一种用于林木的切根组件

本发明属于林业机械，特别是涉及一种用于林木的切根组件，具有切断地表残茬、切断土壤及土壤中林木和地表杂草的根系、播种、排肥、覆土镇压等功能。

背景技术：

1、林木抚育主要包括枝条修剪抚育、间伐抚育和根系整理抚育等，林下切根是根系抚育的一种重要方式，但切根需要切开土壤、切断林木根系，其作业难度大，对机具的要求高，目前相关机械的研究主要是被动牵引式，主动贯入式的较少。主动贯入式切根抚育存在的问题是切根刀入土难度大、作业阻力大、作业时遇到根系对刀具冲击大等技术问题。

技术实现思路

1、针对上述存在的技术问题，本发明提供一种用于林木的切根组件，可以减小切根作业阻力，减小机组振动，减少切根作业过程对切根刀的冲击损伤。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

3、本发明一种用于林木的切根组件，包括切根刀轴及其上对称设置的多个切根刀组，其中两侧设置的侧边切根刀组外径大于中部设置的中间切根刀组外径，所述侧边切根刀组和中间切根刀组结构相同，均包括主动盘、从动盘、切根刀、柔性连接结构及端盖，主动盘与从动盘间通过柔性连接结构配合连接在从动盘的一侧，端盖连接在从动盘另一侧，主动盘安装在切根刀轴上，沿从动盘圆周均匀间隔同向设置多把切根刀。

4、进一步地，所述切根刀组等距或非等距安装，且相邻切根刀组安装的间距为200mm～400mm。

5、进一步地，所述侧边切根刀组从动盘上沿圆周均匀间隔设置6～8把切根刀，中间切根刀组从动盘上沿圆周均匀间隔设置2～4把切根刀。

6、进一步地，所述侧边切根刀组外径为950～1100mm，中间切根刀组外径为550～630mm，各切根刀组安装的间距为200mm～400mm。

7、进一步地，相邻切根刀组的切根刀的相位角为28°～57°；各个切根刀组上的切根刀以间隔螺旋线的规律分布。

8、进一步地，所述切根刀带有两个折弯结构，分别为端部折弯及刀柄与刀片间折弯，内侧折弯为角型折弯，外侧为弧形折弯，在两折弯间的刀片刀刃为分锯齿形刀刃，切根刀片厚度为5～10mm，滑切角β＝30～47°,刃口角α＝18～30°,切齿角γ＝26～67°,切齿高度e＝17～25mm。

9、进一步地，所述端部折弯角度为120°～140°，刀柄与刀片间外侧折弯角为110°～135°、内侧折弯圆弧半径r＝30～70mm。

10、进一步地，所述主动盘上沿圆周开有多个缺口，形成多个扇形实体结构，扇形实体结构上开有多个弹簧安装槽ⅰ，其上带有弹簧盖，缺口对应的内盘上均开有连接端盖的安装孔，所述主动盘一端带有安装切根刀轴的套管，通过主动盘套管安装在切根刀轴上。

11、进一步地，所述从动盘上开有多个与主动盘上弹簧安装槽ⅰ对应的弹簧安装槽ⅱ，与主动盘上连接端盖的安装孔对应的弧形槽孔，对应主动盘缺口部位分别设置有限位固定桩，沿从动盘圆周开有与切根刀数量相同的切根刀安装固定孔。

12、进一步地，所述柔性连接结构包括设置在从动盘上的限位固定桩及圆柱弹簧，在所述主动盘上弹簧安装槽ⅰ和弹簧安装槽ⅱ形成的安装孔内设置圆柱弹簧，端盖通过从动盘的弧形槽孔及主动盘上连接端盖的安装孔连接在从动盘一侧，在主动盘和从动盘相对转动时，从动盘的固定桩与主动盘的缺口边沿贴合限位，通过圆柱弹簧及固定桩的配合作用，实现切根刀平稳工作。

13、本发明的有益效果为：

14、1.本发明是在切根刀轴上对称设置多个切根刀组构成，其中两侧设置的侧边切根刀组外径大于中部设置的中间切根刀组外径，在林间切根抚育时可以兼顾切树根和行间的草根、实现不同位置不同深度的间隔切根抚育。且切根刀组的主动盘与从动盘间通过柔性连接结构配合连接，具有减少切根刀作业产生的振动，缓冲作业过程中因阻力不稳定和遇到较大阻力产生的冲击，保证机组作业稳定性，避免作业过程对切根刀产生的冲击损伤，延长切根刀的作业寿命。

15、2.本发明的切根刀组间距不同，外径不同，切根刀组切根深度可调，可以实现不同位置不同深度的切根抚育作业。使得靠近两侧树的不同位置具有较高的含水率和土壤结构，促进树木生长和根系萌发。中间的切根刀可以将行间土壤和树在行间根系形成的复合体结构打破，起到松土、降低土壤容重、增加土壤的蓄水性能等作用，以提高土壤的综合性能，促进树木的生长。

