專利名稱：一種基于氣動(dòng)肌肉的剪枝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種用于樹枝修剪作業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械，是一種以氣動(dòng)肌肉為驅(qū)動(dòng)器的剪枝機(jī)。
背景技術(shù)：
剪枝整形是林果業(yè)種植的一項(xiàng)重要工序，可調(diào)整樹體骨架，尤其是對(duì)果樹能起到提高產(chǎn)量和品質(zhì)的功效。樹枝修剪作業(yè)，根據(jù)動(dòng)力源不同，當(dāng)前主要有以下四種形式:人力驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)、液壓、氣動(dòng)。氣動(dòng)肌肉是由一根包裹著特殊纖維格柵網(wǎng)的橡膠織物管與兩端連接接頭組成。特殊材質(zhì)的纖維格柵網(wǎng)預(yù)先嵌入在能承受高負(fù)載、高吸收能力的橡膠材料中，即預(yù)先與高強(qiáng)度、高彈性能力的橡膠硫化在一起。氣動(dòng)肌肉是一種新型氣動(dòng)元件，它以壓縮空氣為工作介質(zhì)，輸入壓縮空氣后，收縮并產(chǎn)生收縮拉力輸出，輸出力是同缸徑的氣缸的10倍左右；它具有功率/重量比大、無相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磨損部件、工作噪聲小、抗污染能力強(qiáng)、氣密性好等優(yōu)點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)林業(yè)和果樹種植的修剪作業(yè)地點(diǎn)特殊性，本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)在惡劣環(huán)境下工作，匹配方便移動(dòng)、且能持久工作的動(dòng)力源；針對(duì)修剪作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作噪聲較大的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型能提供較大剪切力實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力修剪樹枝，噪聲較小。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型由兩部分組成，包括氣動(dòng)控制部件和修剪作業(yè)部件。氣動(dòng)控制部件由氣動(dòng)三聯(lián)件(21)、氣管(22)、快速接頭(12-3)、氣管(11)、 二位三通手動(dòng)換向閥(12)、氣動(dòng)肌肉(6)組成；修剪作業(yè)部件由復(fù)位彈簧(3)、傳動(dòng)鋼板(4)、刀架鋼板(15)、活動(dòng)刀片(17)、靜刀片(I)、加長鋼板(9)、固定鋼板
(14)組成。本實(shí)用新型以壓縮空氣為工作介質(zhì)，匹配氣源裝置是一臺(tái)由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)(20);空氣壓縮機(jī)出氣口連接氣動(dòng)三聯(lián)件(21)，減壓至額定工作壓力后，經(jīng)過氣管
(22)和快速接頭(12-3)連接到手動(dòng)換向閥(12)，操作換向閥(12)的手柄可人為地控制氣動(dòng)肌肉(6)的進(jìn)氣和排氣，按下二位三通換向閥(12)手柄，壓縮空氣通過氣動(dòng)肌肉(6)下端的徑向進(jìn)氣口進(jìn)入(6)，氣動(dòng)肌肉(6)收縮，該收縮力通過雙耳環(huán)(5)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鋼板(4)繞其轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸(8)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活動(dòng)刀片的活動(dòng)銷(7)被傳動(dòng)鋼板的滑動(dòng)槽(4-1)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)刀片(17)順時(shí)針繞其轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸(18)旋轉(zhuǎn)，活動(dòng)刀片(17)與靜刀片(I)的刀刃閉合，實(shí)現(xiàn)修剪夾在兩個(gè)刀片之間的樹枝。