申请/专利权人：安徽工程大学

申请日：2019-03-01

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN109699327B

主分类号：A01G3/08

分类号：A01G3/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2019.05.28#实质审查的生效;2019.05.03#公开

摘要：本发明公开了一种茶树修剪机，包括机架、修剪刀具、设置于机架上的行走轮、设置于所述机架上且用于控制所述修剪刀具进行旋转的驱动装置和用于调节修剪刀具的角度的刀具调节装置。本发明的茶树修剪机，结构简单，使用方便，有助于提高茶树修剪工作效率。

主权项：1.茶树修剪机，包括机架、修剪刀具和设置于机架上的行走轮，其特征在于，还包括设置于所述机架上且用于控制所述修剪刀具进行旋转的驱动装置和设置于机架上且用于调节修剪刀具的角度的刀具调节装置；机架包括承载板和与承载板连接的支腿，支腿用于对承载板提供支撑作用，支腿朝向承载板的下方延伸，支腿的上端与承载板固定连接，支腿设置多个，行走轮设置于支腿上且行走轮设置于支腿的下端，刀具调节装置和驱动装置安装在承载板上；驱动装置包括与修剪刀具连接的主轴、用于提供源动力的第一动力源以及与第一动力源和主轴连接的动力传递机构；第一动力源固定安装在承载板上，主轴是在修剪刀具的中心处与修剪刀具固定连接，第一动力源产生的旋转力通过动力传递机构传递至主轴；动力传递机构包括第一传动机构、中间轴、第二传动机构和传动轴，第一传动机构为带传动机构，第二传动机构为锥齿轮传动机构，第一传动机构与第一动力源连接，第二传动机构与主轴连接；中间轴为可旋转的设置于机架上，承载板上设有用于对中间轴提供支撑的支座，中间轴的轴线位于水平面内，中间轴与第一传动机构和第二传动机构连接；第一传动机构的一端与第一动力源的动力输出端固定连接，第一传动机构的另一端与中间轴的一端固定连接，第二传动机构的一端与中间轴的另一端固定连接，第二传动机构的另一端与传动轴连接；第二传动机构为由两个相啮合的锥齿轮组成的，其中一个锥齿轮安装在中间轴上，另一个锥齿轮安装在传动轴上，传动轴的轴线与中间轴的轴线向垂直，传动轴的轴线位于竖直面内；支腿设置多个且支腿的长度可调节，实现承载板高度的调节；支腿包括与承载板连接的上支撑杆、插设于上支撑杆中的下支撑杆以及使上支撑杆与下支撑杆保持相对固定的锁紧机构，行走轮设置于下支撑杆上；锁紧机构包括套在上支撑杆上的锁紧箍套、锁紧螺钉、销轴和凸轮手柄，锁紧箍套为具有一个开口的C形圈，锁紧箍套的开口两端各设有一个凸耳，凸耳设有让锁紧螺钉穿过的通孔，销轴与锁紧螺钉的端部连接且与锁紧螺钉相垂直，凸轮手柄与销轴转动连接并位于其中一凸耳的一侧，凸轮手柄的外曲面并与锁紧箍套的外圆周面相接触；凸轮手柄与销轴连接的一端为以销轴中心为旋转支点的凸轮结构，另一端为手柄；凸轮结构具有与锁紧箍套的外表面接触的外曲面，用于挤压锁紧箍套；凸轮结构的外曲面轮廓线为半径依次增大的两段圆弧光滑连接而成的曲线，并且手柄靠近半径最大的圆弧段，凸耳靠近半径最小的圆弧段；锁紧机构处于锁紧状态，凸轮手柄的长度方向与支腿的轴线相垂直，凸轮结构的半径大的圆弧段与锁紧箍套的外表面接触，此时锁紧箍套处于被挤压状态，锁紧箍套将内部的上支撑杆和下支撑杆夹紧，实现上支撑杆和下支撑杆的固定连接；在需要拆卸解锁时，逆时针向上扳动凸轮手柄，上支撑杆和下支撑杆松开，调节支腿的长度；