一种高空伐木车的制作方法

本发明涉及伐木作业车辆，具体涉及一种高空伐木车。

背景技术：

1、在城市建设工作中，绿化树木为我们净化空气遮挡阳光热量的同时也会存在安全隐患，比如说树枝的生长遮挡路灯、树枝生长过于靠近电线或房屋等。为避免上述的危险发生，我们需要借助伐木机对绿化树木进行修剪。

2、现有技术的伐木机中，如公告号为cn204259479u的实用新型专利公开的一种树枝修剪集成作业车，其树枝修剪臂、树枝粉碎机、料仓等安装在汽车底盘上，树枝修剪臂的工作头上安装有机械手爪和圆盘锯，工作时通过控制树枝修剪臂上的各个液压油缸的伸缩和电机的运行，把树枝从树枝修剪下来，料仓用于对切屑临时存储。

3、但是，上述现有技术中还存在如下问题：

4、其一，上述现有技术对于锯的角度调节是依靠工作头支架和旋转头的铰接关系以及旋转头的绕自身轴线的旋转，调节角度有限，在高空锯割树枝过程中存在可调节性差的问题；

5、其二，上述圆盘锯结构在进行锯割较粗大的树枝时，需要做到足够大的尺寸，这就导致锯的整体尺寸较大，整体结构不够紧凑，不利于产品整体的微型化，而尺寸越大的树枝锯在高空树枝修剪使用时越容易收到旁侧树枝的干扰，从而不利于锯在高空树枝的间隙中穿梭行进，进而影响切割锯用于在树枝繁杂的情况下对选定树枝的锯割；

6、其三，上述伸缩臂结构举升高度有限，且伸缩臂收纳时所需空间较大，影响进一步收纳和转运，尤其用作车载式伸缩臂结构时，对于车辆的尺寸要求较高；如上述现有技术所示，其为了避免工作头对车头、车厢等造成干扰，将伸缩臂结构置于车顶处，这不利于车辆整体的稳定性；最重要的是，上述伸缩臂结构的转动范围有限，作为活动关节无法实现灵活调节，因此在实际作业中难以实现执行抓取锯割下来的树枝然后下放到车辆上的车厢内等连续动作，导致作业无法顺畅进行。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种高空伐木车，其要解决的技术问题之一在于：切割机构的角度调节不够灵活；其要解决的技术问题之二在于：整体结构不够紧凑，不利于产品整体的微型化，因此不便于在繁杂树枝中穿梭行进到达目标树枝位置；其要解决的技术问题之三在于：伸缩臂转动范围有限、调节不够灵活，收纳后占用空间较大，收纳后伸缩臂之间或对车辆其他部件干扰性较大，不利于在车辆上的安装。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种高空伐木车，其特征在于，包括车体、折叠伸缩臂及连接在折叠伸缩臂上的工作头，其中折叠伸缩臂底部转动连接在车体底盘上；

4、所述折叠伸缩臂包括第一臂、第二臂、第三臂，其中第三臂为伸缩臂结构，第三臂铰接在第二臂的前端，第二臂的尾端铰接在第一臂的前端；

5、第一臂与第二臂之间连接有举升缸，用于控制第二臂绕其与第一臂之间的铰接轴转动；第二臂与第三臂之间还连接有第二翻转缸，第二翻转缸一端与第二臂铰接，第二翻转缸另一端与第三臂铰接，用于驱动第三臂绕其与第二臂的铰接轴转动、翻转；

6、所述工作头包括：

7、工作头回转架，其通过回转支承二连接在折叠伸缩臂端部，以使工作头回转架能够绕回转支承二的轴线自转；

8、支撑架，其通过t型回转接头与工作头回转架相连，支撑架用于承载抓取机构和锯截机构，

9、所述t型回转接头包括横杆和纵杆，横杆上转动连接有回转套一，

10、所述支撑架通过回转支承一与纵杆相连接，以使支撑架能够与纵杆相对转动；所述工作头回转架相对于折叠伸缩臂的一端与回转套一与相连接，以使工作头回转架能够与横杆相对转动；

