阅读说明：本技术 一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置 (Suspensible disc type obstacle-avoiding profiling mowing device for hilly and mountain orchards ) 是由 杨福增 李亚男 张亚洲 牛瀚麟 冯策 刘志杰 孙景彬 于 2020-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置,主要包括：仿形割草装置、避障装置；仿形割草装置包括：调平部分、仿形部分、割草部分；调平部分与仿形部分铰接；仿形部分的压簧浮动机构上端与连接板固定连接,下端通过轴承与切割轴连接；所述万向轮通过轴承与切割轴底端连接；割草部分的液压马达与刀盘罩通过螺栓固定连接；所述皮带轮I通过键与传动轴相连；所述切割轴通过键与皮带轮II连接；所述切割刀通过螺栓与切割轴连接；避障装置的液压缸I一端通过U型连接件与升降杆铰接,另一端与支架铰接。本发明适用于丘陵山地果园,能够实现自主避障和自动仿形功能,有效避免漏割,提高果园割草效率。(The invention discloses a suspensible disc type obstacle avoidance and profiling mowing device for hilly and mountain orchards, which mainly comprises: profiling mowing devices and obstacle avoidance devices; the profiling grass cutting device comprises: a leveling part, a profiling part and a mowing part; the leveling part is hinged with the profiling part; the upper end of a pressure spring floating mechanism of the profiling part is fixedly connected with the connecting plate, and the lower end of the pressure spring floating mechanism of the profiling part is connected with the cutting shaft through a bearing; the universal wheel is connected with the bottom end of the cutting shaft through a bearing; a hydraulic motor of the mowing part is fixedly connected with the cutter head cover through bolts; the belt pulley I is connected with the transmission shaft through a key; the cutting shaft is connected with the belt pulley II through a key; the cutting knife is connected with the cutting shaft through a bolt; one end of a hydraulic cylinder I of the obstacle avoidance device is hinged with the lifting rod through a U-shaped connecting piece, and the other end of the hydraulic cylinder I is hinged with the support. The automatic obstacle avoidance and automatic profiling mechanism is suitable for hilly and mountainous orchards, can realize the functions of autonomous obstacle avoidance and automatic profiling, effectively avoids missed cutting, and improves the orchard mowing efficiency.)

一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置

技术领域

本发明属于果园机械技术领域，具体涉及一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置。

背景技术

我国是水果生产种植大国，果园种植区域多分布于丘陵山地地带，传统的平地割草机无法适应地势复杂、起伏不平的山地作业环境，因而在果园除草等方面大部分仍然处于人力、畜力或者半机械化作业，作业效果差，效率低。

果园杂草对果树的危害很大，能直接或间接影响果园水果生产，因此定期清理果园中的杂草是一项重要的养护工作，但现有割草机针对种植密集的小型果园行间距小，杂草生长密集的问题，作业困难，工作效率低，且难以适应地势复杂的山地果园工作环境。因此，需要研制一种适用于丘陵山地果园的避障仿形割草作业装置，能够实现自主避障和自动仿形功能，减少割草机在工作过程中的漏割现象，实现不平整地面仿形，提高割草效率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置。该发明采用机械避障和仿形割草方式，避障反应迅速，通过率高，仿形功能灵活，漏割率低，可大大提高果园割草效率和割草质量。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置，主要包括仿形割草装置、避障装置，具体包括：三点悬挂(1)、液压缸I(2)、机械感应触杆控制箱(3)、机械感应触杆(4)、支架(5)、液压缸II(6)、连接板(7)、压簧浮动机构(8)、刀盘罩(9)、液压缸III(10)、进油口(11)、出油口(12)、液压马达(13)、压簧(14)、压簧底座(15)、浮动轴(16)、切割轴(17)、皮带轮II(18)、切割刀(19)、万向轮(20)、皮带(21)、传动轴(22)、皮带轮I(23)、升降杆(24)、U型连接件(25) ；L型滑道(26)；三点悬挂架(27)；

