专利名称：联合伐木工作头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种林业用伐木工作头。
技术背景目前，我国的采伐作业主要为单工序作业机器，伐木、打枝、造材、截梢 基本采用油锯和电锯逐项单一完成，工序反复，工作效率低，伐区集材和归堆 通常采用集材拖拉机和绞盘机来完成。这种采伐、集材作业方式，虽然优于原 始的人力伐木和畜力集材等原始作业方式，但劳动机械化水平仍然很低，这主 要是在使用机械的同时，在工序内和工序之间，仍然存在着大量繁重的手—「劳 动，如伐木时链锯的进锯、打枝时链锯的移动和进锯、捆木和解索等。这些手工劳动限制了生产效率的提高，劳动安全难以保证，而且在一定程度l:，也 造成重度森林植被和多样性生物的破坏。单机完成伐木、打枝、造材、截梢、 归堆等多项作业的林业机械装备还是个空白，亟待开发应用。 实用新型内容本实用新型为了解决现有的林业采伐作业中单机无法完成伐木、打枝、造 材、截梢、归堆等多项自动化作业的问题，进而提供一种联合伐木工作头。本实用新型的技术方案是联合伐木工作头包括联动活节总成、悬挂架总 成、伐木工作头主架体、护罩焊合体、两个抓具轴、左进料辊总成通轴、右进 料辊总成通轴、两个进料辊液压马达、链锯油马达、抓具组合油缸、进料辊总 成油缸、打枝刀具油缸、链锯进给油缸、悬挂架支撑油缸；它还包括两个原木 抓具、打枝弧形刀、两个进料辊、驱动轮、伐木链锯组合体；所述的联动活P 总成与悬挂架总成连接，伐木工作头主架体与悬挂架总成连接，护罩焊合体扣 在伐木工作头主架体后侧；两个抓具轴分别固定在伐木工作头主架体上部的左 右两侧内，两个原木抓具分别套在抓具轴上，抓具组合油缸两端通过抓具组合 油缸销轴与两个原木抓具分别连接；左进料辊总成通轴和右进料辊总成通轴依 次固定在伐木工作头主架体中部的左右两侧外耳板，两个进料辊与两个进料辊 液压马达的输出端分别连接，两个进料辊液压马达与左进料辊总成通轴、右进 料辊总成通轴分别连接，进料辊总成油缸的两端通过进料辊总成油缸销轴与两个进料辊液压马达分别连接；打枝弧形刀固定在右进料辊总成通轴的下部，打 枝刀具油缸的两端通过打枝刀具油缸销轴与左进料辊总成通轴、右进料辊总成 通轴分别连接；链锯油马达固定在伐木工作头主架体的底部，链锯油马达的输 出端与伐木链锯组合体连接，链锯进给油缸与链锯油马达连接，悬挂架支撑油 缸的一端与悬挂架总成连接，悬挂架支撑油缸的另一端与伐木工作头主架体的 底部连接。本实用新型具有以下有益效果联合伐木工作头是实现集约化作业的关键 技术装备，联合伐木工作头的应用将实现单机完成伐木、打枝、造材、截梢、 归堆等多项自动化作业，实现伐区林木采伐作业的全盘机械化生产；联合伐木 工作头的应用将大大提高生产效率和安全生产系数，降低作业成本，减轻劳动 强度，提高经济效益和社会效益；联合伐木工作头的应用将提升我国森林工程 技术装备的技术水平，联合伐木工作头的林业采伐作业满足生态性采伐工艺要 求，推进了我国的生态性采伐进程；联合伐木工作头的应用减少了林木采伐作 业对森林植被造成的破坏程度，利于保护生物的多样性，促进现代林业的建设， 实现林业的跨越式发展。
图1为联合伐木工作头的主视图，图2为图1的左视图(抓抱活立木状态)， 图3是图1的俯视图，图4为本实用新型用于抓抱原木的状态图，图5为本实 用新型用于伐倒木(打枝、造材、截枝)状态图。
具体实施方式
具体实施方式