11、及第一翻转缸，第一翻转缸连接在工作头回转架与t型回转接头之间，用于驱动工作头回转架与横杆相对转动。

12、进一步的，所述第三臂通过连接臂铰接在第二臂的前端旁侧，以使第三臂在收纳时能够翻转至第二臂的旁侧。

13、进一步的，所述第二翻转缸通过连杆结构与第三臂铰接，以扩大第二臂与第三臂之间的转动角度以及便于第二翻转缸对第三臂的举升。

14、进一步的，所述第一翻转缸通过连杆结构与t型回转接头铰接。

15、更进一步的，所述第三臂包括第一伸缩节、第二伸缩节、第三伸缩节，第一伸缩节内部滑动设置有第二伸缩节，第二伸缩节内部滑动设置有第三伸缩节，其中第三伸缩节用于以直接或间接的方式连接工作头；所述第三臂还包括伸臂驱动，用于驱动第二伸缩节与第三伸缩节同时伸出或缩回。

16、更进一步的，所述伸臂驱动包括伸缩缸及牵引组件，伸缩缸连接在第一伸缩节与第二伸缩节之间，用于驱动第二伸缩节与第一伸缩节之间相对滑动；牵引组件与第一伸缩节、第二伸缩节、第三伸缩节相连接，用于随第二伸缩节与第一伸缩节相对滑动时牵引第三伸缩节与第二伸缩节同步相对滑动。

17、更进一步的，所述牵引组件包括导轮一、导轮二、牵引件一、牵引件二，导轮一、导轮二分别以可绕其轴线转动的方式连接在第二伸缩节的前端、第二伸缩节的后端；牵引件一的一端与第一伸缩节前端相连，牵引件一的另一端绕过导轮一与第三伸缩节的后端相连；牵引件二的一端与第一伸缩节前端相连，牵引件二的另一端绕过导轮二与第三伸缩节的后端相连。

18、更进一步的，所述牵引件一、牵引件二采用链条结构或绳件。

19、更进一步的，第三臂还连接有管线容纳机构，用于收纳管线并随第三臂的伸缩而伸缩。

20、更进一步的，所述管线容纳机构包括拖链、内托管、外托管、外托管滑移架，内托管一端与第三伸缩节相连，内托管另一端可滑动的伸入外托管内，外托管与第二伸缩节相连，并可滑动的安装在外托管滑移架内，外托管滑移架与第一伸缩节固定连接；拖链一端与第一伸缩节相连，拖链另一端穿过外托管与内托管尾端相连。

21、进一步的，所述锯截机构包括：

22、树枝伐锯机构滑移架，其以能够相对滑动的方式与支撑架相连；

23、锯截刀，为棒状结构，其包括刀轴以及布置在刀轴周面上的刀齿，刀轴两端与树枝伐锯机构滑移架转动相连；

24、滑移架驱动，分别与树枝伐锯机构滑移架和支撑架相连，用于驱动树枝伐锯机构滑移架与支撑架发生相对滑动，为锯截刀进给提供动力，且锯截刀的进给方向垂直于刀轴径向；

25、锯截刀驱动，其与刀轴相连接，用于驱动刀轴绕其轴线转动。

26、进一步的，所述锯截刀驱动设置在锯截刀的下侧并与锯截刀之间留有预设距离，所述锯截刀驱动的输出端通过传动机构与刀轴的一端传动连接。

27、更进一步的，所述传动机构包括固定连接在锯截刀驱动输出端的驱动轮及固定连接在刀轴一端的从动轮，驱动轮和从动轮以可绕其轴线转动的方式与树枝伐锯机构滑移架相连，驱动轮与从动轮之间通过传动件传动相连。

