一种切割装置及切割方法与流程

1.本发明涉及机器切割领域,具体为一种切割装置及切割方法。


背景技术：

2.机械切割是常用的一种切割方法，随着火焰切割、电弧切割等技术的发展，机械切割的比例正在减少，但仍是过程设备制造中不可缺少的切割方法。机械切割有剪切、锯(条锯、圆片锯、砂轮锯等)切、铣切等。剪切主要用于钢板的切割；锯切主要用于各种型钢、管子的切割：铣切主要用于精密零件和焊缝坡口的切割。
3.随着目前对家具木材的需要，需要大量对树木进行砍伐，传统的砍伐针对高大的树木需要对树木进行电锯或者斧砍，操作者需要距离被砍伐的树木很近，当树木倒伏是有很大的危险性，严重地会威胁人的生命安全，大型的砍伐设备往往会由于地形等难以发挥作用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种切割装置及切割方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种切割装置,包括装置外壳和安装工具，所述装置外壳分为左右两部分，所述装置外壳之间形成环抱空间，两部分的所述装置外壳之间铰接连接，所述装置外壳外侧设有气囊空间，所述气囊空间中设有保护气囊，所述保护气囊内置充气气泵，左右两侧的所述装置外壳上侧均设有弧形空间，所述弧形空间中滑动设有弧形滑块，所述弧形滑块上侧设有啮合齿圈，每一个所述弧形滑块均匀设有三个切向抵接块，每一侧的所述弧形空间内壁均匀滑动设有三个滑动杆，所述滑动杆上侧固定设有连接板，所述连接板与所述弧形空间内侧壁之间固定设有弹簧，所述滑动杆中设有紧固机构，左侧所述装置外壳下侧设有滑动空间，所述滑动空间中设有切割机构，两侧的所述装置外壳前侧均设有连接板，两个连接板之间通过螺栓组连接，所述装置外壳中内置无线电操控系统。
6.作为优选，两侧的所述弧形空间外侧壁均转动设有转动杆，所述转动杆的内侧均设有蜗杆，所述蜗杆与所述弧形滑块上侧的啮合齿圈啮合且具有自锁性，所述切向抵接块为切向结构，所述滑动杆的一端与所述切向抵接块之间抵接连接，当所述弧形滑块正向转动时，所述切向抵接块从最小推程运动到最大推程，推动所述滑动杆向内运动，可以夹紧树木。
7.作为优选，所述紧固机构包括所述滑动杆，所述滑动杆中设有内置空间，所述内置空间右侧壁转动设有转轴，所述转轴向内延伸至所述环抱空间中，所述转轴的内侧一端设有夹紧块，所述夹紧块为一个弧形结构，所述夹紧块可以夹紧树木的外围。
8.作为优选，所述转轴外侧与所述内置空间侧壁之间螺纹连接，所述内置空间外侧壁转动设有转动轴，所述转动轴与所述转轴之间通过键与键槽连接，所述转动轴中侧固定
设有蜗轮，所述内置空间上侧壁转动设有手动调节杆，所述手动调节杆下侧固定设有蜗杆轴，所述蜗杆轴与所述转动轴中侧的蜗轮啮合且具有自锁性。
9.作为优选，所述切割机构包括所述滑动空间，所述滑动空间中转动设有主动轴，所述主动轴上侧固定设有主动齿轮，所述滑动空间中滑动设有滑动块，所述滑动块右侧固定设有切割装置，所述切割装置向内延伸至所述环抱空间中。
10.作为优选，所述滑动空间为一个角度为八十五度的弧形空间，所述滑动块为一个弧形结构。
11.作为优选，所述切割装置中设有小空间，所述小空间上下侧壁之间转动设有螺纹轴，所述螺纹轴上设有螺纹，所述小空间侧壁之间滑动设有螺纹滑动块，所述螺纹滑动块与所述螺纹轴之间螺纹连接，所述小空间后侧壁固定设有固定块，所述固定块前侧转动设有伸缩杆件，所述伸缩杆件为伸缩结构，所述铰接杆件右侧铰接有铰接杆件，所述铰接杆件前侧设有滑槽，所述滑槽中滑动设有铰接块，所述铰接块与所述伸缩杆件上端铰接连接，所述铰接杆件最右侧固定设有主动伸缩杆，所述主动伸缩杆为伸缩结构，所述主动伸缩杆中设有切割刀，所述螺纹轴与所述主动轴通过电机控制传动。
