專利名稱：懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)，特別涉及一種用于丘陵山地果園果實(shí)采摘的升降裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)具有大量的山地、丘陵地區(qū)，路況復(fù)雜，道路狹窄，地塊小且不規(guī)則，給農(nóng)田作業(yè)機(jī)械的轉(zhuǎn)移和作業(yè)帶來(lái)了難以克服的困難，已成為嚴(yán)重制約我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平全面提高的瓶頸。適應(yīng)丘陵山地自然條件，開(kāi)發(fā)小型收獲機(jī)械是廣大丘陵山地農(nóng)民的迫切要求，也是推進(jìn)丘陵山地農(nóng)業(yè)機(jī)械化的有效途徑。目前丘陵山地果園作業(yè)中能夠使用的升降機(jī)構(gòu)種類很少。國(guó)外的果園采摘多采用自走式升降臺(tái)車，該類臺(tái)車是在動(dòng)力底盤上外接升降折臂或垂直升降臺(tái)，機(jī)構(gòu)整體不帶有平臺(tái)調(diào)平結(jié)構(gòu)，這也使得這種機(jī)構(gòu)應(yīng)用范圍局限于地形較為平坦且無(wú)明顯起伏的果園。我國(guó)大部分果園處于丘陵山地地帶，受限于坡地地形，合適的采摘機(jī)械很少，果農(nóng)采摘作業(yè)還是以爬樹(shù)或借助簡(jiǎn)易梯子手工采摘為主，機(jī)械化作業(yè)基本處于空白。截止到2010年底，我國(guó)小型拖拉機(jī)的保有量接近200 0萬(wàn)臺(tái)，龐大的拖拉機(jī)保有量帶來(lái)了巨大的勞動(dòng)力。因此，研究開(kāi)發(fā)拖拉機(jī)懸掛式經(jīng)濟(jì)適用且具備調(diào)平功能的果園作業(yè)升降平臺(tái)對(duì)我國(guó)林果業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)，平臺(tái)具備調(diào)平功能，對(duì)丘陵山地地形情況適應(yīng)性強(qiáng)。本發(fā)明可以節(jié)省人力、提高動(dòng)力利用率，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效作業(yè)。一種懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)，包括動(dòng)力裝置、支撐機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和液壓控制系統(tǒng)；所述的支撐機(jī)構(gòu)包括豎支撐板、橫支撐板和加強(qiáng)筋；所述的升降機(jī)構(gòu)包括豎臂、橫臂、連接環(huán)、掛耳、工作臺(tái)和控制盒；所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸和聯(lián)軸器；所述的液壓控制系統(tǒng)包括油管和控制閥組；所述的動(dòng)力裝置后擋板四個(gè)角上鉆有對(duì)稱分布的四個(gè)圓形螺孔；所述的豎支撐板為矩形鑄鐵板，其上對(duì)稱分布有四個(gè)圓形螺孔通孔，四個(gè)螺孔的距離和尺寸分別與拖拉機(jī)后擋板上四個(gè)螺孔相等，豎支撐板通過(guò)四個(gè)螺釘固定連接在拖拉機(jī)后擋板上；橫支撐板上鉆有四個(gè)對(duì)稱分布的圓形螺孔通孔，四個(gè)螺孔的幾何尺寸分別和齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸法蘭盤上的四個(gè)螺孔相等，橫支撐板垂直焊接在豎支撐板上；兩個(gè)加強(qiáng)筋對(duì)稱焊接在豎支撐板和橫支撐板連接處，加強(qiáng)筋兩端分別焊接在豎支撐板和橫支撐板上，與豎支撐板和橫支撐板形成三角形加固體；齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸底端法蘭通孔與橫支撐板上四個(gè)通孔調(diào)整對(duì)齊，通過(guò)四個(gè)螺栓固定連接；聯(lián)軸器上下兩端內(nèi)壁加工有鍵槽，上端鍵槽的寬度與豎臂的鍵槽尺寸相等；下端鍵槽與齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸輸出軸上端鍵槽尺寸相等，聯(lián)軸器與齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸和豎臂之間分別用平鍵同軸連接；豎臂上等距離焊接三個(gè)連接環(huán)，從上到下分別鉸接橫臂、隨動(dòng)油缸無(wú)桿腔耳環(huán)和升降油缸無(wú)桿腔耳環(huán)；以動(dòng