28、更进一步的，所述驱动轮和从动轮采用齿轮结构、带轮结构或链轮结构，相应地，所述传动件采用齿轮传动结构、带传动结构或链传动结构。

29、进一步的，所述滑移架驱动采用液压油缸，其缸筒与树枝伐锯机构滑移架相连，其伸缩杆与支撑架相连。

30、进一步的，所述抓取机构包括连接在支撑架上的夹爪以及用于驱动夹爪实施抓取动作的夹爪驱动。

31、更进一步的，所述夹爪包括夹爪一、夹爪二，夹爪一与夹爪二相对设置并分别铰接在支撑架上，夹爪驱动分别与夹爪一、夹爪二相连，用于驱动夹爪一、夹爪二的开合。

32、更进一步的，所述抓取机构还包括夹爪连接臂，夹爪一中部、夹爪二端部分别与支撑架铰接，夹爪一端部、夹爪二中部分别与夹爪连接臂的两端铰接，所述夹爪驱动的两端分别与夹爪一端部及支撑架铰接。

33、进一步的，所述t型回转接头的内部设有连通横杆和纵杆的油路，回转套一上设有与该油路相连通的油口一，纵杆上转动设置有回转套二，回转套二上设有与该油路相连通的油口二。

34、进一步的，所述车体上还设置有用于支撑抓取机构的支撑机构；所述支撑机构包括支撑体及驱动支撑体升起或下落的驱动件。

35、更进一步的，所述支撑机构还包括支撑杆一、支撑杆二、上支架、下支架、摆臂、连接座，所述驱动件采用伸缩驱动件；所述上支架与下支架相对设置，上支架连接在支撑体下侧，下支架与连接座相对固定；支撑杆一与支撑杆二(3)平行设置，支撑杆一、支撑杆二的一端分别与上支架铰接，支撑杆一、支撑杆二的另一端分别与下支架铰接，支撑杆一、支撑杆二及二者与上支架、下支架的铰接点围成平行四边形；所述支撑杆一固定连接有摆臂，伸缩驱动件两端分别与摆臂和连接座相连接，用于驱动摆臂随伸缩驱动件的伸缩带动支撑杆一绕其与下支架的铰接点转动。

36、进一步的，所述车体上还设置有粉碎机构，所述粉碎机构包括支架及进料机构、切枝机构、排料机构，所述进料机构包括下进料机构，下进料机构、切枝机构分别通过铰接轴a、铰接轴b铰接在支架的前后两侧，切枝机构的输出侧设置有排料机构；所述下进料机构与支架之间连接有第三翻转缸，用于驱动下进料机构绕铰接轴a翻转至呈折叠或放平状态；所述切枝机构与支架之间连接有第四翻转缸，用于驱动支架携进料机构绕铰接轴b翻转。

37、更进一步的，所述车体上还设置有收集箱，收集箱位于所述排料机构的输出侧。

38、进一步的，上述工作头还可以替换为如下结构：

39、所述工作头包括：

40、工作架，其与折叠伸缩臂固定相连；

41、翻转架，其通过铰接轴c铰接在工作架前端；

42、翻转油缸，其分别与翻转架和工作架相连，用于驱动翻转架绕铰接轴c转动；其中翻转油缸优选通过连杆结构与翻转架铰接；

43、摆动回转座，其通过铰接轴d铰接在翻转架前端，铰接轴d与铰接轴c方向相互垂直；

44、摆动油缸，其分别与摆动回转座和翻转架相连，用于驱动摆动回转座绕铰接轴d转动；

45、及支撑架，其通过回转支承三连接在摆动回转座前端，支撑架用于承载抓取机构和锯截机构。

46、本发明的有益效果是：

47、1.本发明提供的一种高空伐木车，通过设置的折叠伸缩臂及与之相连的工作头，工作头上工作头回转架、支撑架、t型回转、抓取机构、锯截机构的连接关系，能够在折叠伸缩臂将工作头举升至目标大致位置后，实现分别在工作头回转架携工作头整体绕回转支承二轴线、支撑架携抓取机构和锯截机构绕横杆轴向以及支撑架携抓取机构和锯截机构绕纵杆轴向等多个维度的转动调节，配合折叠伸缩臂的多节臂调整和其底部外连转动结构，使得工作头的角度调节更加灵活多变，便于精准调节抓取机构和锯截机构的位置以实施锯割。

