CN111543280A - 一种双扭振双弧形刀挖树装置及挖树方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双扭振双弧形刀挖树装置及挖树方法，该挖树装置包括双扭振旋转装置、弧形刀加强支撑架、开合液压缸、外弧形刀支撑架、内弧形刀、外弧形刀、旋转座以及液压缸连接件；双扭振旋转装置的侧边固定有弧形刀加强支撑架，内弧形刀的后端与双扭振旋转装置的输出端固定，前端与弧形刀加强支撑架通过轴套相连；外弧形刀固定在外弧形刀支撑架上面，外弧形刀支撑架上面的旋转中心通过轴销与旋转座相连，推动位与开合液压缸通过轴销相连；开合液压缸后端与液压缸连接件通过轴销相连。本发明成本低廉、结构紧凑、工作效率高、应用广泛，非常适用于苗木带根部土球的挖掘，提高了苗木的存活率。

Description

一种双扭振双弧形刀挖树装置及挖树方法

技术领域

本发明属于园林机械技术领域，涉及到挖树装置，具体涉及一种双扭振双弧形刀挖树装置及挖树方法。

背景技术

随着“绿色、健康、安全”的理念深入人心，很多地方都在大力建设绿色环保城市，因此每一个地方都需要大量的苗木移栽；同时我国国内由于培植苗木的土地资源比较稀缺，大部分苗木在苗圃园里种植较紧密，为了让苗木之间留有足够的空间从而提高苗木生长速度，在苗木生长过程中也需要进行挑拣移栽。这种移栽的工作通常采用传统的人工挖掘方式，存在又脏又累、效率低、耗时长等缺点，已经很难满足市场需求。

现有技术中存在的主要问题包括：

目前，国内自主研发并得到很好应用的农林机械虽然有不少，但是用于移栽苗木的挖树装置却不多，拥有相关专利的挖树装置仅有花瓣式、钎锯式、电驱动式、半环铲刀式等几种装置。这几种装置均存在一定的技术问题：花瓣式所挖掘的土球不规则且容易扯断树根降低树木存活率；钎锯式所挖掘的土球不规则且还需辅助起吊设备将无法切断的树木主干垂直主根直接拉断，不被市场所接受；电驱动式振动力不足且无法长期在苗圃园作业；半环铲刀式只能单个方向旋挖，对于土质松散的沙土，容易让旋出侧的土球面掉土从而让土球不完整，降低苗木的存活率，同时半环铲刀式采用的是涡轮涡杆减速机构，由于接触的齿太少，当高强度操作时，容易打断涡轮涡杆的齿，使设备不能正常工作。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种双扭振双弧形刀挖树装置及挖树方法，该挖树装置成本低廉、结构紧凑、工作效率高、应用广泛，非常适用于苗木带根部土球的挖掘，提高了苗木的存活率。

为此，本发明采用了以下技术方案：

一种双扭振双弧形刀挖树装置，包括双扭振旋转装置、弧形刀加强支撑架、开合液压缸、外弧形刀支撑架、内弧形刀、外弧形刀、旋转座以及液压缸连接件；所述双扭振旋转装置的侧边固定有弧形刀加强支撑架，所述内弧形刀的后端与双扭振旋转装置的输出端固定，前端与弧形刀加强支撑架通过轴套相连；所述外弧形刀固定在外弧形刀支撑架上面，所述外弧形刀支撑架上面的旋转中心通过轴销与旋转座相连，推动位与开合液压缸通过轴销相连；所述开合液压缸后端与液压缸连接件通过轴销相连。

优选地，用轴销或轴套相连的地方仅能径向旋转。

优选地，所述双扭振旋转装置包括缸体、内旋转轴、旋转接头、第一液压马达、液压油管、扭振装置、链条、外旋转轴、第二液压马达、旋转主轴以及主动链轮；所述内弧形刀的后端与双扭振旋转装置输出的内旋转轴前端固定；所述旋转座与液压缸连接件固定在外旋转轴上面；所述内旋转轴后端与缸体通过轴承相连，中端、前端通过轴套限制在外旋转轴内部，所述外旋转轴通过轴承与缸体的前端相连，所述内旋转轴与外旋转轴均只能旋转且相互独立；所述液压油管一端与第一液压马达固定，一端与旋转接头固定；所述旋转接头外侧固定在缸体内壁上不动；所述第二液压马达固定在缸体上面，且输出轴与旋转主轴上面的带键孔刚性连接，旋转主轴上面安装有主动链轮，主动链轮通过链条与扭振装置相连。

