单轨自走式枝条粉碎机的调向式减振托载机构

1.本实用新型涉及农业机械技术领域，尤其涉及到果树枝条粉碎稳定及转向领域，具体是指一种单轨自走式枝条粉碎机的调向式减振托载机构。


背景技术：

2.我国果树种植规模大、产量高，果品产值是种植业总产值的重要组分，目前，我国果树行业只重视果实产值，却忽视了果树管理的附加价值即对果树枝条的再利用。果树残枝、乱枝修剪是果树管理的重要环节，每年枝条修剪量依树种和树龄不同而存在偏差。苹果、桃、梨树的种植密度一般为450-675棵/ hm2,幼果树一般每年修剪750-1500 kg/ hm2；盛果期的苹果树和梨树一般每年修剪1500-2250 kg/ hm2枝条，桃树一般每年修剪3750-6000 kg/ hm2枝条。我国现有果园1264.6万 hm2，以每年修剪4500 kg/ hm2计算，年修枝高达5690.7万 t，1t树枝相当于1m3木材，且果树残枝用途广泛，再利用前景极大。
3.中国专利申请cn 108582373 a公开了一种移动式小型粉碎机，包括粉碎机体，粉碎机体内部设有挤压装置，并设有隔音层，底部装有减震万向轮，上方设有进料装置，粉碎装置位于挤压装置的下方，筛网设置于粉碎机体内且位于传动主轴下方，筛网下方设有倾斜底板，粉碎机体一侧且与倾斜底板位置相对应处设有出料口，这种粉碎机通过控制器分别与进料装置、挤压装置和粉碎装置电性连接。与现有粉碎机相比，体积大大减小，结构简单，通过隔音层减小了粉碎作业产生的噪音，并实现了可移动式作业，然而其移动作业方式并不适合丘陵果园枝条粉碎作业。中国专利申请cn113853958a公开了一种丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机，以单轨车为牵引，实现了丘陵果园的移动式粉碎作业，但振动剧烈，导致作业时存在安全隐患。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术粉碎机存在的振动幅度大的不足，提供一种单轨自走式枝条粉碎机的调向式减振托载机构，一方面使丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机实现转向功能，满足轨道两侧枝条粉碎和三侧碎屑抛扬需要，降低粉碎机作业时的振动幅度；另一方面，调向式减振托载行走机构可用于单轨运输车及其挂载作业机械，提高作业稳定性、安全性。
5.本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种单轨自走式枝条粉碎机的调向式减振托载机构，包括支撑粉碎机的托载台、调整粉碎机方向的调向机构以及与轨道适配的啮合机构；所述托载台包括自上而下依次设置的上载台、缓冲减振垫片和下载台，上载台与所述粉碎机固接，下载台与啮合机构的安装架固接；所述调向机构包括驱动所述上载台相对于下载台转动的转向系统；所述啮合机构包括安装架，以及安装在所述安装架上的驱动轮和承重轮，所述承重轮支撑于轨道上表面，所述驱动轮与固设在轨道底面的横向齿条啮合，且驱动轮连接驱动电机。
6.本方案将上载台作为枝条粉碎机的安装载体，通过设置缓冲减振垫片，起到减振
作用，通过转向系统驱动下载台转动，从而带动粉碎机转向，驱动电机驱动驱动轮旋转，通过设置的驱动轮旋转实现设备沿轨道行走，通过承重轮承载设备重量，保证设备稳定行走。
7.作为优化，所述安装架上还安装有分别位于轨道左右两侧的侧向轮，侧向轮的轮面与轨道侧面贴合。本优化方案通过设置与轨道侧面的贴合的侧向轮，既减小了设备行走的摩擦力阻力，同时减小了托载机构沿横向的晃动幅度。