锁紧螺钉上带有螺纹的一端使插入销轴中与其为螺纹连接，相应在销轴内设有螺纹孔，在凸轮结构上还设有让锁紧螺钉穿过的孔；主轴位于传动轴的下方，传动轴的下端通过万向节与主轴的上端连接，修剪刀具安装在主轴的下端，万向节为十字轴万向节，万向节是由与传动轴的下端连接的上节叉、与主轴的上端连接的下节叉以及与上节叉和下节叉连接的十字轴；刀具调节装置包括设置于机架上的调节支架、设置于调节支架上的导滑座、设置于导滑座上的齿圈、设置于导滑座上的调节电机、设置于驱动电机上的驱动齿轮、与驱动齿轮相啮合且与齿圈相啮合的从动齿轮和套设于主轴上且与齿圈连接的滑块，导滑座具有让滑块嵌入且对滑块起导向作用的导向槽，该导向槽为圆弧形凹槽且导向槽与齿圈为同轴设置；齿圈为圆环形结构，齿圈的内圆面上设置一圈凸齿，驱动电机固定设置在导滑座上，驱动齿轮固定设置在驱动电机的电机轴上，驱动齿轮和从动齿轮的轴线位于水平面内且驱动齿轮和从动齿轮的轴线与齿圈的轴线相平行，驱动齿轮和从动齿轮位于齿圈的内部且驱动齿轮的轴线位于齿圈的轴线的上方，驱动齿轮位于从动齿轮的上方，驱动电机带动驱动齿轮旋转后，驱动齿轮驱动从动齿轮进行旋转，从动齿轮驱动齿圈绕其轴线进行旋转，齿圈通过滑块带动主轴同步进行旋转，实现主轴下端的刀具姿态的调节；调节支架位于导滑座的下方，调节支架为水平设置且调节支架的长度方向与齿圈的轴线相垂直，调节支架与导滑座和承载板固定连接；导滑座上设有用于对传动轴提供支撑作用的支座，支座套设于传动轴上，支座位于滑块的上方，滑块的一端与齿圈固定连接，滑块的另一端具有让主轴穿过的通孔，导滑座位于主轴和齿圈之间；齿圈为可旋转的设置于导滑座上，导滑座为齿圈起导向作用，使齿圈仅能绕其轴线进行旋转；行走轮包括轮辋、轮毂、设置于轮毂上的轮轴、设置于轮辋上的轮胎以及位于轮辋和轮毂之间且与轮辋和轮毂连接的减震器，减震器设置多个且所有减震器为沿周向均匀分布；轮辋为圆环形结构且轮辋与轮毂为同轴设置，轮辋的直径大于轮毂的直径，减震器位于轮毂和轮辋之间；轮轴的一端与轮毂连接且轮轴与轮毂为同轴设置，轮轴的另一端与支腿的下端连接；减震器的一端与轮辋转动连接，减震器的另一端与轮毂转动连接；减震器起到减震作用，减震器上设有减振弹簧；茶树修剪机还包括设置于机架上且用于提供使茶树修剪机进行移动的驱动力的动力装置，该动力装置包括第二动力源和与第二动力源连接的传动机构，第二动力源固定安装在承载板上；所有行走轮中，其中两个行走轮作为驱动轮，该两个行走轮通过驱动轴进行连接，该驱动轴与动力装置的传动机构连接，该传动机构用于将第二动力源产生的旋转力传递至驱动轴，带动两个驱动轮进行旋转，产生驱动茶树修剪机进行移动的驱动力；动力装置的传动机构的一端与第二动力源的动力输出端固定连接，传动机构的另一端与驱动轴连接，驱动轴的两端与同轴设置的两个行走轮的轮轴固定连接，驱动轴位于两个行走轮之间。

全文数据：茶树修剪机技术领域本发明属于茶树修剪技术领域，具体地说，本发明涉及一种茶树修剪机。背景技术目前情况下，茶树修剪工作是制约茶叶种植产业发展的重要因素之一，茶树修剪是茶园管理重要工作内容，而对茶树的深修剪或重修剪主要依靠茶农采用手持大剪刀的传统方法，这就导致茶树修剪工作劳动强度大而且修剪效率非常低，作业质量难以保证。而普通修剪机用于重修剪是属于破坏性使用，一般不宜提倡。许多专家和学者都认为，机械修剪是解决劳力不足和降低生产成本的根本途径。而普通修剪机用于重修剪是属于破坏性使用，一般不宜提倡。并建议生产厂家能生产专用重修剪机，以满足用户需要。