优选地，所述液压油管跟随第一液压马达和旋转接头内部零件绕内外轴旋转。

优选地，所述扭振装置包括扭振偏心轴、连杆、扭振连接件以及扭振销；所述扭振偏心轴两端通过轴套连接在扭振装置外壳上，中间偏心位通过轴套与连杆相连，轴一端内部设有带键孔与第一液压马达联结；所述连杆与扭振销相连，扭振销通过轴套限制在扭振连接件的孔内；所述扭振连接件焊接在相应的内轴或外轴上，用于保证内外轴扭振或旋转。

优选地，所述内弧形刀和外弧形刀均为半圆形结构，二者相向布置，构成一个圆形。

优选地，所述内弧形刀和外弧形刀的下部均设有刃口，用于劈砍泥土与树根。

一种挖树方法，该挖树方法采用上述的一种双扭振双弧形刀挖树装置进行挖树。

进一步地，包括以下步骤：

步骤一，由开合液压缸驱动打开固定有外弧形刀的外弧形刀支撑架，让苗木通过开口进入环形中心，然后开合液压缸驱动固定有外弧形刀的外弧形刀支撑架闭合；

步骤二，由第一液压马达高速旋转驱动扭振偏心轴旋转，从而带动连杆让扭振连接件往复高速摆动，而与扭振连接件焊接在一起的内轴或外轴产生扭振力，带动内弧形刀、外弧形刀劈砍泥土与树根；

步骤三，第二液压马达驱动主动链轮通过链条带动扭振装置旋转，后端的扭振装置带动内旋转轴让内弧形刀向泥土内旋进90度，而前端的扭振装置带动外旋转轴让固定有外弧形刀的外弧形刀支撑架整个结构一起向泥土内旋进90度；

步骤四，由内弧形刀和外弧形刀直接将苗木提出或者通过辅助吊臂一起将苗木提出；

步骤五，内弧形刀、外弧形刀旋转回原位。

优选地，步骤二中，劈砍的频率最大达35HZ，扭振力达到5吨以上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过一种同轴紧凑组合的双扭振旋转装置，分左右实现内外轴分别单独控制一套弧形刀，从而可以从苗木左右两侧旋进，将苗木根部切断的同时将土球保持完整，提高了苗木的存活率。

(2)本发明采用液压马达驱动的偏心连杆机构产生扭振力，同时采用液压马达通过链条或同步钢带驱动弧形刀360度旋转，保证了各机构的强度，从而提升了挖树装置的稳定性与持续性。

(3)本发明成本低廉、结构紧凑、工作效率高、应用广泛，非常适用于苗木带根部土球的挖掘。

附图说明

图1是本发明实施例所提供的一种双扭振双弧形刀挖树装置的结构示意图。

图2是本发明实施例所提供的一种双扭振双弧形刀挖树装置反转打开的结构示意图。

图3是本发明实施例所提供的一种双扭振双弧形刀挖树装置中双扭振旋转装置的结构示意图。

图4是本发明实施例所提供的一种双扭振双弧形刀挖树装置中扭振装置的结构示意图。

附图标记说明：1、双扭振旋转装置；2、弧形刀加强支撑架；3、开合液压缸；5、外弧形刀支撑架；7、内弧形刀；8、外弧形刀；9、旋转座；10、液压缸连接件；101、缸体；102、内旋转轴；103、旋转接头；104、第一液压马达；105、液压油管；106、扭振装置；107、链条；108、外旋转轴；109、第二液压马达；110、旋转主轴；111、主动链轮；112、扭振偏心轴；113、连杆；114、扭振连接件；115、扭振销。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1和图2所示，本发明公开了一种双扭振双弧形刀挖树装置，包括双扭振旋转装置1、弧形刀加强支撑架2、开合液压缸3、外弧形刀支撑架5、内弧形刀7、外弧形刀8、旋转座9以及液压缸连接件10。

具体地，如图3所示，所述双扭振旋转装置1包括缸体101、内旋转轴102、旋转接头103、第一液压马达104、液压油管105、扭振装置106、链条107、外旋转轴108、第二液压马达109、旋转主轴110以及主动链轮111。