12.作为优选，两侧的所述装置外壳后侧均固定设有固定板，所述固定板中设有所述安装工具，所述安装工具左右两侧均固定设有抵接件，所述抵接件与所述固定板抵接连接，所述安装工具中设有传动空间，所述传动空间左右两侧的结构一致，所述传动空间中转动设有第一杆和第二杆，所述第一杆与所述第二杆之间通过啮合齿轮连接，所述安装工具后侧转动设有手动转轴，所述手动转轴延伸至所述传动空间中，所述手动转轴前侧设有啮合锥齿轮，所述手动转轴前侧的啮合锥齿轮与所述第一杆的一端的锥齿轮啮合传动，所述第二杆一端的啮合轮与所述转动杆啮合传动。
13.本发明提供的一种实施例：一种切割方法，具体包括以下步骤：判断树木即倒方向-——安装装置-——远距离操控装置工作-——拆除装置。
14.s1,判断树木即倒方向，首先根据树木的树冠偏向程度和林中空地的情况综合判断出树木的即倒方向。
15.s2,安装装置，将两侧的所述装置外壳环绕在树木低处，通过所述螺栓组将所述装置外壳连接起来，随后将所述安装工具放置在所述固定板中，正向转动所述手动转轴，此时所述夹紧块会向内靠近，将树木夹紧，若是树木较细，首先调节所述手动调节杆，再正向转动所述手动转轴，完成装置的安装。
16.s3,远距离操控装置工作，完成安装后，人员推至一定距离意外，通过无线电操控装置控制所述装置外壳的工作，所述主动齿轮、所述螺纹轴、所述主动伸缩杆以及所述切割刀再电机的控制下工作，首先将树木再即倒方向上切出一个楔型空间，随后将整颗树木切割，由于楔型空间的原因，树木倒伏时会朝着该空间的方向，在倒伏时，所述保护气囊会充气启动，起到保护所述装置外壳的作用，切割完成后所述螺纹轴回转复位，所述主动伸缩杆缩短复位，所述切割刀停止工作。
17.s4,拆除装置，当装置使用完成后，通过所述安装工具使得所述蜗杆反向转动，所述夹紧块复位，随后将所述螺栓组拆除，可以将装置取下，以便下次使用。
18.综上所述，本发明有益效果是：
19.1、本发明通过切割装置以及切割装置中的铰接杆件的运动，首先在树木的即倒方
向上切割出一个楔形空间，随后将树木切割断裂，这个过程中装置安装在树木上，操作人员远离目标树木，达到了减少了树木倒伏时造成人身伤害的情况以及全自动切割的效果，装置相对小巧，实现了切割工作快捷安全以及在复杂的环境中依旧可以使用的目的。
附图说明
20.为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明一种切割装置整体全剖的主视结构示意图；
22.图2为本发明图1中a-a方向机构示意图；
23.图3为本发明图2中安装工具的结构示意图；
24.图4为本发明图1中b处局部放大图；
25.图5为本发明图2中c处局部放大图；
26.图6为本发明图1中切割装置的结构示意图。
27.附图中标记分述如下：11、装置外壳；12、环抱空间；13、气囊空间；14、保护气囊；15、滑动空间；16、主动轴；17、主动齿轮；18、滑动块；19、切割装置；20、小空间；21、螺纹轴；22、螺纹滑动块；23、固定块；24、伸缩杆件；25、铰接块；26、铰接杆件；27、滑槽；28、主动伸缩杆；29、切割刀；30、弧形空间；31、弧形滑块；32、滑动杆；33、连接板；34、夹紧块；35、内置空间；36、手动调节杆；37、蜗杆轴；38、转动轴；39、转轴；40、蜗杆；41、转动杆；42、安装工具；43、手动转轴；44、固定板；45、抵接件；46、传动空间；48、第二杆；49、第一杆；50、切向抵接块；51、螺栓组。
具体实施方式