所以茶农迫切需要一款新型茶树修剪机来对茶树进行深修剪和重修剪。发明内容本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种茶树修剪机，目的是提高茶树修剪效率。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：茶树修剪机，包括机架、修剪刀具、设置于机架上的行走轮、设置于所述机架上且用于控制所述修剪刀具进行旋转的驱动装置和设置于机架上且用于调节修剪刀具的角度的刀具调节装置。所述驱动装置包括与所述修剪刀具连接的主轴、用于提供源动力的第一动力源以及与第一动力源和主轴连接的动力传递机构。所述动力传递机构包括依次连接的第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构为带传动机构，第二传动机构为锥齿轮传动机构，第一传动机构与所述第一动力源连接，第二传动机构与所述主轴连接。所述第一动力源为内燃机或电动机。所述机架包括承载板和与承载板连接的支腿，支腿设置多个且支腿的长度可调节，所述行走轮设置于支腿上。所述支腿包括与所述承载板连接的上支撑杆、插设于上支撑杆中的下支撑杆以及使上支撑杆与下支撑杆保持相对固定的锁紧机构，所述行走轮设置于下支撑杆上。所述锁紧机构包括套在所述上支撑杆上的锁紧箍套、锁紧螺钉、销轴和凸轮手柄，锁紧箍套为具有一个开口的C形圈，锁紧箍套的开口两端各设有一个凸耳，凸耳设有让锁紧螺钉穿过的通孔，销轴与锁紧螺钉的端部连接且与锁紧螺钉相垂直，凸轮手柄与销轴转动连接并位于其中一凸耳的一侧，凸轮手柄的外曲面并与锁紧箍套的外圆周面相接触；凸轮手柄与销轴连接的一端为以销轴中心为旋转支点的凸轮结构，另一端为手柄。所述行走轮包括轮辋、轮毂、设置于轮辋上的轮胎以及位于轮辋和轮毂之间且与轮辋和轮毂连接的减震器，减震器设置多个且所有减震器为沿周向均匀分布。本发明的茶树修剪机，结构简单，使用方便，有助于提高茶树修剪工作效率。附图说明本说明书包括以下附图，所示内容分别是：图1是本发明茶树修剪机的结构示意图；图2是驱动装置与修剪刀具的连接示意图；图3是刀具调节装置的结构示意图；图4是锁紧机构的结构示意图；图5是行走轮的结构示意图；图中标记为：1、手推杆；2、承载板；3、上支撑杆；4、下支撑杆；5、行走轮；501、轮毂；502、轮辋；503、减震器；504、轮胎；6、锁紧机构；601、锁紧螺钉；602、凸轮结构；603、手柄；604、锁紧箍套；605、凸耳；606、销轴；607、开口槽；7、第一动力源；8、刀具调节装置；801、调节支架；802、导滑座；803、滑块；804、驱动齿轮；805、导向槽；806、齿圈；807、从动齿轮；9、修剪刀具；10、第二动力源；11、第一传动机构；12、第二传动机构；13、中间轴；14、传动轴；15、万向节；16、驱动轴；17、支座；18、主轴。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。如图1所示，本发明提供了一种茶树修剪机，包括机架、修剪刀具9、设置于机架上的行走轮5、设置于机架上且用于控制修剪刀具9进行旋转的驱动装置和设置于机架上且用于调节修剪刀具9的角度的刀具调节装置8。具体地说，如图1所示，机架作为安装其他部件的基础，机架包括承载板2和与承载板2连接的支腿，支腿用于对承载板2提供支撑作用，支腿朝向承载板2的下方延伸，支腿的上端与承载板2固定连接，支腿设置多个，行走轮5设置于支腿上且行走轮5设置于支腿的下端，行走轮5用于沿着地面滚动，便于茶树修剪机整体进行移动，刀具调节装置8和驱动装置安装在承载板2上。