一种道路护栏割草机避障装置的制作方法

本实用新型属于道路养护机械技术领域，涉及一种道路护栏割草机避障装置。

背景技术：

现行的高速公路绿化养护中，修剪草坪、修剪灌木、绿篱(割灌)等多采用单人手执式打草割灌机作业，其作业速度慢、易损件消耗费用高，作业工人在高速路上作业滞留时间长，操作人员距离高速行驶的车辆较近，极易发生人身伤亡事故，高速公路两侧(如护栏板支柱、交通标志牌支柱等)障碍物存在的客观条件无法满足机械化养护作业的正常进行，而且护栏带表面土高低不平，杂物太多等，造成旋转不顺、打刀片等现象。现在应用比较成熟的方案是旋转避障式打草割灌机。

旋转避障式打草割灌机当向前打草、割灌作业遇到障碍物时，第一旋转臂开始接触柱状障碍物，整机继续向前作业，在柱状障碍物的反作用力作用下，障碍物推动旋转臂开始旋转，此时其他的几个旋转臂同时旋转，当旋转臂脱离障碍物后靠惯性旋转90度到达受限位装置停止旋转。其他旋转臂也依次旋转90度。这样的设置方法，遇到障碍物，整机绕过障碍物继续向前作业。

现有避障机构存在以下问题：

1.避障机动性不足。受到表面土高低不平限制，在工作中易出现刀具在障碍物处卡死现象。

2.惯性力不足或者过大。当旋转臂旋转并依靠惯性力到达受限位置过程中，由于地面高低不平，惯性力由土表面障碍物产生的阻力相抵消，不能达到预定位置，并出现误差累积，以致不能完成避障工作；当惯性力过大，受限位装置易出现疲劳损坏，装置须定期更换，成本升高。

3.经现场施工工人反馈，该装置在障碍物处除草效率低，往往出现无法割草现象，需要进行二次施工作业。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种道路护栏割草机避障装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：这种道路护栏割草机避障装置，包括支撑架，支撑架上设置有均能够绕支撑架旋转的挡板和剪切器；所述挡板与支撑架之间设置有挡板复位机构，挡板和支撑架的连接处与挡板复位机构之间设置有偏移距离；所述挡板用于推动剪切器绕支撑架旋转；支撑架活动连接有剪切器安装架，剪切器安装架连接剪切器，剪切器与支撑架之间设置有剪切器复位机构。

所述挡板复位机构包括挡板弹簧，挡板弹簧一端连接在支撑架上，另一端铰接在挡板上。

所述挡板复位机构包括挡板弹簧，滑块和连杆；所述挡板弹簧一端连接在支撑架上，挡板弹簧的另一端与连杆的一端通过滑块连接，连杆的另一端连接在挡板上；支撑架上设置有用于滑块滑动的滑道。

所述剪切器复位机构包括液压缸，液压缸一端连接在支撑架上，另一端连接在剪切器上。

所述液压缸压油腔的出油管路上设置有溢流阀。

所述液压缸的压油腔与溢流阀之间的管路上还设置有节流阀。

所述挡板复位机构与剪切器复位机构对应设置在剪切器两侧，挡板复位机构的伸缩状态和剪切器复位机构的伸缩状态相反。

所述剪切器内设置有刀片和刀片复位机构；刀片通过剪切器的外壳与刀片复位机构连接。

所述刀片复位机构包括剪切器弹簧；剪切器弹簧一端连接剪切器的轴套，另一端连接外壳；所述轴套设置在剪切器的传动轴的外圆面上，且轴套与传动轴的外圆面设置有间隙；所述外壳上设置有垫板，垫板设置在外壳与挡板之间。

本实用新型有如下的有益效果：

本实用新型道路护栏割草机避障装置的支撑架上设置有挡板和剪切器，挡板和剪切器均能够绕支撑架旋转，挡板与支撑架之间设置有使挡板复位的挡板复位机构，挡板遇到障碍，旋转避过障碍，待运动离开障碍后，在挡板复位机构的作用下，挡板复位；剪切器与支撑架之间设置有剪切器复位机构，挡板旋转时，推动剪切器旋转避过障碍；剪切器旋转避过障碍后，再通过剪切器复位机构而重新复位回到工作位置，继续进行割草工作。