8.作为优化，上载台的底面中心固设有从动齿轮，从动齿轮的中心设有开口朝下的顶升孔，上载台的底面还固设有若干沿周向排布的若干定位销，所述定位销向下延伸至下载台中，各周圈定位销所在圆的圆心位于所述从动齿轮的中轴线上；所述调向机构还包括升降系统，所述升降系统包括与所述顶升孔适配的升降杆，以及驱动所述升降杆向上移动并将上载台顶升的升降装置；所述转向系统包括主动齿轮和驱动主动齿轮旋转的旋转机构，上载台上升至定位销从下载台脱离时，主动齿轮与所述从动齿轮啮合，定位销插至下载台中时，主动齿轮与从动齿轮分离。本优化方案的设置，在粉碎机不需要转向时，通过定位销保证上载台和下载台沿周向的相对固定，在需要转向时，通过升降装置将上载台向上顶升，使定位销从下载台脱离，利用主动齿轮带动从动齿轮旋转，从而使上载台转动，实现粉碎机工作方向的调整，粉碎机方向调整到位后，升降装置将上载台下落，使定位销落至下载台中，重新回至上载台与下载台相对固定的状态。
9.作为优化，所述定位销设置为内、外两圈，且各圈相邻的两定位销对应的圆心角为15度。本优化方案的设置，使得粉碎机转过角度为15的整数倍时均可使用，提高了使用的方便性。
10.作为优化，所述上载台的底面中心还固设有多边形定位块，所述从动齿轮位于所述多边形定位块的底面中心，所述多边形定位块向下经缓冲减振垫片延伸至下载台中，下载台上开设有与所述多边形定位块适配的定位孔。本优化方案通过设置多边形定位块和定位孔，进一步保证了上载台和下载台沿周向的相对固定效果，从而进一步提高了粉碎机工作时的稳定性。
11.作为优化，所述升降装置包括沿横向设置的第一蜗杆、与第一蜗杆啮合的第一涡轮，以及与第一涡轮同轴设置的第一齿轮，所述升降杆上固设有与所述第一齿轮啮合的竖向齿条，第一蜗杆的一端安装有升降摇杆。本优化方案采用涡轮蜗杆机构进行传力，利用齿轮齿条机构实现升降杆的升降，传力可靠性高，保证了升降操作的可靠性。
12.作为优化，所述旋转机构包括沿横向设置的第二蜗杆、与第二蜗杆啮合的第二涡轮，以及与第二涡轮同轴的主动锥齿轮，所述主动齿轮的轮轴上安装有与所述主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，第二蜗杆的一端安装有转向摇杆。本优化方案采用涡轮蜗杆机构进行传力，利用齿轮啮合实现粉碎机转向，结构稳定性好，保证了转向操作的可靠性。
13.作为优化，所述下载台的外侧面安装有若干沿周向依次布置的弹簧卡扣，上载台、缓冲减振垫片和下载台通过所述的弹簧卡扣沿轴向相对固定。本优化方案通过弹簧卡扣实现上载台、缓冲减振垫片和下载台沿轴向的相对固定，结构简单，打开和锁紧操作方便。
14.本方案还提供一种上述调向式减振托载机构的使用方法，包括如下方面：
15.1、通过侧向轮增加与轨道之间的咬合力，减小丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机作业时其轨道左右两侧的振动幅度，通过缓冲减振垫片削弱枝条粉碎机不连续切削枝条时引起的振动对轨道的影响；
16.2、粉碎机需要转向时，将弹簧卡扣松开，通过旋转升降摇杆，使升降杆将上载台向上顶起，并使多边形定位块和定位销从下载台中脱离，从动齿轮上移至与主动齿轮啮合的位置，然后转动转向摇杆，带动主动齿轮转动，利用主动齿轮带动从动齿轮转动，从而使安装粉碎机的上载台旋转，实现粉碎机的转向；粉碎机转向到位后，通过反向旋转升降摇杆，使上载台下降，至定位销和多边形定位块均插至下载台，然后通过弹簧卡扣将上载台、缓冲减振垫片和下载台锁紧；