一如图l、图2、图3、图4、图5所示，本实施方式的联 合伐木工作头，它由联动活节总成17、悬挂架总成16、伐木工作头主架体2、 护罩焊合体l、两个抓具轴3、左进料辊总成通轴5、右进料辊总成通轴30、 两个进料辊液压马达6、链锯油马达28、抓具组合油缸14、进料辊总成油缸 13、打枝刀具油缸11、链锯进给油缸9、悬挂架支撑油缸23、两个原木抓具 15、打枝弧形刀24、两个进料辊7、伐木链锯组合体8组成；所述的联动活节 总成17通过联接螺栓19与悬挂架总成16连接，伐木工作头主架体2通过两 侧销轴22与悬挂架总成16连接，护罩焊合体1扣在伐木工作头主架体2后侧;
两个抓具轴3分别固定在伐木工作头主架体2上部的左右两侧内，两个原木抓具15分别套在抓具轴3上，抓具组合油缸14两端通过抓具组合油缸销轴10 与两个原木抓具15分别铰接；左进料辊总成通轴5和右进料辊总成通轴30 依次固定在伐木工作头主架体2中部的左右两侧外耳板，两个进料辊7与两个 进料辊液压马达6的输出端分别连接，两个进料辊液压马达6与左进料辊总成 通轴5、右进料辊总成通轴30分别连接，进料辊总成油缸13的两端通过进料 辊总成油缸销轴4与两个进料辊液压马达6分别铰接；打枝弧形刀24套固在 右进料辊总成通轴30的下部，打枝刀具油缸11的两端通过打枝刀具油缸销轴 21与左进料辊总成通轴5、右进料辊总成通轴30分别铰接；链锯油马达28 固定在伐木工作头主架体2的底部，链锯油马达28的输出端与伐木链锯组合 体8上导板内的主动链轮连接，链锯进给油缸9与链锯油马达28连接，悬挂 架支撑油缸23的一端通过悬挂架上的销轴31与悬挂架总成16铰接，悬挂架 支撑油缸23的另一端与伐木工作头主架体2的底部铰接。联动活节总成17 通过自锁定销轴18与液压臂端部连接。本实施方式的进料辊液压马达6的型 号为EPMZT500，生产厂家是宁波欧易液压有限公司；链锯油马达28的型号 为A2FM80，生产厂家是北京华德液压工业集团有限公司；本实施方式的抓具 组合油缸14、进料辊总成油缸13、打枝刀具油缸ll、链锯进给油缸9、悬挂 架支撑油缸23的生产厂家均为杭州飞君气动液压有限公司，型号分别为 HSG01-63-120E 、 HSG01-90-120E 、 HSG01國80-120E 、 HSG01-50-180E 、 HSG01-63-180E。
具体实施方式
二如图1所示，本实施方式的两个原木抓具15相隔180 度水平设置在两个抓具轴3上，且两个原木抓具15上下相向错位安装。采用 这样的结构，使两个抓具焊合15上的刀具相错开，处于上下位置，防止干涉， 抓抱范围大。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三如图3所示，本实施方式的伐木链锯组合体8上的锯链 29是带切齿、切刨齿刀片的锯链。采用这样的结构，伐截原木速度快，工作 效率高。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四如图1所示，本实施方式还包括驱动轮26和驱动轮液 压马达25，所述的驱动轮26和驱动轮液压马达25的输出端连接，驱动轮液
压马达25固定在伐木工作头主架体2内的中下部。本实施方式的驱动轮液压 马达25的型号为EPMZT315，生产厂家是宁波欧易液压有限公司。采用这样 的结构，使两个进料辊7和驱动轮26从三个方向合拢使联合伐木工作头整体 沿着伐倒木的原木由根部向梢部向前运动。其它组成及连接关系与具体实施方 式一相同。
具体实施方式
