一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置的制作方法

本发明涉及一种园林机械设备，尤其是一种为自走式或车载式绿篱修剪机配套的球冠绿篱自动旋割成型装置。

背景技术：

目前，用于高速公路绿化植物、城市道路绿化带、园林绿化景观植物修剪的手持电动(或汽油引擎)修剪机已取代了完全手工修剪作业，手持电动(或汽油引擎)修剪机可完成景观植物的任意造型要求，其作业效率是手工修剪的数倍，但对植株较高较大的球冠造型的修剪却由于空间位置的限制难以完成。人们也开始偿识采用大型车载式绿篱修剪机进行机械化修剪作业，车载式绿篱修剪机机械化修剪作业效率是手工修剪作业的数十倍，能够适应较高大绿篱的修剪作业，但上述机械作业仅仅能完成平面、立面和斜面修剪，对植株的球冠造型修剪却无能为力。

本发明要解决的技术问题是提供一种为自走式或车载式绿篱修剪机配套的悬挂式球冠绿篱造型修剪装置。

技术实现要素：

为了实现上述目的，本发明提供了一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置，它与自走式或车载式绿篱修剪机配套工作，由可三维控位于球冠绿篱正上方的悬臂梁，安装在悬臂梁上的中央旋转体，悬挂在中央旋转体上并绕主旋转空心轴旋转的弧型组合球冠割台组成。中央旋转体包括：轴线垂直固定在悬臂梁端头的轴承套、通过压力轴承支承的主旋转空心轴、与主旋转空心轴同轴固定的上部主旋转体齿轮、固定在主旋转空心轴下部的中央旋转支架。悬臂梁内设置有通过链条驱动主旋转空心轴旋转的马达。弧型组合球冠割台包括：一个固定在中央旋转支架下方的中央梯形刀架，与左右端相邻梯形刀架铰接的至少一组长边框孔距可调的单体梯形刀架，与可调单体梯形刀架相邻排列的至少一组长边框可伸缩的单体梯形刀架，连接在各单体梯形刀架下方的单体割刀总成，分别固定在其中一组单体梯形刀架上的至少一组拨枝链总成。

上述的一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置，其中央梯形刀架是具有一定宽度的倒梯形框架，在一侧上下梯边框架的宽度方向设有铰接孔，在开孔一侧侧面的上下宽边框上开有齿槽，所述的铰接孔轴线与所述的齿槽平面垂直，梯形框架的短边框设有切割马达弧型定位槽，马达的轴线定位在距一侧铰接孔的距离等于或略大于1/2短边框长度，马达的外壳与梯形刀架短边框外立面相切。主旋刀片的直径小于各单体割刀的直径。

上述的一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置，其可调单体梯形刀架包括L型刀架和多孔调距长边框。单体梯形刀架的左右斜边框是相邻两个L型刀架的斜边框，其短边框是其中一个L型刀架的短边框，其长边框是连接两个L型刀架斜边框的上铰接孔的多孔调距长边框。所述L型刀架就是单体梯形刀架的短边框和斜边框，L型刀架的连体边框尺寸与中央梯形框架相应边框尺寸一致，其宽度等于中央梯形框架的宽度，其固定夹角等于中央梯形框架的同位夹角。在L型刀架上按梯形框架的铰接位置设有三个铰接孔，与三个铰接孔对应的各宽边框上开有铰接齿槽，短边两侧宽边框的齿槽对应错开，相邻各L型刀架外平面重合。L型刀架的短边框居中位置设有切割马达弧型定位槽，切割马达壳体外圆与短边框外立面相切。

上述的一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置，其多孔调距长边框是单体梯形刀架的长边框，长边框的宽度等于或小于中央梯形刀架的宽度，长边框两端头各倾斜排布多个铰接孔，长边框两端头排布的铰接孔的倾斜角度是相反方向的，所述长边框的标准铰接孔距是两边居中位置的铰接孔间的孔距，所述长边框的标准铰接孔距等于中央梯形刀架长边框的理论孔距，选择不同的孔距与相邻L型刀架对应连接，可获得不同的球冠直径。