17.3、在上载台挂载弥雾机、防霜机或收获机，分别完成弥雾、防霜、收获作业。
18.本实用新型的有益效果为：解决了丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机单向作业的问题，通过粉碎机的转向实现了多向作业，并且通过上载台的升降及转动实现粉碎机转向，保证了上载台在高、低位时的可靠工作；通过设置的缓冲减振垫片降低了粉碎机作业时的竖向振动幅度，通过设置的侧向轮，减小了轨道左右方向的振动，对轨道系统维护、延长使用寿命提供了有效对策，并适用于其它小型挂载机械。
附图说明
19.图1为本实用新型整体结构示意图；
20.图2为本实用新型下载台结构示意图；
21.图3为本实用新型上载台结构示意图；
22.图4为本实用新型缓冲减振垫片结构示意图；
23.图5为本实用新型调向机构示意图；
24.图6为本实用新型啮合机构示意图；
25.图7为本实用新型使用状态图；
26.图中所示：
27.1、下载台，2、缓冲减振垫片，3、上载台，4、碎枝机固定位，5、竖向固定位，6、卡扣柄，7、调向机构，8、行走机构保护架， 9、驱动轮，10、侧向轮，11、承重轮，12、方形定位孔，13、大圆周定位孔，14、下载台台面，15、弹簧卡扣，16、小圆周定位孔，17、方形定位块，18、从动齿轮，19、大圆周定位销，20、小圆周定位销，21、上载台台面，22、升降摇杆，23、转向摇杆，24、竖向齿条，25、主动齿轮的轮轴，26、外壳，27、粉碎机，28、托载台。
具体实施方式
28.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
29.如图1所示一种单轨自走式枝条粉碎机的调向式减振托载机构，包括支撑粉碎机27的托载台28、调整粉碎机方向的调向机构7以及与轨道适配的啮合机构。本实施例所针对的粉碎机为cn113853958a公开的一种丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机，本实施例的调向式减振托载行走机构能够降低粉碎机作业时的振动幅度，维护作业进程安全、稳定。
30.托载台包括自上而下依次设置的上载台3、缓冲减振垫片2和下载台1，形成三层载台结构，上载台上开设有作业机械定位孔，上载台与所述粉碎机固接，下载台与啮合机构的安装架固接。下载台的外侧面安装有若干沿周向依次布置的弹簧卡扣15，上载台、缓冲减振垫片和下载台通过所述的弹簧卡扣沿轴向相对固定，缓冲减振垫片位于下载台与上载台之间，起减振作用，上载台的顶部固设有与弹簧卡扣15适配的竖向固定位5，弹簧卡扣15上设
有卡扣柄6。
31.调向机构包括升降系统，以及驱动上载台相对于下载台转动的转向系统。具体的，上载台的底面中心固设有从动齿轮18，从动齿轮的中心设有开口朝下的顶升孔，齿轮的轴线沿竖直方向延伸，上载台的底面还固设有若干沿周向排布的若干定位销，所述定位销向下延伸至下载台中，下载台和缓冲减振垫片上均设有与定位销适配的销孔，各周圈定位销所在圆的圆心位于所述从动齿轮的中轴线上，通过定位销实现上载台3、缓冲减振垫片2和下载台1的径向和周向相对固定。本实施例的定位销设置为内、外两圈，且各圈相邻的两定位销对应的圆心角为15度，外圈的定位销为大圆周定位销19，内圈的定位销为小圆周定位销20。
