专利名称：碎枝机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种碎枝机，尤其是指一种可折叠的碎枝机。
背景技术：
现有一种碎枝机，包括机架、机头及设于机头内的电机与刀片，所述机头可相对机架旋转并收容于机架内，从而达到减小包装尺寸的功效。由于所述电机通常为较为笨重的感应电机，因此机头因重力所产生的扭矩较大，从而当机头向下旋转进入机架过程中将产生较大冲击力，这种大的冲击力不但会损换机头而且会对操作员的人身造成伤害。为避免此种情况的发生，通常还设有可减缓机头向下转速的缓冲装置，如具有气缸、活塞等部件的气撑结构，然而该种缓冲装置不但装配工艺复杂，而且成本较高，因此需要一种改进的碎枝机以解决上述问题。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有机头平衡装置的碎枝机，且该平衡装置装配简单、成本较低。为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种碎枝机，其包括机架、设于该机架上的机头及设于该机头内的电机与刀具，所述机头通过转轴可转动地连接于所述机架上，机头相对于机架具有处于工作状态的第一位置及收纳于机架内的第二位置，所述转轴上设有扭簧，机头的重力产生第一扭矩，所述扭簧产生与该第一扭矩方向相反的第二扭矩，所述转轴上设有至少一个摩擦件，所述机架上固定有与所述摩擦件产生摩擦力的配合件，当操作员撤去外力时，该摩擦力所产生的第三扭矩与所述第一、第二扭矩的矢量和等于零，所述机头静止于所述第一位置与第二位置之间。优选的，所述摩擦力为所述机头静止时所述摩擦件与配合件之间所产生的静摩擦力，所述第三扭矩为该静摩擦力所产生的静摩擦扭矩。优选的，所述摩擦件具有摩擦面，所述配合件具有与该摩擦面接触并相互摩擦的配合面。优选的，所述摩擦件为圆形件，所述摩擦面为其圆周面，所述配合件包括收容所述摩擦件的拱形主体部，所述主体部具有与所述圆周面接触的内圆面。优选的，所述配合件包括位于其主体部两侧的翼部，该翼部通过螺栓固定于所述机架上，且翼部与所述螺栓之间设有使配合件与摩擦件保持相互夹紧状态的弹性件。优选的，所述配合件外套设有罩体，所述弹性件设于该罩体与所述翼部之间，且罩体与配合件通过所述螺栓共同固定于所述机架上。优选的，所述摩擦件为圆形件，其包括圆周面及位于该圆周面两侧的侧面,所述摩擦面为其中一个侧面，所述配合件与摩擦件同轴且相邻设置于所述转轴上，且所述配合面与所述摩擦面相互贴合在一起。优选的，所述转轴上还设有垫片、设于该垫片与摩擦件之间的弹性件及拧紧于该垫片外侧的螺母，所述摩擦面与配合面通过该螺母与所述弹性件紧密贴合在一起。优选的，所述摩擦件与机头分别设有供所述转轴穿过的装配孔与安装孔，且所述摩擦件、机头与转轴固定连接在一起。优选的，所述机架包括一对支撑件，所述转轴的两端穿过所述安装孔后搭设于该支撑件上。与现有技术相比，本实用新型碎枝机通过设置扭簧，减缓了机头向下的冲击力，同时通过设置相互配合的摩擦件与配合件，起到平衡扭簧扭矩与重力扭矩的作用，确保机头在第一、第二位置之间可随时静止，从而起到增强操作安全性的功效。
图I是本实用新型碎枝机的机头位于第一位置时的立体图。 图2是本实用新型碎枝机的机头位于第二位置时的立体图。图3是本实用新型碎枝机的第一实施方式中盖体被揭开后的立体图，其中所圈部分被剖切。图4是图3中所圈部分的放大图。图5是图4中部分元件的分解图。图6是本实用新型碎枝机的第二实施方式中盖体被揭开后的立体图，其中所圈部分被剖切。图7是图6中所圈部分的放大图。图8是图7中部分元件的分解图。图9是机头的扭矩示意图。
具体实施方式
