CN103651044A - 液压竹蔸拉马 - Google Patents
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Abstract
一种液压竹蔸拉马，涉及竹蔸清除设备领域，由扶手、环形架、支撑腿、伸缩液压缸、油箱、阀座、手动液压泵、夹紧装置、手动三位四通换向阀、手动二位三通换向阀和高压油管组成。扶手及支撑腿都固定在环形架的外环上，伸缩液压缸通过外壳固定在环形架的内环上，油箱固定于伸缩液压缸的外围，阀座固定在油箱及伸缩液压缸的底部，手动液压泵、手动三位四通换向阀和手动二位三通换向阀固定在阀座的顶面上，夹紧装置固定在伸缩液压缸的活塞杆的末端上，阀座和夹紧装置之间的油路通过高压油管相连接。本发明操作方便，对待清理竹蔸周围生长的竹鞭及竹根损伤小，可弥补竹蔸旋切机的不足，与竹蔸旋切机配合使用，将经过竹蔸旋切机处理过的竹蔸迅速拔起。
Description
技术领域
本发明涉及竹蔸清除设备领域，具体地说是一种液压竹蔸拉马。
背景技术
竹林采伐后，留在竹林地中的竹蔸，坚硬且不易腐烂，据测定竹林地每公顷毛竹更新要残留竹蔸300～450个，老竹蔸占林地面积10%左右，影响竹鞭的穿透伸展，既不利于竹林地的出笋率，又为林地作业留下许多障碍。同时竹蔸在毛竹采伐后仍然依赖其尾椎和附着分布的竹根从竹鞭和土壤里吸水分和养料，新砍竹蔸要8～10年时间才能完全自然腐烂掉。因此毛竹在砍伐后必须对遗留的竹蔸进行清除，否则会降低竹林土地的利用率，降低竹林出笋率，而且还会影响其它毛竹的生长。
目前对竹蔸的清理主要有人工法、化学腐蚀法和爆破法，若用人工挖除，不仅费时费力，还经常挖伤、挖断其它地下鞭，影响毛竹产量；化学腐蚀法不仅费用高，而且污染环境，很难为广大竹农所接受；爆破法虽可清除竹蔸，但须使用炸药和雷管，需要专业人员操作，存在一定危险性，且效率较低，难以推广和普及。
为了解决竹蔸清理问题，本发明的第一发明人和第三发明人作为主要发明人提出的中国专利专利号201110134302.4的专利公开了一种竹蔸旋切机；本发明的第三发明人作为主要发明人提出的中国专利专利号201120286822.2的专利公开了一种手提式竹蔸旋切机。以上专利提出的竹蔸旋切机具有节能环保，操作安全，效率较高，清理面积小，对周围生长的竹鞭竹根的损伤小等优点。但是经过样机实验发现，一些竹蔸的正下方存在大量竹根，且一些竹蔸的尾椎也位于竹蔸的正下方，因此竹蔸旋切机难以将竹蔸下方的竹根及尾椎完全切除，旋切过的竹蔸难以从土壤中顺利取出，旋切过的竹蔸仍然需要花费较多的劳力进行二次挖掘才能将竹蔸从土壤中挖出，同时人工挖掘还会增加竹蔸清理的面积，增加对竹蔸周围生长的竹鞭及竹根的伤害。为了弥补现有竹蔸旋切机存在的不足，有必要提供一种竹蔸旋切机的配套设备，能将竹蔸旋切机旋切过的竹蔸从土壤中顺利拔出，从而实现竹蔸的完全清理。
本发明涉及的一种液压竹蔸拉马，结构简单、操作方便，与竹蔸旋切机配合使用，可弥补现有竹蔸旋切机存在的不足，实现竹蔸的快速、完全清理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种与竹蔸旋切机配套使用的液压竹蔸拉马，弥补现有竹蔸旋切机存在的不足，避免二次挖掘带来的劳动力浪费和对周围竹鞭、竹根的伤害，从而实现对竹蔸的高速高效清理。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现。
一种液压竹蔸拉马，由扶手、环形架、支撑腿、伸缩液压缸、油箱、阀座、手动液压泵、夹紧装置、手动三位四通换向阀、手动二位三通换向阀和高压油管组成，其特征在于：扶手及支撑腿都固定在环形架的外环上，伸缩液压缸通过外壳固定在环形架的内环上，油箱固定于伸缩液压缸的外围，阀座固定在油箱及伸缩液压缸的底部，手动液压泵、手动三位四通换向阀和手动二位三通换向阀固定在阀座的顶面上，夹紧装置固定在伸缩液压缸的活塞杆的末端上，阀座和夹紧装置之间的油路通过高压油管相连接。