仿形割草装置包括调平部分、仿形部分、割草部分；调平部分包括三点悬挂 (1)、液压缸II (6)、液压缸III (10)、支架(5)、升降杆(24)、U型连接件(25)、L型滑道(26)；所述液压缸III(10)底端外液压缸与三点悬挂(1)固定连接，顶端内液压缸与升降杆(24)固定连接；所述升降杆(24)可在三点悬挂(1)的L型滑道(26)中随液压缸III(10)的伸缩而上下滑动，调整割草装置距离地面的位置；所述U型连接件(25)通过螺栓固定在升降杆(24)两端，用于铰接液压缸I (2)，可随升降杆(24)在L型滑道(26)中上下滑动；所述支架(5)一端与升降杆(24)铰接，保证割草装置能够绕轴转动，另一端和连接板(7)铰接；所述液压缸II (6)两端分别与支架(5)和连接板(7)铰接，可调整切割装置的切割面与坡面平行；

仿形部分包括连接板(7)、压簧浮动机构(8)、万向轮(20)，所述压簧浮动机构(8)包括压簧(14)、压簧底座(15)、浮动轴(16)；所述压簧(14)上端与连接板(7)固定连接，下端与压簧底座(15)固定连接，所述浮动轴(16)上端与压簧底座(15)固定连接，下端通过轴承与切割轴(17)连接；所述万向轮(20)通过轴承与切割轴(15)底端连接，万向轮(20)感知地面起伏，带动切割刀(19)上下浮动，实现地面仿形功能，这种机械式仿形具有结构紧凑，反应速度快，割茬整齐等优点；

割草部分包括进油口(11)、出油口(12)、液压马达(13)、传动轴(22)、皮带轮I (23)、皮带(21)、切割轴(17)、皮带轮II (18)、刀盘罩(9)、切割刀(19)；所述液压马达(13)与刀盘罩(9)通过螺栓连接；所述皮带轮I (23)通过键与传动轴(22)相连；所述皮带轮II (18)通过皮带(21)与皮带轮I (23)相连；所述切割轴(17)通过键与皮带轮II (18)连接；所述刀盘罩(9)通过轴承分别与切割轴(17)和传动轴(22)连接；所述切割刀(19)通过螺栓与切割轴(17)固定连接；所述的切割轴(17)、皮带轮II (18) 、切割刀(19)数量均为3，且呈120°分布在刀盘罩(9)上，这样布置可有效避免漏割，防止撞刀；

避障装置包括液压缸I (2)、机械感应触杆控制箱(3)、机械感应触杆(4)；所述液压缸I(2)一端通过U型连接件(25)与升降杆(24)铰接，另一端与支架(5)铰接，使避障装置能够跟随支架(5)和升降杆(24)上下移动，利用机械感应触杆(4)进行机械式避障具有结构简单，避障反应灵敏等优点。

本发明有益效果为：

通过以上技术方案，本发明适用于丘陵山地果园，能够通过压簧浮动机构和万向轮配合实现自动仿形功能，利用避障装置实现自主避障功能，有效避免漏割，提高果园割草效率，在地势复杂的丘陵山地果园具有良好的推广和应用价值。

附图说明：

图1为本发明一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置与牵引机连接示意图；

图2为本发明一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置结构示意图；

图3为本发明一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置的调平部分结构示意图；

图4为本发明一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置的仿形部分和割草部分结构示意图；

图5为本发明一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置仰视图；

图6为本发明一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置的避障过程原理图；

图7为本发明一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置的避障程序流程图；

图中：1.三点悬挂；2.液压缸I；3.机械感应触杆控制箱；4.机械感应触杆；5.支架；6.液压缸II；7.连接板；8.压簧浮动机构；9.刀盘罩；10.液压缸III；11.进油口；12.出油口；13.液压马达；14.压簧；15.压簧底座；16.浮动轴；17.切割轴；18.皮带轮II；19.切割刀；20.万向轮；21.皮带；22.传动轴；23.皮带轮I；24.升降杆；25.U型连接件；26.L型滑道；27.三点悬挂架。

具体实施方式

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以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步解释说明：