参图I至图3所示，本实用新型碎枝机为可折叠式碎枝机，其包括机架I、设置与该机架I上的机头2、设于机头2内部的电机(未图示)及由电机驱动的刀具(未图示)。所述机架I内可容纳一收集箱3，所述机头2可旋转的设置与机架I上，机头2可相对机架I在第一位置与第二位置之间旋转，其中，第一位置是机头2位于机架I上方的工作位置(如图I所示)，第二位置是机头2收容于所述收集箱3内的位置(如图2所示)。此外，整个机器前方还包括将机头2锁定于第一位置或第二位置上的锁定装置4。参图I至图3所示，所述机架I上覆盖有一盖体100，盖体100被揭开后可观察其下方结构。所述机头2的后下端设有横向贯通的安装孔(未图示)，转轴5穿过该安装孔并搭设并定位于所述机架I的一对支撑件11上所设的定位槽110 (见图5)内。所述转轴5的横截面为被削掉一部分的不完整圆形，由于转轴5的转动将带动机头2转动，因此不但要求所述安装孔的孔径与转轴5的轴径相匹配，而且安装孔的孔形也需与转轴5的外形相配合，如果两者不相配合，则需通过其他方式将机头2与转轴5固定在一起，如通过增设螺栓等方式将两者结合在一起。所述转轴5上套设有扭簧6，在本实施方式共设置一对扭簧，分别设于转轴5的两端，且位于机头2与支撑件11之间，如此使得转轴5的受力平衡。扭簧6的一端连接于支撑件11上，另一端连接于机头2上。以下先描述本实用新型碎枝机的第一实施方式，参图I至图5所示，转轴5两端向外延伸出所述支撑件11的位置上分别套设一摩擦件7，该摩擦件7为滚轮结构，其具有供所述转轴5穿过的装配孔71,该装配孔71的孔形与转轴5的外形相配合,如此转轴5的转动将带动摩擦件7转动。配合件8与摩擦件7配合设置，且摩擦件7具有摩擦面701，配合件8具有与该摩擦面701接触并相互摩擦的配合面801。在本实施方式中，所述摩擦面701为摩擦件7的圆周面，所述配合面801为配合件8的内圆面。所述配合件8包括部分收容摩擦件7的主体部81及位于该主体部81两侧的翼部82，所述配合面801设于主体部81上，翼部82相对的下方为设于所述支撑件11上的定位板12。配合件8外还覆盖一罩体102，且该罩体102与翼部81之间设有弹性件9，使用螺栓(未图示)同时穿过罩体102上的通孔
103、弹性件9、翼部82上的通孔821及定位板12上的通孔121，从而将罩体102与配合件8共同固定于机架I上，摩擦件7与配合件8则在所述弹性件9的作用下相互紧密接触，当摩擦件7随转轴5 —起转动时，所述圆周面701与所述内圆面801相互摩擦而产生摩擦力。如果摩擦件7在摩擦过程中发生损耗时，所述弹性件9将随时对该损耗做出补偿，使得摩擦件7与配合件8始终保持接触状态，从而保证整个机构的性能不会因摩擦件磨损而受到影 响。 以下描述本实用新型碎枝机的第二实施方式，参图6至图8所示，该实施方式与第一实施方式的主要区别在于配合件的形状以及摩擦件与配合件的配合形式不同。在本实施方式中，所述配合件8'为与摩擦件7'相同形状的滚轮结构，转轴5同时穿过摩擦件7'的装配孔7Γ与配合件8'的配合孔80'，且配合件8'设于摩擦件7'的内侧。所述配合孔80'的孔径稍大于转轴5的轴径，从而当转轴5转动时不会带动配合件8'转动。配合件8'外套设有一罩体102'，且配合件8'与该罩体102'固定连接在一起，该罩体102'通过螺栓(未图示)固定于机架I上，从而使得配合件8'也固定在机架I上。在本实施方式中，所述弹性件9,套设于转轴5上，且设于所述摩擦件7,的外侧。此外，转轴5上还设有位于弹性件9'外侧的垫片104，然后通过一螺母105旋于转轴5上并拧紧于该垫片104上，如此使得摩擦件7'与配合件8'紧密贴合在一起。在本实施方式中，摩擦件7'的摩擦面702'是位于圆周面70Γ两侧的其中一个侧面，而配合件8'上与该摩擦面702'相对的面即为配合面801'。