一种多功能一体化的智能高速公路剪枝的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种多功能一体化的智能高速公路剪枝机。本发明涉及植被修剪机械领域，包含剪枝模块、喷药模块、越障模块、行走模块4个主要模块，实现机械剪枝、修枝、喷药和行走的功能。剪枝模块由主刀、侧刀机构组成，可配合完成多形状剪枝；喷药模块设有液面传感器，可实时监测农药余量；越障模块运用不完全齿圈和电磁阀跨越中央隔离带障碍物；行走模块包括驱动轮、万向轮以及内置导轮，可保证机械沿着中央隔离带行走。与以往的修剪相比，本发明可实现对植被多种形状的修剪，提高修剪质量，降低修剪人员劳动强度和修剪成本，减少人工修剪存在的安全隐患。
【专利说明】一种多功能一体化的智能高速公路剪枝机
【技术领域】
[0001]本发明涉及植被修剪机械领域，特指一种多功能一体化的智能高速公路剪枝机。
【背景技术】
[0002]交通运输业是国家经济和社会发展的大动脉。高速公路是公路运输发展到一定阶段的必然产物，在交通运输业中起着重要作用。到目前为止，世界高速公路的通车里程已经超过23万公里，我国的高速公路发展迅速，现今已突破10.3万公里，位居世界第一。
[0003]随着我国高速公路的迅速发展，公路养护已成为使用与管理的重要环节。高速公路中央隔离带的绿篱修剪是公路养护的主要任务之一，中央隔离带的主要作用不仅隔离车辆分道行驶，减轻车辆高速行驶造成的眩晕和避免夜间行车车灯眩光，保障车辆高速行驶安全性，还涉及道路的绿化美观，给司乘人员以明快、又富节奏感的舒适的行车环境。为了达到以上目的，人们对绿篱的形状、高度、平齐度甚至修剪速度提出较高标准，在生长季节对植物及时修剪整形显得十分重要。在绿篱修剪的过程中，如今的手工修剪或半自动化修剪，不仅修剪质量不一，而且影响交通安全，难以满足高速公路绿篱修剪要求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题就是提供一种多功能一体化的智能高速公路剪枝机，实现机械剪枝、修枝、喷药和行走的功能，能够较好的满足目前高速公路中央隔离带的绿篱修剪要求。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供的一种多功能一体化的智能高速公路剪枝机，包括剪枝模块、喷药模块、越障模块、行走模块4个主要模块。所述剪枝模块包括主刀机构和侧刀机构；所述喷药模块包括储液罐、喷液罐、软管、曲柄滑块机构、活塞、雾化喷嘴、电机；所述越障模块包括不完全齿圈、小齿轮、电机、电磁阀；所述行走模块包括主动轮、万向从动轮、V型支架导轮、单导轮、电机、同步带以及相应的轴、轴承。
[0006]本发明所采用的技术方案是:(1)为了实现剪枝机沿高速公路中央隔离带的行走，采用后轮驱动，前轮、中轮为万向轮，配合内侧的V型支架导轮和单导轮，可实现剪枝机在高速公路直道与弯道处的自适应行走。(2)通过丝杠正反旋转控制主刀的升降，通过双曲柄滑块机构控制两侧刀之间的距离，并把主刀机构、侧刀机构均安装于不完全齿圈上，可实现剪枝模块对不同植株修剪出不同的形状。(3)通过电机带动曲柄滑块机构推动活塞，可使液体农药从喷药模块中喷出，对植株进行保护。(4)为了使剪枝机能够自行越过高速公路中央隔离带上杆类障碍物，提高剪枝机的适应性，将不完全齿圈与电磁闸安装于剪枝机支架中部，通过不完全齿圈的旋转、电磁闸的开合，配合剪枝机的行走，实现剪枝机对杆类障碍物的的越障功能。
[0007]与现有车载式绿篱修剪车以及人工修剪相比，本剪枝机的有益效果在于:一种多功能一体化的智能高速公路剪枝机，适用性广，适应性强，工作安全可靠，具有以下优势:
(I)本剪枝机包含剪枝模块、喷药模块、越障模块、行走模块4个主要模块，实现机械剪枝、修枝、喷药和行走的功能。(2)相对于车载式绿篱修剪车，本剪枝机不占用车道，可修剪不同的植株形状。(3)相对于人工修剪，本剪枝机效率高，提高修剪质量，降低修剪人员劳动强度和修剪成本，减少人工修剪存在的安全隐患，并在恶劣环境下仍可进行相关作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的越障模块示意图；
图3为本发明的喷药模块示意图；
图4为本发明的剪枝模块示意图；
图5为本发明的主刀机构示意图；
图6为本发明的侧刀机构示意图；
图7为本发明的侧刀机构仰视图；
图8为本发明的侧刀结构示意图；
