专利名称：伐木归堆机的制作方法
技术领域：
伐木归堆机
技术领域：
本实用新型涉及一种林木采伐设备，尤其涉及一种可一次性完成伐木与归堆的林 木作业设备。
背景技术：
目前，我国用材林主要为人工林。南方地区人工林的轮伐期较短，在广东、广西、 海南等省份广为种植的桉树人工林的轮伐期为5-7年，湛江地区有的缩短至3年。我国的 林木采伐机械化程度较低，主要采用的工具是斧、手工锯、油锯等，这种林木收获方式费时、 费工，不但体力劳动繁重，而且效率低、成本高，尤其是存在安全生产隐患。因此，提供一种 自走式的林木伐木归堆的机器，将大幅度提高林木采伐工作的效率，作业者也可以在安全、 舒适的驾驶室内就可以进行伐木与归堆的工作。随着我国森林工程装备整体技术水平的提 升，林业逐步实现机械化采伐，自走式伐木机将成为伐木作业的重要工具，而适应我国国情 的类似于伐木归堆机或其他形式的联合伐木机将成为林木采伐的主力。
发明内容针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种集伐木、归堆等作业功能于一体、可 以在林地进行安全高效、节省人力、快速进行林木采伐作业的伐木归堆机。为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下一种伐木归堆机，包括工作装置、底盘总成、驾驶室、动力系统、液压系统及相应的 控制系统，驾驶室、动力系统及液压系统布置在底盘总成上，工作装置在底盘总成的前端， 动力系统输出动力经底盘的传动装置驱动底盘上设置的车轮，液压系统通过管路连接并驱 动工作装置，控制系统布置于驾驶室并通过管线分别与各个系统连接。所述的工作装置包括收割头组合系统、动臂、三角形连杆、摇臂、动臂油缸、摇臂油 缸，动臂一端连接在底盘总成的前端，另一端和收割头组合系统连接，动臂油缸一端连接在 底盘总成的前端，另一端连接在动臂的中部，摇臂一端连接在动臂的中部偏上位置，一端与 三角形连杆相连，三角形连杆的另一端与收割头组合系统连接，摇臂油缸一端连接在底盘 总成的前端，另一端连接在摇臂上。动臂、动臂油缸、摇臂、摇臂油缸、底盘总成、三角形连杆及收割头组合系统之间相 互的连接采用铰接式。所述的收割头组合系统包括锯盘、收割头框架、锯盘固定装置、变量柱塞马达、下 关节式抓具组合和上抓具组合，锯盘通过锯盘固定装置固定在收割头框架的下端，上抓具 组合固定在收割头框架上端，下关节式抓具组合位于上抓具组合下面并固定在收割头框架 上。所述的上抓具组合包括右上抓具、左上抓具、上抓具连杆和上抓具油缸，右上抓具 与上抓具油缸连接在一起，左上抓具通过上抓具连杆与右上抓具连接，通过上抓具油缸的 伸缩可控制右上抓具与左上抓具同时打开与闭合。
3[0010]所述的下关节式抓具组合包括下抓具油缸、下抓具连杆、左下关节式抓具组合和 右下关节式抓具组合，右下关节式抓具组合与下抓具油缸连接，左下关节式抓具组合通过 下抓具连杆与右下关节式抓具组合连接，通过下抓具油缸的伸缩可控制左下关节式抓具组 合和右下关节式抓具组合同时打开与闭合。所述的右下关节式抓具组合包括右下关节式抓具I和右下关节式抓具II，二者通 过销轴I连接在一起，左下关节式抓具组合包括左下关节式抓具I和左下关节式抓具II，二 者通过销轴II连接在一起。所述的底盘总成包括车架和驱动桥，车架包括前车架和后车架，二者之间的连接 为铰接式，由转向油缸控制的折腰式转向结构，驱动桥包括前驱动桥和后驱动桥，动力由发 动机传递到液力变矩器，再经过万向联轴器传递到变速箱，通过变速箱，动力分别传递到前 驱动桥和后驱动桥驱动车轮行走。驾驶室中布置有空调系统，为操作人员提供舒适的工作环境。驾驶室布置有照明装置，在光线较暗的情况下提供照明，便于夜间行车。本实用新型由液压驱动的动臂、三角形连杆及其上的收割头组合系统互相配合， 利用液压控制与自动控制的配合方式，使该伐木归堆机实现了伐木与归堆的工作，并且由 动力系统输出动力经底盘的传动装置驱动底盘上设置的车轮，使伐木归堆机具有速度快、 通过性较好、机动灵活、接地比压小、对地表破坏力较小、便于林地翻耕的特点。该伐木归堆 机非常适合于我国广大南方地区底丘人工林地作业，单人在舒适的驾驶室内即可完成进行 伐木、归堆的工作，具有安全可靠、工作效率高、节省人力等优点，符合我国森林工程技术装 备发展的方向。