所述的夹紧装置由钩爪、钩架、钩架座、夹紧液压缸、凸轮和滚子组成，钩爪通过转动副安装在钩架上，钩架均匀地分布在钩架座的四周，钩架座固定在伸缩液压缸的活塞杆的末端上，夹紧液压缸安装在钩架座上，凸轮安装在夹紧液压缸的活塞杆的末端上，滚子通过转动副安装在钩爪上，且钩架座、夹紧液压缸的轴线与伸缩液压缸的轴线重合；所述的钩爪和钩架分别有三组。
所述的凸轮的外轮廓是通过母线绕凸轮轴线回转一圈得到的曲面，且母线形状为一段圆弧，在凸轮的两端还设有挡边；所述的钩爪上设有一个定位孔、两个滚子安装孔和一个尖部，定位孔的圆心位于两个滚子安装孔的圆心连线的中垂线上；所述的母线的半径等于定位孔的圆心与滚子安装孔的圆心之间的距离与滚子的半径之和；所述的伸缩液压缸是利用弹簧复位的单杆单作用液压缸，夹紧液压缸是利用双弹簧复位的单杆双作用液压缸。
本发明的有益效果是：结构简单、操作方便，省时省力，与竹蔸旋切机配合使用，可将旋切过的竹蔸从土壤中快速拔出，大大减少竹蔸挖掘过程中的劳动力投入及对周围生长的竹鞭、竹根的伤害，实现对竹蔸的快速高效清理。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为手动三位四通换向阀处于中位时凸轮与钩爪的位置关系图；
图3为本发明的凸轮结构示意图；
图4为本发明的液压原理简图；
图中：1.扶手；2.环形架；3.支撑腿；4.伸缩液压缸；5.油箱；6.阀座；7.手动液压泵；8.夹紧装置；9.手动三位四通换向阀；10.手动二位三通换向阀；11.高压油管；12.单向阀Ⅰ；13.单向阀Ⅱ；14.卸载阀；15.安全阀；401.弹簧Ⅰ；402.活塞杆Ⅰ；701.按压手柄；810.钩爪；820.钩架；830.钩架座；840.夹紧液压缸；850.凸轮；860.滚子；811.定位孔；812.滚子安装孔；813.尖部；841.弹簧Ⅱ；842.弹簧Ⅲ；843.活塞杆Ⅱ；851.母线；852.凸轮轴线；853.挡边。
具体实施方式
为了使本发明所实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种液压竹蔸拉马，由扶手1、环形架2、支撑腿3、伸缩液压缸4、油箱5、阀座6、手动液压泵7、夹紧装置8、手动三位四通换向阀9、手动二位三通换向阀10和高压油管11组成，其特征在于：扶手1及支撑腿3都固定在环形架2的外环上，伸缩液压缸4通过外壳固定在环形架2的内环上，油箱5固定于伸缩液压缸4的外围，阀座6固定在油箱5及伸缩液压缸4的底部，手动液压泵7、手动三位四通换向阀9和手动二位三通换向阀10固定在阀座6的顶面上，夹紧装置8固定在伸缩液压缸4的活塞杆的末端上，阀座6和夹紧装置8之间的油路通过高压油管11相连接。
如图1和图2所示，所述的夹紧装置8由钩爪810、钩架820、钩架座830、夹紧液压缸840、凸轮850和滚子860组成，钩爪810通过转动副安装在钩架820上，钩架820均匀地分布在钩架座830的四周，钩架座830固定在伸缩液压缸4的活塞杆的末端上，夹紧液压缸840安装在钩架座830上，凸轮850安装在夹紧液压缸840的活塞杆的末端上，滚子860通过转动副安装在钩爪810上，且钩架座830、夹紧液压缸840的轴线与伸缩液压缸4的轴线重合；所述的钩爪810和钩架820分别有三组。