图9为本发明的行走模块示意图；
图10为本发明的V型支架导轮示意图；
图中:1一越障模块、2—喷药模块、3—到枝模块、4一行走模块、5—不完全齿圈1、6—大齿轮1、7—大齿轮2、8—电机1、9一小齿轮、10—剪枝机支架、11 一电磁闸门、12—不完全齿圈2、13—储液罐、14一雾化喷嘴、15—喷液罐、16—活塞、17—输液软管、18—曲柄滑块机构、19一电机2、20—固定支座、21—电机3、22—王刀机构、23—侧刀机构、24 —电机4、25—丝杠上支座、26—导轨1、27—导轨支座、28—主刀、29—大带轮、30—小带轮、31—电机5、32—丝杠、33—导轨2、34—主刀支架、35—工字形导轨、36—导轮1、37—侧刀支架1、38—双曲柄滑块机构、39—侧刀1、40—侧刀2、41 一侧刀支架2、42—单向轴承1、43—旋转主轴、44一单向轴承2、45—中间杆、46—曲柄1、47—曲柄2、48—滑槽、49一固定刀片、50—运动刀片、51—电机6、52—主动轮、53—单导轮、54—中间轮、55 — V型支架导轮1、56—前轮、57—V型支架导轮2、58—同步带、59—导轮2、60 — V型支架。
具体实施方案
[0009]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。
[0010]参见图1，该多功能一体化的智能高速公路剪枝机，包括越障模块1、喷药模块2、剪枝模块3、行走模块4。
[0011]参见图2，越障模块I由不完全齿圈(5、12)、大齿轮(6、7)、小齿轮(9)、电机1(8)、电磁阀门(11)组成。其中，不完全齿圈分为上下两个，均与剪枝机框架(10)相连；电机I
(8)安放于剪枝机支柱上；大齿轮(6、7)与不完全齿圈(5、12)外哨合。电机I (8)固定于剪枝机支架(10)上，小齿轮(9)与电机I (8)相连，小齿轮(9)与大齿轮(7)外啮合，大齿轮(6)和大齿轮(7)安装于同一根轴上,并与不完全齿圈(5)和不完全齿圈(12)外哨合,为了提高剪枝机的连接强度，在剪枝机支架前后两侧安装有电磁闸门(11)，可配合不完全齿圈(5、12)开合，实现越障功能。
[0012]参见图3，喷药模块2由储液罐(13)、喷液罐(15)、输液软管(17)、曲柄滑块机构(18)、活塞(16)、雾化喷嘴(14)、电机2 (19)组成，储液罐(13)与喷液罐(15)通过输液软管(17)相连,并通过固定支座(20)固定于剪枝机支座(10)上；电机2 (19)固定于剪枝机支座(10)上，可带动曲柄滑块机构(18)推动活塞(16)做往复运动；活塞(16)位于喷液罐
(15)内部，与喷液罐(15)内壁密封贴合；液体农药可从储液罐(13)通过输液软管(17)流至喷液罐(15)内，通过活塞(16)把液体农药推至雾化喷嘴(14)处。
[0013]参见图4、图5、图6、图7和图8，剪枝模块3由主刀机构(22)和侧刀机构(23)组成，主刀机构(22)和侧刀机构(23)均安装于不完全齿圈(5、12)上，可跟随不完全齿圈(5、12)旋转。其中，主刀机构(22)位于车体前侧，侧刀机构(23)位于车体后侧；主刀机构(22)固定于不完全齿圈(5)上,通过电机3 (21)带动；侧刀机构(23)固定于不完全齿圈(12)上，通过电机4 (24)带动；在主刀机构(22)中，丝杠上支座(25)与电机3 (21)—起固定于不完全齿圈(5)上，导轨支座(27)固定于不完全齿圈(12)上；导轨I (26)和导轨2 (33)一端固定于主刀支架(34),另一端可沿着导轨支座(27)沿轴向滑动；通过电机3 (21)可使丝杠(32)旋转，从而使主刀部分沿着导轨I (26)和导轨2 (33)上下移动；电机5 (31)固定于主刀支架(34)上。小带轮(30)与大带轮(29)通过同步带相连,通过电机5 (31)带动主轴旋转，可使小带轮(30)通过同步带带动大带轮(29)旋转,从而使主刀(28)旋转；在侧刀机构(23)中，侧刀(39，40)安装于侧刀支架(37，41)上，支架(37，41)与曲柄(47，46)的一端相连，可沿工字形导轨(35)中的滑槽(48)滑动；侧刀通过支架内置的小电机直接驱动。单向轴承(42，44)均安装于旋转主轴(43)与工字形导轨(35)的孔之间，可保证当电机4 (24)带动旋转主轴(43)正反转时，能把扭矩传到中间杆(45)上，从而带动双曲柄滑块机构(38)的运动，实现侧刀支架(37，41)沿工字形导轨(35)的滑动，调整两侧刀之间的距离的功能；侧刀由固定刀片(49)和运动刀片(50)组成，通过两刀片之间的相互运动完成枝叶的修剪工作。