上述的一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置，其可伸缩的单体梯形刀架包括：L型刀架和可调电推杆，可调电推杆是单体梯形刀架的长边框，其两端销孔的最大行程大于所述长边框的标准铰接孔距，等于长边框的最大调节铰接孔距，电推杆的行程开关(已知设备中未标出)定位在最大行程等于标准长边框孔距，此时它是一个定长的长边框，可调电推杆的伸缩杆的销孔端头与杆身之间为螺纹连接，通过改变螺杆旋进的深度可调整电推杆两铰接孔间的距离，最小行程能使同一单体刀架的两个L型刀架下平面接近平行。可调电推杆用于弧形组合球冠割台的即时伸展和收回。

上述的一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置，其单体割刀总成包括：固定在梯形刀架短边框上的切割马达、安装在切割马达轴上并通过压帽螺母紧固的割刀、连接在马达输出轴一侧端盖上的定刀片与篱条收拢器、设置在篱条收拢器前部的刀盘安全护爪、设置在两组梯形刀架之间的篱枝分流架，所述切割马达为已知的500W以上、5000转/分以上直流电机，所述的定刀片与篱条收拢器是钢板或铝合金等材料制成前后左右对称的构件，它以输出轴轴孔为中心，前后定刀片与篱条收拢器外缘尺寸大于刀片直径，左右宽度尺寸等于刀片直径，前后各开有n个V型收拢口，构成n+1个分枝头，位于中间的V型口是正V型，两侧各V型口靠中间的边为直边，靠外侧的边为斜边，所述的各分枝头下面大于刀片直径部分设有安全防护爪，与旋转刀片入刀方向对应的分枝头设有钢板刃口。

上述的一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置，其拨枝链总成包括：安装在拨枝链支架上的两个拨枝链轮带动拨枝链条运行、固定在拨枝链支架上的链轮驱动电机驱动其中一个链轮转动，拨枝链总成固定连接块连接在一个L型刀架的斜边框上，拨枝链条运行平面平行于(或略倾斜于)所固定的L型刀架底面且将由L型刀架构成的梯形框架的两个斜边框围在中间，所述拨枝链条每间隔3～5节设有拨枝爪，拨枝爪平面形状是左右对称的。

上述的一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置，其篱枝分流架是一钢筋折成等腰锐角水平放置后两端向上折90°再向锐角相反的方向折90°形成的构件，两边水平向后的钢筋分别插入相邻两个梯形框架的水平定位孔中，篱枝分流架的锐角置于相邻两组所述篱条收拢器的上方结合处，篱枝分流架的两个斜边与两个篱条收拢器的相邻分枝头的斜边上下重合，篱枝分流架的锐角角度可随球冠割台直径的改变而呈正比变化。

本方法的优点和积极效果在于：解决了球冠绿篱机械化造型的设备和控制方法，根据球冠造型要求调整各梯形框架长边框的孔距可方便的获得各种直径的球冠绿篱造型，球冠绿篱自动旋割成型装置在车载式绿篱机提供动力和悬臂定位支持条件下，针对预修剪的单丛目标绿篱植物，只需旋转工作一周，就可一次性自动完成造型修剪作业，特别是能一次自动完成较高大球冠绿篱造型的修剪作业，其修剪作业效率是手工修剪作业的数十倍。

附图说明

图1是本发明球冠绿篱自动旋割成型装置的立体结构示意图；

图2是本发明弧型组合割台的结构示意图

图3是本发明悬挂主旋转体的立体结构示意图；

图4是本发明可调单体梯形刀架的立体结构示意图；

图5是本发明定刀片与篱条收拢器的立体结构示意图；

图6是本发明非对称的球冠绿篱自动旋割成型装置立体结构示意图；

图1中1.悬臂梁，2.中央旋转体，3.弧型组合球冠割台。

图2中4.中央梯形刀架，5.单体割刀总成，6.长边框孔距可调单体梯形刀架(以下简称可调单体梯形刀架)，7.长边框可伸缩单体梯形刀架(以下简称可伸缩单体梯形刀架)，8.拨枝链总成。