图1为本实用新型主视结构示意参考图。图2为本实用新型工作装置结构示意参考图。图3为本实用新型上抓具组合结构示意参考图。图4为本实用新型下关节式抓具组合结构示意参考图。图中，1为工作装置、2为底盘总成、3为驾驶室、4为动力系统、5为锯盘、6为收割 头框架、7为锯盘固定装置、8为变量柱塞马达、9为下关节式抓具组合、10为上抓具组合、11 为动臂、12为三角形连杆、13为摇臂、14为动臂油缸、15为摇臂油缸、16为右上抓具、17为 左上抓具、18为上抓具连杆、19为上抓具油缸、20为右下关节式抓具1、21为销轴1、22为右 下关节式抓具Π、23为下抓具油缸、24为下抓具连杆、25为销轴11、26为左下关节式抓具 1、27为左下关节式抓具II。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。如附图1所示，一种伐木归堆机，包括工作装置1、底盘总成2、驾驶室3、动力系统 4、液压系统及相应的控制系统，驾驶室3、动力系统4及相应的控制系统布置在底盘总成2 上，工作装置1在底盘总成2的前端，动力系统4输出动力经底盘的传动装置驱动底盘上设 置的车轮，液压系统通过管路连接并驱动工作装置1，控制系统布置于驾驶室3并通过管线分别与各个系统连接。驾驶室3布置有空调系统和照明装置，空调系统为操作人员提供温 度适宜、良好舒适的工作环境；照明装置在光线较暗的情况下提供照明，便于夜间行车。底盘总成2包括车架与驱动桥，其中车架包括前车架和后车架，前车架和后车架 之间的连接为铰接式，由转向油缸控制的折腰式转向结构。驱动桥包括前驱动桥和后驱动 桥两部分。动力由发动机传递到液力变矩器，再经过万向联轴器，传递到变速箱，通过变速 箱，动力分别传递到前驱动桥、后驱动桥驱动车轮行走。如图2所示，工作装置1包括收割头组合系统、动臂11、三角形连杆12、摇臂13、 动臂油缸14、摇臂油缸15，动臂11铰接在前车架上，动臂11的升降和收割头组合系统的翻 转，都是通过相应的液压油缸的运动实现的。收割头组合系统包括锯盘5、收割头框架6、锯 盘固定装置7、变量柱塞马达8、下关节式抓具组合9和上抓具组合10，锯盘5通过锯盘固定 装置7固定在收割头框架6的下端，上抓具组合10固定在收割头框架6上端，下关节式抓 具组合9位于上抓具组合10下面并固定在收割头框架6上。如附图3所示，上抓具组合10包括右上抓具16、左上抓具17、上抓具连杆18和上 抓具油缸19，右上抓具16与上抓具油缸19连接在一起，左上抓具17通过上抓具连杆18与 右上抓具16连接，通过上抓具油缸19的伸缩可控制右上抓具16与左上抓具17同时打开 与闭合。如附图4所示，下关节式抓具组合9包括下抓具油缸23、下抓具连杆24、左下关节 式抓具组合和右下关节式抓具组合，右下关节式抓具组合与下抓具油缸23连接，左下关节 式抓具组合通过下抓具连杆24与右下关节式抓具组合连接，通过下抓具油缸23的伸缩可 控制左下关节式抓具组合和右下关节式抓具组合同时打开与闭合。右下关节式抓具组合包 括右下关节式抓具120和右下关节式抓具1122，二者通过销轴121连接在一起，左下关节式 抓具组合包括左下关节式抓具126和左下关节式抓具1127，二者通过销轴1125连接在一 起。底盘总成2采用液力机械传动，由行驶系、转向系、传动系和制动系组成。