单簇灌木顶面正七角星槽形图案修剪器的制作方法

本发明涉及园林绿化修剪技术领域，具体是一种单簇灌木顶面正七角星槽形图案修剪器。

背景技术：

城市道路隔离带上多数种植灌木，有连续型灌木，沿着道路方向看，连续型灌木的内外侧被修剪成竖直平面，顶面也几乎被修剪为平面，间或在连续型灌木中间等间距分布一些高出于连续灌木顶面的球冠形状的灌木；也有分散型灌木，灌木之间的地面上被种上草，分散型灌木的形状多为近似球形、近似球冠形、近似旋转抛物面形、近似双叶双曲面形，形态各异，不仅给人带来绿色的美感，也带来立体造型上的美感，道路隔离带上的灌木不仅是起到了隔离的作用，更是净化了空气、降低了噪音、向司机与行人呈现出了绿色与立体景观。

尽管道路隔离带上的单簇灌木被修剪成了近似球形、近似球冠形、近似旋转抛物面形与近似双叶双曲面形，但是感觉还是形态不够丰富，一句话，现在的单簇灌木的边界为连续的曲面，灌木接受阳光的表面积相对较小。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种单簇灌木顶面正七角星槽形图案修剪器，可以在近似球形、近似球冠形的单簇灌木的顶部切出七角星槽形图案。

本发明通过以下技术方案实现：一种单簇灌木顶面正七角星槽形图案修剪器，包括正七角星轨迹线生成机构和连接在正七角星轨迹线生成机构下的跟踪球面运动机构；

所述正七角星轨迹线生成机构连接有伸缩支架；

所述伸缩支架包括垂直支撑钢管底座和固定在垂直支撑钢管底座上的垂直下固定套筒；所述垂直下固定套筒可转动套装有垂直支撑钢管；

所述垂直支撑钢管上滑动套装有垂直支撑套，在垂直支撑钢管上开有沿着轴线方向的通透的导槽；在垂直支撑钢管内沿着轴线布置有垂直油缸；所述垂直油缸上端连接有垂直油缸上销轴，垂直油缸上销轴的两端穿过导槽并与外侧的垂直支撑套连接；垂直油缸下端通过垂直油缸下销轴铰接一个回转支撑轴；所述回转支撑轴可转动安装在垂直支撑钢管底座上；

所述垂直支撑钢管下端固定套装有从动齿轮，所述从动齿轮一侧设有与从动齿轮相互啮合的主动齿轮；

所述垂直支撑套上固定有水平支撑套；所述水平支撑套内滑动安装有水平伸缩套；在水平支撑套和水平伸缩套之间铰接有水平油缸；在所述水平伸缩套外端连接有用于与正七角星轨迹线生成机构连接的悬吊销轴。

其进一步是：所述回转支撑轴下端套装有垂直支撑轴承，所述垂直支撑轴承的外圆安装在垂直支撑钢管底座上的孔中。

所述从动齿轮套装在垂直支撑钢管上，并通过从动齿轮键固定连接；所述主动齿轮通过回转轴键连接有回转油缸。

所述正七角星轨迹线生成机构包括内齿轮支座、固定在内齿轮支座上的内齿轮和以可转动方式安装在内齿轮支座上的曲柄支撑轴；所述曲柄支撑轴轴线与内齿轮轴心重合，曲柄支撑轴上固定有曲柄部件；所述曲柄部件另一端可转动安装有与内齿轮相互啮合的行星轮；所述行星轮上固定有一个切槽电机支撑轴；

所述跟踪球面运动机构包括可转动安装在曲柄支撑轴下端的圆弧导向组件；所述圆弧导向组件上有一段圆弧形轨道，在圆弧形轨道底部开有一条通槽，所述切槽电机支撑轴穿过圆弧形轨道的通槽；所述切槽电机支撑轴上滑动套装有立套组件；在所述圆弧形轨道上安装有沿圆弧形轨道滑动的导向支座组件，导向支座组件与立套组件铰接连接；

所述立套组件下端安装有切槽电机和切刀。

所述圆弧导向组件包括弧形的下支板和固定在下支板两侧的前导向侧板和后导向侧板；所述下支板靠近曲柄支撑轴一端位置高于远离曲柄支撑轴一端的位置，在下支板上开有一条沿下支板长度方向布置的通槽，所述切槽电机支撑轴穿过下支板的通槽。

所述导向支座组件沿下支板上表面滑动连接；导向支座组件包括相对布置的前连接板和后连接板；前连接板和后连接板的一端通过左销轴连接，另一端通过右销轴连接；所述左销轴两端可转动安装有沿下支板上表面运动的左前引导轴承、左后引导轴承；所述右销轴两端可转动安装有沿下支板上表面运动的右前引导轴承、右后引导轴承。