)力裝置車頭為前方，橫臂下端面在水平方向上平行焊接三個(gè)掛耳，三個(gè)掛耳從前到后分別鉸接隨動(dòng)油缸有桿腔耳環(huán)、升降油缸有桿腔耳環(huán)和調(diào)平油缸無(wú)桿腔耳環(huán)；工作臺(tái)前端豎直中心線方向上下焊接兩個(gè)掛耳，分別鉸接橫臂后端和調(diào)平油缸有桿腔耳環(huán)；所述的隨動(dòng)油缸和調(diào)平油缸型號(hào)相同，隨動(dòng)油缸和調(diào)平油缸安裝后，在初始位置時(shí)，兩個(gè)油缸安裝長(zhǎng)度相等，且以隨動(dòng)油缸和調(diào)平油缸為對(duì)邊分別與豎臂、橫臂及工作臺(tái)前端豎立面形成的兩個(gè)直角三角形(圖2中Λ ABC和Λ EOF)的直角邊邊長(zhǎng)也分別對(duì)應(yīng)相等；控制盒固定焊接在工作臺(tái)的前端；控制閥組固定焊接在控制盒內(nèi)部，控制閥組由升降控制閥、調(diào)平控制閥和擺動(dòng)控制閥組合焊接而成，每一個(gè)控制閥分別設(shè)有三個(gè)工作位，分別記為上位、中位和下位，通過(guò)控制升降油缸、調(diào)平油缸和齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的伸縮來(lái)調(diào)節(jié)升降平臺(tái)的工作狀態(tài)；上位控制各油缸活塞桿的伸出，中位控制各油缸的鎖緊狀態(tài)，下位控制各油缸活塞桿的回縮；控制閥組通過(guò)油管分別與油泵和四個(gè)油缸(即升降油缸、調(diào)平油缸、隨動(dòng)油缸和齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸)相連。本發(fā)明可適應(yīng)丘陵山地的作業(yè)環(huán)境。本發(fā)明的重點(diǎn)在于升降平臺(tái)設(shè)計(jì)有調(diào)平油缸，可以調(diào)節(jié)工作臺(tái)與地面的夾角，隨動(dòng)油缸和調(diào)平油缸的聯(lián)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程中工作臺(tái)的水平。本發(fā)明可根據(jù)需要調(diào)節(jié)工作臺(tái)高度。工作臺(tái)工作高度是通過(guò)升降油缸的伸縮帶動(dòng)橫臂的轉(zhuǎn)動(dòng)從而舉升工作臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明可根據(jù)需要調(diào)節(jié)工作臺(tái)擺角。工作臺(tái)的擺角是通過(guò)齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)的。齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)豎臂轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)其上連接的升降系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明可根據(jù)需要穩(wěn)定停駐在工作范圍以內(nèi)的任意工作位置?？刂崎y組的開(kāi)閉可以改變液壓油路，利用閥的中位原理實(shí)現(xiàn)鎖緊，保證液壓缸在靜止時(shí)不受外載的影響，使工作臺(tái)穩(wěn)定停駐在工作范圍內(nèi)的任意工作位置。


圖1是整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是工作臺(tái)調(diào)平原理示意圖；圖中:1.聯(lián)軸器，2.連接環(huán)a，3.連接環(huán)b，4.豎臂，5.連接環(huán)c，6.隨動(dòng)油缸，7.升降油缸，8.橫臂，9.控制盒，10.工作臺(tái)，11.調(diào)平油缸，12.齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸，13.橫支撐板，14.加強(qiáng)筋，15.豎支撐板，16.拖拉機(jī)后擋板，17.拖拉機(jī)。
(五)具體的實(shí)施方式本發(fā)明主要用于丘陵山地果園作業(yè)人員的舉升，根據(jù)本發(fā)明的提供的裝置，下面將參照?qǐng)D1和圖2說(shuō)明本發(fā)明懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)的工作原理。本發(fā)明的動(dòng)力裝置可采用拖拉機(jī)、汽車或其他可移動(dòng)動(dòng)力裝置。如圖1和圖2所示，本實(shí)施例以動(dòng)力裝置采用拖拉機(jī)為例:本裝置以拖拉機(jī)前行的方向?yàn)榍岸?，以裝置在地面上的方向?yàn)樯喜?