28.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
29.本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
30.下面结合图1-6对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1视图方向的前后左右上下的方向一致，图1为本发明装置的正视图，图1所示方向与本发明装置正视方向的前后左右上下方向一致。
31.请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种切割装置,包括装置外壳11和安装工具42，所述装置外壳11分为左右两部分，所述装置外壳11之间形成环抱空间12，两部分的所述装置外壳11之间铰接连接，所述装置外壳11外侧设有气囊空间13，所述气囊空间13中设有保护气囊14，所述保护气囊14内置充气气泵，左右两侧的所述装置外壳11上侧均设有弧形空间30，所述弧形空间30中滑动设有弧形滑块31，所述弧形滑块31上侧设有啮合齿圈，每一个所述弧形滑块31均匀设有三个切向抵接块50，每一侧的所述弧形空间30内壁均匀滑动设有三个滑动杆32，所述滑动杆32上侧固定设有连接板33，所述连接板33与所述弧形空
间30内侧壁之间固定设有弹簧，所述滑动杆32中设有紧固机构，左侧所述装置外壳11下侧设有滑动空间15，所述滑动空间15中设有切割机构，两侧的所述装置外壳11前侧均设有连接板，两个连接板之间通过螺栓组51连接，所述装置外壳11中内置无线电操控系统。
32.另外，在一个实施例中，两侧的所述弧形空间30外侧壁均转动设有转动杆41，所述转动杆41的内侧均设有蜗杆40，所述蜗杆40与所述弧形滑块31上侧的啮合齿圈啮合且具有自锁性，所述切向抵接块50为切向结构，所述滑动杆32的一端与所述切向抵接块50之间抵接连接，当所述弧形滑块31正向转动时，所述切向抵接块50从最小推程运动到最大推程，推动所述滑动杆32向内运动，可以夹紧树木。
33.另外，在一个实施例中，所述紧固机构包括所述滑动杆32，所述滑动杆32中设有内置空间35，所述内置空间35右侧壁转动设有转轴39，所述转轴39向内延伸至所述环抱空间12中，所述转轴39的内侧一端设有夹紧块34，所述夹紧块34为一个弧形结构，所述夹紧块34可以夹紧树木的外围。
34.另外，在一个实施例中，所述转轴39外侧与所述内置空间35侧壁之间螺纹连接，所述内置空间35外侧壁转动设有转动轴38，所述转动轴38与所述转轴39之间通过键与键槽连接，所述转动轴38中侧固定设有蜗轮，所述内置空间35上侧壁转动设有手动调节杆36，所述手动调节杆36下侧固定设有蜗杆轴37，所述蜗杆轴37与所述转动轴38中侧的蜗轮啮合且具有自锁性，当由于树木的直径不同，需要调节装置可以适配的树木直径时，使用工具旋转所述手动调节杆36，从而带动所述转动轴38以及所述转轴39转动，由于所述转轴39与所述内置空间35侧壁之间螺纹连接，故正向转动时，所述夹紧块34会向内伸出，反向会缩回，从而调节装置可以夹紧的树木直径，且具有自锁性，不会松脱。
35.另外，在一个实施例中，所述切割机构包括所述滑动空间15，所述滑动空间15中转动设有主动轴16，所述主动轴16上侧固定设有主动齿轮17，所述滑动空间15中滑动设有滑动块18，所述滑动块18右侧固定设有切割装置19，所述切割装置19向内延伸至所述环抱空间12中。
36.另外，在一个实施例中，所述滑动空间15为一个角度为八十五度的弧形空间，所述滑动块18为一个弧形结构。