48、2.本发明进一步通过设置的锯截机构和抓取机构的具体结构及通过t型回转接头与工作头回转架的连接关系，使得整体结构更加紧凑，产品更加微型化，减少受旁侧树枝的干扰，从而有利于树枝锯在高空树枝的间隙中行进以到达锯割目标位置。

49、3.本发明进一步通过设置的锯截机构尤其是棒状锯截刀与树枝锯滑移架、支撑架等的连接关系，相对于现有技术改变了锯截刀与其支撑件及驱动件的连接架构，使得锯截刀的两端均为连接端而非自由端，在进行锯截操作时，保持支撑架不动，利用与支撑架滑动连接的树枝锯滑移架在滑移架驱动的驱动下实施进给动作，使得进给方向与锯截刀轴向垂直，能够有效避免棒状锯截刀在高空锯截树枝过程中因支撑臂的移动或扇形轨迹运动所产生的抖动现象，对于高空树枝的锯截效果更佳，使其在处理粗大树枝时仍然能够达到很好的锯截效果，适用范围更广。

50、4.本发明进一步通过设置的第二翻转缸通过连杆结构与第二臂和第三臂之间相连接的结构关系，以及第三臂通过连接臂铰接在第二臂的前端旁侧，能够实现折叠伸缩臂的活动关节更加灵活，折叠伸缩臂的活动范围更广，便于其顺利实施从抓取锯割树枝到将树枝下放到下方车厢的完整系列动作，同时，第三臂在收纳时翻转至位于第二臂的旁侧，从而避免第三臂所连工作头对其他结构部件如第一臂、车辆等的干扰，大大减小了伸缩臂收纳后的占用空间，尤其作为车载折叠伸缩臂机构时，收纳后占用空间小，便于在车辆上的收纳转运。

51、5.本发明进一步通过设置的第三臂的结构，尤其是三个伸缩节分别与伸缩驱动的连接关系，能够实现同一动力源驱动两个伸缩节同时伸出或缩回，结构简单，在利用折叠伸缩臂将工作头举升至预设位置时操作更加方便快捷。

52、6.本发明进一步通过设置的管线容纳机构的结构及其与三伸缩节的连接关系，以及在t型回转接头的内部设有连通横杆和纵杆的油路，并分别与横杆回转套一上的油口一及纵杆回转套二上的油口二相连通，能够实现油路管线内置化，具体为分别内置于t型回转接头和管线容纳机构中，能够实现管线收纳、避免管线凌乱的同时，避免过多油路管线外露而对树枝造成干扰，也避免对工作部件的转动、伸缩等动作造成影响。

53、7.本发明进一步通过在车体上设置的支撑机构，通过设置的支撑体、上支架、下支架、支撑杆一、支撑杆二、摆臂、伸缩驱动件及相互之间的连接关系，能够实现在伸缩驱动件的驱动下调节支撑体的高度，使得需要固定伐木机构的工作头时将支撑体升起用于固定工作头夹爪，避免伐木机构转运过程中工作头摆动不稳定，而不需要固定工作头时则将支撑体降落至不影响工作臂的旋转等工作

54、8.本发明进一步通过在车体上设置的粉碎机构，能够实现锯截下来的树枝被及时粉碎，同时粉碎机构的进料机构设置成可翻转的结构，便于在粉碎机构闲置或车辆转运时及时将其收起，避免在车辆上占用空间较大，从而便于车辆的运输。

55、9.本发明通过在一技术方案中设置包括工作架、翻转架、翻转油缸、摆动回转座、摆动油缸及支撑架等的工作头，能够实现分别在支撑架携抓取机构和锯截机构绕回转支承三轴向自转即实施旋转动作、摆动回转座携支撑架绕铰接轴d转动即实施摆动动作、翻转架携摆动回转座及支撑架绕铰接轴c转动即实施翻转动作等多个维度的转动调节，角度调节灵活多变，便于精准调节抓取机构和锯截机构的位置以实施锯割。