割草机的切割装置以及切割装置的安装方法
【专利摘要】本发明公开了一种割草机的切割装置以及安装该切割装置的方法；该切割装置包括转盘，沿转盘周向设置且处于不同相位的多个切割刀片，多个切割刀片沿转盘轴向设置于至少两个不同的切割平面内，所述切割刀片通过紧固装置连接于转盘；所述转盘包括顶盖、底盖、以及设置于顶盖与底盖之间的至少一个安装盘，所述顶盖、安装盘、底盖之间可拆卸式连接。该切割装置成本低、切割效率高、并有效降低割草机的耗能；该切割装置的安装快捷、方便。
【专利说明】割草机的切割装置以及切割装置的安装方法【技术领域】
[0001]本发明涉及割草机的切割装置以及切割装置的安装方法。
【背景技术】
[0002]普通的动力割草机通常采用单片式切割刀片，切割刀片的中间部为连接部，通过紧固装置连接于动力割草机的输出轴，由输出轴带动旋转用于对草坪的切割。为改善切割效果，单片式切割刀片结构有所改进，最常见的是在切割刀片的两端部设置成加宽的翻边，中间部设置主体安装孔通过紧固装置连接于割草机的输出轴，由输出轴带动旋转从而在割草机的切割腔体内形成气流，将切割产生的断草在腔体内抛起，从而有机会对该断草再次进行切断，而使最终形成的断草比较细碎。然而这种具有翻边的切割刀片制造工艺复杂，制造成本相当高。
[0003]割草机在工作过程中，由于切割刀片具有较高的转速，因此具有翻连的切割刀片会遇到较大的风阻，因此耗能会相对较高，这对于应用电池提供能量的割草机而言，电池包单包工作的时间会变短，这对割草机的工作效率及性能评估是不利的。同时，切割刀片总是处于同一切割平面内进行切割，断草被再次切割的机率以及切割长度均是随机的，因此产生的断草长短不均，因此现有技术中还存在动力割草机的碎草功能不佳、以及耗能大的技术问题。
【发明内容】
[0004]针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种碎草功能佳的适用于动力割草机的切割装置。
[0005]为了解决上述问题，本发明提供了一种用于割草机的切割装置，包括转盘；多个切割刀片沿转盘周向设置于不同相位；所述多个切割刀片沿转盘轴向设置于至少两个不同的切割平面内，所述多个切割刀片通过紧固装置连接于转盘；所述转盘包括顶盖、底盖、以及设置于顶盖与底盖之间的至少一个安装盘，所述顶盖、安装盘、底盖之间可拆卸式连接。
[0006]优选地，位于同一切割平面内的切割刀片的切割半径相同。位于不同切割平面内的切割刀片的切割半径沿转盘轴向由高至低依次减小。所述多个切割刀片分别位于三个不同的切割平面内。
[0007]优选地，所述安装盘包括靠近顶盖的第一安装盘，以及靠近底盖的第二安装盘，所述多个切割刀片分别连接于顶盖与第一安装盘之间、第一安装盘与第二安装盘之间、以及第二安装盘与底盖之间。
[0008]优选地，所述切割刀片为直条形刀片，所述切割刀片包括至少一个直边切割刃。相邻的多个切割刀片沿转盘周向具有相同的相位角。
[0009]优选地，所述切割刀片的一端连接于转盘，另一端为沿转盘径向延伸的自由端。
[0010]另一种可替换的方案中，所述切割刀片具有中间部以及位于中间部两端且沿转盘径向延伸的自由端，切割刀片通过中间部连接于转盘。[0011]本发明还提供了一种能快速、方便地安装该切割装置的操作方法。
[0012]安装该切割装置的操作方法包括以下步骤:准备至少两对或两个切割长度不同的切割刀片；将长度较短的切割刀片径向对称地设置于底盖与安装盘之间；将长度较长的切割刀片径向对称地设置于安装盘与顶盖之间；通过紧固装置将所述切割刀片分别锁紧于顶盖、安装盘、以及底盖之间。
[0013]优选地，所述安装盘包括靠近顶盖的第一安装盘，以及靠近底盖的第二安装盘，所述切割刀片包括至少三对或三个切割长度不同的切割刀片，所述操作步骤还包括将中等长度的切割刀片径向对称地设置于第一安装盘与第二安装盘之间。
[0014]由于本发明采用于分体式设计转盘及切割刀片，切割组件的制造工艺变得简单，成本大大降低；同时采用的切割装置的安装方法，能方便、快捷的完成装配。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]下面结合附图对本发明做进一步详细的描述。
