专利名称：环境友善型小型履带式集材拖拉机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种林区木材生产作业的小型集材机械，尤其涉及一种生产成本 较低，能适应作业地点分散、坡度大等条件，对林地土壤及林内保留木干扰较小，具有多种 用途的小型林业集材机械。
背景技术：
在“天然林保护工程”实施以后，迫于经济、环境以及集材量减少等多方面因素的 压力，畜力集材逐渐成为东北林区集材的主要方式。毋庸置疑，在“天然林保护工程”实施 初期，畜力集材的确发挥了它应有的积极作用。然而，随着时间的推移和社会的发展，近年 来畜力集材与林区生产实际之间的“不适应”逐渐凸现出来。主要表现为①畜力集材成本 和劳动力成本逐年升高；②资源利用率及木材造材合格率较低；③单位设备功率和集材效 率较低。另外，通过对黑龙江、吉林林区的木材生产实际状况进行调研表明，目前林区山场 作业具有作业地点分散、坡度大、林木稀疏、公顷集材量和单株立木出材量均较低等新的特 点，因此，在畜力集材方式不适应当前木材生产作业时，并不适宜采用原来林业专用的大型 集材拖拉机如J-50、J-80等机械来进行集材，这些机械对林地土壤及林内保留木干扰比较 大，且不适宜集材地点分散作业，需要探索新型的更适合林区生产实际的小型、灵活、环保 的集材机械。发明内容基于上述分析，本实用新型是要提供一种采用小型履带式拖拉机改装成的林业集 材作业装备，以满足林区实际生产需求。该装备应具有生产成本较低、能够适应林区作业地 点分散和坡度大等条件、可用于集材作业和林区筑路等多种用途、对林地集材道土壤和树 木干扰较小等特点。本实用新型所提供这种小型履带式集材拖拉机，主要包括发动机体、行走机构、变 速箱体、绞盘机和载重搭载板、推土铲等部分。其中，绞盘机和载重搭载板是本实用新型重 点阐述的技术内容。解决上述技术问题所采用的技术方案为首先，对林区木材生产实际进行调研，在 此基础上对小型集材拖拉机的各个主参数如三维尺寸、额定功率、质量、速度、爬坡能力等 进行设计；然后，依据主参数设定值，选取一台能够满足要求的带推土铲的小型履带式拖拉 机进行改造。改造主要包括两部分内容①绞盘机的安装及绞盘机所需动力传递过程的结 构设计；②搭载板的安装与控制。本实用新型所提供这种小型履带式集材拖拉机，其规格为整机尺寸约为 3100mmX1600mmX 2000mm，质量范围为2700 3300kg，功率范围为18 MkW。绞盘机整 体外形尺寸约为500mmX400mmX350mm，卷筒直径150 180mm，卷筒端板外缘直径200 350mm，卷筒长度为100 200mm，卷筒容绳量20 50m，钢丝绳直径10mm。3[0008]在机架前端带推土铲的小型履带式拖拉机尾部加装绞盘机，该绞盘机的动力来自 拖拉机变速箱的输出轴。对拖拉机变速箱输出轴进行改造，使其具有蜗杆功能，通过变速箱 的输出轴输出动力。再利用蜗杆蜗轮传递方式，把蜗杆的动力传递给蜗轮，同时降低了转 速；蜗轮通过花键固定在减速器轴上，蜗轮转动把动力传递给安装在减速器轴上的主动齿 轮；该主动齿轮与安装在卷筒轴上的被动齿轮进行啮合，带动卷筒轴转动，卷筒轴带动绞盘 机卷筒转动，绞盘机卷筒转动控制钢丝绳运行，从而能够顺畅的拖曳木材。为了能够方便地控制绞盘机的运行，设置了离合器。安装在减速器轴上的主动齿 轮是通过花键与轴结合的，此花键能够在花键槽中左右移动。离合器就是通过控制花键在 花键槽中左右移动，进而控制减速器轴上的主动齿轮与卷筒轴上的被动齿轮结合与分离 的，最终达到了控制绞盘机运行的目的。另外，在机架前端带推土铲的小型履带式拖拉机尾部安装搭载板。采用液压悬挂 对搭载板的上升和下降进行控制，液压悬挂则安装在驾驶室下面的后轴外套上。驾驶员可 以通过拉杆轻松地实现搭载板的起降过程。
图1为环境友善型小型履带式集材拖拉机的左视图。图2为绞盘机动力传递结构图。图3为环境友善型小型履带式集材拖拉机的俯视图。图中1.发动机罩壳2.油箱3.驾驶室4.行走机构5.变速箱输出轴6.离合 器7.减速器8.绞盘机9.液压悬挂臂10.搭载板11.蜗轮12.减速器轴13.花键槽 14.主动齿轮15.钢丝绳16.被动齿轮17.卷筒轴18.机体19.液压伸缩臂20.推土铲具体实施方式