一种可悬挂圆盘式丘陵山地果园避障仿形割草装置，主要包括仿形割草装置、避障装置，具体包括：三点悬挂(1)、液压缸I(2)、机械感应触杆控制箱(3)、机械感应触杆(4)、支架(5)、液压缸II(6)、连接板(7)、压簧浮动机构(8)、刀盘罩(9)、液压缸III(10)、进油口(11)、出油口(12)、液压马达(13)、压簧(14)、压簧底座(15)、浮动轴(16)、切割轴(17)、皮带轮II(18)、切割刀(19)、万向轮(20)、皮带(21)、传动轴(22)、皮带轮I(23)、升降杆(24)、U型连接件(25) ；L型滑道(26)；三点悬挂架(27)；

仿形割草装置包括调平部分、仿形部分、割草部分；调平部分包括三点悬挂 (1)、液压缸II (6)、液压缸III (10)、支架(5)、升降杆(24)、U型连接件(25)、L型滑道(26)；所述液压缸III(10)底端外液压缸与三点悬挂(1)固定连接，顶端内液压缸与升降杆(24)固定连接；所述升降杆(24)随液压缸III(10)的伸缩在三点悬挂(1)的L型滑道(26)中上下滑动；所述U型连接件(25)通过螺栓固定在升降杆(24)两端，用于铰接液压缸I (2)，可随升降杆(24)在L型滑道(26)中上下滑动；所述支架(5)一端与升降杆(24)铰接，另一端和连接板(7)铰接；所述液压缸II (6)两端分别与支架(5)和连接板(7)铰接；

仿形部分包括连接板(7)、压簧浮动机构(8)、万向轮(20)，所述压簧浮动机构(8)包括压簧(14)、压簧底座(15)、浮动轴(16)；所述压簧(14)上端与连接板(7)固定连接，下端与压簧底座(15)固定连接，所述浮动轴(16)上端与压簧底座(15)固定连接，下端通过轴承与切割轴(17)连接；所述万向轮(20)通过轴承与切割轴(15)底端连接，万向轮(20)感知地面起伏，带动切割刀(19)上下浮动，实现地面仿形功能；

割草部分包括进油口(11)、出油口(12)、液压马达(13)、传动轴(22)、皮带轮I (23)、皮带(21)、切割轴(17)、皮带轮II (18)、刀盘罩(9)、切割刀(19)；所述液压马达(13)与刀盘罩(9)通过螺栓连接；所述皮带轮I (23)通过键与传动轴(22)相连；所述皮带轮II (18)通过皮带(21)与皮带轮I (23)相连；所述切割轴(17)通过键与皮带轮II (18)连接；所述刀盘罩(9)通过轴承分别与切割轴(17)和传动轴(22)连接；所述切割刀(19)通过螺栓与切割轴(17)连接；所述的切割轴(17)、皮带轮II (18) 、切割刀(19)数量均为3，且呈120°分布在刀盘罩(9)上；

避障装置包括液压缸I (2)、机械感应触杆控制箱(3)、机械感应触杆(4)；所述液压缸I(2)一端通过U型连接件(25)与升降杆(24)铰接，另一端与支架(5)铰接，使避障装置能够跟随支架(5)和升降杆(24)上下移动。

工作原理：割草机采用拖拉机牵引，如图1所示，割草装置通过三点悬挂架(27)连接在拖拉机一侧或两侧，当割草机在丘陵山区果园工作时，拖拉机的PTO通过油管将动力传递给液压马达(13)，液压马达(13)启动，带动传动轴(22)旋转，通过皮带(21)将动力传递给三根切割轴(17)，从而带动切割刀(19)旋转，进行割草作业；作业过程中，万向轮(20)随地面起伏，使压簧浮动机构(8)上下浮动，在压簧(14)弹力和万向轮(20)自身重力作用下，万向轮(20)始终与地面接触，实现仿形割草；如图6、7所示，当割草机进行果树行间作业时，机械感应触杆(4)碰到果树，发生形变触发机械感应触杆控制箱(3)内的行程开关往复运动，从而控制液压缸I (2)伸长，割草装置绕轴转动，实现避障除草作业，当机械感应触杆(4)受力消失，控制液压缸I (2)收缩，割草装置绕轴反向转动，回到初始位置，进行正常作业，如此反复循环。

上面以具体实施例予以说明本发明的结构与工作原理，本发明并不局限于以上实施例，根据上述的说明内容，凡在本发明精神与原则之上所作的任何修改、同等替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。