驱动装置用于产生使修剪刀具9进行旋转的旋转力，修剪刀具9是通过绕其自身轴线进行旋转的方式对茶树进行修剪，修剪刀具9的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。如图1和图2所示，驱动装置包括与修剪刀具9连接的主轴18、用于提供源动力的第一动力源7以及与第一动力源7和主轴18连接的动力传递机构。第一动力源7固定安装在承载板2上，主轴18是在修剪刀具9的中心处与修剪刀具9固定连接，第一动力源7产生的旋转力通过动力传递机构传递至主轴18。动力传递机构包括第一传动机构11、中间轴13、第二传动机构12和传动轴14，第一传动机构11为带传动机构，第二传动机构12为锥齿轮传动机构，第一传动机构11与第一动力源7连接，第二传动机构12与主轴18连接。中间轴13为可旋转的设置于机架上，承载板2上设有用于对中间轴13提供支撑的支座17，中间轴13的轴线位于水平面内，中间轴13与第一传动机构11和第二传动机构12连接。第一传动机构11的一端与第一动力源7的动力输出端固定连接，第一传动机构11的另一端与中间轴13的一端固定连接，第二传动机构12的一端与中间轴13的另一端固定连接，第二传动机构12的另一端与传动轴14连接。第二传动机构12为由两个相啮合的锥齿轮组成的，其中一个锥齿轮安装在中间轴13上，另一个锥齿轮安装在传动轴14上，传动轴14的轴线与中间轴13的轴线向垂直，传动轴14的轴线位于竖直面内。主轴18位于传动轴14的下方，传动轴14的下端通过万向节与主轴18的上端连接，修剪刀具9安装在主轴18的下端。第一动力源7具有多种形式，第一动力源7优选为内燃机或电动机，第一动力源7和修剪刀具9位于机架的相对两端。如图1和图4所示，支腿设置多个且支腿的长度可调节，实现承载板高度的调节，以适于不同高度的茶树的修剪，支腿包括与承载板2连接的上支撑杆3、插设于上支撑杆3中的下支撑杆4以及使上支撑杆3与下支撑杆4保持相对固定的锁紧机构6，行走轮5设置于下支撑杆4上。锁紧机构6包括套在上支撑杆3上的锁紧箍套604、锁紧螺钉601、销轴和凸轮手柄，锁紧箍套604为具有一个开口的C形圈，锁紧箍套604的开口两端各设有一个凸耳，凸耳设有让锁紧螺钉601穿过的通孔，销轴与锁紧螺钉601的端部连接且与锁紧螺钉601相垂直，凸轮手柄与销轴转动连接并位于其中一凸耳的一侧，凸轮手柄的外曲面并与锁紧箍套604的外圆周面相接触；凸轮手柄与销轴连接的一端为以销轴中心为旋转支点的凸轮结构，另一端为手柄603。凸轮结构具有与锁紧箍套604的外表面接触的外曲面，用于挤压锁紧箍套604。其中，凸轮结构有多种实现形式，在本实施例中，只要是以轴孔为旋转支点，其外表面到轴孔圆心的距离不恒定、有远近变化的结构均属于本发明所陈述的凸轮结构，如与轴孔不共圆心的圆盘，其外表面轮廓线为两条对称的渐开线合成的曲线或者多段不同半径光滑连接形成的曲线等。作为优选的，凸轮结构的外曲面轮廓线为半径依次增大的两段圆弧光滑连接而成的曲线，并且手柄603靠近半径最大的圆弧段，凸耳605靠近半径最小的圆弧段。如图4所示，锁紧机构6处于锁紧状态，凸轮手柄的长度方向与支腿的轴线相垂直，凸轮结构的半径大的圆弧段与锁紧箍套604的外表面接触，此时锁紧箍套604处于被挤压状态，锁紧箍套604可以将内部的上支撑杆3和下支撑杆4夹紧，从而实现上支撑杆3和下支撑杆4的固定连接。