32.上载台包括上载台台面21和固设在上载台台面顶部的碎枝机固定位4，用于固定连接枝条粉碎机，上载台的底面中心还固设有多边形定位块17，所述从动齿轮位于所述多边形定位块的底面中心，所述多边形定位块向下经缓冲减振垫片延伸至下载台中，下载台上开设有与所述多边形定位块适配的定位孔，通过定位块提高上载台3、缓冲减振垫片2和下载台1沿径向和周向的相对固定效果。本实施例的多边形定位块为方形定位块，方形定位块的底面形成对升降杆的阻挡，以使升降杆将上载台顶起。主动齿轮与从动齿轮啮合时，多边形定位块与定位孔处于分离状态，多边形定位块插至定位孔中时，主动齿轮与从动齿轮处于分离状态。
33.下载台包括下载台台面14，以及设置在下载台台面上的方形定位孔12、大圆周定位孔13、小圆周定位孔16和弹簧卡扣15，方形定位孔与方形定位块适配，大圆周定位孔与大圆周定位销19适配，小圆周定位孔16与小圆周定位销20适配。上载台3上的方形定位块17穿过下载台1与缓冲减振垫片2上的方形定位孔12，起竖向定位与横向固定作用。上载台上的大圆周定位销19和小圆周定位销20分别穿过下载台1与缓冲减振垫片上的大圆周定位孔、小圆周定位孔，起圆周固定作用。上载台上的从动齿轮在调向机构的调节下转动并带动上载台实现方向调整。
34.具体的，三层叠置式托载台依靠定位块、定位销实现径向、周向固定，依靠弹簧卡扣实现轴向固定。上载台方形定位块与下载台、缓冲减振垫片方形定位孔相连；上载台大圆周定位销和小圆周定位销与下载台、缓冲减振垫片大圆周定位孔和小圆周定位孔相连。定位销和定位孔分别为16个，各均布于所在圆周上，小圆周与大圆周定位销各位置相错15
°
。
35.升降系统包括与所述顶升孔适配的升降杆，以及驱动所述升降杆向上移动并将上载台顶升的升降装置。具体的，所述升降装置包括沿横向设置的第一蜗杆、与第一蜗杆啮合的第一涡轮，以及与第一涡轮同轴设置的第一齿轮，所述升降杆上固设有与所述第一齿轮啮合的竖向齿条24，第一蜗杆的一端安装有升降摇杆22。第一蜗杆、第一涡轮、第一齿轮和竖向齿条24形成升降轮系，升降轮系在升降摇杆的作用下转动，升降轮系中的升降杆推动上载台竖直向上，最终悬置并使上载台下方的齿轮与转向轮系相啮合。
36.转向系统包括主动齿轮和驱动主动齿轮旋转的旋转机构，上载台上升至定位销从下载台脱离时，主动齿轮与所述从动齿轮啮合，定位销插至下载台中时，主动齿轮与从动齿轮分离。所述旋转机构包括沿横向设置的第二蜗杆、与第二蜗杆啮合的第二涡轮，以及与第二涡轮同轴的主动锥齿轮，所述主动齿轮的轮轴25上安装有与所述主动锥齿轮啮合的从动锥齿轮，第二蜗杆的一端安装有转向摇杆23。第二蜗杆、第二涡轮、主动锥齿轮和从动锥齿
轮形成转向轮系，转向轮系在转向摇杆的作用下转动，转向轮系中的转向轴使与上载台相连的齿轮转动，以此带动粉碎机完成调向。
37.第一蜗杆、第一涡轮、第二蜗杆、第二涡轮、升降摇杆和转向摇杆均转动安装在外壳26上，外壳26与啮合机构的安装架固定连接。当升降杆处低位时，主动齿轮与从动齿轮相分离，升降杆处高位时，主动齿轮与从动齿轮相啮合。
38.啮合机构包括行走机构保护架8、安装架，以及安装在所述安装架上的驱动轮9和承重轮11，所述驱动轮为两个，均与固设在轨道底面的横向齿条啮合，且驱动轮连接驱动电机，为粉碎机提供前进动力，是调向式减振托载行走机构的驱动件。安装架上还安装有分别位于轨道左右两侧的两组侧向轮10，侧向轮的轮面与轨道侧面紧紧贴合，保证稳定啮合，防止调向式减振托载行走机构倾覆，实现粉碎机与轨道左右固定，表面加设减振贴片，降低左右向振动幅度，确保转弯需要，行走保护架8外侧部分为开口式双轮，确保绕过轨道支撑杆。承重轮为两个，分别支撑于轨道上表面，支撑轨上重力，和驱动轮9一起实现粉碎机与轨道上下固定，为调向式减振托载行走机构上方挂载作业机械提供稳定支持力。移动作业时，牵引机构带动驱动轮9转动，同时侧向轮10和承重轮11亦协同转动，实现粉碎机移动作业，降低振动幅度。驱动轮9，侧向轮10和承重轮11均位于行走机构保护架8内部。