[0014]参见图9和图10，行走模块4由主动轮、万向从动轮、V型支架导轮、单导轮、电机、同步带以及相应的轴、轴承组成，前轮(56)、中间轮(54)为万向从动轮；后轮(52)为主动轮，与电机6 (51)通过同步带(58)相连；单导轮(53)安装于主动轮(52)支架内侧，可贴着中央隔离带水泥台侧面行走。V型支架导轮(55，57)由导轮(59)、导轮(36)和V型支架
(60)组成；V型支架导轮(55)、V型支架导轮(57)分别位于中间轮(54)、前轮(56)支架内侦牝可沿着中央隔离带水泥台侧面行走，并能根据中央隔离带的弯曲变化调整前轮(56)、中间轮(54)的转角，保证剪枝机沿着中央隔离带行走。
【权利要求】
1.一种多功能一体化的智能高速公路剪枝机，其特征在于:包括越障模块1、喷药模块2、剪枝模块3、行走模块4，其中: (1)所述越障模块1由不完全齿圈、大齿轮、小齿轮、电机、电磁阀组成；其中，不完全齿圈分为上下两个，均与剪枝机框架相连；电机安放于剪枝机支柱上；小齿轮与不完全齿圈外哨合； (2)所述喷药模块2由储液罐、喷液罐、输液软管、曲柄滑块机构、活塞、雾化喷嘴、电机组成； (3)所述剪枝模块3由主刀机构和侧刀机构组成，主刀机构和侧刀机构均安装于不完全齿圈上，可跟随不完全齿圈旋转，其中，主刀机构位于车体前侧，侧刀机构位于车体后侧； (4)所述行走模块4由主动轮、万向从动轮、V型支架导轮、单导轮、电机、同步带以及相应的轴、轴承组成。
2.根据权利要求1所述的越障模块1，其特征在于:电机8固定于剪枝机支架10上，小齿轮9与电机8相连，小齿轮9与大齿轮7外啮合，大齿轮6和大齿轮7安装于同一根轴上，并与不完全齿圈5和不完全齿圈12外啮合；为了提高剪枝机的连接强度，在剪枝机支架前后两侧安装有电磁闸门11。
3.根据权利要求1所述的喷药模块2，其特征在于:储液罐13与喷液罐15通过输液软管17相连，并通过固定支座20固定于剪枝机支座10上；电机19固定于剪枝机支座10上，可带动曲柄滑块机构18推动活塞16做往复运动；活塞16位于喷液罐15内部，与喷液罐15内壁密封贴合；液体农药可从储液罐13通过输液软管17流至喷液罐15内，通过活塞把液体农药推至雾化喷嘴14处。
4.根据权利要求1所述的剪枝模块3，其特征在于:主刀机构22固定于不完全齿圈5上，通过电机21带动；侧刀机构23固定于不完全齿圈12上，通过电机24带动；在主刀机构中，丝杠上支座25与电机21 —起固定于不完全齿圈5上，导轨支座27固定于不完全齿圈12上； 导轨26和导轨33 —端固定于主刀支架34，另一端可沿着导轨支座27沿轴向滑动；通过电机21可使丝杠32旋转，从而使主刀部分沿着导轨26和导轨33上下移动；电机31固定于主刀支架34上；小带轮30与大带轮29通过同步带相连，通过电机31主轴旋转可使小带轮30通过同步带带动大带轮29旋转，从而使主刀28旋转；在侧刀机构中，侧刀39 (40)安装于侧刀支架37 (41)上，支架37 (41)与曲柄47 (46)的一端相连，可沿工字形导轨35中的滑槽48滑动；侧刀通过支架内置的小电机直接驱动；单向轴承42 (44)均安装于旋转主轴43与工字形导轨35的孔之间，可保证当电机24带动旋转主轴43正反转时，能把扭矩传到中间杆45上，从而带动双曲柄滑块机构38的运动，实现侧刀支架37 (41)沿工字形导轨35的滑动，调整两侧刀之间的距离的功能；侧刀由固定刀片49和运动刀片50组成，通过两刀片之间的相互运动完成枝叶的修剪工作。
5.根据权利要求1所述的行走模块4，其特征在于:前轮56、中间轮54为万向从动轮；后轮52为主动轮，与电机51通过同步带58相连；单导轮53安装于主动轮52支架内侧，可贴着中央隔离带水泥台侧面行走型支架导轮55 (57)由导轮59、导轮36和V型支架60组成；V型支架导轮55、V型支架导轮57分别位于中间轮54、前轮56支架内侧，可沿着中央隔离带水泥台侧面行走，并能根据中央隔离带的弯曲变化调整前轮56、中间轮54的转角，保证别枝机沿着中央隔尚带行走。
【文档编号】A01G3/04GK104429654SQ201410748785
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】胡镔, 孙沛泽, 邓超 申请人:胡镔