当摩擦件7'在摩擦过程中发生损耗时，所述弹性件9'也能随时对损耗做出补偿，使得摩擦件7'与配合件8'始终保持接触状态，从而保证整个机构的性能不会因摩擦件磨损而受到影响。参图I至图2所示，当将所述机头I从所述第一位置扳至所述第二位置，或者从所述第二位置扳至所述第一位置时，首先需将所述锁定装置4释放，然后抓住机头2上的把手201将机头2扳至目的位置，最后机头再次被锁定装置4锁定。操作员在扳动机头2过程中，若随时释放所述把手201，本实用新型碎枝机的机头可随时静止于当前位置，而不会出现背景技术中所描述的机头在重力所产生的扭矩下迅速向下旋转而造成机头损换或人员受伤的情况。以下将主要描述本实用新型碎枝机是如何实现上述功能的。参图4、图7及图9所示，假设机头2在所述第一、第二位置之间的任意一个位置静止，在该位置上机头上共受到三个作用力，分别为重力、扭簧的作用力以及摩擦件与配合件之间因摩擦而对其产生的阻力。其中，重力产生第一方向的重力扭矩Te，扭簧6对机头2的作用力与重力的方向相反，因此产生与第一方向相反的第二方向的扭簧扭矩TN，摩擦件7、T与配合件8、8'的静摩擦力产生静摩擦扭矩Tf。[0030]参图4、图7及图9所示,坐标系中横轴为角度参数Θ，纵轴为扭矩参数T,从图中可以看出，重力扭矩Te位于横轴的上方，因此所述第一方向为正方向，扭簧扭矩Tn位于横轴的下方，因此所述第二方向为负方向。图中还有一根与Tn线大小相等、方向相反的T/线，通过对比T/线与Te线可以对比在对应角度位置上重力扭矩Te与扭簧扭矩Tn的大小。图中a点为所述第一位置，b点为所述第二位置，在a点与b点之间，T/线与Te线有一个相互交叉的c点，该c点位置处即为重力扭矩Te与扭簧扭矩Tn大小相等的位置。从第一位置a到第二位置b过程中，开始时因扭簧6变形量较小，因此重力扭矩Te的大小大于扭簧扭矩Tn的大小，结尾时因扭簧6变形量增大，从而使得扭簧扭矩Tn的大小逐渐大于重力扭矩Te的大小。图中可以看出a点与c点之间重力扭矩Te的大小大于扭簧扭矩Tn的大小，c点与b点之间扭簧扭矩Tn的大小大于重力扭矩Te的大小。为使得机头可随时静止于a点与b点之间的任意位置，必须使机头受力平衡，即所述扭矩值Te > Tn时，所述静摩擦扭矩Tf的方向须与扭簧扭矩Tn的方向相同，且要求静摩擦扭矩Tf与扭簧扭矩Tn的大小之和等于重力扭矩Te的大小；所述扭矩值Te < Tn时，所述静摩擦扭矩Tf的方向须与重力扭矩Te的方向相同，且要求静摩擦扭矩Tf与重力扭矩Te的大小之和等于扭簧扭矩Tn的大小，简而言之，就是要求Te、TN、Tf三者在a、b点之间的任一位置上的矢量和等于零，即Te + Tn + Tf = O。参图4、图7及图9所示，由于机头2处于静止状态，因此摩擦件 、Τ与配合件8、8,之间的摩擦力为静摩擦力，该静摩擦力可以在最大静摩擦力之间变动，因此图中Tf线为一条大小与方向均有变化的不规则线，因为静摩擦扭矩Tf主要是用于平衡重力扭矩Te与扭簧扭矩ΤΝ，使机头2始终处于平衡状态，如此操作员只需稍微施力于把手201便可扳动机头2，不仅安全，而且省力。参图4、图7及图9所示，当操作员扳动机头2时,若机头2是从第一位置a被扳至第二位置b的，摩擦件7、7^与配合件8W之间滑动摩擦所形成的滑动摩擦扭矩Tfl的方向为负方向；反之，从第二位置b被扳至第一位置a时,所述滑动摩擦扭矩Tf2的方向为正方向，且Tfl与Tf2的大小相等,均为一恒值。由于最大静摩擦力的大小稍大于滑动摩擦力的大小，因此可近似为两者相等，从而所述静摩擦力矩Tf在滑动摩擦扭矩Tfl与Tf2之间变动。参图4、图7及图9所示，本实用新型碎枝机中的扭簧6、摩擦件7、7 ^与配合件8、8'三者形成机头的平衡装置，其中通过设置扭簧6达到减缓机头2向下冲击力的功效，另夕卜，摩擦件7、7'与配合件8、8'的配合设置，起到平衡扭簧扭矩Tn与重力扭矩Te的作用，从而确保了机头在第一、第二位置之间可随时静止。