五如图1所示，本实施方式还包括辅助抓具12，所述的 辅助抓具12固定在左进料辊总成通轴5的中部。采用这样的结构，打枝效果 好。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
六如图1所示，本实施方式还包括导向检尺装置20，所 述的导向检尺装置20固定在伐木工作头主架体2内的中部。可通过导向检尺 装置20记录并计算出联合伐木工作头沿着伐倒木树干方向前进的距离，测量 预定的材长。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
七如图2所示，本实施方式还包括限位减震垫27，所述 的限位减震垫27设置在悬挂架总成16的U型架内部。采用这样的结构，可 减少联合伐木工作头在采伐作业时的强烈震动，延长使用寿命。其它组成及连 接关系与具体实施方式
一相同。工作原理采伐作业时，伐木工作头通过液压臂总成与动力行走机械连 接，工作人员首先根据釆伐树种的平均径级(离地高100 300mm)选择适宜 的联合伐木工作头系列，然后整机进入采伐作业现场。作业时，工作人员根据 采伐目标树种(活立木)、风向、地形等因素选择停机位置，操纵液压臂和联 合伐木工作头的机构部件，使伐木工作头的抓具抓抱目标树的树干，上下调节 联合伐木工作头的位置，准确定位伐木锯口的位置(一般控制在离地表面高度 100 300mm之间)，然后液力操纵(油缸动作)原木抓具组合(打枝弧形刀 和辅助抓具也收拢夹持住伐倒木树干)抱紧目标树的树千，伐木链锯通过油马 达带动锯链高速运动，液压缸推动锯链导板完成伐截原木，并通过液压缸的反 向作用使锯链导板迅速复位。截伐后的目标树通过整棵树的重力作用和油缸阻 尼作用将倒向伐木工作头悬挂架的U型开口方向，这即保证了树木按原设定 的方向倒伏，又节省了 "抽片"过程，同时也减少了对地表植被的破坏程度。接着是打枝和造材过程，打枝过程按照如下程序进行驱动辊闭合抱拢伐倒木 树干，这时两个驱动辊同导向轮成等边三角形方向合拢一打枝弧形刀和辅助抓 具也双向抱紧伐倒木树干一原木抓具组合张开一进料辊和驱动轮分别在各自 的油马达驱动下转动一在滚动摩擦力的作用下，联合伐木工作头沿着伐倒木树 干的方向由根部向梢部移动一夹持树干的打枝弧形刀和辅助抓具将削、挤掉伐 倒木树干上的枝丫 (也包含进料辊和驱动轮辗压折断前进方向上的枝丫)完成 阶段打枝作业，此过程中，进料辊或驱动轮上的导向检尺装置将记录并计算出 联合伐木工作头沿着伐倒木树干方向前进的距离，测量预定的材长，驾驶室内 的显示器显示材长数字，供操作人员确认原木长度，以准确控制造材的锯口位 置。造材过程按照如下程序进行进料辊组合打开一原木抓具组合抱紧树干一 伐木链锯通过油马达带动锯链高速运动，液压缸推动锯链导板完成造材，并通 过液压缸的反向作用使锯链导板迅速复位。不断重复上次打枝和造材过程，直 至完成整棵树木的打枝和造材。重新调整液压臂和联合伐木工作头的位置，选 择对准下一棵采伐目标树，重复完成伐、打、造整个过程(参见图2、图3、图4和图5)。