(I)動(dòng)力裝置:小型輪式拖拉機(jī)17 —臺(tái)，拖拉機(jī)后擋板16四個(gè)角上鉆有對(duì)稱分布的四個(gè)圓形螺孔。
(2)支撐機(jī)構(gòu):豎支撐板15豎直放置，通過(guò)四個(gè)螺釘緊固在拖拉機(jī)后擋板16上。橫支撐板13水平放置，用不銹鋼焊條垂直焊接在豎支撐板15上，兩者之間通過(guò)加強(qiáng)筋14固結(jié)。(3)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu):齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸12豎直放置，液壓缸的法蘭盤通過(guò)四個(gè)螺栓與橫支撐板13緊固連接。聯(lián)軸器I下端通過(guò)平鍵與齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸12輸出軸連接。(4)升降機(jī)構(gòu):豎臂4下端通過(guò)平鍵與聯(lián)軸器I上端連接，豎臂4的上端從上往下依次焊接三個(gè)連接環(huán)，三個(gè)連接環(huán)在豎直方向上完全重合，開(kāi)口端均指向拖拉機(jī)的正后方。工作臺(tái)10的前端面沿中軸線從上到下依次焊接控制盒9和掛耳。橫臂8的后端通過(guò)掛耳連接到工作臺(tái)10，前端由連接環(huán)a和銷釘連接到豎臂。隨動(dòng)油缸6的無(wú)桿腔耳環(huán)通過(guò)銷釘連接到連接環(huán)b，有桿腔耳環(huán)通過(guò)掛耳連接到橫臂8。升降油缸7無(wú)桿腔耳環(huán)通過(guò)銷釘連接到連接環(huán)c，有桿腔耳環(huán)通過(guò)掛耳連接到工作臺(tái)10。調(diào)平油缸11無(wú)桿腔耳環(huán)通過(guò)掛耳連接到橫臂8，有桿腔耳環(huán)通過(guò)銷釘連接到工作臺(tái)10掛耳。(5)液壓控制系統(tǒng):首先通過(guò)工作液壓油路的設(shè)計(jì)，由控制閥組控制油路的通斷，通過(guò)操作控制閥組來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的所有動(dòng)作。本發(fā)明提供了優(yōu)選實(shí)施例，下面以蘋果采摘為實(shí)施例，但不用限制本發(fā)明的范圍:實(shí)施案例:本發(fā)明將動(dòng)力裝置、支撐機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)和液壓控制系統(tǒng)通過(guò)緊固件連接組裝，初始工作狀態(tài)時(shí)各控制閥均處于中位。工作時(shí)將拖拉機(jī)停駐在果園預(yù)工作位置處，工作人員站到工作臺(tái)上，將調(diào)平控制閥調(diào)至上位，使調(diào)平油缸11動(dòng)作，直至工作臺(tái)10臺(tái)面處于水平，再將調(diào)平控制閥調(diào)至中位，調(diào)平油缸鎖緊。將擺動(dòng)控制閥調(diào)至上位，齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸12動(dòng)作，通過(guò)聯(lián)軸器I帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)工作臺(tái)10到達(dá)工作位置時(shí)停止，將擺動(dòng)控制閥調(diào)至中位，齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸鎖緊。將升降控制閥調(diào)至上位，升降油缸7動(dòng)作，通過(guò)橫臂8將工作臺(tái)10升至工作位置，將升降控制閥調(diào)至中位，升降油缸鎖緊。此過(guò)程中隨動(dòng)油缸6活塞桿被拉出，隨動(dòng)油缸有桿腔中的壓力油通過(guò)油管被擠到調(diào)平油缸11的有桿腔，使調(diào)平油缸11活塞桿回縮，由于隨動(dòng)油缸6和調(diào)平油缸11型號(hào)相同，兩個(gè)油缸的伸長(zhǎng)和縮短量相等，兩個(gè)三角形(Λ ABC和Λ EOF)中Z ABC和Z EOF的變化量近似相等，使得工作臺(tái)10具有能保持水平的趨勢(shì)。工作完成，依次將擺動(dòng)控制閥、升降控制閥和調(diào)平控制閥調(diào)至下位，直到各液壓缸恢復(fù)初始工作位置，再將三個(gè)控制閥調(diào)至中位，使液壓缸保持鎖緊狀態(tài)。升降平臺(tái)設(shè)計(jì)的隨動(dòng) 油缸和調(diào)平油缸的聯(lián)動(dòng)，使工作臺(tái)具備了可調(diào)平功能，擺脫了丘陵山地坡地地形的限制，有效提升了本發(fā)明的實(shí)用性，擴(kuò)大了作業(yè)范圍，提高了工作效率。
權(quán)利要求
