专利名称：悬挂式丘陵山地果园作业升降平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种悬挂式丘陵山地果园作业升降平台，特别涉及一种用于丘陵山地果园果实采摘的升降装置。
背景技术：
我国具有大量的山地、丘陵地区，路况复杂，道路狭窄，地块小且不规则，给农田作业机械的转移和作业带来了难以克服的困难，已成为严重制约我国农业机械化水平全面提高的瓶颈。适应丘陵山地自然条件，开发小型收获机械是广大丘陵山地农民的迫切要求，也是推进丘陵山地农业机械化的有效途径。目前丘陵山地果园作业中能够使用的升降机构种类很少。国外的果园采摘多采用自走式升降台车，该类台车是在动力底盘上外接升降折臂或垂直升降台，机构整体不带有平台调平结构，这也使得这种机构应用范围局限于地形较为平坦且无明显起伏的果园。我国大部分果园处于丘陵山地地带，受限于坡地地形，合适的采摘机械很少，果农采摘作业还是以爬树或借助简易梯子手工采摘为主，机械化作业基本处于空白。截止到2010年底，我国小型拖拉机的保有量接近2000万台，庞大的拖拉机保有量带来了巨大的劳动力。因此，研究开发拖拉机悬挂式经济适用且具备调平功能的果园作业升降平台对我国林果业及国民经济的发展具有极其重要的现实意义。
发明内容为了解决上述问题，本发明提供一种悬挂式丘陵山地果园作业升降平台，平台具备调平功能，对丘陵山地地形情况适应性强。本发明可以节省人力、提高动力利用率，可实现连续、高效作业。一种悬挂式丘陵山地果园作业升降平台，包括动力装置、支撑机构、升降机构、回转机构和液压控制系统；所述的支撑机构包括竖支撑板、横支撑板和加强筋；所述的升降机构包括竖臂、横臂、连接环、挂耳、工作台和控制盒；所述的回转机构包括齿轮齿条摆动液压缸和联轴器；所述的液压控制系统包括油管和控制阀组；所述的动力装置后挡板四个角上钻有对称分布的四个圆形螺孔；所述的竖支撑板为矩形铸铁板，其上对称分布有四个圆形螺孔通孔，四个螺孔的距离和尺寸分别与拖拉机后挡板上四个螺孔相等，竖支撑板通过四个螺钉固定连接在拖拉机后挡板上；横支撑板上钻有四个对称分布的圆形螺孔通孔，四个螺孔的几何尺寸分别和齿轮齿条摆动液压缸法兰盘上的四个螺孔相等，横支撑板垂直焊接在竖支撑板上；两个加强筋对称焊接在竖支撑板和横支撑板连接处，加强筋两端分别焊接在竖支撑板和横支撑板上，与竖支撑板和横支撑板形成三角形加固体；齿轮齿条摆动液压缸底端法兰通孔与横支撑板上四个通孔调整对齐，通过四个螺栓固定连接；联轴器上下两端内壁加工有键槽，上端键槽的宽度与竖臂的键槽尺寸相等；下端键槽与齿轮齿条摆动液压缸输出轴上端键槽尺寸相等，联轴器与齿轮齿条摆动液压缸和竖臂之间分别用平键同轴连接；竖臂上等距离焊接三个连接环，从上到下分别铰接横臂、随动油缸无杆腔耳环和升降油缸无杆腔耳环；以动力装置车头为前方，横臂下端面在水平方向上平行焊接三个挂耳，三个挂耳从前到后分别铰接随动油缸有杆腔耳环、升降油缸有杆腔耳环和调平油缸无杆腔耳环；工作台前端竖直中心线方向上下焊接两个挂耳，分别铰接横臂后端和调平油缸有杆腔耳环；所述的随动油缸和调平油缸型号相同，随动油缸和调平油缸安装后，在初始位置时，两个油缸安装长度相等，且以随动油缸和调平油缸为对边分别与竖臂、横臂及工作台前端竖立面形成的两个直角三角形(图2中Λ ABC和Λ EOF)的直角边边长也分别对应相等；控制盒固定焊接在工作台的前端；控制阀组固定焊接在控制盒内部，控制阀组由升降控制阀、调平控制阀和摆动控制阀组合焊接而成，每一个控制阀分别设有三个工作位，分别记为上位、中位和下位，通过控制升降油缸、调平油缸和齿轮齿条摆动液压缸的伸缩来调节升降平台的工作状态；上位控制各油缸活塞杆的伸出，中位控制各油缸的锁紧状态，下位控制各油缸活塞杆的回缩；控制阀组通过油管分别与油泵和四个油缸(即升降油缸、调平油缸、随动油缸和齿轮齿条摆动液压缸)相连。