进一步地，本实用新型的挡板复位机构包括挡板弹簧，挡板弹簧一端连接在支撑架上，另一端铰接在挡板上。通过挡板弹簧的设置，只要挡板发生旋转，挡板弹簧的长度发生变化，挡板就可以通过挡板弹簧的弹力回到原位置。

进一步地，本实用新型的挡板复位机构包括挡板弹簧，滑块和连杆，滑块分别连接挡板弹簧和连杆，只要挡板移动，挡板弹簧的长度就会发生变化，挡板弹簧的弹力就可以通过滑块在支撑架上滑动，带动连杆运动，实现挡板的复位；支撑架上的滑道能够使得滑块在支撑架上滑动不脱出支撑架。

进一步地，本实用新型的剪切器复位机构包括液压缸，液压缸一端连接在支撑架上，另一端连接在剪切器上。用液压缸进行复位，回复的力度更准确。

进一步地，本实用新型的液压缸压油腔的出油管路上设置有溢流阀，溢流阀使得当达到设定压力的时候，液压缸才会排油，活塞杆才会伸缩。

进一步地，本实用新型的液压缸的压油腔与溢流阀之间的管路上还设置有节流阀，节流阀能够减小对溢流阀的压力，保护溢流阀。

进一步地，本实用新型的挡板复位机构与剪切器复位机构对应设置在剪切器两侧，挡板复位机构的伸缩状态和剪切器复位机构的伸缩状态相反。伸缩状态相反的设置使得挡板与剪切器的旋转复位过程迅速有力。

进一步地，本实用新型的剪切器内设置有刀片和刀片复位机构；刀片通过剪切器的外壳与刀片复位机构连接。刀片复位机构连接使得刀片也能随着挡板的调整而及时调整变化，避开障碍物。

进一步地，本实用新型的刀片复位机构包括剪切器弹簧；剪切器弹簧一端连接剪切器的轴套，另一端连接外壳；轴套设置在剪切器的传动轴的外圆面上，且轴套与传动轴的外圆面设置有间隙，间隙能够保证传动轴转动的时候，轴套不随之转动；外壳上设置有垫板，垫板设置在外壳与挡板之间。通过剪切器弹簧的弹力伸缩作用，使得刀片复位，继续进行割草工作。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图；

图2为本实用新型剪切器结构示意图；

图3为本实用新型液压缸的工作原理示意图。

其中：1为挡板；2为连杆；3为第一铰接点；4为滑块；5为垫板；6为剪切器；7为液压缸；8为挡板弹簧；9为第二铰接点；10为刀片；11为皮带；12为剪切器弹簧；13为外壳；14为轴承；15为轴套；16为传动轴；17为油箱；18为液压泵；19为溢流阀；20为节流阀；21为支撑架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1-3，本实用新型这种道路护栏割草机避障装置，这种道路护栏割草机避障装置，包括支撑架21，所述支撑架21上设置有用于把支撑架21固定在车辆上的固定机构；支撑架21设置成L形；支撑架21上设置有均能够绕支撑架21旋转的挡板1和剪切器6；所述挡板1与支撑架21之间设置有挡板复位机构，挡板1和支撑架21的连接处与挡板复位机构之间设置有偏移距离；所述挡板1用于推动剪切器6绕支撑架21旋转；支撑架21活动连接有剪切器安装架，剪切器安装架连接剪切器6，剪切器6与支撑架21之间设置有剪切器复位机构。

所述挡板复位机构包括挡板弹簧8，挡板弹簧8一端连接在支撑架21上，另一端铰接在挡板1上。

所述挡板复位机构包括挡板弹簧8，滑块4和连杆2；所述挡板弹簧8一端连接在支撑架21上，挡板弹簧8的另一端与连杆2的一端通过滑块4连接，连杆2的另一端连接在挡板1上；支撑架21上设置有用于滑块4滑动的滑道，挡板弹簧8也在滑道内滑动。

所述剪切器复位机构包括液压缸7，液压缸7一端连接在支撑架21上，另一端连接在剪切器6上；所述连接可以为铰接，或者通过销连接，液压缸7相对于支撑架21以及剪切器6可旋转。