如图2和图4所示，所述的凸轮850的外轮廓是通过母线851绕凸轮轴线852回转一圈得到的曲面，且母线851形状为一段圆弧，在凸轮850的两端还设有挡边853；所述的钩爪810上设有一个定位孔811、两个滚子安装孔812和一个尖部813，定位孔811的圆心位于两个滚子安装孔812的圆心连线的中垂线上；所述的母线851的半径等于定位孔811的圆心与滚子安装孔812的圆心之间的距离与滚子860的半径之和；所述的伸缩液压缸4是利用弹簧复位的单杆单作用液压缸，夹紧液压缸840是利用双弹簧复位的单杆双作用液压缸。
为了使本发明的结构更加紧凑，本发明采用现有的一体式液压拉马技术，将单向阀Ⅰ12、单向阀Ⅱ13、卸载阀14及安全阀15都嵌入手动液压泵7、油箱5及伸缩液压缸4的结构之中；在油路设计方面，除了夹紧液压缸840与手动三位四通换向阀9间的油路是通过高压油管11连接外，其余的油路均设置在手动液压泵7、油箱5、伸缩液压缸4及阀座6的内部。
如图1、图2、图3和图4所示，手动二位三通换向阀10用于控制手动液压泵7与伸缩液压缸4及手动液压泵7与夹紧液压缸840间油路的通断。手动三位四通换向阀9用于控制夹紧液压缸840两端的进出油方向，进而控制夹紧液压缸840的活塞杆Ⅱ843的伸缩，从而控制凸轮850的上下移动：当凸轮850向上运动时，将迫使钩爪810绕定位孔811且向着凸轮轴线852转动，三组钩爪810的尖部813产生向内抓紧的动作；当凸轮850向下运动时，将迫使钩爪810绕定位孔811且背向凸轮轴线852转动，三组钩爪810的尖部813将产生向外张开的动作。
通过伸缩液压缸4的活塞杆Ⅰ402的伸缩，来控制夹紧装置8的升降，从而实现对待拉拔竹蔸的拉拔过程。
在非工作状态时，伸缩液压缸4卸载，在弹簧Ⅰ401、重力及夹紧装置8的共同作用下，伸缩液压缸4内的活塞杆Ⅰ402伸出伸缩液压缸4的距离最长，夹紧装置8处于最低位置；手动三位四通换向阀9处于中位，四个油口P2、T、A2、B2相互连通，此时夹紧液压缸840卸载，在弹簧Ⅱ841和弹簧Ⅲ842的共同作用下使活塞杆Ⅱ843克服重力、摩擦力及活塞杆Ⅱ843的负载而处于平衡位置，如图2所示，此时母线851的圆心与定位孔811的圆心重合，凸轮轴线852与两个滚子安装孔812的圆心连线的中垂线垂直，两个滚子860均与凸轮850相切，钩爪810可绕定位孔811的圆心在挡边853限定的范围内自由转动，即在手动三位四通换向阀9处于中位时，钩爪810可绕定位孔811的圆心在挡边853限定的范围内自由转动，此时可调节钩爪810，使钩爪810可以夹紧不同直径的待拉拔竹蔸。
实际使用时，在待拉拔竹蔸的周围，调节好支撑腿3，使液压竹蔸拉马稳定地支撑在待拉拔竹蔸的上方，然后依次完成夹紧过程、拉拔过程、松开竹蔸过程即可。
夹紧过程：首先使夹紧装置8处于最低位置，并使手动三位四通换向阀9处于中位，此时钩爪810可绕定位孔811的圆心在挡边853限定的范围内自由转动，转动钩爪810，使钩爪810外张，然后将三组钩爪810卡在待拉拔竹蔸的外围；再使手动二位三通换向阀10和手动三位四通换向阀9均处于右位，此时P1油口和B1油口连通，P2油口与B2油口连通，A2油口与T油口连通，即手动液压泵7与夹紧液压缸840的液压回路接通；然后手动来回按压手动液压泵7的按压手柄701，使油箱5内的液压油依次经过单向阀Ⅰ12、手动液压泵7、单向阀Ⅱ13、手动二位三通换向阀10、手动三位四通换向阀9，最后进入夹紧液压缸840的有杆腔，迫使活塞杆Ⅱ843向上移动，从而控制凸轮850向上移动。由于凸轮850与钩爪810间的相对运动，迫使钩爪810绕定位孔811且向着凸轮轴线852转动，三组钩爪810的尖部813将紧紧夹住待拉拔的竹蔸，从而完成对待拉拔竹蔸的夹紧过程。