松開二位三通換向閥(12)手柄，氣源斷開，氣動(dòng)肌肉(6)內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)過換向閥的消聲器(13)排出，雙耳環(huán)(5)和雙耳環(huán)(10)可允許氣動(dòng)肌肉(6)相對(duì)其他連接部件擺動(dòng)，這樣，氣動(dòng)肌肉(6)恢復(fù)原有長度；同時(shí)復(fù)位彈簧(3)收縮，活動(dòng)鋼板(4)在復(fù)位彈簧(3)的拉動(dòng)下,繞其轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸(8)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),并帶動(dòng)活動(dòng)刀片(17)繞其轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸(18)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直到活動(dòng)刀片(17)轉(zhuǎn)到限位螺釘(16)處為止。本實(shí)用新型在剪切工作時(shí)，利用了氣動(dòng)肌肉的工作原理，同時(shí)采用了杠桿增力的原理。[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:作業(yè)地點(diǎn)適應(yīng)性強(qiáng)、剪枝能力較強(qiáng)、工作噪聲較小。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的未剪切時(shí)的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2是本實(shí)用新型的剪切工作結(jié)構(gòu)簡圖。圖3是氣動(dòng)控制原理簡圖。圖中，I是彎鉤型靜刀片，2、19是靜刀片的固定螺栓，3是復(fù)位彈簧，4是傳動(dòng)鋼板，4-1是傳動(dòng)鋼板上的滑動(dòng)槽，5是雙耳環(huán)，6是氣動(dòng)肌肉，7是活動(dòng)銷，8是活動(dòng)鋼板轉(zhuǎn)動(dòng)的銷軸，9是加長鋼板，9_1、9_2是固定螺栓，10是雙耳環(huán)，11是氣管，12是二位二通手動(dòng)換向閥，12-1、12-2是固定螺栓，12-3是用于進(jìn)氣的快速接頭，13是消聲器，14是呈L形的固定鋼板，14_1、14_2是固定螺栓，15是刀架鋼板，16是限位螺釘，17是半月形活動(dòng)刀片，18是活動(dòng)刀片的轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸，20是氣源裝置，21是帶壓力表的氣動(dòng)三聯(lián)件，22是氣管。
具體實(shí)施方式
在
圖1中，彎鉤型靜刀片I通過固定螺栓2和19，固定在刀架鋼板15上，這樣設(shè)計(jì)的好處是:可以在靜刀片的刀刃磨損之后，松開固定螺栓2和19，修磨刀刃或者更換整個(gè)刀片；復(fù)位彈簧3的一端通過刀架鋼板15右上部的小通孔，另外一端通過傳動(dòng)鋼板4左上部的小通孔；氣動(dòng)肌肉6通過上部的雙耳環(huán)5與傳動(dòng)鋼板4右上部的圓孔用銷軸鉸接，這樣在剪切工作時(shí)，氣動(dòng)肌肉6上端可繞雙耳環(huán)5上的銷軸相對(duì)于傳動(dòng)鋼板4擺動(dòng)；半月形活動(dòng)刀片17通過轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸18與刀架鋼板15連接，并可以繞轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸18旋轉(zhuǎn)，半月形活動(dòng)刀片17的尾部固定有一活動(dòng)銷7，該活動(dòng)銷7可在傳動(dòng)鋼板的滑動(dòng)槽4-1內(nèi)滑動(dòng)；松開轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸18，半月形活動(dòng)刀片 17可以從刀架鋼板15上卸下來，方便修磨刀刃或者更換整個(gè)刀片；傳動(dòng)鋼板4下部通過銷軸8連接到刀架鋼板15上，在剪切工作時(shí)，傳動(dòng)鋼板可以繞銷軸8相對(duì)于刀架鋼板15轉(zhuǎn)動(dòng)；加長鋼板9通過固定螺栓9-1、9-2與刀架鋼板15連接；氣動(dòng)肌肉6下部通過雙耳環(huán)10上的銷軸與L形固定鋼板14右側(cè)的小孔鉸接，在剪切工作時(shí)，氣動(dòng)肌肉6下端可相對(duì)固定鋼板14擺動(dòng)；氣動(dòng)肌肉6采用一端進(jìn)排氣的方式，下端為進(jìn)、排氣口，通過氣管11與二位三通手動(dòng)換向閥12連接；二位三通手動(dòng)換向閥12通過固定螺栓12-1、12-2固定在固定鋼板14上，二位三通手動(dòng)換向閥12左邊進(jìn)氣口接快速接頭12-3，二位三通手動(dòng)換向閥12左邊排氣口接消聲器13 ;L形的固定鋼板14通過固定螺栓14-1、14-2固定在加長鋼板9上；刀架鋼板15通過固定螺栓9-1、9-2固定在加長鋼板9上。