本发明可适应丘陵山地的作业环境。本发明的重点在于升降平台设计有调平油缸，可以调节工作台与地面的夹角，随动油缸和调平油缸的联动可以实现工作过程中工作台的水平。本发明可根据需要调节工作台高度。工作台工作高度是通过升降油缸的伸缩带动横臂的转动从而举升工作台来实现的。本发明可根据需要调节工作台摆角。工作台的摆角是通过齿轮齿条摆动液压缸的转动来调节的。齿轮齿条摆动液压缸输出轴通过联轴器带动竖臂转动，从而带动其上连接的升降系统进行转动。本发明可根据需要稳定停驻在工作范围以内的任意工作位置。控制阀组的开闭可以改变液压油路，利用阀的中位原理实现锁紧，保证液压缸在静止时不受外载的影响，使工作台稳定停驻在工作范围内的任意工作位置。
图1是整体结构示意图；图2是工作台调平原理示意图；图中:1.联轴器，2.连接环a，3.连接环b，4.竖臂，5.连接环c，6.随动油缸，7.升降油缸，8.横臂，9.控制盒，10.工作台，11.调平油缸，12.齿轮齿条摆动液压缸，13.横支撑板，14.加强筋，15.竖支撑板，16.拖拉机后挡板，17.拖拉机。
(五)具体的实施方式本发明主要用于丘陵山地果园作业人员的举升，根据本发明的提供的装置，下面将参照图1和图2说明本发明悬挂式丘陵山地果园作业升降平台的工作原理。本发明的动力装置可采用拖拉机、汽车或其他可移动动力装置。如图1和图2所示，本实施例以动力装置采用拖拉机为例:本装置以拖拉机前行的方向为前端，以装置在地面上的方向为上部:(I)动力装置:小型轮式拖拉机17 —台，拖拉机后挡板16四个角上钻有对称分布的四个圆形螺孔。[0016](2)支撑机构:竖支撑板15竖直放置，通过四个螺钉紧固在拖拉机后挡板16上。横支撑板13水平放置，用不锈钢焊条垂直焊接在竖支撑板15上，两者之间通过加强筋14固结。(3)回转机构:齿轮齿条摆动液压缸12竖直放置，液压缸的法兰盘通过四个螺栓与横支撑板13紧固连接。联轴器I下端通过平键与齿轮齿条摆动液压缸12输出轴连接。(4)升降机构:竖臂4下端通过平键与联轴器I上端连接，竖臂4的上端从上往下依次焊接三个连接环，三个连接环在竖直方向上完全重合，开口端均指向拖拉机的正后方。工作台10的前端面沿中轴线从上到下依次焊接控制盒9和挂耳。横臂8的后端通过挂耳连接到工作台10，前端由连接环a和销钉连接到竖臂。随动油缸6的无杆腔耳环通过销钉连接到连接环b，有杆腔耳环通过挂耳连接到横臂8。升降油缸7无杆腔耳环通过销钉连接到连接环c，有杆腔耳环通过挂耳连接到工作台10。调平油缸11无杆腔耳环通过挂耳连接到横臂8，有杆腔耳环通过销钉连接到工作台10挂耳。(5)液压控制系统:首先通过工作液压油路的设计，由控制阀组控制油路的通断，通过操作控制阀组来实现系统的所有动作。本发明提供了优选实施例，下面以苹果采摘为实施例，但不用限制本发明的范围:实施案例:本发明将动力装置、支撑机构、回转机构、升降机构和液压控制系统通过紧固件连接组装，初始工作状态时各控制阀均处于中位。工作时将拖拉机停驻在果园预工作位置处，工作人员站到工作台上，将调平控制阀调至上位，使调平油缸11动作，直至工作台10台面处于水平，再将调平控制阀调至中位，调平油缸锁紧。将摆动控制阀调至上位，齿轮齿条摆动液压缸12动作，通过联轴器I带动升降机构转动，当工作台10到达工作位置时停止，将摆动控制阀调至中位，齿轮齿条摆动液压缸锁紧。将升降控制阀调至上位，升降油缸7动作，通过横臂8将工作台10升至工作位置，将升降控制阀调至中位，升降油缸锁紧。