37.另外，在一个实施例中，所述切割装置19中设有小空间20，所述小空间20上下侧壁之间转动设有螺纹轴21，所述螺纹轴21上设有螺纹，所述小空间20侧壁之间滑动设有螺纹滑动块22，所述螺纹滑动块22与所述螺纹轴21之间螺纹连接，所述小空间20后侧壁固定设有固定块23，所述固定块23前侧转动设有伸缩杆件24，所述伸缩杆件24为伸缩结构，所述铰接杆件26右侧铰接有铰接杆件26，所述铰接杆件26前侧设有滑槽27，所述滑槽27中滑动设有铰接块25，所述铰接块25与所述伸缩杆件24上端铰接连接，所述铰接杆件26最右侧固定设有主动伸缩杆28，所述主动伸缩杆28为伸缩结构，所述主动伸缩杆28中设有切割刀29，所述螺纹轴21与所述主动轴16通过电机控制传动，当需要对树木进行切割时，所述切割刀29会启动，不断转动，同时所述主动伸缩杆28开始伸长，使得所述切割刀29钻入到树木中，随后所述主动齿轮17会不断正反转动，使得所述滑动块18在所述滑动空间15中向后滑动，随后向前滑动，以此循环，在这个过程中，每当所述滑动块18运动到所述滑动空间15的一端时，所述螺纹轴21会正向启动一小段时间，使得所述螺纹滑动块22下降一定的距离，由于所述铰接块25与所述伸缩杆件24的铰接，故所述切割刀29会向下偏转一定的角度，以此循环
直到所述铰接杆件26处于水平状态，所述滑槽27和所述伸缩杆件24的伸缩结构可以防止卡死，所述切割刀29会沿着树木的外围不断一层一层的切割，且由于所述螺纹轴21的运动，其切割的形状为环绕角度为八十五度，横截面为一个楔型的切割部位，该部位在所述切割刀29的作用下完全切割粉碎，当该楔型空间被切割开后，此时树木上半部分的重心会偏向一侧，此时所述铰接杆件26为水平状态，所述主动齿轮17继续正反转动，但此时所述螺纹轴21不会再继续转动，所述主动齿轮17每次正反转一次，所述主动伸缩杆28就伸长一段距离，直到所述切割刀29将目标树木切割打穿，此时树木会由于之前切割的楔型空间的原因，向该空间位置的方向倒伏，在倒伏过程中所述保护气囊14内部的装置会检测到加速度合外力变化的情况从而驱动内置的气泵给所述保护气囊14充气，可以保护所述装置外壳11不受到破坏。
38.另外，在一个实施例中，两侧的所述装置外壳11后侧均固定设有固定板44，所述固定板44中设有所述安装工具42，所述安装工具42左右两侧均固定设有抵接件45，所述抵接件45与所述固定板44抵接连接，所述安装工具42中设有传动空间46，所述传动空间46左右两侧的结构一致，所述传动空间46中转动设有第一杆49和第二杆48，所述第一杆49与所述第二杆48之间通过啮合齿轮连接，所述安装工具42后侧转动设有手动转轴43，所述手动转轴43延伸至所述传动空间46中，所述手动转轴43前侧设有啮合锥齿轮，所述手动转轴43前侧的啮合锥齿轮与所述第一杆49的一端的锥齿轮啮合传动，所述第二杆48一端的啮合轮与所述转动杆41啮合传动，当操作者要进行砍伐时，首先根据树木的树冠偏向程度和林中空地的情况判断即倒方向，随后将所述安装工具42在完成将所述装置外壳11套在目标树木上后，通过所述螺栓组51将两侧的所述装置外壳11进行连接，连接完成后，将所述安装工具42放置在所述固定板44之间，所述抵接件45起到限制的左右，随后手动转动所述手动转轴43，所述手动转轴43通过所述第一杆49和所述第二杆48的传动，带动两侧的所述蜗杆40正向转动，从而带动所述弧形滑块31的滑动，完成后，所述夹紧块34会固定在树干上，且由于所述蜗杆40与所述弧形滑块31之间的啮合具有自锁性，不会松脱，此时拆下所述安装工具42。
39.本发明提供的一种实施例：一种切割方法，具体包括以下步骤：判断树木即倒方向-——安装装置-——远距离操控装置工作-——拆除装置。