在需要拆卸解锁时，在如图4所示状态逆时针向上扳动凸轮手柄，上支撑杆3和下支撑杆4松开，调节支腿的长度。锁紧螺钉601上带有螺纹的一端使插入销轴中与其为螺纹连接，相应在销轴内设有螺纹孔，在凸轮结构上还设有让锁紧螺钉601穿过的孔。如图1至图3所示，主轴18位于传动轴14的下方，传动轴14的下端通过万向节与主轴18的上端连接，修剪刀具9安装在主轴18的下端，万向节优选为十字轴万向节，万向节是由与传动轴14的下端连接的上节叉、与主轴18的上端连接的下节叉以及与上节叉和下节叉连接的十字轴。刀具调节装置8包括设置于机架上的调节支架801、设置于调节支架801上的导滑座802、设置于导滑座802上的齿圈806、设置于导滑座802上的调节电机图中未示出、设置于驱动电机上的驱动齿轮804、与驱动齿轮804相啮合且与齿圈806相啮合的从动齿轮807和套设于主轴18上且与齿圈806连接的滑块803，导滑座802具有让滑块803嵌入且对滑块803起导向作用的导向槽805，该导向槽805为圆弧形凹槽且导向槽805与齿圈806为同轴设置。齿圈806为圆环形结构，齿圈806的内圆面上设置一圈凸齿，驱动电机固定设置在导滑座802上，驱动齿轮804固定设置在驱动电机的电机轴上，驱动齿轮804和从动齿轮807的轴线位于水平面内且驱动齿轮804和从动齿轮807的轴线与齿圈806的轴线相平行，驱动齿轮804和从动齿轮807位于齿圈806的内部且驱动齿轮804的轴线位于齿圈806的轴线的上方，驱动齿轮804并位于从动齿轮807的上方，驱动电机带动驱动齿轮804旋转后，驱动齿轮804驱动从动齿轮807进行旋转，从动齿轮807驱动齿圈806绕其轴线进行旋转，齿圈806通过滑块803带动主轴18同步进行旋转，从而实现主轴18下端的刀具姿态的调节。调节支架801位于导滑座802的下方，调节支架801为水平设置且调节支架801的长度方向与齿圈806的轴线相垂直，调节支架801与导滑座802和承载板2固定连接。导滑座802上并设有用于对传动轴14提供支撑作用的支座17，支座17套设于传动轴14上，支座17位于滑块803的上方，滑块803的一端与齿圈806固定连接，滑块803的另一端具有让主轴18穿过的通孔，导滑座802位于主轴18和齿圈806之间。齿圈806为可旋转的设置于导滑座802上，导滑座802为齿圈806起导向作用，使齿圈806仅能绕其轴线进行旋转。上述刀具调节装置8，结构紧凑，占用空间小，便于布置，可以准确快速的实现刀具角度的调节，效率高，可靠性好，使用方便，有助于提高茶树修剪工作效率。如图1所示，机架还包括设置于承载板2上的手推杆1，手推杆1朝向承载板2的外侧上方伸出，手推杆1用于操作人员握持，便于操作人员操纵茶树修剪机。作为优选的，手推杆1为U型结构，手推杆1的开口两端与承载板2固定连接。如图5所示，行走轮5包括轮辋502、轮毂501、设置于轮毂501上的轮轴、设置于轮辋502上的轮胎504以及位于轮辋502和轮毂501之间且与轮辋502和轮毂501连接的减震器503，减震器503设置多个且所有减震器503为沿周向均匀分布。轮辋502为圆环形结构且轮辋502与轮毂501为同轴设置，轮辋502的直径大于轮毂501的直径，减震器503位于轮毂501和轮辋502之间。轮轴的一端与轮毂501连接且轮轴与轮毂501为同轴设置，轮轴的另一端与支腿的下端连接。减震器503的一端与轮辋502转动连接，减震器503的另一端与轮毂501转动连接。