴23下端配合安装的下轴承24.3和用于容纳下轴承24.3的下轴承座24.4，上轴承座24.2和下轴承座24.4分别与齿轮箱体21固定。
所述的割刀组件3通过刀架6与轴承组件24可转动连接，所述的刀架6的上下两端分别可转动的套装在轴承组件24的上下两端，刀架6与割刀组件3连接。
上轴承座24.2与下轴承座24.4不仅用于上轴承24.1和下轴承24.3的安装，而且还用于刀架6的安装，齿轮箱组件2的结构设计紧凑，空间占用率更小。从图3中可以看出上轴承座24.2和下轴承座24.4均具有与主轴23同轴对齐的凸起轴端，刀架6上下两端固套在凸起轴端上，并通过卡圈轴向定位，使刀架6可绕主轴23绕动，从而可带动割刀组件3绕主轴23转动。
其中，所述的割刀组件3与除草作业头1侧面之间通过球铰铰接呈伸长状态的液压缸7，液压缸设置在割刀组件3的后侧，割刀组件3的前侧装有障碍物触碰杆37，障碍物触碰杆37上装有用于控制液压缸7伸缩的传感器开关38。当传感器开关38触碰到障碍物时，如触碰到树杆时，会控制液压缸7缩短，从而带动割刀组件3绕主轴23水平向后摆动，如图4所示，避开障碍物。当传感器开关38与障碍物分离后，传感器开关38又会控制液压缸7重新伸长，使割刀组件3回摆。
其中，所述的割刀组件3包括同轴固定在主轴23下端的偏心盘链轮31、连杆32、与偏心盘链轮31水平对齐的链轮33、连接偏心盘链轮31和链轮33的链条34、沿垂向设置且装在链条34外侧面的刮草板35和水平设置的下割草刀组件36，所述的下割草刀组件36水平设置位于偏心盘链轮31的下方，连杆32两端装有球铰32.1，一端的球铰32.1与偏心盘链轮31的偏心孔同轴固定，另一端的球铰32.1与下割草刀组件36固定，链轮33装在下割草刀组件36远离偏心盘链轮31的一端上。当主轴23转动时，带动偏心盘链轮31转动，偏心盘链轮31由于其偏心结构特性可带动连杆32作水平往复运动，从而带下割草刀组件36水平往复运动，形成剪切刀，进行割草作业，偏心盘链轮31同时也带动链条34运动，使刮草板35随链条34运动，拨开杂草，实现拨草和割草同时进行。
其中，所述刀架6下端固定有与下割草刀组件36平行的短方钢61，短方钢61设置在下割草刀组件36的后侧，且位于下割草刀组件36靠近偏心盘链轮31的一端，短方钢61焊接水平设置的圆接头62，圆接头62垂直于短方钢61，下割草刀组件36上固定有套在圆接头62上的圆形套39，所述的圆形套39上开有沿径向设置的螺纹通孔，松紧螺栓39.1螺纹配合穿过螺纹通孔抵在圆接头62上。如图2所示，短方钢61通过一段弯折钢固定在刀架6下端，钢方钢61上焊接圆接头62，下割草刀组件36上焊接圆形套39，圆形套39套在圆接头36上，可外力的作用于可绕圆接头62转动，而且由于连杆32的两端均通过球铰32.1与偏心盘链轮31和下割草刀组件36连接，球铰32.1沿垂直有一定的变形自由度，当下割草刀组件36远离偏心盘链轮31的一端即自由端地势更高或更低时，下割草刀组件36会绕圆接头36向上或向下摆动一定角度，使下割草刀组件36上下自由浮动一定距离，以适应地形的倾斜变化，而球铰32.1沿垂向的变形，正好适应下割草刀组件36的摆动，保证下割草刀组件36的摆动不会对偏心盘链轮31和主轴23产生影响，实现下割草刀组件36的仿地形割草，而松紧螺栓39.1可调节圆形套39与圆接头36之间运动的摩擦力，控制下割草刀组件36的摆动灵活度。
其中，下割草刀组件36包括长方钢36.1、平行于地面且均匀间隔的装在长方钢36.1上的割刀36.2和套装在长方钢36.1上且在长方钢36.1上的定位位置可调节的方钢套36.3，所述的链轮33通过链轮轴固定在方钢套36.3上，长方钢36.1的下方设置有限位挡铁36.4，所述的限位挡铁36.4与短方钢61固接。限位挡铁36.4限定下割草刀组件36的位置，防止割刀36.2陷于泥土中。方钢套36.3与长方钢36.1通过条形槽和螺栓定位，通过改变方钢套36.3在长方钢36.1上的定位位置，来改变链轮33与偏心盘链轮31的轴心距，以适应不同的拨草位置需求。
以上所述的能自动避让的割草工作头的优点在于：
1、能随除草作业头的行进而移动，对除草作业头两侧的地面进行割草，提高对整片地面除草作业的效率。
2、当遇到障碍物时，割刀组件自动绕齿轮箱组件水平后摆，向后回缩，避让障碍物，不影响除草作业头继续向前进行除草作业。
3、通过偏心盘链轮的运动实现拨草和割草同时进行，提高割草工作头的实用性和可靠性。
4、上轴承座与下轴承座不仅用于上轴承和下轴承的安装，而且还用于刀架的安装，齿轮箱组件的结构设计紧凑，空间占用率更小。
5、下割草刀组件上的圆形套套在刀架下端的圆接头上，使得下割草刀组件可绕圆接头摆动，下割草刀组件的自由端上下浮动，从而适应地面的变化，进行仿地形割草。
6、通过松紧螺栓调节下割草刀组件的摆动灵活度，以适应不同的割草作业需求。
7、通过齿轮与锥齿轮的啮合连接驱动主轴转动，动力传输的结构可靠性高，稳定性好。
8、通过连杆两端的球铰的变形特性，适应下割草刀组件的摆动，保证下割草刀组件的摆动不会对偏心盘链轮和主轴产生影响，提高作业时割草工作头的结构稳定性。
9、限位挡铁限定下割草刀组件的位置，防止割刀陷于泥土中。
10、通过改变方钢套在长方钢上的定位位置，来改变链轮与偏心盘链轮的轴心距，以适应不同的拨草位置需求。
以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。