在未剪切工作時(shí)，氣動(dòng)肌肉處于放松狀態(tài)，復(fù)位彈簧3的彈性收縮拉力通過傳動(dòng)鋼板4、活動(dòng)銷7作用在半月形活動(dòng)刀片17上，使半月形活動(dòng)刀片17處于限位螺釘16所在位置。在圖2中，將彎鉤型靜刀片I鉤在待修剪的樹枝上，按下二位三通手動(dòng)換向閥12的手柄，壓縮空氣依次經(jīng)過快速接頭12-3、二位三通手動(dòng)換向閥12、氣管11、氣動(dòng)肌肉6下端的徑向進(jìn)氣口，進(jìn)入氣動(dòng)肌肉6 ;氣動(dòng)肌肉6進(jìn)氣后，收縮并產(chǎn)生收縮拉力，通過雙耳環(huán)5向下拉動(dòng)傳動(dòng)鋼板4 ;傳動(dòng)鋼板4在氣動(dòng)肌肉6的向下拉力作用下,順時(shí)針繞銷軸8轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)，傳動(dòng)鋼板4通過滑動(dòng)槽4-1帶動(dòng)活動(dòng)刀片17上的活動(dòng)銷8在滑動(dòng)槽4-1內(nèi)滑動(dòng)，這樣，活動(dòng)刀片17繞轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸18順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直到活動(dòng)刀片17和靜止刀片I的刀刃閉合，完成樹枝剪切。剪切工作時(shí)，氣動(dòng)肌肉6的收縮拉力為作用力，以活動(dòng)刀片17的轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸18為支點(diǎn)，傳動(dòng)鋼板4和半月形活動(dòng)刀片17的尾部為增力臂，能對(duì)夾持在活動(dòng)刀片17和靜止刀片I中間的樹枝完成剪切做功。在圖3中，氣源裝置20是一臺(tái)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)，汽油機(jī)的輸出動(dòng)力對(duì)空氣壓縮機(jī)做功，空氣壓縮機(jī)產(chǎn)生具有一定壓力能的壓縮空氣，壓縮空氣通過氣動(dòng)三聯(lián)件21減壓至額定工作壓力后，通過氣管22從二位三通手動(dòng)換向閥12的左側(cè)進(jìn)氣口快速接頭12-3進(jìn)入；當(dāng)人按下二位三通手動(dòng)換向閥12的手柄，換向閥12處于下位工作方式，壓縮空氣依次經(jīng)過二位三通手動(dòng)換向閥12、氣管11、氣動(dòng)肌肉6下端的徑向進(jìn)氣口，進(jìn)入氣動(dòng)肌肉6 ;這樣，氣動(dòng)肌肉6收縮并產(chǎn)生向下的拉力。當(dāng)人松開手動(dòng)換向閥12的手柄，手動(dòng)換向閥12在其復(fù)位彈簧作用下，閥芯相對(duì)閥體移動(dòng)，處于上位工作方式，氣源斷開，氣動(dòng)肌肉6內(nèi)的壓縮空氣依次經(jīng)過氣管11、手動(dòng)換向閥12、消聲器13排出，氣動(dòng)肌肉6排出壓縮空氣后恢復(fù)原有長 度。
權(quán)利要求1.一種基于氣動(dòng)肌肉的剪枝機(jī)，其特征是:包括氣動(dòng)控制部件和修剪作業(yè)部件；氣動(dòng)控制部件由氣動(dòng)三聯(lián)件(21)、氣管(22)、快速接頭(12-3)、氣管(11)、二位三通手動(dòng)換向閥(12)、氣動(dòng)肌肉(6)組成；修剪作業(yè)部件由復(fù)位彈簧(3)、傳動(dòng)鋼板(4)、刀架鋼板(15)、活動(dòng)刀片(17)、靜刀片(I)、加長鋼板(9)、固定鋼板(14)組成；匹配氣源裝置是一臺(tái)由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)(20);空氣壓縮機(jī)出氣口連接氣動(dòng)三聯(lián)件(21)，減壓至額定工作壓力后，經(jīng)過氣管(22)和快速接頭(12-3)連接到手動(dòng)換向閥(12)，操作手動(dòng)換向閥(12)的手柄可人為地控制氣動(dòng