如图1、2和3所示，在小型履带式拖拉机机架尾部安装绞盘机8。绞盘机8的动 力传递方式如下对变速箱输出轴5进行改造，使其具有蜗杆功能。当拖拉机的发动机运 行时，变速箱输出轴5把动力传递给蜗轮11，蜗轮11转动把动力传递到减速器轴12上面。 变速器输出轴5、蜗轮11和减速器轴12 —起组成减速器。减速器轴12再把动力传递给主 动齿轮14，主动齿轮14通过啮合把动力传递给被动齿轮16，被动齿轮16通过花键安装在 卷筒轴17上，则被动齿轮16转动将把动力传递给卷筒轴17。绞盘机卷筒与卷筒轴之间利 用轴承结合，则卷筒轴17转动带动绞盘机8转动，进而带动缠绕在绞盘机上的钢丝绳15运 行。通过绞盘机8运行，实现对钢丝绳的回空和木材的绞集作业。当木材(原条或原木)被绞集到集材拖拉机位置时，把原条或原木的大头放到搭 载板10上，然后再启动液压悬挂，控制液压悬挂臂9上升，使木材脱离地面，便于载运作业。 当需要对载运木材进行卸木时，控制液压悬挂臂9下降至地面，便于进一步作业。在作业过程中，为了能够对绞盘机8的运行进行自由控制，设置了离合器6。离合 器6的有效运行是由如下方式实现的主动齿轮14通过花键安装在减速器轴12上，而花键 槽13的长度要大于花键的长度，因而花键可以在花键槽13中左右移动。离合器6就是通 过控制花键花键槽13中左右移动，来控制主动齿轮14和被动齿轮16的结合与分离的，进 而控制绞盘机卷筒的运行。4[0018] 该小型履带式拖拉机还具有筑路功能。通过液压伸缩臂19可以对安装在拖拉机 机架前端的推土铲20进行控制，从而为集材作业过程中或者在不进行集材作业时的林区 筑路作业提供方便，使集材拖拉机的功能得到更有效的利用。
权利要求1.一种环境友善型小型履带式集材拖拉机，其特征是在机架前端带推土铲00)的小 型履带式拖拉机尾部加装绞盘机(8)和搭载板(10)，该绞盘机(8)的动力来自拖拉机变速 箱的输出轴(5)，变速箱输出轴输出动力后，再利用蜗杆蜗轮传递方式，把蜗杆的动力传递 给蜗轮(11)，蜗轮(11)通过花键固定在减速器轴(1 上，蜗轮(11)转动把动力传递给安 装在减速器轴(1 上的主动齿轮(14)，主动齿轮(1 与安装在卷筒轴(17)上的被动齿轮 (16)进行啮合，带动卷筒轴(17)转动，卷筒轴(17)带动绞盘机卷筒(8)转动，绞盘机卷筒 ⑶转动控制钢丝绳(15)运行，搭载板(10)由安装在机体上的液压悬挂(9)控制升降。
2.根据权利要求1所述的一种环境友善型小型履带式集材拖拉机，其特征是在减速 器轴(1 上的主动齿轮(14)处设置离合器(6)，该离合器(6)能够控制用于连接主动齿轮 (14)与减速器轴的花键在花键槽(1 中左右移动，进而控制主动齿轮(14)与安装在卷筒 轴(17)上的被动齿轮(16)的结合与分离，最终控制绞盘机(8)运行。
3.根据权利要求1所述的一种环境友善型小型履带式集材拖拉机，其特征是环境友 善型小型履带式集材拖拉机整机尺寸约为3100mmX1600mmX 2000mm，质量范围为2700 3300kg，功率范围为18 24kff0
4.根据权利要求1所述的一种环境友善型小型履带式集材拖拉机，其特征是绞盘 机整体外形尺寸约为500mmX400mmX350mm，卷筒直径150 180mm，卷筒端板外缘直径 200 :350mm，卷筒长度为100 200mm，卷筒容绳量20 50m，钢丝绳直径10mm。
专利摘要一种环境友善型小型履带式集材拖拉机，其特征为在带推土铲的小型履带式拖拉机尾部加装绞盘机和搭载板等设备，由拖拉机变速箱输出轴输出动力，以蜗杆蜗轮方式传递动力，带动绞盘机卷筒转动，再带动钢丝绳拖曳木材至搭载板，利用液压悬挂控制搭载板升降。通过离合器控制减速器轴主动齿轮与卷筒轴被动齿轮的分离与结合，进而控制绞盘机卷筒运行。该集材拖拉机具有整机尺寸小、机动灵活、接地压力小、爬坡能力强等特点，对林地集材道土壤干扰小、保留木损伤率低，尤其适合集材地点分散、集材量较小的林区作业，是替代林区畜力集材方式的最优选择之一。同时，该集材拖拉机自带推土铲可用于林区筑路作业。
文档编号E02F3/76GK201825142SQ20102029863
公开日2011年5月11日 申请日期2010年8月20日 优先权日2010年8月20日
发明者徐华东, 李学友, 杨德岭, 王立海, 董希斌 申请人:王立海