动力传 递路线为作为动力系统4的柴油发动机先把动力传递到液力变矩器，再经过万向联轴器， 传递到变速箱。通过变速箱，动力分别传递到前驱动桥、后驱动桥驱动车轮行走。采用此种 传动方式具有冲击振动小、传动件寿命高、随外载自动调速、操作方便、省力等优点。车架包 括前车架和后车架，前车架和后车架之间的连接为铰接式。转向系采用装载机常用的双液 压缸铰接转向系统。制动系采用气顶液的制动方式，在四个车轮上都装有盘式制动器，作业 时可实现作业要求和停止制动转换，驾驶室上同时安装有手动的驻车制动器。此种底盘形 式具有转弯半径小、速度快、机动灵活、作业效率高等优点。为完成伐木与归堆的工作，主要是通过液压系统及相应的控制系统操纵工作装置 来完成的。如附图1和2所示，动臂11的一端铰链在前车架上，另一端和收割头框架6铰 接；动臂油缸14 一端铰链在前车架上，另一端铰接在动臂11的中部，随着动臂油缸14的伸 缩，可控制动臂11与收割头的提升与下降，也就控制了伐木时残留树桩的高低。摇臂13 — 端铰链在动臂11的中部偏上位置，一端与三角形连杆12铰接，三角形连杆12的另一头与 收割头框架6铰链，摇臂油缸15 —端铰接在前车架上，另一端铰接在摇臂13上，随着摇臂 油缸15的伸缩，可控制收割头的前倾和后倾。在伐木归堆时，通过液压控制系统操纵动臂油缸14、摇臂油缸15，使其收割头与地面的高度和倾角适中。如附图2、3和4所示，伐第一棵树之前，通过液压控制系统操纵上 抓具油缸19、下抓具油缸23处于收缩状态，左上抓具17、右上抓具16、左下关节式抓具组合 和右下关节式抓具组合都是处于打开状态；伐第一棵树的时候，左上抓具17、右上抓具16 合抱住砍伐的原木，当锯盘锯断树木后，左上抓具17、右上抓具16已经把原木抱住到锯盘5 上面的收割头框架6原木托板上，接着左下关节式抓具组合和右下关节式抓具组合同时闭 合合抱住已砍伐的原木。这样，左上抓具17、右上抓具16同时打开，随着伐木归堆机的前 进，伐第二棵树的时候，左上抓具17、右上抓具16和伐第一棵树的时候动作一样，合抱住砍 伐的原木，当锯断第二棵树后，左上抓具17、右上抓具16已经把原木抱住到锯盘5上面的收 割头框架6原木托板上；当左下关节式抓具组合和右下关节式组合打开时，左下关节式抓 具126和右下关节式抓具120的一个或两个同时会碰到第二棵原木，这个时候左下关节式 抓具126便会绕销轴1125旋转，右下关节式抓具120绕销轴121旋转；当左下关节式抓具 组合和右下关节式抓具组合完全打开时，左下关节式抓具126和右下关节式抓具120在弹 簧的预紧力下分别与左下关节式抓具1127、右下关节式抓具1122复位；然后左下关节式抓 具组合和右下关节式抓具组合同时闭合合抱住已砍伐的第一棵与第二棵原木；接着左上抓 具17、右上抓具16同时打开准备合抱第三棵树木。以此类推，当砍伐集堆的树木到合适的 数量后，提升动臂11，把原木运送到指定的位置，通过摇臂油缸15伸出，收割头便会前倾， 同时打开上抓具组合10和下关节式抓具组合9，归堆后的原木有序地掉落以地面，这样便 可进行下一道造材工序。接着，伐木归堆机便可进入下一个作业循环。
权利要求1.一种伐木归堆机，包括底盘总成(2)、驾驶室(3)、动力系统(4)、液压系统及相应的 控制系统，驾驶室(3)、动力系统(4)及液压系统布置在底盘总成(2)上，其特征在于在底盘 总成(2)的前端有一工作装置(1)，动力系统(4)输出动力经底盘的传动装置驱动底盘上设 置的车轮，液压系统通过管路连接并驱动工作装置(1)，控制系统布置于驾驶室(3)并通过 管线分别与各个系统连接。