图3中9.主旋转体链轮，10.主旋转体驱动马达，11.主旋转体支架，12.长边框，13.主旋转空心轴，14.短边框，15.中央割刀，16.切割马达，17.宽边框，18.斜边框，19.刀架铰接孔，20.刀架铰接齿槽，21.主旋转空心轴承套。

图4中22.伸缩杆销孔端头，23.可调长度伸缩杆，24.电推杆，25.长边框调距孔，26.多孔调距长边框，27.拨枝爪，28.拨枝链支架，29.长边框铰链齿槽，30.拨枝链驱动电机，31.拨枝链轮，32.拨枝链条，16.切割马达，19.刀架铰链孔，33.L型刀架下宽边框齿槽，34.定刀片与篱条收拢器，35.割刀，36.篱枝分流架，37.安全护爪，38.马达弧形定位槽，39.篱枝分流架定位孔，40.L型刀架，41.拨枝链总成固定连接块，42.L型刀架上宽边框齿槽。

图5中37.安全护爪，43.V型收拢口，44.分枝头，45，定刀片刃口。

图6中46.安全防护罩。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，

如图1所示，本实施例是为车载或自走式绿篱修剪机配套的工作装置，要求承载车提供必须的液压站和直流电源，配备可三维控制的悬臂梁(1)，保证悬臂梁(1)端头悬挂的弧型组合球冠割台(3)的中央旋转体(2)能对准预修剪的球冠绿篱正上方的要求高度。安装在悬臂梁(1)端头部位的的中央旋转体(2)，带动弧型组合球冠割台(3)随垂直主旋转空心轴旋转。弧型组合球冠割台(3)是多个单体割台的组合体。

如图2所示，弧型组合球冠割台(3)包括：固定在中央旋转支架下方的中央梯形框架(4)，它是连接整个弧型组合球冠割台(3)的支撑框架，又是中央割刀(15)的刀架，中央割刀(15)偏离中心位置安装，可有效对蓠冠顶部切割。与左右端相邻梯形刀架铰接的4组可调单体梯形刀架(6)、与可调单体梯形刀架(6)相邻排列的3组可伸缩的单体梯形刀架(7)、连接在各单体梯形刀架(6)(7)下方的单体割刀总成(5)、固定在第二组和第四组单体梯形刀架上的两组拨枝链总成(8)。

如图3所示，中央旋转体(2)包括：轴线垂直固定在悬臂梁(1)端头的主旋转空心轴承套(21)、通过压力轴承(已知件，未画出)支承的主旋转空心轴(13)、与主旋转空心轴(13)同轴固定的上部主旋转体链轮(9)、固定在主旋转空心轴(13)下部的主旋转体支架(11)，主旋转空心轴(13)有足够的空间，所有弧型组合球冠割台(3)的供电线束在主旋转空心轴(13)穿过。

如图3所示，悬臂梁(1)内设置有主旋转体驱动马达(10)，主旋转体驱动马达(10)可以驱动主旋转空心轴(13)正反两个方向交替旋转。

如图3、图4所示，中央梯形刀架(4)是具有一定宽度的倒梯形框架，它两面对称，互为前后，左右侧面在理论上对称。倒梯形框架固定连接在主旋转体支架(11)的下方，它的一侧斜边框(18)与上部长边框(12)、下部短边框(14)的中线交汇点处设有刀架铰接孔(19)，在开孔一侧斜边框(18)的上下宽边框(17)上开有刀架铰接齿槽(20)，铰接孔轴线与齿槽平面垂直，中央梯形刀架(4)的短边框(14)设有切割马达弧型定位槽(38)，切割马达(16)的机体外圆与梯形框架短边框(14)外立面相切，切割马达(16)定位在靠近铰链孔一侧小于1/2短边框(14)长度处，连接在切割马达(16)下方输出轴上的中央割刀(15)直径为略大于中央梯形刀架(4)底面中心至对角的距离。