39.本实施例调向式减振托载机构在使用时，包括如下方面：
40.1、通过侧向轮增加与轨道之间的咬合力，减小丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机作业时其轨道左右两侧的振动幅度，通过缓冲减振垫片削弱枝条粉碎机不连续切削枝条时引起的振动对轨道的影响；即调向式减振托载行走机构能够降低粉碎机作业时的振动幅度，维护作业进程安全、稳定。
41.2、粉碎机需要转向时，将弹簧卡扣松开，解除载台轴向移动限制，通过旋转升降摇杆，使升降杆将上载台向上顶起，将粉碎机抬高悬置，并使多边形定位块和定位销从下载台中脱离，从动齿轮上移至与主动齿轮啮合的位置，然后转动转向摇杆，带动主动齿轮转动，利用主动齿轮带动从动齿轮转动，从而使安装粉碎机的上载台旋转，实现粉碎机的转向；粉碎机转向到位后，通过反向旋转升降摇杆，使上载台下降，至定位销和多边形定位块均插至下载台，然后通过弹簧卡扣将上载台、缓冲减振垫片和下载台锁紧；丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机作业时需粉碎轨道两侧枝条和向轨道两侧平铺枝条碎屑，及沿轨道方向收集枝条碎屑用于它途。
42.3、在上载台挂载弥雾机、防霜机或收获机，分别完成弥雾、防霜、收获作业，调向式减振托载行走机构皆可搭配使用，提升作业稳定性。
43.使用本实用新型对丘陵果园单轨运输系统挂载粉碎机或其它作业机械时的使用方法，包括如下几个方面：
44.1.通过上载台作业机械定位孔实现挂载机械与调向式减振托载行走机构之间的固定，通过操纵升降摇杆与转向摇杆实现作业机械的调向需要，调向完毕后，需降下上载台并扣紧弹簧卡扣。
45.2.调向式减振托载行走机构能够满足丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机多向作业的农艺要求，可实现枝条及剪及碎，及碎及抛，使碎屑平铺于地表增加果园肥力，或收集碎屑用于它途，为民增收；能够降低粉碎作业时的振动幅度，有助于轨道保养维护，延长单轨运输系统的使用寿命，并在一定程度上提高粉碎质量。丘陵果园单轨运输车可挂载多种小
型果园作业机械，可对调向式减振托载行走机构稍作改进后加以适配，以解决单轨车本身存在的振动问题。
46.调向式减振托载行走机构对丘陵果园单轨运输车及基于丘陵果园单轨运输系统的自走式枝条粉碎机的振动问题进行了优化，有助于延长轨道系统使用寿命，提高粉碎作业稳定性，同时满足了多向粉碎作业的需求。本实用新型所提供的减震及调向功能亦可适配于其它丘陵果园小型单轨作业机械，提高其安全性、稳定性。
47.本实用新型为丘陵果园单轨自走式枝条粉碎机粉碎机构提供转向能力，实现碎屑轨道两侧平铺抛扬与轨上碎屑收集，并提出本实用新型的多用方法，即本实用新型亦可用于其它丘陵果园单轨运输系统挂载作业机械，起减振调向作用；本实用新型所涉及的轨道啮合机构亦可用于单轨牵引车，起减振作用。
48.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。