40.s1,判断树木即倒方向，首先根据树木的树冠偏向程度和林中空地的情况综合判断出树木的即倒方向。
41.s2,安装装置，将两侧的所述装置外壳11环绕在树木低处，通过所述螺栓组51将所述装置外壳11连接起来，随后将所述安装工具42放置在所述固定板44中，正向转动所述手动转轴43，此时所述夹紧块34会向内靠近，将树木夹紧，若是树木较细，首先调节所述手动调节杆36，再正向转动所述手动转轴43，完成装置的安装。
42.s3,远距离操控装置工作，完成安装后，人员推至一定距离意外，通过无线电操控装置控制所述装置外壳11的工作，所述主动齿轮17、所述螺纹轴21、所述主动伸缩杆28以及所述切割刀29再电机的控制下工作，首先将树木再即倒方向上切出一个楔型空间，随后将整颗树木切割，由于楔型空间的原因，树木倒伏时会朝着该空间的方向，在倒伏时，所述保护气囊14会充气启动，起到保护所述装置外壳11的作用，切割完成后所述螺纹轴21回转复位，所述主动伸缩杆28缩短复位，所述切割刀29停止工作。
43.s4,拆除装置，当装置使用完成后，通过所述安装工具42使得所述蜗杆40反向转
动，所述夹紧块34复位，随后将所述螺栓组51拆除，可以将装置取下，以便下次使用。
44.具体实施例中，当操作者要进行砍伐时，首先根据树木的树冠偏向程度和林中空地的情况判断即倒方向，随后将所述安装工具42在完成将所述装置外壳11套在目标树木上后，通过所述螺栓组51将两侧的所述装置外壳11进行连接，连接完成后，将所述安装工具42放置在所述固定板44之间，所述抵接件45起到限制的左右，随后手动转动所述手动转轴43，所述手动转轴43通过所述第一杆49和所述第二杆48的传动，带动两侧的所述蜗杆40正向转动，从而带动所述弧形滑块31的滑动，完成后，所述夹紧块34会固定在树干上，且由于所述蜗杆40与所述弧形滑块31之间的啮合具有自锁性，不会松脱，此时拆下所述安装工具42，当完成安装后，远距离启动装置，所述切割刀29会启动，不断转动，同时所述主动伸缩杆28开始伸长，使得所述切割刀29钻入到树木中，随后所述主动齿轮17会不断正反转动，使得所述滑动块18在所述滑动空间15中向后滑动，随后向前滑动，以此循环，在这个过程中，每当所述滑动块18运动到所述滑动空间15的一端时，所述螺纹轴21会正向启动一小段时间，使得所述螺纹滑动块22下降一定的距离，由于所述铰接块25与所述伸缩杆件24的铰接，故所述切割刀29会向下偏转一定的角度，以此循环直到所述铰接杆件26处于水平状态，所述滑槽27和所述伸缩杆件24的伸缩结构可以防止卡死，所述切割刀29会沿着树木的外围不断一层一层的切割，且由于所述螺纹轴21的运动，其切割的形状为环绕角度为八十五度，横截面为一个楔型的切割部位，该部位在所述切割刀29的作用下完全切割粉碎，当该楔型空间被切割开后，此时树木上半部分的重心会偏向一侧，此时所述铰接杆件26为水平状态，所述主动齿轮17继续正反转动，但此时所述螺纹轴21不会再继续转动，所述主动齿轮17每次正反转一次，所述主动伸缩杆28就伸长一段距离，直到所述切割刀29将目标树木切割打穿，此时树木会由于之前切割的楔型空间的原因，向该空间位置的方向倒伏，在倒伏过程中所述保护气囊14内部的装置会检测到加速度合外力变化的情况从而驱动内置的气泵给所述保护气囊14充气，可以保护所述装置外壳11不受到破坏，过程中使用者通过远距离对装置进行操控，不需要靠近树木，切割工作快捷安全，大大减少了树木倒伏时由于操作者距离太近而造成人身伤害的情况，且装置相对小巧，在复杂的环境中依旧可以使用。
45.以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。