如图2、图4所示，其可调单体梯形刀架(6)包括L型刀架(40)和多孔调距长边框(26)。可调单体梯形刀架(6)的左右斜边框(18)是相邻两个L型刀架(40)的斜边框(18)，其短边框(14)是其中一个L型刀架(40)的短边框(14)，其长边框(12)是连接两个L型刀架(40)斜边框(18)上刀架铰接孔(19)的多孔调距长边框(26)。所述L型刀架(40)就是可调单体梯形刀架(6)的短边框(14)和斜边框(18)，L型刀架(40)的短边框(14)和斜边框(18)尺寸与中央梯形框架(4)相应边框尺寸一致，其固定夹角等于中央梯形框架(4)的同位夹角。在L型刀架(40)上按梯形框架的铰接位置设有三个刀架铰接孔(19)，与三个刀架铰接孔(19)对应的各宽边框(17)上开有刀架铰接齿槽(33)、(42)，短边两侧宽边框(17)的刀架铰接齿槽(33)对应错开，相邻各L型刀架(40)外立面重合，L型刀架(40)的短边框(14)设有切割马达弧型定位槽(38)，其位置在切割马达(16)壳体外圆与短边框(14)外立面相切且马达垂直轴线居短边框(14)的垂直中分面上。

如图4所示，其中多孔调距长边框(26)是可调单体梯形刀架(6)的长边框(12)，长边框(12)的宽度等于或大于L型刀架(40)的宽度，多孔调距长边框(26)两端头各倾斜排布多个刀架铰接孔(25)，多孔调距长边框(26)两端头排布的刀架铰接孔(25)的倾斜角度是相反方向的，多孔调距长边框(26)的标准铰接孔距是两边居中位置的铰接孔间的孔距，多孔调距长边框(26)的标准铰接孔距等于中央梯形刀架(4)长边框(12)的理论孔距，多孔调距长边框(26)的两个刀架铰接孔(25)与相邻两个L型刀架(40)的斜边框(18)的上铰接铰接孔(25)相连，选择不同的孔距可获得不同的球冠直径。

如图4所示，可伸缩单体梯形刀架(7)包括L型刀架(40)和可调电推杆(24)，其中可调电推杆(24)是可伸缩单体梯形刀架(7)的长边框(12)，可调电推杆(24)两端销孔的最大行程大于所述长边框(12)的标准铰接孔距，等于所述多孔调距长边框(26)的最大调节铰接孔距，可调电推杆(24)的伸缩杆(23)的销孔端头(22)与杆身之间为螺纹连接，通过改变螺杆旋进的深度可调整电推杆(24)两铰接孔间的距离，电推杆(24)的行程开关(在已知设备中未标出)定位在最大行程等于标准长边框孔距，最小行程能使同一可伸缩单体梯形刀架(7)的两个L型刀架(40)的下平面接近平行。

如图4所示，其单体割刀总成(5)包括：固定在中央梯形刀架(4)短边框(14)上的切割马达(16)、安装在切割马达(16)轴上的割刀(35)、连接在马达输出轴一侧端盖上的定刀片与篱条收拢器(34)、设置在篱条收拢器前部的刀盘安全护爪(37)，设置在两组梯形框架之间的篱枝分流架(36)、所述切割马达(16)为500W以上、5000转/分以上直流电机或相当功率的液压马达。

如图4、图5所示，定刀片与篱条收拢器(34)是钢板或铝合金材料制成的前后左右对称的构件，定刀片与篱条收拢器(34)以输出轴轴线为中心，它的外部圆弧尺寸大于割刀(35)刀片直径，左右宽度尺寸等于刀片直径，前后大于割刀(35)刀片直径部分开有n个V型收拢口(43)，构成n+1个分枝头(44)，位于中间的V型口是正V型，两侧各V型口靠中间的边为直边，靠外侧的边为斜边。所述的各分枝头(44)下面大于割刀(35)刀片直径部分设有安全防护爪(37)，与旋转割刀(35)刀片入刀方向对应的分枝头设有定刀片刃口(45)。对于钢板材料的定刀片与篱条收拢器(34)，分枝头的定刀片刃口(45)可直接开出；对于铝合金材料的定刀片与篱条收拢器(34)，分枝头的定刀片刃口(45)是镶入的钢质刃口。