2.如权利要求1所述的伐木归堆机，其特征在于所述的工作装置(1)包括收割头组合 系统、动臂(11)、三角形连杆(12)、摇臂(13)、动臂油缸(14)、摇臂油缸(15)，动臂(11) 一 端连接在底盘总成(2)的前端，另一端和收割头组合系统连接，动臂油缸(14) 一端连接在 底盘总成(2)的前端，另一端连接在动臂(11)的中部，摇臂(13) —端连接在动臂(11)的 中部偏上位置，一端与三角形连杆(12)相连，三角形连杆(12)的另一端与收割头组合系统 连接，摇臂油缸(15) —端连接在底盘总成(2)的前端，另一端连接在摇臂(13)上。
3.如权利要求2所述的伐木归堆机，其特征在于动臂(11)、动臂油缸(14)、摇臂(13)、 摇臂油缸(15)、底盘总成(2)、三角形连杆(12)及收割头组合系统之间相互的连接采用铰 接式。
4.如权利要求2所述的伐木归堆机，其特征在于所述的收割头组合系统包括锯盘(5)、 收割头框架(6)、锯盘固定装置(7)、变量柱塞马达(8)、下关节式抓具组合(9)和上抓具组 合(10)，锯盘(5)通过锯盘固定装置(7)固定在收割头框架(6)的下端，上抓具组合(10) 固定在收割头框架(6)上端，下关节式抓具组合(9)位于上抓具组合(10)下面并固定在收 割头框架(6)上。
5.如权利要求4所述的伐木归堆机，其特征在于所述的上抓具组合(10)包括右上抓 具(16)、左上抓具(17)、上抓具连杆(18)和上抓具油缸(19)，右上抓具(16)与上抓具油缸 (19)连接在一起，左上抓具(17)通过上抓具连杆(18)与右上抓具(16)连接，通过上抓具 油缸(19)的伸缩可控制右上抓具(16)与左上抓具(17)同时打开与闭合。
6.如权利要求4或5所述的伐木归堆机，其特征在于所述的下关节式抓具组合(9)包 括下抓具油缸(23)、下抓具连杆(24)、左下关节式抓具组合和右下关节式抓具组合，右下 关节式抓具组合与下抓具油缸(23)连接，左下关节式抓具组合通过下抓具连杆(24)与右 下关节式抓具组合连接，通过下抓具油缸(23)的伸缩可控制左下关节式抓具组合和右下 关节式抓具组合同时打开与闭合。
7.如权利要求6所述的伐木归堆机，其特征在于所述的右下关节式抓具组合包括右下 关节式抓具1(20)和右下关节式抓具II (22)，二者通过销轴1(21)连接在一起，左下关节 式抓具组合包括左下关节式抓具I (26)和左下关节式抓具II (27)，二者通过销轴II (25)连 接在一起。
8.如权利要求1所述的伐木归堆机，其特征在于所述的底盘总成(2)包括车架和驱动 桥，车架包括前车架和后车架，二者之间的连接为铰接式，由转向油缸控制的折腰式转向结 构，驱动桥包括前驱动桥和后驱动桥，动力由发动机传递到液力变矩器，再经过万向联轴器 传递到变速箱，通过变速箱，动力分别传递到前驱动桥和后驱动桥驱动车轮行走。
9.如权利要求1所述的伐木归堆机，其特征在于驾驶室(3)中布置有空调系统。
10.如权利要求9所述的伐木归堆机，其特征在于驾驶室(3)布置有照明装置。
专利摘要本实用新型涉及一种林木采伐设备，尤其涉及一种可一次性完成伐木与归堆的林木作业设备。一种伐木归堆机，包括工作装置、底盘总成、驾驶室、动力系统、液压系统及相应的控制系统，驾驶室、动力系统及相应的控制系统布置在底盘总成上，工作装置在底盘总成的前端，动力系统输出动力经底盘的传动装置驱动底盘上设置的车轮，液压系统通过管路连接并驱动工作装置，控制系统布置于驾驶室并通过管线分别与各个系统连接。本实用新型集伐木、归堆等作业功能于一体，可以在林地进行安全高效、节省人力、快速进行林木采伐作业，具有安全可靠、工作效率高等优点，符合我国森林工程技术装备发展的方向。
文档编号A01G23/099GK201781826SQ2010201735
公开日2011年4月6日 申请日期2010年4月22日 优先权日2010年4月22日
发明者王廷华, 王金山, 王长升, 陈奕, 陈继色, 黄龙超 申请人:王廷华, 王金山