具体地，如图4所示，所述扭振装置106包括扭振偏心轴112、连杆113、扭振连接件114以及扭振销115。

具体地，各部件间的连接关系如下：

双扭振旋转装置1侧边固定有弧形刀加强支撑架2；内弧形刀7后端与双扭振旋转装置1输出的内旋转轴102前端固定，前端与弧形刀加强支撑架2通过轴套相连；外弧形刀8固定在外弧形刀支撑架5上面，而外弧形刀支撑架5上面的旋转中心通过轴销与旋转座9相连，推动位与开合液压缸3通过销轴相连；旋转座9与液压缸连接件10固定在外旋转轴108上面；开合液压缸3后端与液压缸连接件10通过轴销相连；用轴销或轴套相连的地方仅能径向旋转。

内旋转轴102后端与缸体101通过轴承相连，中端、前端通过轴套精确限制在外旋转轴108内部，而外旋转轴108也通过轴承与缸体101的前端相连，并且内旋转轴102与外旋转轴108都仅能旋转且是相互独立的。

扭振偏心轴112两端通过轴套连接在扭振装置106外壳上，中间偏心位通过轴套与连杆113相连，轴一端内部有带键孔与第一液压马达104联结，液压油管105一端与第一液压马达104固定，一端与旋转接头103固定且能跟随第一液压马达104和旋转接头103内部零件绕内外轴旋转；旋转接头103外侧固定在缸体101内壁上不动；连杆113与扭振销115相连，扭振销115通过轴套限制在扭振连接件114孔内；扭振连接件114焊接在相应的内轴或外轴上保证内外轴扭振或旋转。

第二液压马达109固定在缸体101上面，且输出轴与旋转主轴110上面的带键孔刚性连接，旋转主轴110上面安装有主动链轮111，主动链轮111通过链条107与扭振装置106相连。

一种双扭振双弧形刀挖树装置的工作过程如下：

第一步，由开合液压缸3驱动打开固定有外弧形刀8的外弧形刀支撑架5，让苗木能通过开口进入环形中心，然后开合液压缸3驱动固定有外弧形刀8的外弧形刀支撑架5闭合。

第二步，由第一液压马达104高速旋转驱动扭振偏心轴112旋转，从而带动连杆113让扭振连接件114往复高速摆动，而与扭振连接件114焊接在一起的内轴或外轴就会产生扭振力，带动内弧形刀7、外弧形刀8劈砍泥土与树根，劈砍的频率最大能达35HZ，扭振力能达到5吨以上。

第三步，第二液压马达109驱动主动链轮111通过链条107带动扭振装置106缓慢旋转，后端的扭振装置106带动内旋转轴102让内弧形刀7向泥土内旋进90度，而前端的扭振装置106带动外旋转轴108让固定有外弧形刀8的外弧形刀支撑架5整个结构一起向泥土内旋进90度。

第四步，由内弧形刀7和外弧形刀8直接将苗木提出或者通过辅助吊臂一起将苗木提出。

最后，内弧形刀7、外弧形刀8旋转回原位。

本发明内的双扭振旋转装置1不仅仅只限于内外双轴，根据需要可以制作成单轴或者2轴以上，装置内使用的链条链轮驱动方式也可以采用齿轮、涡轮涡杆、同步钢带等方式实现，同时双扭振旋转装置1也可以用于其它相关设备内，因此采用增减轴数、改用非链条链轮的方式，或者用在其它设备上面都在此专利的保护范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双扭振双弧形刀挖树装置，其特征在于：包括双扭振旋转装置(1)、弧形刀加强支撑架(2)、开合液压缸(3)、外弧形刀支撑架(5)、内弧形刀(7)、外弧形刀(8)、旋转座(9)以及液压缸连接件(10)；所述双扭振旋转装置(1)的侧边固定有弧形刀加强支撑架(2)，所述内弧形刀(7)的后端与双扭振旋转装置(1)的输出端固定，前端与弧形刀加强支撑架(2)通过轴套相连；所述外弧形刀(8)固定在外弧形刀支撑架(5)上面，所述外弧形刀支撑架(5)上面的旋转中心通过轴销与旋转座(9)相连，推动位与开合液压缸(3)通过轴销相连；所述开合液压缸(3)后端与液压缸连接件(10)通过轴销相连。