所述立套组件包括滑动套装在切槽电机支撑轴上的立套；在所述切槽电机支撑轴圆柱表面开有一条轴向布置的键槽，键槽安装有导向键；所述立套上设有用于连接立套和导向键的拾电切环；所述立套上端与导向支座组件铰接；立套下端安装有切槽电机和切刀。

所述立套组件上端可转动安装有前后导向轴承，前后导向轴承轴线与切槽电机支撑轴轴线重合。

使用时，本发明作为一个无动力的装置，安装在25马力左右的拖拉机前部或后部的平板车上，由一个垂直油缸驱动向上或向下移动，由一个水平油缸驱动向内或向外移动，由一个回转油缸驱动向左或右摆动，使用、调节方便，效率高；由拖拉机的柴油机提供电力，带动一台轨迹生成电机，电机的转速为5r/min左右，带动另一台切槽电机，电机的转速为600r/min左右。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在单簇灌木的边界已是近似球形、近似球冠形的基础上，将顶部的连续边界再次修剪一次，即在近似球形、近似球冠形的单簇灌木的顶部切出七角星槽形玫瑰图案，使灌木接受阳光的表面积相对增大，灌木反射噪音的曲面增大且反射方向变化，从而进一步降低车辆噪音，使高处的司机感觉更加具有动感，使行人感觉更加具有空间异质感。

附图说明

图1是本发明正七角星轨迹线生成机构的结构示意图；

图2是正七角星轨迹线生成机构和跟踪球面运动机构的主视图；

图3是本发明的圆弧导向组件部分的主视图；

图4是图3中俯视图；

图5是图3中A-A向视图；

图6是内齿轮支座与内齿轮的组合主视图；

图7是内齿轮支座与内齿轮的组合俯视图；

图8是外连接支座的主视图；

图9是外连接支座的左视图；

图10是曲柄支撑轴支座的主视图；

图11是曲柄支撑轴支座的B–B向视图；

图12是曲柄支撑轴支座的俯视图；

图13是曲柄部件的主视图；

图14是曲柄部件的俯视图；

图15是本发明结构主视图；

图16是水平支撑套连接关系的俯视图；

图17是垂直支撑钢管底座的主视图；

图18是垂直支撑钢管底座的俯视图；

图19是回转支撑轴的主视图；

图20是回转支撑轴的左视图；

图21是回转支撑轴的俯视图；

图22是回转支撑轴与底座连接的俯视图。

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。

一种单簇灌木顶面正七角星槽形图案修剪器，包括正七角星轨迹线生成机构、跟踪球面运动机构和伸缩支架35。

如图1和图2所示，正七角星轨迹线生成机构，用于生成平面型正七角星形图案，主要包括内齿轮支座32、内齿轮3、曲柄支撑轴6、曲柄部件1、内齿轮3和切槽电机支撑轴4，其中切槽电机支撑轴4的运动轨迹是正七角星形图案。内齿轮3固定在内齿轮支座32下，曲柄支撑轴6以可转动方式安装在内齿轮支座32上，其中曲柄支撑轴6轴线与内齿轮3轴心重合；曲柄部件1一端固定在曲柄支撑轴6上，另一端安装行星轮2，行星轮2可沿轴心转动，行星轮2与内齿轮3相互啮合；切槽电机支撑轴4固定在行星轮2的端面，切槽电机支撑轴4轴线方形与切槽电机支撑轴4轴线方向一致。

其中，曲柄支撑轴6相对于内齿轮支座32做定轴转动，行星轮2与内齿轮3组成内啮合传动，内齿轮3相对于内齿轮支座32固定；在xAy坐标系中，设曲柄部件的固定转动中心为O₁、角位移为行星轮的几何中心为O₂、节圆半径为r₂、角位移为δ，固定内齿轮的几何中心为O₃、节圆半径为r₃，行星轮的几何中心O₂到行星轮上任意一点P的有向距离O₂P为b，设a为行星轮与内齿轮的中心距，则a＝O₁O₂＝O₃O₂＝r₃–r₂。令k＝r₃/r₂，P点的坐标x_P、y_P分别为

当b＝r₂/(k–1)时，令k＝r₃/r₂＝M/i＝5/2、7/3、11/3、13/3、11/4、13/4、13/5，行星轮公转i圈，P点的轨迹为M角的弧角曲边正多角星。当i＝3、M＝7时，P点的轨迹为具有七个弧形角的曲边正七角星，曲柄部件由一台轨迹生成电机带动。