减震器503起到减震作用，减震器503上设有减振弹簧。上述结构的行走轮5利用轮胎504受力不平衡，通过压缩减震器503实现减震，每个方向的弹簧压缩量不同，可以实现多个方向的减震，获得更好的减震效果，并可以根据路况，调整减震器503上的减振弹簧的预紧度以获得不同的减震效果。如图1所示，本发明的茶树修剪机还包括设置于机架上且用于提供使茶树修剪机进行移动的驱动力的动力装置，该动力装置包括第二动力源10和与第二动力源10连接的传动机构，第二动力源10固定安装在承载板2上。所有行走轮5中，其中两个行走轮5作为驱动轮，该两个行走轮5通过驱动轴16进行连接，该驱动轴16与动力装置的传动机构连接，该传动机构用于将第二动力源10产生的旋转力传递至驱动轴16，带动两个驱动轮进行旋转，产生驱动茶树修剪机进行移动的驱动力。动力装置的传动机构的一端与第二动力源10的动力输出端固定连接，传动机构的另一端与驱动轴16连接，驱动轴16的两端与同轴设置的两个行走轮5的轮轴固定连接，驱动轴16位于两个行走轮5之间。作为优选的，动力装置的传动机构为带传动机构。如图1所示，在本实施例中，支腿共设置四个，行走轮5也设置四个，四个行走轮5呈矩形分布。四个行走轮5中，其中两个同轴的行走轮5与驱动轴16连接，以作为驱动轮使用，另外两个行走轮5作为随动轮。以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.茶树修剪机，包括机架、修剪刀具和设置于机架上的行走轮，其特征在于，还包括设置于所述机架上且用于控制所述修剪刀具进行旋转的驱动装置和设置于机架上且用于调节修剪刀具的角度的刀具调节装置。2.根据权利要求1所述的茶树修剪机，其特征在于，所述驱动装置包括与所述修剪刀具连接的主轴、用于提供源动力的第一动力源以及与第一动力源和主轴连接的动力传递机构。3.根据权利要求2所述的茶树修剪机，其特征在于，所述动力传递机构包括依次连接的第一传动机构和第二传动机构，第一传动机构为带传动机构，第二传动机构为锥齿轮传动机构，第一传动机构与所述第一动力源连接，第二传动机构与所述主轴连接。4.根据权利要求2或3所述的茶树修剪机，其特征在于，所述第一动力源为内燃机或电动机。5.根据权利要求1至4任一所述的茶树修剪机，其特征在于，所述机架包括承载板和与承载板连接的支腿，支腿设置多个且支腿的长度可调节，所述行走轮设置于支腿上。6.根据权利要求5所述的茶树修剪机，其特征在于，所述支腿包括与所述承载板连接的上支撑杆、插设于上支撑杆中的下支撑杆以及使上支撑杆与下支撑杆保持相对固定的锁紧机构，所述行走轮设置于下支撑杆上。7.根据权利要求6所述的茶树修剪机，其特征在于，所述锁紧机构包括套在所述上支撑杆上的锁紧箍套、锁紧螺钉、销轴和凸轮手柄，锁紧箍套为具有一个开口的C形圈，锁紧箍套的开口两端各设有一个凸耳，凸耳设有让锁紧螺钉穿过的通孔，销轴与锁紧螺钉的端部连接且与锁紧螺钉相垂直，凸轮手柄与销轴转动连接并位于其中一凸耳的一侧，凸轮手柄的外曲面并与锁紧箍套的外圆周面相接触；凸轮手柄与销轴连接的一端为以销轴中心为旋转支点的凸轮结构，另一端为手柄。8.根据权利要求1至7任一所述的茶树修剪机，其特征在于，所述行走轮包括轮辋、轮毂、设置于轮辋上的轮胎以及位于轮辋和轮毂之间且与轮辋和轮毂连接的减震器，减震器设置多个且所有减震器为沿周向均匀分布。

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