拉拔过程：在完成夹紧过程后，调节手动二位三通换向阀10至左位，此时手动液压泵7与伸缩液压缸4的液压回路接通，手动液压泵7与夹紧液压缸840的液压回路断开，夹紧液压缸840被锁死，在拉拔过程中夹紧装置8始终保持夹紧状态。此时P1油口和A1油口连通，手动来回按压手动液压泵7的按压手柄701，使油箱5内的液压油依次经过单向阀Ⅰ12、手动液压泵7、单向阀Ⅱ13、手动二位三通换向阀10，最后进入伸缩液压缸4的有杆腔，迫使活塞杆Ⅰ402向上移动，从而控制夹紧装置8也向上移动，待拉拔的竹蔸即随着夹紧装置8的向上移动而被拔出，完成待拉拔竹蔸的拉拔过程。
松开蔸过程：完成拉拔过程后，打开卸载阀14，使伸缩液压缸4卸载，伸缩液压缸4的有杆腔的油液经过卸载阀14流回油箱5，卸载完成后关闭卸载阀14。调节手动三位四通换向阀9至中位，P2油口、T油口、A2油口及B2油口相互连通，此时夹紧液压缸840卸载；再调节调节手动三位四通换向阀9至左位，调节手动二位三通换向阀10至右位，此时P1油口和B1油口连通，P2油口与A2油口连通，B2油口与T油口连通，即手动液压泵7与夹紧液压缸840的液压回路接通；然后手动来回按压手动液压泵7的按压手柄701，使油箱5的液压油依次经过单向阀Ⅰ12、手动液压泵7、单向阀Ⅱ13、手动二位三通换向阀10、手动三位四通换向阀9，最后进入夹紧液压缸840的无杆腔，迫使活塞杆Ⅱ843向下移动，从而控制凸轮850向下移动。由于凸轮850与钩爪810间的相对运动，迫使钩爪810绕定位孔811且背向凸轮轴线852转动，三组钩爪810的尖部813将松开已经拔起的竹蔸，从而使竹蔸与夹紧装置8分离。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种液压竹蔸拉马，由扶手（1）、环形架（2）、支撑腿（3）、伸缩液压缸（4）、油箱（5）、阀座（6）、手动液压泵（7）、夹紧装置（8）、手动三位四通换向阀（9）、手动二位三通换向阀（10）和高压油管（11）组成，其特征在于：扶手（1）及支撑腿（3）都固定在环形架（2）的外环上，伸缩液压缸（4）通过外壳固定在环形架（2）的内环上，油箱（5）固定于伸缩液压缸（4）的外围，阀座（6）固定在油箱（5）及伸缩液压缸（4）的底部，手动液压泵（7）、手动三位四通换向阀（9）和手动二位三通换向阀（10）固定在阀座（6）的顶面上，夹紧装置（8）固定在伸缩液压缸（4）的活塞杆的末端上，阀座（6）和夹紧装置（8）之间的油路通过高压油管（11）相连接。
2.根据权利要求1所述的液压竹蔸拉马，其特征在于：所述的夹紧装置（8）由钩爪（810）、钩架（820）、钩架座（830）、夹紧液压缸（840）、凸轮（850）和滚子（860）组成，钩爪（810）通过转动副安装在钩架（820）上，钩架（820）均匀地分布在钩架座（830）的四周，钩架座（830）固定在伸缩液压缸（4）的活塞杆的末端上，夹紧液压缸（840）安装在钩架座（830）上，凸轮（850）安装在夹紧液压缸（840）的活塞杆的末端上，滚子（860）通过转动副安装在钩爪（810）上，且钩架座（830）、夹紧液压缸（840）的轴线与伸缩液压缸（4）的轴线重合；所述的钩爪（810）和钩架（820）分别有三组。
3.根据权利要求2所述的液压竹蔸拉马，其特征在于：所述的凸轮（850）的外轮廓是通过母线（851）绕凸轮轴线（852）回转一圈得到的曲面，且母线（851）形状为一段圆弧，在凸轮（850）的两端还设有挡边（853）。
4.根据权利要求2所述的液压竹蔸拉马，其特征在于：所述的钩爪（810）上设有一个定位孔（811）、两个滚子安装孔（812）和一个尖部（813），定位孔（811）的圆心位于两个滚子安装孔（812）的圆心连线的中垂线上。
5.根据权利要求3所述的液压竹蔸拉马，其特征在于：所述的母线（851）的半径等于定位孔（811）的圆心与滚子安装孔（812）的圆心之间的距离与滚子（860）的半径之和。
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