[0016]图1为本发明第一实施例动力割草机的立体示意图。
[0017]图2为图1中动力割草机主视方向的剖视示意图。
[0018]图3为图2中切割装置的立体示意图。
[0019]图4为图3中切割装置的俯视图。
[0020]图5为图3中切割装置的立体分解图。
[0021]图6为本发明第二实施例动力割草机的切割装置的立体分解图。
[0022]图7为图6中位于第一切割平面内的切割刀片的工作示意图。
[0023]图8为图6中位于第二切割装置第二切割平面内的切割刀片的工作示意图。
[0024]图9为图6中位于第三切割平面内的切割刀片的工作示意图。
[0025]图10为本发明切割装置第三实施例的俯视方向示意图。
[0026]图11为图10中切割装置主视方向的剖视示意图，此时切割刀片安装于转盘。
[0027]图12为图10中切割装置主视方向的剖视示意图，此时切割刀片未安装于转盘。
[0028]图13为本发明切割装置第四实施例的主视方向的剖视示意图。
[0029]图14为图13中的局部剖视示意图，此时切割刀片被连接于转盘。
[0030]图15为图13中的局部剖视示意图，此时切割刀片未安装于转盘。
[0031]其中，
[0032]1.机壳2.马达4.输出轴
[0033]5.前轮6.电池包7.后轮
[0034]10.割草机11.顶壁12.围壁
[0035]12a.前端部15.切割腔体20.操作机构
[0036]30.30’切割装置31.转盘33.切割刀片
[0037]33a.33a’第一切割刀片 33b.33b’第二切割刀片 33c.33c’第三切割刀片
[0038]34.切割刃41.螺钉42.螺母 [0039]51.顶盖52.第一安装盘54.第二安装盘
[0040]55.底盖56.主体安装孔57.连接孔
[0041]61.转盘63.63’切割刀片63a.63a’第一切割刀片
[0042]63b.63b’第二切割刀片63c.63c’第三切割刀片65.螺栓
[0043]66.螺母70.70’ 收容槽71.槽口
[0044]72.螺栓孔74.销钉74a.限位件
[0045]75.弹簧76.销钉孔77.收容空间
[0046]80.紧固装置83.插孔X1.输出轴轴线
【具体实施方式】
[0047]参照图1、图2所不,本发明第一实施例的动力割草机10具有机壳I,机壳I底部设置有多个滚轮，用于支撑割草机在地面移动。滚轮包括一对支撑前部机壳的前轮5以及一对支撑后部机壳的后轮7。后部机壳上连接有向割草机10后方延伸的操作机构20,用于控制割草机10的操作。机壳I包括顶壁11，以及由顶部11向地面延伸的围壁12，顶部11和围壁12形成切割腔体15。当割草机10沿切割方向前进时，草从围壁的前端部12a底部进入切割腔体15。机壳I内设置有驱动装置，本实施例的驱动装置为马达2，输出轴4由马达2驱动用于输出旋转动力,输出轴4具有沿竖直方向延伸的输出轴轴线XI。机壳I内设置有为马达2提供能量的能量单元，本实施例的能量单元为电池包6。电池包6单次充电能进行切割工作的时间是评价割草机10工作性能的一个关键指标，因此在割草机上采用改进的切割组件30能使切割负载变小，更能有效的节省电池包6能量的损耗，从而提高割草机10的切割效率。
[0048]参照图3、图4所示，切割装置30包括至少一个连接或安装于动力割草机的输出轴的转盘31，输 出轴4由动力割草机的马达或者发动机驱动旋转。沿转盘31的圆周方向设置有多个径向延伸的切割刀片33。其中多个切割刀片33沿转盘31轴向分布于不同的切割平面内，不同切割平面内的切割刀片33沿转盘31径向延伸的长度也不同，也就是说，切割刀片33的切割半径不同。本实施例的切割刀片33连接于转盘31上沿输出轴轴线Xl方向的三个不同的切割平面内，且沿转盘31轴向由高至低位于不同切割平面内的切割刀片33沿转盘31径向延伸的切割半径依次减小，而位于同一切割平面的切割刀片31的长度即切割半径是相等的；也就是说，沿转盘31轴向位于最高切割平面内的切割刀片33a的切割半径最长，位于第二切割平面的切割刀片31b长度次之，位于第三切割平面的切割刀片31c长度最短。位于三个不同切割平面内的切割刀片的旋转包络面即是以输出轴轴心线为圆心的三个同心圆，其中切割刀片33的切割半径决定了同心圆的半径，即包络面范围。位于最高切割平面内的切割刀片33a的旋转包络面位于最外侧，位于第三切割平面的切割刀片31c的旋转包络面位于最内侧，位于第二切割平面的切割刀片31b的旋转包络面位于中间。