所述液压缸7压油腔的出油管路上设置有溢流阀19。

所述液压缸7的压油腔与溢流阀19之间的管路上还设置有节流阀20。

所述挡板复位机构与剪切器复位机构对应设置在剪切器6两侧，挡板复位机构的伸缩状态和剪切器复位机构的伸缩状态相反。

所述剪切器6内设置有刀片10和刀片复位机构；刀片10通过剪切器6的外壳13与刀片复位机构连接。

所述刀片复位机构包括剪切器弹簧12；剪切器弹簧12一端连接剪切器6的轴套15，另一端连接外壳13；所述轴套15设置在剪切器的传动轴16的外圆面上，且轴套15与传动轴16的外圆面设置有间隙；所述外壳13上设置有垫板5，垫板5设置在外壳13与挡板1之间，挡板1旋转通过带动垫板5，最终带动外壳13旋转；轴套15上安装有轴承14，外壳13安装在轴承14。

本实用新型装置为解决现有技术中存在的问题，割草机避障率低、工作效率低、作业施工困难的问题和缺陷，通过由滑块、弹簧、连杆、挡板组成的曲柄连杆机构和由剪切器与液压缸组成的避让装置构成割草机避障装置，使作业道具在遇到柱状障碍物时，能够自动回避障碍物并绕前，从而完成连续的机械化打草作业。

避障装置是为了让割草机在工作时能顺利绕过障碍物，避免损坏割刀及路旁设施，保证割草机平稳运行的一种功能构件。

本实用新型避障装置的避障机构主要由两部分组成：第一部分为由滑块4、挡板弹簧8、连杆2、挡板1组成的曲柄连杆机构，第二部分为剪切器6内部避让装置机构与液压缸7的避让装置机构。挡板弹簧8固结在支撑架21上，挡板1与连杆2通过挡板与连杆的铰接点3相连，垫片5固结在剪切器6上，液压缸7铰接在支撑架21上，剪切器弹簧12一端固结在外壳13上，一端固结在轴套15上，刀片10通过皮带11传动，刀片10用来切割植物。

当割草装置外侧前段遇到障碍物，障碍物顶撞挡板1，挡板1直接与障碍物接触，绕着第一铰接点3向后转动，第一铰接点3为挡板与连杆2的铰接点，连杆2拉动滑块4使得挡板弹簧8压缩。挡板1避免了剪切器6与障碍物直接碰撞，能对剪切器6形成一定的保护作用。所碰障碍物施加的压力沿挡板1首先传递到固结在外壳13的垫片5上，挡板1推动垫片5，使外壳13绕着轴套15旋转，在外壳13旋转的同时，由于皮带11传动的从动轮轴固定在外壳13上，因此整个皮带11传动跟着做出避让的调整，垫片5的回位依靠外壳13与套筒15间的弹簧12，连杆2的回位依靠弹簧8。

当割草装置需要做出整体调整时，即外壳13转动所提供的避让空间已不足以做出避让，当挡板1碰到外壳13，使得剪切器6有一个向后避让的力，剪切器6绕着第二铰接点9向后转动，第二铰接点9为挡板1与支撑架21的铰接点，也是剪切器6与支撑架21的铰接点。剪切器6向后移动并给液压缸7施加一个负载，使得液压缸7压缩，整个机构偏转一定的角度，从而实现避让的功能。

当越过障碍物之后，挡板1失去压力，挡板弹簧8回位，连杆2带动挡板1回位。液压缸7没有负载后恢复预设状态，割草机剪切器6回归正常工作。

液压系统的工作原理：当机构遇到障碍物的时候，挡板1推动剪切器6使得液压系统的负载增加；当负载达到一定的数值时，超过了系统中溢流阀19设定的压力，溢流阀19起安全阀的作用，使得溢流阀19打开，系统压力不再增高，作用在液压缸活塞杆21的负载大于溢流阀19的安全压力，活塞杆压缩，从而达到剪切6器向后移动实现避障；当它越过障碍之后，负载减小，活塞杆回位，使得剪切器6复位。

本实用新型巧妙的利用了曲柄滑块机构，让割草机在遇到障碍物的时候能第一时间做出反应，反应灵敏迅捷；割草机构中用了挡板保护装置，避免了剪切器与障碍物的直接接触，能有效地保护剪切器及其刀片；采用了局部避障与整体避障相结合的方式，有效地提高了割草机的适用性。