结合图6和图7所示，内齿轮支座32：圆盘状的上座32-1和圆环状的下座32–4同心布置，上座32-1高于下座32–4；上座32-1边缘与下座32–4之间均匀焊接有倾斜布置的第一侧板32–2、第二侧板32–5、第三侧板32–7、第四侧板32–9、第五侧板32–11；在第一侧板32–2、第二侧板32–5、第三侧板32–7、第四侧板32–9、第五侧板32–11下侧与上座32-1下侧还对应焊接有第一筋板32–3、第二筋板32–6、第三筋板32–8、第四筋板32–10、第五筋板32–12。再结合图2所示，在下座32–4上还开有10组安装孔，并通过齿轮支座螺栓33、内齿轮支座螺母34固定在内齿轮3上端面；在下座32–4上还开有一对定位销孔，在内齿轮3上端面设有对应的定位销32–13，用于将内齿轮3与下座32–4加以定位。

结合图2，图8和图9所示，内齿轮支座32的上座32-1上固定有外连接支座22；外连接支座22包括相互焊接固定的支座顶圆板22–1、支座套22–2和支座底圆环22–3，外连接支座22呈上端密封，下端开口的圆柱状，内部可以容纳轨迹生成电机24；支座底圆环22–3通过外连接螺栓30、外连接螺母31连接在上座32-1上中间位置；在支座顶圆板22–1上中间位置固定有个竖向布置的外接悬挂轴23，支座顶圆板22–1与外接悬挂轴23为小过盈配合，外接悬挂轴23用于与伸缩支架35连接。

结合图2，图10至图12所示，在内齿轮支座32的上座32-1下连接有曲柄支撑轴支座21；曲柄支撑轴支座21包括相互焊接固定的曲柄座顶圆板21–1、曲柄座筋板21–2、曲柄座套筒21–3、拾电刷21–4，曲柄支撑轴支座21呈下端密封，上端开口的圆柱状；曲柄座顶圆板21–1通过曲柄支座螺栓28、曲柄支座螺母29连接在上座32-1上中间位置；拾电刷21–4分布在曲柄座套筒21–3外圆柱表面，拾电刷21–4与曲柄座套筒21–3为小过盈配合；曲柄座套筒21–3底板开有中心孔，曲柄支撑轴6穿过曲柄座套筒21–3中心孔。在曲柄支撑轴6上段设有曲柄支撑轴销轴20，在曲柄支撑轴销轴20与曲柄座套筒21–3底板之间有安装在曲柄支撑轴6上的曲柄支撑轴上轴承19，保证曲柄支撑轴6的定位以及可转动。轨迹生成电机24位于内齿轮支座32内壁，通过轨迹电机螺栓26、轨迹电机螺母27固定在上座32-1上；轨迹生成电机24输出轴朝下并穿过上座32-1，轨迹生成电机24输出轴通过轨迹电机连接键25与曲柄支撑轴6上端连接。

结合图2、图13和图14所示，曲柄部件1包括依次焊接的曲柄左套筒1–1、曲柄板1–2和曲柄右套筒1–3；曲柄左套筒1–1套在曲柄支撑轴6上，并通过曲柄支撑轴键18连接；曲柄右套筒1–3通过通过行星轮轴开口销5–2固定有行星轮支撑轴5；行星轮支撑轴5上可转动连接有行星轮支撑轴套5–1，行星轮支撑轴套5–1配合安装在行星轮2的轴心孔上。行星轮支撑轴套5–1与行星轮2为小过盈配合，行星轮支撑轴套5–1与行星轮支撑轴5为间隙配合。

结合图2至5所示，跟踪球面运动机构，用于解决基于球面型单簇灌木顶面形成球面正七角星的引导问题，主要包括圆弧导向组件16、导向支座组件14和立套组件13。

圆弧导向组件16包括弧形的下支板16–3和焊接固定在下支板16–3两侧的前导向侧板16–2和后导向侧板16–4；下支板16–3左端位置高于右端的位置，在下支板16–3上开有一条沿下支板16–3长度方向布置的通槽，切槽电机支撑轴4穿过下支板16–3的通槽。在下支板16–3左端焊接有轴套16–1，轴套16–1前面与前导向侧板16–2之间焊接连接前过渡板16–5，轴套16–1后面与后导向侧板16–4之间焊接连接后过渡板16–6；轴套16–1套装在曲柄支撑轴6上，在轴套16–1与曲柄支撑轴6下端边缘之间安装有曲柄支撑轴下轴承15。在下支板16–3右端设有焊接在前导向侧板16–2和后导向侧板16之间的外筋板16–7。

导向支座组件14包括相对布置的前连接板14–2和后连接板14–5；前连接板14–2和后连接板14–5的一端通过左销轴14–3连接，另一端通过右销轴14–8连接；左销轴14–3两端可转动安装有沿下支板16–3上表面运动的左前引导轴承14–41、左后引导轴承14–42；右销轴14–8两端可转动安装有沿下支板16–3上表面运动的右前引导轴承14–71、右后引导轴承14–72。导向支座组件14类似一个沿下支板16–3上表面顺着前导向侧板16–2和后导向侧板16–4滑动的小车。切槽电机支撑轴4穿过前连接板14–2和后连接板14–5之间。