[0049]进一步参照图4、图5，多个切割刀片33与转盘31通过紧固装置连接，本实施例中的紧固装置采用的是螺栓41以及与螺栓41螺纹配接的螺母42。当然本领域技术人员可以设想其它紧固装置替换。转盘31包括顶盖51及底盖55，以及设置于顶盖51与底盖55之间的至少一个安装盘52 ;其中顶盖51、安装盘52、底盖55通过紧固装置可拆卸式连接。本实施例中的安装盘包括靠近顶盖的第一安装盘52以及靠近底盖55设置的第二安装盘54。切割刀片33分别连接于顶盖51与第一安装盘52之间、第一安装盘52与第二安装盘54之间、以及第二安装盘54与底盖55之间，以至于切割刀片33沿转盘轴向位于三个不同的切割平面内。顶盖51、底盖55为大致相同的圆形件，与第一安装盘52、第二安装盘54的外形相匹配，其厚度相对较薄，其作用相当于分别设置于第一、第二安装盘52、54相对外侧的垫片，用于使紧固装置将切割刀片连接于转盘31时更加稳固。紧固之后的顶盖51、底盖55、以及安装盘52、54形成一个封闭的外表光滑的圆柱体，这样在高速旋转时转盘31不会驱动空气，即不会产生风阻，从而可降低系统的能耗，从而更节能。当然，当安装盘52，54的安装平面如果加工精度很高，即制作得非常平整的前提下，顶盖51、底盖55也可以省略不用。位于不同切割平面内的切割刀片33的高度差即间距取决于安装盘52、54的厚度，而切割平面的数量可以决定所需的安装盘的叠加个数。
[0050]顶盖51、底盖55、第一安装盘52以及第二安装盘54的中心分别设置用于与动力割草机的输出轴配接的开孔，以至于当顶盖51、底盖55、第一安装盘52以及第二安装盘54通过螺栓41及螺母42连接成转盘31时，转盘31的中心形成一个供输出轴穿设的主体安装孔56 (参照图3)。当然，顶盖51、底盖55、第一安装盘52以及第二安装盘54上还分别设置有多个可供螺栓41连接的螺钉孔(图中未示出)。切割刀片33为直条形刀片，该切割刀片33包括至少一个直边切割刃，本实施例的切割刀片33安装于转盘31后于箭头所示的旋转方向上的迎草面设置有切割刃34。切割刀片33的一端设置有连接孔57用于连接于转盘31，另一端为沿转盘31径向延伸的自由端。连接于转盘31的多个切割刀片33沿转盘31周向具有相同的相位角，也就是说，处于三个不同切割平面内的切割刀片33是均匀地分布于转盘31的周围。本实施例的位于同一切割平面的切割刀片33的数量具有两个，两个切割刀片33长度相等呈径向直线对称分布，这样能够在工作中更好的实现平衡；当然每一个切割平面内的切割刀片33不限于两个，可以是三个、四个、或者更多，但是为了切割取得平衡以及提高效率，各个切割刀片之间的相位角是需要设计的。本实施例中的转盘31上共有6个相位角相等且分布于三个具有高度差的切割平面的切割刀片33，每两个切割刀片33之间的夹角为60度。当然，根据工况需要，本领域技术人员还可以将切割刀片33之间设置成不同的相位角，同一切割平面的切割刀片33长度可以不同，切割刀片33的数量也可根据需要相应增加或减小。
·[0051]进一步参照图6，是本发明切割装置的第二种实施例，该实施例具有与第一实施例类似的结构，不同的是切割装置30’的切割刀片33’采用连贯的直刀片，其安装部位也有所不同，因此相同的结构采用同一标号表示并不作赘述。切割刀片33’的中间部设置连接孔(图中未示出)，位于中间部的两端沿转盘径向延伸且为自由端，切割刀片33’通过其中间部开孔连接于转盘31，而自由端用于执行切割。为了使切割刀片33a’紧配于顶盖51与第一安装盘52之间，第一安装盘52或顶盖51上相对的内侧面设置有收容切割刀片33a’凹槽(图中未示出)；第一安装盘52与第二安装盘54相对的内侧面相应地设置有收容切割刀片33b’的凹槽(图中未示出)；以及之间、以及第二安装盘54与底盖55相对的内侧面相应地设置有收容切割刀片33c’的凹槽(图中未示出)。这样配接好切割刀片33’的转盘31结构紧凑。