2.根据权利要求1所述的一种双扭振双弧形刀挖树装置，其特征在于：用轴销或轴套相连的地方仅能径向旋转。

3.根据权利要求1所述的一种双扭振双弧形刀挖树装置，其特征在于：所述双扭振旋转装置(1)包括缸体(101)、内旋转轴(102)、旋转接头(103)、第一液压马达(104)、液压油管(105)、扭振装置(106)、链条(107)、外旋转轴(108)、第二液压马达(109)、旋转主轴(110)以及主动链轮(111)；所述内弧形刀(7)的后端与双扭振旋转装置(1)输出的内旋转轴(102)前端固定；所述旋转座(9)与液压缸连接件(10)固定在外旋转轴(108)上面；所述内旋转轴(102)后端与缸体(101)通过轴承相连，中端、前端通过轴套限制在外旋转轴(108)内部，所述外旋转轴(108)通过轴承与缸体(101)的前端相连，所述内旋转轴(102)与外旋转轴(108)均只能旋转且相互独立；所述液压油管(105)一端与第一液压马达(104)固定，一端与旋转接头(103)固定；所述旋转接头(103)外侧固定在缸体(101)内壁上不动；所述第二液压马达(109)固定在缸体(101)上面，且输出轴与旋转主轴(110)上面的带键孔刚性连接，旋转主轴(110)上面安装有主动链轮(111)，主动链轮(111)通过链条(107)与扭振装置(106)相连。

4.根据权利要求3所述的一种双扭振双弧形刀挖树装置，其特征在于：所述液压油管(105)跟随第一液压马达(104)和旋转接头(103)内部零件绕内外轴旋转。

5.根据权利要求3所述的一种双扭振双弧形刀挖树装置，其特征在于：所述扭振装置(106)包括扭振偏心轴(112)、连杆(113)、扭振连接件(114)以及扭振销(115)；所述扭振偏心轴(112)两端通过轴套连接在扭振装置(106)外壳上，中间偏心位通过轴套与连杆(113)相连，轴一端内部设有带键孔与第一液压马达(104)联结；所述连杆(113)与扭振销(115)相连，扭振销(115)通过轴套限制在扭振连接件(114)的孔内；所述扭振连接件(114)焊接在相应的内轴或外轴上，用于保证内外轴扭振或旋转。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种双扭振双弧形刀挖树装置，其特征在于：所述内弧形刀(7)和外弧形刀(8)均为半圆形结构，二者相向布置，构成一个圆形。

7.根据权利要求6所述的一种双扭振双弧形刀挖树装置，其特征在于：所述内弧形刀(7)和外弧形刀(8)的下部均设有刃口，用于劈砍泥土与树根。

8.一种挖树方法，其特征在于：该挖树方法采用如权利要求1-7中任一项所述的一种双扭振双弧形刀挖树装置进行挖树。

9.根据权利要求8所述的一种挖树方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，由开合液压缸(3)驱动打开固定有外弧形刀(8)的外弧形刀支撑架(5)，让苗木通过开口进入环形中心，然后开合液压缸(3)驱动固定有外弧形刀(8)的外弧形刀支撑架(5)闭合；

步骤二，由第一液压马达(104)高速旋转驱动扭振偏心轴(112)旋转，从而带动连杆(113)让扭振连接件(114)往复高速摆动，而与扭振连接件(114)焊接在一起的内轴或外轴产生扭振力，带动内弧形刀(7)、外弧形刀(8)劈砍泥土与树根；

步骤三，第二液压马达(109)驱动主动链轮(111)通过链条(107)带动扭振装置(106)旋转，后端的扭振装置(106)带动内旋转轴(102)让内弧形刀(7)向泥土内旋进90度，而前端的扭振装置(106)带动外旋转轴(108)让固定有外弧形刀(8)的外弧形刀支撑架(5)整个结构一起向泥土内旋进90度；

步骤四，由内弧形刀(7)和外弧形刀(8)直接将苗木提出或者通过辅助吊臂一起将苗木提出；

步骤五，内弧形刀(7)、外弧形刀(8)旋转回原位。

10.根据权利要求9所述的一种挖树方法，其特征在于：步骤二中，劈砍的频率最大达35HZ，扭振力达到5吨以上。

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