1.一種懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)，其特征在于包括動(dòng)力裝置、支撐機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和液壓控制系統(tǒng)；所述的支撐機(jī)構(gòu)包括豎支撐板、橫支撐板和加強(qiáng)筋；所述的升降機(jī)構(gòu)包括豎臂、橫臂、連接環(huán)、掛耳、工作臺(tái)和控制盒；所述的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸和聯(lián)軸器；所述的液壓控制系統(tǒng)包括油管和控制閥組；所述的動(dòng)力裝置后擋板四個(gè)角上鉆有對(duì)稱分布的四個(gè)圓形螺孔；所述的豎支撐板為矩形鑄鐵板，其上對(duì)稱分布有四個(gè)圓形螺孔通孔，四個(gè)螺孔的距離和尺寸分別與拖拉機(jī)后擋板上四個(gè)螺孔相等，豎支撐板通過(guò)四個(gè)螺釘固定連接在拖拉機(jī)后擋板上；橫支撐板上鉆有四個(gè)對(duì)稱分布的圓形螺孔通孔，四個(gè)螺孔的幾何尺寸分別和齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸法蘭盤上的四個(gè)螺孔相等，橫支撐板垂直焊接在豎支撐板上；兩個(gè)加強(qiáng)筋對(duì)稱焊接在豎支撐板和橫支撐板連接處，加強(qiáng)筋兩端分別焊接在豎支撐板和橫支撐板上，與豎支撐板和橫支撐板形成三角形加固體；齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸底端法蘭通孔與橫支撐板上四個(gè)通孔調(diào)整對(duì)齊，通過(guò)四個(gè)螺栓固定連接；聯(lián)軸器上下兩端內(nèi)壁加工有鍵槽，上端鍵槽的寬度與豎臂的鍵槽尺寸相等；下端鍵槽與齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸輸出軸上端鍵槽尺寸相等，聯(lián)軸器與齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸和豎臂之間分別用平鍵同軸連接；豎臂上等距離焊接三個(gè)連接環(huán)，從上到下分別鉸接橫臂、隨動(dòng)油缸無(wú)桿腔耳環(huán)和升降油缸無(wú)桿腔耳環(huán)；以動(dòng)力裝置車頭為前方，橫臂下端面在水平方向上平行焊接三個(gè)掛耳，三個(gè)掛耳從前到后分別鉸接隨動(dòng)油缸有桿腔耳環(huán)、升降油缸有桿腔耳環(huán)和調(diào)平油缸無(wú)桿腔耳環(huán)；工作臺(tái)前端豎直中心線方向上下焊接兩個(gè)掛耳，分別鉸接橫臂后端和調(diào)平油缸有桿腔耳環(huán)；所述的隨動(dòng)油缸和調(diào)平油缸型號(hào)相同；隨動(dòng)油缸和調(diào)平油缸安裝后，在初始位置時(shí)，兩個(gè)油缸安裝長(zhǎng)度相等，且以隨動(dòng)油缸和調(diào)平油缸為對(duì)邊(即直角三角形的斜邊)分別與豎臂、橫臂及工作臺(tái)前端豎立面形成的兩個(gè)直角三角形的直角邊邊長(zhǎng)也分別對(duì)應(yīng)相等；控制盒固定焊接在工作臺(tái)的前端；控制閥組固定焊接在控制盒內(nèi)部，控制閥組由升降控制閥、調(diào)平控制閥和擺動(dòng)控制閥組合焊接而成，每一個(gè)控制閥分別設(shè)有三個(gè)工作位，分別記為上位、中位和下位，通過(guò)控制升降油缸、調(diào)平油缸和齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的伸縮來(lái)調(diào)節(jié)升降平臺(tái)的工作狀態(tài)；上位控制各油缸活塞桿的伸出，中位控制各油缸的鎖緊狀態(tài)，下位控制各油缸活塞桿的回縮；控制閥組通過(guò)油管分別與油泵和升降油缸、調(diào)平油缸、隨動(dòng)油缸和齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸相連 。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種懸掛式丘陵山地果園作業(yè)升降平臺(tái)，包括動(dòng)力裝置、支撐機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和液壓控制系統(tǒng)組成；本發(fā)明通過(guò)液壓控制系統(tǒng)，控制液壓元件動(dòng)作，將工作臺(tái)穩(wěn)定舉升到預(yù)定工作范圍的任意工作位置工作臺(tái)的升降高度是由升降油缸的伸縮來(lái)調(diào)節(jié)的；工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度是由齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)升降系統(tǒng)來(lái)完成；工作臺(tái)與地面夾角的調(diào)節(jié)是通過(guò)調(diào)平油缸和隨動(dòng)油缸的聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明可適應(yīng)丘陵山地的特殊作業(yè)環(huán)境。
文檔編號(hào)B66F11/04GK103081646SQ20131002820
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者張曉輝, 王建超, 樊桂菊 申請(qǐng)人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)