[0052]本发明的切割刀片采用金属材料例如钢、或合金材料制成，而转盘31可由强度满足要求的塑料材料制成，这样的切割装置自重非常轻，从而可减小切割装置的转动惯量，减小启动或停止刹车时的能量。由于切割刀片33’可拆卸连接于转盘31，因此方便更换及维护，又由于直刀片结构简单，加工方便以使整个切割装置成本更低廉。[0053]参照图7至图9，当动力割草机执行切割工作时，草进入割草机的切割腔体后先由第一切割刀片33a’进行切断，由于割草机切割工作时具有一个前行的速度，第二切割刀片33b’在第一切割刀片33a’切断的基础上，会对草再次进行切断，紧接着，第三切割刀片33c对草进行第三次切断。这样，草就被不同层面的切割刀片33进行三次断切，就会产生比较细碎的草屑。本领域技术人员可以设想，切割刀片33之间的高度差以及层级数量均可根据草况及需要进行调整设计。本发明实施例的切割装置对进入切割腔体的草依次进行三次切割，根据需要，可以沿输出轴轴线方向增加切割平面或者增加切割刀片，如此草会被切割刀片多次切割最终形成精细的草屑，因此本发明的切割装置适用于动力割草机不仅可以割草，而且具有较佳的碎草功能。切割后的草坪外观整洁、平齐。
[0054]参照图10至图12，为本发明切割装置的第三个实施例，第三实施例与第一实施例具有类似之处，相同之处不作赘述，不同的是该切割装置60具有独立设置的转盘61，也就是说，转盘61整体上作为一个部件。转盘61沿割草机转盘轴向依次设置有多个切割层面，每一个切割层面都设置插设切割刀片63的收容槽70，收容槽70的槽口 71位于转盘61的外周壁上，收容槽70的高度比切割刀片63的厚度略大，这样能保证切割刀片63通过槽口71插入收容槽70中并通过紧固装置稳定地配接于转盘61上。切割刀片63插入不同层面的收容槽70的深度是不同的，就是说收容槽70沿转盘61径向向转盘中心延伸的长度决定于切割刀度63需要外露的切割长度。本实施例中，转盘61沿割草机转盘轴向依次设置三个切割层面，位于三个不同切割层面的切割刀片63外露于转盘61外部的切割长度沿转盘轴向由高至 低依次减小，从而保证了草能从上至下被多次切割。每一切割层面均只设置径向对称的两个收容槽70，且两个位于同一切割层面的收容槽70的延伸长度相同，即同一切割层面一对切割刀片63外露于转盘61的切割长度相同。沿输出轴高度方向位于第一切割平面的一对第一切割刀片63a露出于转盘61外部的长度最长，第二切割层面的一对切割刀片62b露出于转盘61外部的长度次之,第三切割层面的一对切割刀片63c露出于转盘61外部的长度最短。每一切割层面的收容槽70的数量是与需插入的切割刀片的数量是一一对应地，避免操作者将切割刀片63误插而使切割刀片设置不对称、转盘61旋转工作时不平衡。
[0055]为保证切割刀片63的通用性以及更有效的降低成本，本实施例中所有配接于转盘61的切割刀片63优先采用相同规格的切割刀片。当不同切割层面所需的外露的切割长度不同时，只需要相应地调整收容槽70的延伸长度，以使切割刀片63可以插入更深或者更浅。
[0056]参照图11、图12，转盘61上设置多个可供螺栓65插设的螺孔72，螺孔72沿垂直于收容槽70方向贯通转盘61且与收容槽70连通，当然切割刀片63上设置有长条形槽口(图中未示出)，这样使得从槽口 71插入收容槽70的切割刀片63通过螺栓65及螺母66就可配接于转盘61上。
[0057]参照图11，为本发明切割装置的第四个实施例，第四实施例与第三实施例具有类似之处，因此相同之处以同一标号表示并不作赘述，不同的是该切割装置60 ’用于将切割刀片63’配接于转盘61’的快速紧固装置80。
[0058]进一步参照图14及图15，紧固装置80包括连接于转盘61’的销钉74，以及套设销钉74的弹簧75。销钉74具有扁平的头部以及纵长的杆部，转盘61’上设置有多个用于插设切割刀片63’的收容槽70’，其中销钉74以其杆部插入转盘61’的销钉孔76内，而其头部则位于转盘61’外部。收容槽70’与销钉孔76相连通的部位具有外径比销钉孔76大的收容空间77，销钉74位于收容空间77的部位设置有限件位74a，弹簧75位于限位件74a上方并被限制于收容空间77内，这样的结构设置使得在通常状况下，销钉74在弹簧75作用力下其杆部的末端穿过收容槽70’ ；当切割刀片63’被插入收容槽70’中并安装到位时，销钉74在弹簧75作用力下其杆部末端伸入穿过切割刀片63’的插孔83，从而将切割刀片63’锁定于转盘61’上。