)肌肉(6)的進(jìn)氣和排氣；按下二位三通換向閥(12)手柄，壓縮空氣通過徑向進(jìn)氣口進(jìn)入氣動(dòng)肌肉(6)，氣動(dòng)肌肉(6)收縮，該收縮力驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鋼板(4)繞其轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸⑶順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活動(dòng)刀片(17)的活動(dòng)銷(7)被傳動(dòng)鋼板⑷的滑動(dòng)槽(4-1)導(dǎo)向運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)刀片(17)順時(shí)針繞其轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸(18)旋轉(zhuǎn)，活動(dòng)刀片(17)與靜刀片(I)的刀刃閉合，實(shí)現(xiàn)修剪夾在兩個(gè)刀片之間的樹枝；松開二位三通換向閥(12)手柄，氣源斷開，氣動(dòng)肌肉(6)內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)過換向閥(12)的消聲器(13)排出，氣動(dòng)肌肉(6)恢復(fù)原有長度，同時(shí)復(fù)位彈簧(3)收縮，活動(dòng)鋼板(4)在復(fù)位彈簧(3)的拉動(dòng)下，繞其轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸(8)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)活動(dòng)刀片(17)繞其轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸(18)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直到活動(dòng)刀片(17)轉(zhuǎn)到限位螺釘(16)處為止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于氣動(dòng)肌肉的剪枝機(jī)，其特征是:氣動(dòng)肌肉(6)由下端從徑向進(jìn)氣、排氣，由一個(gè)二位三通手動(dòng)換向閥(12)控制其進(jìn)、排氣，二位三通手動(dòng)換向閥(12)排氣口裝有消聲器(13) ;二位三通 手動(dòng)換向閥(12)通過兩個(gè)固定螺栓(12-1)(12-2)與固定鋼板(14)連接。
專利摘要本實(shí)用新型是一種基于氣動(dòng)肌肉的剪枝機(jī)。本實(shí)用新型的氣動(dòng)控制部件由氣動(dòng)三聯(lián)件、快速接頭、氣管、手動(dòng)換向閥、氣動(dòng)肌肉組成；修剪作業(yè)部件由復(fù)位彈簧、傳動(dòng)鋼板、刀架鋼板、活動(dòng)刀片、靜刀片、加長鋼板、固定鋼板組成。氣源裝置是汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)；按下手動(dòng)換向閥，壓縮空氣進(jìn)入氣動(dòng)肌肉，氣動(dòng)肌肉收縮，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鋼板繞銷軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活動(dòng)刀片順時(shí)針繞其轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸旋轉(zhuǎn)，活動(dòng)刀片與靜刀片的刀刃閉合，實(shí)現(xiàn)修剪作業(yè)；松開手動(dòng)換向閥手柄，氣動(dòng)肌肉內(nèi)的壓縮空氣經(jīng)換向閥排出，復(fù)位彈簧收縮，活動(dòng)鋼板繞其銷軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，活動(dòng)刀片繞其銷軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，直到限位螺釘處為止。本實(shí)用新型適用于樹枝修剪作業(yè)。
文檔編號(hào)A01G3/033GK203072433SQ2012207089
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者萬暢, 張宏, 馬少輝, 王旭峰, 李傳峰 申請(qǐng)人:塔里木大學(xué)