16、3.本发明的柔性安装结构的设置，在切根作业过程中，由于刚入土时、切根刀遇到较粗根系、切根刀遇到石块等情况下，切根刀对从动盘产生极大的冲击力和振动，但在圆柱弹簧的作用下可以吸收和缓冲这些冲击和振动，使得切根刀平稳工作，既可以减少机组的振动，又可以减少切根刀的损坏并延长切根刀的寿命。

17、4.本发明的切根刀是仿螳螂前足轮廓设计的减阻切根刀，切根刀的刃口部分是锯齿形曲线，具有较强切断土壤和土壤根系的作用。该切根刀在作业过程中对土壤及其与根系形成的复合体滑切和锯切两种作用，切割能力强，同时仿生结构的刀型具有较好的减阻效果。

技术特征：

1.一种用于林木的切根组件，其特征在于：包括切根刀轴及其上对称设置的多个切根刀组，其中两侧设置的侧边切根刀组外径大于中部设置的中间切根刀组外径，所述侧边切根刀组和中间切根刀组结构相同，均包括主动盘、从动盘、切根刀、柔性连接结构及端盖，主动盘与从动盘间通过柔性连接结构配合连接在从动盘的一侧，端盖连接在从动盘另一侧，主动盘安装在切根刀轴上，沿从动盘圆周均匀间隔同向设置多把切根刀。

2.根据权利要求1所述用于林木的切根组件，其特征在于：所述切根刀组等距或非等距安装，且相邻切根刀组安装的间距为200mm～400mm。

3.根据权利要求1所述用于林木的切根组件，其特征在于：所述侧边切根刀组从动盘上沿圆周均匀间隔设置6～8把切根刀，中间切根刀组从动盘上沿圆周均匀间隔设置2～4把切根刀。

4.根据权利要求1所述用于林木的切根组件，其特征在于：所述侧边切根刀组外径为950～1100mm，中间切根刀组外径为550～630mm，各切根刀组安装的间距为200mm～400mm。

5.根据权利要求1所述用于林木的切根组件，其特征在于：相邻切根刀组的切根刀的相位角为28°～57°；各个切根刀组上的切根刀以间隔螺旋线的规律分布。

6.根据权利要求1所述用于林木的切根组件，其特征在于：所述切根刀带有两个折弯结构，分别为端部折弯及刀柄与刀片间折弯，内侧折弯为角型折弯，外侧为弧形折弯，在两折弯间的刀片刀刃为分锯齿形刀刃，切根刀片厚度为5～10mm，滑切角β＝30～47°,刃口角α＝18～30°,切齿角γ＝26～67°,切齿高度e＝17～25mm。

7.根据权利要求6所述用于林木的切根组件，其特征在于：所述端部折弯角度为120°～140°，刀柄与刀片间外侧折弯角为110°～135°、内侧折弯圆弧半径r＝30～70mm。

8.根据权利要求1所述用于林木的切根组件，其特征在于：所述主动盘上沿圆周开有多个缺口，形成多个扇形实体结构，扇形实体结构上开有多个弹簧安装槽ⅰ，其上带有弹簧盖，缺口对应的内盘上均开有连接端盖的安装孔，所述主动盘一端带有安装切根刀轴的套管，通过主动盘套管安装在切根刀轴上。

9.根据权利要求5所述用于林木的切根组件，其特征在于：所述从动盘上开有多个与主动盘上弹簧安装槽ⅰ对应的弹簧安装槽ⅱ，与主动盘上连接端盖的安装孔对应的弧形槽孔，对应主动盘缺口部位分别设置有限位固定桩，沿从动盘圆周开有与切根刀数量相同的切根刀安装固定孔。

10.根据权利要求6所述用于林木的切根组件，其特征在于：所述柔性连接结构包括设置在从动盘上的限位固定桩及圆柱弹簧，在所述主动盘上弹簧安装槽ⅰ和弹簧安装槽ⅱ形成的安装孔内设置圆柱弹簧，端盖通过从动盘的弧形槽孔及主动盘上连接端盖的安装孔连接在从动盘一侧，在主动盘和从动盘相对转动时，从动盘的固定桩与主动盘的缺口边沿贴合限位，通过圆柱弹簧及固定桩的配合作用，实现切根刀平稳工作。

技术总结
一种用于林木的切根组件，属于林业机械技术领域。包括切根刀轴及其上对称设置的多个切根刀组，其中两侧设置的侧边切根刀组外径大于中部设置的中间切根刀组外径，所述侧边切根刀组和中间切根刀组结构相同，均包括主动盘、从动盘、切根刀、柔性连接结构及端盖，主动盘与从动盘间通过柔性连接结构配合连接在从动盘的一侧，端盖连接在从动盘另一侧，主动盘安装在切根刀轴上，沿从动盘圆周均匀间隔同向设置多把切根刀。本发明在林间切根抚育时可以兼顾切树根和行间的草根、实现不同位置不同深度的间隔切根抚育。柔性连接结构具有减少切根刀作业产生的振动，保证机组作业稳定，避免作业过程对切根刀产生的冲击损伤，延长切根刀的作业寿命。

技术研发人员：王得伟,奚倩,王德成,王天一,付裕,黄翔皓,王旭峰,汤智辉,何义川,胡灿,贺小伟,王龙,冉军辉
受保护的技术使用者：塔里木大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15