当需要更换切割刀片63’时，只需要推动销钉74，使其克服弹簧75的作用力向离开收容槽70’的方向产生位移并使销钉末端退出收容槽70’，此时弹簧75压缩，而切割刀度63’就被解除锁定，可以从收容槽中70’移走。紧固装置80如此设置使得切割刀片63’的安装与拆卸不仅非常的快捷、方便，而且在拆卸切割刀片时也没有需要卸下来任何零部件，避免了容易丢失紧固件的问题。本实施例中的弹簧75可以用诸如弹片、簧片等其它弹性件替代。
[0059]根据本发明第二实施例的技术启示，本领域人员可以设想本发明中设置于转盘61’上且位于不同切割平面的收容槽70’可以设置成径向贯通转盘61’且通过其中心的通槽，切割刀片63’可以设置成穿过通槽的长刀片，长刀片延伸出转盘的两端为切割端，在安装时，只要使长刀片外露于转盘61的两个切割端的长度相等即径向对称设置就能保证切割组件的平衡；与转盘叠合的部位通过紧固装置将该切割刀片进行紧锁。由于不同层面的切割刀片所需的切割长度不同，切割刀片可以根据需要求设置不同的长度，以至于安装至转盘的切割长度满足碎草需求。本发明的切割刀片具有三层，因此可具有三种长度不同的长刀片，沿输出轴轴线方向依次放置切割刀片长度递减的切割刀片，也就是说，第一切割层面的切割刀片最长，第二切割层面切割刀片长度次之，第三切割层面的切割刀片的长度最短。将安装到位的切割刀度通过紧固装置将其锁紧于转盘61`即可。
【权利要求】
1.一种割草机的切割装置，包括: 转盘； 多个切割刀片，沿转盘周向设置于不同相位； 所述多个切割刀片沿转盘轴向设置于至少两个不同的切割平面内，所述切割刀片通过紧固装置连接于转盘； 其特征在于:所述转盘包括顶盖、底盖，以及设置于顶盖与底盖之间的至少一个安装盘，所述顶盖、安装盘、底盖之间可拆卸式连接。
2.如权利要求1所述的割草机的切割装置，其特征在于:位于同一切割平面内的切割刀片的切割半径相同。
3.如权利要求1所述的割草机的切割装置，其特征在于:位于不同切割平面内的切割刀片的切割半径沿转盘轴向由高至低依次减小。
4.如权利要求1所述的割草机的切割装置，其特征在于:所述多个切割刀片分别位于三个不同的切割平面内。
5.如权利要求1至4任一所述的割草机的切割装置，其特征在于:所述安装盘包括靠近顶盖的第一安装盘，以及靠近底盖的第二安装盘，所述多个切割刀片分别连接于顶盖与第一安装盘之间、第一安装盘与第二安装盘之间、以及第二安装盘与底盖之间。
6.如权利要求1所述的割草机的切割装置，其特征在于:所述切割刀片为直条形刀片，所述切割刀片包括至少一个直边切割刃。
7.如权利要求1所述·的割草机的切割装置，其特征在于:相邻的所述多个切割刀片沿转盘周向具有相同的相位角。
8.如权利要求1或7所述的割草机的切割装置，其特征在于:所述切割刀片的一端连接于转盘，另一端为沿转盘径向延伸的自由端。
9.如权利要求1或7所述的割草机的切割装置，其特征在于:所述切割刀片具有中间部以及位于中间部两端且沿转盘径向延伸的自由端，切割刀片通过中间部连接于转盘。
10.一种如权利要求1所述切割装置的安装方法，包括以下步骤: 准备至少两对或两个切割长度不同的切割刀片； 将长度较短的切割刀片径向对称地设置于底盖与安装盘之间； 将长度较长的切割刀片径向对称地设置于安装盘与顶盖之间； 通过紧固装置将所述切割刀片分别锁紧于顶盖、安装盘、以及底盖之间。
11.如权利要求10所述的切割装置的安装方法，其特征在于:所述安装盘包括靠近顶盖的第一安装盘，以及靠近底盖的第二安装盘，所述切割刀片包括至少三对或三个切割长度不同的切割刀片，所述操作步骤还包括将中等长度的切割刀片径向对称地设置于第一安装盘与第二安装盘之间。
【文档编号】A01D34/73GK103843516SQ201210496286
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年11月28日 优先权日:2012年11月28日
【发明者】张士松, 庞晓丽, 钟红风, 吴晓雨, 徐静涛 申请人:苏州宝时得电动工具有限公司