此过程中随动油缸6活塞杆被拉出，随动油缸有杆腔中的压力油通过油管被挤到调平油缸11的有杆腔，使调平油缸11活塞杆回缩，由于随动油缸6和调平油缸11型号相同，两个油缸的伸长和缩短量相等，两个三角形(Λ ABC和Λ EOF)中Z ABC和Z EOF的变化量近似相等，使得工作台10具有能保持水平的趋势。工作完成，依次将摆动控制阀、升降控制阀和调平控制阀调至下位，直到各液压缸恢复初始工作位置，再将三个控制阀调至中位，使液压缸保持锁紧状态。升降平台设计的随动油缸和调平油缸的联动，使工作台具备了可调平功能，摆脱了丘陵山地坡地地形的限制，有效提升了本发明的实用性，扩大了作业范围，提高了工作效率。
权利要求1.一种悬挂式丘陵山地果园作业升降平台，其特征在于包括动力装置、支撑机构、升降机构、回转机构和液压控制系统；所述的支撑机构包括竖支撑板、横支撑板和加强筋；所述的升降机构包括竖臂、横臂、连接环、挂耳、工作台和控制盒；所述的回转机构包括齿轮齿条摆动液压缸和联轴器；所述的液压控制系统包括油管和控制阀组；所述的动力装置后挡板四个角上钻有对称分布的四个圆形螺孔；所述的竖支撑板为矩形铸铁板，其上对称分布有四个圆形螺孔通孔，四个螺孔的距离和尺寸分别与拖拉机后挡板上四个螺孔相等，竖支撑板通过四个螺钉固定连接在拖拉机后挡板上；横支撑板上钻有四个对称分布的圆形螺孔通孔，四个螺孔的几何尺寸分别和齿轮齿条摆动液压缸法兰盘上的四个螺孔相等，横支撑板垂直焊接在竖支撑板上；两个加强筋对称焊接在竖支撑板和横支撑板连接处，加强筋两端分别焊接在竖支撑板和横支撑板上，与竖支撑板和横支撑板形成三角形加固体；齿轮齿条摆动液压缸底端法兰通孔与横支撑板上四个通孔调整对齐，通过四个螺栓固定连接；联轴器上下两端内壁加工有键槽，上端键槽的宽度与竖臂的键槽尺寸相等；下端键槽与齿轮齿条摆动液压缸输出轴上端键槽尺寸相等，联轴器与齿轮齿条摆动液压缸和竖臂之间分别用平键同轴连接；竖臂上等距离焊接三个连接环，从上到下分别铰接横臂、随动油缸无杆腔耳环和升降油缸无杆腔耳环；以动力装置车头为前方，横臂下端面在水平方向上平行焊接三个挂耳，三个挂耳从前到后分别铰接随动油缸有杆腔耳环、升降油缸有杆腔耳环和调平油缸无杆腔耳环；工作台前端竖直中心线方向上下焊接两个挂耳，分别铰接横臂后端和调平油缸有杆腔耳环；所述的随动油缸和调平油缸型号相同；随动油缸和调平油缸安装后，在初始位置时，两个油缸安装长度相等，且以随动油缸和调平油缸为对边即直角三角形的斜边分别与竖臂、横臂及工作台前端竖立面形成的两个直角三角形的直角边边长也分别对应相等；控制盒固定焊接在工作台的前端；控制阀组固定焊接在控制盒内部，控制阀组由升降控制阀、调平控制阀和摆动控制阀组合焊接而成，每一个控制阀分别设有三个工作位，分别记为上位、中位和下位，通过控制升降油缸、调平油缸和齿轮齿条摆动液压缸的伸缩来调节升降平台的工作状态；上位控制各油缸活塞杆的伸出，中位控制各油缸的锁紧状态，下位控制各油缸活塞杆的回缩；控制阀组通过油管分别与油泵和升降油缸、调平油缸、随动油缸和齿轮齿条摆动液压缸相连。
专利摘要本实用新型涉及一种悬挂式丘陵山地果园作业升降平台，包括动力装置、支撑机构、升降机构、回转机构和液压控制系统组成；本实用新型通过液压控制系统，控制液压元件动作，将工作台稳定举升到预定工作范围的任意工作位置工作台的升降高度是由升降油缸的伸缩来调节的；工作台的转动角度是由齿轮齿条摆动液压缸通过联轴器带动升降系统来完成；工作台与地面夹角的调节是通过调平油缸和随动油缸的联动实现的。本实用新型可适应丘陵山地的特殊作业环境。
文档编号B66F11/04GK203057878SQ20132003941
公开日2013年7月17日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者张晓辉, 王建超, 樊桂菊 申请人:山东农业大学