如图4所示，其拨枝链总成包括：安装在拨枝链支架(28)上的两个拨枝链轮(31)带动拨枝链条(32)运行，固定在拨枝链支架(28)上的驱动电机(30)驱动其中一个链轮(31)转动，拨枝链总成固定连接块(41)连接在一个L型刀架(40)的斜边框(18)上，拨枝链条(32)运行平面平行于(或略倾斜于)所固定的L型刀架(40)底面且将由L型刀架(40)构成的单体梯形刀架(6)的两个斜边框围在中间，所述拨枝链条(32)每间隔3～5节设有拨枝爪(27)，拨枝爪(27)的平面形状是对称的。此实施例的两组拨枝链总成(8)固定在第二组和第四组可调单体梯形刀架(6)上，两组拨枝链总成(8)同时工作可将切割下来的枝条拨离蓠冠球面。

如图4、图5所示，其篱枝分流架(36)是一钢筋折成等腰锐角水平放置后两端向上折90°再向锐角相反的方向折90°形成的构件，两边水平向后的钢筋分别插入相邻两个梯形刀架的篱枝分流架定位孔(39)中，篱枝分流架(36)的锐角置于相邻两组所述定刀片与篱条收拢器(34)的结合处，两斜边位于两个定刀片与篱条收拢器(34)的上方，两个斜边与两个定刀片与篱条收拢器(34)的相邻分枝头(44)的斜边上下重合。篱枝分流架(36)的锐角角度可随弧形组合球冠割台(3)直径的改变而呈正比变化。

如图1、图2所示的一种车载悬臂式球冠绿篱自动旋割成型装置，其弧形组合球冠割台(3)是由中央梯形刀架(4)与至少一组可调长边框的梯形刀架(6)(7)首尾相接构成。首尾相接的L型刀架(40)短边框(14)是弧形组合球冠割台(3)的内弧，通过切割马达(16)连接在短边框(14)上的割刀(35)刀片与L型刀架(40)短边框(14)的底面平行，同时改变各可调长边框(26)(24)的长度，可改变各相邻L型刀架(40)短边框(14)间的角度，也就改变了由各刀片围成的弧形组合球冠割台(3)的直径。

如图1、图3、图4所示，弧形组合球冠割台(3)是两侧对称，互为前后的，两侧短边框(14)都设有马达弧形定位槽(38)，L型刀架(40)的宽度就是割刀马达(16)的宽度，定刀片与篱枝收拢器(34)的两侧也是对称的，工作时，弧形组合球冠割台(3)没有空行程，对前一篱冠正向旋转一周修剪完毕，则对下一篱冠的修剪就是反转运行一周。拨枝链轮(31)的转向随主旋转空心轴(13)转向变化而变化，保证篱枝向外拨出。

如图6所示，另一实施例中弧形组合球冠割台(3)是非对称的，它只有一侧工作面，它的定刀片与篱枝收拢器(34)也是非对称的，定刀片与篱枝收拢器(34)在工作面一侧开有V型收拢二口(43)和分枝头(44)，定刀片与篱枝收拢器(34)后部设有安全防护罩，安全防护罩的圆弧尺寸稍大于刀片直径，安全防护罩的高度尺寸应超出刀片下平面足够的距离。工作时弧形球冠割台(3)正转360°切割，然后反转360°退回原位准备下一冠体的修剪。

另一实施例是：长边距可调的单体梯形刀架(6)也可以采用已知的紧线器结构(图中未标出)。长边框是紧线器结构更方便进行调距。

另一实施例中，带可伸缩单体梯形刀架(7)在弧形组合球冠割台(3)的排列方式是：可伸缩单体梯形刀架(7)排设在弧形组合球冠割台(3)最大水平直径及以下位置的各可伸缩调单体梯形刀架(7)上。弧形组合球冠割台(3)转场作业时，下部小于圆弧半径的可伸缩单体梯形刀架(7)可张开至垂直向下位置，避免与已修整完毕的球冠绿篱刮碰。

可伸缩单体梯形刀架(7)在弧形组合球冠割台(3)中还可以是相间排列，也可以是其它方式的混合排列。

当然本发明还可以有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于发明所附的权利要求的保护范围。