权利要求1、一种联合伐木工作头，它包括联动活节总成(17)、悬挂架总成(16)、伐木工作头主架体(2)、护罩焊合体(1)、两个抓具轴(3)、左进料辊总成通轴(5)、右进料辊总成通轴(30)、两个进料辊液压马达(6)、链锯油马达(28)、抓具组合油缸(14)、进料辊总成油缸(13)、打枝刀具油缸(11)、链锯进给油缸(9)、悬挂架支撑油缸(23)；其特征在于它还包括两个原木抓具(15)、打枝弧形刀(24)、两个进料辊(7)、伐木链锯组合体(8)；所述的联动活节总成(17)与悬挂架总成(16)连接，伐木工作头主架体(2)与悬挂架总成(16)连接，护罩焊合体(1)扣在伐木工作头主架体(2)后侧；两个抓具轴(3)分别固定在伐木工作头主架体(2)上部的左右两侧内，两个原木抓具(15)分别套在抓具轴(3)上，抓具组合油缸(14)两端通过抓具组合油缸销轴(10)与两个原木抓具(15)分别连接；左进料辊总成通轴(5)和右进料辊总成通轴(30)依次固定在伐木工作头主架体(2)中部的左右两侧，两个进料辊(7)与两个进料辊液压马达(6)的输出端分别连接，两个进料辊液压马达(6)与左进料辊总成通轴(5)、右进料辊总成通轴(30)分别连接，进料辊总成油缸(13)的两端通过进料辊总成油缸销轴(4)与两个进料辊液压马达(6)分别连接；打枝弧形刀(24)固定在右进料辊总成通轴(30)的下部，打枝刀具油缸(11)的两端通过打枝刀具油缸销轴(21)与左进料辊总成通轴(5)、右进料辊总成通轴(30)分别连接；链锯油马达(28)固定在伐木工作头主架体(2)的底部，链锯油马达(28)的输出端与伐木链锯组合体(8)连接，链锯进给油缸(9)与链锯油马达(28)连接，悬挂架支撑油缸(23)的一端与悬挂架总成(16)连接，悬挂架支撑油缸(23)的另一端与伐木工作头主架体(2)的底部连接。
2、 根据权利要求1所述的联合伐木工作头，其特征在于所述的两个原木 抓具(15)相隔180度水平设置在两个抓具轴(3)上，且两个原木抓具(15) 上下相向错位安装。
3、 根据权利要求1所述的联合伐木工作头，其特征在于所述的伐木链锯 组合体(8)上的锯链(29)是带切齿、切刨齿刀片的锯链。
4、 根据权利要求1所述的联合伐木工作头，其特征在于它还包括驱动轮 (26)和驱动轮液压马达(25)，所述的驱动轮(26)和驱动轮液压马达(25) 的输出端连接，驱动轮液压马达(25)固定在伐木工作头主架体(2)内的中 下部。
5、 根据权利要求1所述的联合伐木工作头，其特征在于它还包括辅助抓 具(12)，所述的辅助抓具(12)固定在左进料辊总成通轴(5)的中下部。
6、 根据权利要求1所述的联合伐木工作头，其特征在于它还包括导向检 尺装置(20)，所述的导向检尺装置(20)固定在伐木工作头主架体(2)内的 中部。
7、 根据权利要求1所述的联合伐木工作头，其特征在于它还包括限位减 震垫(27)，所述的限位减震垫(27)设置在悬挂架总成(16)的U型架内部。
专利摘要联合伐木工作头，它涉及一种林业用伐木工作头。本实用新型解决了现有的林业采伐作业中单机无法完成伐木、打枝、造材、截梢、归堆等多项自动化作业的问题。两个抓具轴(3)分别固定在伐木工作头主架体(2)上部的两侧内，两个原木抓具(15)分别套在抓具轴(3)上，两个进料辊(7)与两个进料辊液压马达(6)的输出端分别连接，两个进料辊液压马达(6)与左进料辊总成通轴(5)、右进料辊总成通轴(30)分别固定连接，进料辊总成油缸(13)的两端通过进料辊总成油缸销轴(4)与两个进料辊液压马达(6)分别连接。本实用新型具有单机完成多项伐、打、造作业功能、生产效率高、作业成本低等优点。
文档编号B27L5/06GK201023265SQ20072011597
公开日2008年2月20日 申请日期2007年4月13日 优先权日2007年4月13日
发明者刘明刚, 杜鹏东, 汤晶宇, 郭克君 申请人:国家林业局哈尔滨林业机械研究所