此外，扭簧6、摩擦件7、7'及配合件8、8'等元件的结构以及装配工艺显然比背景技术中的相关技术方案简单，而且成本低廉。以上是为便于本领域技术人员更容易理解本实用新型所进行的最佳实施方式的描述，但是在本实用新型设计理念指导下采用等同或等效变换方式所获得的技术方案都应在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种碎枝机，其包括机架、设于该机架上的机头及设于该机头内的电机与刀具，所述机头通过转轴可转动地连接于所述机架上，机头相对于机架具有处于工作状态的第一位置及收纳于机架内的第二位置，所述转轴上设有扭簧，机头的重力产生第一扭矩，所述扭簧产生与该第一扭矩方向相反的第二扭矩，其特征在于所述转轴上设有至少一个摩擦件，所述机架上固定有与所述摩擦件产生摩擦力的配合件，当操作员撤去外力时,该摩擦力所产生的第三扭矩与所述第一、第二扭矩的矢量和等于零，所述机头静止于所述第一位置与第二位置之间。
2.如权利要求I所述的碎枝机，其特征在于所述摩擦力为所述机头静止时所述摩擦件与配合件之间所产生的静摩擦力，所述第三扭矩为该静摩擦力所产生的静摩擦扭矩。
3.如权利要求I所述的碎枝机，其特征在于所述摩擦件具有摩擦面，所述配合件具有与该摩擦面接触并相互摩擦的配合面。
4.如权利要求3所述的碎枝机，其特征在于所述摩擦件为圆形件，所述摩擦面为其圆周面，所述配合件包括收容所述摩擦件的拱形主体部，所述主体部具有与所述圆周面接触的内圆面。
5.如权利要求3所述的碎枝机，其特征在于所述配合件包括位于其主体部两侧的翼部，该翼部通过螺栓固定于所述机架上，且翼部与所述螺栓之间设有使配合件与摩擦件保持相互夹紧状态的弹性件。
6.如权利要求5所述的碎枝机，其特征在于所述配合件外套设有罩体，所述弹性件设于该罩体与所述翼部之间，且罩体与配合件通过所述螺栓共同固定于所述机架上。
7.如权利要求3所述的碎枝机，其特征在于所述摩擦件为圆形件，其包括圆周面及位于该圆周面两侧的侧面，所述摩擦面为其中一个侧面，所述配合件与摩擦件同轴且相邻设置于所述转轴上，且所述配合面与所述摩擦面相互贴合在一起。
8.如权利要求7所述的碎枝机，其特征在于所述转轴上还设有垫片、设于该垫片与摩擦件之间的弹性件及拧紧于该垫片外侧的螺母，所述摩擦面与配合面通过该螺母与所述弹性件紧密贴合在一起。
9.如权利要求2至8项中任一项所述的碎枝机，其特征在于所述摩擦件与机头分别设有供所述转轴穿过的装配孔与安装孔，且所述摩擦件、机头与转轴固定连接在一起。
10.如权利要求9所述的碎枝机，其特征在于所述机架包括一对支撑件，所述转轴的两端穿过所述安装孔后搭设于该支撑件上。
专利摘要一种碎枝机，其包括机架(1)、设于该机架上的机头(2)及设于该机头内的电机与刀具，所述机头通过转轴(5)可转动地连接于所述机架上，机头相对于机架具有处于工作状态的第一位置及收纳于机架内的第二位置，所述转轴上设有扭簧(6)，机头的重力产生第一扭矩(TG)，所述扭簧产生与该第一扭矩方向相反的第二扭矩(TN)，所述转轴上设有至少一个摩擦件(7、7′)，所述机架上固定有与所述摩擦件产生摩擦力的配合件(8、8′)，当操作员撤去外力时，该摩擦力所产生的第三扭矩(Tf)与所述第一、第二扭矩的矢量和等于零，所述机头静止于所述第一位置与第二位置之间，从而有效平衡机头，确保操作安全。
文档编号B02C18/24GK202621246SQ2012202276
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者孔钊, 朱艳玲, 郭卫星 申请人:天佑电器(苏州)有限公司