立套组件13包括立套组件13包括滑动套装在切槽电机支撑轴4上的立套13–1；在切槽电机支撑轴4圆柱表面开有一条轴向布置的键槽，键槽安装有导向键12；立套13–1上设有用于连接立套13–1和导向键12的拾电切环13–5。立套13–1上端位于导向支座组件14中前连接板14–2和后连接板14–5之间，前连接板14–2和后连接板14–5分别通过前连接销轴14–1、后连接销轴14–6与立套13–1上端铰接。在立套13–1上端可转动安装有前后导向轴承13-2，前后导向轴承13-2轴线与切槽电机支撑轴4轴线重合；前后导向轴承13-2通过上弹性挡圈13–3、下弹性挡圈13–4定位在立套13–1上。其中，前后导向轴承13–2或者与前导向侧板16–2接触组成相对滚动关系，或者与后导向侧板16–4接触组成相对滚动关系，这取决于相对运动的方向。

立套13–1下端通过下螺栓10、下螺母11固定连接切槽电机9，切槽电机9下端输出轴通过切刀连接键8连接切刀7。

结合图15至图22所示，伸缩支架35：

垂直下固定套筒35–13焊接固定在垂直支撑钢管底座35–26上，垂直支撑钢管底座35–26通过固定连接螺栓35–16、固定连接螺母35–17固定连接在车架顶板36上；垂直支撑钢管35–7以可转动的方式套装在垂直下固定套筒35–13上；在垂直支撑钢管35–7下端套装一个从动齿轮35–14，并通过从动齿轮键35–15固定连接；在从动齿轮35–14一侧设有与从动齿轮35–14相互啮合的主动齿轮35–21，主动齿轮35–21通过回转轴键35–23连接有回转油缸35–22，回转油缸35–22通过回转油缸连接螺栓35–24、回转油缸连接螺母35–25固定连接在车架顶板36上；这样，回转油缸35–22就可以控制垂直支撑钢管35–7的转动；

在垂直支撑钢管35–7上滑动套装有垂直支撑套35–8，垂直支撑钢管35–7上开有沿着轴线方向的通透的导槽C₁，在垂直支撑钢管35–7内沿着轴线还布置有垂直油缸35–11；如图16所示，垂直油缸35–11上端连接有垂直油缸上销轴35–9，垂直油缸上销轴35–9的两端穿过导槽C₁并与外侧的垂直支撑套35–8连接，垂直支撑套35–8可以相对垂直支撑钢管35–7上下移动，而不能转动；垂直油缸35–11下端通过垂直油缸下销轴35–12铰接一个回转支撑轴35–28；回转支撑轴35–28下端套装有垂直支撑轴承35–27，垂直支撑轴承35–27的外圆安装在垂直支撑钢管底座35–26上的孔中；这样，垂直油缸35–11就可以控制垂直支撑套35–8的上下移动；

垂直支撑套35–8上焊接固定有水平支撑套35–3；水平伸缩套35–2滑动安装在水平支撑套35–3内，为了控制水平伸缩套35–2的水平移动，在水平支撑套35–3和水平伸缩套35–2之间设置有水平油缸35–4；水平油缸35–4左端通过水平油缸左销轴35–5与水平支撑套35–3铰接，水平油缸35–4右端通过水平油缸右销轴35–6与水平伸缩套35–2铰接；在水平伸缩套35–2外端固定有悬吊销轴35–1；悬吊销轴35–1与外接悬挂轴23连接。

使用时，本发明作为一个无动力的装置，安装在25马力左右的拖拉机前部或后部的平板车上，由一个垂直油缸驱动向上或向下移动，由一个水平油缸驱动向内或向外移动，由一个回转油缸驱动向左或右摆动，使用、调节方便，效率高；由拖拉机的柴油机提供电力，带动一台轨迹生成电机，电机的转速为5r/min左右，带动另一台切槽电机，电机的转速为600r/min左右。

轨迹生成电机带动曲柄支撑轴转动，曲柄支撑轴带动曲柄部件绕曲柄支撑轴轴线转动，进而带动行星轮沿着内齿轮自转和公转，行星轮上的切槽电机支撑轴的运动轨迹是具有七个弧形角的曲边正七角星；切槽电机支撑轴运动时，前后导向轴承推动圆弧导向组件转动，进而改变导向支座组件在圆弧导向组件上位置，进而立套的高度变化，最终带动切刀形成一个球形的曲边正七角星的空间运动轨迹；伸缩支架用于调节正七角星轨迹线生成机构和跟踪球面运动机构三维空间位置。